تأثیر افزودن نانورس بر ویژگی‌های چوب پلاستیک ساخته شده از ضایعات تخته فیبر نیمه‌سنگین و تخته‌خرده‌چوب با پلی‌‌اتیلن و پلی‌پروپیلن بازیافتی

ابراهیم پور کاسمانی, جعفر; مهدوی, سعید

doi:10.22092/ijwpr.2020.128211.1577

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه مهندسی چوب و کاغذ، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

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

https://doi.org/10.22092/ijwpr.2020.128211.1577

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی ویژگی‌های مکانیکی، گرماسنجی وزنی و ریخت‌شناسی چوب پلاستیک ساخته‌شده از ضایعات تخته-خرده‌چوب و تخته فیبر نیمه سنگین و دو نوع پلیمر بازیافتی (پلی‌اتیلن سنگین و پلی‌پروپیلن) با افزودن نانورس انجام شد. برای این منظور50% وزنی ضایعات دو نوع تخته‌ مذکور، 50% وزنی پلیمر بازیافتی، 3% وزنی انیدرید مالئیک پیوند داده ‌شده با دو نوع پلیمر و نانورس در سه سطح 3، 6 و 9 درصد وزنی، به‌وسیله یک اکسترودر دو ماردون ناهمسوگرد با یکدیگر مخلوط شدند. سپس نمونه‌های آزمونی استاندارد با استفاده از پرس تزریقی ساخته شده و ویژگی‌های مکانیکی و تخریب گرمایی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی کیفیت پراکنش ذرات نانورس در ماده زمینه پلیمری و همچنین نحوه اتصال ماده لیگنوسلولزی و پلیمری در سطح اتصال از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج نشان داد مقاومت کششی، خمشی و مدول آن‌ها در چندسازه پلی‌اتیلن بازیافتی و تخته‌خرده‌چوب با افزودن مقدار نانورس تا 3 درصد وزنی افزایش‌ یافته و سپس کاهش می‌یابد، در حالی که برای چوب پلاستیک ساخته شده از پلی‌پروپیلن بازیافتی و تخته‌فیبر نیمه سنگین با افزودن نانورس، روند تغییر مقاومت‌ها و مدول آن‌ها کاهشی بود. مقاومت به ضربه فاق‌دار چوب پلاستیک با افزودن نانورس همواره کاهش یافته است که حاکی از افزایش سطح شکست چندسازه‌ها است. بررسی تصاویر میکروسکوپی نیز نشان داد که با افزودن نانورس از تعداد حفرات و فضاهای خالی کمتر شده اما پراکنش نامناسب و تجمع ذرات نانورس به‌خصوص در سطح 9% محرز است. نتایج آزمون گرماسنجی وزنی حاکی از آن است که با افزایش 3% وزنی نانورس، ثبات حرارتی چوب پلاستیک نسبت به شاهد کمی بهبود یافته و مقدار ماده باقیمانده پس از احتراق نیز افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

مراجع

-Chaharmahali, M. Kazemi-Najafi, S. and Tajvidi, M., 2007. Effect of Blending Method on the Mechanical Properties of Wood-Plastic Composites. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 20(4): 361-367.

-Ghani, M.H.A., and Ahmad, S., 2011. The comparison of water absorption analysis between counterrotating and corotating twin-screw extruders with different antioxidants content in wood plastic composites. Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2011, Article ID 406284, 4 pages.

-Golebiewski, J., and Galeski, A., 2007. Thermal stability of nanoclay polypropylene composites by simultaneous DSC and TGA, Compos. Sci. Techn. 67(15-16), 3442-3447. DOI:10.1016/j.compscitech.

-Gozdecki, C., Wilczyński, A., Kociszewski, M. and Zajchowski, S., 2015. Properties of wood–plastic composites made of milled particleboard and polypropylene, European journal of wood and wood products, 73(1): 87-95.

-Gu, R., Kokta, B.V., Michalkova, D., Dimzoski, B., Fortelny, I., Slouf, M., Krulis, Z. 2010. Characteristics of wood–plastic composites reinforced with organo-nanoclays, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29(24): 3566-3586.

-Han, G. Lei, Y. Wu, Q. Kojima, Y. and Suzuki, S., 2008. Bamboo-fiber filled high density polyethylene composites; effect of coupling treatmement nanoclay. Journal of Polymer Environment, 16(2): 123-130.

-Incarnato, L., Scarfato, P., Acierno, D., Milana, M. R., and Feliciani, R., 2003. Influence of recycling and contamination on structure and transport properties of polypropylene, Journal of Applied Polymer Science 89(7), 1768-1778. DOI: 10.1002/app.12168

-Kazemi Najafi, S. Marzenaki, M. and Chaharmahali. M., 2010. Effect of Virgin and Degraded Polypropylene Blends on Properties of Wood Flour-Polypropylene Composites. Journal of Forest and Wood Products (JFWP), 63(1): 47-59.

-Kord, B., Ekrami, M., Roohani, M., 2014. Effect of nanoclay particles content on the mechanical properties of wood flour-polypropylene composites using dynamic mechanic thermal analysis, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 5(2): 15-26.

-Kord, B., Ravanfar, P., Ayrimis, N., 2017. Influence of organically modified nanoclay on thermal and combustion properties of bagasse reinforced HDPE nanocomposites, Journal of Polymers and the Environment, 25(4): 1198-1207.

-Le Baillif, M., and Oksman, K., 2009. The effect of processing on fiber dispersion, fiber length, and thermal degradation of bleached sulfite cellulose fiber polypropylene composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 22(2): 115-133.

-Madhoushi, M., Chavooshi, A., Ashori, A., Ansell, M.P., and Shakeri, A., 2016. Properties of wood plastic composite panels made from waste sanding dusts and nanoclay, Journal of Composite Materials. 0(0): 1–9.

-Nazerian, M., Dalirzadeh, A., Farokhpayam, S.R., 2014. The effect of old corrugated container (OCC) powder and as urea formaldehyde adhesive filler on properties of medium density fiberboard made from bagasse and waste MDF, Iranian journal of wood and paper science research, 29(3): 452-463.

-Winandy, J.E. Stark, N.M. and Clemons, C.M., 2004. Considerations in recycling of wood-plastic composites. In: Proceedings of Five Global Wood and Natural Fibre Composites Symposium. April 27-28, Kassel, Germany, pp. A6-1- A6-9.

-Yeh, S. and Gupta, R.K., 2010. Nanoclay- Reinforced, Polypropylene-Based Wood–Plastic Composites. Polymer Engineering and Science. 50(10): 2013-2020.

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

تأثیر افزودن نانورس بر ویژگی‌های چوب پلاستیک ساخته شده از ضایعات تخته فیبر نیمه‌سنگین و تخته‌خرده‌چوب با پلی‌‌اتیلن و پلی‌پروپیلن بازیافتی

مراجع

مراجع

دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 70
اردیبهشت 1399
صفحه 1-10

تأثیر افزودن نانورس بر ویژگی‌های چوب پلاستیک ساخته شده از ضایعات تخته فیبر نیمه‌سنگین و تخته‌خرده‌چوب با پلی‌‌اتیلن و پلی‌پروپیلن بازیافتی

مراجع

مراجع

دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 70اردیبهشت 1399صفحه 1-10

دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 70
اردیبهشت 1399
صفحه 1-10