علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

مطالعه‌ تجربی خواص مکانیکی کامپوزیت بر پایه نشاسته تقویت‌شده با الیاف موی انسان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه نیشابور، نیشابور، ایران، کدپستی 9319774446
2 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران، کدپستی:۸۴۱۵۶۸۳۱۱۱
3 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران، کدپستی 8415683111
10.22034/jtst.2026.592579.1563
چکیده
در این پژوهش خواص مکانیکی کامپوزیت‌های بر پایه نشاسته‌ سیب‌زمینی، حاوی گلیسیرین و پلی‌وینیل‌استات و تقویت‌شده با الیاف حاصل از ضایعات موی انسان مورد بررسی قرار گرفت. درصد وزنی الیاف موی انسان و نسبت وزنی گلیسیرین به نشاسته به‌عنوان متغیرهای اصلی انتخاب شدند. نمونه‌ها پس از ژلاتینه‌سازی حرارتی ماتریس و افزودن الیاف، به روش قالب‌گیری دستی تولید و با آزمون‌های کشش و برش ارزیابی شدند. افزایش درصد وزنی الیاف موی انسان از ۷ به ۱۰، در یک نسبت وزنی ثابت گلیسیرین به نشاسته، موجب افزایش استحکام کششی و برشی شد. افزایش نسبت وزنی گلیسیرین به نشاسته استحکام کششی و برشی را کاهش داد. نمونه‌ حاوی ۱۰% وزنی الیاف موی انسان و ۵۰% نسبت وزنی گلیسیرین به نشاسته با استحکام کششی نهایی ۵/۵ مگاپاسکال، استحکام برشی ۹/۱۹ مگاپاسکال و چقرمگی کل ۵۷/۱ مگاژول بر متر مکعب، بالاترین عملکرد مکانیکی را در میان نمونه‌های بررسی‌شده نشان داد. به‌منظور مقایسه کارایی فاز تقویت‌کننده، نمونه‌ای نیز با استفاده از الیاف پشم در شرایط یکسان تولید شد. نمونه تقویت‌شده با الیاف موی انسان، عملکرد مکانیکی بهتری نسبت به نمونه تقویت‌شده با الیاف مجعد پشم نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Investigation of the Mechanical Properties of Starch-Based Composites Reinforced with Human Hair Fibers

نویسندگان English

Shohreh Minapoor 1
Afsaneh Valipouri 2
Rasool Amani 3
1 Department of Textile Engineering, University of Neyshabur, Neyshabur, Iran, 9319774446
2 Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran, 8415683111
3 Department of Textile Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran, 8415683111
چکیده English

In this study, the mechanical properties of potato starch-based composites containing glycerin and polyvinyl acetate and reinforced with fibers obtained from human hair waste were investigated. The weight percentage of human hair fibers and the glycerin-to-starch weight ratio were selected as the main variables. The samples were produced by hand molding after thermal gelatinization of the matrix and incorporation of the fibers, and were evaluated using tensile and shear tests. Increasing the weight percentage of human hair fibers from 7 to 10% at a constant glycerin-to-starch weight ratio resulted in increased tensile and shear strengths. Increasing the glycerin-to-starch weight ratio reduced both tensile and shear strengths. The sample containing 10 wt% human hair fibers and a 50% glycerin-to-starch weight ratio exhibited an ultimate tensile strength of 5.5 MPa, a shear strength of 19.9 MPa and a total toughness of 1.57 MJ/m³, showing the highest mechanical performance among the investigated samples. For comparison of the reinforcing phase efficiency, a sample reinforced with wool fibers was also produced under the same conditions. The sample reinforced with human hair fibers provided better mechanical performance than the sample reinforced with crimped wool fibers.

کلیدواژه‌ها English

Starch-based composite
Human hair
Potato starch
Mechanical properties
Tensile strength

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 28 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 05 مهر 1405
  • تاریخ پذیرش 05 مهر 1405