بررسی برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی چند‌سازه‏های هیبرید الیاف کاغذ مجلۀ بازیافتی و الیاف شیشه‌ـ پلی‌پروپیلن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکدۀ مهندسی چوب و کاغذ، گرگان، ایران

3 دانشیار، دانشکدۀ شیمی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکدۀ مهندسی چوب و کاغذ، گرگان، ایران

چکیده

در این پژوهش الیاف کاغذ مجلۀ بازیافتی (OMG) و الیاف شیشه (GF) در سطوح مختلف10،20، 30 و 40 درصد (از نظر وزنی) با پلی‌پروپیلن (PP) در دو سطح 50 و 60 درصد مخلوط و چندسازۀ ساخته‌شده با چندسازۀ حاصل از پلی‌پروپیلن خالص بررسی شدند. براساس نتایج به‏دست‌آمده از معادله‌های نرمال‌سازی در تیمارهای مختلف انجام‌شده، دو تیمار برتر از نظر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بهتر بر‌اساس معادلۀ نرمال‌سازی انتخاب و سپس با دو سطح صفر و 4 درصد پلی‌پروپیلن مالئیک انیدریددارشده (MAPP) اصلاح شیمیایی شدند. نتایج حاصل نشان داد که تیمارهای با نسبت60:20:20 و همچنین50:30:20 (به‌ترتیب GF، OMG و PP) چندسازه‌های با ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بهتری را نتیجه دادند. استفاده ازMAPP در دو تیمار بهینۀ تعیین‌شده، موجب بهبود ویژگی‌های مکانیکی و کاهش واکشیدگی ضخامت و جذب آب چندسازه شد. نتایج عکس‌برداری الکترونی پویشی (SEM) نشان داد که چند‌سازه‌های حاوی MAPP به‌ شکل بهتری با فاز زمینه پلیمری بهتر ترکیب شده و عمل در‌برگیری الیاف به‌وسیلۀ پلی‌پروپیلن بهتر انجام شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Physical and Mechanical Properties of Old Magazine Recycled Fiber and Glass Fiber- Polypropylene Hybrid Composite

نویسندگان [English]

  • monireh imani 1
  • ali ghasemian 2
  • alireza shakeri 3
  • iman akbarpour 4
1 Graduated M.Sc., Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I.R. Iran
2 Associate Professor, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I.R. Iran
3 Associate Professor, Faculty of Chemistry, University College of Sciences, University of Teheran, Tehran, I.R. Iran
4 Ph.D. Student, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I.R. Iran
چکیده [English]

In this research, Old Magazine (OMG) recycled fiber and glass fiber (GF) were mixed at different levels of 10%, 20%, 30% and 40% (based on weight) with two levels of 50% and 60% Polypropylene (PP) and then the produced composites evaluated compared to those from net Polypropylene. On the basis of obtained results from normalization equations in different treatments done, two treatments has been selected at a point of the better physical and mechanical properties and then chemically modified by maleic anhydride Polypropylene (MAPP) at two levels of 0 and 4%. Achieved results showed that treatments including the ratios 20:20:60 and also 20:30:50 (GF, OMG, PP, respectively) were resulted in the composites with improved physical and mechanical properties. Utilizing MAPP caused to improve the mechanical properties of composites and decrease of thickness swelling, water absorption in two optimum treatments before determined. Scanning electron microscopy results showed that in the composites contain of MAPP, Fibers were desirably compounded with Polypropylene.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Old Magazine Recycled Fiber
  • Composite
  • maleic anhydride
  • Physical properties
  • Mechanical properties
 

 

 

[1]. Omidvar, A., and Saheb Raftar, H. (2001). The possibility of utilization of recycled newspaper fibers as reinforcer in unsaturated polyester to be used in the making of wood fibre polyester composite (WFPC). Iranian Journal Natural Resources, 53 (3):187 -198.

[2]. Ebrahimi, Gh., and Tajvidi, M. (1999). Study of the use of cellulose, paper and wood fibers in the manufacture of fiber-polypropylene composites. Iranian Journal Natural Resources, 51(2):35-45.

[3]. Imani, M. (2008). Effect of recycled newspaper and glass fiber on the physical and mechanical properties of polypropylene-paper and glass fibers composite. M. Sc. Degree Thesis, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 86p.

[4]. Thwe, M., and Laio, K. (2002). Tensile behavior of modified bamboo-glass fiber reinforced hybrid composites. Plastic, Rubber and Composites, 31(10): 422-428.

[5]. Faghihi, J., Rahimi, H., Arabi, H., and Bagheri, S.M. (2005). Effect of ethylene vinyl acetate on mechanical properties of glass mat reinforced polypropylene composites. Polymer Technology and Sciences Journal, 18 (5): 303-310.

[6]. Shakeri, A., and Raghimi, M. (2010). Studies on mechanical performance and water absorption of recycled newspaper/ glass fiber reinforced polypropylene hybrid composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29 (7): 994- 1005

[7]. Anuar, H., Ahmad, S. H., Rasid, R., Ahmad, A., Wan Busu, and W. N. (2008). Mechanical properties and dynamic mechanical analysis of thermoplastic-natural-rubber- reinforced short carbon fiber and kenaf fiber hybrid composites. Journal of Applied Polymer Science, 107(6): 4043-4052.

[8]. Kumar, N.V., and Tejomurthi, P. (2012). Investigation on mechanical properties of short vakka fiber glass reinforced hybrid thermoplastic composites. International Journal of Engineering Research & Technology, 1(7):1-7.

[9]. Shakeri, A., Omidvar, A., and Seilani, L. (2002). An investigation of fabrication cellulose fibers-polymer using recycled polystyrene and waste newspaper. Iranian Journal Natural Resources, 55(3):407 -417.

[10]. Shakeri, A., and Raghimi, M. (2010). Studies on mechanical performance and water absorption of recycled newspaper/ glass fiber reinforced polypropylene hybrid composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29 (7): 994- 1005.

[11]. Khanam, P.N., Reddy, M. M., Raghu, K., John, K., and Naidu, S. V. (2007). Tensile, flexural and compressive properties of sisal/silk hybrid composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 26(10):1065-1070.

[12]. Nabi Saheb, D., and Jog J.P. (1999). Natural fiber polymer-composites: A Review Advances in Polymer Technology, 18(4):351-363.

[13]. Mirbagheri, J., Tajvidi, M., Hermanson, J. C., and Ghasemi, I. (2007). Tensile properties of wood flour/kenaf fiber polypropylene hybrid composites. Journal of Applied Polymer Science, 105(5): 3054-3059.

[14]. Ebrahimi, Gh., and Saffarzadeh,S. (2001).To study the possibility of the use of cellulosic fibers as reinforcer in the manufacture of fiber high-density polyethylene. Iranian Journal Natural Resources, 53(3):217-224.

 

[15]. Krzysik A. M., Youngquist J. A., Myers G. E., Chahyadi I. S., and Kolosick P. C. (1990). Wood-polymer bonding in extruded and nonwoven web composite panels. in ‘Proceedings of Wood Adhesives, Madison, USA, 183–189.

[16]. Rowell, R. M., Lange, S. E., and Jacobson, R. E. (2002). Effects of moisture on Aspen-Fiber/polypropylene composite. USDA, forest product service, forest products laboratory Madison. WL, USA. Progress in Wood Fiber-Plastic Composite Conference, Toronto Canada. May 23-24.

[17]. Kalaprasad, G., Francis, B., Thomas, S., Kumar, C.R., Pavithran, C., Groeninckx, G., and Thomas, S. (2004). Effect of fiber length and chemical modifications on the tensile properties of intimately mixed short sisal/glass hybrid fiber reinforced low density polyethylene composites. Polymer International, 53(11): 1624-1638.

[18]. Panthapulakkal, S., Sain, M. (2007). Studies on the water absorption properties of short hemp- glass fiber hybrid polypropylene composites. Journal of Composite Materials, 41(15):1871-1883.