Sıcaklık Değişimi ve Dinamik Yol Yüklerinin Polipropilen Gıda Depolama Kutularının Deformasyonuna Etkisi

Yıl 2020, 4. International Conference on Material Science and Technology (IMSTEC 2019) özel sayı, 99 - 105, 01.07.2020

Meral Reis Betul Gulcımen Cakan , Ali Durmuş , Murat Reis

https://doi.org/10.17100/nevbiltek.726470

Öz

Statik olarak istif halinde muhafaza edilebilen polipropilen gıda saklama kutuları taşıma esnasındaki iklim koşulları ve yoldan araca gelen dinamik yüklerin etkisiyle deformasyona uğrayarak ezilmesi problemi taşımacılıkta çok sık karşılaşılan bir durumdur. Zira bir termoplastik türevi olan polipropilen de tıpkı diğer termo plastikler gibi sıcaklık değişimine karşı oldukça hassastır. Bununla beraber nakil edilen yükün gıda olması, polimer saklama kabının kırılma dayanımını artıran bir takım katkı maddelerinin kullanımını da sınırlandırmaktadır. Bunun sebebi ise pek çok katkı maddesi saklama kabının dayanımını artırıp kırılganlığını azaltırken, diğer yandan insan sağlığını için risk oluşturan bileşenler içermektedir. Bu durumu bertaraf etmek için özel önlemlerin alınması ya da istif sayısının azaltılması gerekebilir bu da nakliye maliyetlerinin arttırılmasıyla sonuçlanır. Bu çalışmada polipropilen gıda saklama kutularının düzgün olmayan yol şartlarındaki mukavemet analizi deneysel ve bilgisayar simülasyonları (Abaqus yazılımı) yardımı ile yapılmakta ve belirtilen ivme ve yükleme koşulları için riskli sıcaklık değeri belirlenmektedir.

Anahtar Kelimeler

polipropilen, sıcaklık, dinamik yük

Kaynakça

• [1] Richeton J., Ahzi S., Vecchio K.S., Influence of temperature and strain rate on the mechanical behavior of three amorphous polymers: characterization and modeling of the compressive yield stress. Int. J. Solids Struct. 43, 2318–2335, 2006.
• [2] Moy P., Gunnarsson C.A., Weerasooriya T., Chen W., Stress-Strain Response of PMMA as a Function of Strain-Rate and Temperature, Dynamic Behavior of Materials, Conference Proceedings of the Society for Experimental Mechanics, 1, 125-133, 2011.
• [3] Bouvard J.L., Denton B., Freire L., Horstemeyer M.F., Modeling the mechanical behavior and impact properties of polypropylene and copolymer polypropylene, Journal of Polymer Research, 23, 4, 2016.
• [4] Grala M., Bartczak Z., Morphology R.A., Thermal and mechanical properties of polypropylene/SiO 2, nano composites obtained by reactive blending. J. Polym. Res., 23, 1–19, 2016.
• [5] Li G., Chen Y., Ruan B., A constitutive model of polymer at different temperature. Aust. J. Mech. Eng., 52, 67–73, 2016.
• [6] Zhou Y., Mallick P.K., Effects of temperature and strain rate on the tensile behavior of unfilled and talc-filled polypropylene Part II: constitutive equation. Polym. Eng. Sci., 42, 2461–2470, 2002.
• [7] Dar U.A., Zhang W., Xu Y., Thermal and strain rate sensitive compressive behavior of polycarbonate polymer – experimental and constitutive analysis. J. Polym. Res., 21, 1–10, 2014.
• [8] Mahieux C.A., Reifsnider K.L., Property modeling across transition temperatures in polymers: a robust stiffness-temperature model. Polymer 42, 3281–3291, 2001.
• [9] Gibson A.G., Torres M.E.O., Browne T.N.A., High temperature and fire behavior of continuous glass fiber / polypropylene laminates. Compos A Appl. Sci. Manuf. 41,1219–1231, 2010.
• [10] Sardon H., Irusta L., Santamaría P., Thermal and mechanical behaviour of self-curable water borne hybrid polyurethanes functionalized with (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES). J. Polym. Res., 19, 1–9, 2012.
• [11] Cao K., Wang Y., Wang Y., Experimental in vestigation and modeling of the tension behavior of polycarbonate with temperature effects from low to high strain rates. Int.J.Solids Struct. 51:2539–2548, 2014.