بررسی و مقایسه ویژگی های کاربردی کامپوزیت پلیمری با مواد زائد به عنوان تقویت کننده

سابقه و هدف: جهت تقویت ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت چوب-پلاستیک، در این تحقیق ذرات حاصل از خمیر کاغذ تهیه شده از فرآیند سودا با استفاده از پسماندهای کشاورزی شامل ساقه گندم و برنج مورد استفاده قرار گرفت. به منظور افزایش بهره وری و تولید کامپوزیت هایی با هزینه پایین تر و وزن کمتر همراه با ویژگی های کاربردی مناسب، دو نوع پسماند کشاورزی ارزان قیمت و تجدید پذیر (ساقه گندم و برنج) به عنوان پرکننده در ساخت کامپوزیت چوب-پلاستیک با استفاده از پلیمر پلی پروپیلن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت.مواد و روش ها: پس از تهیه خمیرکاغذ سودا از ساقه گندم و برنج، از ترکیب این ذرات با پلیمر پلی پروپیلن با نسبت های اختلاط ۷۰:۳۰، ۶۰:۴۰ و ۵۰:۵۰ به همراه ۶ درصد جفت کننده MAPP برای ساخت کامپوزیت چوب-پلاستیک استفاده شد. سپس ویژگی های کاربردی کامپوزیت ها شامل مقاومت و مدول خمشی، مقاومت و مدول کششی، مقاومت به ضربه و واکشیدگی ضخامت بعد از ۲ و ۲۴ ساعت غوطه وری در آب اندازه گیری و همه داده ها مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. یافته ها: نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر نشان داد که با مصرف ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه گندم در ترکیب کامپوزیت ساخته شده، ویژگی های کاربردی در سطح بالاتری نسبت به ساقه برنج بود. با افزایش جایگزینی ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه گندم و برنج، واکشیدگی ضخامت کامپوزیت ها پس از ۲ و ۲۴ ساعت غوطه وری در آب افزایش یافت. مقاومت و مدول خمشی کامپوزیت های ساخته شده با ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه برنج در سطوح مختلف تا ۵۰ درصد در گروه مشترک قرار دارند اما در مقایسه با ساقه گندم دارای مقادیر کمتری بودند. مقاومت و مدول کششی مربوط به همه تیمارها روندی کاهشی داشت. مقاومت به ضربه مربوط به هر دو نوع کامپوزیت تهیه شده کاهش یافت اما کامپوزیت های تهیه شده با ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه برنج دارای مقاومت به ضربه پایین تری در مقایسه با ساقه گندم بود. نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده از این کار، استفاده از ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه گندم در ترکیب با پلیمر پلی پروپیلن در مقایسه با ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه برنج ویژگی های مناسب تری داشتند. کامپوزیت هایی که با ترکیب ۳۰ درصد ذرات حاصل از خمیرکاغذ سودا از ساقه گندم در ترکیب با پلی پروپیلن ساخته شدند مقاومت خمشی و کششی، مدول خمشی و کششی، مقاومت به ضربه و واکشیدگی ضخامت بعد از ۲ و ۲۴ ساعت بهتری در مقایسه با سایر تیمارها داشتند. یعنی با جایگزینی ۳۰ درصد از این نوع پسماندها به جای پلیمرهای پلاستیکی می توان کامپوزیت هایی با خواص مطلوب تهیه کرد. این بدان معنی است که علاوه بر تولید محصولی سازگار با محیط زیست، ارزش افزوده این نوع پسماندهای دورریز نیز افزایش می یابد. در نتیجه می توان این نوع مواد اولیه لیگنوسلولزی دورریز و ارزان قیمت را برای تولید محصولاتی که خواص مکانیکی آنها حیاتی نیست و همچنین در معرض رطوبت بالا قرار نمی گیرند نیز توصیه نمود.

کلیدواژه ها:

خمیرکاغذ سودا ، ساقه گندم و برنج ، پلی پروپیلن ، چوب-پلاستیک ، پسماند کشاورزی