Name: Binder Bakteriyel Selüloz kullanmak Sağlam Doğal Elyaf preform üretim (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 47 s
Description: Keşfedin bakteriyel selüloz bağlayıcı kullanarak doğal lif preformları üretme yöntemini. Bu sürdürülebilir teknik, yüksek performanslı biyokompozit malzemeler geliştirmek için yenilikçi bir çözüm sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Yazarlar SRS ve çalışmaları (EP/J013390/1) finanse etmek için bir İzleme üzerinde Fonu için Kyl ve İngiltere Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC) desteklemek için Viyana Üniversitesi&#39;ne teşekkür etmek istiyorum.

Bakteriyel Selüloz-sisal Fiber Süspansiyon 1. Hazırlanması <ol><li> 80 ° C&#39;de nemli BC gece boyunca vakum kurutma (O / N), ardından BC ıslak kütle, ölçerek BC ıslak-kuru kütle belirler. Bir kez kurutulduktan sonra, BC kuru kütle ölçümü. </li><li> BC önceden belirlenmiş bir ıslak-kuru kütlesinin kuru BC 18 g ıslak BC zar eşdeğer miktarını ölçün. </li><li> Keskin bir makas kullanarak ~ 1-2 cm&#39;lik küçük parçalar halinde ıslak M.Ö. ince zarlar kesin. Kesme işleminden sonra, kesik ince zarlar hidrasyonu sağlamak için 1 L su içinde BC ince zarlar ıslatın. </li><li> Bir blender içine kesilmiş M.Ö. film tabakası Yem ve karıştırma işlemi sorunsuz gidecek şekilde blender içine suyun uygun miktarda ekleyebilirsiniz. </li><li> 2 dakika boyunca bu BC ince zarlar karıştırın. </li><li> 15 L bir kap içine karıştırılmış BC dökün ve toplam su hacmi (0.1 (g / ml),% su içinde bir BC konsantrasyonu oluşturan, un başına bakteri selüloz yüzde itibarıyla kütle 14 L kadar su ekleyinSuyun bu hacim). M.Ö. ince zarlar karıştırma için gruplar halinde blender içine beslenen gerekebilir. </li><li> 1-2 cm uzunluğunda lifler içine gevşek sisal (veya kısa doğal liflerin herhangi bir kaynak) 72 gr kesin ve M.Ö. süspansiyonu içine ekleyebilirsiniz. Yavaşça BC süspansiyon içinde sisal liflerin homojen bir dağılım sağlamak için süspansiyon karıştırın. </li><li> Bu süspansiyon, O / N olarak sisal elyafları emmek </li></ol> Sisal elyaf ön-parçanın 2. Üretim <ol><li> Açık sac kalıp ve drenaj valfini kapatın. </li><li> Su seviyesi destek teli ulaşana kadar DI su ile doldurun. </li><li> Levha kalıp taban içinde ortalanmış olan destek teli üzerinde bir 100 gözenekli metal şekillendirme teli yerleştirin. </li><li> Yakın ve sac kalıp mandalı. Biçim verme teli, su altında kadar ek temiz su ekleyin. </li><li> Tabaka kalıba hazırlanan sisal lif-BC süspansiyon dökün. Yavaşça sisal elyafları homojen dağıtım alçak olmasını sağlamak için süspansiyonun karıştırılmasıkalıp boyunca uted. </li><li> Biçim verme teli üzerinde sisal elyafları ve BC ıslak filtre keki oluşumuna neden olacak şekilde, suyu boşaltmak için boşaltma vanasını açın. Hemen ardından su kanalizasyon, tabaka kalıp açılır ve kalıplama teli çıkarın. </li><li> Kurutma kağıdı bir parça oluşturan tel yerleştirin. Ek lekeleme kağıdı, bir metal plaka ile, ardından filtre kek üstüne yerleştirilir. </li><li> Etrafında filtre keki çevirin. Biçim verme teli artık üst bakacak şekilde, biçim verme teli çıkarın ve bir metal plaka ardından filtre kek üzerine doğrudan ilave kurutma kağıdı, yerleştirin. </li><li> Suyu dışarı itmek için, metal plaka üzerine bir 10 kg ağırlık yerleştirin. Kurutma kağıdı tamamen ıslanmış olduğunda, taze blot kağıtları ile lekeleme kağıtları değiştirmek ve 10 kg&#39;lık bir ağırlık kullanılarak tekrar filtre keki basın. </li><li> Lekeleme Gazetelere 1 son bir kez değiştirin ve elyaf ön pekiştirmek için sıcak preste 1 ton son bir presleme gerçekleştirmek. </li><li> Kalıntı suyun buharlaşmasını yardımcı olmak için 120 ° C&#39;ye kadar sıcak pres ısıtın. Bu, yaklaşık 4 saat almalıdır. Oda sıcaklığında (RT) için sıcak pres sıcaklığını azaltmak ve bu ön form önce sıcak presten çıkarılması için soğumaya bırakın. </li></ol> 3.. BC-sisal Fiber Preform Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) <ol><li> 2 × 2 cm 2 BC-sabır ağacı lifi preform kesti. </li><li> Karbon kullanarak sekmeleri SEM kütüğü üzerine bu kesim preform sopa. </li><li> Coat 1 dakika boyunca 75 mA&#39;da çalışan bir Cr püskürtme kaplayıcıda örneği. </li><li> Görüntü 5 kV bir ışın enerjisini kullanarak-lens modunda alan emisyon silah SEM ile BC-sisal fiber preform. Not: iletken yapıştırıcı kullanılarak SEM kütüğü üzerine preformun yapıştırma olmadan görüntü için sisal fiber preform kalkmayın. Gevşek lifler SEM odasının boşaltılması sırasında uzak emilir ve elektron tabancası zarar olacaktır. </li></ol> V kullanılarak 4. Bileşik Üretimacuum Destekli Reçine İnfüzyon (VARI) <ol><li> Gözeneksiz bir PTFE kaplı cam açma kumaşı oluşur takım yan, üst ön oluşumu. </li><li> Gözenekli bir ortam akış ardından da bir soyma katı olarak bilinen gözenekli bir PTFE kaplı cam açma kumaşı, preform ile örtün. Ayırma dokusu ve akış orta ikisi de ön formun (bir işlem şeması için Şekil 2&#39;ye bakın) daha büyük olmalıdır. </li><li> VARI amaçlanan reçine giriş ve çıkışında omega tüpler yerleştirin kurmak. Omega tüpler VARI içine dağıtmak için, reçine infüzyonu sırasında ayarlamak izin vermek için gözenekli akım maddesinin üstüne yerleştirilir emin olun. Omega boruların uzunluğu akış ortamı kadar geniş olmalıdır. </li><li> Set up çevresine yer basınca duyarlı bantlar. <ol><li> Basınca duyarlı bantlar kağıt destek hala bu noktada şeritler sol olduğundan emin olun. </li><li> Açıklıklar içine reçine besleme ve çıkış tüpleri takınomega tüpleri ve kapak bir fluoroetilen polimer esaslı torbalama film kurmak ve basınca duyarlı bantlar kullanılarak mühür. </li><li> Reçine besleme tüpü kapatılmalıdır. Havalandırma kumaş üstüne reçine çıkış borusunun diğer ucunu yerleştirin. </li></ol></li><li> Havalandırma bir bez parçası, ardından fiber ön form olup, iç torbanın üst kısmında bir metal plaka, koyun. Metal plaka ön formun boyutta olması gerekir. </li><li> Torba boyunca vakum valfı ile havalandırma kumaş üstüne vananın alt parça yer olmalıdır konumunu belirlemek. </li><li> Iç çanta etrafında vakum sızdırmazlık bandı koyun ve bunun üstüne bir vakum torbalama filmi yerleştirin ve mühür. Fazla vakum torbalama filmi pleats oluşturacaktır. </li><li> Sızdırmazlık tamamlamak için pli iç sızdırmazlık bandı yerleştirin. </li><li> Vananın alt parçası ve torba vakum vanasından tamamlamak için üst parça vidalı vakum torbalama film üzerinde küçük &#39;x&#39; kesilir. Bu importa olduğunuBu bir sızıntı yolu neden olabilir gibi üst parçasının altında vakum torbalama filmin kırışmasını önlemek için nt. </li><li> Hızlı bağlantı uydurma bağlayın ve bir vakum çekin. Bu süreçte, vakum torbalama filmi dolaştı ve fazla ihtiyaç duyulan yere yerleştirebilirsiniz olabilir. Vakum kaçakları kontrol edin. </li><li> 19.. Degas, epoksi reçine ve sertleştirici karıştırılması sırasında tuzağa tüm hava kabarcıklarını çıkarmak için düşürülmüş basınç altında reçine için 100 ağırlık oranında epoksi ve sertleştirici karıştırılarak reçine hazırlayın. </li><li> VARI sızıntı ücretsiz olarak belirlendi kurduktan sonra, omega borusuna bağlı tüp aracılığıyla reçine beslemek. </li><li> Reçine elyaf ön formun içine emdirilmesi için bir zaman olduğu gibi yavaş yavaş beslendiği olduğundan emin olun. Reçine, reçine çıkış borusundan dışarı akmasına ve hava kabarcığı çıkış borusundan çıkan gözlemlenebilir kadar havalandırma bez içine emmek için izin verin. </li><li> Çıkış borusu Seal ve reçine, bir post-curi, ardından oda sıcaklığında 24 saat boyunca tedavisi için izin16 saat boyunca 50 ° C &#39;de bir adım ng. Not: (1) sertleştirme devre bağımlı reçinedir. (2) maksimum vakum VARI içinde ulaşılır olması çok önemlidir kurmak ve set up içinde hiçbir vakum kaçağı yoktur. Bir kötü VARI üretilen kompozit ve kompozit içinde önemli ölçüde azaltılmış lif hacim fraksiyonu içinde gözenekler neden olur (maksimum vakum veya bir sızıntı elde değil) kurmak. (3) hiç epoksi-sertleştirici oranı bağımlı reçinedir. Karıştırma işleminden önce epoksi-to-sertleştirici oranı için reçinenin ürün veri tablosuna kontrol edin. </li></ol>

<ol><li>Blaker, J. J., Lee, K. Y., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchical+composites+made+entirely+from+renewable+resources%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biobased+Mater.+Bioenergy%22%5BJournal%5D)">Hierarchical composites made entirely from renewable resources.</a> J. Biobased Mater. Bioenergy. 5, 1-16 (2011).</li>
<li>Shurteff, W., Aoyagi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Henry+Ford+and+his+researchers+-+History+of+their+work+with+soybeans%2C+soyfoods+and+chemurgy+%281928-2011%29%3A+Extensively+annotated+bibliography+and+sourcebook%5BTitle%5D)+AND+%22Soyinfo%22%5BJournal%5D)">Henry Ford and his researchers - History of their work with soybeans, soyfoods and chemurgy (1928-2011): Extensively annotated bibliography and sourcebook.</a> Soyinfo. (1928-2011), Soyinfo Center. (2011).</li>
<li>Bismarck, A., Mishra, S., Lampke, T. Ch. 2, Plant Fibers as Reinforcement for Green Composites. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBismarck%2C+A+%22Natural+Fibers%2C+Biopolymers+and+Biocomposites%22">Natural Fibers, Biopolymers and Biocomposites</a>. Mohanty, A. K., Misra, M., Drzal, L. T. , CRC Press. 37-108 (2005).</li>
<li>Bismarck, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Progress+in+Natural+Fibre+Composites%3A+Selected+Papers+from+the+3rd+International+Conference+on+Innovative+Natural+Fibre+Composites+for+Industrial+Applications%2C+Ecocomp+2011+and+BEPS+2011%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biobased+Mater.+Bioenergy%22%5BJournal%5D)">Recent Progress in Natural Fibre Composites: Selected Papers from the 3rd International Conference on Innovative Natural Fibre Composites for Industrial Applications, Ecocomp 2011 and BEPS 2011.</a> J. Biobased Mater. Bioenergy. 6, 343-345 (2012).</li>
<li>Pommet, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+modification+of+natural+fibers+using+bacteria%3A+Depositing+bacterial+cellulose+onto+natural+fibers+to+create+hierarchical+fiber+reinforced+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Surface modification of natural fibers using bacteria: Depositing bacterial cellulose onto natural fibers to create hierarchical fiber reinforced nanocomposites.</a> Biomacromolecules. 9, 1643-1651 (2008).</li>
<li>Lee, K. -Y., Delille, A., Bismarck, A. Ch. 6, Greener Surface Treatments of Natural Fibres for the Production of Renewable Composite Materials. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLee%2C+K-Y+%22Cellulose+Fibers%3A+Bio-+and+Nano-Polymer+Composites%22">Cellulose Fibers: Bio- and Nano-Polymer Composites</a>. Kalia, S., Kaith, B. S., Kaur, I. , Springer-Verlag. 155-178 (2011).</li>
<li>Kalia, S., Kaith, B. S., Kaur, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pretreatments+of+Natural+Fibers+and+their+Application+as+Reinforcing+Material+in+Polymer+Composites-A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Eng.+Sci%22%5BJournal%5D)">Pretreatments of Natural Fibers and their Application as Reinforcing Material in Polymer Composites-A Review.</a> Polym. Eng. Sci. 49, 1253-1272 (2009).</li>
<li>Bledzki, A. K., Gassan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Composites+reinforced+with+cellulose+based+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Composites reinforced with cellulose based fibres.</a> Prog. Polym. Sci. 24, 221-274 (1999).</li>
<li>Gousse, C., Chanzy, H., Cerrada, M. L., Fleury, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+silylation+of+cellulose+microfibrils%3A+preparation+and+rheological+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Surface silylation of cellulose microfibrils: preparation and rheological properties.</a> Polymer. 45, 1569-1575 (2004).</li>
<li>Siro, I., Plackett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfibrillated+cellulose+and+new+nanocomposite+materials%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Cellulose%22%5BJournal%5D)">Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials: a review.</a> Cellulose. 17, 459-494 (2010).</li>
<li>Joseph, K., Thomas, S., Pavithran, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+chemical+treatment+on+the+tensile+properties+of+short+sisal+fibre-reinforced+polyethylene+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Effect of chemical treatment on the tensile properties of short sisal fibre-reinforced polyethylene composites.</a> Polymer. 37, 5139-5149 (1996).</li>
<li>Siqueira, G., Bras, J., Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+Process+of+Chemical+Grafting+of+Cellulose+Nanoparticles+with+a+Long+Chain+Isocyanate%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">New Process of Chemical Grafting of Cellulose Nanoparticles with a Long Chain Isocyanate.</a> Langmuir. 26, 402-411 (2010).</li>
<li>Arbelaiz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+short+flax+fibre+bundle%2Fpolypropylene+composites%3A+Influence+of+matrix%2Ffibre+modification%2C+fibre+content%2C+water+uptake+and+recycling%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of short flax fibre bundle/polypropylene composites: Influence of matrix/fibre modification, fibre content, water uptake and recycling.</a> Composites Science and Technology. 65, 1582-1592 (2005).</li>
<li>Gassan, J., Bledzki, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+fiber-surface+treatment+on+the+mechanical+properties+of+jute-polypropylene+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Compos.+Pt.+A-Appl.+Sci.+Manuf%22%5BJournal%5D)">The influence of fiber-surface treatment on the mechanical properties of jute-polypropylene composites.</a> Compos. Pt. A-Appl. Sci. Manuf. 28, 1001-1005 (1997).</li>
<li>Gauthier, R., Joly, C., Coupas, A. C., Gauthier, H., Escoubes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfaces+in+polyolefin%2Fcellulosic+fiber+composites%3A+Chemical+coupling%2C+morphology%2C+correlation+with+adhesion+and+aging+in+moisture%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Compos%22%5BJournal%5D)">Interfaces in polyolefin/cellulosic fiber composites: Chemical coupling, morphology, correlation with adhesion and aging in moisture.</a> Polym. Compos. 19, 287-300 (1998).</li>
<li>George, J., Sreekala, M. S., Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+interface+modification+and+characterization+of+natural+fiber+reinforced+plastic+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Eng.+Sci%22%5BJournal%5D)">A review on interface modification and characterization of natural fiber reinforced plastic composites.</a> Polym. Eng. Sci. 41, 1471-1485 (2001).</li>
<li>Hornsby, P. R., Hinrichsen, E., Tarverdi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+properties+of+polypropylene+composites+reinforced+with+wheat+and+flax+straw+fibres.+2.+Analysis+of+composite+microstructure+and+mechanical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Preparation and properties of polypropylene composites reinforced with wheat and flax straw fibres. 2. Analysis of composite microstructure and mechanical properties.</a> Journal of Materials Science. 32, 1009-1015 (1997).</li>
<li>Joseph, P. V., Joseph, K., Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+sisal+fiber+reinforced+polypropylene+composites%3A+the+role+of+interface+modification+on+ultimate+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Compos.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Short sisal fiber reinforced polypropylene composites: the role of interface modification on ultimate properties.</a> Compos. Interfaces. 9, 171-205 (2002).</li>
<li>Thomason, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+are+natural+fibres+failing+to+deliver+on+composite+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Conference+Proceedings+of+the+17th+International+Conference+of+Composite+Materials%22%5BJournal%5D)">Why are natural fibres failing to deliver on composite performance.</a> Conference Proceedings of the 17th International Conference of Composite Materials. , Edinburgh, United Kingdom. (2009).</li>
<li>Thomason, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dependence+of+Interfacial+Strength+on+the+Anisotropic+Fiber+Properties+of+Jute+Reinforced+Composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Compos%22%5BJournal%5D)">Dependence of Interfacial Strength on the Anisotropic Fiber Properties of Jute Reinforced Composites.</a> Polym. Compos. 31, 1525-1534 (2010).</li>
<li>Wielage, B., Lampke, T., Marx, G., Nestler, K., Starke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermogravimetric+and+differential+scanning+calorimetric+analysis+of+natural+fibres+and+polypropylene%5BTitle%5D)+AND+%22Thermochim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Thermogravimetric and differential scanning calorimetric analysis of natural fibres and polypropylene.</a> Thermochim. Acta. 337, 169-177 (1999).</li>
<li>Brown, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemical+action+of+pure+cultivations+of+bacterium+aceti%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Chemical+Society%2C+Transations%22%5BJournal%5D)">The chemical action of pure cultivations of bacterium aceti.</a> Journal of the Chemical Society, Transations. 49, 172-187 (1886).</li>
<li>Lee, K. -Y., Buldum, G., Mantalaris, A., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((More+Than+Meets+the+Eye+in+Bacterial+Cellulose+Biosynthesis%2C+Bioprocessing%2C+and+Applications+in+Advanced+Fiber+Composites%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Biosci%22%5BJournal%5D)">More Than Meets the Eye in Bacterial Cellulose Biosynthesis, Bioprocessing, and Applications in Advanced Fiber Composites.</a> Macromol. Biosci. 14, 10-32 (2014).</li>
<li>Eichhorn, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review%3A+current+international+research+into+cellulose+nanofibres+and+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Review: current international research into cellulose nanofibres and nanocomposites.</a> Journal of Materials Science. 45, 1-33 (2010).</li>
<li>Eichhorn, S. J., Davies, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+the+crystalline+deformation+of+native+and+regenerated+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Cellulose%22%5BJournal%5D)">Modelling the crystalline deformation of native and regenerated cellulose.</a> Cellulose. 13, 291-307 (2006).</li>
<li>Matsuo, M., Sawatari, C., Iwai, Y., Ozaki, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Orientation+Distribution+and+Crystallinity+on+the+Measurement+by+X-Ray-Diffraction+of+the+Crystal-Lattice+Moduli+of+Cellulose-I+and+Cellulose-II%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Effect of Orientation Distribution and Crystallinity on the Measurement by X-Ray-Diffraction of the Crystal-Lattice Moduli of Cellulose-I and Cellulose-II.</a> Macromolecules. 23, 3266-3275 (1990).</li>
<li>Hsieh, Y. C., Yano, H., Nogi, M., Eichhorn, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+estimation+of+the+Young%27s+modulus+of+bacterial+cellulose+filaments%5BTitle%5D)+AND+%22Cellulose%22%5BJournal%5D)">An estimation of the Young's modulus of bacterial cellulose filaments.</a> Cellulose. 15, 507-513 (2008).</li>
<li>Lee, K. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+only+modification+of+bacterial+cellulose+nanofibres+with+organic+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Cellulose%22%5BJournal%5D)">Surface only modification of bacterial cellulose nanofibres with organic acids.</a> Cellulose. 18, 595-605 (2011).</li>
<li>Juntaro, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+hierarchical+structures+in+renewable+composites+by+attaching+bacterial+cellulose+onto+sisal+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Creating hierarchical structures in renewable composites by attaching bacterial cellulose onto sisal fibers.</a> Adv. Mater. 20, 3122-3126 (2008).</li>
<li>Juntaro, J., Pommet, M., Mantalaris, A., Shaffer, M., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanocellulose+enhanced+interfaces+in+truly+green+unidirectional+fibre+reinforced+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Compos.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Nanocellulose enhanced interfaces in truly green unidirectional fibre reinforced composites.</a> Compos. Interfaces. 14, 753-762 (2007).</li>
<li>Lee, K. -Y., Bharadia, P., Blaker, J. J., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+sisal+fibre+reinforced+bacterial+cellulose+polylactide+nanocomposites+using+hairy+sisal+fibres+as+reinforcement%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Part+A-Applied+Sciencce+and+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Short sisal fibre reinforced bacterial cellulose polylactide nanocomposites using hairy sisal fibres as reinforcement.</a> Composites Part A-Applied Sciencce and Manufacturing. 43, 2065-2074 (2012).</li>
<li>Lee, K. -Y., Ho, K. K. C., Schlufter, K., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchical+composites+reinforced+with+robust+short+sisal+fibre+preforms+utilising+bacterial+cellulose+as+binder%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Hierarchical composites reinforced with robust short sisal fibre preforms utilising bacterial cellulose as binder.</a> Composites Science and Technology. 72, 1479-1486 (2012).</li>
<li>Cincik, E., Koc, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+on+air+permeability+of+polyester%2Fviscose+blended+needle-punched+nonwovens%5BTitle%5D)+AND+%22Textile+Research+Journal%22%5BJournal%5D)">An analysis on air permeability of polyester/viscose blended needle-punched nonwovens.</a> Textile Research Journal. 82, 430-442 (2012).</li>
<li>Zhang, L., Miao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Commingled+natural+fibre%2Fpolypropylene+wrap+spun+yarns+for+structured+thermoplastic+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Commingled natural fibre/polypropylene wrap spun yarns for structured thermoplastic composites.</a> Composites Science and Technology. 70, 130-135 (2010).</li>
<li>Garkhail, S. K., Heijenrath, R. W. H., Peijs, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+natural-fibre-mat-reinforced+thermoplastics+based+on+flax+fibres+and+polypropylene%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Composite+Materials%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of natural-fibre-mat-reinforced thermoplastics based on flax fibres and polypropylene.</a> Applied Composite Materials. 7, 351-372 (2000).</li>
<li>Saito, T., Kuramae, R., Wohlert, J., Berglund, L. A., Isogai, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Ultrastrong+Nanofibrillar+Biomaterial%3A+The+Strength+of+Single+Cellulose+Nanofibrils+Revealed+via+Sonication-Induced+Fragmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">An Ultrastrong Nanofibrillar Biomaterial: The Strength of Single Cellulose Nanofibrils Revealed via Sonication-Induced Fragmentation.</a> Biomacromolecules. 14, 248-253 (2013).</li>
<li>Impregnating a fibrous reinforcing substrate with a resin, by using a vacuum and differential pressure in a dual chambered system. US patent. , US7413694-B2; US2012231107-A1; US2008220112-A1; US8356989-B2 (2001).</li>
<li>Vacuum assisted moulding of fibre reinforced plastic structures|in which even distribution of resin is ensured by removable medium having upwardly facing openings and connecting lateral passages. US patent. , US4902215-A (1989).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bu gevşek sisal elyafları BC ile bağlı olabilir, bu deneyde göstermiştir. Bununla birlikte, liflerin seçimi sadece sisal lifleri ile sınırlı değildir. Örneğin, keten ve kenevir gibi elyafların, diğer türleri de kullanılabilir. Buna ek olarak, biz de bu odun unu, geri dönüştürülmüş kağıt ve kağıt hamuru eriterek de (henüz yayınlanmadı sonuçları) BC bağlayıcı kullanılarak sert ve sağlam preform haline bağlı olabilir göstermiştir. Kriter kullanılan elyaflar hidrofilik olacak ve su absorbe gerektiğidir. Daha önce belirtildiği gibi, elyafların doğası hidrofilik ortam içinde dağılmış olan M.Ö. çekme, suyu absorbe edecektir. BC bu hidrofilik liflerin yüzeyine karşı süzüldü ve lifler kurutuldu BC bir kaplama tabakası oluşturur. Bakteri selüloz, doğal liflerden 5, 29, 30 mevcudiyetinde Acetobacter xylinus kültürlenerek doğal lifler etrafında tevdi edilebilir iken, bu işlem zahmetli ve yeniden birzı pH sıkı kontrol ve çözünmüş oksijen içeriği ile pahalı Biyoreaktörler. Bizim geliştirilmiş işlem, diğer taraftan, bir kağıt yapım metodu (örneğin: bir BC süspansiyon içinde doğal elyaflar dağıtıcı) dayanır ve biyoreaktörler 31 için herhangi bir gerek yoktur. Rasgele dokunmamış (kısa ve rasgele yönelimli) doğal fiber ön gevşek sıkıştırılmış elyaf 33 boyunca polimer lifleri (tipik olarak bir polyester) (esas olarak dikiş) iğne ile üretilmektedir yönlendirilmiş bileşiklerde doğal lifler, uygulama ile ilgili olarak. Bir bileşik için, fiber ön kalıpları ardından bir kalıp içine yerleştirilir ve bir reçine ile aşılanmış. Polimerler elyaf, aynı zamanda (genelde keten, kenevir veya hint keneviri) ya da doğal bir fiber süspansiyon ve vakum içinde dağılmış yüksek polimer hacim fraksiyonu (50 hac.%), 35 numara, süzüldü doğal elyaflar 34 ile karıştırılabildikleri edilebilir. Bu polimer, fiber-fiber mat, doğal (ön kalıp), daha sonra, daha sonra p polimeri eritmek için ısıtılırkompozit yapı roduce. Kompozit üretilmesi için ikinci süreçler matrislerin türü mevcuttur, bu nedenle, preform yapmak ve kullanılabilir (polimer elyafların bozunma sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta erimesi gereklidir) içsel ölçeklenebilir ama polimer liflerinin seçimi ile sınırlıdır kompozit yapmak. Bizim yöntemi kullanarak, BC, bir bağlayıcı olarak hareket etmez, aynı zamanda, bir nano-takviyeli 32 olarak işlev görür. Daha önce belirtildiği gibi, tek bir BC nano of Young modülü 114 GPa olarak tahmin edilmiştir. BC tek lif çekme mukavemeti bilinmemekle birlikte, tek TEMPO oksitlenmiş ahşap ve zarlı elyaflarının gerilme kuvvetinin, ultrasonik kaynaklı kavitasyon 36 kullanılarak ölçülmüştür. 0.8-1.5 GPa arasında bulunan bir gerilme kuvveti bu tek nanoliflerden ölçülmüştür. Bu mekanik özellikler, M.Ö. bağlama potansiyeli ile birlikte, gerçekten yeşil ve rastgele odaklı kısa natur üretmek için mükemmel bir aday M.Ö. yaptıgeleneksel fiber takviyeli polimer aşan mekanik performansa sahip al elyaf takviyeli, bakteri selüloz takviyeli kompozitler yenilenebilir. Kompozit üretim açısından, bizim tercih edilen üretim işlemi (ayrıca Seemann işlemi 38 olarak da bilinir) bir veya daha fazlası tek torba vakum destekli reçine infüzyon, DBVI farklı Waldrop et al. 37 tarafından geliştirilen tartışılan iki torba vakum destekli reçine infüzyon (DBVI) &#39;dir demleme süreci (bkz. Şekil 2) boyunca iki bağımsız Vakum torbaları kullanılmaktadır. Seemann proses üretim kompozitler için çalışacak olsa da, bu süreç reçinenin akışı önünde arkasında vakum torbası rahatlama muzdarip olabilir. Bu durumda, gevşeme oluşur alan yumuşak ve süngerimsi hissedeceksiniz. Vakum torbası gevşeme vakum torbası nedeniyle en az direnç yolunda, sıvı reçinenin tercihli akışına uzak akış ortamından hareket neden olur. Tonun üretilen kompozit malzemeler düzgün olmayan fiber hacim fraksiyonları (yani rahat alan vakum torbasının olmayan rahat bir alanda daha düşük bir elyaf hacim oranı olacaktır) sahip olmasına neden olur. Iç vakum torbası sıvı reçine akış önünde arkasında rahatlatır asla DBVI, bu mahsuru yok. Bunun bir sonucu olarak, elde edilen kompozit paneller, ortalama fiber hacminde parçacık ve daha muntazam bir kalınlığa göre daha yüksek olacaktır. Ayrıca, dış vakum torbanın kullanımı sisteme bir artıklık sağlar ve sıvı infüzyon sürecinin vakum bütünlüğünü geliştirir.

Giderek artan petrol fiyatları ve sürdürülebilir bir gelecek için halkın artan talep yol açtı ve yeşil malzemeler, özellikle polimerler ve kompozit araştırma ve geliştirme canlandırdı var. Ne yazık ki, yeşil veya yenilenebilir polimerlerin termo-mekanik performans geleneksel petrol bazlı polimerler, genellikle 1 ile karşılaştırıldığında daha düşüktür. Örneğin, ticari olarak temin edilebilen kopolimerler, polilaktid (PLA) ve polihidroksi (PHB) kırılgandır ve düşük bir ısı ile bozulma sıcaklıklarını sahiptirler. Yaygın olarak kullanılan petrol esaslı mühendislik malzemelerinin performansını maç hatta aşmak yenilenebilir malzemeler yaratmanın bir çözüm geçmişten öğrenmek için; Henry Ford yenilenebilir polimerlerin özelliklerini geliştirmek için, örneğin, bir takviye 2 bio-based/renewable polimerler birleştirerek birleşik bir strateji kullanılmıştır. Genellikle, doğal lifler, düşük maliyet, düşük yoğunluk, renewabili takviye olarak ideal bir aday olarak hizmet ettiği iddia edilmektedirty ve biyobozunurluk 3. Doğal elyaf kompozit hakemli bilimsel yayınların sayısındaki üstel artış (Şekil 1) 4 tarafından görülebileceği gibi 1990 yılında bir rönesans gördük. Bununla birlikte, doğal elyaf ve en termoplastiklerin hidrofobik özelliklerinden dolayı hidrofilik doğası çoğu zaman elde edilen fiber takviyeli polimer kompozitlerin zayıf mekanik performans ile sonuçlanan zayıf fiber matris yapışma 5 sonuçlanması sorumlu edilir. Bu sorunu çözmek için, birçok araştırmacılar kimyasal doğal liflerin 6,7 yüzeylerini değiştirmek için çalıştı. Bu kimyasal modifikasyonlar asetilasyonunu 8, sililasyonu 9, 10, aşılama polimer, bir izosiyanat tedaviler 11,12, maleatlanmış bağlama maddeleri 13-17 kullanımını, ve benzoilasyon 18 içerir. Bu kimyasal işlemler arasında doğal lifler, daha hidrofobik hale gelmiş olsa da, elde edilen doğal elyaf-güçlendirmekd polimerler halen mekanik performans 19 açısından sunmak için başarısız oldu. Thomason 20 bu hata anisotropicity ve doğal liflerin genişlemesinin termik katsayısı yüksek doğrusal bir sonucu olabilir varsayıldı. Buna ek olarak, doğal lifler, aynı zamanda, sınırlı işlem sıcaklığının 21, partiden partiye değişkenlik 3, örneğin cam, aramid ya da karbon elyafları ve uygun üretim süreçlerinin eksikliği gibi sentetik elyaflar ile karşılaştırıldığında, düşük gerilme mukavemeti gibi birtakım mahsurlar Polimer kompozitler doğal elyaf üretmek. Bu durumda, takviye gibi doğal elyaflar kullanılarak yeşil bir malzeme ve petrol bazlı polimerler arasında daha önce zikredilen özellik-performans boşluğu kapatmak için yeterli olmayacaktır. Nanocellulose bir çıkan yeşil takviye ajandır. Özellikle, bu tür nanocellulose bakteriyel SELÜLOZDEN olarak bilinen türler Acetobacter 22, ikinci gibi bakterilerin ürettiğie bağlı selüloz kristaller 24, yüksek sertlik ve mukavemet istismar olasılığına yeşil parçalar 23&#39;ün tasarımı için ilgi çekici bir alternatif olarak hizmet eder. Tek bir kristalin selüloz sertliği X-ışını kırınımı, Raman spektroskopisi ve sayısal simülasyonları 25-27 kullanılarak yaklaşık olarak 100-160 GPa olarak tahmin edilmiştir. Bu cam lifleri, ancak daha yoğun olan ~ 70 GPa, daha yüksektir. Bakteriyel selüloz (BC), aynı zamanda doğal olarak, nano-boyutlu, yaklaşık 50 nm ve uzunluğu 28 birkaç mikrometrelik bir çap ile. Doğal elyaf 5,29,30 mevcudiyetinde Acetobacter xylinius kültürlenmesiyle BC tabakaları ile kat doğal (sisal ve kenevir) lifler için bir yöntem rapor etmiştir. Bu PLLA ve BC-kaplanmış, doğal liflerden 29,31 arasında daha iyi ara yüz yapışma yol açtı. Bu liflerin kaplama sürecini basitleştirmek amacıyla, Lee ve ark. 31. doğal (sisal) fibe kaplama bir yöntem geliştirdiBiyoreaktör kullanılmadan rs. Kuru lifler, sisal BC süspansiyona batırılır ve böylece bu yöntem, bulamaç, daldırma işlemi dayanır. Bu yöntemin 32&#39;nin bir uzantısı, tipik kompozit yapıların imalatı için müsait sisal fiber preform üretilmesi için gevşek sisal elyafları ve BC ihtiva eden su süspansiyonu filtre etmektir.

<table><tbody><tr><td>Bakteriyel selüloz</td><td>fzmb</td><td>9004-34-6</td><td>CAS numarası, selüloz</td></tr><tr><td>Sisal lifleri</td> için CAS numarasına dayanmaktadır <td>Wigglesworth Co., Ltd, İngiltere</td><td></td><td>Elyaf türü her türlü doğal elyaf ile ikame edilebilir</td></tr><tr><td>Prime 20 ULV</td><td>SP Gurit</td><td></td><td>Reçine tipi, vakum destekli reçine infüzyonu</td></tr> <tr><td>için tasarlanmış herhangi bir sıvı reçine türü ile ikame edilebilirFormax standart sac kalıbı</td><td>Adirondack Machine Corporation</td><td></td><td>Bu ekipman parçası bir B&uuml ile değiştirilebilir; Chner Hunisi.</td></tr><tr><td>Vakum pompası</td><td>Edwards, İngiltere</td><td>XDS 5</td><td></td></tr><tr><td>Sıcak plaka</td><td>Wenesco Inc, ABD</td><td>HP 1836-AH</td><td></td></tr><tr><td>Gözenekli PTFE kaplı cam ayırma kumaşı</td><td>Tygavac Advaced Materials Ltd, İngiltere</td><td>TFG075P</td><td></td></tr><tr><td>Omega tüpleri</td><td>Tygavac Advaced Materials Ltd, İngiltere</td><td>Omegaflow 313</td><td></td></tr><tr><td>Havalandırma bezi</td><td>EasyComposites Ltd, İngiltere</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Basınç hassas bantlar</td><td>Aerovac, İngiltere</td><td>SM5127</td><td></td></tr><tr><td>Vakumlu torbalama filmi (FEP)</td><td>Tygavac Advaced Materials Ltd, İngiltere</td><td>RF260</td><td></td></tr><tr><td>Vakumlu torbalama filmi (Naylon)</td><td>Aerovac, İngiltere</td><td>Capran 519</td><td></td></tr></tbody></table>

binder bakteriyel selüloz kullanmak sağlam doğal elyaf preform üretim

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

Sert ve sağlam bir doğal elyaf ön imalatı için yeni bir yöntem burada sunulmuştur. Bu yöntem, gevşek ve kısa sisal elyafları bakteri selüloz içeren bir su süspansiyonu içinde disperse edilir, böylece bir kağıt yapma yöntemi, dayanır. Elyaf ve nanocellulose Süspansiyon daha sonra (yerçekimi ve vakum kullanarak), filtre edilmiş ve ıslak filtre keki, ve fazla suyun sıkılarak çıkarılması için preslenmiş, bir kurutma adımı takip eder. Bu arada gevşek doğal elyaflar tutan, bakteri selüloz ağının Hornifikasyon neden olur. Önerilen yöntem, özel olarak su sever fiberlerin sert ve sağlam bir preform üretimi için uygundur. Bu tür elyaf ve gözenekli hidrofilik doğa süspansiyon içinde dağılmış bakteri selüloz çizim, önemli bir su emme ile sonuçlanır. Bakteriyel selüloz daha sonra bir bakteri selüloz kaplamanın oluşturulması, bu liflerin yüzeyine karşı filtre edilecektir. Ne gevşek fiber-bakteriyel hücreulose süspansiyon filtre edildi ve kurutuldu, bitişik bakteri selüloz bir ağ oluşturur ve birlikte başka bir gevşek liflerin tutmak için hornified. Ön formun içine bakteri selüloz giriş elyaf ön-mekanik özelliklerinin önemli bir artış ile sonuçlanmıştır. Bu bakteri selüloz ağının yüksek sertlik ve mukavemet atfedilebilir. Bu ön-ile, yenilenebilir yüksek performanslı hiyerarşik kompozit malzemeler, aynı zamanda, reçine tabakası infüzyon (RFI) veya reçine transfer kalıplama (RTM) gibi geleneksel kompozit üretim yöntemleri kullanılarak imal edilebilir. İşte, biz de reçine infüzyon destekli iki torba vakum kullanarak yenilenebilir hiyerarşik kompozit üretim açıklar.

Bir BC bağlayıcı olmadan, kısa, sisal elyafları, sadece gevşek lifler arasında sürtünme ve bir karışıma ile bir arada tutulur. Sonuç olarak,. Şekil 3, 3-noktalı bir bükme tarzı uygulanan bir yük ile, bağlayıcı madde olarak BC olmadan sisal elyaf ön-parçanın gösteren bu ön form gevşek ve çok ağırlığını mümkün değildi. Preform oldukça gevşek olduğu görülebilir ve bir yük polipropilen kap içine su eklenerek uygulandığında, preform ciddi saptırmak için başlar. Uygulanan yük 40 g su eşdeğerdir. 20 wt.% BC Bu kısa ve sisal gevşek lifler için bağlayıcı olarak kullanılmıştır, ancak, katı bir fiber ön kalıp üretilir. Bu preform önemli bir sapma (Şekil 3) olmadan tam polipropilen fincan yükü (~ 170 g) dayanabilir. Tipik bir BC-sisal fiber ön formun Taramalı elektron mikrografları, Şekil 4 &#39;de gösterilmiştir. BC yüzeyin kaplama için görülebilirsisal elyafları. Bu etki, sisal elyafları (ya da başka herhangi bir doğal elyaflar) hidrofilik doğasına bağlıdır. Sisal elyafların hidrofilik doğa ortam içinde dağılmış olan BC çizim, su emer. BC doğal liflerden gözeneklerinden daha büyük olduğu için, liflerin içine nüfuz etmek mümkün değildi. Bunun yerine, sisal liflerin yüzeyine karşı süzüldü ve lifler kurutuldu BC kaplamanın bir tabaka oluşturur edilmiştir. Gerilim altında bu elyaf ön-mekanik performansı Tablo 1 de verilmiştir. Nedeniyle ~% 70 bir gözenekliliğe sahip elyaf ön-gözenekli doğası nedeniyle, ön-gerilme mukavemeti (birim alan başına yük) iyi tanımlanmamıştır. Bu yüzden, çekme kuvveti ve numunenin gerilme indeksi (birim başına gramaj çekme kuvveti) (malzemenin, bizim deney 15 mm olan birim genişlik başına numune başarısız için gereken yük) çizelgeye. 12.1 kN · m -1 bir çekme kuvveti ve gerilme indeksi<html> 20 wt.% BC bağlayıcı olarak kullanıldığında ve 15 N · · m g -1 sırasıyla ölçülmüştür. Fiber preform gevşek Ancak, düzgün sisal elyaf ön-gerilme özellikleri ölçülebilir değildi. Şekil Açıklamaları: <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig1.jpg" /> Doğal elyaf ve kompozit alanındaki yayınların Şekil 1.. Sayısı. Veriler sırasıyla &#39;doğal yalan *&#39; VE &#39;kompozit *&#39;, bir anahtar kelime kullanarak arama Web of Knowledge toplanmıştır. American Scientific Publishing Ltd tür izni ile Bismarck ve ark. 4&#39;ten elde edilen files/ftp_upload/51432/51432fig2.jpg &quot;/&gt; Şekil 2.. Çift torba vakum destekli reçine infüzyon şematik. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig3.jpg" /> Şekil 3.. (Üst iki görüntü olmadan) ve bağlayıcı olarak (Alttaki iki resim) BC ile sisal elyaf ön sertliğini bükme farkı gösteren fotoğraflar. <img alt="Şekil 4," fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig4.jpg" /> .. Çeşitli büyütme de bağlayıcı olarak M.Ö. kullanarak tipik bir doğal elyaf preform Şekil 4 Taramalı elektron mikroskop Top: 100X, orta: 1.000 X ve alt: 25.000 X, sırasıyla. (A) ve (b) &#39;si belirtmektedirsal lif ve M.Ö. nanofibrils, sırasıyla. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Malzemeler </td><td> Çekme kuvveti (kN · m -1) </td><td> Çekme indeksi (N · m · g -1) </td></tr><tr><td> Neat sisal preform </td><td> Ölçülemez </td><td> Ölçülemez </td></tr><tr><td> BC-sisal preform </td><td> 12.1 ± 2.4 </td><td> 15 ± 3 </td></tr></tbody></table> Tablo 1.. Bağlayıcı olarak ve M.Ö. olmadan sisal elyaf ön gerilme özellikleri,.

Bir kağıt yapma işlemi kullanılarak sert ve sağlam bir kısa doğal elyaf preforme üretimi için yeni bir yöntem sunulmaktadır. Bakteriyel selüloz gevşek lifler için bağlayıcı olarak hareket eder ve aynı zamanda elyaf ön-parçaları için sertlik sağlar. Bu preform Gerçekten yeşil hiyerarşik kompozit malzemelerin üretilmesi için bir reçine ile infüze edilebilir.

Binder Bakteriyel Selüloz kullanmak Sağlam Doğal Elyaf preform üretim

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

Bu prosedürün genel amacı, bağlayıcı olarak bakteriyel selüloz kullanarak dayanıklı ve rijit doğal fiber prefabrikler oluşturmak ve geleneksel bir kompozit üretim süreciyle yenilenebilir hiyerarşik kompozitler üretmektir. Bu işlem, öncelikle suda bir bakteriyel selüloz süspansiyonu oluşturularak gerçekleştirilir. İkinci adım ise, serbest kısa doğal fiberlerin bakteriyel selüloz süspansiyonu içinde dağıtılmasıdır.Ardından, elde edilen doğal lifli bakteriyel selüloz süspansiyonu, fazla suyu uzaklaştırmak için filtrelenir. Son adım, dayanıklı ve sert bir lif ön form oluşturmak için filtre kekinin sıkıştırılması ve kurutulmasıdır. Nihayetinde, bu lif ön form, yüksek performanslı bakteriyel selüloz takviyeli doğal lif takviyeli yenilenebilir kompozitler oluşturmak amacıyla daha sonra bir sıvı reçine ile infüze edilebilir.Bu prosedürü mata, Kang ve C. gerçekleştirecektir. Bu prosedüre başlamadan önce, önceden belirlenmiş bir ıslak-kuru bakteriyel selüloz kütle oranını kullanarak, 18 gram kuru bakteriyel selüloza eşdeğer miktarda ıslak bakteriyel selüloz peletleri ölçün. Ardından, ıslak bakteriyel selüloz peletlerini keskin bir makas yardımıyla yaklaşık bir ila iki santimetrelik küçük parçalara bölün. Kesme işleminin ardından, bakteriyel selüloz peletlerini hidrate etmek için bir litre suyun içinde bekletin.Karıştırma işleminin sorunsuz gerçekleşmesi için kesilmiş bakteriyel selüloz peletlerini bir blendera aktarın ve 300 ila 500 mililitre su ekleyin. Ardından peletleri iki dakika boyunca karıştırın. İşlem tamamlandığında, karıştırılmış bakteriyel selülozu 15 litrelik bir kaba boşaltın ve toplam su hacmi 14 litre olana kadar su ekleyerek suda 0,1 ağırlık/hacim yüzde konsantrasyonunda bakteriyel selüloz elde edin.Ardından, 72 gram gevşek boyutlu lifi bir ila iki santimetre uzunluğunda parçalar halinde kesin ve bunları bakteriyel selüloz süspansiyonuna ekleyin. Sisal liflerinin bakteriyel selüloz süspansiyonu içinde homojen bir dağılım sağlamak için süspansiyonu bir spatula ile nazikçe karıştırın. Bu noktada, su seviyesi destek teline ulaşana kadar tabaka oluşturucuyu deiyonize su ile doldurun.50 mesh metal şekillendirme telini, levha kalıp tabanındaki destek telinin ortasına yerleştirin, kalıbı kapatın ve kilitleyin. Ardından, şekillendirme teli suyun altına girene kadar taze su ekleyin. Hazırlanan sisal lifli bakteriyel selüloz süspansiyonunu levha kalıbına dökün.Lif boyutunun kalıp boyunca homojen olarak dağıldığından emin olmak için süspansiyonu spatula ile nazikçe karıştırın. Ardından, suyu tahliye etmek için tahliye vanasını açın; bu işlem, şekillendirme teli üzerinde sisal lifleri ve bakteriyel selülozdan oluşan ıslak bir filtre keki oluşumuyla sonuçlanacaktır. Su tahliye edildikten hemen sonra, tabaka kalıbını açın ve şekillendirme telini çıkarın.Şekillendirme telini bir parça emici kağıdın üzerine yerleştirin. Ardından, filtre kekinin üzerine üç adet ek emici kağıt ve ardından metal bir plaka yerleştirin. Sonrasında, şekillendirme teli yardımıyla filtre kekini ters çevirin.Şimdi üst kısma bakarak, bunu kaldırın ve filtre kekinin doğrudan üzerine üç adet ek blot kağıdı, ardından da bir metal plaka yerleştirin. Suyu dışarı itmek için metal plakanın üzerine 10 kilogramlık bir ağırlık yerleştirin. Blot kağıtları tamamen ıslandığında, bunları taze blot kağıtlarıyla değiştirin ve 10 kilogramlık bir ağırlık kullanarak filtre kekine tekrar baskı uygulayın.Blotting kağıtları son bir kez daha değiştirildikten sonra, fiber preformu konsolide etmek için sıcak presle son bir kez bir tonluk presleme işlemi gerçekleştirin. Kalan suyun buharlaşmasına yardımcı olmak için sıcak presi 120 °C'ye kadar ısıtın. Dört saat sonra, sıcak presin sıcaklığını oda sıcaklığına düşürün ve preform soğuduğunda çıkarın.Basınç duyarlı bandı, iç ve dış düzeneğin çevresine yerleştirin. Ardından, gözeneksiz politetrafloroetilen veya PTFE kaplı cam ayırıcı kumaştan oluşan kalıplama tarafının üzerine ön formu yerleştirin. Ön formu, peel ply olarak da bilinen gözenekli bir PTFE kaplı cam ayırıcı kumaşla ve ardından gözenekli bir akış ortamıyla örtün.Omega tüplerini, vakum destekli reçine infüzyonu veya VARI düzeneğinin amaçlanan reçine giriş ve çıkış noktalarına yerleştirin. Reçinenin VARI düzeneğine dağılabilmesi için omega tüplerinin gözenekli akış ortamının üzerine yerleştirildiğinden emin olun. İnfüzyon sırasında, reçine besleme ve çıkış tüplerini omega tüplerinin açıklıklarına yerleştirin. Ardından düzeneği floropolimer bazlı vakum torbalama filmi ile kapatın ve basınç hassasiyetli bant kullanarak sızdırmaz hale getirin.Lif ön şekillendirmenin bulunduğu iç torbanın üzerine bir metal plaka ve ardından bir parça nefes alıcı kumaş yerleştirin. Reçine besleme borusu mühürlendikten sonra, reçine çıkış borusunun diğer ucunu nefes alıcı kumaşın üzerine konumlandırın. Torba içi vakum valfinin olması gereken konumu belirledikten sonra, valfin alt parçasını nefes alıcı kumaşın üzerine yerleştirin.İç torbanın üzerine bir vakum torbalama filmi yerleştirin ve sızdırmaz hale getirin. Ardından, sızdırmazlığı tamamlamak için plakayı sızdırmazlık bandının üzerine yerleştirin. Vakum torbalama filmi üzerinde, valfin alt parçasının bulunduğu yere küçük bir X şeklinde kesik atın ve torba geçişini tamamlamak için üst parçayı vidalayın.Vakum valfi. Hızlı bağlantı aparatını bağlayın ve vakum uygulayın. Ardından vakum sızıntısı olup olmadığını kontrol edin.Ardından, epoksi ve sertleştiriciyi 100'e 19 ağırlık oranında karıştırarak reçineyi hazırlayın. Epoksi reçine ve sertleştiricinin karıştırılması sırasında hapsolan tüm hava kabarcıklarını gidermek için reçineyi düşük basınçta degaze edin. Tüm düzeneğin sızdırmaz olduğu belirlendiğinde, reçineyi omega tüpüne bağlı boru aracılığıyla besleyin; reçinenin fiber preforma nüfuz edebilmesi için yavaşça beslendiğinden emin olun.Reçinenin, çıkış tüpünden dışarı akmasına ve çıkış tüpünden artık hava kabarcığı gözlemlenmeyene kadar breather kumaşa nüfuz etmesine izin verin. Son olarak, çıkış tüpünü mühürleyin ve reçinenin oda sıcaklığında 24 saat boyunca kürlenmesine, ardından bakteriyel selüloz bağlayıcı olmadan 50 °C'de 16 saatlik bir ardıl kürleme adımına tabi tutulmasına izin verin. Kısa ve gevşek sisal lifleri, yalnızca lifler arasındaki sürtünme ve dolaşmalar aracılığıyla bir arada tutulur.Sonuç olarak, bu preform gevşektir ve fazla ağırlık taşıyamaz. Burada, bakteriyel selüloz içermeyen sisal fiber preform gösterilmiştir. Üç nokta eğme modunda yük uygulanan bir bağlayıcı olarak, preformun oldukça gevşek olduğu görülebilir ve polipropilen kaba 40 gram su eklenerek yük uygulandığında, preform şiddetli bir şekilde sehim yapmaya başlar.Bununla birlikte, bu kısa ve gevşek sisal lifleri için bağlayıcı olarak %28 bakteriyel selüloz kullanıldığında, rijit bir lif preformu üretilmiştir. Bu preform, 170 gram ağırlığındaki dolu bir polipropilen bardağın yüküne herhangi bir belirgin sapma olmadan dayanabilmektedir. Tipik bir bakteriyel selüloz sisal lif preformunun taramalı elektron mikrografları burada gösterilmiştir.Bakteriyel selülozun sisal liflerinin yüzeyini kapladığı görülebilir. Bu etki, sisal liflerinin hidrofilik doğasından kaynaklanmaktadır. Sisal liflerinin hidrofilik doğası, ortamda dağılmış halde bulunan bakteriyel selülozu içeri çekecek şekilde suyu absorbe eder.Bakteriyel selüloz, doğal liflerin gözeneklerinden daha büyük olduğundan liflerin içine nüfuz edememiştir. Bunun yerine, sisal liflerinin yüzeyinde filtrelenmişler ve lifler kurutulduğunda bir bakteriyel selüloz kaplama tabakası oluşturmuşlardır. Lif ön formların yaklaşık %70 gözenekliliğe sahip gözenekli yapısı nedeniyle, bu ön formların gerilme altındaki mekanik performansı burada tablolanmıştır. Ön formun çekme dayanımı belirgin bir şekilde tanımlanmamıştır.Bu nedenle, numunenin çekme kuvveti ve çekme indeksi tablo haline getirilmiştir. Bağlayıcı olarak ağırlıkça %20 bakteriyel selüloz kullanıldığında, sırasıyla 12.1 kilo newton/metre çekme kuvveti ve 15 Newton metre/gram çekme indeksi ölçülmüştür. Ancak, fiber preform gevşek olduğu için saf sisal fiber preformların çekme özellikleri ölçülememiştir.Tekniğimiz, malzeme bilimcilerin ve mühendislerin, hiyerarşik yüksek performanslı yenilenebilir kompozitlerin geliştirilmesinde nano hücre yasalarının kullanımını araştırmalarının önünü açmıştır.

manufacturing-robust-natural-fiber-preforms-utilizing-bacterial

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Kaynak: Arias, S. L. ve diğerleri. Demir Oksit Nanopartikülleriyle Fonksiyonel Manyetik Bakteriyel Nanoselülozun Üretimi.  J. Vis. Exp. (2016).Bu video, mannitol içeren bir besin ortamında selüloz üreten bakterilerin kültürlenmesiyle nanoselüloz üretimini göstermektedir. Bakteriler, mannitol'ü glikoza metabolize eder; glikoz polimerize edilip selüloz tabakalarına kristalleşen glukan zincirleri olarak ekstrüze edilir ve hava-sıvı arayüzünde üç boyutlu bir matriks oluşturur. Ortaya çıkan...

Selüloz Üreten Bakterilerden Bakteriyel Nanoselüloz Pelliküllerinin Hazırlanması

Bu araştırmanın amacı, tabaka-katman nanocellulose fibrillerin montaj ve seyreltik sulu süspansiyonlar monte izole edilmiş lignin kullanılan sentetik bitki hücre duvarı doku oluşturmaktır. Kuartz kristali mikro-ve atomik kuvvet mikroskopisi yüzey ölçüm teknikleri, polimer-polimer nanokompozit materyalin oluşumunu izlemek için kullanıldı.

Nanocellulose, Lignin Fabrikasyon Serbest duran Filmler ve Sentetik polikatiyon: Biomimicking Wood Doğru

Burada, hasarlı kan damarı rekonstrüksiyonundaki uygulamalar için bakteriyel nanoselülozu (BNC) manyetik hale getirmek için bir protokol sunuyoruz. BNC, G. xylinus suşu ile sentezlendi. Öte yandan, BNC'nin manyetizasyonu, BNC ağı içinde Fe2+ ve Fe3+ demir iyonlarının yerinde çökeltilmesi yoluyla gerçekleştirildi.

Demir Oksit Nanopartiküller ile Fonksiyonlu Manyetik Bakteriyel Nanocellulose Fabrikasyon

Yüksek derecede kararlı ağaç lifi bazlı tüylü nanopartiküller ve fonksiyonel selüloz bazlı biyopolimerler hazırlamak için sentez şemaları detaylandırılmıştır.

Son derece kararlı, Fonksiyonel Tüylü Nanoparçacıklar ve Ahşap Elyaf Biyopolimerler: Sürdürülebilir Nanoteknoloji Doğru

Burada son derece geri dönüştürülebilir katı dikarboksilik asitler kullanılarak yüksek termal olarak kararlı ve karboksile selüloz nanokristallerinin (CNC) ve nanofibrillerin (CNF) yeşil ve sürdürülebilir üretimler için yeni bir yöntem ortaya koymaktadır.

Termal Kararlı ve Carboxylated Selüloz Nanokristaller ve nanofibrillerin kullanarak yüksek Geri Dönüşümlü Dikarboksilik Asitler yeşil ve düşük maliyetli üretim

Bu iletişim kuralı bir rejeneratif iskele implant parçası olarak preklinik değerlendirme için uygun olan yara onarım için hedeflenen tüm hücre dışı matriks elyaf üretim hedeftir. Bu iplikler fibroblastlar hollow fiber membranlar üzerinde kültür tarafından üretilen ve membranlar dağılması tarafından ayıklanır.

Hücre dışı matriks liflerinin kurban Hollow Fiber membran hücre kültürü ile üretim

Selüloz nanolber biotemkaplama Palladium kompozit Aerogels için bir sentez yöntemi sunulmaktadır. Elde edilen kompozit Aerogel malzemeleri kataliz, algılama ve hidrojen gazı depolama uygulamaları için potansiyel sunar.

Selüloz nanofiber Biotemkaplama Palladium kompozit Aerogels için sentez yöntemi

Bu protokol üç kritik adım gelişmekte olan i) doğru kompozisyon ve 3D II) İskele çeşitli yazdırma selüloz hidrojel mürekkep tutarlılığını gözenek yapıları durumu iyi sadakat ve boyutları ve III) gösterimi ile kıkırdak rejenerasyon için benzetimli vücut koşullarda mekanik özellikleri.

3D gözenekli selüloz Nanocomposite hidrojel iskele baskılı

Delignified yoğun ahşap kısmen doğal elyaf takviyeli yerine büyük potansiyele sahip yeni bir umut verici hafif, yüksek performanslı ve biyo-tabanlı malzeme temsil eder- veya cam elyaf takviyeli kompozitgelecekte. Burada iki çok yönlü üretim yolları mevcut ve karmaşık kompozit parçalar oluşturmak için olasılığını göstermektedir.

Ahşap Tabanlı Yüksek Performanslı Kompozitlerin İmalatı ve Tasarımı

Lignoselülozik biyokütle üzerinde verimli bir termo-mekano-kimyasal ön işlem sağlamak için çok yönlü bir çift vidalı ekstrüzyon işlemi geliştirilmiştir ve bu da ortalama fiber en boy oranının artmasına neden olur. Doğal bir bağlayıcı, fiber rafine edildikten sonra sürekli olarak eklenebilir ve elde edilen ekstrüde malzemenin sıcak preslenilmesinden sonra geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip biyo bazlı fiberboardlara yol açabilir.

Yenilenebilir Fiberboard Üretmek için İki Vidalı Ekstrüzyon Prosesi

Bu protokol, bakteriyel selüloz (BC) küreleri oluşturmak için kolay ve ucuz bir yöntem sunar. Bu biyomalzeme, biyoşarç, polimer küreler ve maden atıkları da dahil olmak üzere katı malzemeler için bir kapsülleme aracı olarak işlev görür.

Katı Malzemeleri Kapsülleyen Bakteriyel Selüloz Küreler

Keşfedin bakteriyel selüloz bağlayıcı kullanarak doğal lif preformları üretme yöntemini. Bu sürdürülebilir teknik, yüksek performanslı biyokompozit malzemeler geliştirmek için yenilikçi bir çözüm sunar.

Binder Bakteriyel Selüloz kullanmak Sağlam Doğal Elyaf preform üretim

Daha fazla video keşfet