اثر نوع ماده لیگنوسلولزی و نانورس بر خواص فیزیکی، مکانیکی و مورفولوژیکی چندسازه چوب پلاستیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 عضو هیات تحریریه

3 عضو هیئت علمی بخش تحقیقات علوم چوب و فرآوردههای آن، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران

4 عضو هیئت علمی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور- بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده های آن

چکیده

در این تحقیق با استفاده از ذرات کاه‌گندم و برنج، ذرات نانورس، پلی­پروپیلن و جفت‌کننده، چوب – پلاستیک ساخته شد و خواص فیزیکی و مکانیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار مصرف ماده زمینه پلاستیکی(پلی­پروپیلن) 60 درصد وزنی و ماده لیگنوسلولزی 40 درصد وزنی در نظر گرفته شد. میزان نانورس اضافه شده در سه سطح 0، 2 و 4 درصد و میزان ماده جفت‌کننده، 2 درصد وزنی در تمام تیمارها به‌جز تیمار شاهد در نظر گرفته شد. نمونه­های تیمار شاهد بدون اضافه کردن جفت‌کننده و ذرات نانورس و تنها با استفاده از پلی­پروپیلن و ماده لیگنوسلولزی ساخته شدند. مدول‌های کششی و خمشی با افزایش 2 درصد نانورس افزایش یافته ولی در سطح 4 درصد شاهد کاهش مدول‌ها و با افزایش نانورس مقاومت به ضربه کاهش یافتند. خواص جذب آب 24 ساعتی نمونه­های ساخته شده نیز با اضافه کردن 2 درصد نانورس کاهش یافته و در سطح 4 درصد نانورس افزایش قابل توجهی مشاهده شد. البّته در تمام تیمارها، نمونه­های ساخته شده از کاه‌برنج به دلیل وجود سیلیس بیشتر و سازگاری بیشتر با ذرات نانورس، ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی مطلوب‌تری نسبت به نمونه­های تولید شده از کاه‌گندم داشتند. به‌منظور بررسی دقیق­تر نتایج از میکروسکوپ الکترونی پویشی استفاده شد.

کلیدواژه‌ها


- طبرسا، ت.، 1381. پتانسیل های جدید صنایع سلولزی استان گلستان با استفاده از ضایعات کشاورزی. گزارش طرح تحقیقاتی سازمان صنایع و معادن استان گلستان.

- مدهوشی، م.، هاشمی خبره، م. و کامکار، ب.، 1387. بررسی کمی میزان پسماندهای زراعی استان گلستان در مقایسه با استان­های مجاور جهت مصرف در صنعت چوب-پلاستیک آن.  اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور 12 و 13 آذر. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

- نوربخش،ا.، حسین زاده،ع.، لتیباری ا.،ج.، کارگر فرد، ا.، ،ککتا، بهوسلاو وی. 1383. مقایسه اثر مواد لیگنوسلولزی در سطوح مختلف انیدریدمالئیک پلی‌پروپیلنی (MAPP) در چند سازه های الیاف و آرد چوب/ پلی‌پروپیلن.مجله پژوهشی تحقیقات چوب و کاغذ ایران.جلد19.شماره1.صفحات 49-68.

 

-Boquillon, N.,Gerard, E. and Uwe, S., 2004. Properties of wheat straw particle           boards bonded with different types of resin: Journal Wood Science, 50. Pp. 230-235.

-Han, J.S. 1998. Properties of nonwood fibers. Fiber Property Comparison at the TAPPI.  1998 North American Nonwood Symposium at Atananta. 17-18.

-Hornsby, P.R., Hinrichsen, E., Tarverdi, K., 1997. Preparation and properties of polypropyelene composites reinforced with wheat and flax straw fibers part I fiber characterization, Journal of materials science, 32:443-449.

-Hristove, V.N., Vasileva, S.T., Krumova, M. and Michler, R. 2004. Deformation mechanisms and mechanical properties of modified polypropylene/wood fiber composites. Journal of Polymer Composites. 25(5). 1015-1022.

-Ishak, Z.A.M., Yow, B.N., Ng, B.L., Khalil, H., Rozman, H.D., 2001. Hygrothermal aging and tensile behavior of injection-molded rice husk-filled polypropylene composites. J. Appl. Polym. Sci. 81, 742–753.

-Jin Shan, M. Matuana Laurent. 2009. Wood/plastic composites co-extruded with multi-walled carbon nanotube-filled rigid poly(vinyl chloride) cap layer. Polym Int .59.  648–657.

-Kuang, X., Kuang, R., Zheng, X., Wang, Z., 2010. Mechanical properties and size stability of wheat straw and recycled LDPE composites coupled by waterborne coupling agents, Carbohydrate Polymers, 80:927,933.

-Marti-Ferrer, F., Vilaplana, F., Ribes-Greus, A., Benedito-Borras, A., Sanz-Box, C., 2006. Flour rice husk as filler in block copolymer polypropylene: effect of different coupling agents. J. Appl. Polym. Sci. 99, 1823–183.

-Mustapa, M., Hassan, A., and Rahmat, A. 2005. Perliminary study on the mechanical properties of polypropylene rice husk composites. Symposium polimer kebangsaan ke-v hotel residwnce. Aug 2005., 23-24.

-Nourbakhsh Amir, Ashori Alireza. 2008. Influence of Nanoclay and Coupling Agent on the Physical and Mechanical Properties of Polypropylene/Bagasse Nanocomposite. Journal of Applied Polymer Science. 112. 1386–1390.

-Nourbakhsh, A., Farhani Baghlani F., Ashori, A. 2011. Nano-Sio2 filled rice husk/polypropylene composites: Physico-mechanical properties. Industrial crops and products. 22. 183-187.

-Panthapulakkal, S., Sain, M., Law, S., 2005. Effect of coupling agents on rice-husk-filled HDPE extruded profiles. Polym. Int. 54, 137–142.

-Premalal, H.G.B., Ismail, H., Baharin, A., 2002. Comparison of the mechanical properties of rice husk powder filled polypropylene composites with talc filled polypropylene composites. Polym. Test. 21, 833–839.

-Reddy, C.R., Sardashti, A.P., Simon, L.C., 2010. Preparation and characterization of polypropylene-wheat straw-clay composites, Composites science and technology, 70:1674-1680.

-Sanadi,A.R., Hunt, J.F., Culfied D.F., Kovacsvolgyi G. & Destree B.. 2001. High Fiber –Low Matix Composites;Kenaf Fiber/ Polypropylene. Proceeding of The Sixth International Conference on Wood Fiber-Plastic Composites. Forest Products Societiy, Madison, WI,Under Press.

-Simon, M.W., Stafford, K.T., Li Ou, Duan,. 2008. Nanoclay reinforcement of liquid silicone rubber. J. Inorg Organomet Polymer. 18. 364-373.

-Yao, F., Wu, Q., Lei, Y., Xu Y., 2008. Rice straw fiber-reinforced high-density polyethylene composite: Effect of fiber type and loading, Industrial crops and products, 26:63-72. 

-Yeh Shu-Kai, Gupta Rakesh K.. 2010. Nanoclay-Reinforced, Polypropylene-Based Wood–Plastic Composites. Polymer Engineering and Science. DOI 10.1002/pen.21729.

-Zou, Y., Huda, S., Yang, Y., 2010. Lightweight composites from long wheat straw and polypropylene web, Bioresource Technology, 101: 2026-2033.