علوم و تکنولوژی پلیمر
سال:1381 | دوره:15 | شماره:4 (پیاپی 60) |تعداد مقالات:6

در فرایندهای شکل دهی کامپوزیت ها، کیفیت سطح قطعه دارای اهمیت زیادی است. فرایند پولتروژن یکی از روشهای عمده تولید پیوسته قطعات کامپوزیتی با سطح مقطع ثابت است. در این پژوهش عوامل موثر بر کیفیت سطح یک نمونه قطعه تولید شده به روش پولتروژن بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که برای قطعه با سطح مقطع گرد و از جنس الیاف شیشه و رزین پلی استر، افزایش فشردگی مواد درون قالب، استفاده از عوامل رهاساز سازگار با سیستم رزین و نیز نوع و درصد عامل پخت نقش تعیین کننده ای در کیفیت سطح قطعه تولید شده دارد. همچنین، سرعت کشش و نیم رخ دمایی قالب باید متناسب با فرمول بندی مورد استفاده تنظیم شوند.

الیاف لیگنو سلولوزی (مثل چوب) برای بهبود مقاومت خمشی و جلوگیری از شکست ناشی از تردی تخته گچها بکار می روند. کامپوزیت حاصل به تخته فیبر گچی موسوم است. دو نوع الیاف، باگاس و چوب حاصل از کارخانه تخته فیبر در پنج درصد وزنی متفاوت 10)، 15، 20، 25 و (30 نسبت به گچ برای تولید نمونه های تخته فیبر گچی مورد استفاده قرار گرفتند. از گچ ساختمانی با درصد بیشتری از بتا همی هیدرات استفاده شد. فرایند ساخت از نوع نیمه خشک بود و نسبت وزنی آب به گچ 0.4 در نظر گرفته شد. فرایند اختلاط دو مرحله شامل اختلاط خشک الیاف با گچ که منجر به یک مخلوط همگن شد و در مرحله بعدی افزایش مداوم آب به مخلوط اولیه بود. سپس، مخلوط قالب بندی و متراکم شد تا آبدار شدن گچ شروع شود و در نهایت نمونه ها خشک شدند )دارای رطوبت 1 تا 2 درصد(. برای اندازه گیری خواص تخته ها، آزمایشهای مکانیکی شامل خمش ایستا، چسبندگی داخلی، فشار موازی سطح الیاف بر طبق استاندارد ASTMD 1037-82 و نیز آزمایشهای فیزیکی شامل جذب آب و تورم در 2 و 24 ساعت اندازه گیری شد. تخته های ساخته شده از الیاف چوب نسبت به تخته های ساخته شده از باگاس از نظر خواص مکانیکی در سطح پایینتری بودند، ولی بین دو نوع الیاف باگاس و چوب در خواص فیزیکی تفاوت معنی داری مشاهده نشد. همچنین، در بین درصدهای وزنی مختلف الیاف به گچ در هر دو نوع تفاوت خاصی دیده نشد، ولی در 20 درصد وزنی الیاف چوب و 15 درصد وزنی الیاف باگاس بهترین خواص فیزیکی و مکانیکی حاصل شد.

با توجه به کاربرد روز افزون رزینهای فنولی در ساخت سپرهای گرمایی فدا شونده، شناخت سینتیک تخریب گرمایی و عوامل موثر بر چگونگی تخریب آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش با انتخاب دو نوع رزین فنولی اثر نوع رزین، محیط آزمایش و سرعت گرمادهی بر اسلوب تخریب با استفاده از آزمون تجزیه گرما وزنی (TGA)، که در آن تغییرات وزن نمونه ناشی از تخریب گرمایی اندازه گیری می شود، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که اصلاح ساختار رزین فنولی باعث افزایش بازدهی زغال شدن آن در فرایند فدا شدن می گردد. وجود اکسیژن در محیط آزمایش سرعت تخریب را افزایش می دهد و باعث اکسایش زغال باقیمانده از تخریب رزین می شود. با انجام آزمون TGA در چند سرعت گرمادهی مختلف، رابطه ای بین دمای بیشینه تخریب (Tmax) و سرعت گرمادهی بدست آمده است که دمای بیشینه تخریب برای هر سرعت گرمادهی از آن رابطه قابل محاسبه است. پارامترهای سینتیکی واکنش تخریب رزین یعنی درجه واکنش تخریب (n)، انرژی فعالسازی (E) و ضریب بسامد (A) نیز با استفاده از مدل ازاوا (Ozawa) محاسبه شده است که به ترتیب عبارت اند از: 1.5، 72 kJ/mol و 2.1×106/min. نتایج حاصل از مدل تخریب نظری که با استفاده از این پارامترها بدست آمده است، تطبیق بسیار خوبی با نتایج تجربی نشان می دهد.

عملیات مقدماتی مانند پخت و سفیدگری بر نتایج حاصل از فرایندهای رنگرزی و چاپ اثر می گذارند. در پخت و سفیدگری همزمان پارچه پنبه ای کنترل شرایط عمل از اهمیت زیادی برخوردار است، چون خود الیاف هم در معرض حمله مواد اکسید کننده و اثر تخریبی آن قرار می گیرند. پخت و سفیدگری ممکن است به صورت جداگانه یا همزمان انجام شوند. روش همزمان که بتدریج جایگزین روش جداگانه می شود به صورت ناپیوسته، نیمه پیوسته و پیوسته انجام می شود. سود سوزآور و هیدروژن پروکسید به ترتیب متداولترین مواد برای پخت و سفیدگری پارچه های پنبه ای اند. در این مقاله، نتایج آزمایشهای استحکام روی نمونه های پارچه 100 درصد پنبه ای خام که در غلظتهای متفاوتی از سود سوزآور و هیدروژن پروکسید به صورت همزمان (ناپیوسته) پخت و سفیدگری شده اند بررسی و تحلیل می شود. شواهد نشان می دهد که حداکثر کاهش استحکام با شرایط در نظر گرفته شده برای این پژوهش در حدود 16 درصد است.

برای مطالعه اثر بازدارندگی اشتعال Mg(OH)2 روی تخریب گرمایی نمونه های پلی اتیلن ابتدا منیزیم هیدروکسید و ترکیبات آن تهیه و با استفاده از روش تجزیه گرمایی میزان اشتعال پذیری نمونه های پر شده با این ترکیبات بررسی شد. در این روش دستگاه تجزیه گرمایی همزمان (STA) که در آن تجزیه گرما وزنی و گرماسنجی پویشی تفاضلی بطور همزمان انجام می شود بکار گرفته شد. در گرمانگاشتهای حاصل کاهش سطح پیکهای مربوط به واکنشهای گرماده، افزایش دمای شروع اولین پیک گرماده در DSC، افزایش دمای آغاز تفکافت نمونه ها و کاهش سرعت تغییر جرم همگی کاهش اشتعال پذیری نمونه های پرشده را نشان می دهد. از دستگاه گرماسنج مخروطی برای ارزیابی یافته های حاصل از تجزیه گرمایی استفاده شد. آزمایشهای گرماسنجی مخروطی نتایج تجزیه گرمایی پلی اتیلن کندسوز شده (دارای بازدارنده اشتعال) را تایید کرد و نتیجه گیری شد که Mg(OH)2 در همه درصدها برای PE به عنوان بازدارنده اشتعال مناسب عمل می کند و استفاده از دستگاه تجزیه گرمایی روشی سریع و مناسب برای این نوع پژوهشهاست.

صرفه جویی در زمان و انرژی از نیازهای فوری برای صنعت نساجی است و با بکارگیری فنون جدیدی که امکان مصرف کمتر را فراهم می کند، این منظور حاصل می شود. در زمینه استفاده از گرمایش ریز موج در برخی از فرایندهای نساجی مانند خشک کردن و رنگرزی پژوهشهای زیادی انجام شده است. هدف از این مقاله بررسی ساختار فیزیکی رشته های پلی استر نیمه جهت یافته و کاملا جهت یافته پس از قرار گرفتن در معرض گرمایش ریز موج است. تغییر ساختار فیزیکی با تغییر خواص فیزیکی رشته ها همراه است و در نتیجه بررسی آن از این جهت اهمیت دارد. ساختار رشته های پلی استر پس از عمل آوری با ریز موج از راه اندازه گیری قطر، ظرافت، آرایش یافتگی، شاخص بلورینگی، استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی، مشاهدات میکروسکوپ الکترونی، نتایج حاصل از پراش پرتو ایکس و همچنین رفتار رشته ها در واکنش تجزیه شیمیایی با متیل آمین بررسی شده است. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می دهد که ساختار فیزیکی رشته های پلی استر در اثر گرمایش ریز موج تغییر محسوسی نمی کند، ولی در مورد رشته های نیمه جهت یافته ساختار فیزیکی، به دلیل قرار گرفتن در آب جوش که لازمه عملیات ریز موج است، تغییر می کند.