بررسي خواص مكانيكي و حرارتي چندسازه‌هاي سبز پلي‌لاكتيك‌اسيد-الياف خميركاغذ باگاس

Investigation on mechanical-thermal properties of green composite produced from polylactic acid and bagasse pulp fibers

در اين تحقيق چندسازه­هاي سبز پلي­لاكتيك­اسيد و الياف طبيعي با استفاده از اكسترودر دومارپيچ و قالب‌گيري پرسي ساخته ­شدند. الياف خميركاغذهاي متفاوت باگاس شامل خميركاغذهاي مونواتانول­آمين (MEA)، سولفيت­قليايي-آنتراكينون (AS)، سوداي رنگبري‌شده (BS) و رنگبري­نشده (UNS) و باگاس خام (B) تهيه و با پلي­لاكتيك­اسيد تركيب شدند. ويژگي­هاي مكانيكي حرارتي، تبلور و مورفولوژي چندسازه­هاي پلي­لاكتيك­اسيد ارزيابي شد. نتايج حاكي از افزايش مدول كششي چندسازه­ها نسبت به پليمر خالص پلي­لاكتيك­اسيد بود، درحالي ­كه افزودن الياف باگاس خام، سوداي رنگبري­شده و رنگبري­نشده سبب افت معني­دار مقاومت كششي مي­شود. نتايج نشان مي­دهد كه تبلور و خواص مكانيكي حرارتي پليمر پلي­لاكتيك­اسيد به‌وسيلۀ تركيب الياف طبيعي بهبود چشمگيري مي­يابد. در واقع بسته به نوع الياف، بهبودي متمايزي در ويژگي­هاي چندسازه حاصل مي­شود. در نهايت مي­توان نتيجه گرفت كه الياف خميركاغذ حاصل از روش مونواتانول­آمين و سولفيت­ قليايي-آنتراكينون باگاس بيشتر از الياف ديگر با پليمر پلي­لاكتيك­اسيد سازگار است.

In this research, green composites were produced from poly(lactic acid) (PLA) and natural fibers by using twin-screw extrusion followed by compression molding process. Different bagasse pulp fibers including monoethanolamine (MEA), alkaline sulfite-anthraquinone (AS), bleached soda (BS), unbleached soda (UNS) and raw bagasse fibers (B) were prepared and compounded with polylactic acid. Thermo-mechanical properties, crystallization behavior and morphology of PLA and its composites were investigated. The results indicated that the tensile modulus of composites was increased compared to the neat PLA. While the addition of B, UNS, BS fibers caused a dramatically drop in tensile strength. In addition, the results showed that the crystallinity and dynamic mechanical properties of PLA were substantially improved by incorporation with natural fibers. However, depending on the pulping type, different improvements of the composite parameters were attained. It was found that MEA and AS fibers were more compatible with the PLA.