بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت‌های حاصل از پلی اتیلن/ الیاف ساقه ذرت مورد استفاده در صنعت بسته‌بندی

در سراسر جهان، در راستای کاهش استفاده از پلاستیک در بسته‌بندی‌ها و تاثیرات مخرب آن بر محیط زیست، اقدامات نوآورانه مانند تولید کامپوزیت در حال انجام است. در این تحقیق، از پلی اتیلن به عنوان ماتریس پلیمری، الیاف ساقه ذرت به عنوان تقویت‌کننده و ماده سازگارکننده مالئیک انیدرید استفاده شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی خصوصیات مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت تولید شده با تغییر درصد و طول الیاف ساقه ذرت بوده است. در این تحقیق، درصدهای 20، 30 و 40 از الیاف ساقه ذرت در محصول و همچنین دو سطح طولی مش‌های 40 و 80 از آنها استفاده شده است. همچنین 5 درصد ماده سازگارکننده مالئیک انیدرید نیز به محصول اضافه شده است. نتایج آزمایشات نشان داده است که با افزایش طول الیاف و درصد آنها در محصول، جذب رطوبت افزایش می‌یابد. این بدان معناست که کامپوزیت با الیاف بلندتر و درصد بیشتر الیاف، بیشترین مقدار رطوبت را جذب می‌کند. همچنین، با افزایش طول الیاف، تغییرات طولی نمونه‌ها در آزمایشات مقاومت به کشش کاهش می‌یابد. این نتیجه نشان می‌دهد که الیاف بلندتر در محصول، مقاومت به تغییرات طولی را افزایش می‌دهد. در آزمون مقاومت به خمش نیز، افزایش طول و درصد الیاف منجر به افزایش مدول خمشی می‌شود. این به این معناست که استفاده از الیاف بلندتر و با درصد بیشتر در محصول، مدول خمشی کامپوزیت را افزایش می‌دهد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تغییر درصد و طول الیاف ساقه ذرت در کامپوزیت پلی اتیلن، تاثیر قابل توجهی بر خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آن دارد. افزایش طول و درصد الیاف می‌تواند بهبودی در جذب رطوبت و مقاومت به تغییرات طولی و خمشی کامپوزیت ایجاد کند.

evaluation of the physical and mechanical properties of polyethylene/corn stalk fiber composites used in the packaging industry

across the world, in an effort to reduce the use of plastic in packaging and its detrimental environmental impacts, innovative actions such as the production of composites are being undertaken. in this research, polyethylene was used as the polymer matrix, corn stalk fibers were used as the reinforcing agent, and maleic anhydride was used as a compatibilizer. the main objective of this study was to investigate the mechanical and physical properties of the produced composite material by varying the percentage and length of the corn stalk fibers. in this research, 20%, 30%, and 40% contents of corn stalk fibers were used in the composite product. additionally, two different fiber length levels were tested, using mesh sizes of 40 and 80. additionally, 5% of the compatibilizer maleic anhydride was also added to the product. the results have shown that the composite material with longer fiber lengths and higher fiber content (percentage) exhibited the highest moisture absorption. as the length of the fibers increased, the elongation or tensile strain of the samples decreased in the tensile strength tests. the findings show that longer fibers in the product increase the resistance to elongation or tensile deformation. in the flexural strength testing, increasing both the length and the percentage of the fibers led to an increase in the flexural modulus of the composite. the use of longer fibers and higher fiber content in the product leads to an increase in the flexural modulus of the composite. the results of this research show that varying the percentage and length of the corn stalk fibers in the polyethylene composite has a significant impact on the mechanical and physical properties of the material. increasing the fiber length and percentage can improve moisture absorption and enhance resistance to dimensional and flexural changes in the composite.