بررسي اثر استفاده از پوست ساقه پنبه بر خواص فيزيكي و مكانيكي چندسازه پليپروپيلن- آرد ساقه پنبه

Investigating the Effect of Cotton Stalks Bark on Physical and Mechanical Properties of Cotton Stalk Flour- Polypropylene Composite

در این مقاله به بررسی امكان ساخت چندسازه ساقه پنبه-پلیپروپیلن با درصدهای مختلف آرد ساقه پنبه پرداخته شده است. تعیین بهترین تیمار به لحاظ خواص فیزیكی و مكانیكی و بررسی اثر استفاده از پوست ساقه پنبه در ساخت چندسازه از اهداف مهم این تحقیق بود. شش تیمار شامل پلیپروپیلن، سه سطح 40، 55 و 70 درصد ساقه پنبه و دو سطح پركننده (ساقه پنبه با پوست و بدون پوست) تهیه گردید. از ماده جفتكننده مالئیكانیدرید پلیپروپیلن به میزان 3 درصد وزنی در هر تیمار استفاده شد. عملیات اختلاط و گرانول سازی پلاستیك و آرد ساقه پنبه بهوسیله دستگاه اكسترودر دو ماردونه مدل 4815 انجام گرفت. پس از تهیه و برش نمونههای آزمونی خواص مكانیكی چندسازهها شامل كشش، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته مطابق استاندارد 6109D- وASTM D-7031 انجام شد. همچنین آزمون جذب آب و واكشیدگی ضخامت مطابق استاندارد 98-570-D انجام شد. نتایج نشان داد كه با افزایش مقدار آرد ساقه پنبه مقاومت كششی و مدول گسیختگی كاهش مییابد، درحالیكه مدول الاستیسیته خمشی افزایش یافت. به لحاظ عملكرد نوع پركننده برای مقادیر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته در سطح 95 درصد اختلاف معنیدار وجود داشت، ولی برای مقاومت كششی اختلاف معنیدار مشاهده نشد. بهعلاوه برای مقادیر جذب آب اختلاف معنادار مشاهده شد. بیشترین مقادیر مقاومتی مربوط به تیمار 4 با 40 درصد الیاف ساقه پنبه با پوست بود.

This study seeks to investigate the possibility of producing polypropylene composite- cotton stalk flour with various percentages of cotton stalk flour. Determining the best treatment in terms of physical and mechanical properties and exploring the effect of using cotton stalks in the production of the composites were among the major objectives of this study. Six treatments consisting of Polypropylene, 40, 55 and 70 percent level of cotton stalks and two fillers (cotton stalks with and without barks) were developed. Maleic anhydride modified polypropylene (3% wt) was applied to each treatment. The mixing and granulation of the plastic and cotton silk flour was carried out using twin screw extruder model 4815. After preparing and shearing of samples, the mechanical properties of composites including tensile strength, rupture modulus and elasticity modulus were calculated in accordance with D-6109 and ASTM D-7031 standards. In addition, water absorption and thickness swelling tests were performed according to D-570-98 standard. The results showed that an increase in the flour of cotton stalk reduced the tensile strength and rupture modulus on the one hand, and increased the bending elasticity modulus on the other hand. In terms of the performance of the filler, there was a significant difference between values of rupture modulus and elasticity modulus at 95% level whereas this difference was not significant for tensile strength. Moreover, this difference was significant for values of water absorption and thickness swelling. The maximum tensile strength ​​belonged to T4 with 40 percent of cotton stalk bark fibers.