نابودی تخته های لمبه کوبی کامپوزیتی چوب پلاست

نابودي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی چوب پلاست

نابودي کفپوش چوب پلاست اتفاقی بدی میتواند باشد. همان گونه كه در بالا بيان شده بود ،  آنتی  اكسيدان ها معمولا از نابودي ممانعت نمي كنند براي نمونه ، تخته هاي GeoDeck (ناقص ) قديمي كه هيچ گونه  آنتی  اكسيداني ندارد و تخريب فرايند ي علي الخصوص در جنوب  رنگشان را حتي وقتي كه كاملا خرد شدند حفظ كردند .

اين عبارت مي تواند به شكل ديگري آورده شود :  آنتی  اكسيدان ها  مي توانند نابودي را تا اندازه هاي  و در برخي موقعيت ها كاهش بدهند اما آنها ازآن ممانعت نمي كنند . برعكس ، نبود  آنتی  اكسيد ها بطور ضروري نابودي را تسريع نمي كند .  آنتی  اكسيدان ها اغلب از همين سطح تخته ي لمبه کوبی کامپوزیتی تقريبا به سرعت ناپديد مي شوند و آنها از اكسيد قسمت عمودي تخته ممانعت خواهند كرد ، اما از همين سطوح ممانعت نمي كنند . بدون    آنتی  اكسيدان كافي ، تخته نابود خواهد شد.

نابودي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی چوب پلاستيك تجاري (جدول 16.5 را ببيند ) و مقدار هاي OIT (زمان القاي اكسيد ) براي همان تخته هاي لمبه کوبی(فصل 15 را ببينيد )

مي گفتيم كه تعجب نكنيد اگر مي بينيد كه واقعا هيچ رابطه اي آشكاري بين مقدار  آنتی  اكسيدان ها در تخته هاي چوب پلاست و درجه ي نابودي آنها نيست . (شكل 16.4 )

جذاب است كه  نوعي از يك رابطه را در شكل 16.4 ببيند ،بعنوان مثال

OIT  × 11 . 0 ± 7= نابودي

وليكن ، اين رابطه حساسيت زيادي ندارد .اولين OIT از كل به  آنتی  اكسيدان هاي موجود در ماده وابسته است . برخي افزودني ها و پر كننده هاي تجاري ، مثل آرد چوب ، مي توانند بجاي اين  آنتی  اكسيدان ها نقش بازي كنند . نابودي ( تقريبا بخش كوچكي از آن ) اساسا به رنگدانه هاي افزودني وابسته است . در آنجا رابطه ي معني دار بين رنگدانه ها و خصوصيات  آنتی  اكسيداني شان نيست . در اينجاست چرا كه :

*  اغلب چوب پلاست ها مقدار زيادي آرد چوب را شامل مي شوند و بنابراين مقادير OIT بالايي دارند ، اما مواد رنگي ندارند و از اين رو ، نابودي يالايي دارند . در آنجا تخته هاي چوب پلاست منطقه ي راست بالاتر را در شكل 16.4 شامل مي شوند .

*   چوب پلاست  ، كه شامل مقدار خوبي از هم  آنتی  اكسيدان و هم  رنگدانه ها است  به منطقه ي راست پايين منتقل مي شود ( OIT بالا و نابودي پايين ) . در آنجا چند نمونه تخته ي چوب پلاست در شكل 16.4  هستند .

* OIT پايين و نابودي پايين ، همانند آنچه كه براي GeoDeck قديمي رخ داده است ، چوب پلاست  قابل توجهي را به ربع دايره چپ پايين در شكل 16.4 مي آورد .

* وقتي كه يك تخته ي چوب پلاست شامل  آنتی  اكسيدانها و رنگ دانه ها نمي شود ، آن براي اکسیداسیون سريع و نابودي بالا مستعد است .اين مورد تخته هاي قابل توجهي را به منطقه ي راست بالا در نقشه ي فوق مي آورد . آن علي الخصوص يك موقعيت خوب نيست . در آنجا چندين تخته ي چوب پلاست كه در بازار فروش ، در اين طبقه        مي افتد.

گاهي اوقات وقتيكه يك چوب پلاست بطور منظم شامل يك مقدار افزايش يافته ي يك جزءء مي شود كه OIT ماده را افزايش مي شود ( در اين صورت داراي خصوصيات  آنتی  اكسيداني است ) و بطور همزمان نابودي اش را افزايش مي دهد ، يك رابطه ي معيني بين اين دو خصوصيت مشاهده خواهد شد (شكل 16.5 ) .

بيوپليمر افزودني اساس مقادير OIT كامپوزيت بر مبناي  HDPE   را افزايش داد و همچنين نابودي اش را هم افزايش داد . اين دو خصوصيت ظاهرا نامتناسب هستند ، اما هر دوي ايشان بطور منظمي بودند و بطور همزمان تغيير كردند ، آنها خطاي حسي ربط دهنده اي را بين همديگر ايجاد كردند . در واقع ، آنها دقيقا در همان جا و همان موقع اتفاق افتاد.

فاكتورهاي تسريع كننده يا كندكننده ي نابودي كامپوزيت ها

 دانسيته ي (وزن مخصوص ) كامپوزيت

در رابطه با نابودي کفپوش چوب پلاست، دانسيته ي چوب پلاست نابودي را تسريع نمي كند ، يا  حداقل در همچنين حالت هاي معمولا شناخته شده نيستند . هواديدگي تسريع شده ي GeoDeck با دانسيته ي(وزن مخصوص ) بين g/m³ 1.24 و 1.05   هيچ تمايلي را      به نابودي نشان نمي دهد . هواديدگي طبيعي GeoDeck در تخته هاي واقعي سرتاسر كشور همچنين هيچ تمايلي را نشان ندارد . تخته هاي با چگالي كمتر ف مخصوصا آنهايي كه بدون  آنتی  اكسيدان ها بودند ، سريعتر اكسيد شدند ، اما اين اتفاق منجر به تيرگي تخته ها شد ، نه نابودي شان ( شكل 15.12 در فصل پيش )

نابودي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی چوب پلاستيك ( كه در آن يك بيوپليمر در2.5، 7 ، 10 ، 14 ، 17 ، 20 ، 22، 30، اضافه شده بود ) و مقادير OIT (زمان القاي نابودي ) براي همان تخته ي لمبه کوبي .

درجه ی حرارت

در رابطه با نابودي کفپوش چوب پلاست، نسبتا سخت است كه تاثيرات تشعشع  UV را از تاثيرات دما تحت شرايط آزمايشگاهي نمونه جدا مي كنيم . مطالعات منظم تاثيرات تشعشع  UV   سرد هاي مواد چوب پلاست براي نويسنده شناخته شده نيستند . وليكن، با    مشاهده ي تخته هاي چوب پلاست در مناطق كوهستاني ، جائيكه دما اساسا در مقايسه با در مقايسه با قسمتهاي زير كوهستان پايين تر است ، من نتوانستم هيچ اختلافي را در نابودي تخته هاي لمبه کوبی کامپوزیتی و فرعيات پلاستيكي آنها ببينيم ( سرپوش و غيره ) . به نظر مي رسد كه نابودي به دما ، حداقل بطور اساسي وابسته نيست . اين موضوع مفهومي را مي رساند چرا كه واكنشهاي شيمي نوري زيادي انرژي راديو اكتيوي شان را در دماي نزديك به صفر دارند .. به بيان ديگر ، دما بيشتر واكنشهاي شيمي نوري را تسريع نمي كند .

جاذب هاي UV و مقدارشان

در رابطه با نابودي کفپوش چوب پلاست، جاذب هاي  UV   معمولا تخريب اكسيدي پلاستيك ها و كامپوزيت هاي داراي پلاستيك را كاهش مي دهند . وليكن ، آنها اساسا هميشه نابودي مواد چوب پلاست را تغيير نمي دهند . براي مثال ،  HDPE    0.72 MFI ) پر شده با آرد چوب ( mesh 40 ، w/w 50% ) بعد از يك هواديدگي تسريع شده در يك جعبه براي 3000 ساعت      مقدارL اش به 115%كاهش يافت بعد از اینکه 0.5% w/w از جاذب  UV   به فرمول معرفی شد،مقدار L اش به 98%+(از 115%+) بالای کنترل کاهش یافت، و بعد از دو برابر كردن مقدار جاذب  UV   ( به 1.0% ) ،

مقدارLدوباره به 107% افزايش يافت [9].

وليكن بيشتر اوقات ، جاذب هاي   UV   ( يا مقاوم كننده هاي  UV   ) نابودي را نسبتا به اندازه ي قابل توجه اي كاهش مي دهند (براي مثال جدول 7 . 16 و 8 . 16 را ببينيد .)

جدول 16.7   تاثير مقاوم كننده ي نوري UV  -3853  Cyasorb ( Cytec ) روي نابودي يك ماده کامپوزیتی  HDPE  -چوب

	DE
در معرض شرايط (ساعت)	بدون افزودن مقاوم كننده هاي به UV	3853-UV، 0.1% در تركيب
1500	1.5	0.4
4000	6.0	0.6
7500	9.5	0.6
10000	10.5	0.6
11000	11.0	1.5
12500	11.2	2.0

هواديدگي تسريع شده در جعبه ي هواديدگي از نوع Xenon  [10 ]

رنگدانه ها و مقدارشان

در رابطه با نابودي کفپوش چوب پلاست، رنگدانه ها نوعا نابودي مواد چوب پلاست را كند مي كنند . رنگدانه هاي شامل Tio₂ اغلب نابودي را افزايش مي دهند زيرا Tio₂ يك كاتاليز گر موثر تخريب اكسيدي پلاستيك ها ، به انضمام مراحل اكسيد روي سطح است .

براي مثال ، HDPE   (0.72  MFI ) پر شد وبا آرد چوب ( mesh 40 ، w/w 50% ) بعد از يك هواديدگي تسريع شونده در يك جعبه براي 3000 ساعت مقدارLاش به 115% افزايش يافت و بعد از اينكه 1% ( w/w ) رنگدانه به فرمول معرفي شد ،Lنهايي اش به 73% + (از 115% ) بالاي كنترل كاهش يافت و بعد از آن با دو برابر كردن مقدار رنگدانه (تا  2% ) مقدارLنهايي باز هم به 61%+ كاهش يافت . تركيبي از مقاوم كننده ي  UV   (1%) و رنگدانه ( 2% )  باز هم نابودي را ( در دوره هايL) به 50%+ كاهش داد [9].

جدول 8 . 16   تاثير مقاوم كننده ي نوري  UV  -3853  Cyasorb (‍ Cytec ) روي نابودي يك ماده کامپوزیتی  پلي پروپيلن –چوب

هواديدگي تسريع شده در يك در يك جعبه ي هواديدگي از نوع Xenon (10 ) .

جدول 16.9    تاثير رنگدانه ها و  آنتی  اكسيدان ها روي نابودي كامپوزيت  هاي پلي پرو پيلين – چوب (11)

آرد چوب، % (w/w)	پلي پروپيلن، % (w/w)	ايرگانوكس225-B، % (w/w)	رنگدانه ها، % (w/w)	DE بعد از 1000 ساعت هواديدگي تسريع شده
تاثير ايرگانوكس 225-B
46	39	0	0	21.2
48	48	0.1	0	35.9
45	45	0.3	0	32.8
تاثير ايرگانوكس 225-B و/ يا رنگدانه ها
44	44	0	1.95	21.3
50	40	0.27	2	30.0
47	47	0.10	2.0	22.9
45	44	0.41	1.5	20.4
44	44	0.3	1.95	19.6
48	43	0.29	0.5	19.2
44	44	0.29	0.43	16.5
47	47	0.27	1.65	ادامه دارد 15.9
48	41	0.27	5.2	15.6
تاثير رنگدانه ها در مقدار ثابت ايرگانوكس 225-B
46	46	0.1	2.0+2.0	14.0
46	46	0.1	2.0+2.0	13.6
46	46	0.1	2.0+1.5+0.5	13.4
46	46	0.1	2.0+1.5+0.5	13.3
45	45	0.1	4.0+2.0	13.0
46	46	0.1	2.0+1.0+1.0	12.4
46	46	0.1	2.0	12.2
46	46	0.1	2.0+2.0	10.9
46	46	0.1	2.0+2.0	8.7

مقادير فيبر و پلاستيك به نزديك ترين در صد گرد شده بودند. تعادل در كامپوزيت  توسط يك موم ايجاد شده بود . رنگدانه ها متفاوت اند وآنها در جدول مشخص مي شوند .

جدول 16.9 نمونه ي خوبي را نشان مي دهد وقتيكه  آنتی  اكسيدانها نابودي تعداد از چوب پلاستها را كم نمي كنند ، در حالي كه معرفي رنگدانه ها خيلي موثر تر بود .

نامهاي رنگدانه ها در جدول 16.9 آورده نشده اند ف بنابر اين به موضوع تحت بررسي رابطه اي ندارد .آنها در مرجع جدول 16.9 داده شده اند . نتيجه اصلي در فهميدن اين بررسي اين است كه ایرگانوکس B-223 از نابودي ممانعت نمي كند و به علاوه نابودي را در غلظتهاي بالاي  آنتی  اكسيدان ( سه سطر اول جدول ) افزايش مي دهد . رنگدانه ها هستند كه نابودي را كاهش مي دهند ( نيمه ي دوم جدول ) ، و رنگدانه هاي مختلف تاثيرات بسيار متفاوتي را نشان دادند .

 آنتی اكسيدان ها و مقدارشان

در رابطه با نابودي کفپوش چوب پلاست، آنتی اكسيدان ها و مقدار آنها روي تخريب اكسيدي پلاستيك ها و مواد کامپوزیتی بر مبناي پلاستيك در حجم ماده موثر هستند همان گونه كه نشان داده شده بود . وليكن ، به نظر نمي رسد كه آنها اساسا روي نابودي مواد چوب پلاست حداقل در بسياري از حالات موثر باشند ( براي مثال جدول 16.9 را ببيند ) . تخته هاي لمبه کوبیGeoDeck ، اعم از اينكه آنها شامل اكسيد ها باشند (OIT 0.4-0.2 دقیقه ، فعل قبل را ببينيد ) يا با  آنتی  اكسيدان ها بار گذاري شوند ( OIT 20-16 ) همان نابودي  يا تقريبا مقدار كمي از آن را نشان مي دهند .

كامپوزيت  سدري رنگ شامل آرد چوب (w/w 50% )  HDPE   بدون  آنتی  اكسيدان ها و مقاوم كننده هاي  UV   يك تغيير ΔE  را از 8.4 و 6.8 واحد در جعبه ي هواديدگي و محيط آزاد به ترتيب نشان داد ، در حالي كه همان كامپوزيت  با  UV   / AO  ( w/w 5% ) تغيير   را از 5.6 و 5.2 به ترتيب نشان داد . كاهش نابودي در جعبه و در هواديدگي طبيعي به ترتيب 50 و 30 % بود . وليكن ، با همان كامپوزيت   اما با رنگ متفاوت ( سرخ چوب ) تغيير از 0.10 و 6.8 واحد در جعبه ي هواديدگي و محيط طبيعي به ترتيب مشاهده شده بود ، در حالي كه همان كامپوزيت  با UV   / AO ( w/w  5% ) تغيير    از 9.2 و 5.9 را به ترتيب نشان داد. كاهش نابودي به ترتيب 0.9  0.15 در جعبه و هواديدگي طبيعي بود (7 ) . بنابراين ، تاثير  آنتی  اكسيدان ها روي نابودي اساسا به رنگ مواد چوب پلاست وابسته است . تاريخ پلاستيك ها ( دست نخورده ، بازيابي )

اين تقسيم اساسا به مقدار  آنتی  اكسيدان ها در ماده ي چوب پلاست وابسته است و ز اين رو با بخش فوق متناسب مي شود . همانگونه ، كه در بالا نشان داده شد ، تاثير پلاستيك بازيابي  روي نابودي اساسا به رنگ چوب پلاست وابسته است . براي مثال ، براي يك تخته يچوب پلاست سدري رنگ ، بر مبناي  HDPE   دست نخورده تغيير  ΔE  از 8.4 و 6.8 واحد در جعبه ي هواديدگي و محيط آزاد به ترتيب مشاهده شده بود در حالي كه همان كامپوزيت  اما داراي  HDPE   بازيابي شد .تغيير ΔE   11.7 و 7.1 به ترتيب نشان داد . در اين صورت ، نابودي براي  HDPE   با فرايند مجدد بيشتر بود . وليكن، براي يك تخته چوب پلاست سرخ چوبي رنگ ، مقادير قابل توجه10.0 و 6.8 ( هواديدگي مصنوعي و طبيعي براي يك كامپوزيت   بر مبناي دست نخورده ) و 7.9 و 6.5 ( براي  HDPE   با فرايند مجدد ) به ترتيب بودند [7] . در اين صورت ، نابودي ماده ي کامپوزیتی بر مبناي باز يابي شده در هر دو مورد جعبه ي هواديدگي و محيط آزاد پايين تر بوده است .

مي بينيد كه هر دو مقدار د اكسيد ها و پلاستيك باز يابي شده يا دست نخورده بر روي نابودي مواد کامپوزیتی  موثر نبودند  برخي فاكتور هاي مثل رنگ كامپوزيت  متداول هستند .