بررسی خواص مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک تقویت شده با الیاف پلی استر ضایعاتی

Abstract

سابقه و هدف: این تحقیق با هدف بررسی اثر الیاف مصنوعی ضایعاتی از نوع پلی‌استر در بهبود خواص مکانیکی چندسازه‌های چوب پلاستیک و همچنین کاهش تجمع الیاف ذکر شده در محیط زیست و کاهش آلودگی زیست محیطی از طریق استفاده بهینه از مواد اولیه دور ریز ضایعاتی (الیاف پلی‌استر) در جهت نیاز بشر، ارتقا صنعت چوب پلاستیک و بهبود شرایط اقتصادی این صنعت انجام شد. تاکنون محققیق زیادی جهت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه‌ چوب پلاستیک روش‌های گوناگونی از قبیل اصلاح سطح الیاف، استفاده از مواد افزودنی و هیبرید کردن را مورد بررسی قرار داده‌اند. طبق تحقیقات انجام شده یکی از منابع کاربردی برای بهبود خواص چندسازه چوب پلاستیک، مواد آلی مصنوعی می‌باشند. پژوهشگران در رشته‌های مختلف علمی از مواد آلی مصنوعی از نوع الیاف پلیمری، الیاف کوتاه تهیه کرده و درون سازه‌های مختلف از جمله بتون، آسفالت و چوب پلاستیک به منظور تقویت خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها استفاده کرده‌اند.مواد و روش‌ها: دو نوع الیاف پلی‌استر (الیاف فرش و الیاف پولوش)، پلی‌اتیلن سنگین، آرد چوب صنوبر، پلی‌اتیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید (MAPE) و اتیلن گلیسایدل کوپلیمر (E-GMA) به عنوان مواد جفت کننده مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دو مرحله اختلاط، گرانول‌های حاصل در مرحله‌ بعد توسط پرس گرم با دمای 160 درجه‌ ‌سانتی‌گراد و فشار 10 مگاپاسکال، به تخته‌های آزمونی با ابعاد 7/0×20×20 سانتیمتر تبدیل شدند. سپس جهت بررسی مقاومت‌های مکانیکی شامل مقاومت خمشی، مقاومت کششی و مقاومت به ضربه تخته‌های آزمونی طبق استاندارد، برش خورده و آماده شدند. قابل ذکر است که عکس‌هایی توسط میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست کششی چندسازه‌ها به منظور بررسی دقیق‌تر تاثیر الیاف پلی‌استر (الیاف فرش و پولوش) بر خصوصیات مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک گرفته شدند.یافته‌ها: نتایج حاصل از ‌اندازه‌گیری ویژگی‌های مکانیکی نمونه‌ها نشان دادند که با افزایش میزان الیاف پلی‌استر (الیاف فرش و الیاف پولوش)، مدول‌الاستیسیته‌ کششی چند‌سازه‌ چوب پلاستیک کاهش و مدول‌الاستیسیته خمشی آن افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش میزان الیاف فرش، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه چندسازه چوب پلاستیک – الیاف فرش افزایش یافته است. بررسی ریخت‌شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی بیان کننده این است که با افزایش درصد وزنی الیاف پلی‌استر، سطوح شکست متراکم‌تر و هموارتر و پیوستگی بین مواد تشکیل دهنده چندسازه بیش‌تر می‌شود.نتیجه گیری: حداکثر مقاومت خمشی در نمونه حاوی 20 درصد وزنی الیاف فرش دیده شد. اما در مورد الیاف پولوش، مقدار 10 درصد وزنی آن، حد بهینه در افزایش مقاومت خمشی و کششی چندسازه چوب پلاستیک – الیاف پولوش می‌باشد.

Keywords

• کلمات کلیدی: پلی‌استر
• چندسازه
• چوب پلاستیک