الملخص
زاد الاهتمام حديثا باستخدام الألياف الطبيعية، سواء كانت نباتية أو حيوانية، في صناعة المواد المركبة الحديثة وفى مجالات البحوث الأكاديمية والصناعية، لما لها من خصائص مميزة مثل خفة الوزن ورخص الثمن والتوفر الدائم وسهولة التصنيع وإمكانية التدوير الصناعي وصداقتها للبيئة. من بين هذه الألياف نذكر ألياف القنب والنخيل والحلفاء وجوز الهند والتبن وقشور اللوز وقشور الموز وشعر الحيوانات والأخشاب. ومن أهم مجالات تطبيقاتها صناعة وسائل النقل والديكور والسلامة الصناعية مثل صفائح الأبواب والأسقف، الأرضيات ولوحات التحكم ولوحات الأسلاك الكهربائية والمقاعد والأغطية الخارجية وقبعات السلامة ومستلزماتها. هذه الاستخدامات المتعددة جعلتها مجالا للبحث ولمعرفة خواصها الطبيعية والميكانيكية تحث تأثير البيئة والأحمال والقوى المختلفة.
يقدم هذا البحث دراسة معملية على الخواص الميكانيكية وتأثير امتصاص الماء لهذه المواد. لهذا الغرض تم تصنيع نوعين من صفائح المواد المركبة بطريقة التصنيع اليدوي (أبعادهما:600 x 600 x 30 QUOTE 600×600×30 ملمتر). النوع الأول استخدمت فيه ألياف النخيل والنوع الثاني استخدمت فيه ألياف القنب مع خلط كل نوع بمادة رتانج البوليستر كمادة لاصقة للألياف. تم إعداد العينات من النوعين حسب المواصفات القياسية لغرض إجراء تجارب امتصاص الماء واجهادات الكلل والشد عليها. أجريت تجارب امتصاص الماء عند درجة حرارة 95 درجة مئوية وحددت كمية امتصاص الماء بطرح وزن العينة قبل وبعد امتصاص الماء. كما أجريت اختبارا ت اجهادات الكلل واجهادات الشد الاعتيادية عند درجة حرارة الغرفة. من أهم النتائج المتحصل عليها هي أن سلوك النوعين المصنعين لامتصاص الماء هو سلوك يعرف بسلوك فيكن. نسبة امتصاص الماء للمواد المركبة المصنعة من ألياف النخيل هي 2.8% وللمصنعة من ألياف القنب هي 2%. وكانت قيمة اجهادات الكلل 60 MPa للنوعين.
ABSTRACT
Natural fibers have recently become attractive in many of industrial applications as one of the alternative reinforcement for traditional fibers such as glass and carbon fibers. This attractive related to their mechanical properties, low cost, low density, renewability and recyclability. One of the major fields of application can be found in non structural components for automotive industry such as door rims, panels and safety helmets.
This paper presents an experimental study on mechanical properties and water absorption behavior of natural fiber-reinforced polymer composites. Two types of natural fibers composite laminates were manufactured; the first one is made from hemp fiber reinforced with polyester and the second is made from palm fiber reinforced with polyester resin. Both laminates have dimensions of 600×600×30 mm. In order to carry out the water absorption, fatigue and tensile tests several specimens were cut and fabricated from hemp and palm laminates. In the water absorption test, the percentage of water absorption content was found from the change in mass of the samples before and after immersing them in water at 95oC. Fatigue tests were carried out at room temperature using Avery- Dension machine (Type 7305). The tensile tests were made using the Pivol Universal Tensile Testing Machine with a crosshead speed of 10 mm/min. The results indicated that the mechanism of water absorption of the two composite follows the Fickian behavior. The percentage of water absorption was 2.8% and 2% for hemp and palm fibers reinforced polyester composites respectively and the fatigue limit of both fibers composites were 60 MPa.
