استفاده از کوب ذرت (corncob) و چوب صنوبر در تولید نانو چندسازه های چوب پلاستیک

سابقه و هدف: استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی به‌عنوان مواد خام تکمیلی برای تولید محصولات کمپوزیت چوب می‌تواند توجیه اقتصادی مناسبی داشته باشد. این امر امکان‌پذیر خواهد بود اگر محصول تولیدی دارای کیفیت مطلوب و استاندارد باشد. بااین‌حال، با توجه به اینکه نوع مواد چوبی می‌تواند تاثیر تعیین‌کننده‌ای بر خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی داشته باشد، بنابراین انجام مطالعات آزمایشگاهی و تحقیقات به‌منظور توصیه مواد خام برای مصرف در صنعت ضروری است. استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی در صنایع محصولات کمپوزیت چوبی موضوع فعالیت‌های تحقیقی مختلف در مناطق مختلف جهان در سال‌های اخیر بوده است. در این تحقیق، به‌منظور بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی چوب-پلاستیک، ذرات نانوکلی به‌عنوان تقویت‌کننده و پسماندهای کلونی ذرت با چوب صنوبر استفاده شده‌اند.مواد و روش‌ها: در این تحقیق از ماده لیگنوسلولزی کوب ذرت به همراه چوب صنوبر به‌عنوان تقویت‌کننده و همچنین اثر نانو رس در چندسازه پلی‌پروپیلن / چوب پلاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار مواد سلولزی و کوب ذرت در 4 سطح ترکیب مواد (صفر، 25، 50 و 75  درصد کوب ذرت/ و ترکیب ذرات چوب صنوبر) به نسبت 40 مواد لیگنوسلولزی به 60 مواد پلیمری و سه سطح نانو رس (صفر، 2 و 4 درصد) در نظر گرفته شده است.ویژگی‌های مقاومت کششی، خمشی و ضربه مطابق با آیین‌نامه استاندارد astm اندازه‌گیری شدند. با استفاده از آزمون فاکتوریل دو عامله در قالب بلوک‌های کامل تصادفی تجزیه‌وتحلیل آماری انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن (dmrt) مورد بررسی قرارگرفت. مقدار پلی‌پروپیلن و ترکیب مواد به ترتیب 60 درصد و 40 درصد بود. نانوکلی در سه سطح 0، 2 و 4 درصد اضافه شد و مقدار عامل جفت‌کننده برای همه تیتراسیون‌ها ثابت و تنظیم شده به 2 درصد بود. نمونه‌های کنترل با استفاده از مواد پلی‌پروپیلن تهیه شدند.نتایج: نتایج خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی، مدول کششی و مقاومت خمشی نشان داده است که استفاده از ترکیب (75 درصد صنوبر و 25 درصد کوب ذرت) سبب افزایش مقاومت‌های چندسازه نسبت به سایر تیمارها  شده است. مقاومت به ضربه فاقدار در ترکیب (50 درصد صنوبر و 50 درصد کوب ذرت) خواص چندسازه نسبت به سایر تیمارها افزایش داشته است. همچنین استفاده از 2 درصد ذرات نانو رس نسبت به 4 درصد و تیمار شاهد سبب افزایش مقاومت‌ها شده است.نتیجه‌گیری: با توجه به خواص مکانیکی و فیزیکی تمامی تیمار‌ها، نمونه‌هایی که از 25 درصد ضایعات ذرت و 75 درصد چوب صنوبر با 2 درصد نانوکلی تهیه شده بودند، نتایج بهتری نسبت به سایر تیمار‌ها داشتند.

utilization of corncob and poplar in wood plastics nano composites

background and objectives: the possibility of using agricultural lignocellulosic waste as a complementary raw material for the production of wood composite products can have a good economic justification. this will be possible if the manufactured product has the desired and standard quality, however, considering that the type of wood material can have a determining effect on the physical and mechanical properties of the final product, therefore, conducting laboratory and research studies in order to recommend a raw material is essential for consumption in industry. the use of agricultural lignocellulosic waste in wood composite products industries has been the subject of various research activities in different parts of the world in recent years. in this research, in order to improve the mechanical and physical properties of wood-plastic, nanoclay particles have been used as reinforcements and corncob wastes have been used with poplar wood.methodology: the amount of polypropylene and combination of materials were 60 wt% and 40 wt% respectively. the nano-clay was added in three levels 0, 2 and 4 wt% and the amount of coupling agent was fixed and set to 2 wt% for all treatments. the control samples were made using poly propylene material. results: the results showed that the tensile and flexural strengths were increased by the addition 25 corncob and 75 poplar wt% particles. for tensile and flexural modulus, adding 2 wt% of nano-clay led to an increase in strength and modulus but there was a decrease when 4 wt% nano-clay was used. the impact strength increased by adding nano-clayconclusion: according to the mechanical and physical properties of all the treatments, the samples which were made of 25 corncob and 75 poplar wt% particle with 2 wt% of nano-clay had better results compared to other samples.