تاثیر اصلاح شیمیایی پرکننده بر خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب-پلاستیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری صنایع چوب، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآوردههای آن

2 بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن، ‌مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه تحقیقات حمایت و حفاطت از جنگلها و مراتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.435.69.4.1578.1603
هدف از این تحقیق بررسی تاثیر تیمار شیمیایی الیاف صنوبر (Populous deltoides) بر خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب- پلاستیک تولید شده به روش تزریق قالبی بود. نمونه‌های چوب- پلاستیک با استفاده از پلی‌پروپیلن و با در نظر گرفتن 3 سطح مختلف شدت استیلاسیون (صفر، 7/14 و 5/19 درصد)، 2 سطح مقدار الیاف (30 و 40 درصد) و دو سطح کاربرد مالئیک انیدرید پروپیلنی (MAPP) بعنوان جفت کننده (صفر و 3 درصد) ساخته شدند و آزمون‌های فیزیکی و مکانیکی بر روی آنها صورت گرفت. سپس نتایج در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی متعادل تحت آزمایش فاکتوریل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج آزمون‌ها نشان دادند که تیمار شیمیایی استیلاسیون می‌تواند سبب کاهش میزان جذب آب بلند مدت و واکشیدگی ضخامت بلند مدت چندسازه گردد. بعلاوه این تیمار سبب بهبود برخی از خواص مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک گردید. همچنین در این بررسی نتایج بیانگر آن بود که مصرف مالئیک انیدریر پروپیلنی‌ می‌تواند بر روی کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه اثر مثبت داشته باشد. افزایش مصرف الیاف در ساخت چندسازه سبب افزایش میزان جذب آب، واکشیدگی ضخامتی و نیز بهبود برخی ویژگی‌های مکانیکی از جمله مقاومت کششی، مدول کششی و مدول خمشی گردید. همچنین با افزایش مصرف الیاف ویژگی‌های مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه چندسازه چوب- پلاستیک کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Allah Moghadam Behambari, P., Mohebby, B. and Kazemi-Najafi, S., 2010. Influence of Acetylation and Compatibilizer MAPP on Impact Load Resistance and Fractured Surfaces of WPC Manufactured with Polypropylene/Wood Fiber, The 1st National Conference on Innovations in Wood Technologies, May 2010, Kalarabad, Iran: 77-78. (In Persian language).

-American Society for Testing and Materials, ASTM Hand book 2003.

-Bledzki, A.K., Mamun, A.A., Lucka-Gabor, M. and Gutowski, V.S., 2008. The effects of acetylation on properties of flax fibre and its polypropylene composites. eXPRESS Polymer Letters, 2(6): 413–422.

-Fallah-Moghadam, P. and Mohebby, B., 2012. Water Absorption and Dimensional Stability of polypropylene/Acetylated Wood Fiber. J. of Wood & Forest Science and Technology, Vol. 18(4):29-43.

-Farsi, M., 2010. Wood–plastic composites: influence of wood flour chemical modification on the mechanical performance. J Reinf Plast Compos, 29(24): 3587–3592.

-Ghasemi, I. and Farsi, M., 2010. Interfacial behavior of wood plastic composite: effect of chemical treatment on wood fibers. Iran Polymer J, 19(10): 811–818. (In Persian).

-Guiñez, D., Jasso, C., Fuentes, F., Navarro, F., Dávalos, F. and Ramos, J., 2005. Chemical Treatments on Sisal Fibers to Produce Composite Materials with Polyethylene and Polystyrene: Proceeding of the 8th Polymers for Advanced Technologies International Symposium, Budapest, Hungary. 13-16 September.

-Han, G., Lei, Y., Wu, Q., Kojima, Y. and Suzuki, S., 2008. Bamboo–Fiber Filled High Density Polyethylene Composites: Effect of Coupling Treatment and Nanoclay. J Polym Environ. 16. 123–130.

-Hill, C., 2006. Wood modification chemical, Thermal and Other Process John Wiley and Sons Ltd, 260 p.

-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.

-Ismaeilimoghadam, S., Masoudifar, M., Shamsian, M., Nosrati Sheshkal, B. and Seyeedzadeh Otaghsaraei, S.M., 2016. The effect of chemical treatment of wood flour on some properties off wood-plastic composite. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(3): 449-462.

-Johnson, D.A., Maclean, W.D. and Jaconson, R., 1997. Agro-Plastic Composites: Replacing Polypropylene and Polyethylene with Wheat Straw: Making a Business From Biomass in Energy, Environment, Chemicals, Fibers, and Materials. 925-932.

-Kalia, S., Kaith, B.S. and Kaur, I., 2009. Pretreatment of natural fiber and their application as reinforcing material in polymer composites. A review polymer Engineering and science, 49(7): 1253-1272.

-Kargarfard, A., 2013. The Infuence of coupling agent and the content of fibers on tensile strength and physical properties of cotton fiber stem/recycled polypropylene composites. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 3(2):131-140.

-Kord, B. and Taghizadeh Haratbar, D., 2014. Influence of fiber surface treatment on the physical and mechanical properties of wood flour-reinforced polypropylene bionanocomposites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, DOI: 10.1177/0892705714551592.

-Li, X., Tabil, L.G. and Panigrahi, S., 2007. Chemical treatments of natural fiber for use in natural fiber reinforced composites: a review. J. Polymer Environ, 15: 25–33.

-Mishra, S., Tripathy, S.K. and Mohanty, A.K., 2001. Graft copolymerization of acrylonitrile on chemically modified sisal fibers. Macromolecular Material and Engineering, 286(2): 107-113.

-Mohebby, B., 2003. Biological attack of acetylated wood. Ph.D. Thesis, Gottingen University, Gottingen, 147 p.

-Mohebby, B., and Hajihassani, R., 2008. Moisture Repellent Effect of the Acetylation on Poplar Fibers. Journal of Agricultural Science and Technology, 10(1): 157-163.

-Rosa, S.M.L., Santosb, E.F., Ferreiraa, C.A. and Nachtigallb, S.M.B., 2009. Studies on the properties of rice-husk-filled-PP composites–effect of maleated PP. Materials Research, 12(3): 333-338.

-Rowell, R.M., 2006. Chemical Modification of Wood: A Short Review. Wood Material Science and Engineering, 1(1): 29-33.

-Sanadi, A.R., Hunt, J.F., Culfied, D.F., Kovacsvolgyi, G. and 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.

-Shakeri, A. and Omidvar, A., 2007. Investigation on the Effect of Type, Quantity and Size of Straw Particles on the Mechanical Properties of Crops Straw-High Density Polyethylene Composites. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 4: 301-308.

-Shakeri, A., Omidvar, A. and Gargani, F., 2007. Investigation of mechanical properties of high density polyethylene-rice straw composite. J. Agric. Sci. Nature. Resour., Vol. 13(6).

-Shubhra, Q., Alam, A. and Quaiyyum, M.A., 2011. Mechanical properties of polypropylene composites. Journal of Thermoplastic Composite Material, 26(3):362-391.

-Wang, L., Wang, K., Chen, L., Zhang, Y. and He, C., 2006. Preparation, morphology and thermal/mechanical properties of epoxy/nanoclay composite. Applied Science and Manufacturing 37(11): 1890-1896.

-Yeh, S.K. and Gupta, R.K., 2010. Nanoclay –reinforced polypropylene- based wood plastic composites. Polymer Engineering and Science. DOI.10.1002/Pen.21729

-Yin, S., Rials, T.G. and Wolcott, M.P., 1999. Crystallization behavior of polypropylene and its effect on wood fiber plastic composites. Proceeding of 5th International conference on wood fiber plastic composites, Forest Product Society & Laboratory, Madison, 139-146.