بررسی اثر نانو‏‏‏رس و میکروکریستالین سلولز بر خواص کاربردی چندسازۀ چوب / پلی‌پروپیلن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده‏های آن، مؤسسۀ تحقیقات جنگل‏ها و مراتع کشور

2 پژوهشکدۀ فنّاوری‏های شیمیایی، سازمان پژوهش‏های علمی و صنعتی ایران

چکیده

در این مطالعه پتانسیل استفاده از نانو‏رس و میکروکریستالین سلولز در ساخت چندسازه بررسی شد. آثار نانو‌ ذرات رس، میکروکریستالین سلولز، و جفت‏کنندۀ مالییکی (MAPP) نیز بر خواص مکانیکی و ریخت‏شناسی و حرارتیِ چندسازه بررسی شد. نتایج خواص مکانیکی، به‏طور مشخص، در چندسازۀ ساخته‏شده در مقایسه با نمونۀ شاهد، برتر بود. نتایج آزمایش‏ها نیز نشان داد که استفاده از MAPP باعث بهبود خواص حرارتی در جریان مخلوط‏سازی در فاز درون‏سطحی و سبب اتصال بهتر بین الیاف و ماتریس می‌شود. خواص برتر کششی چندسازۀ نانو‌رس و میکروکریستالین سلولز نیز از طریق عکسبرداری الکترونی تأیید شد. تحلیل و بررسی رفتار حرارتی چندسازه نیز به کمک آزمون TGA نشان داد که استفاده از 5 درصد MAPP به‌همراه 3 درصد نانو‏رس، به‏طور مشخص، موجب افزایش مقاومت حرارتی چندسازه در مقایسه با سایر تیمارها می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Nanoclay and Microcrystalline Cellulose on Wood Plastics Composites Properties

نویسندگان [English]

  • Amir Nourbakhsh 1
  • Alireza Ashori 2
1 Associate Professor Department of Wood and Paper Science, Research Institute of Forests and Rangelands (RIFR),Tehran, Iran
2 Alireza Ashori, Associate ProfessorDepartment of Chemical Industries, Iranian Research Organization for Science and Technology(IROST)
چکیده [English]

The main objective of this work was to study the effects of nanoclay (NC), microcrystalline
cellulose (MCC), and coupling agent (MAPP) on the mechanical and thermal properties. The
results showed that mechanical properties of the composites made with MCC were significantly
superior to those of unfilled. Addition of MAPP could enhance the mechanical and thermal
properties of the blends, due to the improvement of interface bond between the filler and
matrix. The significant improvements in tensile properties of the blends composites made with
MAPP and NC were further supported by SEM micrographs. The thermo gravimetric analysis
indicated that the addition of 5 wt.% MAPP and 3 wt.% NC remarkably increased the thermal
stability of the blends compared to the pure PP. It is to be noted that MCC could not improve
the thermal stability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite
  • Mechanical properties
  • microcrystalline cellulose
  • Nanoclay
  • Thermal properties
[1]. Cheng, H., Huaiyn, Z., Shiyu, F., and Lucian, L. A. (2010). Alkali extraction of hemicelluloses
from depithed corn stover and effected on Soda-AQ pulping. Bioresurces, 11(1): 196-206.
[2]. Carvalheiro, F., Luis, C., and Francisco, M. (2008). Hemicellulose biorefineries: a review on
biomass pretreatment. Journal of Scientific & Industrial Research, (67): 849- 864.
[3]. Al-Dajani, W., and Tschirne, U. (2008). Pre-extraction of hemicelluloses and subsequent Kraft
pulping. Part I. Alkaline extraction. TAPPI Journal, 7(6): 3–8.
[4]. Lei, Y., Liu, S., Li, J. and Sun, R. (2010). Effect of hot-water extraction on alkaline pulping of
bagasse. Biotechnolgy Advances, (10): 10-16.
[5]. Hamzeh, Y., Abyaz, A., Mirfatahi, M., and Abdokhani, A. (2011). Application of surfactants
for improving soda pulping of bagasse. Journal of Chemistry and Chemistry Engineering of Iran,
29(2): 85-90.
[6]. Rossell, C.E.V., Pradella J.G.C., Gomez E.O. and Squina Centro de Cienciae, F.M. (2006).
Physical conditioning unit of the sugarcane biomass feedstock: Sugarcane bagasse and sugarcane
trash-PPDP1, Workshop on Hydrolysis Route for Cellulosic Ethanol from Sugarcane, Centro de
Ciência e Tecnologia do Bioetanol, February 10-11th, 2009 - Campinas - SP, Brazil, p 30.
[7]. Youn, W, H., Edwin, A., and Ciegler, A. (1983). Chemical and physical properties of sugarcane
bagasse irradiated with y (gamma) Rays. Journal of Agricultural and Food Chemistry, (31): 34-
38.
[8]. Walford, SN. (2008). Sugarcane Bagasse: How Easy Is It To Measure Its Constituents?,
Proceedings. Congress of the South African Sugar Technologists Association, (81): 266-273.
[9]. Yichao, L. Shijie, L. Jiang, L., and Runcang, S. (2010). Effect of hot-water extraction on alkaline
pulping of bagasse. Biotechnology Advances, (10): 10-16.
[10]. Gamez, S., Gonzalez-Cabriales, J., Alberto Ramırez , J., Garrote, G., and Vazquez, M. (2006).
Study of the hydrolysis of sugar cane bagasse using phosphoric acid. Journal of Food Engineering,
(74): 78–88.
[11]. Lu, H., Hu, R., Ward, A., E.Amidon, T., Liang, B., and Liu, S. (2011). Hot-water xtraction and
its effect on soda pulping of aspen woodchips. Biomass & Bioenergy, (1): 10-16.
[12]. Lavarack, B.P., Gri(nb), G.J., and Rodmanc, D. (2002). The acid hydrolysis of sugarcane
bagasse hemicellulose to produce xylose, arabinose, glucose and other products. Biomass and
Bioenergy, (23): 367–380.