اثر نوع ماده ليگنوسلولزي و نانورس بر خواص فيزيكي، مكانيكي و مورفولوژيكي چندسازه چوب پلاستيك

The effect of lignocellulosic material and nanoclay on physical, mechanical and morphological properties of wood plastic composite

در اين تحقيق با استفاده از ذرات كاه‌گندم و برنج، ذرات نانورس، پلي پروپيلن و جفت‌كننده، چوب – پلاستيك ساخته شد و خواص فيزيكي و مكانيكي آن مورد ارزيابي قرار گرفت. مقدار مصرف ماده زمينه پلاستيكي(پلي پروپيلن) 60 درصد وزني و ماده ليگنوسلولزي 40 درصد وزني در نظر گرفته شد. ميزان نانورس اضافه شده در سه سطح 0، 2 و 4 درصد و ميزان ماده جفت‌كننده، 2 درصد وزني در تمام تيمارها به‌جز تيمار شاهد در نظر گرفته شد. نمونه هاي تيمار شاهد بدون اضافه كردن جفت‌كننده و ذرات نانورس و تنها با استفاده از پلي پروپيلن و ماده ليگنوسلولزي ساخته شدند. مدول‌هاي كششي و خمشي با افزايش 2 درصد نانورس افزايش يافته ولي در سطح 4 درصد شاهد كاهش مدول‌ها و با افزايش نانورس مقاومت به ضربه كاهش يافتند. خواص جذب آب 24 ساعتي نمونه هاي ساخته شده نيز با اضافه كردن 2 درصد نانورس كاهش يافته و در سطح 4 درصد نانورس افزايش قابل توجهي مشاهده شد. البّته در تمام تيمارها، نمونه هاي ساخته شده از كاه‌برنج به دليل وجود سيليس بيشتر و سازگاري بيشتر با ذرات نانورس، ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي مطلوب‌تري نسبت به نمونه هاي توليد شده از كاه‌گندم داشتند. به‌منظور بررسي دقيق تر نتايج از ميكروسكوپ الكتروني پويشي استفاده شد.

Physical and mechanical properties of wood-plastic composites produced from wheat and rice straw particles, nano-clay, polypropylene and MAPP were investigated. The amount of polypropylene and lignocellulosic materials were selected as 60 wt% and 40 wt% respectively. Nano-clay was added in three levels 0, 2 and 4 wt% and the amount of coupling agent was fixed and set to 2 wt% for all treatments except for the control. Control samples, made of polypropylene and lignocellulosic materials with neither nanoclay nor coupling agent were used. Results showed that the tensile and flexural strengths were decreased by the addition of nanoparticles. For tensile and flexural modulus, adding 2 wt% of nanoclay led to an increase in both moduli. However there was a decrease in both moduli when 4 wt% nanoclay was added. Impact strength decreased adding nanoclay. There was a decrease in 24 hour water absorption when 2 wt% of nanoclay was added but an increase was observed in 4 wt% of nanoclay level. According to the mechanical and physical properties of all the treatments, the samples made of rice straw showed better results compare to wheat straw samples due to their high amount of silica and its compatibility with nanoclay.