| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شماره‌ها | 2,810 |
| تعداد مقالات | 31,895 |
| تعداد مشاهده مقاله | 40,508,889 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 17,861,956 |
بررسی اثر نانو فیبر سلولز و نانو رس بر خواص چند سازه‌های زیست تخریب پذیر حاصل از پلیمرهای بازیافتی و خاک‌اره صنعتی | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 3، دوره 34، شماره 3 - شماره پیاپی 69، آذر 1398، صفحه 337-348 اصل مقاله (1.12 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2019.126306.1541 | ||
| نویسندگان | ||
| سالومه اسماعیل زاده ساعیه1؛ حبیب الله خادمی اسلام* 2؛ اسماعیل قاسمی3؛ بهزاد بازیار4 | ||
| 1دانشجوی دکترای گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران | ||
| 2استاد، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران | ||
| 3استاد، گروه فرایند، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشگاه فرایند، تهران، ایران | ||
| 4استادیار، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| چکیده اثر دما، مقدار نانو فیبر سلولز و نانو ذرات رس بر خواص مکانیکی، فیزیکی، دینامیکی چندسازه های زیست تخریب پذیر ساخته شده از پلیمرهای بازیافتی نشاسته ذرت و خاک اره صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نانو فیبر سلولز (CNF) و نانو ذرات رس (NC) در سه سطح صفر، 3 و 5 درصد توسط دستگاه مخلوط‌‌کن داخلی و چندسازه مختلط شد و با استفاده از روش قالب گیری تزریقی نمونه ها ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی در 4 دما 23،40،60،80 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد.آزمون ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت نیز بر اساس استانداردهای مربوطه انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن دما موجب کاهش چشمگیر خواص مکانیکی می شود، افزایش نانو رس در هر دو سطح 3 و 5 درصد موجب افزایش خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه می شود و این افزایش زمانی که 5 درصد نانو رس استفاده شد کمتر است و جذب آب در کوتاه مدت و بلند مدت و واکشیدگی ضخامت کاهش می یابد.استفاده از 5درصد نانوفیبر سلولز به نسبت 3 درصد نانو فیبر سلولز درصد بیشتری خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه را افزایش می دهد استفاده از 5 درصد نانو فیبر سلولز به نسبت بیشتری جذب آب و واکشیدگی ضخامت را کاهش می دهد.آزمون دینامیکی- مکانیکی نشان داد نانو چند سازه های ساخته شده با 5 درصد نانو فیبر سلولز و نانو رس مدول ذخیره و دمای انتقال شیشه ایی بیشتری به نسبت چند سازه خالص داشتند. نتایج این تحقیق بیان می‌دارد که این نانو ذرات را می‌توان جهت بهبود خواص مکانیکی و ظاهری این چندسازه به‌کارگرفت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| نانو چندسازه زیست تخریب پذیر؛ نانو فیبر سلولز؛ نانو رس؛ خاک اره صنعتی؛ پلیمر بازیافتی نشاسته ذرت | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effects of Nano Cellulose and Nano Clay on Properties of Biodegradable Composites Made of Recycled Polymers and Industrial Saw Dust | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Salume Esmaeilzadeh Saeih1؛ Habibollah Khademi Eslam2؛ Esmaeil Ghasemi3؛ behzad baziyar4 | ||
| 1Phd. Student, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 3Professor, Iran Polymer and Petrochemical Institute, Tehran, Iran | ||
| 4Assistance professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Abstract Effects of temperature, cellulose Nano fibers and Nano clay particles on mechanical, physical and morphological properties of biodegradable composites made of recycled thermoplastic starch biopolymer and regular mixed industrial sawdust are investigated. To this aim Cellulose Nano Fibers and Nano Clay particles were selected to be 0, 3 and 5 weight percent and were added to prepared biodegradable composites by using internal mixer and samples prepared by injection molding. Mechanical properties including tensile modulus and strength, flexural modulus and strength were extracted at temperatures ranging from 23 ºC to 80 ºC. Impact test and water absorption and thickness swelling were also performed according to related standards. Results show that elevating the temperature drastically reduce mechanical properties. Nano Clay addition results in better mechanical properties except for impact and water absorption and thickness swelling are improved. Using 5% Cellulose Nano Fibers improves mechanical and morphological properties better than 3% addition. Dynamic mechanical thermal analysis revealed Nano composites samples with 5% Nano Clay and Cellulose Nano Fibers has higher storage modulus and glass transition temperatures in compare to pure composite samples. This Nano particles can be successfully used to improve properties and performance except for fracture resistance. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Biodegradable nanocomposite, Cellulose Nano fiber, Nano clay, Industral sawdust, Thermoplastic starch polymer | ||
| مراجع | ||
|
Alexandre, B., Marais, S., Langevin, D., Médéric, P. and Aubry, T., 2006. Nanocomposite-based polyamide 12/montmorillonite: relationships between structures and transport properties. Desalination, 199(1-3): 164-166. -Bharadwaj, R.K., Mehrabi, A.R., Hamilton, C., Trujillo, C., Murga, M., Fan, R. and Thompson, A.K., 2002. Structure–property relationships in cross-linked polyester–clay nanocomposites. Polymer, 43(13), 3699-3705. -Beigloo, J.G., Eslam, H.K., Hemmasi, A.H., Bazyar, B. and Ghasemi, I., 2017. Effect of nanographene on physical, mechanical, and thermal properties and morphology of nanocomposite made of recycled high density polyethylene and wood flour. BioResources, 12(1): 1382-1394. -Cao, X., Ding, B., Yu, J. and Al-Deyab, S.S., 2012. Cellulose nanowhiskers extracted from TEMPO-oxidized jute fibers. Carbohydrate polymers, 90(2):1075-1080. -Chen, H.C., Chen, T.Y. and Hsu, C.H., 2006. Effects of Wood Particle Size and Mixing Ratios of HDPE on the Properties of the Composites, Holz als Roh- und Werkstoff 64: 172–177. -Deka, B.K. and Maji, T.K., 2011. Effect of TiO2 and nanoclay on the properties of wood polymer nanocomposite. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 42(12):2117-2125. -Eslam,H.K., Esmaeeilzadeh, S.S., Rajabi, M., 2011. Effect of Steaming Treatment on the Physical and Mechanical Properties of WPC Made of Cotton Flour and Polypropylene, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(6): 1143-1150. -Han, G., Lei, Y., Wu, Q., Kojima, Y. and Suzuki, S., 2008. Bamboo–fiber filled high density polyethylene composites: effect of coupling treatment and nanoclay. Journal of Polymers and the Environment, 16(2): 123-130 -Huang, Z., Qian, L., Yin, Q., Yu, N., Liu, T. and Tian, D., 2018. Biodegradability studies of poly(butylene succinate) composites filled with sugarcane rind fiber, Polymer Testing, 66 (2018): 319-326. -Nafchi, H.R., Abdouss, M., Najafi, S.K., Gargari, R.M., and Mazhar, M., 2015. Effects of nano-clay particles and oxidized polypropylene polymers on improvement of the thermal properties of wood plastic composite. Maderas. Ciencia y tecnología, 17(1): 45-54. -Nosrati, S.B., Dehdast. F., Mohebbi, G.R. and Abdoyss, R., 2017. The effect of nano-clay particles and compatibilization of oxidized polypropylene in molten phase on the mechanical and physical properties of wood plastic composite,Iranian Journal of wood and paper Industrial,9(1):137/151 -Qi, H., Cai, J., Zhang, L. and Kuga, S., 2009. Properties of films composed of cellulose nanowhiskers and a cellulose matrix regenerated from alkali/urea solution. Biomacromolecules, 10(6): 1597-1602. -Rana, H.T., Gupta, R.K., GangaRao, H.V. and Sridhar, L.N., 2005. Measurement of moisture diffusivity through layered‐silicate nanocomposites. Aiche journal, 51(12): 3249-3256. -Satyanarayana, K.G., Arizaga, G.G.C. and Wypych, F., 2009. Biodegradable composites based on lignocellulosic fibers-An overview, Progress in polymer science, 34(9): 982-1021. -Saffarzadeh, S. and Ebrahimi, Gh., 2000. A Study of Cellulosic Fibers/ High Density Polyethylene Composites and their Mechanical Properties, Iran. J. Nat. Res., 53, 217-224, 2000. -Samal, S.K., Nayak, S.K. and Mohanty, S., 2008. Polypropylene nanocomposites: effect of organo-modified layered silicates on mechanical, thermal & morphological performance. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 21(3): 243-263. -Tjong, S.C., 2006. Structural and mechanical properties of polymer nanocomposites. Materials Science and Engineering: R: Reports, 53(3-4): 73-197. -Thuwall, M., Boldizar, A. and Rigdahl, M., 2006. Extrusion processing of high amylose potato starch materials. Carbohydrate Polymers, 65(4):441-446. -Wu, Q., Lei, Y., Clemons, C.M., Yao, F., Xu, Y. and Lian, K., 2007. Properties of HDPE/clay/wood nanocomposites. Journal of Plastic Technology, 27(2):108-115. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,481 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 421 |
||