اثر اصلاح گرمایی بر رفتار فیزیکی و مکانیکی فرآورده مرکب آفتابگردان/پلی‌پروپیلن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 گروه مهندسی چوب وکاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

چکیده

با کمبود شدید ماده‌اولیه چوبی و محدودتر شدن بهره‌برداری از جنگل‌ها، کاربرد پسماند گیاهان کشاورزی ‌به عنوان جایگزین منابع جنگلی در صنایع سلولزی را می‌توان توصیه نمود. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر ‌اصلاح گرمایی ساقه آفتابگردان بر خواص کاربردی فرآورده مرکب آرد ساقه آفتابگردان/پلی‌پروپیلن بوده‌است. اصلاح گرمایی ساقه آفتابگردان در 3 سطح دمایی 160، 180 و 200 درجه‌سانتی‌گراد در زمان 30 دقیقه انجام شد چندسازه با اختلاط 30 درصد وزنی آرد ساقه آفتابگردان با پلی‌پروپیلن در حضور انیدریدمالئیک پیوند شده به پلی‌پروپیلن به عنوان عامل جفت‌کننده و به روش قالب‌گیری تزریقی تهیه گردید. نتایج طیف‌سنجی آرد ساقه‌آفتابگردان تغییرات شیمیایی ناشی از اصلاح گرمایی را تایید کرد. در تصاویر میکروسکوپ الکترونی یکپارچگی بیشتر، توزیع یکنواخت‌تر و حفره‌های کمتر در سطح شکست فرآورده‌های حاوی آرد اصلاح گرمایی شده مشاهده گردید. بر اساس تحلیل وزن‌سنجی گرمایی، حذف همی‌سلولزها باعث بهبود پایداری گرمایی ماده مرکب تا دمای 180 درجه‌سانتی‌گراد را نشان داد، ولیکن افزایش دمای اصلاح به 200 درجه‌سانتی‌گراد موجب کاهش پایداری گرمایی فرآورده حاصل شد. ‌اصلاح گرمایی با تخریب همی‌سلولزها، افزایش بلورینگی، کاهش قطبیت، افزایش سازگاری بین دو فاز چندسازه، و توزیع یکنواخت پرکننده در زمینه پلیمر منجر به کاهش جذب آب و بهبود معنی‌دار خواص خمشی و کششی شد. چسبندگی خوب پرکننده لیگنوسلولزی و پلیمر با تسهیل انتشار ترک در امتداد ناحیه سطح مشترک، موجب کاهش مقاومت به ضربه فاق‌دار فرآورده حاصل گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Ates, S., Akyildiz, M.H. and Ozdemir, H., 2009. Effects of heat treatment on calabrian pine (Pinus brutia Ten.) wood. BioResources, 4(3): 1032- 1043.

- Davoudi, M., Asadpour, G., Zabihzadeh, S.M. and Ghorbani, M., 2016. The effect of hydrothermal modification on applied properties of composite made from bark flour-polypropylene. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 31(2): 280-293.

- Ding, T., Gu, L. and Liu, X., 2011. Influence of steam pressure on chemical changes of heat- treated Mongolian pine wood. BioResources, 6(2): 1880-1889.

- Ghorbani Kookandeh, M., Taghiyari, H. R., Siahposht, H., 2014. Effects of heat treatment and impregnation with zincoxide nanoparticles on physical, mechanical, and biological properties of beech wood. Wood Science and Technology, 48:727–736.

- Hatefnia, H., Enayati, A.A., DoostHoseini, K. and AzadFallah, M., 2012. Effect of steam treatment on chemical changes of wood components. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(4): 682-698.

- Kaboorani, A., Faezipour M. and Ebrahimi, G., 2008. Feasibility of using heat treated wood in wood/plastic composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 27: 18689-1699.

- Kumar, A.P., Singh, R.P. and Sarwade, B.D., 2005.  Degradability of Composites, Prepared from Ethylene-Propylene Copolymer and Jute Fiber under Accelerated Aging and Biotic Environments. Materials Chemistry and physics, 92: 458-46.

- Myers, G. E., Chahyadi, I. S., Gonzalez, C., Coberly, C. A. and Ermer D. S., 1991. Wood flour/polyethlene or high density polyethylene composite: Influence of maleated polyethylene concentration and extrusion temperature on properties I. Journal of Polymer Materials, 15: 171-186.

- Oksman Niska, K. and Sain, M., 2008. Clemons C. Raw materials for wood-polymer composites. Wood-Polymer Composites, CRC Press, Cambridge.

- Petrissans, M., Geradin, P., El-Bakali, I. and Seraj, M., 2003. Wettability of heat – treated wood. Journal of Applied Polymer Science, 69: 35-39.

- Robin, j.j. and Breton, Y., 2001. Reinforcement of recycled polyethylene with woodfiber heat treated. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 20(14): 1235-1262.

- Roshdi, M., Heidari Sharif Abadi, C., Karimi, M., Normohamedi, G. and Darvish, F., 2006. Effects of water deficit irrigationon yield and yield components of sunflower cultivar. Agricultural Sciences, 12(1): 109-121.

- Rowell, R. M., 2005. Handbook of wood chemistry and wood composites. (Ed.), CRC, Florida.

- Saini, G., Narula, A. K., Choudhary, V. and Bhardwaj, J., 2009. Effect of partical size and alkali treatment of sugarcane bagasse on thermal, mechanical, and morphological properties of PVC – bagasse composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29(5): 731-740.

- Shakeri, A. and Hashemi, S.A., 2002. Mechanical and morphological properties of pulp paper reinforced- HDPE composites. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 9(3): 171-183.

- Standard Test Method for Water Absorption of Plastics, Annual Book of ASTM Standard, D570, 1998.

- Standard Test Method of Practice for Conditioning plastics, American Society for Testing and Materials, Annual Book of ASTM Standard, D618, 1999.

- Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials, American Society for Testing and Materials, Annual Book of ASTM Standard, D790,2003.

- Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics, American Society for Testing and Materials, Annual Book of ASTM Standard, D638, 2003.

- Standard Test Method for Determining the Izod Pendulu Impact Resistance of Plastics and electrical insulating materials, American Society for Testing and Materials, Annual book of ASTM Standard, D256, 2004.

- Yildiz, S., and Gumuskaya, E., 2007. The effects of thermal modification on crystalline structure of cellulose in soft and hardwood. Building and Environment, 42: 62–67.