تاثیر تقویت چسب پلی وینیل استات ( PVAc) با نانوفیبرکربن ( CNF) بر ظرفیت لنگر خمشی اتصال گوشه ای مبلمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشیار، مرکر تحقیقات نانوفناوری، پژوهشگاه صنعت نفت تهران، ایران

4 استادیار گروه تکنولوژی و مهندسی جوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

چکیده

در این تحقیق تاثیر چسب پلی وینیل استات(PVAc) تقویت شده با نانو فیبرکربن اصلاح شده(Modified CNF) در سه سطح (%0، %4/0 و %5/1) بر روی خواص استحکامی اتصالات رایچ در صنایع مبلمان مورد بررسی قرار گرفت. نانو-فیبرهای کربن اصلاح‌شده به صورت اصلاح شیمیایی سطحی جهت بهبود پراکنش در ماتریس چسب پلیمری استفاده شدند.
نمونه های آزمونی اتصال، با استفاده از قطعات ام دی اف(MDF) برش خورده با ابعاد مورد نظر و دوبل چوبی با قطرهای 6، 8 و 10 میلی متر و عمق نفوذ در سه سطح به کمک جسب پلی وینیل استات تقویت شده با نانوفیبر کربن M ساخته شدند. در مجموع، 27 تیمار با سه تکرار داشتیم. ارزیابی ظرفیت لنگر خمشی نمونه های آزمونی ساخته شده با چسب تازه فرموله شده و بررسی تاثیر سایر متغیرها بر روی اتصالات ساخته شده تحت بارگذاری کششی با سرعت 3 میلی متر بر دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانو فیبر کربن، قطر و عمق نفوذ دوبل چوبی، ظرفیت لنگرخمشی به ترتیب 6/1، 5/1 و 3/1 برابر نسبت به نمونه های شاهد افزایش داشت. سطح 4/0 درصد وزنی نانو فیبرکربن M ، قطر 10 میلی‌متر و عمق نفوذ 3L دوبل چوبی بیشترین تاثیر را بر روی استحکام اتصالات داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Atar, M. and Özçi, A., 2008. The effects of screw and back panels on the strength of corner joints in case    furniture. Materials & Design, 29(2), pp.519-525.

- Bahmani, M., Ebrahimi, G., Fathi, L. 2009. Predicting of Withdrawal Strength With Dowel Joint in Medium Density Fiber (MDF) By mathematic model. Iranian Journal of wood and paper Science Research. 24(1): 117-124.

- Barick, A.K. and Tripathy, D.K., 2010. Effect of nanofiber on material properties of vapor-grown carbon nanofiber reinforced thermoplastic polyurethane (TPU/CNF) nanocomposites prepared by melt compounding. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 41(10), pp.1471-1482.

 - Eckelman A., Edril, Z., Zhang J., 2002. "Withdrawal and bending strength of dowel joints construction of plywood and oriented strandboard". Forest Products Journal, Vol.52, No.9, p66-74.

- Feng, L., Xie, N. and Zhong, J., 2014. Carbon nanofibers and their composites: a review of synthesizing, properties and applications. Materials, 7(5), pp.3919-3945.

- Gong, G., Pyo, J., Mathew, A.P. and Oksman, K., 2011. Tensile behavior, morphology and viscoelastic analysis of cellulose nanofiber-reinforced (CNF) polyvinyl acetate (PVAc). Composites part A: applied science and manufacturing, 42(9), pp.1275-1282

- Huuml, H., 2010. Strength properties of L-profiled furniture joints constructed with laminated wooden panels. Scientific Research and Essays, 5(6), pp.545-550.

- Izadi, N., Rashidi, A., Borghei, M., Karimzadeh, R. and Tofigh, A., 2012. Synthesis of carbon nanofibres over nanoporous Ni–MgO catalyst: influence of the bimetallic Ni–(Cu, Co, Mo) MgO catalysts. Journal of Experimental Nanoscience, 7(2), pp.160-173.

-  Jahan Latibari, A,. Ghofrani, M,. Noori, H. 2005. Investigation the holding strength of dowel joint constructed of Particleboard. Iranian Journal of Islamic Azad University 8- Agricultural Sciences. 11(1): 135-148.

- Kaboorani, A. and Riedl, B., 2011. Effects of adding nano-clay on performance of polyvinyl acetate (PVA) as a wood adhesive. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 42(8), pp.1031-1039.

- Kaboorani, A., Riedl, B., Blanchet, P., Fellin, M., Hosseinaei, O. and Wang, S., 2012. Nanocrystalline cellulose (NCC): A renewable nano-material for polyvinyl acetate (PVA) adhesive. European Polymer Journal, 48(11), pp.1829-1837.

- Khan, U., May, P., Porwal, H., Nawaz, K. and Coleman, J.N., 2013. Improved adhesive strength and toughness of polyvinyl acetate glue on addition of small quantities of graphene. ACS applied materials & interfaces, 5(4), pp.1423-1428.

- Mittal, G., Dhand, V., Rhee, K.Y., Park, S.J. and Lee, W.R., 2015. A review on carbon nanotubes and graphene as fillers in reinforced polymer nanocomposites. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21, pp.11-25.

- Norhakim, N., Ahmad, S.H., Chia, C.H. and Huang, N.M., 2014. Mechanical and thermal properties of graphene oxide filled epoxy nanocomposites. Sains Malaysiana, 43(4), pp.603-609.

- Zhang J,   Eckelman CA (1993) Th e bending moment resistance of single dowel corner joints in case construction. For Prod J 43:19-24

- Rammer, D.R., 1999. Parallel-to-grain dowel-bearing strength of two Guatemalan hardwoods. Forest products journal, 49, pp.77-87.

- Zhang, J.L. and Eckelman, C.A., 1993. The bending moment resistance of single-dowel corner joints in case construction. Forest Products Journal, 43(6), p.19.

- Zhang, Y., Zhang, J., Shi, J., Toghiani, H., Xue, Y. and Pittman Jr, C.U., 2009. Flexural properties and micromorphologies of wood flour/carbon nanofiber/ maleated polypropylene/polypropylene composites.

 Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 40(6-7), pp.948-953.

- Zhou, H., 1991. Research on the improvement of water resistance of   polyvinyl acetate   emulsion. Nianjie,

       12(4), pp.11-2.

- Zhou, Y., Pervin, F., Jeelani, S. and Mallick, P.K., 2008. Improvement in mechanical properties of carbon fabric–epoxy composite using carbon nanofibers. Journal of materials processing technology, 198(1-3), pp.445-453.

- Zhu, J., Wei, S., Ryu, J., Budhathoki, M., Liang, G. and Guo, Z., 2010. In situ stabilized carbon nanofiber (CNF) reinforced epoxy nanocomposites. Journal of Materials Chemistry, 20(23), pp.4937-4948.