بررسی توان نگهداری پیچ و میخ و میزان جذب آب چندسازه نانو رُس-نرمه MDF-پلی‎پروپیلن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانش آموخته کارشناسی‌ارشد فرآورده‌های چندسازه چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

در این پژوهش تاثیر استفاده از ذرات نانو رُس بر توان نگهداری انفصالی اتصال‌های پیچ و میخ و میزان جذب آب چندسازه نانو رُس-نرمهMDF -پلی‎پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از نرمه سنباده زنیMDF  به عنوان ماده لیگنوسلولزی و پلی‎پروپیلن به عنوان ماده ترموپلاستیک استفاده شد. همچنین نانو رُس Cloisite® 15A در سه سطح وزنی 2%، 4% و 6% مورد استفاده قرار گرفت. در آغاز مواد اولیه با استفاده از مخلوط‎کن به صورت دانه ای (گرانول) تهیه شدند. سپس 36 تخته (12 تیمار در 3 تکرار) با چگالی اسمی gr/cm31 در ابعادcm 1×cm20×cm30 با استفاده از روش پرس گرم تهیه شده است. در ادامه آزمونه‎های آزمونی (36 تخته ساخته شده) برای تعادل رطوبتی به مدت 3 هفته در محیط قرار گرفته‎اند. سپس به منظور بررسی ویژگی های مکانیکی از استاندارد (CEN/TS15534–1:2007) استفاده شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش درصد وزنی نرمه سنباده زنی MDF توان نگهداری انفصالی اتصالات پیچ و میخ (عمود بر سطح) آزمونه‎های آزمونی کاهش پیدا کردند. بیشترین میزان مقاومت به اتصالات پیچ و میخ در سطح 2 درصد وزنی ذرات نانو رُس به‎دست آمد. همچنین نتایج جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه‎های آزمونی نشان داد که با افزایش درصد وزنی نرمه‌های MDF این مقادیر افزایش پیدا کردند در حالی که افزایش درصد وزنی ذرات نانو رُس با سطوح ثابت نرمه MDF، موجب کاهش مقادیر جذب آب و واکشیدگی ضخامت شد.
 

کلیدواژه‌ها


1- Anatole A.Klyosov. 2007. Book, wood-plastic composite, published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.726 page.

2- Hetzer. M, D.De Kee. 2008. Wood/polymer/nanoclay composites, environmentally friendly sustainable technology: A review. Chemical engineering research and design. 86, 1083–1093

3- Sanadi, A. R., Caulfield, D. F., Rowell, R.M. 1994. Reinforcing polypropylene with natural fiber. Plastic Engineering. Vol. 1. No. 4. PP: 27-28

4- Morton, J. 2003. Current and emerging application for natural and wood fiber composite, Presentation in the 7th international conference of wood fiber-plastic composite, Madison. May 19-20.

5- Valente, M. Sarasini, F. Marra, F. Tirillo, J. Pulci, G. 2011. Hybrid recycled glass fiber/wood flour thermoplastic composites: Manufacturing and mechanical characterization. Composites: Part A 42, 649–657

6- Kamal B. Adhikary, Shusheng Pang, Mark P. Staiger, 2008. Dimensional stability and mechanical behavior of wood–plastic composites based on recycled and virgin high-density polyethylene (HDPE)", Composites: Part B, 39. 807–815

7- Najafi, A., Maleki, A., Investigation of comparative mechanical properties of plastic-MDF dust and medium density board. The 1st National Conference on Modern Technologies of Wood and Paper, 2010. 79 page. (In Persian)

8- Marouf, T. Bagheri, R. 2007. Studies on the Mechanical Behavior of Epoxy-clay Nanocomposite. Iranian Journal of Polymer Science and Technology. 20 (1 (ISSUE NO.87)):59-64 (In Persian)

9- Kafashi. B. Pursang. F. Sonbolestan. S.E. 2006. Preparation of Polyurethane/Clay Nanocomposites: Investigating the Dispersion of Organoclays in PTMEG, Iranian Journal of Polymer Science and Technology, Vol. 20, No. 3, 247-255. (In Persian)

10- Nourbakhsh. A, Ashori. A., 2009, Influence of Nanoclay and Coupling Agent on the Physical and Mechanical Properties of Polypropylene/Bagasse Nanocomposite. Applied Polymer Science, Vol. 112, 1386–1390.

11- Chaharmahali, M., M. Tajvidi, S. Kazemi Najafi. 2008. Mechanical Properties of Wood Plastic Composite Panels Made From Waste Fiberboard and Particleboard, polymer composites, 606-610 pages.

12- Sheshmani. Sh, Ashori. A, Hamzeh. Y., 2010. Physical properties of polyethylene–wood fiber–clay nanocomposites. Journal of Applied Polymer Science. Volume 118, Issue 6, pages 3255–3259.

13- Bordes. P, Pollet. E, Avérous. L., 2009. Nano-biocomposites: Biodegradable polyester/nanoclay systems. Progress in Polymer Science 34, 125–155.

14- British Standard. Wood-plastics Composites (WPC) – Part 1: Test Methods for Characterization of WPC Materials and Products; 2007.

15- Esmizadeh, E., Naderi, G., Ghoreishy, M.H.R., Bakhshandeh, G.R.,2010, Effect of Mixing Conditions on Mechanical and Physical Properties of Nanocomposites Based on NBR/PVC/Nanoclay, Iranian Journal of Polymer Science and Technology, Vol. 23, No. 4, 293-304. (In Persian)

16- Kord. B, , 2010, Improvement of Practical Properties of Wood Polymer Composite with Nanoclay Particles, Journal of engineering materials, Vol 1 - No. 4. 369-377. (In Persian)

17- Madhoushi, M. Nadalizadeh,. H. Ansell, M. P. 2009. Withdrawal strength of fasteners in rice straw fibre-thermoplastic composites under dry and wet conditions, Polymer Testing, 28, 301–306

18- Mehrabzadeh, M., Kamal, M.R., 2009. Effects of Different Types of Clays and Maleic Anhydride Modified Polystyrene on Polystyrene/Clay Nanocomposites, Iranian Journal of Polymer Science and Technology, , Vol. 22, No. 2, 151-157. (In Persian)

19- Wu, Q., Lei, Y., Clemons, C.M., Yao, F., Xu, Y., and Lian, K. 2007. Properties of HDPE/Clay/Wood Nanocomposites, Journal of Plastic Technology 27(2), 108-115pp.

20- Ramtin. A.A, Karimi. A.N, Tajvidi. M., 2009, Study on mechanical properties of composite made from sander dust of particleboard-polypropylene, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 24(1(30)):58-68. (In Persian)

21- Samal, S.K., Nayak, S. Mohanty, S. 2008. Polypropylene Nanocomposites: Effect of organo-modified layered silicates on mechanical, thermal and morphological performance. Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol 8, No 2, 243-263pp.

22- Chowdhury, F.H, M.V, Hosur., S. Jeelani. 2006. Studies on the flexural and thermo mechanical properties of woven carbon/nanoclay-epoxy laminated Material Science and Engineering (421), 298-306.

23- Jowdar, E. Beheshty, M.H. Atai, M. 2011. Nano Clay Effect on Morphology, Mechanical Properties and Water Absorption of Vinyl Ester- Based Nanocomposites. Iranian Journal of Polymer Science and Technology. Vol. 24, No. 2, 83-92. (In Persian)

24- Khanjanzadeh, H. 2011. Investigation on feasibility of producing and physical and mechanical properties measurement of wood flour/nanoclay/polypropylene composite. M. Sc. Thesis, Department of Wood and Paper Engineering,, Gorgan University of agricultural sciences and natural resources