خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی

خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه فنی مهندسی – بین رشته ای

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

 خواص گرمایی چند سازه های دارای زمینه پلی استری و تقویت شده با الیاف لیگنوسلولزی ترکیبی

خلاصه

نفوذ گرمایی، رسانایی گرمایی و گرمای ویژه چند سازه ها یا کامپوزیتهای پلی استری اشباع نشده و تقویت شده با الیاف ترکیبی کنف / پنبه، سیسال / پنبه و رامی‌/ پنبه مورد بررسی قرار گرفته است. این خواص هم به صورت موازی با سطح الیاف و هم به صورت عمود بر آن اندازه گیری شده اند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که مقادیر بالاتر مربوط به حالت موازی با سطح الیاف می‌باشند. چند سازه های سیسال / پنبه  یک رفتار عمودی با خواص گرمایی بسیار نزدیک به زمینه رزینی نشان می‌دهند. خواص گرمایی  این الیاف ، یعنی بدون هر رزین، نیز ارزیابی شده و برای پیش بینی خواص چند سازه های حاصل از مجموعه های تئوری و معادلات مدل موازی بکار برده شده اند. مقادیر تجربی و تئوری با هم مقایسه شده و مورد بحث قرار گرفته اند. اثر خشک کردن اولیه الیاف بر روی خواص گرمایی چند سازه ها نیز ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهند که روش خشک کردن بکار گرفته شده هیچ تغییری را در مورد خواص ارزیابی شده، ایجاد نمی‌کند.  

واژه های کلیدی: الیاف لیگنوسلولزی، خواص گرمایی، چند سازه ها (کامپوزیتها)    

خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی

۱- مقدمه

الیاف سنتزی نظیر نایلون، آرامید، شیشه و کربن به گستردگی به عنوان تقویت کننده در مواد چند سازه دارای زمینه پلیمری مورد استفاده قرار گرفته اند اما این الیاف زیست تجزیه پذیر نیستند و غالبا گران قیمت بوده و هزینه بخش تولید را افزایش می‌دهند. بنابراین، تلاشهایی برای جایگزینی کامل یا جانشینی جزیی الیاف سنتزی با الیاف لیگنوسلولزی صورت گرفته است ]۳-۱[  . الیاف لیگنوسلولزی دارای مزایای زیست تجزیه پذیری، هزینه پایین و چگالی پایین می‌باشند. علاوه براین، آنها مجموعه مناسبی از خواص مکانیکی را از خود نشان می‌دهند، از منابع تجدیدپذیر حاصل می‌شوند و نسبت به الیاف سنتزی عمومی‌سایندگی بسیار کمتری دارند. تمام این جنبه ها، استفاده از آنها را برای ساخت چند سازه های دارای زمینه پلیمری بسیار جذاب می‌سازد.

در این تحقیق، خواص گرمایی چند سازه های تقویت شده با الیاف ترکیبی لیگنوسلولزی دارای بافت ساده ارزیابی می‌شوند. برای بسیاری از کاربردها و نیز برای تولید مناسب چند سازه ها، درک کاملی از خواص گرمایی این مواد ضروری است. به عنوان مثال، هنگامی‌که ترموست ها ]پلاستیکی که با حرارت دادن سخت می‌شود و با سرد شدن سختی خود را حفظ می‌کند- مترجم[ مورد استفاده قرار می‌گیرند، فرآوری می‌تواند بسیار گرمازا باشد. مقادیر پایینی از رسانایی گرمایی زمینه و الیاف تقویت کننده، هر دو، می‌توانند به افزایش دمای نامطلوبی منجر شوند که سرانجام فساد بخش تولید شده را باعث می‌شوند.

خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی

۲- مواد و روشها

۲-۱٫ مواد

این چند سازه ها با استفاده از یک پلی استر اورتوفتالیک اشباع نشده به عنوان زمینه با ۱% (وزنی/ وزنی) کاتالیزور متیل اتیل کتون ساخته شده اند. الیاف ترکیبی دارای بافت ساده سیسال / پنبه، رامی‌/ پنبه و کنف / پنبه از الیاف پنبه ای که همیشه در جهت تار بوده و از سایر الیاف لیگنوسلولزی که در حهت پود هستند، ساخته می‌شوند. جزء حجمی‌الیاف رامی، سیسال و کنف در الیاف به ترتیب ۷۷/۰، ۶۹/۰ و ۶۴/۰ می‌باشند. توصیف مفصلتر این الیاف در جای دیگر گزارش می‌شود]۹[.

۲-۲٫ روشهای آزمایش

چند سازه های ترکیبی به وسیله قالبگیری(ریخته گری) فشاری ساخته می‌شوند. الیاف به صورت دستی در داخل حفره قالب قرار داده می‌شوند و سپس زمینه رزینی که از قبل فرمول بندی شده بر روی آن ریخته می‌شود. قالب بسته می‌شود و به مدت حداقل ۱۲ ساعت در دمای اتاق تحت فشار MPa3 قرار می‌گیرد. دو نوع چند سازه مختلف حاصل می‌شود: (الف) چند سازه های تقویت شده با الیاف به صورتی که دریافت شده و (ب) چند سازه های تقویت شده با الیافی که از قبل خشک شده اند. خشک کردن الیاف درست قبل از اشباع شدگی آنها با زمینه رزینی در کوره(آون) دارای هوای سیار به مدت ۲۰ دقیقه دردمای ^۰C80 انجام می‌شوند.

خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی

 ۳- نتایج تجربی و بحث

نتایج به دست آمده برای خواص گرمایی الیاف در جدول ۱ نشان داده شده اند. نتایج حاصله برای زمینه نیز جهت مقایسه نشان داده شده اند. این نکته معلوم شده که گر چه رفتار گرمایی به ماهیت الیاف استفاده شده وابسته است، چند نتیجه کلی نیز می‌تواند حاصل شود.

به عنوان مثال، در رابطه با گرمای ویژه، مقادیر اندازه گیری شده موازی با الیاف از مقادیر به دست آمده برای رزین تمیز(مرتب) به طور ثابت بزرگتر است و مقادیر اندازه گیری شده عمود بر الیاف از مقادیر به دست آمده برای رزین تمیز(مرتب) به طور ثابت کوچکتر است. گرچه مقادیر گرمای ویژه  برای فلاکس(جریان) گرمایی موازی با الیاف، صرفنظر از الیاف استفاده شده، تقریبا ثابت به دست می‌آیند، برای الیاف سیسال، هنگامی‌که فلاکس گرمایی عمود بر الیاف است، مقادیر بزرگتری حاصل می‌شوند. در واقع، همانگونه که در جدول ۱ نشان داده شده، رفتار کلی الیاف سیسال از دو لیف(رشته) دیگر هم از نظر نفوذ گرمایی و هم از نظر رسانایی گرمایی متفاوت است. مقادیر به دست آمده از الیاف سیسال به مقادیر حاصل از زمینه رزینی نزدیک است و خواص ارزیابی شده صرفنظر از جهت فلاکس گرمایی یکسان هستند. این مطلب به معنی همسانگردی(ایزوتروپی) گرمایی و انحراف(اعوجاج) گرمایی کمتر چند سازه های ساخته شده از الیاف سیسال در مقایسه با چند سازه های تقویت شده با الیاف کنف و رامی‌می‌باشد زیرا ناسازگاری خواص گرمایی بین الیاف و زمینه کم است. در چند سازه های رامی‌و کنفی، مقادیر نفوذ گرمایی و رسانایی گرمایی نسبت به زمینه رزینی بالاتر است و با تغییر جهت فلاکس گرمایی تغییر می‌کند. رسانایی گرمایی در هر دو چند سازه در جهت موازی با الیاف بالاتر است. عکس این مطلب در مورد نفوذ گرمایی صادق است.

خواص گرمایی پلی استر الیاف لیگنوسلولزی

۴- نتایج

نتایج به دست آمده قابلیت انجام روش آزمایش مورد استفاده برای اندازه گیری خواص گرمایی چند سازه های ترکیبی از الیاف لیگنوسلولزی را نشان می‌دهند. این خواص برای تولید مناسب چنین چند سازه هایی بسیار مهم هستند اما در مراجع اطلاعات اندکی به خصوص در مورد الیاف لیگنوسلولزی ترکیبی یافت می‌شوند. این خواص در بعضی از کاربردهای چند سازه ها که در آنها خاصیت عایق بودن مواد یا ظرفیت گرمایی آنها باید مورد توجه قرار گیرد نیز مهم هستند.

رفتار گرمایی الیاف سیسال از رفتار گرمایی الیاف کنف و رامی‌متفاوت است. الیاف سیسال صرفنظر از جهت فلاکس گرمایی، خواص گرمایی تقریبا ثابتی از خود نشان می‌دهند. از طرف دیگر، در الیاف کنف و رامی، خواص گرمایی در صورتی که موازی با سطح الیاف یا عمود بر آنها اندازه گیری شوند، متفاوت هستند.

مقادیر رسانایی گرمایی، نفوذ گرمایی و گرمای ویژه چند سازه ها معمولا بالاتر از مقادیر مربوط به زمینه رزینی می‌باشند. نفوذ گرمایی با تغییر جهت اندازه گیری تغییر می‌کند و بالاترین مقادیر هنگامی‌حاصل می‌شوند که فلاکس گرمایی موازی با سطح الیاف باشد. رفتار ناهمسانگردی(آنیزوتروپی) گرمایی در چند سازه های سیسال/ پنبه ، کنف/ پنبه و رامی/ پنبه مشترک است.

خشک کردن اولیه الیاف لیگنوسلولزی مقادیر خواص گرمایی ارزیابی شده را چندان تغییر نمی‌دهد.

برای محاسبه مقادیر تئوری رسانایی گرمایی، از اطلاعات تجربی الیاف و رزین تمیز(مرتب) و مدلهای متوالی و موازی استفاده می‌شود. گرچه انحرافات به صورت تابعی از الیاف تحت آنالیز نشان داده می‌شوند، مقادیر تجربی به مقادیر تئوری پیش بینی شده به وسیله مدل موازی نزدیکتر هستند.