| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,262 |
| تعداد مقالات | 36,058 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,184,524 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,183,946 |
ارزیابی خواص گرمایی و زیست تجزیه پذیری نانوکامپوزیت بر پایه پلی لاکتیک اسید (PLA)/الیاف چوبی- | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 11، دوره 36، شماره 3 - شماره پیاپی 76، مهر 1400، صفحه 283-292 اصل مقاله (748.96 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2021.353784.1667 | ||
| نویسندگان | ||
| مجتبی اسدی1؛ بهزاد بازیار2؛ امیر هومن حمصی* 3؛ محمد طلایی پور4؛ اسماعیل قاسمی5 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، | ||
| 2عضو هیأت علمی ، گروه مهندسی صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات تهران، ایران، | ||
| 3استاد، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران. | ||
| 4استادیار گروه صنایع چوب و کاغذ ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران | ||
| 5استاد، گروه پلاستیک، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشگاه فرایند، تهران | ||
| چکیده | ||
| چکیده در این پژوهش آنالیز گرماسنج پوبشی تفاضلی، دینامیکی-مکانیکی و زیست تجزیه پذیری چندسازه پلی لاکتیک اسید/ الیاف چوبی (PLA) با استفاده از سه سطح نانو گرافن (75/0، 5/1 و 3 درصد) مورد بررسی قرار گرفته است. جهت اختلاط مواد با همدیگر از میکسر داخلی و جهت ساخت نمونه‌های استاندارد از پرس تحت فشار استفاده شده است. در بررسی آنالیز گرماسنج پوبشی تفاضلی مشاهده شده افزودن الیاف و همچنین نانو گرافن تاثیر مثبتی بر دمای انتقال شیشه ای و درجه بلورینگی داشته که نشان دهنده تغییر از ویژگی نرم و انعطاف به حالت سخت و سفت است. آنالیز دینامیکی –مکانیکی نشان داده است که افزایش الیاف چوبی به پلی لاکتیک اسید خالص باعث افزایش در مدول ذخیره چندسازه شده و با افزودن نانو گرافن به ترکیب افزایش بیشتری مشاهده شده است. بالاترین میزان مدول ذخیره مربوط به چندسازه پلی لاکتیک اسید/ 30 درصد الیاف و 30 درصد الیاف بوده است. بررسی پیک tan δ مشاهده شد که با حضور الیاف چوبی و نانو گرافن دما به سمت دمای بالاتر انتقال یافته که نشان دهنده محدودیت حرکت مولکول‌ها بواسطه بهبود یافتن واکنش الیاف در پلیمر PLA است. آزمون زیست تجزیه پذیری نشان داد که افزودن الیاف به PLA خالص باعث افزایش چشمگیری در کاهش وزن چندسازه شده است. افزودن نانو گرافن به چندسازه PLA باعث کاهش وزن کمتری در چندسازه‌ها شده است | ||
تازه های تحقیق | ||
| ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| چندسازه پلی لاکتیک اسید؛ الیاف چوبی؛ گرماسنج پوبشی تفاضلی؛ دینامیکی-مکانیکی؛ زیست تجزیه پذیری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluating Thermal Properties and Biodegradability of Nanocomposites based Polylactic Acid (PLA) / Wood Fibers- | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mojtaba Asadi1؛ Behzad Bazyar2؛ Amir Hooman Hemmasi3؛ Mohammad Talaeipour4؛ Ismail Ghasemi5 | ||
| 1Ph.D. student, Department of Wood and Paper Engineering, Faculty of Natural Resources and Environment, Tehran science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Assotiated Professor, Department of Wood and Paper Engineering, Faculty of Natural Resources and Environment, Tehran science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. | ||
| 3Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources and Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 4Assistant Professor , Department of Wood and Paper Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. | ||
| 5Processing Department, Iran Polymer and Petrochemical Institute, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Abstract The paper aims to study differential, dynamic-mechanical and biodegradability analysis of polylactic acid/wood fiber (PLA) composites using three levels of nano-graphene (0.75, 1.5 and 3%). In order to mix the materials together and to make standard specimens, an internal mixer and pressure press were used. In the analysis of differential polishing calorimeter, the addition of fibers as well as nano-graphene had a positive effect on the glass transition temperature and the degree of crystallinity, which indicates a change from softness and flexibility to hardness and hardness. Dynamic-mechanical analysis has shown that the addition of wood fibers to pure polylactic acid can case an increase in the storage modulus of the composite and with the addition of nano-graphene to increasing composition, while the highest amount of storage modulus was related to polylactic acid composites / 30% of fibers and 30% of fibers. Results of tan δ peak showed that with the presence of wood fibers and nano-graphene, the temperature was transferred to a higher temperature and the limited movement of molecules due to the improvement of the fiber reaction in the PLA polymer. The results of biodegradability test also showed that the addition of fibers to pure PLA caused a significant increase in the weight loss of the composite. Additionally, nano-graphene to PLA composites decreases with the less weight in composites. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| : Polylactic acid composites, wood fibers, differential pounding calorimeter, dynamic-mechanical, biodegradability | ||
| اصل مقاله | ||
|
| ||
| مراجع | ||
|
-Oksman, K., Skrifvars, M. and Selin, J. F., 2003. Natural fibers as reinforcement in polylactic acid (PLA) composites. Composites Science and Technology, 63(9):1317–1324.
-Albano, C., Papa, J., Ichazo, M., Gonzalez, J., and Ustariz, C., 2003, Application of different macro kinetic models to the isothermal crystallization of PP/talc blends. Composite Structures, 62 (2): 291-302.
-Huda, M. S., Drzal, L. T., Mohanty, A. K., and Misra, M., 2007. The effect of silane treated- and untreated talc on the mechanical and physic mechanical properties of poly (lactic acid)/newspaper fibers/talc hybrid composites. Composites B, 38(3):367–379.
-Cao, Y., Feng, J., and Wu, P., 2010, Preparation of organically dispersible graphene nanosheet powders through a lyophilization method and their poly (lactic acid) composites. Carbon, 48(13):3834–3839.
-Kim, I. H., and Jeong, Y. G., 2010, Polylactide/exfoliated graphite nanocomposites with enhanced thermal stability, mechanical modulus, and electrical conductivity. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics
48(8):850–858.
-Mohamadi, S., Sharifi-Sanjani, N., and Foyouhi, A., 2013, Evaluation of graphene nanosheets influence on the physical properties of PVDF/PMMA blend. Journal of Polymer Research, 20(1):1–10.
-Hajian, M., Reisi, M. R., Koohmareh, G. A., and Jam, A. R. Z, 2012, Preparation and characterization of polyvinylbutyral/graphene nanocomposite. Journal of Polymer Research, 19(10):1–7.
-Mohanty, A. K., Misra, M., and Drzal, L. T., 2002, Sustainable Bio-Composites from Renewable Resources: Opportunities and Challenges in the Green Materials World. Journal of Polymers and the Environment, 10 (1): 19-26.
-Avella, M., Bogoeva, G. G., Buzˇarovska, A., Emanuela, M., Gentile, G., and Grozdanov, A., 2008, Poly (lactic acid)-Based Biocomposites Reinforced with Kenaf Fibers. Journal of Applied Polymer Science, 108 (6), 3542–3551.
-Ishiaku, U. S., Pang, K. W., Lee, W. S., and Mohd Ishak, Z. A., 2002, Mechanical properties and enzymic degradation of thermoplastic and granular sago starch filled poly (ε-caprolactone).European Polymer Journal, 38 (2):393-401.
-Shibata, M., Takachiyo, K. I., Ozawa, K., Yosomiya, R., and Takeishi, H., 2002, Biodegradable polyester composites reinforced with short abaca fiber. Journal of Applied Polymer Science, 85 (1): 129-138.
-Oksman, K., 2000, Mechanical Properties of Natural Fibre Mat Reinforced Thermoplastic. Applied Composite Materials, 7 (5): 403-414.
-Huda, M.S, Drzal, L.T., Mohanty, A.K. and Misra, M., 2006, Chopped glass and recycled newspaper as reinforcement fibers in injection molded poly (lactic acid) (PLA) composites: a comparative study. Composites Science and Technology, 66 (11-12):1813–1824.
-Bledzki, A.K. and Jaszkiewicz, A., 2010, Mechanical performance of biocomposites based on PLA and PHBV reinforced with natural fibres – A comparative study to PP. Composites Science and Technology, 70 (12) 1687–1696.
-Ren, J., Wang, Q., Gu, S., Zhang, N. and Ren, T., 2006, Chain-linked lactic acid polymers by benzene diisocyanate. Journal of Applied Polymer Science, 99 (3): 1045−1049.
-Yu, l., Dean, K. and LI, L., 2006, Polymer blends and composites from renewable resources. Progress in Polymer Science, 31 (6): 576−602.
-Ray, S.S., Maiti, P., Okamoto, M., Yamada, K. and Ueda, K., 2002, New polylactide/layered silicate nanocomposites. 1. Preparation, characterization, and properties. Macromolecules, 35 (8): 3104−3110.
-Manikandan Naira, K.C., Thomasa, Sabu. And Groeninckx, G., 2001, Thermal and dynamic mechanical analysis of polystyrene composites reinforced with short sisal fibres, Composites Science and Technology, 61 (16): 2519–2529.
- Mohanty, S., Verma, K. and Nayak, S, K., 2006, Dynamic mechanical and thermal properties of MAPE treated jute/HDPE composites. Composites Science and Technology, 66 (3-4): 538−547.
-Corrales, F., Vilaseca, F., Llop, M., Giromes, J, Mendez, J.A. and Mutje, P., 2007, Chemical modification of jute fibers for the production of green-composites. Journal of Hazardous Materials, 144 (3): 730−735.
-Ray, D., Sarkar, B.K., Rana, A.K. and Bose, N.R., 2001. The mechanical properties of vinylester resin matrix composites reinforced with alkali-treated jute fibers. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 32 (1): 119−127.
-Wang, H., Sun, X. and Seib, P., 2003, Properties of Poly(lactic acid) Blends with Various Starches as Affected by Physical Aging, Journal of Applied Polymer Science, 90 (13): 3683–3689.
-Chuai, C., Almdal, K., Poulsen, L. and Plackett. D., 2001, Conifer fibres as reinforcing materials forpolypropylene based composites. Journal of Applied Polymer Science, 80 (14): 2833-2841.
-Petersson, L., Kvien, I. and Oksman, K., 2007, Structure and thermal properties of poly (lactic acid)/ cellulose whiskers nanocomposites materials. Composites Science and Technology, 67 (11): 2535-2544.
-Lee, S. and Wang, S., 2005, Biodegradable polymers/bamboo fiber biocomposite with bio-based coupling agent. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 37(2): 80-91.
-Ochi, S., 2008, Mechanical properties of kenaf fibers and kenaf/ PLA composites. Mechanics of Materials, 40(4–5): 446-452.
-Rana, A.K., Mitra, B.C. and Banerjee, A.N., 1999, Short jute fiber reinforced polypropylene composites: Dynamic mechanical study. Journal of Applied Polymer Science, 71 (4): 531-539.
-Guo, W. and Ashida, M., 1993, Dynamic viscoelasticities for short fiber-thermoplastic elastomer composites. Journal of Applied Polymer Science, 50 (8): 1435-1443.
-Kalagar, M., Baziyar, B., Khademi eslam, H., Ghasmi, E. and Hemmasi, A.H., 2015. The investigation on composites produced using polylactic acid/wheat straw fibers treated with silane. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research 30(2): 207-219.
-Velasco, J. I., De Saja, J.A. and Martinez, A.B., 1996, Crystallization behavior of polypropylene filled with surface-modified talc. Journal of Applied Polymer Science, 61 (3): 125-132.
-Yussuf, A., Massoumi, I. and Hassan, A., 2010. Comparison of Poly lactic Acid/Kenaf and Poly lactic Acid/Rise Husk Composites: The Influence of the Natural Fibers on the Mechanical, Thermal and Biodegradability Properties. Journal of Polymers and the Environment, 18 (3), 422-429.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 780 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 597 |
||