بررسی ویژگی‎های چندسازه الیاف کارتن کنگره‎ای کهنه – پلی‏پروپیلن در اثر افزودن حجیم‌کننده

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی

2 استاد علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

3 استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

4 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج

چکیده

تأثیر دو عامل تقویت‌کننده (الیاف بازیافتی کارتن کنگره کهنه یا OCC) و ماده حجیم‏کننده (آزودی‏کربونامید و بی‎کربنات سدیم) بر دانسیته، ویژگی‏های مقاومتی و پایداری ابعادی چندسازه الیاف پلی‎پروپیلن حجیم شده بررسی گردید. مقدار الیاف تقویت‌کننده معادل 20% از وزن کل چندسازه ثابت در نظر گرفته شده و مقدار هر یک از دو ترکیب حجیم‏کننده بین 3 تا 7% متغیر بوده ویژگی‏های مقاومتی شامل مقاومت‌خمشی (MOR) و مدول‌الاستیسیته خمشی (MOE)، حداکثر مقاومت در برابر کشش و مدول‌الاستیسیته کششی و همچنین مقاومت در برابر ضربه فاقدار اندازه‏گیری گردید. میزان جذب آب بعد از 2 و 24 ساعت غوطه‏وری در آب مقطر (دمای 2±23 درجه سانتیگراد) نیز اندازه‏گیری شد. در اثر تجزیه مواد حجیم‌کننده، مقداری از آن در مخلوط باقیمانده و به دلیل نفوذ ماده پلیمری به داخل الیاف OCC دانسیته چندسازه افزایش یافته و از مقدار 2/839 کیلوگرم بر مترمکعب برای پلی‏پروپیلن خالص به مقداری بین 2/919 تا 9/947 کیلوگرم بر مترمکعب در چندسازه‎ها افزایش یافت. در اثر افزودن مواد تقویت‏کننده و حجیم‌کننده، MOR و  MOEافزایش یافته و این افزایش فقط به دلیل افزودن الیاف تقویت‎کننده نبود. بلکه افزودن ماده حجیم‏کننده نیز در این افزایش نقش داشت. تأثیر افزودن بی‏کربنات سدیم به‌ویژه در مقادیر 5 و 7% معنی‏دار بود. البته نتایج مشابهی نیز در مورد مقاومت در برابر کشش مشاهده گردید و بیشترین مقاومت در برابر کشش و مدول‌الاستیسیته کششی در شرایط استفاده از 5 و 7% بی‏کربنات سدیم به‌دست آمد. افزودن الیاف تقویت‌کننده و مواد حجیم‏کننده به ترکیب چندسازه منجر به افزایش مقاومت در برابر ضربه فاقدار شد و مقاومت به ضربه فاقدار چندسازه‏ها به‌جزء یک مورد بالاتر از پلی‏پروپیلن خالص به‌دست آمد. از این رو جذب آب چندسازه‏ها زیادتر از پلی‏پروپیلن خالص اندازه‏گیری شد.

کلیدواژه‌ها


- آزاد، ف، 1387، بررسی امکان استفاده از ماده لیگنوسلولزی نی در ساخت ماده مرکب آرد نی-پلی‏پروپیلن و اندازه‏گیری خواص فیزیکی و مکانیکی آن، اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور، گرگان، 5صفحه.

- ابراهیمی، ق.، تجویدی، م، 1383، اثر دما بر رفتار خزشی مواد مرکب حاصل از پلی‏پروپیلن و الیاف طبیعی، مجموعه مقالات سمینار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 7 صفحه.

- خان جان زاده، ح؛ مدهوشی، م؛ محمدی، ح، 1387، بررسی مقاومت به اتصال کششی پیچ و میخ چندسازه حاصل از ساقه برنج-پلی‏پروپیلن، اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور، 7 صفحه.

- شاکری، ع، 1383، استفاده از کاغذ روزنامه و کاه و ساقه برنج برای تهیه کامپوزیت‏های پایه پلی‌استر (بررسی خواص مکانیکی و شکل شناسی)، مجموعه مقالات سمینار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 6 صفحه .

- شهریاری، ب؛ نجفی، ع؛ شاکری، ع، 1387، بررسی عامل فوم کننده بر ر وی گرانول‏های چوب-پلاستیک ساخته شده از آرد چوب و پلی‏پروپیلن بکر و بازیافتی، اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور، گرگان، 8 صفحه.

- قاسمی، ا؛عزیزی، ح؛احسانی نمینی، پ، 1387، بررسی اثر اندازه ذره چوب بر خواص فیزیکی-مکانیکی و رفتار رئولوژیکی کامپوزیت پلی‏پروپیلن-چوب، اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور، گرگان، صفحه 52-45.

- کاظمی نجفی، س؛ مصطفی زاده، م؛ چهارمحالی، م ؛تجویدی، م، 1387، اثر مقدار پرکننده و جذب آب بر رفتار خزشی کامپوزیت ساخته شده از ضایعات پلی‏اتیلن و آرد MDF، مجله علوم و تکنولوژی پلیمر، سال بیست و یکم، شماره 1، صفحه 59-53.

- نادعلی زاده، ح؛ مدهوشی، م؛ محمدی، ح، 1387، بررسی مقاومت به اتصال کششی پیچ و میخ چندسازه حاصل از آرد ساقه برنج-پلی پروپیلپن، اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور، 8 صفحه.

- Ahmad, M., 2004, Thermoplastic Microspheres as Foaming Agent for Wood Plastic Composites, Expancel Inc, presented at WPC 2004 conference Vienna, Austria, 1-12.

- Bledzki, K, A., Faruk, O., 2004, Effects of the Chemical Foaming Agents, Injection Parameters, and Melt – Flow Index on the Microstructure and Mechanical Properties of Microcellular Injection – Molded Wood – Fiber / Polypropylene Composites, Journal of Applied Polymer Science Vol 97 , 1090-1096.

- Bledzki, K, A., Faruk, O., 2006, Injection Moulded Microcellular Wood Fiber-Polypropylene Composites, Composites: Part A, 37(9):1358-1367.

 

- Bledzki, K, A., Zhang, W., Faruk, O., 2004, Microfoaming of Flax and Wood Fiber reinforced PolyPropylene Composites, Holz als Rou-und werkstoff 63:30-37.

- Greco, A., Mffezzoli, A., Manni, O., 2005, Development of Polymeric Foam from recycled Polyethylene and recycled Gypsum, Polymer Degtadation and Stability 90, 256-263.

Gardner, J, D., Han, Y., Wayne, S., 2008, Wood Plastic Composites Technology Trends, Proceeding of the 5 Ist International Convention of Wood Science and Technology, November 10-12, 2008, Concepcion, CHILE, 1-6.

- Hikita, K., 2002, Development of weight reduction technology for door trim using Foamed PP, JSAE Review23, 239-244.

- Li, Q., Matuana, M, L., 2002, Foam Extrusion of High Density Polyethylene/ Wood-Flour Composites Using Chemical Foaming Agent, Journal of Appleid Polymer Science, Vol. 88, 3139-3150.

- Wang, K, S., Chiou, I, J., Chen, C, H., Wang, D., 2005, Lightweight Properties and Povestructure of Foamed material made from sewage sludge ash. Constraction and Building Materials 19, 627-633.

- Zhang, H., Rizvi, G, M., Park, C, B., 2004, Development of an Extrusion System for Production Fine – Celled HDPE / Wood – Fiber Composite Foams Using CO2 as a Blowing Agent,Advavces in Polymer Technology, 23(4), 263-276.