پتانسیل استفاده از کوب ذرت (Corncob) و چوب صنوبر در تولید نانو چندسازه های چوب پلاستیک

Abstract

سابقه و هدف: استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی به‌عنوان مواد خام تکمیلی برای تولید محصولات کمپوزیت چوب می‌تواند توجیه اقتصادی مناسبی داشته باشد. این امر امکان‌پذیر خواهد بود اگر محصول تولیدی دارای کیفیت مطلوب و استاندارد باشد. بااین‌حال، با توجه به اینکه نوع مواد چوبی می‌تواند تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی داشته باشد، بنابراین انجام مطالعات آزمایشگاهی و تحقیقات به‌منظور توصیه مواد خام برای مصرف در صنعت ضروری است. استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی در صنایع محصولات کمپوزیت چوبی موضوع فعالیت‌های تحقیقی مختلف در مناطق مختلف جهان در سال‌های اخیر بوده است. در این تحقیق، به‌منظور بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی چوب-پلاستیک، ذرات نانوکلی به‌عنوان تقویت‌کننده و پسماندهای کلونی ذرت با چوب صنوبر استفاده شده‌اند.مواد و روش‌ها: در این تحقیق از ماده لیگنوسلولزی کوب ذرت به همراه چوب صنوبر به‌عنوان تقویت‌کننده و همچنین اثر نانو رس در چندسازه پلی‌پروپیلن / چوب پلاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار مواد سلولزی و کوب ذرت در 4 سطح ترکیب مواد (صفر، 25، 50 و 75 درصد کوب ذرت/ و ترکیب ذرات چوب صنوبر) به نسبت 40 مواد لیگنوسلولزی به 60 مواد پلیمری و سه سطح نانو رس (صفر، 2 و 4 درصد) در نظر گرفته شده است.ویژگی‌های مقاومت کششی، خمشی و ضربه مطابق با آیین‌نامه استاندارد ASTM اندازه‌گیری شدند. با استفاده از آزمون فاکتوریل دو عامله در قالب بلوک‌های کامل تصادفی تجزیه‌وتحلیل آماری انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن (DMRT) مورد بررسی قرارگرفت. مقدار پلی‌پروپیلن و ترکیب مواد به ترتیب 60 درصد و 40 درصد بود. نانوکلی در سه سطح 0، 2 و 4 درصد اضافه شد و مقدار عامل جفت‌کننده برای همه تیتراسیون‌ها ثابت و تنظیم شده به 2 درصد بود. نمونه‌های کنترل با استفاده از مواد پلی‌پروپیلن تهیه شدند.نتایج: نتایج خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی، مدول کششی و مقاومت خمشی نشان داده است که استفاده از ترکیب (75 درصد صنوبر و 25 درصد کوب ذرت) سبب افزایش مقاومت‌های چندسازه نسبت به سایر تیمارها شده است. مقاومت به ضربه فاقدار در ترکیب (50 درصد صنوبر و 50 درصد کوب ذرت) خواص چندسازه نسبت به سایر تیمارها افزایش داشته است. همچنین استفاده از 2 درصد ذرات نانو رس نسبت به 4 درصد و تیمار شاهد سبب افزایش مقاومت‌ها شده است.نتیجه‌گیری: با توجه به خواص مکانیکی و فیزیکی تمامی تیمار‌ها، نمونه‌هایی که از 25 درصد ضایعات ذرت و 75 درصد چوب صنوبر با 2 درصد نانوکلی تهیه شده بودند، نتایج بهتری نسبت به سایر تیمار‌ها داشتند.

Keywords

• کوب ذرت
• چند سازه
• پلی پروپیلن
• چوب پلاستیک
• نانو رس