بررسي ويژگي‌هاي كششي و ثبات ابعادي چندسازه پلي‌پروپيلن/الياف كاه گندم/ لجن كارخانه كاغذ

Investigation on the tensile properties and dimensional stability of polypropylene/wheat straw fiber/paper mill sludge composites

چكیدهدر این مطالعه ویژگی‌هایی كششی و فیزیكی چندسازه پلی‌پروپیلن (به‌عنوان ماتریس) و الیاف كاه گندم/ لجن كارخانه كاغذ (به‌عنوان پركننده) مورد بررسی قرار گرفته است. برای ساخت چندسازه از تركیبات مختلف الیاف كاه گندم/لجن كارخانه كاغذ (40/0، 30/10، 20/20، 10/30 و 0/40) استفاده شد. هم‌چنین برای سازگاری بهتر بین دو فاز از انیدریدمالئیك پیوند خورده با پلی پروپیلن به میزان 3% به‌عنوان اتصال دهنده استفاده شد. برای اختلاط مواد از اكسترودر دو مارپیچ ناهمسانگرد و برای تهیه نمونه‌های استاندارد از روش قالب‌گیری تزریقی استفاده شد. بررسی مدول‌الاستسیته كششی نشان كه با افزودن هر دو نوع پركننده افزایش قابل توجه‌ای در سفتی چندسازه نسبت به PP خالص مشاهده شده در حالی‌كه بالاترین مدول الاستسیته كششی مربوط با چندسازه با درصد بالاتر لجن كارخانه كاغذ بوده است. مقاومت كششی چندسازه با افزودن 40% الیاف كاه گندم كاهش یافت اما پس از آن با افزودن بالاتر لجن كارخانه كاغذ مقاومت كششی چندسازه افزایش معنی‌داری را نشان داده است. با افزودن الیاف كاه گندم به ماتریس PP و دارا بودن خاصیت آبدوستی این مواد بالاترین میزان جذب آب و واكشیدگی ضخامت مشاهده شد. در حالیكه با افزودن لجن كارخانه كاغذ با میزان مواد لیگنوسلولزی كمتر، پایین‌ترین میزان جذب آب و واكشیدگی ضخامت مشاهده شد. هم-چنین با افزودن اتصال دهنده و برقراری اتصال بهتر بین دو فاز كاهش قابل توجه‌ای در جذب آب و واكشیدگی ضخامت مشاهده شد. كلمات كلیدی: الیاف كاه گندم، لجن كارخانه كاغذ، ویژگی‌های كششی، ثبات ابعادی، چندسازه

AbstractIn this investigation, tensile and physical properties of polypropylene (as matrix)/wheat straw fiber/paper mill sludge (as filler) composites was studied. For this aim, ratio of wheat straw fiber/ paper mill sludge include (40/0, 30/10, 20/20, 10/30 and 0/40) were used in composite. Also, for better compatibility between the two phases3% of grafted MA as coupling agent was used. Mixing process was done in internal mixer, and then composite samples manufactured by injection molding. Result indicated that the tensile modulus of elasticity improved with increase of two fillers and also observed that the toughness of composite increased when compared to the pure PP, while the highest tensile modulus of elasticity related to the higher percentage of paper mill sludge. Tensile strength of composite decreased with adding of 40% wheat straw fiber, but with addition of sludge tensile strength increased significantly. With addition of straw wheat in PP matrix and its hydrophilic properties highest rates of water absorption and thickness swelling was observed. While with adding of sludge and less amount of Lignocellulosic materials, water absorption and thickness swelling were noticeably decrease with addition of binder and better connection with two phases. Keywords: wheat straw fiber, paper mill sludge, tensile properties, dimensional stability, composite