ارزيابي ويژگي هاي چندسازه‌هاي چوب پلاستيك ساخته شده از باگاس بعد از هواديدگي تسريع شده

Properties Evaluation of High Density Polyethylene Composite Filled with Bagasse after Accelerated Weathered

چندسازه چوب پلاستیك (WPCs) ماده مركبی متشكل از مخلوط چوب ( به صورت آرد یا ذره های لیفی) و رزین (ترموست یا ترموپلاستیك) می­باشد. این محصول در مصارف ساختمانی و غیر ساختمانی كاربرد بسیار دارد و از سال پیدایش تا كنون مصرف آن روندی رو به رشد داشته است. افزودن آرد چوب درون پلیمر نه تنها باعث بهبود خواص مكانیكی این محصول در مقایسه با پلیمر خالص می­شود، بلكه ویژگی شكل­پذیری این محصول منجر به افزایش كاربرد آن نیز می­شود. با افزایش تقاضا برای این محصول، كاهش برداشت از جنگل­ها در پی قوانین حفاظت از جنگل­ها و رو به رو شدن تولید كنندگان این صنعت با كمبود ماده اولیه، دیگر مواد لیگنوسلولزی به عنوان جایگزین برای آرد چوب مورد استفاده قرار گرفتند. فرآورده­های جانبی محصولات كشاورزی مانند كنف، لیف نارگیل، سبوس برنج و باگاس (پسماند نیشكر پس از استخراج شكر) از جمله مواد لیگنوسلولزی هستند كه در ساخت این محصول می­توان از آنها به عنوان پركننده پلیمر استفاده كرد.افزایش مصارف چندسازه چوب پلاستیك (WPC)در محیط بیرون از ساختمان بیش از پیش اهمیت دوام این فراورده را روشن می­سازد. این محصولات هنگامی كه به مدت طولانی در معرض اشعه فرابنفش (فرسایش نوری)، باران، برف و آلودگی­های جوی بیرون از ساختمان قرار می­گیرند، دچار تخریب می­شوند كه تغییر رنگ و كاهش ویژگی های مكانیكی از مشخصه­های این گونه تخریب می­باشند. امروزه بسیاری از كارخانه های تولیدی چوب پلاستیك از باگاس به عنوان ماده اولیه استفاده می­كنند. محصولات این كارخانه ها در مصارفی چون آلاچیق سازی، رونمای ساختمان و غیره، در رنگ­ها و طرح­های مختلف مورد استفاده قرار می­گیرد. لیكن تا كنون تحقیقی در رابطه با میزان تاثیر هوازدگی بر روی ویژگی های این سازه ساخته شده از باگاس صورت نگرفته است. در این تحقیق نمونه­های پلی اتیلن با چگالی بالا همراه با مخلوط باگاس به صورت رنگی و غیر رنگی،  توسط دستگاه تزریق چسب (اكسترود) به صورت نما رخ (پروفیل) ساخته و به مدت 1440 ساعت تحت تاثیر هوازدگی تسریع شده قرار گرفتند. شدت تغییر و نوسان شیمیایی و مكانیك و كیفیت سطح نمونه­ها پس از هوازدگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد استفاده از باگاس به عنوان پركننده در پلی­اتیلن با چگالی بالا می­تواند تغییر رنگ ناشی از هوازدگی را در مقایسه با محصولات دیگر ساخته شده از آرد چوب كاهش دهد. استفاده از رنگدانه درون تركیبات چندسازه چوب پلاستیك می­تواند در برابر هوادیدگی ثبات رنگی را افزایش دهد، هر چند تاثیر مثبتی بر روی ویژگی های مكانیكی نداشته­اند.

Wood plastic composites (WPCs) are produced from a mixture of wood (in different sizes) and resin (thermoset or thermoplastic). This product has many applications as structural and non-structural materials and since its emerge in market its use received an increasing trend. Adding wood flour to polymer not only improves its mechanical properties compared to net polymer, but also leads to products with moldability characteristics. With increasing demand of WPCs and reduction in forest harvest according to new protecting law of forestry, and lack of raw materials for producers, other lignocelluloses materials replace wood flour. Agricultural by-products such as hemp, coir, rice husk and bagasse (residual from sugar cane extraction) are the examples that can be used in WPCs. As the outdoor application of Wood Plastic Composites (WPCs) becomes more widespread, the resistance of its products against weathering, particularly ultraviolet (UV) light becomes more concerned. When WPCs are exposed to outdoor, ultraviolet (UV) light, rain, snow and atmospheric pollution, they will be degraded which is marked by color fade and loss in mechanical properties. Nowadays many manufactures of WPCs use bagasse as a raw material. Their production in different color and shapes are used as arbors and pergolas and also as decorative applications for outdoor uses. However, so far there has been no research done on the effects of weathering on composites made from bagasse. In present study, composites from bagasse and high density polyethylene, with and without pigments in master batch, have been made through extrusion. Then samples were exposed to accelerated weathering for 1440h. After this period of time samples were removed and their chemical, mechanical and surface qualities were studied. The results have shown that using bagasse as filler can relatively reduce the discoloration of weathered samples. Moreover, adding pigments to WPCs can increase colorstability, while it would cause higher loss in mechanical properties.