مقایسة اثر نانوسیلیس، نانورس، نانوگرافن و نانولولة کربنی بر خواص سایشی و مکانیکی چندسازة ساختهشده از پلیوینیل کلراید-آرد چوب
نویسندگان
1 گروه سلولزی و بستهبندی، پژوهشکدة شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران.
2 گروه سلولزی و بستهبندی، پژوهشکدة شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران.
3 گروه سلولزی و بستهبندی، پژوهشکدة شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران.
doi
10.22059/jfwp.2025.396855.1349چکیده
در این پژوهش عملکرد سایشی چندسازة ساختهشده از پلیوینیل کلراید-آرد چوب که با نانوسیلیس، نانورس، نانوگرافن و نانولولة کربنی تقویت شده است، ارزیابی شد. همچنین، خواص مکانیکی و سختی نمونه های دارای نانوذرات و نمونه های شاهد مقایسه شدند. برای این منظور، آرد چوب با نسبت وزنی 50 درصد با پلیوینیل-کلراید به روش اختلاط مذاب با یکدیگر ترکیب شدند. نانوذرات در مقادیر مختلف 1، 2، 3 و 5 درصد وزنی بهکار گرفته شد. آزمون سایش مطابق روش پین دیسک بر روی نمونه ها انجام شد و مقاومت به سایش و ضریب اصطکاک آنها اندازه گیری شد. جنبة ریختشناسی نمونهها بهمنظور مطالعة نحوة پراکنش نانوذرات در چندسازه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) انجام شد. نتایج نشان داد وجود نانوذرات موجب بهبود رفتار سایشی چندسازه ها از طریق کاهش نرخ سایش و افزایش ضریب اصطکاک آن میشود. همچنین در هنگام استفاده از نانوذرات در مقادیر زیاد (5 درصد وزنی)، خواص سایشی نمونه ها کاهش مییابد. کمترین مقدار کاهش وزن بهترتیب در نمونههای حاوی نانوسیلیس، نانوگرافن، نانولولة کربنی و نانورس برابر 0/11، 0/14، 0/19، و 0/22گرم در سطح بارگذاری 3 درصد مشاهده شد. مقدار کاهش وزن در نمونههای شاهد 0/33 گرم گزارش شد. یافته های حاصل از ارزیابی سختی و استحکام مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیتة خمشی، مقاومت کششی و مدول الاستیسیتة کششی) نشان داد که بیشترین مقدار این ویژگی ها در چندسازه های حاصل از اختلاط با 3 درصد نانوسیلیس بهدست آمد. تصاویر میکروگراف های الکترونی نشان داد که نانوذرات به طور همگن و مناسب در نمونه ها پراکنش یافته اند، اما با افزایش مقدار نانوذرات تا سطح 5 درصد، پراکنش نامناسب و تجمع ذرات اتفاق م یافتد.