بررسي ويژگي‌هاي مكانيكي چندسازه پلي‌اتيلن سنگين بازيافتي و پسماند توليد فورفورال از باگاس

Investigation on mechanical properties of HDPE recycled composite filled by furfural residue produced from bagasse

این تحقیق با هدف بررسی ویژگی‌های مكانیكی چندسازه پلی‌اتیلن سنگین بازیافتی و پسماند حاصل از فرایند تولید فورفورال از باگاس انجام شد. برای این منظور پلی‌اتیلن بازیافتی در سه سطح 58، 68 و 78 درصد مورد استفاده قرار گرفت و پسماند تولید فورفورال از باگاس در سه سطح 20، 30 و 40 درصد به‌عنوان پركننده‌ استفاده شد. همچنین از مالئیك انیدرید گرافت شده با پلی‌اتیلن (PE-g-MA) شركت آریا پلیمر در سطح ثابت 2 درصد استفاده شد. مواد در یك اكسترودر دو ماردونه مخلوط و نمونه‌های آزمونی با استفاده از روش قالب‌گیری تزریقی ساخته شدند. ویژگی‌‌های چندسازه شامل مقاومت كششی، خمشی و ضربه فاق‌دار مطابق با آیین‌نامه استاندارد ASTM اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد با افزایش مقدار پركننده از 20 به 30 درصد وزنی، مقاومت و مدول كششی و خمشی نسبت به شاهد افزایش می‌یابد و با افزایش 40 درصدی پركننده كاهش می‌یابد. همچنین با افزایش مقدار پركننده از 20 به 40 درصد وزنی، مقاومت به ضربه فاق‌دار چندسازه چوب پلاستیك كاهش می‌یابد. طیف‌سنجی FTIR كامپوزیت ساخته شده از پلی‌اتیلن سنگین بازیافتی و 30% درصد پسماند انجام شد. نتایج طیف‌سنجی FTIR نشان داد كه باندهای جذبی گروه‌های كربونیل(C=O) و اتصالات در نواحیcm-1 1750-1600 در حضور عامل سازگاركننده انیدرید مالئیك پلی‌اتیلنی تا حدود كمی افزایش یافته كه این پدیده باعث حداكثر افزایش ویژگی‌های مكانیكی در چندسازه چوب پلاستیك در هنگام استفاده از 30 درصد الیاف پسماند تولید فورفورال از باگاس شده است.

The aim of this study is investigating the mechanical properties of recycled HDPE (high-density polyethylene) filled by furfural residue produced from bagasse. For this purpose, rHDPE was used at three levels 58, 68 and 78% and furfural residue as a filler was added at levels of 20, 30 and 40%. The grafted maleic anhydride with polyethylene (PE-g-MA) was used at constant amount of 2% as compatibilizer which prepared from Arya polymer Co. The ingredients mixed in two screw extruder and test samples were made using injection molding method. Composite properties such as tensile strength, flexural and V-notch impact were measured according to ASTM standards. The results showed that with increasing the filler content of 20 and 30% by weight, tensile modulus and flexural strength increased compared to the control and then reduced by 40 percent of filler. FTIR spectroscopy of the furfural residue and composite filled by 30% was carried out. Also, by increasing the filler content of 20 to 40% by weight, V-notch impact strength of composite decreased. FTIR spectroscopy revealed that the absorption bands of carbonyl groups (C=O) in 1750-1600 cm-1 wavelength has slightly increased in the present of maleic anhydride compatibilizer which resulted maximum increasing of mechanical properties of composite using 30% residual furfural.