تعيين برخي مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي ساقه استبرق به منظور طراحي ماشين استحصال الياف آن

Determination of Physical and Mechanical Properties of Calotropis stems in order to design of long warp yarn extracting machine

الياف طبيعي امروزه به عنوان گزينه مهم در توليد كامپوزيت ها و ديگر محصولات صنعتي در جهان مطرح مي باشد. گياه استبرق كه به وفور در نقاط گرمسير ايران يافت مي شود داراي اليافي در ساقه است كه مي توان از آن در نساجي و صنعت استفاده نمود. به منظور طراحي و ساخت ماشين استحصال الياف تار بلند اين گياه، تعيين برخي مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي ساقه ضروري است كه در تحقيق حاضر به آن پرداخته شده است. براساس مكانيزم ماشين مورد نظر، آزمون فشار در جهت شعاعي و آزمون كمانش ساقه در سه سطح رطوبتي 70% ، 45% ، 40 % آزمون برش و كشش پوست روي ساقه در رطوبت 70 % انجام شد و تاثير عواملي چون رطوبت، سرعت و قطر ساقه در هر يك ارزيابي شد. جدايش الياف از ساقه در محتواي رطوبتي و چگالي متفاوت ساقه مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسي نتايج بدست آمده از روش رويه پاسخ (Response Surface) در نرم افزار Design Expert7 استفاده شد. نتايج نشان داد كه جدايش الياف ساقه در رطوبت 70 % با ميانگين چگالي 1/02 g/cm3 رضايت بخش است. حداكثر نيروي گسيختگي در جهت شعاعي با افزايش رطوبت، افزايش مي يابد. با افزايش سرعت و رطوبت ساقه نيروي كمانش نيز كاهش مي يابد. حداثر نيروي برشي لازم براي پوست روي ساقه 50/30N بود و تغيير سرعت اثر قابل توجه روي نيرو برشي پوست نداشت. ميانگين تنش كششي كه موجب پاره شدن پوست مي شود، مدول الاستيسيته و ميانگين انرژي مورد نياز به ترتيب برابر با 1/91 MPa ، 65/77 و 12/8J بود.

Nowadays, natural yarns are very important in manufacturing of composites and other industrial products in all over the world. Calotropis that grows at tropic regions of Iran has yarn at its stem that is useful in loom and other industries. Therefore this research is carried out to determine some physical and mechanical properties of Calotropis stems In order to design and construction of long warp yarn extracting machine from Calotropis stems. According to mechanism of mentioned machine, the compression test in radial direction, the buckling test for stem and cutting and tensile test for bark of stem at three moisture content levels 4% w.b., 45% w.b. and 70% w.b. were carried out and effects of variations moisture content, feeding velocity and stem diameter were evaluated. Also extracting of yarn from stem at different moisture contents and densities were studied. For Analyzing of results were used Response Surface Methodology by Design Expert software. The results showed that extracting of yarn at moisture content level 70% w.b with density 1.02 g/cm 3 was satisfactory. Increasing of moisture content caused to increase in the maximum compression force in radial direction. Also bucking force decreased by increasing of feeding velocity and stem moisture. The maximum cutting force for bark was 50.30 N and variation of velocity wasn’t have considerable effect. The Average of tensile strength, Young’s modulus, and tensile energy for bark were 1.91 Mpa, 65.77 Mpa and 12.48 J respectively