بررسي اثرساختار پارچه‌هاي آگزتيك حلقوي پودي بر نسبت پواسون كامپوزيت‌هاي تهيه شده از آن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

مواد آگزتيك، موادي با نسبت پواسون منفي هستند؛ به اين معنا كه زماني كه كشيده مي‌شوند، در راستاي عمود بر جهت اعمال نيرو، ضخيم‌تر مي‌شوند و هنگام فشرده شدن در راستاي طولي دچار جمع‌شدگي عرضي مي‌شوند. مواد آگزتيك به علت قابليت جذب انرژي و شكل‌پذيري مطلوب، مي‌توانند به عنوان تجهيزات و البسه‌ي محافظتي استفاده شوند. در سال‌هاي اخير، امكان طراحي و بافت پارچه‌هاي آگزتيك به وجود آمده است. در ميان روش‌هاي مختلف بافت پارچه‌، بافندگي حلقوي پودي امكان طراحي و بافت ساختار‌هاي آگزتيك را به خوبي فراهم آورده است. اين تحقيق سعي دارد به اين سوال اساسي پاسخ دهد كه نسبت پواسون كامپوزيت¬هاي تهيه شده از پارچه¬هاي حلقوي پودي آگزتيك چگونه نسبت به نسبت پواسون پارچه مورد نظر تغيير مي¬كند؟ براي نيل به اين هدف در اين پژوهش، چهار هندسه‌ي آگزتيك، طراحي گرديد و با استفاده از روش بافندگي حلقوي پودي و با استفاده از نخ‌ شيشه بر روي يك ماشين تخت¬باف پيشرفته بافته شد. در ادامه نسبت پواسون اين ساختار‌ها با استفاده از روش پردازش تصوير جهت ارزيابي اثر آگزتيك در آن‌ها محاسبه گرديد. براي اين منظور، از آزمون كشش به همراه تصويربرداري از تغييرات ابعادي پارچه‌ها استفاده شد. متغير‌هاي مورد مطالعه در اين پژوهش، هندسه‌هاي مختلف آگزتيك و ابعاد متفاوت سلول واحد بافت بود كه اثر هر يك بر خاصيت آگزتيك پارچه‌ها بررسي شد. در ادامه كامپوزيت‌هاي متشكل از اين منسوجات آگزتيك به روش تزريق رزين به صورت دستي توليد شد. هدف اصلي در اين بخش، ارزيابي ميزان انتقال اثر آگزتيك از تقويت‌كننده‌ي‌ليفي به كامپوزيت توليدشده است. در اين جا، علاوه بر تقويت‌كننده‌هاي آگزتيك با ساختار‌هاي مختلف، اثر رزين مورد استفاده نيز بر ميزان نسبت پواسون كامپوزيت بررسي شد و از سه رزين اپوكسي، پلي‌استر غيراشباع و SBR كه رزيني منعطف و با كرنش شكست بالا است، براي اين منظور استفاده شد. در نهايت، آزمون ضربه‌ي شارپي بر روي نمونه‌هاي كامپوزيتي انجام شد تا ضربه پذيري و جذب انرژي اين سازه‌ها نيز مورد بررسي قرار گيرد. نتايج به دست آمده نشان دهنده وجود اثر آگزتيك در تمامي‌پارچه‌هاي بافته شده مي‌باشد. ساختار زيگزاگي با نسبت پواسون 6/0- و ساختار نواري با ابعاد سلول واحد كوچك‌تر با نسبت پواسون 12/0- به ترتيب بيشترين و كمترين اثر آگزتيك را از خود نشان دادند. اگرچه، اثر آگزتيك در كامپوزيت‌ها به دليل وجود عامل محدود كننده‌ رزين، كاهش يافته، اما مقادير نسبت پواسون منفي در آن‌ها به چشم مي‌خورد و كامپوزيت‌هاي توليدشده از پارچه‌هاي با نسبت پواسون منفي‌تر، اثر آگزتيك بيشتري از خود نشان دادند. نتايج نشان داد اثر نوع رزين در انتقال اثر آگزتيك از پارچه به كامپوزيت بسيار معني¬دار است وكامپوزيت توليد شده با رزينSBR حداكثر نسبت پواسون منفي را نشان داد. اين نتيجه نشان دهنده تاثير قابل توجه آزادي حركت ساختار بر بروز اثر آگزتيك مي‌باشد. نتايج آزمون ضربه نيز، جذب انرژي بالاتر نمونه‌هاي كامپوزيتي با اثر آگزتيك بيشتر را تاييد مي‌كند؛ به طوري كه كامپوزيت توليدشده با رزينSBR با 68%، بالاترين ميزان جذب انرژي را در ميان كامپوزيت‌ها داشت. كامپوزيت‌هاي آگزتيك توليدشده در اين پژوهش‌، قابليت زيادي براي كاربرد در زمينه¬هاي مختلف از جمله محصولات حفاظت شخصي مانند جليقه‌هاي ضد‌گلوله، كلاه ايمني، محافظ‌هاي زانو و آرنج و در تمام تچهيزاتي كه جذب انرژي يك عامل كليدي است، ارائه مي‌دهد.

224347

تكنولوژي

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان