20790

۲۰۷۹۰

بررسي اثر الياف درخت خرما بر خواص مكانيكي چسب هاي صنعتي و سازه اي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

۱۳۹۷/۱۲/۲۵

دكتر مجيد رضا آيت اللهي

مكانيك

اتصالات چسبي، كاربرد ويژه‌اي در صنايع امروزي دارند. با اين¬حال، تنوع شرايط بارگذاري و محيطي، سبب مي¬شود كه چسب¬هاي موجود، نتوانند تمام نيازهاي برخي اتصالات را فراهم سازند. از اين¬رو، محققين در تلاشند، كه با افزودن برخي مواد، به چسب¬ها، در صدد تقويت خواص مكانيكي آن¬ها، برآيند. از آنجا كه، امروزه، بنا به اهميت روزافزون مسائل زيست¬محيطي، موضوع استفاده از منابع زيست تخريب¬پذير، جايگاه ويژه¬اي در محافل علمي و پژوهشي پيدا كرده¬است؛ مقوله استفاده از مواد مختلف، براي بهبود خواص مكانيكي چسب¬ها نيز، از اين قاعده، مستثني نمي¬باشد. در اين پژوهش، به بررسي قابليت استفاده از محصولات طبيعي حاصل از هرس ساليانه درخت خرما، در كاربردي متفاوت، پرداخته¬شده و با رويكردي تجربي و انجام حجم قابل توجهي از عمليات آزمايشگاهي، اثر افزودن الياف حاصل از قسمت¬هاي مختلف اين درخت، به چسب¬هاي سازه¬اي، براي بهبود استحكام كششي آن¬ها، مورد تحقيق، قرار گرفته¬است. طبق نتايج حاصل از عمليات آزمايشگاهي، موفقيت¬آميز بودن استفاده از اين الياف، براي بهبود استحكام كششي چسب¬ها، به اثبات رسيده؛ به¬طوري¬كه در مواردي، ميزان اين بهبود، حتي فراتر از 64 درصد رفته¬است. البته در اين مسير، علاوه بر تغيير نوع الياف و چسب زمينه، اثر تغيير پارامترهاي ديگري، همچون طول و نسبت وزني الياف به¬كار گرفته¬شده در چسب¬ها نيز، مد نظر قرار گرفته است. با ارائه نتايج آزمايش¬هاي مربوط به اثر تغيير پارامترهاي مورد اشاره، نشان داده¬شده كه ميزان بهبود استحكام كششي چسب¬ها، به¬هنگام استفاده از الياف قسمت¬هاي مختلف درخت خرما، متفاوت بوده و در عين حال، با افزايش طول الياف، افزايش داشته¬است. همچنين، اين¬گونه از نتايج برآمده¬است كه افزايش نسبت وزني الياف مورد استفاده در نمونه¬ها، به بيش از محدوده¬اي نسبتاً مشخص، باعث كاهش اثر تقويتي الياف، بر استحكام چسب مي¬گردد. واژه‌ها و عبارات كليدي: الياف قسمت¬هاي مختلف، درخت خرما، استحكام كششي، چسب¬هاي سازه¬اي

1398/04/25

Date palm tree fibers effect on mechanical properties of industrial and structural adhesives

7/16/2019 12:00:00 AM

Adhesively bonded joints have important applications in current industries. Nevertheless, the variety of loading and boundary conditions in some cases, prevents the current adhesives not to meet the requirements of joints. Hence, researchers are trying to improve the mechanical properties of adhesives by adding some materials to them. Recently, the importance of environmental issues has made scholars to focus on the implementation of bio-degradable resources in different applications. The same trend is being followed in the adhesives improvement by adding different materials. In this study, the possibility of implementation of natural resources obtained from annual pruning of date palm tree in a new application is investigated. The effect of implementing fibers obtained from different parts of this tree in the structural adhesives to increase their tensile strength is studied. This was conducted in an empirical way using a considerable amount of experimental work. In this journey, first the tensile strength of fibers extracted from different parts of tree, in raw and treated with NaOH conditions is compared. Then, the effect of some parameters such as type, length, and weight ratio of fibers on the magnitude of tensile strength improvement in different adhesives is investigated. The results obtained from neat adhesive and composite samples demonstrate the success of implementation of aforementioned fiber in this application. In some cases, increase in strength even exceeds 64%. It is shown that the amount of increase resulted from fibers of various parts of tree is different. Moreover, a higher fiber length results in higher strength. It is also demonstrated the strengthening effect diminishes as fiber weight ratio surpasses a certain value. Keywords: Natural fiber, Date palm tree, Tensile strength, Fiber treatment, Structural adhesives.