بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مورفولوژیکی بایوکامپوزیت حاصل از اختلاط الیاف خمیر OCC تیمار شده و پلی پروپیلن با وزن‌های مولکولی مختلف

محورهای موضوعی : فرآورده های مرکب چوبی

محمدرضا امیری مرگاوی ¹ , محمد طلایی پور ² , امیر هومن حمصی ³ , بهزاد بازیار ⁴ , اسماعیل قاسمی ⁵

1 - دانشجوی دکتری رشته صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 - استاد گروه مهندسی صنعت و انرژی، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 - دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
5 - استاد پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1402/04/18 تاریخ پذیرش : 1402/06/27 تاریخ انتشار : 1402/06/01

کلید واژه: سلولز, الیاف OCC, پلی پروپیلن, بایوکامپوزیت, انیدریداستیک,

چکیده مقاله :

در این بررسی تاثیر اصلاح شیمیایی خمیر OCC و وزن مولکولی پلی پروپیلن بر خواص فیزیکی و مورفولوژی بایوکامپوزیت سلولزی مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور الیاف OCC با انیدریداستیک تیمار شده و سپس با پلی پروپیلن و عامل سازگارکننده (0 و 3 درصد) مخلوط شدند. نسبت الیاف و مواد پلیمری 30 به 70 در نظر گرفته شد که به روش پرس گرم در دمای 180 درجه سانتی گراد ساخته شد. جذب آب، واکشیدگی حجمی و زاویه تماس بر هر نمونه بر اساس استانداردهای ASTM اندازه گیری شد. طیف‌سنجی تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به ترتیب برای بررسی اصلاح شیمیایی الیاف و مورفولوژی بایوکامپوزیت‌ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازگیری‌ها نشان داد اثر تیمار شیمیایی و پلی پروپیلن بر زاویه تماس و جذب آب معنی دار بوده و اصلاح شیمیایی الیاف باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی حجمی می شود. همچنین تجزیه و تحلیل FTIR نشان داد گروه‌های هیدروکسیل کاهش یافته و تصاویر SEM نشان از آن داشت که اتصال بین الیاف و پلی پروپیلن از طریق اصلاح شیمیایی الیاف OCC بهبود یافته است.

چکیده انگلیسی:

In this study, the effect of the chemical treatment of OCC pulp and polypropylene molecular weight on the physical and morphological properties of cellulosic biocomposite was studied. For this purpose, OCC fibers were treated with acetic anhydride and then mixed with polypropylene and the compatibilizing agent (0 and 3%). The ratio of fibers and polymer materials was considered 30 to 70, which was manufactured by the hot-pressing method at 180 °C. The ratio of fibers and polymer materials was considered 30 to 70, which was manufactured by the hot-pressing method at 180 °C. The water absorption, volumetric swelling, and contact angle were measured on each sample according to the ASTM standards. Fourier transform spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the chemical modification of fibers and the morphology of biocomposites, respectively. The results of the measurements showed that the effect of chemical treatment and polypropylene on contact angle and water absorption was significant and chemical modification of the fibers reduced the water absorption and volumetric swelling. Finally, FTIR analysis showed that hydroxyl groups were decreased and the SEM images indicated the bond between fibers and polypropylene was improved through chemical modification of OCC fibers.