
مطالعه حاضر بر روی تأثیر شکل و اندازه پودر چوب Fagus orientalis بر خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت های چوب پلاستیک مبتنی بر HDPE (WPC) متمرکز شده است. متغیرها شامل دو اندازه مش (20 و 60)، و همچنین پنج محتوای مختلف از براده های زمین (0، 25، 50، 75، و 100٪) مخلوط با خاک اره بود. کلا 10 درمان محتوای HDPT در تمامی فرمولاسیون ها 40 درصد بود. پانل ها قالب گیری فشرده شدند و آزمایش های فیزیکی و مکانیکی مطابق با مشخصات استاندارد ASTM D2240 انجام شد. نتایج نشان داد که اندازه مش تنها می تواند به طور قابل توجهی بر سختی در کامپوزیت های چوب پلاستیک مورد مطالعه تأثیر بگذارد. از سوی دیگر، افزایش نسبت برادههای زمینی که دارای نسبت ابعادی بالاتر (l/d) هستند، هم استحکام خمشی و هم سختی را افزایش میدهد. با این حال، این اثر افزایشی برای تراشه های زمین بیش از 50٪ مشاهده نشد. همچنین نتیجه گیری شد که در حالی که افزودن براده های زمین تا 50 درصد می تواند خواص مکانیکی را بهبود بخشد، نسبت های بالاتر برخی از خواص، به ویژه مقاومت ضربه را کاهش می دهد. نتیجه گیری شد که پانل ساخته شده از 50٪ آرد چوب همراه با 50٪ براده های آسیاب شده، خواص کلی مناسبی را برای اکثر کاربردها نشان می دهد.
چوب یک ماده طبیعی ارتوتروپیک است که به طور مکرر توسط فرآیندهای مهندسی برای ایجاد سفتی یا خواص مکانیکی همگن اصلاح می شود زیرا گونه های کمی یکنواختی شعاعی و محوری را در ساختار خود ارائه می دهند (Ayrilmis et al. 2007, Akhtari et al. 2012, Papadopoulos 2012, Taghiyari . al. 2012). با این حال، تخته های کامپوزیت مزایای یک ساختار همگن و استفاده از مواد خام بدون محدودیت در شکل و اندازه را ارائه می دهند (Eshaghi et al. 2013). اکثر پانل های کامپوزیت چوبی معمولی در حال حاضر با استفاده از رزین مبتنی بر فرمالدئید به عنوان چسب تولید می شوند. مطالعات زیادی بر روی یافتن روشهایی برای محدود کردن انتشار فرمالدئید و بهبود خواص کامپوزیتهای چوب معمولی تمرکز دارد (Stockel et al. 2012, Valenzuela et al. 2012). کامپوزیت های چوب پلاستیک (WPCs) بهترین همگنی و همچنین مقاومت بالاتر در برابر عوامل زوال بیولوژیکی، آب و رطوبت را ارائه می دهند و بنابراین، در صورت رفع محدودیت های ساختاری خاص، می توانند جایگزین چوب جامد در سازه های ساختمانی و کاربردهای صنعتی امروزی شوند. این مواد به دلیل تنوع در مواد اولیه و همچنین دوام طبیعی بهتر در مقایسه با چوب جامد دارای مزایای اقتصادی هستند (تجویدی و همکاران 2008). آنها همچنین به دلیل عدم وجود فرمالدئید در فرمولاسیون آنها از نظر محیطی ترجیح بیشتری دارند. استفاده از الیاف طبیعی در کامپوزیت ها می تواند خواص مکانیکی را بهبود بخشد و در عین حال هزینه ها و وزن را کاهش دهد (لی و همکاران 2001). پرکننده های مشتق شده از ضایعات چوب در سال های اخیر به طور فزاینده ای در WPC ها مورد استفاده قرار گرفته اند. آنها دارای چندین مزیت نسبت به همتایان معدنی خود هستند مانند چگالی کمتر و هزینه حجمی کمتر. آنها همچنین کمتر ساینده تجهیزات پردازش هستند و از یک منبع تجدید پذیر مشتق شده اند. شکل، اندازه، و گونه ها اگرچه کاملاً متغیر هستند و بنابراین ویژگی های متفاوتی را ارائه می دهند. آنها ممکن است به شکل ذرات، دسته های الیاف یا حتی الیاف منفرد باشند. یکی از پرکاربردترین پرکننده های مشتق شده از چوب، آرد چوب است. آرد چوب به صورت تجاری از منابع فراصنعتی مانند تراشه های رنده و خاک اره تولید می شود. خاک اره به طور کلی به عنوان آرد چوب در WPC ها استفاده می شود و به سختی آن می افزاید، اما تاثیر قابل توجهی بر استحکام آن نمی گذارد. در حالی که سایر ذرات دارای نسبت ابعادی بالاتر (l/d) به عنوان عناصر تقویت کننده استفاده می شوند که تقریباً تمام خواص مکانیکی را افزایش می دهند. در طول خاصی از ذرات، تنش از ماتریس به ذرات منتقل می شود. در واقع، برهمکنش سطحی بین پلیمر و الیاف چوب با کاهش طول الیاف چوب بهبود مییابد که منجر به افزایش مدول گسیختگی و چقرمگی میشود (گالاگر و مکدونالد 2013). فرآیند انتقال تنش در صورتی کامل می شود که پیوند خوبی بین ذرات و ماتریس وجود داشته باشد. بنابراین عوامل جفت کننده برای اطمینان از تشکیل پیوند مناسب بین ذرات و ماتریس ضروری هستند. عوامل جفت کننده ممکن است از نظر فیزیکی یا شیمیایی پیوندها را بهبود بخشند (Myers et al. 1991). گزارش شده است که چقرمگی با افزودن MAPE (پلی اتیلن انیدرید مالئیک) نیز افزایش می یابد (گالاگر و مک دونالد 2013).
تاریخ انتشار: 1403/04/16
شکیبا باشید...