خواص گرمايي كامپوزيت هاي چوب- پلاستيك پس از حذف همي سلولوز از آرد چوب

Thermal Properties of Wood-Plastic Composites Prepared from Hemicellulose-extracted Wood Flour

همي‌سلولوز چوب گونه كاج زرد به روش آب داغ زير فشار در سطوح دمايي 140، 155 و C° 170 حذف شد. پس ازتهيه آرد چوب و غربال آن، فرايند اختلاط آرد چوب تيمارهاي مختلف با پليمر پلي‌پروپلين در اكسترودر انجام شد، درصد وزني پليمر 50 درصد وزن خشك آرد چوب بود. تمام نمونه ها به همراه نمونه شاهد (كه ازآرد چوب تيمار نشده بود) به دو شكل بدون ماده جفت‌كننده و با 2 درصد ماده جفت‌كننده MAPP ساخته شدند. پس از اختلاط از دستگاه تزريق براي ساخت نمونه‌هاي آزمون كشتي از دانه ‌هاي ساخته‌شده استفاده شد. ويژگي‌هاي گرمايي چندسازه‌ها شامل دوام گرمايي و مقدار بلورينگي به كمك TGA و DSC مطالعه شد، هم چنين، اثر تيمارگرمايي بر دوام گرمايي آرد چوب نيز به كمك TGA مطالعه شد. مقايسه نتايج كاهش وزن مواد چوبي در تيمارهاي مختلف نشان‌دهنده افزايش مقدار حذف همي‌سلولوز با افزايش دماي تيمار است. حذف همي‌سلولوزها باعث افزايش دوام گرمايي آرد چوب (به ويژه تيمار 170) شد. چندسازه‌هاي ساخته‌شده از آرد چوب تيمارشده در دماي C° 170 دوام گرماي بيشتري نسبت به ساير نمونه ها داشتند. ماده جفت‌كننده اثري بر دوام گرمايي چندسازه‌ها نداشت ولي باعث افزايش مقدار بلورينگي و دماي بلورينگي شد. حذف همي‌سلولوز هر چند باعث افزايش مقدار بلورينگي شد، ولي تنها در تيمار 170 و در حضور ماده جفت كننده اختلاف آن با ساير تيمارها معني دار بود.

Hemicellulose of Southern Yellow Pine wood spices was extracted by pressurized hot water at three different temperatures: 140°C, 155°C and 170°C. Compounding with PP (polypropylene) was performed by extrusion after preparing wood flour and sieving to determine its mesh size. The ratio of wood to polymer was 50:50 based on oven-dry weight of wood flour. All extraction treatments and control samples were compounded under two sets of conditions, without and with 2% MAPP as coupling agent. Injection molding was used to make tensile test samples (dogbone) from the pellets made by extrusion. Thermal properties of wood-plastic composites were studied by TGA and DSC while the thermal stability of pretreated wood flours, PP and MAPP were studied by TGA as well. The greater weight loss of wood materials was an indication that higher treatment temperature increases the extractability of hemicellulose. The removal of hemicellulose by extraction improves thermal stability of wood flour, especially for extraction at 170°C. Wood-plastic composites made from extracted fibers at 170°C showed the highest thermal stability. Coupling agent did not have a significant effect on thermal stability but it improved the degree of crystallinity of the composites. Surface roughness of wood fiber increased after treatment. Extraction of hemicellulose increased the degree of crystallinity but it was not significant except for samples from treated wood flour at 170°C and with MAPP.