استفاده از ليگنين كرافت به‌عنوان سازگاركننده در مواد مركب آرد چوب- پلي‌پروپيلن

در اين پژوهش اثر سازگاركنندگي ليگنين كرافت روي جذب آب كوتاه مدت (2 و 24 ساعت) و ويژگي هاي مكانيكي مواد مركب آرد چوب- پلي‌پروپيلن مورد بررسي قرار گرفت. ليگنين كرافت مورد استفاده از ليكورسياه كارخانه چوب و كاغذ ايران (چوكا) با روش اسيدي استخراج و با نسبت هاي 2، 5 و10 درصد و با روش اختلاط فيزيكي (خشك) با آرد چوب خشك شده راش مخلوط شد. مخلوط حاصل با پلي‌پروپيلن در دو حالت حضور و عدم حضور سازگاركننده (انيدريدمالييك- پلي‌پروپيلن)، بوسيله دستگاه مخلوط‌كن داخلي با يكديگر مخلوط شده بعد با استفاده از روش پرس گرم به صفحه‌هاي چوب- پلاستيك تبديل شدند. بعد نمونه‌هاي آزموني تهيه و ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي مورد نظر در اين تحقيق براساس استانداردهاي مربوطه اندازه‌گيري شدند. نتايج اين پژوهش نشان داد كه به طور كلي ليگنين كرافت سبب بهبود ويژگي هاي فيزيكي (جذب‌آب 2 و 24 ساعت) و مكانيكي (مدول‌الاستيسيته، مقاومت‌خمشي و مقاومت به ضربه) مواد مركب چوب- پلاستيك مي گردد. نتايج آزمون خمش نشان داد كه در شرايط عدم استفاده از سازگاركننده، مواد مركب حاوي 10 و 2 درصد ليگنين كرافت به‌ترتيب مدول‌الاستيسيته و مقاومت‌خمشي بيشتري نسبت به بقيه نمونه ها داشتند، اما در حضور سازگاركننده، مواد مركب داراي 5% ليگنين مدول‌الاستيسيته و مقاومت‌خمشي بالاتري را نشان دادند. نتيجه قابل توجه اينكه، در مقايسه با مواد مركب داراي 2% انيدريدمالييك- پلي‌پروپيلن، مواد مركب داراي2% ليگنين كرافت مدول‌الاستيسيته بالاتر و جذب آب كوتاه مدت كمتري نشان دادند كه اين نتيجه حكايت از اثر مثبت سازگاركنندگي ليگنين كرافت در مواد مركب آرد چوب- پلي‌پروپيلن دارد. بنابراين بيشترين مقاومت به ضربه و كمترين ميزان جذب آب كوتاه مدت، در مواد مركب حاوي10 درصد ليگنين كرافت مشاهده شد. البته از لحاظ آماري تفاوت معني داري بين مقاومت به ضربه مواد مركب داراي 5% و10% ليگنين كرافت مشاهده نشد.

Effect of Kraft lignin as a compatibilizer on the short-term water absorption (2 and 24 hours) and mechanical properties of wood flour-polypropylene composites was studied. The black liquor of Chooka pulp and paper mill was acidified and Kraft lignin was extracted by precipitation. The extracted lignin at three levels of 2, 5 and 10 percent was mixed with wood flour by physical mixing method. All materials used were oven-dried. Wood flour, lignin and PP with or without MAPP were used to produce composites by flat hot press method. The results of this study indicated that generally lignin improved physical (short term water absorption) and mechanical properties (flexural modulus, flexural strength and impact strength). The bending test result showed that without MAPP, the composites with 2 and 10 percent lignin exhibited higher flexural modulus and strength, respectively. But at the presence of compatibilizer, the composites with 5 percent lignin exhibited the highest flexural modulus and strength. The composite with 2 percent of lignin exhibited higher flexural modulus and short-term water absorption rather than the composites with 2% MAPP. This result indicated positive effect of lignin in the composites. Also the composites with 10 percent lignin exhibited the highest impact strength and short-term water absorption. But there were no significant difference between the impact strength of composites with 5 and 10 percent lignin.