بررسی اثر استفاده از پوست ساقه پنبه بر خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه پلیپروپیلن- آرد ساقه پنبه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 استاد علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استادیار علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 دانش آموخته صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

در این مقاله به بررسی امکان ساخت چندسازه ساقه پنبه-پلیپروپیلن با درصدهای مختلف آرد ساقه پنبه پرداخته شده است. تعیین بهترین تیمار به لحاظ خواص فیزیکی و مکانیکی و بررسی اثر استفاده از پوست ساقه پنبه در ساخت چندسازه از اهداف مهم این تحقیق بود. شش تیمار شامل پلیپروپیلن، سه سطح 40، 55 و 70 درصد ساقه پنبه و دو سطح پرکننده (ساقه پنبه با پوست و بدون پوست) تهیه گردید. از ماده جفتکننده مالئیکانیدرید پلیپروپیلن به میزان 3 درصد وزنی در هر تیمار استفاده شد. عملیات اختلاط و گرانول سازی پلاستیک و آرد ساقه پنبه بهوسیله دستگاه اکسترودر دو ماردونه مدل 4815 انجام گرفت. پس از تهیه و برش نمونههای آزمونی خواص مکانیکی چندسازهها شامل کشش، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته مطابق استاندارد 6109D- وASTM D-7031 انجام شد. همچنین آزمون جذب آب و واکشیدگی ضخامت مطابق استاندارد 98-570-D انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آرد ساقه پنبه مقاومت کششی و مدول گسیختگی کاهش مییابد، درحالیکه مدول الاستیسیته خمشی افزایش یافت. به لحاظ عملکرد نوع پرکننده برای مقادیر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته در سطح 95 درصد اختلاف معنیدار وجود داشت، ولی برای مقاومت کششی اختلاف معنیدار مشاهده نشد. بهعلاوه برای مقادیر جذب آب اختلاف معنادار مشاهده شد. بیشترین مقادیر مقاومتی مربوط به تیمار 4 با 40 درصد الیاف ساقه پنبه با پوست بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Abasyan, M., Omidvar, A. and Mashkur, M., 2013.  The Effect of Type and Filler content on the Water absorption Properties of Cotton Stalk Flour -Polypropylene Composite. The Second National Conference on Planning and Environmental Protection.  Haamedan, 24 Mordad.

-Bajwa, S.G., Bajwa, D.S., Holt, G,. Coffelt, T. and Nakayama, F., 2011. Properties of thermoplastic composites with cotton and guayule biomass residues as fiber fillers. Industrial Crops and Products, 33: 747-755

-Doosthoseini, K., 2001. Production technology and application of compressed wood panels. Tehran University Press, 648p. (In Persian)

-Gomez, R.S.,Wilson, P.N., Coates W.E.  and Fox R.W., 1997. Cotton (Gossypium) plant residue for industrial fuel. Ind. Crop. Prod, (7): 1-8

-Kargarfard, A., Nourbakhsh, A. and Golbabaei, F., 2006. Investigation on utilization of cotton stalk in particleboard production. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 21 (2): 95-104. (In Persian)

-Karimi, A.N.,  Roohani, M., Parsapajouh, D. and Ebrahimi, Gh., 2004. A Study of Feasibility of use of Lignocelluosic, Bagasse and Kenaf Fibers in the Manufacture of Fiber-Polypropylene Composite. Iranian Journal of Natural Resourses, 57(3): 491-506. (In Persian)

-Kazemi Najafi, S. and Azimi Delarestaghi, A., 2011. Effect of Beech bark Content on  Physical and Mechanical Properties of Bark Flour-Polypropylene Composites. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26 (4): 811-823. (In Persian)

-Khajeh pour, M.R., 2000. Industrial Plants. Iranian Academic Center for Education, Culture& Research Isfahan University Branch.564p

-Kord, B., Kord, B., Pur abasi, S. and Kyayefar, A., 2010. The Effect of Content and Type of Reinforced Lignocellulosic Material on the Pysical and Mechanical Characteristics Wood-Plastic Composite. Journal of  Sciences and Technical of  Natural Resourses. 20 (3): 57-68. (In Persian)

-Lee, S.Y., Yang, H.S., Kim, H.J., Leong, C.S., Lim, B.S., and Lee, J.N., 2004. Creep behavior and manufacturing parameter of wood flour filled polypropylene composite. Composite structure, 65: 3-4. 459-469

-Mirmehdi, S.M., Omidvar, A., Madhoushi, M. and Shakeri, A., 2011 Investigation on the Mechanical Properties of Polyethylene/Date Palm Wood Flour Composite: The Effect of Filler Content and Type. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 18(4): 77-92. (In Persian)

-Niklas, K.J., 1998. The mechanical role of bark, American Journal of Botany, 86: 465-469

Rowell, R.M., Young, R.A. and Rowell J.K., paper and composites from agro-based resources, 1945.

-Saraeian, A.R. and  Shoub Chari, H., 2011. Investigation on the   Fiber Biometry and Chemical Compounds of Bast and without Bast Stalk of Cotton Stalk Sahel Variety. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 3 (1): 91-102. (In Persian)

-Statistics of Agriculture. 2009-2010. Publications of Ministry Agriculture.

-Tsoumis, G., 1991. Science and Technology of wood. Structure, Properties, Utilisation. Van Nostrand Reinhold, New York.

-Ververis, C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Santas. P. and Santas, R., 2004 Fiber dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their suitability for paper production, industrial crops and products, 19: 254-262.

-Yang, H.S., Kim, H.J., Park, H.J., Lee, B.J., and Hwang, T.S., 2005. Water absorption behavior and mechanical properties of Lignocellusic filler polyolefin biocomposite, Journal of Composite Structure, (72): 429-437

-Yemele, M.C.N, Ahmad Koubaa, A., Soulounganga, P. and Wolcott, M., 2010 Effect of bark fiber content and size on the mechanical properties of bark/HDPE composites. Composite Part A: Applied Science and Manufacturing 41(1): 131-137