Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Hasani,Ali Zadhosh
حسین حسنی (استاد راهنما) علی زادهوش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mozhgan Saianjaly jasby
مژگان سینجلی جاسبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Characterization of tensile properties of light composites produced from Estabragh fibers and Polyvinyl acetate
Impossibility of recycling and high expense have always been considered as two major problems of development of polymer composites in the world. But nowadays, using of natural fibers in preparation of composites informs good future for composite industry. These fibers easily return to nature cycle and have much lower cost. Natural fiber reinforced composites have applications in different industries such as automobile, building and etc. Milkweed fibers belong to Iranian native fibers which have unique features like hollow structure, without crimp and low density and producing of composite by these fibers can result special properties. So according to the increased application of Natural fiber reinforced composites and unique features of native fibers, study of milkweed fibers reinforced composite is important. In this study, milkweed fibers with two weights 100, 150 g were fed to experimental Carding machine. Obtained webs of milkweed fibers which are a collection of fibers with random conditions and directions, were needled in three different densities. On the fibers web, by using of soda 5% at 50-60 , surface chemical modification process was performed in 3 times 30, 60 and 90 min. Then, layer of fibers was putted in boiling water and detergent for 1 h. By using of polyvinyl acetate resin, composites were produced by manual method. Effect of three variable factors including the weight per area of web, needling density and the time of the alkaline treatment on the properties of composite was studied. Density, volume friction, weight per area, tensile and flexural properties of composite was measured and effect of three variable factors on them was studied. Elastic module obtained from experiments was compared to presented theoretical models and the closest model to experimental data obtained. The results showed that flexural and tensile strength of composite produced with unmodified fibers is lower than pure resin that shows inappropriate interaction between fiber and matrix. Also increasing time of modification treatment with alkali, first improved tensile and flexural strength of composite and then decreased it; that is because of damaging fibers in proximity to alkali for long time. The weight per area of fibers has significant effect in mechanical properties of composite and with increasing it, mechanical properties of composite, specially flexural strength increases. Increasing Needle punching density lead to increase tensile properties and decrease flexural properties. In addition, calculated tensile module based on Halpin-Tsai modified model had most consistency with experimental results. Key words : estabragh Fibers, polyvinyl acetate, green composite, Crosslinking, mechanical properties
عدم امکان بازیافت و قیمت بالا، همواره به عنوان دو معضل عمده گسترش کامپوزیت‌های پلیمری در دنیا مطرح بوده است. اما امروزه استفاده از الیاف طبیعی در ساخت کامپوزیت‌ها، نویدبخش افق روشنی برای صنعت کامپوزیت است. این الیاف به راحتی به چرخه طبیعت برمی‌گردند و از قیمت بسیار پایین‌تری برخوردار هستند. کامپوزیت های تقویت‌شده با الیاف طبیعی در صنایع مختلفی از جمله خودرو، ساختمان و غیره کاربرد دارند. الیاف استبرق از الیاف بومی ایران به شمار می رود که دارای خصوصیاتی منحصربه‌فرد نظیر ساختار توخالی، فاقد تجعد و چگالی پایین بوده و تولید کامپوزیت با این الیاف می تواند خواص ویژه ای را نتیجه دهد. لذا با توجه به کاربرد روزافزون کامپوزیت های تقویت‌شده با الیاف طبیعی و ویژگی های منحصربه‌فرد الیاف بومی استبرق، مطالعه و بررسی کامپوزیت تقویت‌شده با الیاف استبرق حائز اهمیت است. در این پژوهش الیاف استبرق در دو وزن 100 و 150 گرم به ماشین کاردینگ آزمایشگاهی تغذیه شد. تار عنکبوتی‌های به دست آمده از الیاف استبرق که مجموعه ای از الیاف با موقعیت ها و جهات تصادفی است، در سه تراکم مختلف سوزن زنی شدند. بر روی لایه ی الیاف به دست آمده، با استفاده از سود 5% در دمای 50-60 درجه ی سانتی گراد عملیات اصلاح سطح در 3 زمان 30، 60 و 90 دقیقه انجام شد. سپس لایه ی الیاف به مدت 1 ساعت درون آب جوش و دترجنت قرار گرفت. با استفاده رزین پلی وینیل استات، کامپوزیت ها به روش دستی تولید شدند. تأثیر سه عامل متغیر وزن واحد سطح تار عنکبوتی، تراکم سوزن زنی و زمان عملیات قلیایی بر روی خواص کامپوزیت بررسی شد. چگالی، کسر حجمی، وزن واحد سطح، خواص کششی کامپوزیت اندازه گیری شد و تأثیر سه عامل متغیر بر آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. مدول الاستیک به دست آمده از آزمایش‌ها با مدل های تئوری ارائه‌شده مقایسه شد و نزدیک ترین مدل با داده های آزمایشگاهی به دست آمد. نتایج نشان داد که استحکام کششی کامپوزیت تولیدشده با الیاف اصلاح سطح نشده از رزین خالص کمتر است که بیانگر برهم‌کنش نامناسب میان الیاف و ماتریس است. همچنین افزایش مدت زمان عملیات اصلاح سطح با قلیا، ابتدا استحکام کششی کامپوزیت را بهبود بخشید و سپس آن را کاهش داد، که به علت آسیب دیدن الیاف در زمان طولانی در مجاورت قلیا است. جرم واحد سطح الیاف تأثیر بسزایی در خواص مکانیکی کامپوزیت دارد و با افزایش آن خواص مکانیکی کامپوزیت افزایش می‌یابد. با افزایش تراکم سوزن زنی الیاف، خواص کششی کامپوزیت افزایش است. علاوه بر این، مدول کششی محاسبه‌شده با مدل تصحیح‌شده‌ی هالپین-تسای بیش‌ترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی داشت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی