بررسي برخي مشخصه هاي زيست كامپوزيت هاي تهيه شده از الياف نخل خرماي خالص سازي شده به روش شيميايي

Investigating Some Characteristics of Biocomposites Prepared from Chemically Purified Date Palm Fibers

در در دهه گذشته، استفاده از الياف ليگنو سلولوزي براي تقويت كامپوزيت هتمورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در اين پژوهش به منظور استفاده از الياف خرما در توليد محصولات كامپوزيتي، اين اليف به روش شيميايي خالص سازي شده و براي اگاهي از اثر اين فرايند مقدار ليگنين، خاكستر، جذب رطوبت، قطر و استحكام كششي الياف خام و خالص سازي شده اندازه گيري و با يكديگر مقايسه شدند. هم چنين، اثر خالص سازي روي تركيبات شيميايي الياف به روش طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه و خواص گرمايي با روش تجزيه گرمايي هم زمان بررسي شد. الياف خالص سازي شده با نسبت هاي 10و 20و 30 درصدوزني در دو انازه ريز و درشت با پلي اتيلن سنگين مخلوط و از آنها گلدان هاي كامپوزيتي به شيوه قالب گيري تزريقي تهيه شد. استحكام كششي ، مدول كشساني، كرنش بيشينه، جذب رطوبت و استحكام ضربه اي نمونه ها اندازه گيري و با استفاده از طرح فاكتوريل تجزيه و تحليل شد. نتايج نشان مي دهد الياف خالص سازي شده درصد ليگنين، خاكستر و قطر كمتر و استحكام كششي، مقاومت گرمايي و جذب رطوبت بيشتري نسبت به اليافخام دارند. هم چنين با افزايش درصد الياف در كامپوزيت مقدار استحكام كششي، مدول كشساني و درصد جذب رطوبت كامپوزيت افزايش ولي مقدار كرنش و استحكام ضربه اي كاهش مي يابد. كامپوزيت هاي تهيه شده از الياف ريز استحكام كششي، مدول كشساني و استحكام ضربه اي بيشتري نسبت به كامپوزيت تهيه شده از الياف درشت دارند، ولي درصد جذب رطوبت و كرنش بيشينه آنها كمتر است.

During the past two decades the use of lignocellouse fibers in reinforcing composites has attracted much research activities. In the present work, date palm fiber was used for production of composites compatible with living environment. The fibers were pre-treated chemically to remove impurities. In order to verify and compare the effectiveness of the pretreatment methods, lignin, ash, moisture adsorption, diameter and tensile strength of the raw and treated fibers were considered in all determinations. Some chemical contents of the treated fibers were also estimated by FTIR method. The heating characteristics of the fibers were evaluated using simultaneous thermal analysis (SAT) technique. The treated fibers were mixed with HDPE by mass proportions of 10, 20 and 30% of the fibers in two types of fine and coarse sizes. Composite flower pots were prepared from the formulations by extrusion process. The mechanical properties of the composites including tensile strength, modulus of elasticity, strain, and impact strength were measured by standard ASTM methods. Statistical analysis of the data revealed that the treated fibers had smaller diameters containing lower levels of lignin and ash though having significantly higher tensile strength, heat resistance and moisture adsorption. The results also indicated that by increase in fibre size the tensile strength, modulus of elasticity and moisture adsorption of the composites are increased and their strain and impact resistance are decreased. The composites prepared using fine fibers showed higher tensile strength, modulus of elasticity and impact strength but their moisture adsorption and elongation were significantly lower.