تاثیر افزودن نانورس بر ویژگی‌های چوب پلاستیک ساخته شده از ضایعات تخته فیبر نیمه‌سنگین و تخته‌خرده‌چوب با پلی‌‌اتیلن و پلی‌پروپیلن بازیافتی

این پژوهش با هدف بررسی ویژگی‌های مکانیکی، گرماسنجی وزنی و ریخت‌شناسی چوب پلاستیک ساخته‌شده از ضایعات تختهخرده‌چوب و تخته فیبر نیمه سنگین و دو نوع پلیمر بازیافتی (پلی‌اتیلن سنگین و پلی‌پروپیلن) با افزودن نانورس انجام شد. برای این منظور50% وزنی ضایعات دو نوع تخته‌ مذکور، 50% وزنی پلیمر بازیافتی، 3% وزنی انیدرید مالئیک پیوند داده ‌شده با دو نوع پلیمر و نانورس در سه سطح 3، 6 و 9 درصد وزنی، به‌وسیله یک اکسترودر دو ماردون ناهمسوگرد با یکدیگر مخلوط شدند. سپس نمونه‌های آزمونی استاندارد با استفاده از پرس تزریقی ساخته شده و ویژگی‌های مکانیکی و تخریب گرمایی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی کیفیت پراکنش ذرات نانورس در ماده زمینه پلیمری و همچنین نحوه اتصال ماده لیگنوسلولزی و پلیمری در سطح اتصال از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج نشان داد مقاومت کششی، خمشی و مدول آن‌ها در چندسازه پلی‌اتیلن بازیافتی و تخته‌خرده‌چوب با افزودن مقدار نانورس تا 3 درصد وزنی افزایش‌ یافته و سپس کاهش می‌یابد، در حالی که برای چوب پلاستیک ساخته شده از پلی‌پروپیلن بازیافتی و تخته‌فیبر نیمه سنگین با افزودن نانورس، روند تغییر مقاومت‌ها و مدول آن‌ها کاهشی بود. مقاومت به ضربه فاق‌دار چوب پلاستیک با افزودن نانورس همواره کاهش یافته است که حاکی از افزایش سطح شکست چندسازه‌ها است. بررسی تصاویر میکروسکوپی نیز نشان داد که با افزودن نانورس از تعداد حفرات و فضاهای خالی کمتر شده اما پراکنش نامناسب و تجمع ذرات نانورس به‌خصوص در سطح 9% محرز است. نتایج آزمون گرماسنجی وزنی حاکی از آن است که با افزایش 3% وزنی نانورس، ثبات حرارتی چوب پلاستیک نسبت به شاهد کمی بهبود یافته و مقدار ماده باقیمانده پس از احتراق نیز افزایش یافت.

The effect of nanoclay contents on properties of WPC made of MDF and particleboard wastes with recycled polyethylene and polypropylene

This research was carried out with aim of the effect of nanoclay (NC) content on mechanical, thermogravimetry (TG) and morphological properties of wood plastic composite (WPC) made of medium density fiberboard (MDF) and particleboard (PB) wastes and recycled polypropylene and polyethylene (HDPE). For this purpose, wastes of MDF and PB at 50 wt.% , recycled PP and HDPE at 50 wt.%, maleic anhydride grafted with polymers at a constant level of 3 wt.% and nanoclay at three different levels 3, 6, and 9 wt.% were blended by twowire extruder. Afterward, standard test pieces were made using an injection molding machine and their mechanical properties and TGA were investigated. Scanning electron microscope (SEM) was applied to investigate the quality of nanoclay particles dispersion in the matrice as well as how the lignocellulosic and polymers are bonded at the surface of bonding. The results showed that tensile and flexural strength and their modulus of HDPE and PB composite significantly were increased by adding NC up to 3 wt.%, but the strengths were dropped in WPC’s by increasing of NC content at 6 and 9 wt.%. The notched impact strength of WPC has been totally decreased by NC addition that indicates more fracture surface on WPC’s. SEM micrographs revealed that porosity and cavities in WPC’s especially were decreased at 9 wt.% NC, whereas it is clear an inappropriate dispersion and aggregation of NC in WPC. The thermal stability of WPC’s was slightly improved at 3 wt.% NC and the residual after combustion increased compared to the control.