بررسی ویژگی‌های کامپوزیت ساخته شده از آرد چوب، PVC بازیافتی و نانو سیلیس برای مصارف بسته‌بندی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی چوب و کاغذ، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

2 گروه صنایع چوب، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

چکیده

در سراسر جهان، به منظور کاهش استفاده از پلاستیک در بسته‌بندی‌ها و تاثیرات مخرب آن بر محیط زیست، اقدامات نوآورانه مانند ساخت کامپوزیت در حال انجام است. هدف این پژوهش هم ساخت کامپوزیت با ویژگیهای مناسب برای مصارف بسته‌بندی است. برای این منظور PVC ضایعاتی (سطح 50 درصد وزنی)، آرد چوب (سطح 50 درصد وزنی)، نانو سیلیس (در چهار سطح 0، 3، 6 و 9 درصد وزنی) و انیدرید مالئیک پیوند داده‌شده با پلی‌پروپیلن در سطح ثابت 3 درصد، به‌وسیله اکسترودر دو ماردونی (دو مارپیچه) با یکدیگر مخلوط و نمونه‌های آزمونی استاندارد با استفاده از پرس تزریقی ساخته شدند. سپس خواص مکانیکی، حرارتی، اندازه‌گیری شدند. همچنین به‌منظور بررسی ساختار و نحوه عملکرد ذرات نانو سیلیس ریخت‌شناسی نانو چندسازه حاصله به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش مقدار نانو سیلیس تا 3 درصد وزنی، مقاومت کششی و خمشی، مدول خمشی و کششی، چندسازه افزایش‌یافته، سپس با افزودن مقدار تا 9 درصد وزنی نانو سیلیس، این خواص کاهش می‌یابند. از طرفی با افزایش مقدار نانو سیلیس تا 9 درصد وزنی مقاومت به ضربه فاق‌دار، چندسازه کاهش می‌یابد. با افزایش نانو سیلیس تا 9 درصد ثبات حرارتی افزایش می‌یابد و میزان زغال بیشتری نیز باقی ماند. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد با افزایش نانو سیلیس چسبندگی ضعیف‌تری بوجود آمد ولی حفرات و فضاهای خالی کمتر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the characteristics of composite made of wood flour, recycled PVC and nano silica for packaging purposes

نویسندگان [English]

  • Jafar Ebrahimpour Kasmani 1
  • Ahmad Samariha 2
1 Department of Wood and Paper Science & Technology, Savadkooh Branch, Islamic Azad University, Savadkooh, Iran
2 Department of Wood Industry, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده [English]

The main objective of this study was to investigate the effect of nano silica on mechanical, thermal, and morphology properties of nano-composites made of wood and PVC waste wood. For this purpose, PVC waste (50% by weight), wood flour (50% by weight), nano silica (at 4, 0, 3, 6 and 9% by weight) and maleic anhydride bonded with polypropylene at a constant level of 3 The percentages were mixed with two-rolled extruder (two arches) and standard test specimens were made using an injection press. Then, mechanical, thermal properties were measured. Also, in order to study the structure and operation of nanosilica particles, the morphology of the nanocomposite was investigated by electron microscope (SEM). The results showed that with increasing nano silica content up to 3% by weight, tensile and flexural strength, bending and tensile modulus, increased composite, then these properties decrease by adding up to 9% by weight of nano silica. On the other hand, by increasing the amount of nano silica to 9% by weight, the impact resistance of the cigarette is reduced, the composite decreases. As the nanosilica increases, the thermal stability increases to 9%, and the amount of coal remains higher. An examination of the electron microscopic images showed that with increasing nano silica, weaker adhesion was observed, but also less cavities and empty spaces.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano silica
  • bending strength
  • tensile modulus
  • gravimetric calorimetry
  • electron microscope (SEM)

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 مهر 1403
  • تاریخ دریافت: 07 اردیبهشت 1403
  • تاریخ بازنگری: 19 مهر 1403
  • تاریخ پذیرش: 22 مهر 1403
  • تاریخ انتشار: 22 مهر 1403