مقالات

در مورد کامپوزیت (چندسازه) های چوب پلاستیک بیشتر بدانیم

بسپار/ ایران پلیمر با وجود تمام مزایایی که چندسازه ­های چوب ­پلاستیک (WPC) دارند با این حال معایبی هم­چون فرآیندپذیری به نسبت دشوار و هم­چنین قدرت جذب رطوبت بالا (به دلیل وجود چوب در محصول) باعث شده که مطالعات گسترده­ای در راستای بهبود خواص این محصولات و گسترش حوزه­های کاربردی این مواد انجام شود.

 

راه­کارهایی پیرامون بهبود خواص

پژوهشگران موسسه فناوری Kyoto، تحقیقاتی پیرامون بهبود خواص فیریکی و مکانیکی چندسازه­ های چوب­ پلاستیک داشته­ اند که در همایش سالانه­ ی Antec آمریکا نیز ارائه شد. مهم­ترین موضوعاتی که در این مطالعه بررسی شده است:

  • پیشنهاد راهکاری برای بهبود چقرمگی محصولات چوب ­پلاستیک: این محصولات عمدتا چقرمگی کمی دارند. به منظور بهبود این خاصیت استفاده از الیاف چوب با طول­های متفاوت پیشنهاد شد.
  •  پیشنهاد راهکاری برای بهبود استحکام ضربه­ی محصولات چوب­ پلاستیک: این سازه­ها عمدتا استحکام ضربه کمی دارند، به منظور بهبود این خاصیت، چند فناوری­ اصلاح سطح چوب معرفی شد.

در مطالعه ­ی دیگری نتایج آزمون کشش (که به عنوان شاخصی از چقرمگی شناخته می­شود) نشان می­دهد که اندازه ذرات چوب روی خواص محصول نهایی تاثیر مستقیم دارد. اندازه ذرات کوچک­تر، خواص کششی بهتری را ایجاد می­کنند. به عبارت دیگر با کاهش اندازه­ی ذرات چوب، چقرمگی محصول نهایی بهبود قابل توجهی می­یابد.

استفاده از سازگارکننده­ های مناسب نیز به واسطه­ ی ایجاد واکنش میان گروه ­های هیدروکسیل ذرات چوب و گروه­های مالئیک­انیدرید سازگارکننده، به بهبود چقرمگی محصول کمک می­کند.

به منظور بهبود خاصیت رسانایی الکتریکی چندسازه ­های چوب­ پلاستیک، استفاده از الیاف چوب کربنی شده پیشنهاد می­شود (لازم به توجه است که این نکته حین استفاده از الیاف چوب موثر است و نتیجه­ ی مشابه برای ذرات چوب دیده نشده است).

[EasyDNNGallery|26336|Width|800|Height|800|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

ایجاد خاصیت مقاومت در برابر آتش­گیری چندسازه­ های چوب ­پلاستیک نیز با استفاده از آرد چوب حاوی درصد بالای لیگنین (طی واکنش شیمیایی قندی کردن) امکان پذیر است.

 

اهمیت رطوبت

آقای Jonas  مدیر تجارت و بازرگانی Milacron در همایش چندسازه­های چوب­ پلاستیکAMI ، به بررسی برخی از مشکلات فرآیندی تولید محصولات چوب ­پلاستیک پرداخت که مهم­ترین آنها عبارت است از:

  • اهمیت فرآیند پیش خشک کردن برای ذرات و یا الیاف چوب و اطمینان از عدم وجود رطوبت در چوب (به حداقل رساندن رطوبت موجود در چوب)
  • دشواری خوراک­گیری چوب به دلیل چگالی فله کم
  • دشواری فرآیندپذیری آمیزه ­های حاوی بسپارهای بازیافتی و یا درصد بالایی از پرکننده
  • دشواری­های فرآیندی حین اختلاط طیف گسترده­ای از ذرات چوب با اندازه­های مختلف و یا الیاف چوب با طول­های مختلف
  • یافتن راهکارهایی برای گاززدایی رطوبت باقی­مانده در چوب و عدم تاثیر بر کیفیت محصول نهایی

 

با توجه به چالش­های فرآیندی موجود در ساخت چندسازه­های چوب پلاستیک، استفاده از دستگاه­ های اختلاط قوی و با فناوری ویژه و همچنین استفاده از انواع خشک­کن در خطوط تولید چندسازه­ های چوب­ پلاستیک الزامی است.

به طور کلی رطوبت بالای چوب و یا عدم رطوبت­گیری مناسب می­تواند از دلایل مهم افت خواص مکانیکی محصولات چوب­ پلاستیک و شکنندگی آنها باشد. از این رو فرآیند رطوبت­گیری و پیش خشک کردن ذرات چوب پیش از خوراک­گیری از اهمیت به سزایی برخوردار است. در آمیزه­هایی که غلظت ذرات چوب بیشتر باشد این مسئله بحرانی­تر نیز خواهد بود چون احتمال جذب رطوبت بیشتری وجود دارد. در این صورت نقاطی از آمیزه که تراکم ذرات چوب بیشتری دارد (به دلیل عدم پراکنش مناسب) احتمال جذب رطوبت بیشتری داشته که حین فرآیند پیوستگی کمتری بین ماتریس بسپاری و ذرات چوب ایجاد می­­شود و از این رو نقاطی خواهند بود که حین سرویس، تمرکز تنش در آنجا رخ داده و احتمال رشد ترک و شکست افزایش می­یابد. به عبارت دیگر رطوبت مهم­ترین عاملی است که می­تواند روی یکپارچگی خواص یک چندسازه چوب ­پلاستیک تاثیر گذارد. پس مهم­ترین نکته­ای که تولیدکنندگان این محصولات باید در نظر داشته باشند؛ حذف رطوبت از چوب و جلوگیری از جذب دوباره رطوبت است. نتایج تحقیقات نشان داده محصولات چوب پلاستیکی که حاوی الیاف چوب با ۸% رطوبت و یا بیشتر هستند، خواصشان به شدت افت پیدا کرده و عملا از کاربری خارج می­شوند.

 

 

(ادامه دارد …)

 

متن کامل این مقاله را در شماره ۱۸۹ام ماهنامه بسپار که در نیمه خرداد ماه منتشر شده است بخوانید. 

 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکارخانم ارشاد .تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد.

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن