مقدمه:

اصطلاح WPC یا کامپوزیت هاي چو ب- پلاستیک بـه دو گـروه متفـاوت از مـواد مرکـب اطلاق م یشود. در گروه اول مونو مر در داخل چوب با رو شهاي متداول اشباع چـوب تزریـق شـده و پلیمریزاسیون مونومر با استفاده از روش هاي مختلف به انجام میرسد. مـاده حاصـل داراي ظـاهري مانند چوب با دانسیته و ثبات ابعاد بیشتري بوده و خواص مکانیکی آن از چوب بهتر است .در گـروه دوم اختلاط مذاب پلیمرهاي گرمانرم و چوب که می تواند به صورت پودر یا الیاف کوتاه باشد در یک سیستم اختلاط انجام میشود. ماده حاصل بیشتر شبیه پلاسـتیک بـوده و در گـروه پلاسـتیک هـاي تقویت شده طبقهبندي می شود. پلیمرهاي پلی وینیـل کلرایـد،پلی اتـیلن و پلـی پـروپیلن و الیـاف طبیعی نظیر پودر چوب، کتان، کنف، باگاس، پوسته برنج و غیره در ساخت اینگونه مواد کـامپوزیتی مورد استفاده قرار میگیرند. این دسته از مواد زمانی متولـد شـدند کـه بحـث بازیافـت کیـسه هـاي
پلیاتیلن مطرح شد و گروهی از محققین به تولید کامپوزیتهاي پلی اتیلن بازیافتی با چـوب اقـدام نمودند. همچنین با توجه به محدودیت هاي ایجاد شده توسـط سـازمان محـیط زیـست جهـانی ، در ارتباط با کاهش قطع درختان و استفاده از منابعی با دوره تجدیدپذیري کوتاه، استفاده از محصولات جانبی صنایع دیگر از جلمه کارخانه هاي چو ببري و تولید مبلمان مثل پودر چوب مورد توجـه قـرار گرفت. پیش از آن خرده چوب هاي بازیافتی یا پودر چوب همراه با چـسب بـراي کاربردهـاي خـاص مانند نئوپان یا نئوپان با دانسیته متوسط استفاده میگردید.

فهرست مطالب

چکیده             1
مقدمه                                 2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول :کلیات

ازجمله مزایاي کامپوزیت هاي چوب پلاستیک میتوان به قیمت پایین، سفتی و مقاومت ویژه بـالا،دانسیته پایین، تجدیدپذیري الیاف وتخریبپذیري کامپوزیت اشاره نمود [2،1].کامپوزیت هاي چوب پلاستیک از الیاف سلولزي به عنوان پرکننده هاي تقویتی در ماتریس پلیمري استفاده می کنند ، بنابراین تنش هاي وارده بر روي مواد کامپوزیتی از طریق فـصل مـشترك مـابین ماتریس و الیاف به الیاف تقویتی، انتقال می یابد که سبب افزایش چقرمگی و استحکام می شود.این در حالیستکه خواص مقاومتی پایین ،دانسیته و شـکنندگی بـالا از رسـیدن ایـن مـواد بـه پتانـسیل عملکردي واقعیشان جلوگیري به عمل می آورد [3]. کمپانی هاي تولید کننده کامپوزیت هاي چوب پلاستیک به پلاستیک به عنوان یک ماده مطلوب که داراي خواصی که چـوب فاقـد آن مـی باشـد ، (براي مثال مقاومت در برابر رطوبت و حشرات ) نگاه می کنند . فرایند کاران پلاستیک به چـوب بـهعنوان یک ماده در دسترس و پرکننده نسبتا ارزان که مـی توانـد باعـث کـاهش قیمـت محـصول ، افزودن چقرمگی و سرعت اکستروژن در تولید پروفیل (چـون چـوب نـسبت بـه پلاسـتیک سـریعتر خنک می شود ) می گردد ، نگاه می کنند .خواص مکانیکی مثل مقاومـت، سـختی، مقاومـت ضـربه، دانسیته و رنگ مهمترین فاکتورهاي مورد توجـه در کاربردهـاي کامپوزیـت هـاي چـوب پلاسـتیک میباشد کاربردهاي مختلف، خواص و ویژگیهاي مورد نیاز خود را میطلبد. بـراي مثـال، مهمتـرین ویژگی کامپوزیت هاي چوب پلاستیک در اتومبیل، چگالی کـم، در مقایـسه بـا ترموپلاسـتیک هـاي پرشده با مواد معدنی می باشد در لوازم خانگی مثل دسته قیچی، گلدان، قاب عکـس، لـوازم تزئینـی، ظاهر زیبا مانند چوب برتري استفاده از مواد را نسبت به پلاسـتیک نـشان مـی دهـ د. در کاربردهـاي نیمه ساختمانی مثل، کف پوش سقف، پنجره، مقاومـت حرارتـی و خزشـی بـسیار مهـم مـیباشـد و ارجحیت استفاده از این مواد در مقایسه با پلاستیکهاي پرنشده کامًلاً واضح است.تولید و فرایند کامپوزیت هاي چوب پلاست یک مشکلات و سختیهایی دارد که میتـوان بـه سازگاري پایین بین الیاف چوب و پلیمر ، ناپایداري الیاف در دماي بالاتر از 200 درجه سـانتیگـراد، جذب رطوبت بالا و قدرت پخش پایین الیاف در ماتریس پلیمري اشاره نمود .مشکلات فرایندي ذکر شده ضرورت استفاده از افزودنی ها در کامپوزیت هاي چوب پلاستیک را نشان می دهد. افزودنیهـاي موادي هستند که در مقادیر اندك به پلیمر اضافه شده و باعث بهبود ویژگیهاي آن میگردند. بـراي مثال روانکنندهها ویژگیهاي ظاهري سطح و فرایندپذیري را بهبود میبخشند. سازگارکنندهها مهمترین افزودنی مورد استفاد ه در صنعت کامپوزیت هاي چـوب پلاسـتیک میباشند. پلیمرها، موادي آب گریز و غیرقطبی و چوب آبدوست و قطبی میباشـد سـازگارکننده هـا داراي یکسر آب دوست و یکسر آب گریز م یباشند و برهم کنش بین چوب و پلیمر را افزایش م یدهند بنابراین سازگارکننده نه تنها باعـث دیـسپرسیون بهتـر الیـاف سـلولزي در پلیمـر مـی گردنـد بلکـه برهمکنش و چسبندگی آنها باعث افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیـت حاصـله مـیگـردد . براي افزایش بیشتر خواص مکانیکی و  دیسپرسیون بهتر اصلاح سطحی الیاف امکـان پـذیر مـی باشـد ،اما این روش هزینه هاي بیشتري نیز در بردارد . از دیگر افزودنـی هـاي مـورد اسـتفاده مـی تـوان بـه رنگدانهها، پایدارکننده هاي نوري و حرارتی، و اصلاح کننده ضربه اشاره نمـود . از ویژگـی هـاي دیگـر این صنعت می توان به تولید محصولات با ظـاهري مـشابه چـوب، شـکل پـذیري پیچیـده و قابلیـت شکلدهی همانند پلاستیکها اشاره نمود

1-1)پیشینه تحقیق 4
1-1-1)کاربرد 10
1-1-2)خواص و ویژگی هاي کامپوزیت هاي چوب پلاستیک 11
1-1-3)روش هاي بهبود خواص کامپوزیت هاي چوب پلاستیک 12
1-1-4)خواص کامپوزیت هاي پلی اتیلن – پودر چوب 14
1-2)روش کار و تحقیق 17

: بازار مصرف WPC در امریکاي شمالی

: بازار مصرف WPC در امریکاي شمالی

فصل دوم : مطالعات انجام شده

تکنیک استفاده از عوامل فوم زابراي فوم سازي پلیمرها اولین بار توسط لومردر سال 1920مـورد اسـتفاده قرار گرفت . او لاستیک را در معرض گاز نیتروژن زیر فشار3000 پی اس آي قرار داد و یـک لاسـتیک انبـساط یافته تولید نمود . آلدرسون در سال 1945 فرایند تولید فوم هاي پلی اتیلن با استفاده از اتیلن بـه عنـوان عامـل فوم زا اختراع نمود. دو دهه بعد جنت و تامپیونز در سال 1969 یـک تحقیـق آزمایـشگاهی در رابطـه بـا هـسته گذاري و رشد حبابهاي گاز در لاستومرهاي کراسلینکشده ارائه دادند . [5] هنري در سال 1976اقدام به تولیـد فومهایی از طریق وارد کردن یک گازخنثی به داخل آمیزه گرانولی مواد ترموپلاستیک کرد. بنابراین گاز بـه طـور مستقیم با ذرات گرانولی درهم آمیخته میشد.سپس گاز زیر فشار نگه داشته می شـد (یـک فـشار کـافی جهـت اطمینان از اینکه هیچ گازي در طول فرایند خارج نگرددو در حالیکه ذرات گرانولی ذوب می شدند) سپس مـواد پلاستیکی دریک فشار نسبتا پایین به محل تزریق و متعاقبا به درون محفظه قالـب انتقـال مـی یافـت. در سـال
1981 این روش توسط مارتینی اصلاح شد .[6]
بعدازآن در سال 1984 مارتینی و ونسکی یک تکنیک فرایندي ناپیوسته را که شـ امل سـه مرحلـه بـود را ارائـه دادند که شا مل سه مرحله می باشد:
1-ا شباع پلیمر با استفاده از عوامل فوم سازي فرار
2 –افت فشار (هسته زایی سلولی )
3 –گرم سازي محلول پلیمر-گاز (رشد سلولها )
در حال حاضر تکنیک هاي متعددي جهت تولی د پلیمر هاي سلولی مواد استفاده قرار می گیـرد . از جملـه ایـن تکنیک ها:
1-تکنیک اعمال جدا سازي فازي فیزیکی :جداسازي فازي از طریق اعمال حرارت
2-رسوب کردن توسط یک ضد حلال
3-سرد کردن ترکیبی
4-خشک کردن به روش اسپري
5-انبساط سریع با محلول سوپرکریتیکال
6-واکنششیمیایی
اکثر این تکنیک هابه صورت فرایند ناپیوسته صورت می گیرند . فوم هاي پلیمري از طریق فرایند نیمه پیوسـته و پیوسته نیز قابل تولید می باشند .تحقیقات انجام شده در طول دهه گذشته براي پلیمرهاي سلولی بیشتر روي فوم هاي پلیمرهاي آمورف مانند پلی استایرن و پلی متیل متاآکریلات تاکید داشته است. بررسی هـاي انـدکی روي فوم سازي پلیمرهاي نیمه کریستلی انجام شده است . براي این منظور تنها گزارشاتی مبنی بر ایجاد ساختار فـوم درون PET توسط Baldwin در سال1994 وبر روي پلی پروپیلنتوسط Kalton در سال 1989گزارش شده است[9]. در کاري که برروي پلی اتیلن ترفتالات و پلی الفین هاي اصلاح شده پلی اتیلن ترفتالات توسطBaldWinدر سال 1996 انجام شد ، تفاوت هاي زیادي بر روي مشخصات فرایند فوم سازي میـان پلیمرهـاي بلورینه و آمورف مشاهده شد . آنها بر اساس 4 متغیر فرایندي مهم، هسته زایی و رشدسلولی را مورد بررسی قـرار دادند .

2-1)مقدمه           19
2-2)روش هاي ایجاد ساختار سلولی درون کامپوزیت هاي چوب پلاستیک 21
2-3)فرایندهاي تولید کامپوزیت هاي چوب پلاستیک 24
2-3-1)فرایند ناپیوسته 24
2-3-2)فرایند تزریق 26
2-3-3)فراینداکستروژن 27
2-3-4)فرایند قالبگیري فشاري 32
2-4)افزودنی هاي کامپوزیت هاي چوب پلاستیک و تاثیر آنها بر خواص 33
2-4-1)روان کننده ها 33
2-4-2)عوامل جفت کننده و اصلاح کننده سطح 34
2-4-2-1)روش هاي اصلاح فیزیکی 35
2-4-2-2)روش هاي اصلاح شیمیایی 36
2-4-3)عوامل فوم زا 40

مقاومت خمشی به عنوان تابعی از پودر چوب

مقاومت خمشی به عنوان تابعی از پودر چوب

فصل سوم

2-4-3-1)عوامل فوم زاي فیزیکی       40
2-4-3-2)عوامل فوم زاي شیمیایی         41
2-5)فراورش فوم هاي میکروسلولی            42
2-6)مطالعات انجام شده              46
2-7)نتیجه گیري           54
2-8)پیشنهادات             55
مراجع              56

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست جدول ها

جدول 1-1 : خواص رزین هاي مورد استفاده درWPC  ا           9
جدول 1-2:دسته بند فومها           15
جدول 1-3: مقایسه خواص PE/WF با محصولات چوبی و دیگر WPC ها با 40 درصد پودر چوب    16
جدول 1-4 : مقایسه خواص انواع WPC براساس پلاستیک پایه (عدد 1بهترین است)          16
جدول 2-1: قطر پیچ و دبی دستگاههاي ساخت شرکت ENTEK.ا     29
جدول 2- 2: خصوصیات عوامل فومزاي شیمیایی مورد مصرف        46
جدول 2-3 :خصوصیات عوامل اتصال دهنده مورد مصرف             48
جدول2-4 : خصوصیات پلی اتیلن هاي مصرفی             52
جدول2-5: خواص مکانیکی پلی اتیلن و کا مپوزیت هاي آن       54

فهرست شکلها

شکل 1-1: منحنی رشد سالیانه (CAG) کامپوزیتهاي پلیمر چوب در آمریکاي شمالی و اروپا   5
شکل 1-2: بازار WPCها درآمریکاي شمالی براي پلاستیکهاي مختلف . 6
شکل 1-3: بازار مصرف WPC در امریکاي شمالی .       6
شکل 1-4: کاربردهاي گوناگون WPCا          10
شکل 2-1 تاثیر درجه حرارت فرایند فوم سازي بر روي دانسیته و سایز سلولها در کامپوزیت هاي
PVCچوب           25
شکل 2-2 :فرایند فوم سازي در فرایند ناپیوسته         25
شکل2-3 :میکروگراف نوري چوبPP- در فرایند تزریق          26
شکل2-4: اثر نوع فرآیند بر جذب آب HDPE/WF با 50 درصد چوب در رطوبت 65 درصد.         28
شکل2-5:تاثیر درجه حرارت داي بر روي مکانیسم افزایش حجم         31
شکل2-6 : میکروگراف نوري فوم چوبPP- در فرایند تزریق            32
شکل2-7:زبري سطح نمونه هاي فومی و غیر فومی            45
شکل 2-8: مرحله هیدرولیزیشن و چگالش در طول اتصال سیلانی             49
شکل2-9: مقاومت خمشی به عنوان تابعی از پودر چوب         51
شکل2-10: سیستم پیشرفته اکستروژن جهت افزودن سیلان به سیستم          51
شکل2-11: سیستم ایجاد ساختار فوم با استفاده از گاز دي اکسید کربن              55

 

ABSTRAC
Wood flour composites composed of Polymer resins and Wood flour or wood fibre .Wood Flour HDPE composites containes wood fibres as a reinforcment material in matrix.Creation of chemichal bonding One of effective ways to improved mechanical properties os making fine cells in polymer matrices that increase the energy of crack propagation.Creation of chemichal bounding between hydrophobic polymer and hydrophilic wood flour is one of the most effective ways to improved properties of WPC’s but creation creation of chemichal bounding is not enough to surment problems and defects of wpc’s than polymer and wood.Another way that usually improved some of properties of WPC’s is creation of fine cells in with cell size less that 10mm.Attendence of microcellular cells in the polymer matrix causes more energy for crack propagation while the cell size with higher range causes defects in the structure and reduced properties of compositesSome investigation were implement on wood flour composite foams between 2002 to 2008 ,many of them just focused on material parameters(CFA contents,CFA type,Wf contents,Wf mean size,…..) and Processing parameters (screw speed,die temp,…) on physical , mechanical and morphological properties separately.Investigation of these parameters simultaneity is one of points that less consideration focused on it.


 


مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

 


فایل pdf همراه با فایل word

قیمت35000تومان