بررسي تجربي فرايند و خواص فيزيكي اسفنج هاي بر پايه نشاسته گرمانرم

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، اثر ميزان پلي وينيل الكل و نرم كننده بر خواص فيزيكي فوم هاي آلياژي بر پايه نشاسته گرمانرم (TPS) توليد شده به روش تك مرحله اي طي فرايند اكستروژن مورد مطالعه قرار گرفت. نشاسته گرمانرم از طريق واكنش نرم كننده ها با نشاسته تحت دما و برش طي فرايند اكستروژن تهيه شد. همچنين سازگاري آميزه¬هاي نشاسته/ پلي وينيل الكلِ تهيه شده به روش اكستروژن با مقادير مختلف پلي وينيل الكل مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمون هاي طيف سنجي، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و بررسي ساختار ظاهري نشاسته گرمانرم حاوي اسيد سيتريك و مقايسه آن با نمونه فاقد اسيد سيتريك نشان داد كه اسيد سيتريك با برقراري پيوندهاي هيدروژني قوي تر با نشاسته علاوه بر ذوب شدن بهتر گرانول هاي نشاسته حين فرايند به بهبود مقاومت حرارتي آن نيز كمك مي كند. نتايج آزمون پراش پرتو ايكس(XRD)، نشان دهنده ي عدم وجود گرانول هاي ذوب نشده نشاسته در ساختار نشاسته¬ي گرمانرم حاوي اسيد سيتريك و آميزه هاي آن و به تبع آن ژلاتينه شدن كامل نشاسته طي فرايند مذكور بوده و ساختارهاي بلوري پلي وينيل الكل در آميزه هاي حاوي كمتر از 50 درصد پلي وينيل الكل ديده نشد. نتايج حاصل از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آزمون هاي ديناميكي- مكانيكي (DMA) حاكي از سازگاري بالاي دو فاز نشاسته و پلي وينيل الكل در آميزه در مقادير كمتر از 50 درصد پلي وينيل الكل بود. افزودن پلي وينيل الكل به نشاسته ي گرمانرم منجر به كاهش دماي انتقال شيشه اي نمونه شد. بررسي فوم نشاسته گرمانرم خالص و فوم هاي آلياژي نشان داد، تمامي فوم هاي آلياژي خواص فيزيكي بهتري نظير چگالي كمتر و چگالي سلولي بيشتر از خود بروز مي دهند. به طوري كه چگالي فوم خالص در بهترين حالت در فومهاي آلياژي از kg/m3 470 به kg/m3 140 و چگالي سلولي آن از cell/cm3 ۱۴/۳۰*۱۰۴ به۱۰۴ *۸۴۵/۳۵ cell/cm3 رسيد. بررسي اثر درصد نرم كننده بر خواص فوم ها نشان داد كه علي¬رغم تاثير خوب پلي وينيل الكل بر بهبود فرايند پذيري و استحكام مذاب نشاسته، به دليل اثر نرم كنندگي آن تعيين درصد مناسبي از نرم كننده در سيستم به منظور كنترل ويسكوزيته مذاب ضروري است به طوريكه كاهش درصد نرم كننده در تمامي مقادير پلي وينيل الكل منجر به بهبود چشمگير خواص فيزيكي فوم شد. نتايج بررسي هاي آناليز واريانس(ANOVA) نيز تاثيرگذاري بيشتر درصد نرم كننده نسبت به درصد پلي وينيل الكل در خواص فوم را تاييد كرد.

192779

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي - پليمر

دكتر محمد فصيحي