بررسی رفتار خزش خمشی تخته لایه چوب پلاستیک صنوبر ساخته شده ازفیلم‌ترموپلاستیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس

10.22034/ijwp.2023.555110.1552

چکیده

در این پژوهش رفتار خزش خمشی تخته لایه صنوبر (Populus alba) ساخته شده با انواع فیلم‌ ترموپلاستیک مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور لایه هایی از چوب صنوبر به ضخامت 2/2 میلیمتر انتخاب و تخته لایه‌هایی با استفاده از چسب اوره فرم آلدیید (UF) ، فیلم پلی اتیلن سنگین(HDPE)، فیلم پلی پروپیلن (PP)، آمیخته فیلم‌های پلی اتیلن سنگین وپلی پروپیلن(PP/HDPE)، همراه با سازگارکننده‌ی مالیئک انیدرید جفت شده با پلی اتیلن(MAPE) در 5 تکرار ساخته شد. در ابتدا آزمون خمش سه نقطه ای مطابق آیین نامه 310-EN انجام و علاوه بر حداکثر بار شکست، مقادیر مدول الاستیسیته (MOE) و مقاومت خمشی (MOR) نمونه-ها اندازه‌گیری شد. 20 درصد حدکثر بار شکست نمونه‌ها تعیین و آزمون خزش خمشی چهار نقطه‌ای در 60 دقیقه زمان بارگذاری (رفت) و 30 دقیقه برداشت بار (برگشت) انجام و پارامترهای خزش اندازه‌گیری گردید. نتایج مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی نشان داد که تخته‌های ساخته شده از چسب اوره فرم آلدیید و آمیخته فیلم پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن همراه با سازگارکننده بیشترین و تخته‌-های ساخته شده از فیلم پلی اتیلن کمترین مقدار مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی را نشان دادند. نتایج مربوط به آزمون خزش حاکی از آن بود که بیشترین مقدار مدول خزش و کمترین مقدار خزش نسبی در تخته‌لایه‌های ساخته شده با چسب اوره فرم آلدیید مشاهده گردید. تخته‌های ساخته شده با فیلم پلی‌اتیلن به دلیل کاهش مدول‌الاستیسیته و مقاومت خمشی بیشترین خزش نسبی را نشان داد. استفاده از فیلم پلی‌پروپیلن و آمیخته فیلم‌های پلی‌اتیلن سنگین وپلی‌پروپیلن به دلیل سفتی پلی پروپیلن، سبب افزایش مدول خزش گردید. استفاده از سازگارکننده با بهبود سطح اشتراک بین ماده زمینه و فیلم باعث انتقال بهتر تنش و کاهش تغییر شکل خزشی تخته لایه چوب پلاستیک گردید، به طوری که در هنگام استفاده از سازگارکننده MAPE افزایش مدول خزش و کاهش خزش نسبی مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Mutje, P.A., Lopez, M.E., Vallejos, J.P. and Vilaseca, F., 2007.Full Inhabitation of Cannabis Sativa as Resin for Cement/Filler and Thermoplastic Composites. J. Compos 2, 369-377.
[2] Yuan, Q., Wu, D., Gotama, J., and Bateman, S. 2008. Wood Fiber Reinforced Polyethylene and Polypropylene Composites with High Modulus and Impact Strength.J.Thermoplast.Compos. Mater21: 195-208.
[3] Robertson, R.E. and Paul, D.R., 1973. Stress-Strain Behavior of Polyolefin Blends. J. Appl. Polym. Sci., 17, 2579-2595.
[4] Mehrabzadeh, M. and Ghasemi, I., 1997.Study of Mechanical Properties, Thermal Behavior and Morphology of PP/HDPE and PP/LDPE Blends. Iran. J. Polym. Sci. Technol2, 75-81. (In Persian)
[5] Dick, J.S., 1994. Blending in Polymer Industry, Sanati Esfehan (Translated by Amirkhizi M.H., Persian, 411p).
[6] Krach, R., Benachour, D. and Potschke, P., 2004. Binary and Polyamide 6, 6: The Effect of Compatibilizer on the Morphology and Rheology. J. Appl. Polym. Sci, 94, 1976-1985.
[7] Ubonnut, L., Thongyai, S. and Praserthdam, P., 2007. Interfacial Adhesion Enhancement of Polyethylene- Polypropylene Mixtures by Adding Synthesized Disocyanate Compatibilizer. J. Apple. Polym.Sci104, 3766- 3773.
[8] Kallel, T., Massardier-Nageotte, V., Jaziri, M. and Gerard, J.F., 2003.Compatibilization of PE/PS and PE/PP Blends. I. Effect of Processing Conditions and Formulation, J. Appl. Polym. Sci90, 2475-2484.
[9] The, J.W. and Rudin, A. 1994. A Review of Polyethylene-Polypropylene Blends and their Compatibilization. Adv. Polym. Technol., 13, 1-23.
[10] Ha, C.S., Park, H.D., Kim, Y., Kwon, S.K. and Cho, W.J., 1996. Compatibilizer in Polymer Blends for the Recycling of Plastics Waste I: Preliminary Studies on 50/50 wt% Virgin Polyblends, Polym. Adv. Technol7, 483-492.
[11] Lee, J.O., Kim, B.K., Ha, C.S., Song, K.W., Lee, J.K. and Cho, W.J., 1994. Rheological and Mechanical Properties of PP/PE Binary and PP/PE/EPDM Ternary Blends.Polymer (Korea) 18, 68-77.
 [12] Moosavi, V., Najafi, A., Kiaie, M., 2018. the effect of load and relative humidity on bending creep behavior of hornbeamin three altitudes (Case Study, NowshahrMeshelak Branch). Iranian journal of wood and paper industries 9(1): 15-26. (In Persian)
[13] KazemiNajafi, S., Sharifinia, H., Tajvidi, M., 2008. Effect sofwater absorption on creep behavior of woodplasticcomposites. Journal of Composite Materials 42 (10): 993-1002.
[14] Najafi, A., and KazemiNajafi, S., 2009. Effect of load levels and plastic types on creep behavior of wood sawdust/ HDPE composite.Journal of Reinforced Plastic Composites 28, 2645-2653.
[15] KazemiNajafi, S., Mostafazadeh, M., Chaharmahali, M. and Tajvidi, M., 2008. The effects of filler content andwater absorption on creep behavior of HDPE waste/MDF flour composites.Journal of Iranian Polymer Science andTechnology 21(1), 53-59. (In Persian)
[16] Nikrai, J., KazemiNajafi, S. and Ebrahimi, Gh., 2009. A comparative study on creep behavior of wood flour-polypropylene composite, medium density fiberboard (MDF) and particle board. Journal of Iranian Polymer Science and Technology 21, 53-59. (In Persian)
[17] Sain, M. M., Balatinecz, J. and Law, S., 2000. Creep fatigue in engineered wood fiber and plastic composites.Journal of Applied Polymer Science 77(2): 260-268.
[18] Bledzki, A. K, and Gassan, J., 1999. Influence of Fiber Surface Treatment on the Creep Behavior of Jute Fiber-Reinforced Polypropylene. Journal of Thermoplastic Composite Materials 12, 388-398.
[19] Moosavi, V., KhademiEslam, H., Bazyar, B.,Najafi, A. and Talaee Poor, M., 2017. Bending creep behavior of hornbeam wood. DrvnaIndustrija 67(4): 341-350.https://doi.org/10.5552/drind.2016.1609
[20] Bledzki, A.K. and Faruk, O., 2004. Creep and impact properties of wood fiber-polypropylene composite: influence of temperature and moisture content. Composite Science and Technology 64: 693-700.
[21] Tang, L., Zhang, Z.G., Qi, J., Zhao, J.R. and Feng, Y., 2011. The preparation and application of a new formaldehyde-free adhesive for plywood.Int J Adhes. 31:507–512.
[22] Tang, L., Zhang, Z.G., Qi, J., Zhao, J.R. and Feng, Y., 2012. A new formaldehyde-free adhesive for plywood made by in situ chlorinating grafting of MAH onto HDPE.Eur J Wood Prod. 70:377–379.
[23] Bekhta, P., Müller, M. and Hunko, Il., 2020. Properties of Thermoplastic-Bonded Plywood: Effects of the Wood Species and Types of the Thermoplastic Films. Polymers, 12(11): 2582
[24] Firouzeh, M.,KazemiNajafi, S. and Ghasemi, I., 2011. Production of Wood/Plastic Composites Based on PP/HDPE Blends: Determination of Optimum Conditions. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 24(1): 43-53.
[25] Ebrahimi, GH., Falk, R.H. and Tajvidi, M. 2003. Short-term creep behavior natural fiber/polypropylene composites, In: Proceedings of the 2nd International Conference on Wood Mechanics, STFI, Stockholm, Sweden.
[26] Chang, L., Guo, W. and Tang, Q. 2017. Assessing the tensile shear strength and interfacial bonding mechanism of poplar plywood with high-density polyethylene films as adhesive.BioResources, 12: 571–585.
[27] Song, W., Wei, W., Ren, C. and Zhang, S., 2016. Developing and evaluating composites based on plantation eucalyptus rotary-cut veneer and high-density polyethylene film as novel building materials. BioResources, 11: 3318–3331.
[28] Hu, Y., Nakao, T.,Nakai, T., Gu, J. and Wang, F., 2005. Vibrational properties of wood plastic plywood. J. Wood Sci. 51: 13–17.
[29] Perez, C.J., Alvarez, V.A. and Vazquez, A., 2008. Creep Behavior of Layered Silicate/Starch-Poly caprolactoneBlendes Nano composites, Mater. Sci. Eng. Part: A 480, 259-265.
[30] Dunky, M., 2003. Adhesives in the wood industry. In Handbook of Adhesive Technology, 2nd ed.; Revised and Expanded; Pizzi, A., Mittal, K.L., Eds.; Marcel Dekker, Inc.: New York, NY, USA; Basel, Switzerland, 71p.
[31] Fang, L., Chang, L., Guo, W., Chen, Y. and Wang, Z., 2013. Manufacture of environmentally friendly plywood bonded with plastic film. For. Prod. J, 63: 283–287.
[32] Chen, Z., Wang, C., Cao, Y., Zhang, S. and Song, W., 2018. Effect of Adhesive Content and Modification Method on Physical and Mechanical Properties of Eucalyptus Veneer–Poly-β-Hydroxybutyrate Film Composites. For. Prod. J, 68: 419–429.
[33] Bengtsson, M. and Oksman, K., 2006. Silan cross linked wood plastic composite; process and Properties. Composites Science and Technology 66: 2177-2186.