تاثير نوع تيمار شيميايي ماده چوبي بر خواص فيزيكي، مكانيكي و ريخت‌شناسي چندسازه هيبريدي آرد چوب/ پلي‌پروپيلن

The Effect Type of Chemical Treatment of Wood Material on Physical, Mechanical and Morphological Properties of Wood Flour / Polypropylene Hybrid Composite

این تحقیق با هدف بررسی اثر تیمار شیمیایی ماده چوبی برخواص كاربردی چندسازه هیبریدی آرد چوب / پلی‌پروپیلن انجام شد. برای این منظور، ابتدا آرد چوب‌ مخلوط پهن‌برگان به طور جداگانه تحت تاثیر تیمار با اسید استیك، هیدروكسید سدیم و آب گرم قرار گرفتند و با نمونه‌های شاهد (تیمار نشده) مقایسه شدند. پس از انجام تیمار شیمیایی، آرد چوب و پلی‌پروپیلن با نسبت وزنی 50 به 50 و به همراه 3 phc ماده سازگاركننده در دستگاه مخلوط كن داخلی تركیب شده و در نهایت چندسازه چوب پلاستیك با استفاده از روش قالبگیری تزریقی ساخته شد. سپس آزمون‌های مكانیكی شامل مقاومت به خمش، كشش و ضربه و آزمون‌های فیزیكی شامل جذب آب و واكشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت بر روی نمونه‌ها مطابق با استاندارد (ASTM)انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی ریخت‌شناسی كامپوزیت‌ها از میكروسكوپ الكترونی پویشی (SEM) استفاده گردید. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد كه مقاومت‌های مكانیكی در اثر تیمار شیمیایی افزایش یافت و ویژگی‌های فیزیكی مانند جذب آب و واكشیدگی ضخامت كاهش یافت. به طوری كه بیشترین میزان مقاومت خمشی، كششی و مدول خمشی مربوط به تیمار قلیایی و بیشترین مدول كششی و مقاومت به ضربه مربوط به تیمار اسیدی می‌باشد. همچنین كمترین میزان جذب آب و واكشیدگی ضخامت مربوط به تیمار قلیایی بود. به منظور اطمینان از انجام تیمار شیمیایی، آزمون‌های تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و درصد تغییرات وزن (WPG) بر روی آرد چوب انجام شد.

This study aimed to investigate the effect of chemical treatment of wood material on functional properties of wood flour / polypropylene hybrid composite. For this reason, first of all, mixed hardwood were separately treated by acetic acid, sodium hydroxide and hot water and were compared with control (untreated) samples. After chemical treatment, wood flour and polypropylene with weight ratio of 50 to 50 and 3 phc of compatibilizer combines in the internal mixer and at last the WPC composite were made using injection molding. Then mechanical tests included bending resistance, tension and impact and physical examination, including water absorption and thickness swelling after 2 and 24 hours was performed on specimens according to (ASTM) standard. Also to study the morphology of the composites, scanning electron microscopy (SEM) was used. The results of this study showed that by chemical treatment the mechanical strength increased and physical properties such as water absorption and thickness swelling decreased. So that the highest flexural strength, tensile and flexural modulus is related to alkali treatment and the highest tensile modulus and impact resistance is related to the acid treatment. Also the lowest water absorption and thickness swelling was related to the alkali treatment. In order to ensure chemical treatments, Fourier transform infrared (FTIR) and weight percent gain (WPG) was used on wood flour.