یکشنبه ۲ دی ۱۴۰۳ - Sunday 22 December 2024
کد خبر : 1495
تاریخ انتشار : چهارشنبه 26 جولای 2017 - 17:09
541 بازدید

 استانداردهای زیست محیطی، فناوری تولید و بازار زیست کامپوزیت ها (قسمت دوم)

الیاف به کامپوزیت ها استحکام و سفتی می بخشند ضمن اینکه خواص مکانیکی الیاف روی خواص نهایی کامپوزیت هم تاثیر می گذارد. الیاف طبیعی به سه گروه الیاف گیاهی، الیاف حیوانی و الیاف معدنی تقسیم می شوند. الیاف چوبی و الیاف غیر چوبی دو گونه الیاف گیاهی می باشند؛

الیاف تقویت شده
الیاف به کامپوزیت ها استحکام و سفتی می بخشند ضمن اینکه خواص مکانیکی الیاف روی خواص نهایی کامپوزیت هم تاثیر می گذارد. الیاف طبیعی به سه گروه الیاف گیاهی، الیاف حیوانی و الیاف معدنی تقسیم می شوند. الیاف چوبی و الیاف غیر چوبی دو گونه الیاف گیاهی می باشند. منشا الیاف غیر چوبی ساقه، برگ و دانه گیاه می باشد. الیاف چوبی به الیاف چوبی نرم و الیاف چوبی سخت تقسیم می شوند. تمام الیاف گیاهی خواه متعلق به گونه الیاف چوبی باشند و خواه در گونه الیاف غیر چوبی قرار بگیرند، از سه دیواره سلولی اصلی تشکیل شده اند. این سه دیواره سلولی عبارتند از: سلولز، لیگنین و ماده زمینه ای پلی ساکاریدی ( شامل پکتین ها و همی سلولزها). لیگنین الیاف دیواره سلولی را به هم میچسباند و باعث استحکام آن می گردد. به علاوه در هر دو گونه الیاف گیاهی اجزایی نظیر موم، نمک های غیر آلی و ترکیبات نیتروژن دار وجود دارند که فاقد ساختار مشخصی می باشند و شیره گیاهی نام دارند. الیاف گیاهی ساختار ریزی دارند و از میلیون ها تار تشکیل شده اند که میکروفیبریل نامیده می شنوند. می توان میکروفیبریل ها را مانند پلاستیک های تقویت شده با الیاف شیشه جزء کامپوزیت ها محسوب نمود با این تفاوت که اولی یک کامپوزیت طبیعی است اما دومی ساخت بشر می باشد. الیاف تشکیل دهنده این کامپوزیت طبیعی از نوع سلولز بلوری هستند و ماده زمینه نیز بیشتر از لیگنین (یک ترکیب پلیمری که با افزایش سن گیاه میزان آن افزایش می یابد)، همی سلولز (بخش کربوهیدراتی سلول که وزن مولکولی کمی دارد) و پلی ساکارید های (قندهای) دیگر تشکیل شده است. لازم به ذکر است که ساختمان سلولز دارای یک بخش بلوری و یک بخش غیر بلوری یا بی شکل است. در دیواره سلولی سه لایه اصلی وجو دارد که عبارتند از: تیغه میانی؛ دیواره اولیه و دیواره ثانویه. تیغه میانی در واقع سیمان بین سلولی است و میکروفیبریل ها روی آن قرار گرفته اند. دیواره ثانویه از سه لایه ۱S ،۲ Sو۳S تشکیل شده است که لایه ۲S از دو لایه دیگر ضخیم تر می باشد. میکروفیبریل های موجود در دیواره ثانویه آرایش مارپیچی دارند که نسبت به لایه ۲S به صورت زاویه دار قرار گرفته اند (زاویه پیچش میکروفیبریل نسبت به محور الیاف) و به همین علت است که الیاف گیاهی از خواص مکانیکی بالایی برخوردار می باشند. الیاف طبیعی که حاوی مقدار فراوانی سلولز باشند، درجه پلیمریزه شدن آنها بالا باشد و میکروفیبریل های آنها با لایه ۲S زاویه کوچکتری تشکیل داده باشند، استحکام کششی و مدول کششی بالایی دارند. لازم به ذکر است که درجه پلیمریزه شدن عبارت است از تعداد حلقه های گلوکز (واحد تکرار شونده) که به یکدیگر متصل شده اند یا نسبت جرم مولکولی پلیمر به جرم مولکولی واحد تکرار شونده. نوع الیاف گیاهی روی سفتی و استحکام کششی زیست کامپوزیت تاثیر می گذارد.
برای انتخاب الیاف تقویت کننده مناسب ملاکهای دیگری نیز وجود دارند که عبارتند از: ازدیاد طول در نقطه شکست، پایداری حرارتی، چسبندگی مناسب بین الیاف و رزین، خواص دینامیکی، خواص مکانیکی بلندمدت (نظیر خزش)، قیمت الیاف و هزینه فرآوری الیاف (برای افزایش کارایی و شکل پذیری الیاف آنها را فرآوری می کنند). الیاف طبیعی از پتانسیل بالایی برخوردار هستند تا در کامپوزیت ها مورد استفاده قرار گیرند زیرا  استحکام کششی، قابلیت ارتجاعی و میزان ازدیاد طول آنها در نقطه شکست بالاست.

الیاف شیشه نوع E در صنعت کامپوزیت از اهمیت بالایی برخوردار می باشند به همین علت در جدول فوق به عنوان الیاف مرجع معرفی شده است و خواص مکانیکی الیاف دیگر نسبت به آن اندازه گیری شده است. همانطور که ملاحظه می گردد الیاف کتان و کنف می توانند با الیاف شیشه نوع E رقابت کنند.

نویسندگان :
چه امتیازی می دهید؟
5 / 0
[ 0 رای ]
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 5
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.


تبليغات تبليغات تبليغات تبليغات