نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

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

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

4 بخش تحقیقات چوب و فرآورده های آن، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

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

چکیده

در این پژوهش خواص مقاومتی نانو کامپوزیت چوب پلاستیک تولید شده با استفاده از 5 سطح پسماند های سلولزی ( باگاس ، ساقه ذرت ، ساقه برنج ، ساقه آفتاب گردان و ساقه کلزا )، سه سطح مواد نانویی ( نانولوله های کربنی ، نانو سیلیس ، نانو رس ) و ضایعات پلیمری شهری (پلی‌پروپیلن PP و پلی اتیلن سنگین HDPE و غیره ) مورد بررسی قرار گرفت. بمنظور اتصال شیمیایی کامپوزیتهای الیاف چوب/پلیمر از مواد شیمیایی و تقویت کننده (عوامل جفت کننده) به دلیل خواص آبدوستی الیاف سلولزی و آب گریزی پلاستیک‌ها استفاده شده است. برای بررسی ویژگیهای مکانیکی و اتصال کامپوزیت‌ها از دستگاههای اکسترودر و پرس گرم استفاده شد. نتایج نشان داده که استفاده از ضایعات پلیمری سنگین HDPE سبب افزایش مقاومت کششی، مدو ل خمشی و مقاومت به ضربه نسبت به ضایعات پلی پروپیلن شده است. در خصوص استفاده از ضایعات و پسماندهای کشاورزی در ساخت کامپوزیت‌های چوب- پلاستیک به‌طورکلی نتایج نشان داده است که افزودن ضایعات لیفی کشاورزی در چندسازه چوب پلاستیک به‌طور مشخص سبب بهبود خواص خمشی و کششی گردیده است. و دربین آنها ساقه باگاس دارای برتری محسوسی نسبت به مواد لیگنوسلولزی دیگر داشته است. استفاده از ضایعات پلیمری و پسماند های کشاورزی با استفاده از نانو سیلیس بهترین نتیجه مقاومت‌ها را نشان داده است به‌طورکلی نتایج نشان داده است که استفاده از ضایعات لیفی کشاورزی به‌عنوان تقویت‌کننده در چندسازه‌های چوب پلاستیک دارای خواص مکانیکی مورد انتظار می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

-Fu, J., and Naguib, H.E., 2006. Effect of nanoclay on the mechanical properties of PMMA/clay nanocomposites foams. Journal of Cellular Plastic. 45. 325-342.
-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.
-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.
-Lee, S.Y., I.A. Kang, G.H. Doh, W.J. Kim, J.S. Kim, H.G. and Yoon, Q., 2008. Thermal, mechanical and morphological properties of polypropylene/clay/wood flour nanocomposites. Express Polymer Letters. 2 (2). 78–87.
-Mustapha, 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, A., Farhani Baghlani F., Ashori, A. 2011. Nano-Sio2 filled rice husk/polypropylene composites: Physico-mechanical properties. Industrial crops and products. 22. 183-187.
-Ray, S., Okamoto, M.. 2003. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Progress in Polymer Science. 28. 1359-1641.
- Wang, L., K, Wang., L, Chen., Y, Zhang., C, He., 2005. Preparation, morphology and thermal/mechanical properties of epoxy/ nano clay composite.
-Yeh Shu-Kai, Gupta Rakesh K.. 2010. Nano clay-Reinforced, Polypropylene-Based Wood–Plastic Composites. Polymer Engineering and Science. DOI 10.1002/pen.21729.
-Yuan. Q., and Misra, R.D.K,. 2007. High strength-toughness combination of melt intercalated nanoclay-reinforced thermoplastic olefins.  Material Science Engineering A, 277-287.
-Zhao, Y., Wang, K., Zhu, F., Xue, P. and Jia, M. 2006. Properties of poly (vinyl chloride)/wood flour/montmorillonite composites: Effects of coupling agents and layered silicate. Journal of Polymer Degradation and Stability, 91, 2874-2883.
-Zhou,Y., Rangari, V., Mahfuz, H., Jeelani, Sh., Mallick, P.K. 2005. Experimental study on thermal and mechanical behavior of polypropylene, talc/polypropylene and polypropylene/clay nanocomposites. Materials Science and Engineering A. 402. 109–117.