بررسی خواص کششی کامپوزیت های سبک تولیدشده از الیاف استبرق و پلی وینیل استات

در این پژوهش الیاف استبرق در دو وزن 100 و 150 گرم به ماشین کاردینگ آزمایشگاهی تغذیه شد. تار عنکبوتی های 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 آن ها مورد بررسی قرار گرفت. مدول الاستیک به دست آمده از آزمایش ها با مدل های تئوری ارائه شده 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 برهم کنش 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 می یابد. با افزایش تراکم سوزن زنی الیاف، خواص کششی کامپوزیت افزایش است. علاوه بر این، مدول کششی محاسبه شده با مدل تصحیح شده ی هالپین-تسای بیش ترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی داشت.