بررسی خواص مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک تقویت شده با الیاف پلی استر ضایعاتی

این تحقیق با هدف بررسی اثر الیاف مصنوعی ضایعاتی از نوع پلی استر در بهبود خواص مکانیکی چندسازه های چوب پلاستیک و همچنین کاهش تجمع الیاف ذکر شده در محیط زیست و کاهش آلودگی زیست محیطی از طریق استفاده بهینه از مواد اولیه دور ریز ضایعاتی (الیاف پلی استر) در جهت نیاز بشر، ارتقا صنعت چوب پلاستیک و بهبود شرایط اقتصادی این صنعت انجام شد. تاکنون محققیق زیادی جهت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک روش های گوناگونی از قبیل اصلاح سطح الیاف، استفاده از مواد افزودنی و هیبرید کردن را مورد بررسی قرار داده اند. طبق تحقیقات انجام شده یکی از منابع کاربردی برای بهبود خواص چندسازه چوب پلاستیک، مواد آلی مصنوعی می باشند. پژوهشگران در رشته های مختلف علمی از مواد آلی مصنوعی از نوع الیاف پلیمری، الیاف کوتاه تهیه کرده و درون سازه های مختلف از جمله بتون، آسفالت و چوب پلاستیک به منظور تقویت خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها استفاده کرده اند.
دو نوع الیاف پلی استر (الیاف فرش و الیاف پولوش)، پلی اتیلن سنگین، آرد چوب صنوبر، پلی اتیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید (MAPE) و اتیلن گلیسایدل کوپلیمر (E-GMA) به عنوان مواد جفت کننده مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دو مرحله اختلاط، گرانول های حاصل در مرحله بعد توسط پرس گرم با دمای 160 درجه سانتی گراد و فشار 10 مگاپاسکال، به تخته های آزمونی با ابعاد 7/0×20×20 سانتیمتر تبدیل شدند. سپس جهت بررسی مقاومت های مکانیکی شامل مقاومت خمشی، مقاومت کششی و مقاومت به ضربه تخته های آزمونی طبق استاندارد، برش خورده و آماده شدند. قابل ذکر است که عکس هایی توسط میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست کششی چندسازه ها به منظور بررسی دقیق تر تاثیر الیاف پلی استر (الیاف فرش و پولوش) بر خصوصیات مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک گرفته شدند.
نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی های مکانیکی نمونه ها نشان دادند که با افزایش میزان الیاف پلی استر (الیاف فرش و الیاف پولوش)، مدول الاستیسیته کششی چند سازه چوب پلاستیک کاهش و مدول الاستیسیته خمشی آن افزایش می یابد. همچنین با افزایش میزان الیاف فرش، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه چندسازه چوب پلاستیک – الیاف فرش افزایش یافته است. بررسی ریخت شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی بیان کننده این است که با افزایش درصد وزنی الیاف پلی استر، سطوح شکست متراکم تر و هموارتر و پیوستگی بین مواد تشکیل دهنده چندسازه بیش تر می شود.
حداکثر مقاومت خمشی در نمونه حاوی 20 درصد وزنی الیاف فرش دیده شد. اما در مورد الیاف پولوش، مقدار 10 درصد وزنی آن، حد بهینه در افزایش مقاومت خمشی و کششی چندسازه چوب پلاستیک – الیاف پولوش می باشد.