Nonwoven polyolofin ve doğal keten/jüt takviyeli hibrit kompozitlerde iki farklı nonwoven üretim yönteminin malzemenin mekanik özelliklerine etkisi
Yükleniyor...
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada doğal lif takviyeli hibrit kompozitlerin mekanik özellikleri üzerinde hibrit liflerin ve matris malzemesi olan nonwoven kumaşların farklı üretim yöntemi ile imal edilmiş olmasının etkisinin analizine odaklanmıştır. Doğal hibrit takviyeli ve polimer matrisli kompozit numuneler üretilerek mekanik özellikleri incelenmiştir. Takviye elemanları olarak jüt ve keten kumaşları kullanılırken, matris elemanı olarak polietilen (PE) film ve polipropilen (PP) nonwoven kumaşlar seçilmiştir. Polipropilen nonwoven kumaşların üretim yöntemleri meltblown ve spunbond olarak farklı iki kategoriden seçilmiştir. Deney sonuçlarının sağlamasını daha güvenilir yapmak adına farklı yoğunluk seviyelerindeki nonwoven kumaşlar kullanılarak deney farklı seviyelerde mukayese edilmiştir ve ayrıca farklı kütle/alan özelliğine sahip nonwoven kumaşların da kompozit malzemeye olan etkisi incelenmiştir. Jüt ve keten kumaşlarının yüzeyi, matrisi ile uyumluluğu arttırmak için alkali işlemle modifiye edilmiştir. Hibrit kompozitleri karakterize etmek için ASTM ve DIN standartlarına göre deneysel çekme, eğilme ve darbe testleri yapılmıştır. Son olarak, test edilen numunelerin kırılma yüzeyini incelemek için bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Bulgular üretilen kompozit numunelerin saf HDPE ile kıyaslandığında dayanımı arttırtığını göstermektedir. Fakat kompozit numunelerin kendi içersinde kıyaslanması, Spunbond yöntemi ile üretilen nonwoven yüzeyli hibrit kompozitlerin Meltblown ile üretilenlerden daha mukavim olduğu ve sonuçlarının daha stabil olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca gramaj farkının SB numunelerinde ters orantılı bir etkiye sebep olduğu, MB numunelerinde ise ayırt edici bir özellik olmadığı gözlemlenmiştir.
The present study is focused on the analysis of the effect of hybridization and the effect of two different manufacturing methods for nonwoven polymer matrix on the mechanical properties of natural fiber-reinforced hybrid composites. Natural fiber-reinforced hybrid composite samples with polymer matrix were manufactured and mechanical properties were investigated. Reinforcement materials were jute and flax, matrix polymers were polyethylene films and nonwovens made of polypropylene. PP nonwovens were manufactured by two different method which were meltblown and spunbond. Several densities of nonwovens were used for reliable experiment results and also effect of different mass/area ratio nonwovens on mechanical properties of composite material was investigated. The surface of jute and flax reinforcements has been modified by alkali treatment in order to enhance the compatibility with the matrix. Experimental tensile, flexural and impact tests were performed according to ASTM and DIN standards to characterize the new intralaminar hybrid composites. Finally, a scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the fracture surface of the tested specimens. The results indicates that the composite samples increase the strength compared to pure HDPE. However, the comparison of composite samples among themselves shows that hybrid composites by Spunbond nonwoven method are more durable and stable than those produced by Meltblown. In addition, it was observed that the weight difference caused an inversely proportional effect in the SB samples, but it was not a distinguishing feature in the MB samples.
The present study is focused on the analysis of the effect of hybridization and the effect of two different manufacturing methods for nonwoven polymer matrix on the mechanical properties of natural fiber-reinforced hybrid composites. Natural fiber-reinforced hybrid composite samples with polymer matrix were manufactured and mechanical properties were investigated. Reinforcement materials were jute and flax, matrix polymers were polyethylene films and nonwovens made of polypropylene. PP nonwovens were manufactured by two different method which were meltblown and spunbond. Several densities of nonwovens were used for reliable experiment results and also effect of different mass/area ratio nonwovens on mechanical properties of composite material was investigated. The surface of jute and flax reinforcements has been modified by alkali treatment in order to enhance the compatibility with the matrix. Experimental tensile, flexural and impact tests were performed according to ASTM and DIN standards to characterize the new intralaminar hybrid composites. Finally, a scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the fracture surface of the tested specimens. The results indicates that the composite samples increase the strength compared to pure HDPE. However, the comparison of composite samples among themselves shows that hybrid composites by Spunbond nonwoven method are more durable and stable than those produced by Meltblown. In addition, it was observed that the weight difference caused an inversely proportional effect in the SB samples, but it was not a distinguishing feature in the MB samples.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Hibrit, Kompozit, Meltblown, Spunbond, Nonwoven, PP, PE, Polipropilen, Polietilen, Mekanik Özellik, Hybrid, Composite, Meltblown, Spunbond, Nonwoven, Polypropylene, Polyethylene, Mechanical Properties
