مقدمه:

اصطلاح WPC یا کامپوزیت های چو ب- پلاستیک بـه دو گـروه متفـاوت از مـواد مرکـب اطلاق م یشود. در گروه اول مونو مر در داخل چوب با رو شهای متداول اشباع چـوب تزریـق شـده و پلیمریزاسیون مونومر با استفاده از روش های مختلف به انجام میرسد. مـاده حاصـل دارای ظـاهری مانند چوب با دانسیته و ثبات ابعاد بیشتری بوده و خواص مکانیکی آن از چوب بهتر است .در گـروه دوم اختلاط مذاب پلیمرهای 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 هـای تقویت شده طبقهبندی می شود. پلیمرهای 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 هـای
پلیاتیلن مطرح شد و گروهی از محققین به تولید کامپوزیتهای پلی اتیلن بازیافتی با چـوب اقـدام نمودند. همچنین با توجه به محدودیت های ایجاد شده توسـط سـازمان محـیط زیـست جهـانی ، در ارتباط با کاهش قطع درختان و استفاده از منابعی با دوره تجدیدپذیری کوتاه، استفاده از محصولات جانبی صنایع دیگر از جلمه کارخانه های چو ببری و تولید مبلمان مثل پودر چوب مورد توجـه قـرار گرفت. پیش از آن خرده چوب های بازیافتی یا پودر چوب همراه با چـسب بـرای کاربردهـای 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 مزایای کامپوزیت های چوب پلاستیک میتوان به قیمت پایین، سفتی و مقاومت ویژه بـالا،دانسیته پایین، تجدیدپذیری الیاف وتخریبپذیری کامپوزیت اشاره نمود [2،1].کامپوزیت های چوب پلاستیک از الیاف سلولزی به عنوان پرکننده های تقویتی در ماتریس پلیمری استفاده می کنند ، بنابراین تنش های وارده بر روی مواد کامپوزیتی از طریق فـصل مـشترک 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 عملکردی واقعیشان جلوگیری به عمل می آورد [3]. کمپانی های تولید کننده کامپوزیت های چوب پلاستیک به پلاستیک به عنوان یک ماده مطلوب که دارای خواصی که چـوب فاقـد آن مـی باشـد ، (برای 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 فاکتورهای مورد توجـه در کاربردهـای کامپوزیـت هـای چـوب پلاسـتیک میباشد کاربردهای مختلف، خواص و ویژگیهای مورد نیاز خود را میطلبد. بـرای مثـال، مهمتـرین ویژگی کامپوزیت های چوب پلاستیک در اتومبیل، چگالی کـم، در مقایـسه بـا ترموپلاسـتیک هـای پرشده با مواد معدنی می باشد در لوازم خانگی مثل دسته قیچی، گلدان، قاب عکـس، لـوازم تزئینـی، ظاهر زیبا مانند چوب برتری استفاده از مواد را نسبت به پلاسـتیک نـشان مـی دهـ د. در کاربردهـای نیمه ساختمانی مثل، کف پوش سقف، پنجره، مقاومـت حرارتـی و خزشـی بـسیار مهـم مـیباشـد و ارجحیت استفاده از این مواد در مقایسه با پلاستیکهای پرنشده کامًلاً واضح است.تولید و فرایند کامپوزیت های چوب پلاست یک مشکلات و سختیهایی دارد که میتـوان بـه سازگاری پایین بین الیاف چوب و پلیمر ، ناپایداری الیاف در دمای بالاتر از 200 درجه سـانتیگـراد، جذب رطوبت بالا و قدرت پخش پایین الیاف در ماتریس پلیمری اشاره نمود .مشکلات فرایندی ذکر شده ضرورت استفاده از افزودنی ها در کامپوزیت های چوب پلاستیک را نشان می دهد. افزودنیهـای موادی هستند که در مقادیر اندک به پلیمر اضافه شده و باعث بهبود ویژگیهای آن میگردند. بـرای مثال روانکنندهها ویژگیهای ظاهری سطح و فرایندپذیری را بهبود میبخشند. سازگارکنندهها مهمترین افزودنی مورد استفاد ه در صنعت کامپوزیت های چـوب پلاسـتیک میباشند. پلیمرها، موادی آب گریز و غیرقطبی و چوب آبدوست و قطبی میباشـد سـازگارکننده هـا دارای 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 سـلولزی در پلیمـر مـی گردنـد بلکـه برهمکنش و چسبندگی آنها باعث افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیـت حاصـله مـیگـردد . برای افزایش بیشتر خواص مکانیکی و  دیسپرسیون بهتر اصلاح سطحی الیاف امکـان پـذیر مـی باشـد ،اما این روش هزینه های بیشتری نیز در بردارد . از دیگر افزودنـی هـای مـورد اسـتفاده مـی تـوان بـه رنگدانهها، پایدارکننده های نوری و حرارتی، و اصلاح کننده ضربه اشاره نمـود . از ویژگـی هـای دیگـر این صنعت می توان به تولید محصولات با ظـاهری مـشابه چـوب، شـکل پـذیری پیچیـده و قابلیـت شکلدهی همانند پلاستیکها اشاره نمود

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

: بازار مصرف WPC در امریکای شمالی

: بازار مصرف WPC در امریکای شمالی

فصل دوم : مطالعات انجام شده

تکنیک استفاده از عوامل فوم زابرای فوم سازی پلیمرها اولین بار توسط لومردر سال 1920مـورد اسـتفاده قرار گرفت . او لاستیک را در معرض گاز نیتروژن زیر فشار3000 پی اس آی قرار داد و یـک لاسـتیک انبـساط یافته تولید نمود . آلدرسون در سال 1945 فرایند تولید فوم های 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 گذاری و رشد حبابهای گاز در لاستومرهای کراسلینکشده ارائه دادند . [5] هنری 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 گازی 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 فرایندی 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 سازی فرار
2 –افت فشار (هسته زایی سلولی )
3 –گرم سازی محلول پلیمر-گاز (رشد سلولها )
در حال حاضر تکنیک های متعددی جهت تولی د پلیمر های سلولی مواد استفاده قرار می گیـرد . از جملـه ایـن تکنیک ها:
1-تکنیک اعمال جدا سازی فازی فیزیکی :جداسازی فازی از طریق اعمال حرارت
2-رسوب کردن توسط یک ضد حلال
3-سرد کردن ترکیبی
4-خشک کردن به روش اسپری
5-انبساط سریع با محلول سوپرکریتیکال
6-واکنششیمیایی
اکثر این تکنیک هابه صورت فرایند ناپیوسته صورت می گیرند . فوم های پلیمری از طریق فرایند نیمه پیوسـته و پیوسته نیز قابل تولید می باشند .تحقیقات انجام شده در طول دهه گذشته برای پلیمرهای سلولی بیشتر روی فوم های پلیمرهای آمورف مانند پلی استایرن و پلی متیل متاآکریلات تاکید داشته است. بررسی هـای انـدکی روی فوم سازی پلیمرهای نیمه کریستلی انجام شده است . برای این منظور تنها گزارشاتی مبنی بر ایجاد ساختار فـوم درون PET توسط Baldwin در سال1994 وبر روی پلی پروپیلنتوسط Kalton در سال 1989گزارش شده است[9]. در کاری که برروی پلی اتیلن ترفتالات و پلی الفین های اصلاح شده پلی اتیلن ترفتالات توسطBaldWinدر سال 1996 انجام شد ، تفاوت های زیادی بر روی مشخصات فرایند فوم سازی میـان پلیمرهـای بلورینه و آمورف مشاهده شد . آنها بر اساس 4 متغیر فرایندی مهم، هسته زایی و رشدسلولی را مورد بررسی قـرار دادند .

2-1)مقدمه           19
2-2)روش های ایجاد ساختار سلولی درون کامپوزیت های چوب پلاستیک 21
2-3)فرایندهای تولید کامپوزیت های چوب پلاستیک 24
2-3-1)فرایند ناپیوسته 24
2-3-2)فرایند تزریق 26
2-3-3)فراینداکستروژن 27
2-3-4)فرایند قالبگیری فشاری 32
2-4)افزودنی های کامپوزیت های 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 های اصلاح فیزیکی 35
2-4-2-2)روش های 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 زای فیزیکی       40
2-4-3-2)عوامل فوم زای شیمیایی         41
2-5)فراورش فوم های میکروسلولی            42
2-6)مطالعات انجام شده              46
2-7)نتیجه گیری           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 های 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 دستگاههای ساخت شرکت ENTEK.ا     29
جدول 2- 2: خصوصیات عوامل فومزای شیمیایی مورد مصرف        46
جدول 2-3 :خصوصیات عوامل اتصال دهنده مورد مصرف             48
جدول2-4 : خصوصیات پلی اتیلن های مصرفی             52
جدول2-5: خواص مکانیکی پلی اتیلن و کا مپوزیت های آن       54

فهرست شکلها

شکل 1-1: منحنی رشد سالیانه (CAG) کامپوزیتهای پلیمر چوب در آمریکای شمالی و اروپا   5
شکل 1-2: بازار WPCها درآمریکای شمالی برای پلاستیکهای مختلف . 6
شکل 1-3: بازار مصرف WPC در امریکای شمالی .       6
شکل 1-4: کاربردهای گوناگون WPCا          10
شکل 2-1 تاثیر درجه حرارت فرایند فوم سازی بر روی دانسیته و سایز سلولها در کامپوزیت های
PVCچوب           25
شکل 2-2 :فرایند فوم سازی در فرایند ناپیوسته         25
شکل2-3 :میکروگراف نوری 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 دای بر روی مکانیسم افزایش حجم         31
شکل2-6 : میکروگراف نوری فوم چوبPP- در فرایند تزریق            32
شکل2-7:زبری سطح نمونه های 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 دی 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