اعلام جامعة بابل | رسالة ماجستير تبحث دراسة الخواص الانسيابية والفيزيائية للبولي اثيلين

رسالة ماجستير تبحث دراسة الخواص الانسيابية والفيزيائية للبولي اثيلين

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 08/12/2024 23:37:11 AM

عدد المشاهدات : 131

رسالة ماجستير تبحث دراسة الخواص الانسيابية والفيزيائية للبولي اثيلين
ناقش قسم هندسة البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية في كلية هندسة المواد\ جامعة بابل رسالة الماجستير ( للباحثة زهراء سليم علي ) عن رسالتها الموسومة:
دراسة الخواص الانسيابية والفيزيائية للبولي اثلين واطئ الكثافة المملوء بالحشوات الطبيعية
Studying of Rheological and Physical Properties of LDPE Filled with Natural Fillers
اشراف:
الاستاذ الدكتور نزار جواد هادي الاعرجي
الدكتور قاسم احمد مخيف
ترأس لجنة المناقشة: الاستاذ الدكتور علي عبد الامير الزبيدي
خلاصة البحث:
الاستخدام الواسع النطاق للمنتجات البترولية والمواد الصناعية غير القابلة للتحلل في التعبئة والتغليف يتسبب في اضرار جسيمة للبيئة والانسان بشكل متزايد. ركز هذه العمل على تحسين خواص LDPE والذي يستخدم بشكل اساسي على نطاق واسع في التعبئة والتغليف وذلك عن طريق أضافة انواع مختلفة من السليلوز والنشا وهي بوليمرات طبيعية ومستدامة ومتوافقة وقابله للتحلل.
تم خلط الـ LDPE مع (2.5،و 5، و10)% من كل من )نشارة الخشب، وباودر السليلوز، والسليلوز النانوي البلوري CNC (على التوالي. كما تم خلط LDPE مع (13)% من TPS و (2.5 و،5)% من كل من مضافات السليلوز مرة أخرى. يتم صهر هذين المركبين وخلطهما باستخدام آلة بثق ثنائية اللولب ذات سرعة لولبية تبلغ 50 دورة في الدقيقة وعند190 oC، لإنتاج الواح من خلال قالب معين. تُستخدم هذه الالواح لتحضير العينات لفحص الخصائص الريولوجية والميكانيكية والحرارية والفيزيائية والتركيبية والحيوية.
تم استخدام مقياس جهاز ريومتر شعري مع قالب بنسبة الطول إلى القطر 20:2 على مدى معدل قص يتراوح من) 10 إلى 1000 (S-1عند (190)oC بواسطة (ASTMD3835)، لاختبار الخواص الريولوجية من خلال ) منحنى اللزوجة ، منحنى التدفق، العلاقة بين الضغط والزمن ومقاومه المنصهر(.كما تم استخدام برنامج Rheology App لإيجاد قيم مؤشر التدفقn و ثابت لزوجه k و المنحني المناسب لسلوك الجريان للمركبات المنصهرة وفقا لنماذج رياضيه مختلفة لا نيوتونيا . تم استخدام جهاز فحص الشد وجهاز D shore للتحقق من الشد والصلادة. تم اجراء فحصي ال FTIR وDSC لاختبار التباين في البنية والتاريخ الحراري. كما فحصت البنية المجهرية السطحية للعينات باستخدام SEM وتم اختبار منطقة التثبيط بنوعين من البكتيريا.
تم استخدام برنامج ال 2021-Ansys ومن خلال نموذج RVE ونموذج تصميم المواد لفحص الخصائص الميكانيكية(الشد)والحرارية والفيزيائية (الكثافة )للعينات ومقارنتها بالنتائج العملية والدراسات السابقة.
أظهرت النتائج العملية لعينات ال LDPE\Cellulose وال LDPE\TPS\Cellulose في الفحوصات الريولوجية سلوكا لانيوتونيا وترقق القص في منحني اللزوجة ومنحني التدفق. اظهرت نسبه 5%من مضافات السليلوز اعلى لزوجه في منطقه الترقق و منحني الزوجة وكان قانون القوه الاقرب لسلوك المنصهرات المختلفة . أن جوده السطح والبثق لمركب LDPE\Cellulose تزداد مع انخفاض اجهاد القص والضغط ومعدل القص الى حوالي( 10 S-1 ) وهو الأمر الذي يحدد الظروف المحيطة المناسبة للتصنيع الصناعي. تم تعزيز مقاومه انصهار من خلال زيادة اللزوجة بمعدل قص منخفض هو الامر الذي يسيطر على عمليه تصنيع الأغلفة. لم يلاحظ أي تفاعل كيميائي أو روابط بين مواد السليلوز المختلفة ومصفوفة في مخططاتFTIR. تم زيادة قوة الشد والصلادة للـ LDPE\Cellulose وLDPE\TPS\Cellulose بإضافة إضافات السليلوز المختلفة. وازدادت نقطة الانصهار ودرجة التبلور والانثالبية مع زيادة المضافات السليلوزية للمركبين مقارنة بـ LDPE و LDPE\TPS مما يدعم نتائج قوة الشد. انخفضت زاوية التلامس وقيمة التوصيل الحراري، بينما ازدادت امتصاصية الماء مع زيادة إضافات السليلوز مقارنة بالـ LDPE. كما ازدادت زاوية التلامس وقل امتصاص الماء مع زيادة إضافات السليلوز مقارنة مع LDPE/TPS. من ناحية أخرى، أظهر الفحص المجهري للماسح الإلكتروني لـ 5% سليلوز أن الخصائص السطحية والتداخل للعينات أعطى صورة متجانسة ولم يلاحظ أي تكتل أو تشققات سليلوز. أظهرت نتائج المضادات الحيوية أن تأثير بكتيريا E. coli أعلى من تأثير بكتيريا S.aureus.اشارت نسبة ال 5% من كل اضافات السيليلوز الى قابلية حفظ جيدة في اختبار السلوك المستحث بالوقت.
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين