بررسی خصوصیات کامپوزیت چوب پلاستیک ساخته شده از باگاس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه صنایع چوب، دانشگاه فنی و حرفه ای ، تهران، ایران

2 گروه صنایع چوب، واحد ملایر، دانشگاه آزاد اسلامی، ملایر، ایران

3 استاد، گروه مهندسی صنایع چوب و کاغذ دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

10.22034/ijwp.2023.2008110.1622

چکیده

در این تحقیق، امکان ساخت کامپوزیت از باگاس مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌های الیاف باگاس- پلی پروپیلن با درصدهای مختلف باگاس (15، 25 و 35 درصد) و ماده جفت کننده (صفر، 5/1 و 3 درصد) ساخته شدند و خصوصیات مکانیکی آنها بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش الیاف باگاس، مقاومت خمشی و مدول کشش تغییر معنی‌داری نکرده ولی مدول الاستیسیته و انرژی نقطه شکست، کاهش معنی-داری پیدا کرده است ولی مقاومت کششی افزایش داشته است. نتایج آزمون مقاومت به ضربه نشان داد که به همراه افزایش درصد الیاف باگاس و ماده جفت کننده، هرچند مقاومت به ضربه فاقدار به ترتیب اندکی کاهش و افزایش یافت اما این میزان کاهش و افزایش، بسیار ناچیز و غیر معنی‌دار بوده و نتایج این آزمون تصادفی و نامربوط به افزایش مواد اولیه تشخیص داده شد ولی در آزمون مقاومت به ضربه بدون فاق، تفاوت چشمگیری در کاهش مقاومت به ضربه بدون فاق با افزایش الیاف و افزایش آن با افزایش ماده جفت کننده مشاهده گردید. در کل، به غیر از مقاومت به ضربه که با افزایش الیاف کاهش پیدا کرد، تمامی خواص مهندسی اندازه‌گیری شده در این تحقیق، بهبود پیدا کرد و پیشنهاد شد که برای بهبود خواص مهندسی این نوع کامپوزیت، درصد الیاف باگاس و ماده جفت کننده به ترتیب تا میزان 30 و 3 درصد افزایش یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Allahdadi, M., Hedjazi, S., Jonoobi, M., Abdolkhani, A. and Jamalirad, L., 2017. Biodegradation behaviors and color change of composites based on type of bagasse pulp/polylactic acid. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(1), pp.1-13. (In Persian).
[2] Mohammadi, M., Barikani, M., 2005. Investigation of Mixing, Morphology and Mechanical Properties of Polyethylene/Starch/Polycaprolactone Compounds. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 18(3), pp. 181-190. doi: 10.22063/jipst.2005.827 (In Persian).
[3] Yadav, S.M. and Yusoh, K.B., 2015. Mechanical and physical properties of wood-plastic composites made of polypropylene, wood flour and nanoclay. International Journal of Agriculture, Forestry and Plantation, 1, pp. 52-58.
[4] Roohani, M., and kord, B. 2016. Dynamic Mechanical and Thermal Properties of Bagasse/Glass Fiber/Polypropylene Hybrid Composites. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(1), pp. 103-114. (In Persian).
[5] Samariha, A., Hemmasi, A. H., Ghasemi, I., Bazyar, B., and Nemati, M. 2015. Effect of nanoclay contents on properties, of bagasse flour/reprocessed high density polyethylene/nanoclay composites. Maderas. Ciencia y tecnología, 17(3), pp. 637-646.
[6] Faludi, G., Dora, G., Renner, K., Móczó, J. and Pukánszky, B., 2013. Biocomposite from polylactic acid and lignocellulosic fibers: Structure–property correlations. Carbohydrate polymers, 92(2), pp.1767-1775.
[7] Zahedi, M., Tabarsa, T., Madhoushi, M. and Shakeri, A.R., 2013. Effect of nanoclay (Montmorillonite) on the physical-mechanical properties of polypropylene / wood flour composites. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 20(3), pp. 95-110. (In Persian).
[8] Jubinville, D., Esmizadeh, E., Saikrishnan, S., Tzoganakis, C. and Mekonnen, T., 2020. A comprehensive review of global production and recycling methods of polyolefin (PO) based products and their post-recycling applications. Sustainable materials and technologies, 25, p.e00188.
[9] El Messiry, M. (2017). Natural fiber textile composite engineering. CRC Press.
[10] Hosseini, S. B., hejazi, S., jamalirad, L., Fatahi Amin, M., and izadyar, S. 2017. Comparative investigation of treated bagasse and rice straw on physical and mechanical properties of natural fiber reinforced composites (NFRC). Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(3), pp. 453-469. (In Persian).
[11] Nourbakhsh, A., and Kargarfard, A. 2015. Investigation on Morphological and Mechanical Properties of Coupling Agents on Baggass Polypropylene Composites. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30(SPRING 1), pp. 85-96. (In Persian).
[12] Nourbakhsh, A. (2013). Comparing four lignocellulosic materials in the properties of wood plastics/ nanoclay composites. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 27(2), pp. 235-255. (In Persian).
[13] Karamati, M., Nosrati Sheshkal, B., Abdous, M., and Mohebbi gorgi, R., 2014. The effect of MAPP compatibilizer on the flexural strength of wood-plastic composite made from cellulose waste/polypropylene: a case study of waste paper. Proceedings of the 2nd National Conference on Environment, Energy, and Biosafety, Tehran. (In Persian).
[14] Najafi, S. K., Hamidinia, E., and Tajvidi, M., 2006. Mechanical properties of composites from sawdust and recycled plastics. Journal of Applied Polymer Science, 100(5), 3641-3645.
[15] Ghasemian, A., Imani, M. and Shakeri, A., 2012. Investigation on the Physical and Mechanical Properties of Composites from Combined Recycled ONP-Glass Fibers with Polypropylene. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 3(1), pp.29-42. (In Persian).
[16] Thyavihalli Girijappa, Y.G., Mavinkere Rangappa, S., Parameswaranpillai, J. and Siengchin, S., 2019. Natural fibers as sustainable and renewable resource for development of eco-friendly composites: a comprehensive review. Frontiers in Materials, 6, p.226.
[17] Razavi-nouri, M., Dogouri, F. J., Oromiehie, A., and Langroudi. 2006. Mechanical Properties and Water Absorption Behaviour of Chopped Rice Husk Filled Polypropylene Composites, Iranian Polymer Journal 15(9), 757-766. (In Persian).
[18] Leontiadis, K., Tsioptsias, C., Messaritakis, S., Terzaki, A., Xidas, P., Mystikos, K., Tzimpilis, E. and Tsivintzelis, I., 2022. Optimization of Thermal and Mechanical Properties of Polypropylene-Wollastonite Composite Drawn Fibers Based on Surface Response Analysis. Polymers, 14(5), p.924.
[19] 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), pp.337-343.
[20] Guna, V., Ilangovan, M., Rather, M.H., Giridharan, B.V., Prajwal, B., Krishna, K.V., Venkatesh, K. and Reddy, N., 2020. Groundnut shell/rice husk agro-waste reinforced polypropylene hybrid biocomposites. Journal of Building engineering, 27, p.100991.
[21] 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. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 23(2), pp.169-174.
[22] Ashori, A. and Nourbakhsh, A., 2008. Effect of press cycle time and resin content on physical and mechanical properties of particleboard panels made from the underutilized low-quality raw materials. Industrial crops and products, 28(2), pp.225-230.
[23] Zhang, Q., Yi, W., Li, Z., Wang, L. and Cai, H., 2018. Mechanical properties of rice husk biochar reinforced high density polyethylene composites. Polymers, 10(3), pp. 1-10.