×

منوی بالا

منوی اصلی

دسترسی سریع

اخبار سایت

اخبار ویژه

امروز : چهارشنبه, ۹ آذر , ۱۴۰۱  .::.  اخبار منتشر شده : 1 خبر

خواندن این مطلب ۴ دقیقه زمان میبرد

Print Friendly, PDF & Email

 

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) : مشکلات زیست محیطی و ساخت و تولید بعنوان پاره ای از محدودیت های کاربردی کامپوزیت ها، سبب مطرح شدن الیاف طبیعی بعنوان جایگزین بوده است. استفاده از الیاف طبیعی، در واقع بازیافت موادی است که در طبیعت وجود داشته و بلا استفاده می باشند؛ اما ترکیب همین مواد ظاهراً بی ارزش با رزین های پلیمری، به ساخت محصولاتی با ارزش افزوده نسبتا خوب منجر می شود. بکارگیری این الیاف که زمانی رویای اصلی طرفداران محیط زیست بود، امروزه جایگاه خود را پیدا کرده و به عنوان گزینه مهمی در تولید کامپوزیت ها بشمار می رود.

کامپوزیت های الیاف گیاهی (طبیعی)

سابقه بکارگیری الیاف طبیعی به اوایل دهه ۹۰ بازگشته و خودروسازان آلمانی در این زمینه پیشگام بوده اند. در سال ۱۹۹۴  بنز قسمتی از تزئینات خودروی مرسدس کلاس E را از کامپوزیتی بر پایه کنف هندی Jute ساخت. الیاف طبیعی بسیار سبک بوده و فوق العاده ارزانتر از الیاف مصنوعی مانند شیشه، کربن و کولار می باشند. این الیاف خواص مکانیکی بسیار خوبی از خود نشان داده است.

سرعت اشتعال کامپوزیت های الیاف طبیعی بسیار پایینتر از حد تصور بوده و از نظر مقاومت و قیمت، حد واسط پلاستیک ها و فایبرگلاس می باشند؛ بنابراین در ساخت قطعات تزئینی و مواردی که نیازمند مقاومت بالایی نباشند، رقبای مناسبی برای پلاستیک ها، فایبرگلاس و حتی چوب و آهن به شمار می روند.

در مقام مقایسه نیز کامپوزیت های الیاف طبیعی نسبت به بهترین پلاستیک ها تا ۳% مقاومتر هستند؛ در مجموع داشتن چنین ویژگی هایی باعث گردیده صنایع ساختمان و خودرو به عنوان بزرگترین صنایع مصرف کننده کامپوزیت ها، استقبال مناسبی از کامپوزیپت های الیاف طبیعی نمایند. الیافی که در صنعت کامپوزیت استفاده می شوند به دو دسته الیاف مصنوعی و الیاف طبیعی تقسیم می شوند. الیاف طبیعی به دو گروه الیاف لیگنوسلولزی و الیاف سلولزی چوبی تقسیم می شوند. الیاف لیگنوسلولزی حاصل از ضایعات کشاورزی بوده و به دو دسته ذیل تقسیم می شوند:

 الیاف گیاهی (bast) مانند الیاف جوت، شاهدانه و کنف

الیاف برگ ها (Leaf) مانند آناناس، سیسال، نخل و الیاف دانه یا میوه مانند کتان و نارگیل.

الیاف سلولزی چوبی نیز به دو گروه عمده سوزنی برگان و پهن برگان تقسیم می شوند که به دو صورت الیاف و پودر  (Flour) مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد الیاف طبیعی در صنعت خودرو

در حال حاضر الیاف گیاهی بصورت کامپوزیتی و ترکیب با رزین های پلیمری در خودروسازی به کار گرفته شده و بیشتر در ساخت تزئینات داخلی خودروهای سواری و کامیون های کوچک استفاده می شوند. می توان کاربرد کامپوزیت های گیاهی را به دو دسته تقسیم بندی نمود؛ قطعاتی که صرفاً در ساخت تزئینات به کار رفته و نیاز به مقاومت چندان بالایی ندارند. قطعاتی که کاربرد نیمه باربر داشته و لازم است مقاومت مکانیکی نسبتاً بالایی از خود نشان دهند. دسته اول بیشتر در ساخت قطعات داخل اتاق خودرو همچون رودری، طاقچه عقب و داشبورد کاربرد دارند. دسته دوم در ساخت پوشش سقف و صندوق عقب استفاده گردیده و لازم است مقاومت و استحکام لازم در برابر ضربه و بار اعمالی را داشته باشند.

کامپوزیت های الیاف طبیعی در حین تصادفات، لبه های تیز و برنده کمتری در آن ایجاد شده که منجر به کاهش جراحات وارده به سرنشین های خودرو می گردد. بطور خلاصه میتوان به بعضی از مزایای کامپوزیت های الیاف طبیعی اشاره نمود:

  • کاهش ۱۰ تا ۳۰ درصدی وزن قطعه یا سازه
  • ضربه پذیری بهتر با احتمال شکست کمتر
  •  سادگی شکل دهی بدنه های پیچیده
  •  سطح نهایی بسیار صاف و نرمی دارند
  •  ظاهر آنها بسیار بهتر از پلاستیک های ارزان قیمت است
  •  از نظر حرارتی در برابر شعله بسیار مقاومتر از پلاستیک ها هستند
  • جاذب اصوات بیرونی بوده و هزینه پایینی دارند
  • به مرور زمان تغییر شکل نمی دهند
  •  نسبت به تغییرات جوی همچون رطوبت مقاوم هستند

علاوه بر ساخت قطعاتی همانند تودری، داشبورد و کنسول خودروها، این الیاف به طور گسترده ای در عایق های حرارتی و صوتی نیز استفاده می شوند. بعنوان مثال کتان/ سیسال را میتوان به شکلهای سه بعدی پیچیده قالبگیری کرد که این قابلیت برای ساخت تودری بسیار مناسب میباشند و یا مواد عایق ساز که معمولاً از الیاف کتان بازیافتی صنعت نساجی تولید شده و حاوی حدود ۸۰ % وزنی الیاف می باشد؛ در برزیل، این قطعات از مخلوط کردن ضایعات کیسه های کنفی قهوه و کیسه های پلی پروپیلنی ساخته می شوند. برای شناخت بیشتر در جدول (۱) مقایسه ای بین بعضی از خواص کامپوزیت های الیاف گیاهی متداول با کامپوزیت الیاف شیشه انجام شده است.

جدول ۱- مقایسه خواص الیاف گیاهی با الیاف شیشه

الیاف نارگیل الیاف چنایی الیاف کنف الیاف شیشه
وزن مخصوص

(g/cm3)

۱٫۲۵ ۱٫۴۶ ۱٫۴۸ ۲٫۵۵
استحکام کششی

(MPa)

۲۲۰ ۴۰۰-۸۰۰ ۵۵۰-۹۰۰ ۲۴۰۰
جذب رطوبت نهایی ((% ۱۱ ۱۲-۱۷ ۱۲ ۷
قیمت

($/kg)

۰٫۲۵-۰٫۵۰ ۰٫۳۵ ۰٫۶-۱٫۸ ۱٫۳

 

در مقایسه با ترموپلاستیک هایی چون پلی پروپلین، ترکیب های ترموست پایداری حرارتی عالی و جذب آب کمتری دارند؛ با این حال انتظار می رود تمایل به استفاده از مواد قابل بازیافت منجر به جایگزینی رزین های ترموست با پلیمرهای ترموپلاستیک شود. یکی از کاربردهای شناخته شده الیاف گیاهی، ساخت تشک صندلی با استفاده از الیاف نارگیل و لاستیک خام طبیعی می باشد.

قابلیت الیاف گیاهی درجذب مقدار زیاد آب، راحتی این صندلی ها را تا حدی افزایش می دهد که دستیابی به آن با مواد سنتزی ممکن نیست. اگرچه ویژگی جذب و حفظ رطوبت در ساخت تشک صندلی بسیار مطلوب است ولی در دیگر کاربردها باید از وقوع آن جلوگیری کرد؛

یکی از مشکلات عمده به کارگیری الیاف گیاهی، متغیر بودن کیفیت آنهاست. از همه مهمتر روش تولید و فرآوری الیاف؛ که روش معمول برای حل این مشکل، آمیختن الیاف به دست آمده از کشتهای گوناگون برای ساخت قطعه می باشد. مسأله قابل توجه دیگر، جلوگیری از متصاعد شدن بوی نامطبوع یا گرد و غبار قطعات در اتاق خودرو است.

 

 

منبع : کتاب کاربردهای جدید مواد پلیمری در صنایع مختلف

 

 

0

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.