Щодо деяких механічних властивостей терасної дошки з деревинно-полімерних композитів із різним наповнювачем
DOI:
https://doi.org/10.31548/forest2021.02.003Анотація
Одним із напрямів перероблення деревинних відходів є їх використання у виробництві деревинно-полімерних композитів (ДПК). Актуальність деревинно-полімерних виробів зумовлено широким спектром застосування та якостями цього матеріалу. ДКП не гниє, не ушкоджується комахами та грибами, не містить шкідливих в’яжучих. Вироби з ДПК не розтріскуються, не жолобляться, водостійкі, що робить їх гарним матеріалом для виготовлення терасної дошки. Разом з тим, у терасної дошки мають бути певні механічні якості, що дасть змогу використовувати її в досить жорстких умовах – під дією вологи, УФ-випромінювання та з певним навантаженням.
Це дослідження мало на меті визначення основних фізико-механічних характеристик (щільності, міцності на згин, модуля пружності, водопоглинання, твердості, стійкості на стирання, зміни лінійних розмірів при зміні атмосферного середовища) зразків терасної дошки, виготовленої з ДПК з різними наповнювачами. Для дослідження було відібрано зразки з пустотілої терасної дошки, у яких як наповнювач застосовано поліетилен (ПЕ) та полівінілхлорид (ПВХ).
На основі проведених експериментальних досліджень було встановлено, що щільність обох зразків є достатньо високою, близькою до максимальної; різниця є несуттєвою, однак при дослідженні мікрозрізів під мікроскопом у зразках, у яких як в’яжуче застосовано ПЕ, спостерігається більша кількість порожнин, що свідчить про наявність зайвої вологи або нестачу мінеральних наповнювачів. Також це може бути ознакою деструкції полімеру. Визначено, що низка інших важливих показників, як-от міцність на згин, модуль пружності, водопоглинання, стійкість до стирання, найкращими виявилися у зразках із наповнювачем із полівінілхлориду. Найбільша різниця була у показника міцності на згин – 35 %. Також встановлено, що за твердістю обидва зразки виявилися рівнозначними. Проте модуль пружності у зразка з наповнювачем з ПЕ перевищив показники зразка з наповнювачем із ПВХ майже у 2,5 разу. Отже, на основі проведених досліджень можливо виявити низку чітких залежностей, які свідчать, що застосування полівінілхлориду як в’яжучого значно покращує фізико-механічні показники терасної дошки на основі деревинно-полімерного композиту.
Результати проведених досліджень дадуть змогу вирішувати проблеми покращення міцнісних характеристик деревинно-композиційного матеріалу для розширення асортименту на основі деревинних відходів.
Ключові слова: щільність, твердість, модуль пружності, водопоглинання, стійкість до стирання.
Посилання
Galiyev, I. M. (2015). Creation of multilayer flooring based on wood-polymer composites. Kazan [in Russian].
Khasanshin, R. R., Lashkov, V. A., Safin, R. R., & Valiyev, F. G. (2011). Heat treatment of wood filler in the production of composite materials. Technological University Bulletin, 20, 150-154 [in Russian].
Klesov, A. A. (2010). Wood-polymer composites. Sankt-Peterburg: Nauchnyye osnovy i tekhnologii [in Russian].
Lu, J. Z., Wu, Q., & Negulescu, I. I. (2005). Wood-fiber/high-density-polyethylene composites: Coupling agent performance. J. Appl. Polym. Sci, 96, 93-102. https://doi.org/10.1002/app.21410
Mazzanti, V., Pariante, R., Bonanno, A., Ruiz de Ballesteros, O., Mollica, F., & Filippone, G. (2019). Reinforcing mechanisms of natural fibers in green composites: Role of fibers morphology in a PLA/hemp model system. Compos. Sci. Technol, 180, 51-59. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2019.05.015
Mazzanti, V., Malagutti, L., Santoni, A., Sbardella, F., Calzolari, A., Sarasini, F., & Mollica, F. (2020). Correlation between mechanical properties and processing conditions in rubber-toughened wood polymer composites. Polymers, 12, 278.https://doi.org/10.3390/polym12051170
Mazzanti, V., Malagutti, L., Blanchard, M., Yi S., & Mollica, F. (2019). In-line rheological properties of rubber toughened Wood Polymer Composites. IOP Conf. Ser. Mater. Sci., 634:012043. https://doi.org/10.1088/1757-899X/634/1/012043
Mazzanti, V., Cavalcoli, V., Balbo, A., & Mollica, F. (2019). Hygrothermal degradation effects on a rubber toughened WPC. Mater. Today. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.11.062
Matseyevich, T. A., & Askadskiy A. A. (2017). Mechanical properties of a terrace board on the basis of polyethylene, polypropylene and polyvinylchloride. Construction: science and education, 3 (24), 48-49. https://doi.org/10.22227/2305-5502.2017.3.4
Safin, R. R., Galiyev, I. M., & Akhmadiyev, M. G. (2014). Modeling the properties of highly filled wood-polymer composite materials obtained by extrusion. Kazan Technological University Bulletin, 20, 150-154 [in Russian].
Yang, T. H., Leu, S. Y., Yang, T. H., & Lo, S. F. (2012). Optimized material composition to improve the physical and mechanical properties of extruded wood-plastic composites (WPCs). Constr. Build. Mater, 29, 120-127. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.09.013
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
