بهينه‌ سازی چوب پلاست: جفت‌كننده

بهينه‌ سازی چوب پلاست: جفت‌كننده

بهينه‌ سازی چوب پلاست: جفت‌كننده توجه زيادي نيز به بهبود سازگاري پركننده به شبكه (ماتريس) پلي‌مري با ايجاد عمل متقابل بين ‌پركننده و پلي‌مر معطوف شده است. سازگار كننده‌ها مي‌توانند با الياف سلولزي يا يك پلي‌مر اتصال شيميايي داشته باشند، يا مي‌توانند بين اين دو پيوند شيميايي كوالانسي تشكيل دهند، يا مي‌توانند به تشكيل يك آلياژ يكنواخت بين دو يا چند پلي‌مر نه چندان سازگار با يكديگر كمك كنند و يا سازگار كننده ‌ها مي‌توانند چسبندگي بين الياف و پلي‌مر را بهبود بخشند.

در كل سازگار كننده‌ها به‌طور قابل ملاحظه‌اي خواص فيزيكي چندسازه‌هاي چوب پلاست پلي‌مري، قابليت هواديدگي آن‌ها، و عملكرد آن‌ها را بهبود مي‌بخشند.

اختراع آمريكايي به شمار ثبت 4376144 [60] شرح چندسازه چوب پلاست گرمانرمي است كه در آن الياف سلولزي (خمير پهن‌برگان، 1 تا %40 وزني) با يك عامل اتصال دهنده ايزوسيانات (يك تريمر حلقوي از تولوئن دي‌ايزوسيانات) به ماتريس PVC متصل مي‌شود.

يك روش مشابه‌كاربرد آلكيل ايزوسانات‌ها براي پيوند الياف سلولزي (1 تا %50 وزن چندسازه) به پلي‌مرهاي گرمانرم مانند پلي‌اتيلن در اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4791020 [61] تشريح شده است. در هر دو اختراع پيشنهاد شده است كه اگر الياف سلولزي با اين روش تيمار شوند قابليت پخش آن‌ها به داخل پلي‌مر و چسبندگي آن‌ها بهبود مي‌يابد. همان‌طور‌كه در اختراع قبلي بيان شد، مكانيزم دقيق پيوندي كه اتفاق مي‌افتد معلوم نيست، اما ظاهراً بخش ايزوسيانات فعال در عامل اتصال دهنده با گروه‌هاي هيدروكسيل روي الياف سلولزي واكنش مي‌دهد و يك پيوند شيميايي با آن تشكيل مي‌دهد.

از ساير سازگار كننده‌ها، يك سايليل‌دار كننده به همراه يك سري عوامل متصل كننده ايزوسیاناتي مانند پلي‌متيلن پلي‌فنيل ايزوسيانات، 1 و 6 هگزامتيلن دي‌ايزوسيانات است كه در اختراع آمريكايي به شماره‌هاي ثبت 4820749 [62] و 5008310 [63] تشريح شده‌اند. اين اختراع‌ها يك ماده چندسازه تقويت شده داراي يك پلي‌مر گرمانرم يا گرماگير مانند پلي‌اتيلن با دانسيته پايين (LDPE)، پلي‌پروپیلن يا پلي‌استايرن، خمير چوب آسياب شده (%40-10 وزني)، پركننده‌هاي معدني مانند خاك رس، كربنات كلسيم، آزبست، و پشم شيشه (%30-10 نسبت به خمير چوب)، انيدريد مالئيك(%5-0) و γ- آمينو پروپيل تري اتوكسي سيلان يا عوامل سايليل‌دار كننده مشابه (%8-1/0 وزني) يا ايزوسيانات‌ها (%20-1/0 وزني) را تشريح مي‌كنند. اين اختراع‌ها نشان مي‌دهند كه فرآيند جفت‌كنندگي و پيوندكنندگي سيلان يا ايزوسيانات منجر به قابليت جريان بهتر پلي‌اتيلن و خواص فيزيكي بهتر محصول چندسازه پاياني مي‌شود.

اختراع آمريكايي به شمار ثبت 5120776 [64] نيز كاربرد مالئيك ‌انیدرید (%4-0) براي بهبود پيوند و قابليت پخش يك مخلوط تزريق شده از %90-60 پلي‌اتيلن و %10-40 آرد چوب (يا خمير CTMP) را شرح مي‌دهد

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4851458 [65] ماده چندسازه‌ چوب پلاست را تشريح مي‌كند كه داراي PVC و پركننده سلولزي (الياف سلولزي يا چوب آسياب شده، ترجيحاً %20-3 وزن كل) همراه با يك تقويت كننده چسبندگي با تركيب يا ساختار شيميايي ناشناخته مي‌باشد. تقويت كننده چسبندگي (به‌صورت اندود يا اسپري) قبل از اين كه الياف در داخل پلي‌مر تثبيت شوند به‌كار مي‌روند. اين اختراع ادعا مي‌كند كه چندسازه  چوب پلاست عنوان شده در دماي بالا در مقايسه با PVC داخل آن يا چندسازه پر شده با كربنات كلسيم داراي همكشيدگي كم‌تري مي‌باشد، به ويژه در يك آزمايش در دماي C ْ110 و به مدت 1 ساعت، اين اختراع­ها نشان داده­اند كه PVC داراي همكشيدگي %4-2 در جهت طولي مي‌باشد در حالي كه چندسازه PVC- سلولز در شرايط مشابه داراي همكشيدگي كم‌تر از %1 مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5153241 [66] شرح چندسازه چوب پلاست ساخته شده از پلي‌مرهاي گرمانرم مانند LDPE، پلي‌پروپیلن يا پلي‌استايرن (%60-90) و خمير چوب يا آرد چوب (%40-10 وزني) پيوند شده با يك عامل جفت كننده تيتانيوم (ايزوپروپيل تري [n-اتيل آمينو اتيل آمينو] تيناتات) در استون، به همراه بعضي پر كننده‌هاي معدني مانند كربنات كلسيم و سيمان پرتلند مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5516472 [7] (شركت strandex) چندسازه‌ چوب پلاستی را تشريح مي‌كند كه داراي تقريباً %26 HDPE و %65 آرد چوب مي‌باشد و در حضور استئارات روي (%2) به‌عنوان يك روان كننده و به همراه رزين فنولي و پلي اورتان با مقادير اندكي افزودني و عوامل پيوند دهنده (به ترتيب %3/1-4) اكسترود مي‌شود.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5952105 [67] يك تركيب گرمانرم را عنوان مي‌كند كه داراي كاغذ اندود شده خرد شده (%70-50 وزني) و پلي‌اتيلن (%50-30) مي‌باشد. مثال ارائه شده در اين اختراع ساخت يك مخلوط 80 گرمي از يك چندسازه چوب پلاست قالبگيري شده تحت فشار را تشريح مي‌كند كه داراي HDPE (%39)، كاغذ اندود شده (بريده كارتن شير %59) و يك عامل جفت كننده (Polybond 3009، %2) مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5973035 [68] توسط همان نويسنده شرح تركيب گرمانرم مشابهي است كه داراي بريده كاغذ (%70-50 وزني) و پلي‌اتيلن (%50-30) مي‌باشد. مثال ارائه شده در اين اختراع ساخت يك مخلوط 80 گرمي از يك چندسازه چوب پلاست قالب‌گيري شده تحت فشار است كه داراي HDPE (%39)، بريده‌هاي كاغذ روزنامه يا مجله (%59) و يك عامل جفت كننده (Fusabond 100D، %2) مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6207729 [69] يك تركيب گرمانرم مشابه را تشريح مي‌كند كه داراي مواد سلولزي بريده شده يا ريز شده (%70-50 وزني) مانند كاغذ روزنامه كهنه، مجله‌ها، كنف، كارتن كرافت و مانند آن، HDPE (%50-23)، كربنات كلسيم (%17-11) و يك عامل جفت كننده (Fusabond 100D، %2) مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5981631 [70] حصول سازگاري اجزا را در تركيب گرمانرم تشريح مي‌كند كه با اكسترود كردن يك پلي‌مر (پلي اتيلن، پلي‌پروپیلن، يا PVC)، الياف چوبي و يك عامل جفت كننده داراي اسيدهاي چرب و اسيدهاي روزين، كه هر دو داراي حداقل 16 اتم كربن مي‌باشند، انجام مي‌شود.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6939903 [71] مربوط به فرآيندي براي آماده‌سازي مواد چوب پلاست (WPC) است كه داراي تيمار الياف طبيعي مانند آرد چوب، شاهدانه، كتان هندي، كتان، و كنف با يك واكنش­گر ارگانوسيلان بوده كه الياف تيمار شده به مقدار %85-20 وزن HDPE مي‌باشد. كه با افزودن يك جفت كننده پلي‌اولفين فعال شده مانند مالئيك ‌انیدرید، پلي‌اتيلن يا ‌پروپیلن (با وزن مولكولي بين 300000- 20000 و نسبت مالئيك ‌انیدرید به مول پلي‌مر 310-6/0 براي مواد پلي‌مر است) تقويت مي‌شود.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6942829 [72] يك روش شكل‌گيري ماده چندسازه چوب پلاست را تشريح مي‌كند كه داراي %80-20 وزني الياف سلولزي مانند الياف پهن‌برگان، الياف سوزني‌برگان، شاهدانه، كتان هندي، پوسته شالي، و كاه گندم، %20-80 وزني پلي‌مر گرمانرم مانند پلي‌پروپیلن، پلي‌اتيلن، پلي‌آميدها، پلي‌استرها، و ساير پلي‌مرها، %10-1/0 وزني مخلوطي از يك پايدار کننده غيريوني يا يك روان كننده مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6983571 [73] يك چندسازه پانل‌هاي بام را شرح مي‌دهد كه داراي پلي­اتيلن، پلي‌پروپیلن، يا تركيبي از آن‌ها به مقدار %40-20 وزني، و الياف طبيعي به مقدار %75-40، به دست آمده از آرد چوب، باگاس نيشكر، شاهدانه، ليف نارگيل، كتان هندي، كنف، الياف آگاو، كتان، مغز ليف نارگيل، پوسته‌ شالي، و پنبه مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 7041716 شرح چندسازه چوب پلاست گرمانرمي است كه داراي يك پلي‌اولفين مانند پلي‌اتيلن يا پلي‌پروپیلن به مقدار %90-20 وزني، يك ‌پركننده سلولزي مانند آرد چوب به مقدار %80-30 وزني، يك ‌پركننده فعال بازي مانند الياف شيشه به مقدار %25-5 وزني، و يك كربوكسيليك ‌انیدرید پيوند يافته با پلي اولفين مانند مالئيك ‌انیدرید پيوند يافته با پلي ‌پروپیلن به مقدار %5-1 مي‌باشد.