مقايسه چهار ماده ليگنوسلولزي در توليد چندسازه چوب پلاستيك/ نانورس

Comparing four lignocellulosic materials in the properties of wood plastics/ nanoclay composites

در اين تحقيق براي بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي چندسازه چوب پلاستيك، از چند ماده ليگنوسلولزي (باگاس، ساقه برنج، گندم و چوب صنوبر) به‌عنوان تقويت‌كننده استفاده شده و همچنين اثر نانورس در چندسازه پلي‌پروپيلن/ چوب پلاستيك بررسي شده است. مقدار نانورس در سه سطح مختلف (صفر، 3 و 6 درصد وزني) متغير بوده است. ويژگي‌هاي مقاومت‌كششي، خمشي و ضربه مطابق با آيين‌نامه استاندارد ASTM اندازه‌گيري شدند. همچنين براي تفسير نتايج عكسبرداري الكتروني پويشي (SEM) و عكسبرداري الكتروني انتقالي (TEM) و پراش اشعه ايكس (XRD) انجام گرفت. با استفاده از آزمون فاكتوريل دو عامله در قالب بلوك‌هاي كامل تصادفي تجزيه و تحليل آماري انجام شد و مقايسه ميانگين‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌اي دانكن (DMRT) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه استفاده از باگاس و چوب صنوبر سبب افزايش ويژگيهاي مقاومتي نسبت به دو ماده ساقه گندم و برنج گرديده است. با بررسي اثر ميزان مصرف ذرات نانورس مشخص گرديد كه در صورت استفاده از 3 درصد ذرات نانورس ويژگيهاي مقاومتي چندسازه به حداكثر رسيده است. بررسي نوع فازها و ريخت‌شناسي چندسازه نانو چوب پلاستيك به كمك طيف پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ الكتروني نشان دهنده تشكيل ساختارهاي بين لايه‌اي و درون لايه‌اي است. در صورت استفاده از 3 درصد ذرات نانورس جدايي نسبي لايه‌هاي سيليكاتي (لايه لايه‌اي) مشاهده شد، كه مي‌تواند ناشي از تشكيل ساختار درون لايه‌اي باشد.

To improve the mechanical properties of wood plastics composites, four lignocellulosic materials (bagasse, rice straw, wheat straw and poplar wood powder) was used as the reinforcing material. The amount of nano-clay at different levels (0, 3 and 6%) were examined on the performance of wood plastic composites. Tensile, flexural and impact properties were measured in accordance with ASTM standard test methods. Scanning electron microscope imaging (SEM) and transmission electron microscope imaging (TEM) were performed to interpret the results. The applocation of bagasse and poplar wood powder compared with wheat and rice straws increased the strength of wood plastics composites. Using 3% nanoclay particles increased the strength properties to the maximum values. Imaging the morphology of nanoclay by X-ray diffraction and electron microscopy showed the distribution of nanoclay particles in polymer structure. With increasing the amount of nanoclay to 3%, the distance between layers increased.