پلاست 02 2 - بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پلاست ساخته شده از مواد لیگنوسلولزی مختلف - بخش دوم

بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پلاست ساخته شده از مواد لیگنوسلولزی مختلف

پژوهش: مهندس خسروشاهی و دکتر مهدینیا

(این پژوهش در سه بخش ارائه می گردد)

(بخش دوم)

نتایج خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پلاست

خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پلاست اهمیت بسیاری دارد. با توجه به ناچیز بودن میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت کوتاه مدت (2 و 24 ساعت) چوب پلاستیک ­های حاصل از روش قالب­گیری تزریقی، در مورد این چند سازه­ های چوب پلاست جذب آب بلند مدت مطرح می­شود. به گونه­ ای که اندازه­ گیری میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه های چوب پلاست در طول دوره­ های مکرر تا زمان ثابت شدن مقدار این ویژگی­ ها ادامه پیدا می کند که این زمان در مورد چند سازه­  های مورد مطالعه 1296 ساعت به طول انجامید. پس از ان خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پلاست مورد بررسی قرار می گیرد.

مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست

مقاومت خمشی (مدول گسیختگی) در آزمون خمش استاتیک یکی از شاخص­های مهم و کاربردی چند سازه­های چوب پلاستیک بوده که کیفیت و میزان تحمل فرآورده را در برابر نیروهای خمشی نشان می­دهد. مدول الاستیسیته خمشی نیز نشان دهنده مقاومت چندسازه در برابر تغییر شکل در محدوده الاستیک می­باشد. جدول شماره 3 نتایج تجزیه واریانس اثر مستقل و متقابل عوامل متغیر بر روی مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته خمشی را نشان می­دهد.

اثر مستقل نوع ماده پرکننده بر روی مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته خمشی به ترتیب در شکل­های a4 و a5 نشان داده شده است. در شکل a4 مقاومت خمشی پلیمر خالص (HDPE) نیز آورده شده است و اثر تقویت کنندگی استفاده از مواد پرکننده بر روی مقاومت خمشی نشان ­داده شده است. همان گونه که مشخص است، بیشترین مقاومت خمشی مربوط به نمونه های چوب پلاستی ساخته شده با ذرات نرمه MDF بوده و چوب پلاستیک­های ساخته شده با ذرات آرد ساقه سویا در مقایسه با سایرین کمترین مقاومت خمشی و کمترین مدول الاستیسیته خمشی  را دارا می­باشند (شکل a5) و تفاوت بین آن­ها در سطح 1 درصد معنی­دار است. بر اساس شکل a5 بیشترین مدول الاستیسیته خمشی مربوط به چند سازه ساخته شده با آرد چوب صنوبر است. اثر تقویت کنندگی استفاده از ماده پرکننده نیز در این شکل نمایان می­باشد.

با توجه به شکل­های b4 و b5 و جدول 2 مشاهده می­شود که با افزایش درصد ماده پرکننده از 40 درصد به 50 و 60 درصد، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته خمشی چند سازه­های چوب پلاستیک افزایش معنی­داری داشته است که این افزایش در مورد مدول الاستیسته خمشی (شکل b5) نمایان­تر می­باشد.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس اثر مستقل و متقابل نوع پرکننده و درصد اختلاط پرکننده بر روی مدول کششی در جدول 4 خلاصه شده است.

** معنی­دار در سطح 1 درصد، * معنی­دار در سطح 5 درصد، ns بدون اثر معنی­دار

نتایج حاکی از آن است که اثر مستقل هر دو عامل متغیر بر روی مدول کششی در سطح 1 درصد معنی­­دار است. همان طور که در شکل a6 مشاهده می­شود، میانگین مدول کششی نمونه های چوب پلاستی حاوی ذرات نرمه MDF و آرد چوب صنوبر به طور مشترک در یک گروه قرار گرفته­اند، در حالی که نمونه های چوب پلاستی حاوی ذرات آرد ساقه سویا، با مدول کششی کمتر در گروه دیگر قرار گرفته­اند. در این شکل اثر تقویت کنندگی استفاده از ماده پرکننده بر روی مدول کششی چند سازه نیز قابل مشاهده است. همان گونه که مشخص است استفاده از ماده پرکننده باعث افزایش چشمگیر مدول کششی پلاستیک (HDPE) شده است که بیان­گر توان بالای مواد لیگنوسلولزی به انتقال تنش (نسبت به پلیمر با مدول کم)، می­باشد و این امر سبب بهبود ویژگی­های چند سازه می­شود.

شکل b6 نشان می­دهد که با افزایش درصد وزنی ماده پرکننده از 40 درصد به 50 و 60 درصد، مدول کششی چند سازه ­های چوب پلاست ساخته شده افزایش معنی­داری داشته است.

مقاومت به ضربه (فاق­دار و بدون فاق) چوب پلاست

مقاومت به ضربه فاق­دار یا شکاف­دار، معرف مقاومت ماده در برابر گسترش و چگونگی شکست است. در حالی که مقاومت به ضربه بدون فاق نشان دهنده مقاومت ماده در برابر ایجاد شکست می­باشد. بنابراین بالا بودن این مقاومت نشان دهنده انرژی جذب شده بیشتر است.

** معنی­دار در سطح 1 درصد، * معنی­دار در سطح 5 درصد، ns بدون اثر معنی­دار

تجزیه واریانس اثر مستقل و متقابل عوامل متغیر بر مقاومت به ضربه (فاق­دار و بدون فاق) نمونه های چوب پلاست در جدول شماره 5 آورده شده است که حاکی از وجود اثر معنی­دار نوع و مقدار ماده پرکننده بر مقاومت به ضربه چند سازه می­باشد.

با توجه به شکل a7 مشاهده می­شود که بیشترین مقدار مقاومت به ضربه فاق­دار، مربوط به چند سازه­های ساخته شده با نرمه MDF بوده و نمونه های چوب پلاستی حاوی ذرات آرد ساقه سویا کمترین مقدار مقاومت به ضربه فاق­دار را دارا می­باشند. به علاوه شکل a8 نشان می­دهد که بین مقاومت به ضربه نمونه های چوب پلاستی بدون فاق چند سازه­های ساخته شده با آرد چوب صنوبر و آرد ساقه سویا تفاوت معنی­داری مشاهده نمی­شود و بیشترین میزان مقاومت مربوط به چوب پلاستیک حاوی ذرات نرمه MDF می­باشد.

اثر مستقل مقدار ماده پرکننده بر مقاومت به ضربه (فاق­دار و بدون فاق) نمونه های چوب پلاست معنی­دار می­باشد (شکل­های b7 و b8). به طوری که با افزایش درصد وزنی ماده پرکننده از 40 به 50 و 60 درصد، میزان این مقاومت کاهش یافته و میانگین­های این ویژگی در تیمارهای مختلف در گروه­های مجزا قرار گرفته­اند.

با توجه به شکل a7 مشاهده می­شود که بیشترین مقدار مقاومت به ضربه فاق­دار، مربوط به چند سازه­های ساخته شده با نرمه MDF بوده و نمونه های چوب پلاستی حاوی ذرات آرد ساقه سویا کمترین مقدار مقاومت به ضربه فاق­دار را دارا می­باشند. به علاوه شکل a8 نشان می­دهد که بین مقاومت به ضربه نمونه های چوب پلاستی بدون فاق چند سازه­های ساخته شده با آرد چوب صنوبر و آرد ساقه سویا تفاوت معنی­داری مشاهده نمی­شود و بیشترین میزان مقاومت مربوط به چوب پلاستیک حاوی ذرات نرمه MDF می­باشد.

اثر مستقل مقدار ماده پرکننده بر مقاومت به ضربه (فاق­دار و بدون فاق) نمونه های چوب پلاست معنی­دار می­باشد (شکل­های b7 و b8). به طوری که با افزایش درصد وزنی ماده پرکننده از 40 به 50 و 60 درصد، میزان این مقاومت کاهش یافته و میانگین­های این ویژگی در تیمارهای مختلف در گروه­های مجزا قرار گرفته­اند.

تمامی جداول در فایل PDF قرارگرفته است

دانلود فایل

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید