بررسی اثر نانو فیبر سلولز و نانو رس بر خواص چند سازه‌های زیست تخریب‌ پذیر حاصل از پلیمرهای بازیافتی و خاک‌اره صنعتی

اثر دما، مقدار نانو فیبر سلولز و نانو ذرات رس بر خواص مکانیکی، فیزیکی، دینامیکی چندسازه های زیست تخریب پذیر ساخته شده از پلیمرهای بازیافتی نشاسته ذرت و خاک اره صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نانو فیبر سلولز (cnf) و نانو ذرات رس (nc) در سه سطح صفر، 3 و 5 درصد توسط دستگاه مخلوط‌‌کن داخلی و چندسازه مختلط شد و با استفاده از روش قالب گیری تزریقی نمونه ها ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی در 4 دما 23،40،60،80 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد.آزمون ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت نیز بر اساس استانداردهای مربوطه انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن دما موجب کاهش چشمگیر خواص مکانیکی می شود، افزایش نانو رس در هر دو سطح 3 و 5 درصد موجب افزایش خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه می شود و این افزایش زمانی که 5 درصد نانو رس استفاده شد کمتر است و جذب آب در کوتاه مدت و بلند مدت و واکشیدگی ضخامت کاهش می یابد.استفاده از 5درصد نانوفیبر سلولز به نسبت 3 درصد نانو فیبر سلولز درصد بیشتری خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه را افزایش می دهد استفاده از 5 درصد نانو فیبر سلولز به نسبت بیشتری جذب آب و واکشیدگی ضخامت را کاهش می دهد.آزمون دینامیکی مکانیکی نشان داد نانو چند سازه های ساخته شده با 5 درصد نانو فیبر سلولز و نانو رس مدول ذخیره و دمای انتقال شیشه ایی بیشتری به نسبت چند سازه خالص داشتند. نتایج این تحقیق بیان می‌دارد که این نانو ذرات را می‌توان جهت بهبود خواص مکانیکی و ظاهری این چندسازه استفاده کرد.

Effects of Nano Cellulose and Nano Clay on Properties of Biodegradable Composites Made of Recycled Polymers and Industrial Saw Dust

Abstract Effects of temperature, cellulose Nano fibers and Nano clay particles on mechanical, physical and morphological properties of biodegradable composites made of recycled thermoplastic starch biopolymer and regular mixed industrial sawdust are investigated. To this aim Cellulose Nano Fibers and Nano Clay particles were selected to be 0, 3 and 5 weight percent and were added to prepared biodegradable composites by using internal mixer and samples prepared by injection molding. Mechanical properties including tensile modulus and strength, flexural modulus and strength were extracted at temperatures ranging from 23 ºC to 80 ºC. Impact test and water absorption and thickness swelling were also performed according to related standards. Results show that elevating the temperature drastically reduce mechanical properties. Nano Clay addition results in better mechanical properties except for impact and water absorption and thickness swelling are improved. Using 5% Cellulose Nano Fibers improves mechanical and morphological properties better than 3% addition. Dynamic mechanical thermal analysis revealed Nano composites samples with 5% Nano Clay and Cellulose Nano Fibers has higher storage modulus and glass transition temperatures in compare to pure composite samples. This Nano particles can be successfully used to improve properties and performance except for fracture resistance.