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
بدون دیدگاه