بررسي ويژگي‎هاي چندسازه الياف كارتن كنگره‎اي كهنه – پلي‏پروپيلن در اثر افزودن حجيم‌كننده

Investigation on the properties of polypropylene/old corrugated container fibers composites with added foaming agents

تاثير دو عامل تقويت‌كننده (الياف بازيافتي كارتن كنگره كهنه يا OCC) و ماده حجيم‏كننده (آزودي‏كربوناميد و بي‎كربنات سديم) بر دانسيته، ويژگي‏هاي مقاومتي و پايداري ابعادي چندسازه الياف پلي‎پروپيلن حجيم شده بررسي گرديد. مقدار الياف تقويت‌كننده معادل 20% از وزن كل چندسازه ثابت در نظر گرفته شده و مقدار هر يك از دو تركيب حجيم‏كننده بين 3 تا 7% متغير بوده ويژگي‏هاي مقاومتي شامل مقاومت‌خمشي (MOR) و مدول‌الاستيسيته خمشي (MOE)، حداكثر مقاومت در برابر كشش و مدول‌الاستيسيته كششي و همچنين مقاومت در برابر ضربه فاقدار اندازه‏گيري گرديد. ميزان جذب آب بعد از 2 و 24 ساعت غوطه‏وري در آب مقطر (دماي 2±23 درجه سانتيگراد) نيز اندازه‏گيري شد. در اثر تجزيه مواد حجيم‌كننده، مقداري از آن در مخلوط باقيمانده و به دليل نفوذ ماده پليمري به داخل الياف OCC دانسيته چندسازه افزايش يافته و از مقدار 2/839 كيلوگرم بر مترمكعب براي پلي‏پروپيلن خالص به مقداري بين 2/919 تا 9/947 كيلوگرم بر مترمكعب در چندسازه‎ها افزايش يافت. در اثر افزودن مواد تقويت‏كننده و حجيم‌كننده، MOR و MOEافزايش يافته و اين افزايش فقط به دليل افزودن الياف تقويت‎كننده نبود. بلكه افزودن ماده حجيم‏كننده نيز در اين افزايش نقش داشت. تاثير افزودن بي‏كربنات سديم به‌ويژه در مقادير 5 و 7% معني‏دار بود. البته نتايج مشابهي نيز در مورد مقاومت در برابر كشش مشاهده گرديد و بيشترين مقاومت در برابر كشش و مدول‌الاستيسيته كششي در شرايط استفاده از 5 و 7% بي‏كربنات سديم به‌دست آمد. افزودن الياف تقويت‌كننده و مواد حجيم‏كننده به تركيب چندسازه منجر به افزايش مقاومت در برابر ضربه فاقدار شد و مقاومت به ضربه فاقدار چندسازه‏ها به‌جز يك مورد بالاتر از پلي‏پروپيلن خالص به‌دست آمد. از اين رو جذب آب چندسازه‏ها زيادتر از پلي‏پروپيلن خالص اندازه‏گيري شد.

The influence of reinforcing fibers (old corrugated container fibers called OCC) and addition of foaming agents (Azodicarbinamide and sodium bicarbonate) on density, strength properties and dimensional stability of OCC fiber/polypropylene composite were investigated. Conten of reinforcing fibers constant at 20% and the content of either foaming agent varied as 3, 5 and 7%. Strength properties including MOR, MOE, maximum tensile strength and modulus as well as izod impact strength were measured. Water absorption after 2 and 24 hours soaking in distilled water at 23±2 ?C were measured. Foaming agent decomposition caused some chemical residues in composite and the diffusion and penetration of polymer into the fibers structure led to increase in the density from 839.2 kg/m3 for pure polypropylene to 919.2 - 947.9kg/m3 for the composite, MOR and MOE also increased by the addition of foaming agent and the reinforcing fiber. The effect of 5 or 7% sodium bicarbonate was statistically significant and it improved the properties of the composite. Similar results were obtained for tensile strength and the modulus. Reinforcing fibers and foaming agent caused higher impact strength of the composite. Water absorption of the composites was higher than pure polypropylene.