تعیین برخی خواص مکانیکی و بررسی سینتیکی تخریب گرمایی زیست پلاستیک های تهیه شده از سلولوز کاه و آرد گندم

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

چکیده

به تازگی استفاده از زیست پلاستیک ها یا پلاستیک های با منشأ گیاهی، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این نوع  پلاستیک ها می توانند جای گزین مناسبی برای پلاستیک های متداول در تولید انواع محصولات پلاستیکی باشند. در این پژوهش، آرد گندم و سلولوز تهیه شده از کاه در نسبت های مختلف با گلیسرول مخلوط و با استفاده از پرس هیدرولیکی و قالب، نمونه های زیست پلاستیک تهیه شد. سپس، اثر درصد وزنی آرد در 3 سطح 70 %، 60 % و 50 % و درصد وزنی سلولوز در 3 سطح 75 %، 70 % و 65 % بر خواص مکانیکی این زیست پلاستیک ها بررسی شد. نتایج آزمایش های مکانیکی نشان داد، با کاهش درصد وزنی آرد و سلولوز مدول کششی و استحکام کششی زیست پلاستیک های تهیه شده کاهش می یابد. حداکثر مدول کششی برای نمونه های تهیه شده از آرد و سلولوز به ترتیب 5/ 12 و 8/6 MPs و حداکثر استحکام کششی به ترتیب 878 و 202 MPs به دست آمد. بررسی تخریب گرمایی زیست پلاستیک های تهیه شده با استفاده از آزمون گرمایی نشان داد، پلاستیک های ساخته شده از آرد، مقاومت گرمایی بیشتری نسبت به پلاستیک های ساخته شده از سلولوز کاه دارند. انرژی فعال سازی با استفاده از معادله آرنیوس برای زیست پلاستیک های تهیه شده از آرد و سلولوز کاه گندم به ترتیب 0/ 133 و 63/8 kJ/mol محاسبه شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mechanical Properties and Kinetics of Thermal Degradation of Bioplastics based on Straw Cellulose and Whole Wheat Flour

نویسندگان [English]

  • Hesam Omrani fard
  • Ahmad Ghazanfari Moghaddam
  • Mohsen Shamsi
  • S. Ahmad Ataei
چکیده [English]

During  the  past  two  decades  the  use  of  bioplastics,  as  a  suitable  alternative to  petroleum-based  plastics,  has  attracted  researchers'  attention  to  a  great extent.  In  this  study,  the whole wheat four and  straw cellulose at different proportions were mixed with glycerol and bioplastics sheets were obtained by a press type molding machine.  The mechanical  properties  of  samples  were  examined  on
compositions prepared by whole wheat weight in three proportions of 70, 60 and 50%
and the cellulose in three proportions 75, 70 and 65%. The tensile tests on the samples
indicated  that with  lowering  proportions  of  both  four  and  cellulose,  the modulus
of elasticity and  tensile  strength of  the bioplastics dropped as well. The maximum modulus of  elasticity  achieved  for  the four  and  cellulose  compositions were 12.5, and 8.6 MPa, and the maximum tensile strengths were 878 and 202 kPa, respectively. The TGA tests indicated that the bioplastics prepared from whole wheat four showed higher temperatures of thermal degradation. The activation energies calculated for the four and cellulose bioplastics, as estimated by Arrhenius type equation, were 133.0
and 63.8 kJ/mol, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • whole wheat flour
  • straw cellulose
  • bioplastic
  • mechanical properties
  • thermal degradation