بررسی خواص مکانیکی و حرارتی چندسازه‌های سبز پلی‌لاکتیک‌اسید-الیاف خمیرکاغذ باگاس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس‌ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس

چکیده

در این تحقیق چندسازه­های سبز پلی­لاکتیک­اسید و الیاف طبیعی با استفاده از اکسترودر دومارپیچ و قالب‌گیری پرسی ساخته ­شدند. الیاف خمیرکاغذهای متفاوت باگاس شامل خمیرکاغذهای مونواتانول­آمین (MEA)، سولفیت­قلیایی-آنتراکینون (AS)، سودای رنگبری‌شده (BS) و رنگبری­نشده (UNS) و باگاس خام (B) تهیه و با پلی­لاکتیک­اسید ترکیب شدند. ویژگی­های مکانیکی حرارتی، تبلور و مورفولوژی چندسازه­های پلی­لاکتیک­اسید ارزیابی شد. نتایج حاکی از افزایش مدول کششی چندسازه­ها نسبت به پلیمر خالص پلی­لاکتیک­اسید بود، درحالی ­که افزودن الیاف باگاس خام، سودای رنگبری­شده و رنگبری­نشده سبب افت معنی­دار مقاومت کششی می­شود. نتایج نشان می­دهد که تبلور و خواص مکانیکی حرارتی پلیمر پلی­لاکتیک­اسید به‌وسیلۀ ترکیب الیاف طبیعی بهبود چشمگیری می­یابد. در واقع بسته به نوع الیاف، بهبودی متمایزی در ویژگی­های چندسازه حاصل می­شود. در نهایت می­توان نتیجه گرفت که الیاف خمیرکاغذ حاصل از روش مونواتانول­آمین و سولفیت­ قلیایی-آنتراکینون باگاس بیشتر از الیاف دیگر با پلیمر پلی­لاکتیک­اسید سازگار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on mechanical-thermal properties of green composite produced from polylactic acid and bagasse pulp fibers

نویسندگان [English]

  • M. Allahdadi 1
  • S. Hejazi 2
  • M. Jonubi 3
  • A. Abdolkhani 2
  • L. JamaliRad 4
چکیده [English]

In this research, green composites were produced from poly(lactic acid) (PLA) and natural fibers by using twin-screw extrusion followed by compression molding process. Different bagasse pulp fibers including monoethanolamine (MEA), alkaline sulfite-anthraquinone (AS), bleached soda (BS), unbleached soda (UNS) and raw bagasse fibers (B) were prepared and compounded with polylactic acid. Thermo-mechanical properties, crystallization behavior and morphology of PLA and its composites were investigated. The results indicated that the tensile modulus of composites was increased compared to the neat PLA. While the addition of B, UNS, BS fibers caused a dramatically drop in tensile strength. In addition, the results showed that the crystallinity and dynamic mechanical properties of PLA were substantially improved by incorporation with natural fibers. However, depending on the pulping type, different improvements of the composite parameters were attained. It was found that MEA and AS fibers were more compatible with the PLA.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bagasse pulp fiber
  • Poly (lactic acid) (PLA)
  • Interfacial adhesion
  • Green composites