مقایسه اثر آرد و زغال پوسته گردو بر ویژگی‌های کاربردی چندسازه‌های چوب – پلاستیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی، آستارا، ایران

2 استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی، آستارا، ایران

3 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران

چکیده

در این پژوهش، اثر آرد و زغال پوسته گردو بر ویژگی­های کاربردی چندسازه­های چوب پلاستیک حاصل از آن بررسی شد. برای این منظور، آرد و زغال پوسته گردو در سه سطح 20، 30 و 40 درصد، با پلی­اتیلن سنگین توسط دستگاه مخلوط‌کن داخلی Brabender طی فرایند اختلاط مذاب مخلوط و بعد نمونه­های آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالب‌گیری تزریقی ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی و مقاومت به ضربه فاق‌دار اندازه­گیری شد. خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت 24 ساعته ارزیابی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه فاق‌دار چندسازه حاوی 40 درصد آرد پوسته گردو از نمونه­های حاوی 40 درصد زغال پوسته گردو بالاتر بود. همچنین با افزایش آرد و زغال پوسته گردو از 20 به 30 درصد، مقاومت خمشی به‌ترتیب 3/3 و 1/6 درصد افزایش یافت و با افزایش آرد و زغال پوسته گردو از 20 به 40 درصد، مدول خمشی به‌ترتیب 9/51 و 8/63 درصد افزایش یافت. دیگر نتایج حاصل از مقاومت مکانیکی حکایت از آن دارد که با افزایش زغال پوسته گردو از 20 به 40 درصد، مقاومت و مدول کششی به‌ترتیب 9/22 و 7/109 درصد افزایش یافت و با افزایش آرد و زغال پوسته گردو از 20 به 40 درصد، مقاومت به ضربه فاق­دار به‌ترتیب 6/6 و 4/5 درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از ویژگی‌های فیزیکی نشان داد که با افزایش آرد و زغال پوسته گردو از 20 به 40 درصد، جذب آب 24 ساعت به‌ترتیب 2/19 و 4/8 درصد و واکشیدگی ضخامت 24 ساعت به‌ترتیب 6/53 و 7/46 درصد کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


-Ahmadi, H., Hamassi, H. and Mahdavi, S., 2015. Investigation on Mechanical Properties of Composite From Recycled Hdpe Filled by Furfural Residue Produced From Bagasse, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research,  30(3): 376-387.
-Ashori, A. and Nourbakhsh, A., 2008. Effect of Press Cycle Time and Resin Contents on Physical and Mechanical Properties of Particleboard Panels Made from the Underutilize Low-quality Raw Materials, Industrial Crops and Products, 28(2): 225–230.
-Ayrilmis, N.,Kaymakci, A. and Ozdamir, F., 2013. Physical, Mechanical and thermal properties of polypropylene composites filled with walnut shell flour. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 19(3): 908-914.
-Ayrilmis, N., Kwon, J.H., Hyong, H.T. and Durmus, A., 2015. Effect of wood – derived charcoal content on properties of wood plastic composites. Materials Research Journal. 18(3): 654-659.
-Benmbarek, T., Robert, L., Sammouda, H., Charrier, B., Orteu, J.J. and Hugot, F., 2013. Effect of acetylation and additive on the tensile properties of wood – fiber – HDPE composite. Journal of Reinforced Plastics and composites, SAGE Publications, 32(21), 1646 – 1655.
-Charmhali, M., Kazemi Najafi, S.,Tajvidi, M. and Poudinehpoor, M.A., 2006.Mechanical properties of wood- plastic composite made from particleboard andMDF wastes and polyethylene (HDPE) wastes, Iranian Journal of Wood andpaper Science Research, 20(2): 271- 284.
-Chen, Q., Zhang, R., Wang, Y., Wen, X. and Qin, D., 2016. The effect of bamboo charcoal on water absorption, contact angle, and the physical-mechanical properties of bamboo/low-density polyethylene composites. BioResources, 11(4): 9986-10001.
-Colantoni, A., Evie, N., Lord, R.,Retschitzegger, S., Proto, A.R. Gallucci, F. and Monarca, D., 2016. Characterization of biochars produced from pyrolysis of pelletized agricultural residues. Renew.Sustain.Energy Rev, 64: 187–194.
-Das, O., Sarmah, A.K. and Bhattacharrya, D., 2015. A novel approach in organic waste utilization through biochar addition in wood / polypropylene composites. Waste Management, 38, 132-140.
-Faludi, G., Renner, K., Móczó, J. and Pukánszky, B., 2013. Biocomposite from polylactic acid and lignocellulosic fibers: Structure–property correlations. Carbohydrate Polymers, 92: 1767–1775.
-Febrianto, F., Setyawati, D., Karina, M., Bakar, E.S. and Hadi, Y.S., 2006. Influence of wood flour and modifier contents on the physical and mechanical properties of wood flour-recycle polypropylene composites. Journal of Biological Scinces, 6(2): 337-343.
-George, J., Sreekala, M.S. and Thomas, S., 2001. A review on interface modification and characterization of natural fiber reinforced plastic composites, Polymer engineering and Science, 41(9): 1471-1485.
-Hietala, M., 2013. Extrusion processing of wood – based biocomposites. Doctoral Thesis, Lulea University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Division of Wood and Bionanocomposites, SE – 97187 Lulea, Sweden/ University of Oulu, Department of Process and Environmental Engineering. FI – 90014, Oulu yliposito, Finland. p: 116.
-Hu, R. and Lim, J. K., 2007. Fabrication and mechanical properties of completely biodegradable hemp fiber reinforced PLA composites. Journal of composite materials, 41, 1655 – 1669.
-Ikram, S., Das, O. and Bhattacharyya, D., 2016. A parametric study of mechanical and flammability properties of biochar reinforced polypropylene composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 91, 177-188.
-Izekor, D.N., Amiandamhen, S.O. and Agbarhoaga, O.S., 2013. Effect of geometric particle sizes of wood flour on strength dimensional properties of wood plastic composites. Journal of Applied and Natural Science, 5(1), 194 – 199.
-Jayamani, E. and Bakry, M.K.B., 2015. Dielectric properties of lignocellulosic fibers reinforced polymer composites: Effect of fiber loading and alkaline treatment. Materialstoday Proceeding, 2(4-5), 2757 – 2766.
-Levasseur, O., Stafford, L., Gherardi, N., Naude, N., Blanchard, V., Blanchet, P. and Riedle, B., 2012, Deposition of hydrophobic functional groups on wood surfaces using atmospheric-pressure dielectric barrier discharge in helium-hexamethyldisiloxane gas mixtures, Plasma Processes and Polymers, 9(11-12), 1168-1175.
-Li, X., Lei, B., Lin, Z., Huang, L., Tan, S. and Cai, X., 2014. The utilization of bamboo charcoal enhances wood plastic composites with excellent mechanical and thermal properties, Material and Design,53: 419-424.
-Manolache, S., Jiang, S., Rowell, R.M. and Denes, F.S., 2008. Hydrophobic wood surfaces generated by non-equilibrium, atmospheric pressure (NEAPP) plasma enhanced coating. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 483(1), 348 – 351.
-Nagulia, I.G., Petrissans, M. and Gerardin, P., 2007. Chemical reactivity of heat - treated wood. Wood Science and Technology Journal, 41(2), 157-168.
-Najafi, S.K., Hamidinia, E. andTajvidi, M., 2006. Mechanical properties of composites from sawdust and recycled plastics. Journal of Applied Polymer Science, 100(5): 3641-3645.
-Nourbakhsh, A., Karegarfard, A., Ashori, A. and Nourbakhsh, A., 2010. Effects of particle size and coupling agent concentration on mechanical properties of particulate-filled polymer composites, Thermoplastic Composites Material,23(2): 169-174.
-Pilarski, J.M. and Matuana, L.M., 2005. Durability of wood – plastic composites exposed to accelerated freeze – thaw cycling. Part I. Rigid PVC matrix. Journal of Vinyl and Additive Technology, 11(1): 1 – 8.
-Razavi-nouri, M., Dogouri, F.J., Oromiehie, A. and Langroudi, A., 2006. Mechanical Properties and WaterAbsorptionBehaviour of Chopped Rice Husk FilledPolypropylene Composites, Iranian Polymer Journal15(9): 757-766.
-Rostamian, R., Heidarpour, M., Mousavi, S. and Afyuni, M., 2015. Application of Rice Husk Biochar to Desalinate Irrigation Water, Journal of Water and Soil Sciences, 19(71): 21-30
-Schrip, A. and Stender, J., 2010. Properties of extruded wood – plastic composites based on refiner wood fibers (TMP fibers) and hemp fibers. European Journal of Wood Products, 68, 219 – 231.
-Svab, I., Musil, V. and Leskovac, M., 2005. The adhesion Phenomena in Polypropylene/wollastonite, Journal of acta chimicaSinica, 52: 264-271.
-Yadvan, S.M. and Bin Yusoh., K., 2015. Mechanical and physical properties of wood – plastic composites made of polypropylene, wood flour and nanoclay. International Journal of Agriculture, Forestry and plantation, Vol. 1. (Sept.), 52 – 58.
-Zahedi, M., Tabarsa, T., Madhoushi, M. and Shakeri, A.R., 2013. Effect of nanoclay (Montmorillonite) onthe physical-mechanical properties of polypropylene/ wood flour composites. Journal of Wood andForest Science and Technology, 20(3): 95-110.
-Zhang, Q., Yi, W., Li, Z., Wang, L. and Cai, H., 2018. Mechanical properties of rice husk biochar reinforced high density polyethylene composites. Polymers Journal, 10: 286: 1-10.
-Zhu, S. Guo, Y. Chen, Y. Su, N. Zhang, K. and Liu, S., 2016. Effects of incorporation nano-bamboo charcoal on the mechanical properties and thermal behaviour of bamboo-plastic composites. BioResources, 11(1): 2684-2697.