ساخت و بررسی چوب پلاست از ضایعات ماهی

پژوهش: کاظمی تبریزی و همکاران

بخش دوم

(این مقاله در چهار بخش ارائه می گردد)

ساخت نمونه‌های آزمونی چوب پلاست استاندارد چوب پلاست از ضایعات ماهی

برای ساخت نمونه‌های آزمونی چوب پلاست استاندارد به روش قالب‌گیری تزریقی از دستگاه تزریق نیمه صنعتی ساخت شرکت ایمن ماشین موجود در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران استفاده شد. در ابتدا گرانول‌ها به‌ وسیله دستگاه قالب‌گیری تزریقی در دمای  °C180 ذوب شد و با فشار زیاد به داخل قالب نمونه‌های کششی، خمشی و ضربه تزریق شد. چهار نمونه شکاف‌دار، ساده، دمبلی شکل و نمونه آزمون خمش به وسیله آن قالبگیری شد. فشار تزریق MPa 10 و زمان سرد شدن 20 ثانیه بود .

اندازه گيري ويژگيهاي مكانيكي چوب پلاست ساخته شده از ضایعات ماهی

آزمون استحکام کشش چندسازه بر طبق آیین نامه D638 استاندارد ASTM و آزمون مقاومت به خمش چوب پلاست مطابق با آیین نامه D790 استاندارد ASTM و با سرعت بارگذاری mm/min 5  بر روی نمونه‌های با ابعاد cm 10 × 1 × 1  انجام گرفت. . آزمون مقاومت به ضربه ایزود (Izod) چوب پلاست طبق آیین نامه D256 استاندارد ASTM انجام گرفت و برای ارزیابی مقاومت به ضربه از دستگاه پاندولی ساخت شرکت سنتام مدل SIT20D موجود در آزمایشگاه مکانیک گروه صنایع چوب دانشکده منابع طبیعی کرج استفاده شد.

تجزیه و تحلیل آماری

در این تحقیق تأثیر عوامل متغییری شامل: میزان جفت کننده و میزان استفاده از پودر ماهی بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت‌های چوب پلاست مورد بررسی قرار گرفت. لذا 143 نمونه از کامپوزیت‌های تولید شده در قالب 11 تیمار با فرمول‌بندی متفاوت، هر کدام با سه تکرار ساخته شدند. از اینرو تجزیه و تحلیل نتایج آزمون‌های فیزیکی و مکانیکی در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی متعادل تحت آزمون فاکتوریل با استفاده از نرم افزار SPSS صورت گرفت، و از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح اطمینان 95% جهت مقایسه میانگین‌ها استفاده شد. همچنین رسم نمودارها با بکارگیری نرم افزار Excel، انجام پذیرفت.

نتایج

اثر مستقل ضایعات ماهی بر مقاومت خمشی (  MOR) چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه وایانس اثر مستقل ضایعات ماهی بر مقاومت خمشی در سطح 1% معنی دار شده است ضریب تغییرات مقاومت خمشی چوب پلاست ها 18/4 درصد بدست امده است.

مطابق با گروه بندی میاگین ها به روش دانکن ( DMRT) مقایسه بین میانگین ها برای مقاومت خمشی چوب پلاست ها مطابق با  جدول 6، مقاومت خمشی در سه گروه جداگانه قرار می گیرد.

جدول 6- جدول تجزیه وایانس بر مقاومت خمشی

sig	آزمون f	میانگین مربعات	مجموع مربعات	درجه آزادی	منبع تغییرات
0004/0**	51/12	48/31	97/62	2	پودر ماهی
0000 /0**	5/165	41/416	82/832	2	جفت کننده
00018 /0**	65/6	74/16	96/66	4	پودر ماهی * جفت کننده

بالاترین میزان مقاومت خمشی چوب پلاست ها در استفاده از ضایعات 10 درصد بدست امده است که نسبت به ضایعات ماهی 15 در صد 47/9 در صد افزایش نشان می دهد که در رتبه برتر (A) قرار می گیرد و تیمار بعدی استفاده از 5 درصد ضایعات ماهی می باشد که در گروه (B) قرار می گیرد .

با توجه به مقادیربدست امده مشاهد می گردد که تیمار 10 درصد نسبت به شاهد (1) دارای افزایش و نسبت به شاهد(2) کاهش داشته است .مطابق(شکل 1).

شکل1- نمودار اثر مستقل ضایعات ماهی بر مقاومت خمشی چوب پلاست

اثر مستقل جفت کننده بر مقاومت خمشی چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه وایانس اثر مستقل جفت کننده بر مقاومت خمشی در سطح 1% معنی دار شده است ضریب تغییرات مقاومت خمشی 18/4 درصد بدست امده است

مطابق با گروه بندی میاگین ها به روش دانکن (DMRT) مقایسه بین میانگین ها برای مقاومت خمشی مطابق با جدول (7) مقاومت خمشی در سه گروه جداگانه قرار گیرد .

شکل 2- نمودار اثر مستقل جفت کننده بر مقاومت خمشی چوب پلاست

بالاترین میزان مقاومت خمشی نمونه های چوب پلاست در استفاده از جفت کننده 4 در صد بدست امده است که نسبت به جفت کننده صفر درصد22/43 در صد افزایش نشان می دهد که در رتبه برتر (A) قرار می گیرد و تیمار بعدی استفاده از 2 درصد جفت کننده می باشد که در گروه (B) قرار می گیرد .( شکل2)

با توجه به مقادیر بدست امده مشاهده می گردد که تیمار 4 درصد نسبت به شاهد (1) افزایش ونسبت به شاهد (2) کاهش داشته است .

اثر متقابل جفت کننده و ضایعات ماهی در مقاومت خمشی چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه واریانس اثر متقابل پودر ضایعات ماهی و جفت کننده در سطح 1 % معنی دار بوده است. ضریب تغییرات تا مقاومت 18/4 % بدست آمده است . مطابق با گروه بندی میانگین ها به روش دانکن (DMRT) مقایسه بین میانگینها را با مقاومت خمشی چوب پلاست های ساخته شده مطابق با جدول4-2 نشان داده شده است . که بالاترین میزان مقاومت خمشی چوب پلاست های ساخته شده مربوط به اثر متقابل 10 % پودر ماهی و 4 % جفت کننده میباشد که نسبت به میزان استفاده از 15 % ضایعات ماهی و صفر درصد جفت کننده ، 47 /67% افزایش نشان میدهد.

که در رتبه برتر A   قرار می گیرد و تیمار بعدی میزان اسفاده از % 5 ضایعات ماهی و 4 % جفت کننده میباشد. که در رتبه B قرار میگیرد. باتوجه به مقادیر بدست آمده مشاهده میگردد تیمار 5  % ضایعات ماهی و 4 % جفت کننده نسبت به شاهد 1 افزایش و نشبت به شاهد 2 کاهش داشت است. (شکل3)

شکل 3-  اثر متقابل جفت کننده و ضایعات ماهی در مقاومت خمشی چوب پلاست

مدول الاستیسیته خمشی MOE چوب پلاست های ساخته شده

اثر مستقل پودر ماهی بر مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه وایانس اثر مستقل ضایعات ماهی بر مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده در سطح 1% معنی دار شده است ضریب تغییرات مدول الاستیسیته خمشی92 / 6 درصد بدست امده است.

مطابق با گروه بندی میاگین ها به روش دانکن (DMRT) مقایسه بین میانگین ها برای مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده  مطابق با (جدول 7) مقاومت خمشی در سه گروه جداگانه قرار گیرد .

جدول 7- جدول تجزیه وایانس بر مدول الاستیسیته خمشی

sig	آزمون f	میانگین مربعات	مجموع مربعات	درجه آزادی	منبع تغییرات
0002/0**	72/14	444/384497	889/768994	2	پودر ماهی
0092/0**	15/6	444/160677	889/321354	2	جفت کننده
1015/0 (N.S)	27/2	889/59347	556/237391	4	پودر ماهی * جفت کننده

بالاترین میزان مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده در استفاده از ضایعات پودر ماهی 5 درصد بدست آمده است. که نسبت به ضایعات پودر ماهی 15 % ،38 /15درصد افزایش نشان میدهد که در گروه برتر A قرار میکیرد. و تیمار بعدی استفاده از ضایعات 10 % پودر ماهی میباشد که در گروه B  قرار میگیرد. مشاهده میکردد که تیمار 5 % نسبت به شاهد 1 دارای افزایش و نسبت به شاهد 2 کاهش یافته است.(شکل 4).

شکل 4- اثر مستقل پودر ماهی بر مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست

اثر مستقل جفت کننده بر مدول الاستیسیته خمشی MOE چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه وایانس اثر مستقل جفت کننده بر مدول الاستیسیته خمشی MOE چوب پلاست های ساخته شده در سطح 1% معنی دار شده است ضریب تغییرات مدول الاستیسیته خمشی MOE  29/6 درصد بدست امده است

مطابق با گروه بندی میاگین ها به روش دانکن (DMRT) مقایسه بین میانگین ها برای مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده با جدول 4- 3 مدول الاستیسیته خمشی در سه گروه جداگانه قرار گیرد .

با لاترین میزان مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده در استفاده از جفت کننده 2 در صد بدست امده است که نسبت به جفت کننده 4 درصد 97/10 در صد افزایش نشان می دهد که در رتبه برتر (A) قرار می گیرد و تیماربعدی استفاده از صفر درصد جفت کننده می باشد که در گروه (B) قرار می گیرد . (شکل 5)

شکل 5- اثر مستقل جفت کننده بر مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست

با توجه به مقادیر بدست امده مشاهده می گردد که تیمار 2 درصد نسبت به شاهد (1) افزایش ونسبت به شاهد (2) کاهش داشته است.

اثر متقابل جفت کننده و ضایعات ماهی در مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست های ساخته شده

مطابق با جدول تجزیه واریانس اثر متقابل پودر ضایعات ماهی و جفت کننده بر مدول الاستیسیته خمشی معنی دار نبوده است. ضریب تغییرات 29/6% بدست آمده است . مطابق با گروه بندی میانگین ها به روش دانکن (DMRT) مقایسه بین میانگینها را با مدول الاستیسیته خمشی مطابق با جدول 4- 3 نشان داده شده است . که بالاترین میزان مدول الاستیسیته خمشی مربوط به اثر متقابل 5% پودر ماهی و صفر % جفت کننده میباشد که نسبت به میزان استفاده از 15 % ضایعات ماهی و 4 درصد جفت کننده ، 86/31% افزایش نشان میدهد. (شکل6)

شکل 6- اثر متقابل جفت کننده و ضایعات ماهی در مدول الاستیسیته خمشی چوب پلاست

که در رتبه برتر A   قرار می گیرد و تیمار بعدی میزان اسفاده از5% ضایعات ماهی و 2 % جفت کننده میباشد. که در رتبه B قرار میگیرد. باتوجه به مقادیر بدست آمده مشاهده میگردد تیمار 5  % ضایعات ماهی و 2 % جفت کننده نسبت به شاهد 1 افزایش و نشبت به شاهد 2 کاهش داشت است.