Physiko-chemische, Zug- und Wärmecharakterisierung von Napiergras (einheimische afrikanische) Fasersträngen

Dieser Artikel präsentiert die Extraktion und den Effekt der Alkalibehandlung auf die physikalischen, chemischen, Zug- und Wärmecharakteristika von Fasersträngen, die aus Napiergras, einer erneuerbaren Biomasse, gewonnen wurden. Um diese Eigenschaften zu verbessern, wurden die Faserstränge des Napiergrases mit Natriumhydroxid behandelt. Die Alkalibehandlung wurde mit einer NaOH-Lösung in drei unterschiedlichen Konzentrationen (5, 10 und 15 %) über 2 Stunden durchgeführt. Die Charakterisierung der unbehandelten und alkalibehandelten Napiergrasfaserstränge erfolgte durch Untersuchung der chemischen Zusammensetzung, der Oberflächenmorphologie, der Variation der funktionellen Gruppen, der Kristallinität sowie des Zug- und Wärmeverhaltens. Es wurde festgestellt, dass unbehandelte Faserstränge einen niedrigeren Zellulosegehalt, eine geringere Kristallinität, reduzierte Zugfestigkeit und thermische Stabilität aufweisen als alkalibehandelte Faserstränge. Die mit 10 % NaOH behandelnden Napiergrasfaserstränge wiesen eine optimale Zugfestigkeit, einen optimalen Elastizitätsmodul und eine prozentuale Dehnung mit einer Verbesserung von 51,9 %, 47,3 % bzw. 12,1 % auf. Basierend auf den für alkalibehandelte Napiergrasfaserstränge bestimmten Eigenschaften erwarten wir, dass diese Fasern als Verstärkung in Naturfaserverbundwerkstoffen geeignet sind.