عنوان پایان‌نامه
خواص فیزکی ومکانیکی چند سازه های چوب پلاستیک بازیافت شده و تهیه مدل ریاضی خواص آنها.
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - علوم و صنایع چوب و کاغذ
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80862;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80862;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7363;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7363
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- الهام نادعلی
- چکیده
- در این مطالعه، تاثیرات فرایند بازیابی بر خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و دینامیکی چند سازه های حاصل از پلیمرهای گرمانرم و الیاف طبیعی مورد مطالعه قرار گرفت. از پلی اتیلن سنگین و پلی وینیل کلراید به عنوان ماتریس و آردچوب صنوبر به عنوان تقویت کننده استفاده گردید. مواد چند سازه تحت تاثیر فرایند بازیابی تا چهار مرحله بازیافت در شرایط صنعتی قرار گرفت. سپس تاثیر مواد بکر بر چند سازه پس از بازیابی مورد بررسی قرار گرفت. از چند سازه های ساخته شده با روش اکسترودر، نمونه های استاندارد ASTM ساخته شده و روش های آنالیز متنوعی شامل آزمون خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت به ضربه، جذب آب و تحلیل دینامیکی مکانیکی حرارتی (DMTA) بر روی نمونه ها انجام شد. همچنین مطالعه مورفولوژی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور تحلیل بهتر نتایج حاصل مورد بررسی قرار گرفت. آزمون-های استاتیکی نشان دادند که چند سازه های الیاف طبیعی پلی وینیل کلراید بازیابی شده در مقایسه با چند سازه های اولیه دارای مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه ی کمتری بودند. چند سازه های الیاف طبیعی پلی اتیلن سنگین بازیابی شده در مقایسه با چند سازه های اولیه دارای مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته ی کمتری بودند ولی چند سازه های یک بار بازیافت شده، نسبت به سایر نمونه ها دارای مقاومت به ضربه ی بیشتری بودند. همچنین نتایج نشان داد که چند سازه های بازیافتی در مقایسه با چند سازه های اولیه دارای جذب آب کمتری بودند. نتایج آزمون های دینامیکی حاکی از کاهش مدول ذخیره و افزایش فاکتور اتلاف مکانیکی نمونه های چند سازه ی بازیافت شده نسبت به چند سازه ی بکر بودند. همچنین نتایج نشان دادند که افزودن مواد بکر به چند سازه های بازیافتی منجر به افزایش خواص مکانیکی نمونه‌ها شده است. جهت پیش بینی خواص مکانیکی چندسازه ها از مدل های نیمه تجربی Halpin- Tsai و Krenchel استفاده شد و مقایسه بین داده های آزمایشگاهی و پیش بینی های انجام شده نشان داد که نتایج تجربی مطابقت مناسبی با مدل Cox- Krenchel دارد.
- Abstract
- This paper reports the effects of recycling on physical, mechanical, and dynamic properties of thermoplastic polymer natural fiber composites. High density polyethylene (HDPE) and polyvinyl chloride (PVC) were used as the matrix, and poplar wood flour was used as the reinforcement. Composite materials were subjected to a recycling process consisting of up to four times grinding and reprocessing under industrial conditions. ASTM samples of composites manufactured by extrusion process were prepared, and a wide range of analytical methods including bending tests, modulus of elasticity, impact strength, water absorption tests, and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were conducted on the samples. Also, scanning electron microscopy (SEM) was employed to better analyze the obtained results. The static tests revealed that the recycled PVC composites had lower bending strength, modulus of elasticity, and impact strength values, as compared to the reference counterparts. The recycled HDPE composites showed lower bending strength and modulus of elasticity compared to the reference samples, whereas the once recycled composites had a higher impact strength compared to the other samples. Results, as well, indicated that generally the recycled composites had lower water absorption values as compared to the reference. The dynamic test results indicated the reduction of modulus of storage and increase in mechanical loss factor for the recycled composites, as compared to the virgin ones. The results, as well, demonstrated that the addition of virgin materials to the recycled composites led to improved mechanical properties. To predict the mechanical properties of the studied composites, Krenchel and Halpin-Tsai semi-experimental models were employed.Comparison of the experimental data with the given predictions revealed that the obtained results had a close correspondence with Cox-Krenchel model. Keywords Recycling, Natural fibers, Mechanical properties, Physical properties, Dynamic Mechanical Analysis
