قدرت نگهداري اتصال دهنده‌ها در چندسازه آرد كاه برنج-پلي اتيلن سنگين در مراحل رطوبت‌دهي متناوب در مراحل رطوبت‌دهي متناوب

Withdrawal strength of fasteners in rice straw-HDPE composites under alternating wetting stages

دانستن مقاومت و رفتار اتصال دهنده‌ها در چندسازه‌هاي الياف ليگنوسلولزي - ترموپلاستيك ها در شرايط مختلف سرويس از جمله شرايط خشك و مرطوب از اهميت خاصي برخوردار است. در اين پژوهش قدرت نگهداري اتصال دهنده‌ها شامل ميخ و پيچ عمود بر سطح چندسازه آرد ساقه برنج- پلي اتيلن سنگين (HDPE) در مرحله خشك و 4 مرحله رطوبت‌دهي متناوب مورد بررسي قرار گرفت. تخته‌هاي چندسازه با چگالي اسمي g/cm31 و با نسبت هاي وزني 45، 60 و 75 درصد آرد ساخته شدند كه در برخي از آنها از پلي‌پروپيلن اصلاح شده با مالييك انيدريد (MAPP) به نسبت وزني 2% به عنوان سازگاركننده استفاده گرديد. اندازه گيري ها با استفاده از دستگاه مكانيكي و به صورت آزمون انفصالي (كششي) انجام شد. نتايج نشان دادند كه به طور كلي، افزايش درصد وزني آرد ساقه برنج سبب كاهش قدرت نگهداري ميخ و پيچ مي شود. همچنين مشخص شد، طي مراحل رطوبت‌دهي، قدرت نگهداري ميخ در سطح 45% آرد كاهش و در سطوح 60 و 75 % به جهت افزايش احتمالي درگير شدن بدنه ميخ در داخل چندسازه مرطوب، تا حدودي افزايش مي يابد. در ارتباط با پيچ، قدرت نگهداري در سطح 45% و 60% آرد، پس از كاهش در مرحله اول رطوبت‌دهي، طي مراحل بعدي تقريباً ثابت مي ماند، اما در سطح 75% تقريباً روند نزولي دارد. نتايج همچنين نشان دادند كه مشابه ساير خواص مقاومتي اين نوع چندسازه‌ها، سازگاركننده اثر تقريباً مثبتي بر قدرت نگهداري اتصال دهنده‌ها دارد.

The withdrawal strength of nail and screw fasteners was studied in rice straw fiber-thermoplastic composites. Virgin high-density polyethylene (HDPE) was selected as the composite matrix. Three levels of dry rice straw fiber, 45%, 60% and 75%, based on weight and passed through a 40-mesh size screen were mixed with the polymeric matrix without or with 2% (based on weight) maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) as coupling agent. A dry-blending method was used for compounding the materials. The 12 formulations for the polymer composites were used to prepare samples with dimensions of 25 cm by 15 cm by 1 cm. The final composites were made by pressing the prepared mats between the hot plates of a compression press by employing combinations of temperature and pressure in three stages. After keeping the composites at room temperature for 15 days, the withdrawal strengths of nails and screws were measured according to BS Standard for dry composites. Withdrawal strengths were also measured after immersion of the composites for 24 hours in distilled water (wet condition) (cycle 1). Wetting for 24 hours followed by drying for 24 hours was then repeated for the other 3 cycles. The results showed that the withdrawal strength of screws is more than that of nails. Also, rice straw fiber content may significantly influence the withdrawal strength of fasteners, especially at higher fiber to polymer ratios. Furthermore, it was found that the coupling agent slightly affected the withdrawal strengths of the fasteners. The results also showed that withdrawal strength of fasteners are significantly reduced at more wetting cycles.