بررسی اثر الیاف ضایعاتی پلی استر بر خواص مکانیکی و حرارتی فراورده های چوب پلاستیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی اثر الیاف مصنوعی ضایعاتی از نوع پلی‌استر در بهبود خواص مکانیکی و حرارتی چندسازه‌های چوب پلاستیک انجام شد. دو نوع الیاف پلی‌استر (الیاف فرش و الیاف پولیش)، پلی‌اتیلن سنگین به همراه 40 درصد وزنی آرد چوب صنوبر، 2 درصد وزنی پلی‌اتیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید (MAPE) و اتیلن گلیسایدل کوپلیمر (E-GMA) به عنوان مواد جفت کننده مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دو مرحله اختلاط، گرانول‌های حاصل، در مرحله‌ بعد توسط پرس گرم با دمای 160 درجه‌ ‌سانتیگراد و فشار 10 مگاپاسکال، به تخته‌های آزمونی با ابعاد 7/0×20×20 سانتیمتر تبدیل شدند. نتایج حاصل از -اندازه‌گیری ویژگی‌های مکانیکی نمونه‌ها نشان دادند که با افزایش میزان پلی‌استر (الیاف فرش و الیاف پولیش)، مدول‌الاستیسیته‌ کششی چند‌سازه‌ چوب پلاستیک کاهش و مدول‌الاستیسیته خمشی آن افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش میزان الیاف فرش، مقاومت‌های کششی و خمشی چندسازه چوب پلاستیک – الیاف فرش افزایش یافته که حداکثر مقاومت خمشی در نمونه حاوی 20 درصد وزنی الیاف فرش می‌باشد. اما در مورد الیاف پولیش، مقدار 10 درصد وزنی آن، حد بهینه در افزایش مقاومت خمشی و کششی چندسازه چوب پلاستیک – الیاف پولیش است. سپس بر روی چندسازه‌های حاوی میزان بهینه الیاف پلی‌استر (10 درصد الیاف پولیش و 20 درصد الیاف فرش) در افزایش مقاومت‌های مکانیکی، آزمون‌های DSC و TGA جهت تجریه و تحلیل رفتار حرارتی این چندسازه‌ها انجام شد. نتایج حاصل از آزمون‌های حرارتی نشان دادند که با افزودن الیاف پلی‌استر به چندسازه چوب پلاستیک، درصد کریستالیسیته، دمای کریستالی شدن، دمای شروع تخریب و پایداری حرارتی چندسازه کاهش می‌یابند. بررسی ریخت‌شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی بیان کننده این است که با افزایش درصد الیاف پلی‌استر، سطوح شکست متراکم‌تر و هموارتر و پیوستگی بین مواد تشکیل دهنده چندسازه بیش‌تر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

-Almaadeeh, M., Kahraman, R., Khanam, N. and Madi, N., 2012. Date palm wood flour/glass fiber reinforced hybrid composites of recycled polypropylene: Mechanical and thermal properties. Journal of Materials and Design, 42: 289-294.

-Anurag, K., Xiao, F. and Amirkhanian, S., 2009. Laboratory investigation of indirect tensile strength using roofing polyester waste fiber in hot mix asphalt. Journal of Construction and Building Materials, 23: 2035-2040.

-Chang, W.P., Kim, K.J. and Gupta, R.K., 2009. Ultrasound assisted surface modification of wood particulates for improved wood plastic composites. Journal of Composite Interfaces, 16: 687-709.

-Cui, Y.H. and Tao, j., 2009. Fabrication and mechanical properties of glass fiber- reinforced wood plastic hybrid composites. Journal of Applied Polymer Science, 112: 1250-1257.

-Fiori, M.A., Paula, M.M.S., Angioletto, E., Santos, M.F., Riella, H.G. and Quadiri, M.G.N., 2008. Effect of the temperature in the antimicrobial action of the bactericide wood polymer composite-BWPC. Journal of Materials Science Forum, 19: 591-593.

-Jiang, H., Kamdem, D.D., Bezubic, B. and Ruede, P., 2003. Mechanical properties of poly (vinyl chloride) wood flour glass fiber hybrid composites. Journal of Vinyl and Additive Technology, 9: 138-145.

-Lei, Y. and Wu, Q., 2010. Wood plastic composites based on microfibrillar blends of high density polyethylene/poly (ethylene terephthalate). Journal of Bioresource Technology, 101: 3665-3671.

-Lei, Y., Wu, Q. and Zhang, Q., 2009. Morphology and properties of microfibrillar composites based on recycled poly (ethylene terephthalate) and high density polyethylene. Journal of Composites: Part A, 40: 904-912.

-Liu, H., Wu, Q. and Zhangm Q., 2009. Preparation and properties of banana fiber-reinforced composites based on high density polyethylene (HDPE) / Nylon-6 blends. Journal of Bioresource Technology, 100: 6088-6097.

-Miraftab, M. and Lickfold, A., 2008. Utilization of carpet waste in reinforcement of substandard soils. Journal of Industrial textiles, 38: 167-174.

-Oromiehee, A. and Jafarzadeh, F., 2008. Plastic-Wood Composite. The Publication of Iranian Polymer Forum, Tehran, 97p.

-Razavi Nouri, M., Jafar Zadeh Dogouri, F., Oromiehie, A. and Ershad Langroudi, A., 2006. Mechanical properties and water absorption behavior of chopped rice husk filled polypropylene composites. Iranian Polymer Journal, 15: 757-766.

-Semeralul, H.O. and Rizvi, G.M., 2009. Characterization of properties of wood plastic compocites (WPC) with glass fiber reinforcements. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 2: 22-25.

-Tajvidi, M. and Takemura, A., 2009. Effect of fiber content and type, compatibilizer, and heating rate on thermogravimetric properties of natural fiber high density polyethylene composites. Journal of Polymer Composites, 30: 1226-1233.

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

-Videen, G., Zubko, E., Sun, W., Shkuratov, Y. and Yuffa, A., 2015. Mixing rules and morphology dependence of the scatterer. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 1: 68–75.

-Voit, B., 2000. New development in hyperbranched polymers. Journal of Polymer Chemistry Science Part A, 38: 2505-2525.

-Zhao, Y., Wang, K., Zhu, F., Xue, P. and Jia, M., 2006. Property of poly (vinyl chloride)/wood flour /montmorillonite composite: effect of coupling agent and layered silicate. Journal of Polymer Degradation and Stability, 91: 2874-2883.