Development of Chemically Treated Hybrid Jute - Flax Natural Composites for Elevated Temperature Applications
Öz
Composite
materials utilizing natural fibers are becoming more popular and have a broad
range of usage in the industry. Natural fibers come from nature and they have
many advantages which are low cost, easily available and environmentally
friendly. Some natural fibers are obtained from plants while others could be
obtained from trees. Commonly used natural fibers are jute, flax, sisal, bamboo
and ramie. In order to produce composite materials from natural fibers, both
thermoset and thermoplastic resins can be used.
In this
experimental study, epoxy resin was combined with jute and flax woven fibers to
obtain hybrid composites. Firstly, fibers were treated with a solution
containing 5 % alkaline to improve the mechanical properties of the fibers. Two
different chemicals were used to improve the fire resistance of the fibers
namely ammonium sulfate and diammonium phosphate. Two different solutions were
prepared for this purpose; a solution containing 20 % of ammonium sulfate was
prepared for the treatment of jute fiber and another solution containing 10 %
of diammonium phosphate was prepared
for the treatment of flax fiber. The epoxy was applied to both samples by hand layup
method and the curing was carried out by using the hot press.
The hardness,
thickness and mass of the produced samples were measured and a fire experiment
was carried out. Several parameters such as flammability, heat distribution and
temperature of the sample surfaces were investigated. Low flammability, low
heat distribution and low temperature properties were observed on the surfaces
of the samples which were chemically treated by using ammonium sulfate and
diammonium phosphate.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Prof.Dr. Nedim SÖZBİR
- Prof. Dr. Hasan OKUYUCU
- Prof. Dr. Fevzi BEDİR
Yüksek Sıcaklık Uygulamalarında Kullanılmak Üzere Kimyasal İşlemden Geçirilmiş Hibrit Jüt - Keten Doğal Kompozitlerin Geliştirilmesi
Öz
Doğal fiberleri
içeren kompozit malzemeler günümüzde daha popüler hale gelmekte, bununla
birlikte bu malzemeler endüstride geniş uygulama alanları bulmaktadır. Doğal
fiberlerin biyo uyumluluk, düşük maliyet, kolay bulunabilirlik ve çevreye
duyarlılık gibi avantajları bulunmaktadır.
Bazı doğal fiberler bitkilerden elde edilirken, bazıları da ağaçlardan
elde edilebilmektedir. En çok kullanılan doğal fiberler jüt, keten, sisal,
bambu ve ramidir. Doğal fiberlerden kompozit malzeme üretmek için hem termoset
hem de termoplastik reçineler kullanılabilmektedir.
Bu deneysel
çalışmada, epoksi reçine kullanılarak jüt ve keten fiber kumaşlar kullanılarak
hibrit bir kompozit malzeme üretilmiştir. Çalışmanın ilk etabında, fiberler % 5
alkali içeren bir çözelti içerisinde fiberlerin mekanik özelliklerini artırmak
amacıyla kimyasal işleme tabi tutulmuşlardır.
Fiberlerin yangın dayanımını artırmak için iki farklı kimyasal
kullanılmıştır; amonyum sülfat ve diamonyum fosfat. Bu iki kimyasal madde
kullanılarak ilki % 20 amonyum sülfat içeren jüt fiberi kimyasal işleme tabi
tutmak için bir çözelti, ikincisinde ise % 10 diamonyum fosfat içeren keten
fiberi kimyasal işleme tabi tutmak için bir başka çözelti hazırlanmıştır.
Epoksi reçine elle yatırma yöntemiye her iki numuneye uygulanmış, sıcak pres
kullanılarak da kürleşme işlemi gerçekleştirilmiştir.
Üretilen
numunelerin sertlik, kalınlık ve kütleleri ölçülerek ardından yangın deneyi
gerçekleştirilmiştir. Alev alabilirlik, ısı dağılımı ve numune yüzeylerinin
ulaştığı sıcaklık değerleri gibi çeşitli parametreler incelenmiştir. Düşük
alevlenebilirlik, düşük ısı dağılımı ve düşük sıcaklık gibi değerler amonyum
sülfat ve diamonyum fosfat ile kimyasal işleme tabi tutulmuş numunelerin
yüzeylerinde gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Prof.Dr. Nedim SÖZBİR
- Prof. Dr. Hasan OKUYUCU
- Prof. Dr. Fevzi BEDİR
Ayrıntılar
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Yayımlanma Tarihi | 12 Mart 2019 |
| Gönderilme Tarihi | 30 Temmuz 2018 |
| Kabul Tarihi | 30 Ekim 2018 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 |