تأثیر استفاده از پوست تخم مرغ و نانو ذرات اکسید روی بر خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه چوب پلاستیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، صنایع چوب و کاغذ، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران

2 دانشیار گروه صنایع چوب وکاغذ ، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران

3 دانشیار، بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

چکیده
در این تحقیق اثر استفاده از پودر پوست تخم‌مرغ و نانو ذرات اکسید‌روی بر خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه پلی-پروپیلن-آرد چوب مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، آرد چوب و پلی پروپیلن با نسبت وزنی 60 به 40 درصد با یکدیگر مخلوط شدند. مقدار پودر پوست تخم‌مرغ در سه سطح (0، 5 و 10 درصد) و مقدار نانو اکسید روی در چهار سطح (0، 5/1 ، 3 و 5 درصد ) به عنوان عوامل متغیر این تحقیق در نظر گرفته شد. خواص فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب و مقاومت خمشی بر طبق استاندارد DIN-EN 310-2006 و مقاومت کششی نمونه‌ها با استاندارد ASTM D1037 اندازه‌گیری شدند. برای تفسیر بهتر نتایج، عکسبرداری الکترونی پویشی (SEM) انجام گرفت. با استفاده از آزمون فاکتوریل دو عامله در قالب بلوک‌های کامل تصادفی تجزیه و تحلیل آماری انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن(DMRT) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش نسبت اختلاط پوست تخم‌مرغ با پودر چوب باعث کاهش واکشیدگی ضخامت و جذب آب پس از 2 و 24 ساعت شد. افزایش نسبت اختلاط پوست تخم‌مرغ به پودر چوب مقاومت‌های مکانیکی چندسازه را کاهش داد. با بررسی نتایج تأثیر ذرات نانو اکسید روی مشخص گردید که استفاده از 5/1 درصد نانو اکسید روی سبب بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Bazant, P., Munster, L., Machovsky, M., Sedlak, J., Pastorek, M., Kozakova, Z., Kuritka, I., 2014. Wood flour modified by hierarchical Ag/ZnO as potential fillerfor wood–plastic composites with enhanced surfaceantibacterial performance. Industrial Crops and Products, (62): 179–187.

- Bledzki, AK., Letman, M., Viksne, A., Rence, L., 2005. A comparison of compounding processes and wood type for wood fibre—PP composites. Compos Part A: Appl Sci Manuf, 36(6): 789–797.

-  Clausen, C.A., 2007. Nanotechnology: implications for the wood preservation industry. Paper prepared for the 38th Annual Meeting Jackson Lake Lodge, Wyoming. USA, 20-24 May: 1-10.

- Krishnan, A.,  Iyer, A.,  John, M., Torkelson., 2014. Green composites of polypropylene and eggshell: Effective biofiller size reduction and dispersion by single-step processing with solid-state shear pulverization. Composites Science and Technology, (102 ): 152–160.

- Ku, H., Wang, H., Pattarachaiyakoop, N., Trada, M., 2011. A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites. Compos Part B – Eng, 42(4): 856–73.

- Kumar, R., Dhaliwal, J., Kapur G., Shashikant.,  2013. Mechanical Properties of Modified Biofiller- Polypropylene Composites. POLYM. COMPOS, (35):708–714.

-Liang, H-H., Liu, K., Hwang, R-L., Ho, M-C., 2010. Influence of waste eggshell powder on combustion characteristics of cork-based materials. Materials Letters, 64:  987–989.

- Liu, Y., Wang, K., Li, C., Metzger, G., 2014. Eggshell powder compositions and methods of producing eggshell powder compositions. Patent WO2013075003A1.

- Masuda, Y., Hiramatsu, H., 2008. Bioavailability and Physiological Function of Eggshells and Eggshell Membranes In: Mine, Y., ed. Egg Bioscience and Biotechnology, Wiley Interscience: New York, 124–129.

- Ravi Kumar, BN., Suresha, B., Venkataramareddy, M., 2009. Effect of particulate fillers on mechanical and abrasive wear behaviour of polyamide 66/polypropylene nanocomposites. Mater Des, 30(9):3852–3858.

- Salla, J.,  Krishna, K., Pandey., Srinivas, K.  2012. Improvement of UV resistance of wood surfaces by using ZnO nanoparticles. Polymer Degradation and Stability, (97): 592-596.

- Toro, P., Quijada, R., Yazdani-Pedram, M., Arias,  J.L., 2007. Eggshell, a new bio-filler for polypropylene composites.  Materials Letters (61): 4347–4350.

- Tsai, W., Yang, J., Hsu, H., Lin, C., Lin, K., Chiu, C., 2008.Development and characterization of mesoporosity in eggshell ground by planetary ball milling. Microporous and Mesoporous Materials (111 ): 379–386.

- Vaidya, UK., Chawla, KK., 2008. Processing of fibre reinforced thermoplastic composites. Int Mater Rev, 53(4):185–218.

- Weichelt, F., Emmler, R., Flyunt, R., Beyer, E, Michael, R., Mario Beyer, B., 2009. Macromol Mater Eng, 295: 130-136

- Zahedi, m., Tabarsa, d., 2013. Study physical properties, mechanical and morphological nanocomposites made from canola straw. Wood and Paper Industries magazine, Volume: 28, Issue 4, Pages 742-754.

- Zhao, H., Robert, K., Li, Y., 2006. A study on the photo-degradation of zinc oxide (ZnO) filled polypropylene nanocomposites. Polym, 47: 3207-3217.