عنوان مقاله :
اثر استفاده از دو نوع جفت كننده در ساخت تخته خرده چوب صنوبر – پليپروپيلن برخواص فيزيكي و مكانيكي آن
عنوان به زبان ديگر :
Effect of using two types of coupling agent in the poplar-polypropylene particleboard manufacturing on its mechanical and physical properties
پديد آورندگان :
شربتي، اميرمحمد دانشگاه گنبد كاووس , وزيري، وحيد دانشگاه گنبد كاووس - گروه علوم و صنايع چوب و كاغذ , فرجي، فرشيد دانشگاه گنبد كاووس - گروه علوم و صنايع چوب و كاغذ , رستمي چراتي، فرامرز دانشگاه گنبد كاووس - گروه شيمي
كليدواژه :
تري اتوكسي متيل سيلان , جفت كننده , خصوصيات فيزيكي و مكانيكي , مالئيك انيدريد پيوندشده به پليپروپيلن
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: فرآورده‌هاي چند سازه چوب پلاستيك در طي سال‌هاي اخير مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته است. قسمت عمده-ايي از تركيب اين چندسازه را مواد ليگنوسلولزي تشكيل مي‌دهد. از معايب الياف طبيعي مي‌توان به ناسازگاري بين الياف طبيعي آب دوست و پليمرهاي آب گربز اشاره كرد. اين مشكل را مي‌توان با افزودن ماده سازگاركننده به تركيب كاهش داد. زيرا در اثر افزودن جفت كننده، فصل مشترك بين دو فاز الياف سلولزي و ماتريس پليمري بهبود مي‌يابد. اين تحقيق با هدف بررسي تاثير دو نوع جفت كننده بر خواص فيزيكي و مكانيكي تخته خرده حاصل از پلي پروپيلن- صنوبر انجام شد.
مواد و روش‌ها: از نسبت اختلاط خرده چوب صنوبر به پلي پروپيلن در سطح 10:90 و از رزين فنل فرم آلدهيد به ميزان 8 درصد وزن خشك ماده اوليه استفاده شد. از دو نوع جفت كننده تري اتوكسي متيل سيلان و مالئيك انيدريد گرافت شده به پلي پروپيلن به ميزان 6 درصد وزن خشك پلي پروپيلن استفاده شد. در ضمن جفت كننده‌ها به دو روش مختلف (درون رزين و بر روي ذرات پلي پروپيلن) مورد استفاده قرار گرفتند. پس از فرآيند مخلوط كردن مواد اوليه با يكديگر، كيك خرده چوب در دماي 180 درجه سانتي‌گراد به مدت زمان 5 دقيقه تحت پرس گرم قرار گرفت. براي انجام آزمون‌هاي فيزيكي و مكانيكي از استانداردهاي اروپايي مجموعه EN استفاده شد. خصوصيات فيزيكي و مكانيكي تخته‌ها با استفاده از آزمون فاكتوريل در سطح اطمينان 5 درصد مورد تجزيه و تحليل آماري قرار گرفت.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه افزودن هر دو نوع جفت كننده سيلان و MAPP سبب بهبود مقاومت خمشي، مدول الاستيسيته و چسبندگي داخلي و كاهش جذب آب و واكشيدگي ضخامت تخته ها در مقايسه با نمونه شاهد (بدون جفت كننده) گرديد. جفت كننده MAPP در مقايسه با جفت كننده تري اتوكسي متيل سيلان خواص مطلوب‌تري را در تخته‌ها ايجاد كرد. روش افزودن جفت كننده بر روي ذرات پلي پروپيلن نسبت به درون رزين، باعث بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي تخته‌ها شد. زيرا در روش افزودن جفت كننده بر روي ذرات پلي پروپيلن، همه مقادير جفت كننده روي ذرات پلي پروپيلن قرار گرفته و لذا احتمال حضور جفت كننده در سطح مشترك بين فاز پليمر و فاز تقويت كننده افزايش مي‌يابد.
نتيجه‌گيري: توجه به نتايج حاصل از اين پژوهش، استفاده از جفت كننده به طور معني‌داري پايداري ابعاد تخته‌ها را افزايش داد. با افزودن جفت كننده، مقاومت خمشي، مدول الاستيسيته و چسبندگي داخلي تخته ها افزايش يافت. در مقايسه با خواص تخته‌هاي توليد شده با استاندارد EN، با روش افزودن MAPP برروي پلي پروپيلن مي‌توان تخته خرده چوبي با خواص مطلوب به منظور استفاده در شرايط مرطوب (تيپ 3) توليد نمود.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Wood plastic composite products have received many researches’
attention in recent years. A major part of the composite combination is lignocellulosic materials. One
disadvantage of natural fibers is the incompatibility between hydrophilic natural fibers and
hydrophobic polymers. This problem can be reduced by incorporation of coupling agent into the
compound. Because of the adding of coupling agent, the interface between two phases of
lignocellulosic fiber and polymeric matrix improve. This study was carried out with the aim of
investigating the effect of two types of coupling agent on the mechanical and physical properties of
the particleboard made of polypropylene- poplar.
Materials and Methods: In this research, the mixing ratio of poplar wood to polypropylene at level of
90:10 was used. Phenol formaldehyde resin used as 8% of dry weight of raw material. Two types of
coupling agents of triethoxymethylsilane and maleic anhydride grafted to polypropylene in level of 6
percent based on dry weight of polypropylene were used. Coupling agents were used in two different
methods including inside the resin and on the polypropylene particles. After the mixing process raw
material together, mat at temperature of 180 °C for 5 minutes under hot press was placed. The physical
and mechanical properties were evaluated according to European standards set of EN. Physical and
mechanical properties of panels analyzed using factorial analysis in 5% probability level.
Results: The results showed that the adding of both types of silane and MAPP coupling agents
improved the bending strength, modulus of elasticity and internal bonding, while decreased water
absorption and thickness swelling of the boards compared to the control sample (without coupling
agent). MAPP coupling agent created more favorable properties in the boards compared to the silane
coupling agent. The adding method of coupling agent on the polypropylene particles in comparison
with inside resin improved the physical and mechanical properties of the boards. Because in the
adding method of coupling agent on the polypropylene, all of the coupling contents are placed on the
polypropylene particles, and therefore, the presence of the coupling agent on the interface between
the polymer phase and the reinforcement phase increases.
Conclusion: According to the results of this research, the use of coupling agent increased
significantly the dimensional stability of the boards. The adding of coupling agents increased
bending strength, modulus of elasticity and internal bonding of boards. Compared to the properties
of the boards produced by EN standard, with adding method of MAPP on the polypropylene can be
produced particleboards with favorable properties for use in wet conditions (Type P3).
عنوان نشريه :
پژوهش هاي علوم و فناوري چوب و جنگل
