بررسی ویژگی‏های چندسازه ساخته‎شده از آرد چوب و پلی‏کربنات بازیافتی (لوح‏های فشرده مستعمل)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی ویژگی‏های چندسازه چوب- پلاستیک حاصل از آرد چوب/ پلی‏کربنات بازیافتی (لوح‏های فشرده مستعمل) انجام شد. بدین منظور آرد چوب صنوبر با نسبت‌های وزنی 0، 10، 20 و 30 درصد با پلی کربنات بازیافتی مخلوط گردید. از عامل سازگارکننده N- (2-آمینو اتیل)-3- آمینو‎پروپیل تری متوکسی‎سیلان به مقدار ثابت 2 درصد وزن خشک پلیمر استفاده شد. فرایند اختلاط مواد توسط اکسترودر دو مارادون همسوگرد انجام شده و گرانول حاصله با استفاده از پرس در دمای c190o، فشار 13 بار و زمان 12 دقیقه به تخته‌هایی با ضخامت mm 7-3 و دانسیته gr/cm3 1 تبدیل شدند. آزمون‌های مکانیکی شامل خمش استاتیک، کشش و آزمون‌های فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت طی دوره‌های زمانی 2، 24، 48 و 72 ساعت در آب سرد مطابق با استاندارهای ASTM بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. جهت بررسی توزیع و چگونگی برهمکنش ذرات چوب با بستر پلیمری، تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نمونه‌ها تهیه شد. از آنالیز گرماوزن‌سنجی به‌‌منظور مقایسه میزان پایداری حرارتی چندسازه‌ها استفاده شد. نتایج نشان دادند که با افزایش مقدار آرد چوب از 10 تا 30 درصد در مقایسه با نمونه شاهد، خواص مکانیکی تخته‌ها افزایش یافت. مقدار جذب آب چند‎سازه چوب‎-پلاستیک ساخته‎شده با افزایش مقدار آرد چوب افزایش یافته، ولی واکشیدگی ضخامت چند‎سازه‎ها، حتی بعد از 72 ساعت غوطه‎وری در آب، در حد صفر اندازه­گیری شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی پویشی نیز حاکی از بهبود در فصل مشترک بین آرد چوب و ماده زمینه پلیمری در حضور سازگار کننده بود. مقاومت حرارتی نمونه شاهد نسبت به سایر چند‎سازه‎های تهیه‎شده بالاتر بود و با افزایش مقدار آرد چوب، مقاومت حرارتی چندسازه‌های ساخته‎شده کاهش یافت. بیشترین مقدار پایداری حرارتی برای نمونه حاوی پلی کربنات خالص به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


[1] Roger, M., Rowell, MR., Sanadi, A.R., Caulfield, D. F. and Jacobson, RE., 2000. Utilization of natural fibers in plastic composites: problems and opportunities. Lignocellulosic-plastic composites, 5-23.

[2] Kargarfard, A., 2007.The Effect of Wood Particles Type and Coupling Agent Content on From Recyceled Properties of Composites Polypropylene and Eucalyptus Wood. Journal of Forest and Wood Products, 64(1): 64 – 55.  

[3] Oksaman, K., 1994. Improved interaction between wood and synthetic polymers in wood/plastic composites. Wood Science and Technology Journal, 30(23): 197-203.

 [4] Kalagar, M., Marzban Moridani, E., Asadi, M., Kolabi, B., 2017. The Study of mechanical and morphological properties of recycled polyethylene/saw dust from cutting of MDF composites. Iranian Journal of wood and paper industries, 8(2):185-195. (In Persian).

 [5] Faezipour, M., Shamsi, R., Ashori, A., Abdulkhani, A., Kargarfard, A., 2016. Hybrid composite using recycled polycarbonate/waste silk fibers and wood flour. Polymer Composites, 37: 1667-1673.

[6] Rodriguez, F., Cohen, C., Ober, C. and Archer, L., 2003.  Principles of Polymer Systems, Taylor & Francis, New York, London, 810p.

[7] Shakeri, A., Omidvar, A., 2005. Investigation on the Effect of Type, Quantity and Size of Straw Particles on the Mechanical Properties of Crops Straw-High Density Polyethylene Composites.Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 19(4):301-308. (In Persian).

[8] Gorjani, F. and Omidvar, A., 2005. Investigation  on  manufacturing  process  and  mechanical  properties  wheat  straw  /  recycled  polyethylene composite. Pajouhesh & Sazandegi, 72: 84-88. (In Persian).

[9] Lei, W., Ding, X.Y. and Xu, C., 2010. Effect of compatibilizing agent on Mechanical and thermal Properties of Wood- plastic composites. Journal of Advanced Material Research, 150: 406-409.

[10] Chaharmahali, M., Kazemi, Najafi, S. and Tajvidi, M., 2007. Effect of Blending Method on the Mechanical Properties of Wood-Plastic Composites. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 20(4):361-367. (In Persian).

[11] Nourbakhsh, A. and Kargarfard, A., 2007. The effect of aspen wood particles size and compatibilizer on mechanical properties of wood flour/polypropylene composites. Pajouhesh and Sazandegi, 20(2):2-7. (In Persian).

[12] Kit, L., Binoy, K., Gogot, K. and Selke, S.E., 1990 .Composites from Compounding Wood Fiber with Recycled High Density Polyethylene. Polymer Engineering & Science, 30(11): 115-123.

[13] Shakeri, A. and Hashemi, S. A., 2002. Mechanical properties and morphology of composite products made ​​from paper fiber - high density polyethylene. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 9(3):171-183.

[14] Canevarolo, S.V., 2000. Chain scission distribution function for polypropylene degradation during multiple extrusions. Polymer Degradation and Stability, 70(9):71-76.