University of Tehran
Journal of Forest and Wood Products
Home Page: https://jfwp.ut.ac.ir
Online ISSN: 2383-0530
Comparison between the performance of nanolignin and modified lignin with ionic liquid as a compatibilizer in wood-plastic composites
Hamed Younesi-Kordkheili
Department of Wood and Paper Science and Technology, Semnan University, Semnan, I.R. Iran. Email: [email protected]
ARTICLE INFO ABSTRACT
Article type:
Research Article
The aim of this study was to compare nanolignin and ionic liquid (IL)-treated lignin as new compatibilizers in Wood-Plastic Composites (WPC). For this purpose, lignin was extracted from black liquor and modified with [Emim][OAc]. Then, the modified lignin was used as a compatibilizer in the WPC. Nanolignin was prepared by an acidic method, and its performance was compared to that of ionic-liquid- treated lignin as a compatibilizer in the composites. Nanolignin and ionic liquid- modified lignin at the same levels (1, 3, and 5 wt%) were added to the wood flour and polypropylene mixture, and WPCs were manufactured using the hot press method. In the next step, all physical and mechanical properties of the prepared panels were analyzed using standard methods. FTIR analysis indicated that modification of lignin by an ionic liquid can change some chemical bonds and even produce new bonds. However, the chemical structures of the virgin lignin and nanolignin were similar. The physical and mechanical properties of the prepared composites indicated that the addition of both forms of lignin significantly increased the dimensional stability, bending properties (flexural modulus and flexural strength), and impact strength of the composites. Based on the findings of this research, IL-treated lignin exhibited better physical and mechanical results as a coupling agent in wood plastic composites compared to nanolignin; thus, the composites with 5 wt% have the highest mechanical strength and dimensional stability among all lignin-containing samples.
Article History:
Received 13 November 2022 Revised 28 January 2023 Accepted 28 January 2023 Published online15 June2023
Keywords:
FTIR, Lignin, Nanoparticle,
Physical and mechanical properties.
Cite this article: Younesi-Kordkheili, H.(2023). Comparison between the performance of nanolignin and modified lignin with ionic liquid as a compatibilizer in wood-plastic composites. Journal of Forest and Wood Products, 76 (1), 43-53. DOI:
http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.351121.1222
© The Author(s) Publisher: University of Tehran Press.
DOI: http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.351121.1222
نارهت هاگشناد
ةيرشن رف و لگنج
آ هدرو بوچ ياه
:هيرشن تياس https://jfwp.ut.ac.ir
:يكينورتكلا اپاش 0350
- 3535
سیاقم ة حلاصا نینگیل و نینگیل ونان نیب درکلمع هب ینوی عیام اب هدش
رد هدننکراگزاس ناونع
بوچ تیزوپماک -
کیتسلاپ
یلیخدرک یسنوی دماح
هورگ نانمس هاگشناد ،یعیبط عبانم هدکشناد ،ذغاک و بوچ عیانص و مولع .
یا ،نانمس .نار :همانایار [email protected]
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
:هلاقم عون یشهوژپ خیرات :هلاقم یاه
رات ی خ رد ی تفا : 22 / 80 / 1081
رات ی خ یرگنزاب : 80 / 11 / 1081
رات ی خ ذپ ی شر : 80 / 11 / 1081
رات ی خ راشتنا : 25 / 80 / 1082 ةسیاقم ،شهوژپ نیا زا فده
درکلمع نیب تارذونان نینگیل و نینگیل حلاصا هدش اب عیاام ینوای هاب ناونع
هدننکراگزاس رد دیدج
تیزوپماک بوچ - هب .دوب کیتسلاپ هایس تخپ عیام زا زاین دروم نینگیل ،روظنم نیمه
جارختسا هپت تفه سراپ ذغاکریمخ ةناخراک ةدنام یقاب عیاام اب حلاصا زا سپ و
ینوای ا - ایتا 0 - ایتم
هب مویلوزادیمیا بوچ تیزوپماک رد هدننکراگزاس ناونع
- نیان مه .تاهرگ راراق هدافتاسا دروام کیتاسلاپ
هب نآ درکلمع و هدش هیهت یدیسا شور اب نینگیلونان عیاام ااب هداش حلاصا نینگیل اب هدننکراگزاس ناونع
.تهرگ رارق هسیاقم دروم ینوی تارذونان
نینگیل و نینگیل حلاصا هدش اب عیام هب ینوی هباشم نازیم 1
، 0 و 5
هنومن و دیدرگ ههاضا نلیپورپ یلپ و بوچ درآ بیکرت هب ینزو دصرد مراگ سراپ شور ااب تیزوپماک یاه
زیلانآ جیاتن .دندش هتخاس اهدانویپ زا یخرب رییغت بجوم ینوی عیام اب نینگیل حلاصا هک داد ناشنFTIR
و
یم ییایمیش دیدج یاهدنویپ داجیا راتخااس رد یراییغت نینگیلوناان هاب نینگیل یدبت هک یتروص رد ددرگ
یمن داجیا نآ ییایمیش نومزآ جیاتن .دنک
وان ود راه ندوزاها ااب هاک داد نااشن یکیناکم و یکیزیه یاه
یگژیو و داعبا تابث ،نینگیل هب تیزوپماک هبرض هب تمواقم و یشمخ یاه
عم روط یان .تاهای شیازاها یراد
هتهای ساسارب نین مه هاب تباسن یراتهب دراکلمع ینوای عیاام اب هدش حلاصا نینگیل ،شهوژپ نیا یاه
هب نینگیلونان بوچ تیزوپماک رد هدننکراگزاس ناونع
- هب ؛داد ناشن کیتسلاپ یروط
تیزوپماک هک یواح یاه
5 اقم نیرتشیب یاراد ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل دصرد نیاب رد داعبا تابث نیرتلااب و یکیناکم تمو
هنومن ةیلک .دندوب نینگیل یاراد ةدش هتخاس یاه
:هژاودیلک فیط یجنس خرسوره یدبت
،هیروه
،نینگیل ،تارذونان یگژیو یکیناکم و یکیزیه یاه .
:دانتسا دماح ،یلیخدرک یسنوی (
1082 هب ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل و نینگیل ونان نیب درکلمع ةسیاقم .) بوچ تیزوپماک رد هدننکراگزاس ناونع
- .کیتسلاپ و گنج ةیرشن
ره آ هدرو بوچ یاه ، 67 ( 1 ،) 00 - 50 . DOI: http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.351121.1222
.ناگدنسیون©
:رشان .نارهت هاگشناد تاراشتنا هسسؤم
DOI:http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.351121.1222
1 . همدقم هدننکراگزاس اه
زا یکی ت و مهم یازجا أ
گریث ذ را رد بیکرت تیزوپماک بوچ یاه
- یم کیتسلاپ شاب
ن د
؛ ب ه یروط هک نازیم و ون
زا هدافتسا نآ
ت أ یمیقتسم ریث ر
صاوخ یو یگژیو و
تیزوپماک یاه یدیلوت
.دراد هب روظنم نیمه هدننکراگزاس نونکات
یددعتم یاه
هب روظنم تیزوپماک رد هدافتسا بوچ یاه
- هدش یهرعم کیتسلاپ مج زا هک دنا
نآ نیرتمهم هل اه
یم هب ناوت نلایس ،دیردینا کیئلام
تانایسوزیا و درک هراشا
. اب س نیا رثکا ،نیا دوجو هدننکراگزا
تمیق یاراد ییایمیش یاه تیمس و
یدایز .دنتسه هب ، یلد نیمه
رد ناققحم یارب شلات
نتهای اس هدننکراگز یاه
تسیز طیحم رادتسود و لااب تیفیک اب دیدج تیزوپماک یارب
یاه بوچ - کیتسلاپ
یم نشاب د [ 1 ].
زا شیب هنلااس ،رگید یوس زا 58
نت نویلیم تخپ عیام
ناخراک رد هایس ه
یاه دیلوت ذغاکریمخ یم
رتشیب هک دنوش
نآ اه چیه نودب یدنمشزرا دربراک هنوگ
یم تخوس فرصم هب اهنت .دنسر
ریخا
ًا یارب یدیدج یاهدربراک نینگیل
رد دوجوم عیام
تخپ دننام هایس نآ زا هدافتسا
رد اه لوت داوم ،بسچ دی تسیز
بیرخت ریذپ هریغ و یتسیز یاهدیسا ، تسا هدش داهنشیپ
[ 2 ] زا یکی .
مهم یاهدربراک دیدج و
نینگیل نآ زا هدافتسا هب
رد هدننکراگزاس ناونع تیزوپماک
یاه بوچ - یم کیتسلاپ دشاب
[ 0 ] . نینگیل دننام
ریاس هدننکراگزاس اه
کیلیفیفمآ راتخاس یاراد ب هدوب
ه یروط هک ) یهوردیه( تسودبآ شخب یاراد مه هب
شخب اب لاصتا روظنم
یزلولس فایلا )بوهوردیه(زیرگبآ شخب مه و
هب یرمیلپ شخب اب لاصتا روظنم دوخ ییایمیش راتخاس رد
یم .دشاب نینگیل یم ار -
زا ناوت مه ة عبانم تخپ عیام هایس
هناخراک یاه ذغاکریمخ اما درک جارختسا
هک هداد ناشن هتشذگ تاقیقحت جیاتن نینگیل
یاه
ار جیاتن نیرتهب ادوس و تهارک نینگیل دننام ییایلق هب
نیب رد هدننکراگزاس ناونع نینگیل اونا
فلتخم هداد ناشن دوخ زا دنا
[ 0 ].
اب
،دوجو نیا یل
رکب نینگ هب
شنکاو یلد رتمک ییایمیش یرگ
هدننکراگزاس اب هسیاقم رد یمن ،ییایمیش یاه
یدنمزاین دناوت مزلا یاه
بوچ تیزوپماک دیلوت یارب -
کیتسلاپ یگژیو اب
ار درادناتسا یاه فرطرب
هب .دزاس یم ، یلد نیمه نینگیل ییایمیش راتخاس تسیاب
ددرگ حلاصا هورگ و
دیدج یلماع یاه دایز دنویپ تیلباق اب
.ددرگ داجیا نآ رد هلمج زا نویسلایتم و ایحا ،نویسادیسکا ،نویسلاونه
شور جیار یاه هب
روظنم نینگیل ییایمیش راتخاس حلاصا یم
دنشاب
Younesi-Kordkheili
( ناراکمه و 2828
) شور فلتخم یاه
دنداد رارق هسیاقم دروم ار نینگیل حلاصا .
نآ جیاتن اد ناشن اه ینوی عیام اب نینگیل حلاصا هک د
هب تسیز طیحم رادتسود یلد
،ندوب شهاک هجوت باق هورگ
شیازها و یسکوتم یاه تیلباق
شنکاو نینگیل یرگ اراد
ی تبسن یرتهب درکلمع شور ریاس هب
یاه
حلاصا نینگیل تسا [ 5 ].
رگید یوس زا
، ونان ملع تهرشیپ اب یروانه
، ریخا
ًا .تسا هدش داجیا نینگیل زا نینگیلونان دیلوت ییاناوت
نینگیلونان دیلوت یگدی یپ
راتخاس یاه تشرد
لوکلوم ار نینگیل یدایز رادقم هب
یم شهاک بجوم قیرط نیا زا و دهد
دوبهب
و درکلمع عیزوت
ونکی یم هزاسدنچ راتخاس رد نینگیل تخا .ددرگ
نژورته ندوب و یگدنکارپ یگژیو
یاه نینگیل رکب زا ونت دایز
عبانم یزلولسونگیل و
شور ییایمیش دروم هدافتسا یارب یزاسادج نینگیل
یشان یم ددرگ . اب یدبت نینگیل هب تارذونان
،نینگیل
دصرد یدایز زا نیا تارییغت هتساک دهاوخ دش و نینگیل نگمه رت و خاونکی یرت ب ه یم تسد دیآ .
دیلوت اب نینگیل تارذونان تخیر
هریغ و هتیدیسا ،امد دننام شنکاو طیارش لرتنک اب توافتم یسانش یم تروص
دریگ ناققحم .
نینگیل تارذونان هک دنداد ناشن یفلتخم هب
بسانم یراگزاس و بسانم یرادیاپ ،ندوب یمس ریغ تلع
، یم اوت ن دن هب ناونع
یتنآ گ هدننکرادیاپ ،نادیسکا و رون/امر
تیوقت دننک ة تیزوپماک دروم اه
ریگ رارق هدافتسا ن
د [ 7 ] . وYang
ناراکمه ( 2821 یسررب هب )
یگژیو تیزوپماکونان فلتخم یاه رب یاه
یاپ ة یلپ کلا ینیو تیوقت
هدش آ جیاتن .دنتخادرپ نینگیلونان فلتخم ریداقم اب ن
ناشن اه
هک داد تیزوپماکونان نیا یترارح یرادیاپ نینگیلونان ندوزها اب اه
هب ینعم روط یراد
یم شیازها .دبای
نین مه نآ اه دندرک نایب هک
تیزوپماک یششک تمواقم زا اه
27 رد لاکساپاگم نومن
ة هب دهاش 00 تیزوپماکونان رد لاکساپاگم یواح یاه
0 دصرد نینگیلونان
یم شیازها دبای
[ 6 ] .
نونکات ت دروم رد أ
نینگیل ریث هب
هدننکراگزاس ناونع تیزوپماک صاوخ یور
یاه بوچ - شرازگ کیتسلاپ یناواره یاه
رشتنم
تسا هدش [
9 - 0 ] ت دروم رد یدایز ناققحم نین مه أ
شهوژپ هب تیزوپماک صاوخ یور فلتخم تارذونان ریث هتخادرپ
دنا [ 10 -
18 ].
دروم رد نونکات ،دوجو نیا اب تأ
ریث نینگیل تارذونان و ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل هب
یور هدننکراگزاس ناونع صاوخ
تیزوپماک یاه
بوچ - یشرازگ کیتسلاپ هئارا
،هعلاطم نیا زا فده نیاربانب .تسا هدشن سیاقم
ة اب هدش حلاصا نینگیل درکلمع
نینگیل تارذونان و ینوی عیام هب
م و یکیزیه صاوخ یور هدننکراگزاس ناونع بوچ تیزوپماک یکیناک
- یم کیتسلاپ .دشاب
54 رف و لگنج ةيرشن
آ هدرو بوچ ياه ،
رود ة شش و داتفه رامش ،
لوا ة ، 2541
2 شور . شهوژپ یسانش
گاب یادوس نینگیل زا زاین دروم سا
تخپ عیام هایس
ناخراک ة ذغاکریمخ سراپ
دش جارختسا یدیسا شور اب هپت تفه [
10 ].
یلپ باذم نایرج صخاش اب نلیپورپ 18min
/ 18g
ا ز دیردینا کیئلام .دش هیهت ماما ردنب یمیشورتپ تکرش یلپ
نلیپورپ زاین دروم1
تکرش زا زین ایمیک
دیواج باذم نایرج صخاش اب ناهفصا 18min
/ 188 g
ت .دش هیه شار بوچ درآ زا قیقحت نیا رد هب
ناونع
دام ة هدافتسا هدننکرپ دش
. ینوی عیام 1
- یتا 0 - میلوزادیمیا یتم و2
یلک ة ییایمیش داوم زاین دروم
زین .دش هیهت کرم تکرش زا
2 - 1 . لحارم ماجنا راک
2 - 1 - 1 . ةیهت نینگیل تارذونان
: یهت ة قباطم نینگیل تارذونان شور
وChen
( ناراکمه 2819
) دش ماجنا [ 15 ].
0 / 1 نینگیل مرگ
رد 58 یلیم زا دعب ،دش ح لوکیلگ نلیتا رتیل 0
تعاس ینزمه لولحم یلک ة یصلاخان ادج نویسارتلیه مع اب ح باقریغ یاه
دیسا کیرلکوردیه سپس .دندش (
825 / 8 ب )رلاوم ه تروص 0 .دش ههاضا لولحم هب هقیقد ره رد هرطق لولحم
رد فرظ 0 یرتیل هب
تدم هس زور اب ضیوعت بآ هس راب رد زور زا هدافتسا اب لول
ة نوتلاد ددع اب ،زیلاید 1888
- 28888 زیلاید تارذونان .دش نینگیل
سپ
زا بوسر رد کیردیرلک دیسا قیقر
رد 2 و pH=
سپس ژویفیرتناس و
کینوسارتلوا یارب
ندیسر هب یثنخ pH
یبایزاب دندش .
ب نینگیلونان ه
یامد رد هدمآ تسد 08
جرد ة یتناس تدم هب دارگ 00
رد تعاس آ
نو
ًلاماک .دیدرگ کشخ یگژیو
یاه تخیر یتخانش
و نینگیل ماش نینگیلونان
هزادنا و ذهانم مجح طسوتم ،هژیو حطس یریگ طسوتم
زادنا ة شور اب ذهانم یامد ردBET
288 جرد ة
یتناس دارگ هزادنا دش یریگ لودج رد نآ جیاتن هک
1 هئارا تسا هدش .
لودج 1 . یگژیو یاه تخیر یتخانش نینگیل و نینگیلونان
هژیو حطس
1 ( g-
m2
) ذفانم مجح طسوتم
1 ( g-
cm3
) ذفانم هزادنا طسوتم
( )mm
نینگیل 85061
/ 8 8886
/ 8 05
/ 0
نینگیل ونان 1677
/ 7 8890
/ 8 99
/ 5
2 - 1 - 2 . حلاصا نینگیل اب عیام ینوی
نینگیل:
ساسارب یشور هک طسوت وQu
ناراکمه ( 2885 ) شرازگ هدش
،دوب حلاصا
دش [ 17 .]
یارب یسررب ریثأت کی رامیت عیام ینوی رب صاوخ یترارح
،نینگیل تاتسا 1 - یتا - 0 - یتم مویلوزادیمیا
[(
Emim][OAc
)]
کش(
1 ) اب نینگیل ساگاب ادوس اب تبسن 25:1 طولخم دش . سپ زا ترارح نداد رد یامد 128 جرد ة
یتناس دارگ هب تدم 08
،هقیقد بآ هزینوید هدش هب تبسن ینزو 5:1 ههاضا دش و سپس اب نویسارتلیه ءلاخ
یبایزاب دش . دام ة دماج
تهایزاب هدش هب روط ررکم ات رتلیه یبسن ندش زیمت نامز بق
زا کشخ ندش رد روک ة ءلاخ رد یامد 08 جرد ة یتناس دارگ اب بآ
هزینوید هرابود هتسش دش .
لکش 1 . عیام ینوی تاتسا 1 - یتا - 0 - یتم مویلوزادیمیا
1- MAPP 2- [Emim][OAc]
2 - 1 - 3 . فیط یجنس :FTIR
تارییغت رد راتخاس نینگیل سپ زا حلاصا اب کی عیام ینوی نینگیلونان هب یدبت زا سپ و
طسوت فیط یجنس خرسوره یدبت هیروه (
FTIR) (Shimadzu FTIR 8400S
، نپاژ ) هیزجت و یلحت دش . فیط زا FTIR
کمن اب طولخمKBr
1 دصرد یمرج نینگیل یردوپ رد دودحم ة
1
cm-
088 ات 0888 هب تسد دمآ .
2 - 1 - 4 . دیلوت تیزوپماک بوچ
- تسلاپ کی
یلپ:
،نلیپورپ ونان
،نینگیل نینگیل رامیت هدش اب ای IL
هب MAPP
ناونع ماع
هدننکراگزاس
، و درآ بوچ ساسارب لودج 2 رد طولخم نک بیکرت دندش . طلاتخا رد یامد 108 جرد ة یتناس دارگ و 08 رود رد
هقیقد ( )RPM
هب تدم 18 هقیقد ماجنا دش . زا دعب بایسآ داوم ، صاح هنومن اه رد یامد 108 جرد ة یتناس دارگ و راشه 0
لاکساپاگم تحت
سرپ مرگ دنتهرگ رارق .
هنومن اه رد طیارش لرتنک هدش ( 58 دصرد تبوطر یبسن و 20 جرد ة یتناس دارگ ) هب تدم
هتفه ود بق زا شیامزآ یرادهگن دندش
.
لودج 2 . هوحن کرت ی ب لوا داوم ی ه رد هت ی ة زوپماک ی ت اه ی بوچ - تسلاپ ی ک دروم هعلاطم پ دیردینا کیئلام
یل
(نلیپورپ دصرد )
لونان ی نگ ی ن
( دصرد )
لی نگ ی ن حلاصا ش هد
اب ام ی ع ی نو ی
( دصرد )
درآ بوچ
( دصرد
) یلپ)دصرد (نلیپورپ
8 8 8 78 08 WPC
2 8 8 78 00 WPCM
0 8 1 78 09 WPCI1
0 8 0 78 06 WPCI3
0 8 5 78 05 WPCI5
0 1 8 78 09 WPCN1
0 0 8 78 06 WPCN3
0 5 8 78 05 WPCN5
2 - 1 - 5 . یسررب صاوخ یکیزیف و یکیناکم
بذج :
بآ و یگدیشکاو تماخض
ناپ اه ساسارب درادناتسا
ASTM D-
7031-04
هزادنا یریگ دش . نومزآ شمخ تیزوپماک اه
هب بیترت قباطم اب تاصخشم
ASTM D790-03
اب هدافتسا زا هاگتسد
6205
Instron
ماجنا دش . نومزآ هبرض ساسارب
ASTM-D256
اب هدافتسا زا هاگتسد تست ماجناIZOD
دش .
2 - 1 - 6 . هیزجت لیلحت و هداد اه
ًلاماک یرامآ حرط زا :
تروص رد و دش هدافتسا یروتکاه شیامزآ تحت لداعتم یهداصت
ینعم نومزآ زا ،اهرتماراپ رثا ندش راد سیاقم
ة نانیمطا حطس رد نکناد نیگنایم 95
دصرد هب باختنا روظنم م
ؤ نیرترث هرهب اهرامیت
.دش هتهرگ 3 - هتفای و شهوژپ یاه ثحب
3 - 1 . فیط یجنس FTIR
کش 2 زمرق نودام فیط اب هسیاقم رد ار نینگیلونان و ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل
یم ناشن رکب نینگیل .دهد
،جیاتن ساسارب
کیپ زا یخرب رییغت راچد ینوی عیام اب حلاصا زا دعب رکب نینگیل راتخاس رد اه
هدش دنا حلاصا نینگیل ،رکب نینگیل اب هسیاقم رد .
یرتمک یسکوردیه نازیم ینوی عیام اب هدش دناب رد
1
cm-
0008 یم ناشن حا هک دهد ت
ًلاام ب ه یلد شنکاو هورگ اه عیام یلماع ی
هورگ اب ینوی یم نینگیل یسکوردیه یاه
ا نینگیل نین مه .دشاب ینعم شهاک ینوی عیام اب هدش حلاص
کیپ رد یراد یاه
cm-
12151
و
1
cm-
1705 م ناشن ی دناب رد شهاک .دهد
1
cm-
1215 اشن ن یم دناب تدش هک دهد
C -
وC H -
هدش حلاصا نینگیل ردC
ینوی عیام اب کیپ نیا شهاک .تسا رتمک
ًلاامتحا اه رگنایب
نتهاکش ب نینگیل کیتافیلآ شخب دع
رامیت اب ینوی عیام یم
دشاب . کیپ
رد
1
cm-
1705 هورگ هب طوبرم رگ رد دوجوم C=O
هو هورگ و ینوبرک ، یسکوبرک یاه نونیک یاه
یم کیپ نیا شهاک .دشاب
ناشن دنهد ة زیا ای فاکش رمو
ی هورگ و یرتسا یاهدنویپ نویساز تک ینوبرک یاه
یم ینوی عیام اب رامیت لوط رد نو .دشاب
نینگیل
54 رف و لگنج ةيرشن
آ هدرو بوچ ياه ،
رود ة شش و داتفه رامش ،
لوا ة ، 2541
رد یدیدج کیپ یاراد ینوی عیام اب هدش حلاصا
1
cm-
988 1 یم
ًلاامتحا هک دشاب شت هب طوبرم
ک دنویپ ی
N -
و ینوی عیام نیبC
یم نینگیل دشاب
[ 5 .]
کش 0 ناشن ار ینوی عیام و نینگیلونان یلامتحا شنکاو یم
.دهد
فیط نیب رگید یوس زا یسوسحم توافت چیه نینگیلونان و نینگیل زمرق نودام یاه
هدهاشم یمن دوش کش(
2 ) نیا .
نیدب زادنا یتقو هک تسا ینعم ة
زادنا هب نینگیل لوکلم ة
یم ادیپ شهاک ونان ایمیش راتخاس دنک
یمن رییغت راچد نآ یی .دوش
Zikeli
و
ناراکمه ( 2819 فیط اب ار نینگیل ونان و نینگیل راتخاس ) یجنس
FTIR
دنداد رارق یسررب دروم [
16 ] نآ . هک دنداد ناشن زین اه
ًلاماک ود نیا فیط .دنتسه رگیدمه هباشم
لکش 2 . فیط یجنس نینگیلFTIR
حلاصا هدش اب فلا ) عیام
،ینوی ب ) نینگیلونان و ج ) نینگیل رکب
لکش 3 شنکاو . اه ی لامتحا ی تارذونان ل ی نگ ی ن و ام ی ع ی نو ی
3 - 2 . بوچ تیزوپماک یکیزیف صاوخ -
:کیتسلاپ
کش 0 هب تیزوپماک تماخض یگدیشکاو و بآ بذج بیترت یاه
زا دعب ار نینگیل تارذونان و ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل ،هدش هتخاس 20
تعاس هطوغ رطقم بآ رد یرو ار
یم ناشن نیا .دهد
کش یم ناشن اه نینگیل ندوزها هک دنهد
هب تیزوپماک تماخض یگدیشکاو و بآ بذج نازیم شهاک بجوم هدننکراگزاس ناونع
بوچ - یم کیتسلاپ بآ تیهام هب وضوم نیا تلع هک ددرگ
یمرب نینگیل زیرگ هک ددرگ
هب یلد یبطقریغ نبرکوردیه ریجنز دوجو
ج
و قلح ة کیتامورآ هب
کی ناونع عهد
دننک ة یم مع بآ لوکلوم نین مه .دنک
یم نینگیل یاه فاکش زا یخرب دناوت
دوجوم زیر یاه
شخب هب بآ ذوفن زا عنام و هدرک رپ ار تیزوپماک راتخاس رد قیمع یاه
کش .دندرگ تیزوپماک رت 0
یم ناشن اب هسیاقم رد هک دهد
تیزوپماک تارذونان یواح یاه
تماخض یگدیشکاو و بآ بذج نازیم رتشیب شهاک بجوم ینوی عیام اب نینگیل حلاصا ،نینگیل
یم تیزوپماک هب ؛ددرگ
یروط بآ بذج هک تیزوپماک
یاه یواح 1 ، 0 و 5 ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل دصرد هب
بیترت 22 ، 0
و 00 بذج .تسا هدوب نینگیلونان یواح تیزوپماک زا رتمک دصرد بآ
و یگدیشکاو تماخض
تیزوپماک رتمک یاه
یواح نینگیل
رامیت هدش اب ینوی عیام یم ار
ناوت هب شنکاو یریذپ رتلااب رد نینگیل لوکلم حلاصا
هدش تبسن هب نینگیل و نینگیل ونان حلاصا
هدشن طبترم تسناد . شنکاو یریذپ رتلااب نینگیل حلاصا هدش اب عیام
،ینوی دنویپ نینگیل ار هب فایلا یعیبط و یلپ نلیپورپ دوبهب و
ًلاامتحا تابث قیرط نیا زا یداعبا
ناپ اه ار یم شیازها شیازها .دهد
تبسن نینگیل حلاصا هدش زا 1 هب 5 دصرد
،ینزو ًلاامتحا
دنویپ نیب هورگ یاه یسکوردیه فایلا
یعیبط و هورگ یاه یلماع رمیلپ ار شیازها یم دهد . نین مه هب نینگیل یدبت اب
دادعت ،نینگیلونان ناکم
یاه شنکاو ریذپ هب نینگیل تارذونان یواح تیزوپماک بآ بذج نازیم و هدش رتشیب یهجوت باق روط
هب یم شهاک یدایز نازیم ساسارب .دبای
هتهای یاه نیا
،شهوژپ نیرتمک
نازیم بذج بآ یارب تماخض یگدیشکاو و ناپ
یاه
هتخاس هدش اب 5 دصرد نینگیل حلاصا هدش هدهاشم
،دش رد یلاح هک نیرتشیب رادقم بذج هب طوبرم ناپ
یاه هتخاس هدش مدع رد
روضح داوم هدننکراگزاس .دوب
ریثأت تبثم نینگیل هب ناونع ماوع تفج هدننک رب یرادیاپ یداعبا بوچ تیزوپماک -
کیتسلاپ طسوت
ققحم نی شرازگ هدش تسا [ 10 ] .
لکش 4 . بذج بآ ( فلا ) یگدیشکاو تماخض ( ب ) تیزوپماک یاه دروم هعلاطم دعب زا 20 تعاس هطوغ یرو
44 رف و لگنج ةيرشن
آ هدرو بوچ ياه ،
رود ة شش و داتفه رامش ،
لوا ة ، 2541
3 - 3 . بوچ تیزوپماک یکیناکم صاوخ -
کیتسلاپ
تیزوپماک یشمخ تمواقم و لودم لودج رد هدش هتخاس یاه
0 ا هئار .تسا هدش یم ناشن جیاتن
دهد هک نینگیل ندوزها هب
ونع نا
ینعم شیازها بجوم هدننکراگزاس یشمخ تمواقم و لودم راد
تیزوپماک اه
یم .ددرگ ساسارب هتهای یاه صاح ، رد تیزوپماک نیب -
،نینگیل یواح یاه تیزوپماک
یاه ماش 5 دصرد نینگیل ینوی عیام اب هدش حلاصا نیرتلااب یاراد
یناسشک تیصاخ
( 2065 اگم )لاکساپ هدوب
یلاح رد ک هک تیزوپما یاه یاراد 1 دصرد نینگیلونان لودم نیرتمک
یناسشک تیصاخ (
1102 اگم
)لاکساپ دنداد ناشن ار .
نین مه تیزوپماک ،نینگیل زا هدافتسا تباث حطس کی رد یاه
ینوی عیام اب هدش حلاصا یناسشک تیصاخ
تمواقم و یشمخ
ب تبسن یرتلااب تیزوپماک ه
یاه تساراد نینگیلونان یواح هک
نآ تلع
ًلاامتحا نازیم رد توافت هب
شنکاو رب نینگیل ون ود نیا یریذپ یم
ددرگ [ 5 .]
عیام ینوی بجوم هورگشهاک
یاه یسکوتم و شهاک نزو یلوکلم نینگیل هدش
و زا قیرط بجوم شیازها ناکم یاه یشنکاو لاعه رد راتخاس نینگیل یم ددرگ [ 10 ].
دوبهب شنکاو اب حلاصا زا دعب نینگیل یریذپ
شیازها بجوم ینوی عیام رتشیب
اک یازجا نیب یضرع تلااصتا م
و هدش تیزوپ
ًلاامتحا و یتفس شیازها بجوم قیرط نیا زا
تیزوپماک رد یلخاد تلااصتا بوچ
- کیتسلاپ یم
ددرگ . یگژیو دوبهب دروم رد تارذونان ندوزها زا دعب تیزوپماک یکیناکم یاه
یم هب ناوت ک شها زادنا ة تارذ و نینگیل نآ یپرد
شیازها و هژیو حطس ناکم
یشنکاو یاه هک درک هراشا نینگیل
شیازها بجوم
نازیم تیزوپماک یازجا نیب یضرع تلااصتا یم
ددرگ [ 19 ] . نین مه تارذونان
فاکش ندرکرپ ییاناوت نینگیل رد دوجوم یاه
یعیبط فایلا صاهدح و رمیلپ سیرتام -
یلپ ورپ ب تخاس دنیآره رد هک نلیپ ه
یم دوجو راد ار دیآ ن قیرط نیا زا و د یم
بجوم دناوت
اقترا ء یشمخ صاوخ تیزوپماک
.ددرگ لودج 0 یم ناشن نین مه هک دهد
تیزوپماک یشمخ تمواقم یاه
نینگیل یاراد حلاصا
هب ینوی عیام اب هدش زا هتسویپ تروص
1 هب 5 شیازها دصرد یم
دبای ب ه یروط هک تیزوپماک بوچ یاه
- یواح کیتسلاپ 5
دصرد
نینگیل هدش حلاصا یشمخ تمواقم نیرتشیب یاراد
هدوب دنا ( 01 )لاکساپاگم نیا .
یلاح رد ا تس تیزوپماک دروم رد هک یواح یاه
رثکادح نینگیل تارذونان یشمخ تمواقم
رد تیزوپماک یاه
یواح 0 دصرد یم هدهاشم نینگیلونان دوش
( 00 )لاکساپاگم تلع هک
ًلاامتحا رما نیا رد نآ زا هدافتسا یلااب یاهدصرد رد نینگیل عمجت
یهت ة تیزوپماک یم
.دشاب
لودج 3 . یگژیو یکیناکم یاه تیزوپماک
بوچ یاه - هعلاطم دروم کیتسلاپ
هتیسیتسلاا لودم (
)MPa یشمخ تمواقم
( )MPa هبرض هب تمواقم
( J/m2
)
* WPC
±113 1305
±5 33
±53 300
WPCM
±135 3003
±6 33
±66 1330
WPCI1
±38 3333
±5 30
±33 1103
WPCI3
±83 3836
±3 53
±33 1330
WPCI5
±100 3383
±3 31
±35 1306
WPCN1
±33 3303
±3 38
±30 1153
WPCN3
±60 3635
±1 53
±33 1530
WPCN5
±31 3883
±5 53
±33 1333
* ناشن دادعا نیا .دنشاب یم رایعم فارحنا هدنهد
تیزوپماک هبرض هب تمواقم نین مه یاه
بوچ - هدش هتخاس کیتسلاپ زین
لودج رد 0
.تسا هدش شرازگ نامه
هک روط
یم هدهاشم نیب رد دوش
تیزوپماک
،نینگیل یواح یاه نازیم نیرتشیب
هبرض هب تمواقم (
1097 تیزوپماک رد )لاکساپاگم یاه
یواح 5 دصرد نینگیل ینوی عیام اب هدش حلاصا یم هدهاشم
نین مه .دوش ناپ
هدننکراگزاس روضح مدع رد هدش هتخاس یاه
نازیم نیرتمک هبرض هب تمواقم
( دنداد ناشن ار 088
)لاکساپاگم .
دوبهب شنکاو یسناتپ یرگ
ینوی عیام اب حلاصا زا دعب نینگیل
شیازها بجوم قیرط نیا زا و هدش تیزوپماک یازجا نیب یضرع تلااصتا رتشیب شیازها بجوم هبرض هب تمواقم
یزوپماک ت
یم ددرگ [ 5 .]
صت زا هدش هیهت ینورتکلا پوکسورکیم ریو تیزوپماک
یاه نینگیل یاراد حلاصا
هدش عیزوت ینوی عیام اب تخاونکی
رت
ناشن ار رمیلپ سیرتام رد نینگیل یم
دهد کش(
5
، ب .)
فلا
ب
لکش 5 - ریواصت یپوکسورکیم تیزوپماک
یاه فلا ) نودب هدننکراگزاس ب
) حلاصا هدش اب عیام ینوی
هتهای ساسارب رگید یوسزا یاه
صاح دیردینا کیئلام ندوزها ، یلپ
ت نلیپورپ أ یشمخ صاوخ یور یتبثم ریث هب تمواقم و
هبرض تیزوپماک بوچ یاه
- کیتسلاپ تمواقم شیازها .دراد
ندوزها اب یکیناکم یاه لاقتنا هبMAPP
م ؤ رث و فایلا نیب شنت
یمرب رمیلپ شرازگ نونکات .ددرگ
ت دروم رد یدعتم یاه أ
ندوزها تبثم ریث صاوخ یورMAPP
فلتخم تیزوپماک یکیناکم هئارا اه
تسا هدش [
28 ].
41 رف و لگنج ةيرشن
آ هدرو بوچ ياه ،
رود ة شش و داتفه رامش ،
لوا ة ، 2541
4 . هجیتن یریگ اهداهنشیپ و
نینگیل ناواره رمیلپ نیرت کیتامورآ
.تسا نیمز یور ریذپدیدجت لاس رد
نینگیل زا هدافتسا ،ریخا یاه هب
یلد یگژیو یاه بسانم
.تسا هتهرگ رارق هجوت دروم نآ
،شهوژپ نیا زا فده سیاقم
ة درکلمع نیب تارذونان نینگیل و نینگیل حلاصا هدش اب عیام ینوی
هب ناونع دننکراگزاس ة
رد دیدج تیزوپماک بوچ
- کیتسلاپ جیاتن .دوب
فیط هیروه یدبت زمرق نودام یجنس حلاصا هک داد ناشن
رییغت بجوم ینوی عیام اب نینگیل راتخاس رد
ییایمیش نآ یم ددرگ نیب هک تسا یلاح رد نیا . ییایمیش راتخاس
نینگیل و نینگیلونان
یمن هدهاشم یتوافت .دوش
نومزآ جیاتن یکیناکم و یکیزیه یاه
تیزوپماک هعلاطم دروم یاه
ون ود ره ندوزها اب هک داد ناشن
نینگیل یلک ة یگژیو یسررب دروم یاه هب
ینعم روط یم شیازها یراد
.دبای نین مه هتهای ساسارب
اه ، عیام اب هدش حلاصا نینگیل
نینگیلونان هب تبسن یرتهب درکلمع ینوی هب
بوچ تیزوپماک رد هدننکراگزاس ناونع -
تسا هداد ناشن کیتسلاپ
؛ ب ه یروط هک
تیزوپماک یواح یاه
5 دصرد تمواقم نیرتشیب یاراد ینوی عیام اب هدش حلاصا نینگیل رتلااب و یکیناکم یاه
رد داعبا تابث نی
نیب یلک ة هنومن هدش هتخاس یاه نینگیل یاراد
دوب . ساسارب قیقحت نیا جیاتن
، یم نینگیل زا ناوت زا یجارختسا
تخپ عیام هایس
نآ یارب یدنمشزرا دربراک هزورما هک ذغاکریمخ هدشن تهای اه
هب تسود هدننکراگزاس ناونع ب تسیز طیحم راد
ه یاج
هدننکراگزاس تیزوپماک رد جیار ییایمیش یاه
بوچ یاه -
.دومن هدافتسا کیتسلاپ
5 عبانم .
[1]. Shen, Z., Ye, Z., Li, K., &Qi, C. (2021). Effects of coupling agent and thermoplastic on the interfacial bond strength and the mechanical properties of oriented wood strand–thermoplastic composites. Polymers, 13(23), 1-11.
[2]. Rozman, H.D., Tan, K.W., Kumar, R.N., Abubakar, A., Ishak, M., &Ismail, H. (2000). Effect of lignin as a compatibilizer on the physical properties of coconut fiber-polypropylene composites. European Polymer Journal, 36(7), 1483-1494.
[3]. Xu, K., Li, K., Zhong, T., Guan, L., Xie, C., &Li, S. (2014). Effect of chitosan as biopolymer coupling agent on the thermal and rheological properties of polyvinyl chloride/wood flour composites. Composites Part B: Engineering, 58(2), 392-399.
[4]. Younesi-Kordkheili, H., Pizzi, A., & Niyatzade, G. (2016). Reduction of formaldehyde emission from particleboard by phenolated kraft lignin. The Journal of Adhesion, 92(6), 485-497.
[5]. Younesi-Kordkheili, H., &Pizzi, A. (2020). Ionic liquid- modified lignin as a bio- coupling agent for natural fiber- recycled polypropylene composites. Composite part B- Engineering, 181(2020), 1-6.
[6]. Qi, G., Yang, W., Puglia, D., Wang, H., Xu, P., Dong, W., Zheng, T., &Ma, P. (2020). Hydrophobic, UV resistant and dielectric polyurethane-nanolignin composites with good reprocess ability. Materials and Design, 196(2020), 1-11.
[7]. Yang, W., Ding, H., Qi, G., Li, C., Xu, P., Zheng, T., Zhu, X., Kenny. J.M., Puglia, D., &Ma, P. (2021).
Highly transparent PVA/nanolignin composite films with excellent UV shielding, antibacterial and antioxidant performance. Reactive and Functional Polymers, 162(2021), 1-12.
[8]. Mariotti, N. (2014). Combination of esterified kraft lignin and mape as coupling agent for bark/hdpe composites. Journal of Materials Science Research, 3(2), 8-22.
[9]. Luo, S., Cao, J., & Sun, W. (2017). Evaluation of Kraft lignin as natural compatibilizer in wood flour/polypropylene composites. Polymer Composites, 38(11), 2387-2394.
[10]. Younesi-Kordkheili, H., Farsi, M., & Rezazadeh, Z. (2013). Physical, mechanical and morphological properties of polymer composites manufactured from carbon nanotubes and wood flour. Composites Part B:
Engineering, 44(1), 750-755.
[11]. Deka, B.D., &Maji, T.K. (2012). Effect of nanoclay and ZnO on the physical and chemical properties of wood polymer nanocomposite. Journal of Applied Polymer Science, 124(4), 2919- 2929.
[12]. Younesi-Kordkheili, H., Naghdi, R., & Amiri, M. (2015). Influence of nanoclay on urea–glyoxalated lignin–formaldehyde resins for wood adhesive. The Journal of Adhesion, 93(6), 431-443.
[13]. Younesi-Kordkheili, H. (2017). Improving physical and mechanical properties of new lignin- urea-glyoxal resin by nanoclay. European Journal of Wood and Wood Products, 75(6), 885-891.
[14]. Behroz, R., Younesi-Kordkheili, H., &Kazemi, S. (2012). Physical properties of lignin added wood flour- polypropylene composites: a comparison of direct and solvent mixing techniques. Asian Journal of Chemistry, 24(1), 157-167.
[15]. Chen, Y., Gong, X., Yang, G., Li. Q., &Zhou, N. (2019). Preparation and characterization of a nanolignin phenol formaldehyde resin by replacing phenol partially with lignin nanoparticles. RSC Advances, 9(2020):
29255-29262.
[16]. Qu, Y., Luo, H., Li, H., &Xu. (2015). Comparison on structural modification of industrial lignin by wet ball milling and ionic liquid pretreatment. Journal of Biotechnology Report, 6(2015): 1-7.
[17]. Zikeli, F., Vinciguerra, V., Annibale, A., Capitani, D., Romagnoli, M., and Mugnozza, G.S. (2019).
Preparation of lignin nanoparticles from wood waste for wood surface treatment. Nanomaterials, 9(2019): 1-18.
[18] Qu, Y., Luo, H., Li, H., &Xu, J. (2015). Comparison on structural modification of industrial lignin by wet ball milling and ionic liquid pretreatment. Biotechnology Reports, 6(2015): 1-7.
[19]. Younesi-Kordkheili, H., &Pizzi, A. (2022). A Improving the properties of phenol-lignin-glyoxal as a wood adhesive by lignin nanoparticles. European Journal of Wood and Wood Products, 81(2): 507-512.
[20]. Li, Y. (2012). Effect of coupling agent concentration, fiber content, and size on mechanical properties of wood/HDPE composites. International Journal of Polymer Materials, 61(11): 82-890.
