مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تأثیر میزان پلی آمید 6،6 بازیافتی در ترکیب با مواد نو بر روی خواص مکانیکی در فرآیند تزریق

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
احمد گرجی 1
پیام سرائیان 2
عادل مقصودپور 3
احسان شکوری 4
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، برق، کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، برق، کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ، ایران.
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ، ایران
چکیده
با توجه به گسترش روزافزون استفاده از محصولات ساخته شده از مواد پلاستیکی، سالیانه درصد بالایی از ضایعات پلاستیکی وارد پسماندها و زبالهها می­شوند که بازیافت این ضایعات پلاستیکی، معمولاً با افت خواص مکانیکی آنها همراه می­باشد. یکی از ساده­ترین و به ­صرفه­ترین راههای غلبه بر افت خواص مکانیکی محصولات بازیافتی و کاهش میزان استفاده از مواد پلیمری نو، دست­یابی به یک ترکیب بهینه جهت ترکیب مواد پلیمری بازیافتی با مواد پلیمری نو، به منظور تولید محصولات با کیفیت بالا و خواص مکانیکی مطلوب خواهد بود که از نظر زیست­ محیطی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت می­باشد. در این پژوهش، به منظور بررسی تأثیر درصد وزنی ترکیب پلی­آمید بازیافتی با پلیآمید نو بر خواص مکانیکی نمونهها، نمونههای پلی آمید 6،6 بازیافتی و پلی­آمید 6،6 نو با درصدهای وزنی مختلف توسط فرآیند قالب­گیری تزریق پلاستیک تهیه شده است. نتایج حاصل از انجام تست­های مکانیکی بر روی نمونههای تزریق شده نشان داد، افزودن بیش از 50% وزنی پلیآمید بازیافتی به مواد نو، افزایش شاخص جریان مذاب، دمای انتقال­ شیشهای و دمای کریستالی را به همراه داشته است. در حالی­که، خواص مکانیکی نمونهها با افزایش درصد وزنی پلیآمید بازیافتی در ترکیب کاهش یافته است. این تغییرات برای برخی خواص مانند استحکام کششی و خمشی ناچیز و برای مقاومت در برابر ضربه بیشتر بوده است. به طوری­که، استحکام کششی و خمشی نمونه­ها و مقاومت در برابر ضربه، به ازای استفاده از 50% درصد وزنی پلی­آمید بازیافتی در ترکیب، به ترتیب در حدود 6%، 9% و 34% نسبت به نمونه پلیآمید نو کاهش یافته است.
کلیدواژه‌ها
فرآیند قالب‌گیری تزریق پلاستیک
بازیافت مکانیکی
خواص مکانیکی
پلی‌آمید6
6

موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of recycled poly amide 6.6 content in combination with virgin on the mechanical properties in injection process.

نویسندگان English

Ahmad Gorji 1
payam saraeian 2
Adel Maghsoud pour 3
Ehsan Shakouri 4
1 Department of Mechanical Engineering, College of mechanic, electronic, computer, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, College of mechanic Najaf abad Branch, Islamic Azad University, Esfahan, Iran.
3 Department of Mechanical Engineering, College of mechanic, electronic, computer, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 Department of Mechanical Engineering, College of mechanic North Tehran Branch, Islamic Azad University.
چکیده English

Due to the increasing expansion of products made of plastic materials, high percentage of plastic waste enters the waste and waste annually, and the recycling of these plastic wastes is usually accompanied by decrease in their mechanical properties. One of the simplest and the most affordable ways to overcome the decline in mechanical properties during use recycled polymer, is achieving optimal combination virgin polymer and recycled polymer via mixing together. In order to produce products with both high quality and optimal mechanical properties will be desirable. Accordingly is beneficial for both environment and economic point of view, reducing use of virgin polymer. In this study, in order to investigate the effect of weight percentage of recycled polyamide 6.6 with virgin polyamide 6.6 on the mechanical properties by injection molding proses, mix recycled polyamide 6.6 and virgin polyamide 6.6 with different weight percentages is prepared and then is injected. The results of mechanical tests on injected samples showed that adding more than 50% by weight of recycled polyamide 6.6 to virgin polymeric materials increased melt flow index, glass transition temperature and crystal temperature. While, the mechanical properties of samples decreased with increasing weight percentage of recycled polyamide in the composition. These changes were less for some properties such as tensile and flexural strength and more for impact resistance. Tensile and flexural strength and impact resistance in samples with 50% by weight of recycled polyamide in the composition, respectively, decreased by about 6%, 9% and 34% compared to the new polyamide sample.

کلیدواژه‌ها English

Plastic Injection molding process
Mechanical recycling
Mechanical properties
Polyamide 6
6
[1]B. Deopura, R. Alagirusamy, M. Joshi, B. Gupta, Polyesters and polyamides, Elsevier, (2008).
[2]A. Gholampour, T. Ozbakkaloglu, Recycled plastic, in: New Trends in Eco-efficient and Recycled Concrete, Elsevier, (2019) 59-85.
[3]M. Okan, H.M. Aydin, M.J.J.o.C.T. Barsbay, Biotechnology, Current approaches to waste polymer utilization and minimization: a review, 94(1) (2019) 8-21.
[4]E. Kuram, B. Ozcelik, F. Yilmaz, The effects of recycling process on thermal, chemical, rheological, and mechanical properties of PC/ABS binary and PA6/PC/ABS ternary blends, Journal of Elastomers & Plastics, 48(2) (2016) 164-181.
[5]S.-C. Chen, W.-H. Liao, M.-W. Hsieh, R.-D. Chien, S.-H.J.P.-P.T. Lin, Engineering, Influence of recycled ABS added to virgin polymers on the physical, mechanical properties and molding characteristics, 50(3) (2011) 306-311.
[6]N. Madi, Thermal and mechanical properties of injection molded recycled high density polyethylene blends with virgin isotactic polypropylene, Materials & Design, 46 (2013) 441-435.
[7]E. Avazverdi, M. Vandalvand, A. Shakeri, The Mechanical Properties of Recycled Polyethylene-Polyethylene Terephthalate Composites, Science and Technology, 27(6) (2015) 381-389.
[8]N.T. Thuong, N.D. Mao, B.T.P. Quynh, L.G. Bach, Preparation and characterization of properties of acrylonitrile butadiene styrene waste plastic blended with virgin styrene butadiene rubber, in: Key Engineering Materials, Trans Tech Publ, (2017) 3-9.
[9]K.M. Hyie, S. Budin, N. Martinus, Z. Salleh, N.R.N.M. Masdek, Tensile and flexural investigation on polypropylene recycling, in: Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing, (2019) 1-11.
[10]E.G. Hanna, Recycling of Waste Mixed Plastics Blends (PE/PP), Journal of Engineering Science and Technology Review, 12(2) (2019).
[11]Á.A. Matias, M.S. Lima, J. Pereira, P. Pereira, R. Barros, J.F. Coelho, A.C. Serra, Use of recycled polypropylene/poly (ethylene terephthalate) blends to manufacture water pipes: An industrial scale study, Waste Management, 101 (2020) 250-258.
[12]F. Masmoudi, S. Alix, S. Buet, A. Mehri, A. Bessadok, M. Jaziri, E. Ammar, Design and Characterization of a New Food Packaging Material by Recycling Blends Virgin and Recovered polyethylene terephthalate, Polymer Engineering and Science, 60(2) (2020) 250-256.
[13]K. Jaidev, S.S. Suresh, O.K. Gohatre, M. Biswal, S. Mohanty, S.K. Nayak, Development of recycled blends based on cables and wires with plastic cabinets: An effective solution for value addition of hazardous waste plastics, Waste Management & Research, (2020) 1-11.
[14]R. Scaffaro, F. La Mantia, Characterization of monopolymer blend of virgin and recycled polyamide 6, Polymer Engineering & Science, 42(12) (2002) 2412-2417.
[15]S. Wahyuni, J. Ravichanthiran, The effect of virgin nylon addition into recycled nylon on the fatigue strength of thermoplastic nylon denture base, Padjadjaran Journal of Dentistry, 32(1) (2020) 68-72.
[16] Datasheet Tecomid® NA40 NL IL - Material Data Center (2020).
[17]Z. Salahshor, P. Saraeian, E. Shakori, Investigation and effect of number of recycling steps on molten flow rate and crystalline percent in injection process in wood-plastic composite, Iranian Journal of Manufacturing Engineering, 6 (2019) (in persian) 1-7.
[18]F. Beltrán, V. Lorenzo, J. Acosta, M. de la Orden, J.M.J.J.o.e.m. Urreaga, Effect of simulated mechanical recycling processes on the structure and properties of poly (lactic acid), 216 (2018) 25-31.
[19]W. Sichina, DSC as problem solving tool: measurement of percent crystallinity of thermoplastics, Perkin Elmer Instruments, and PETech, 40 (2000).
[20]K.-H. Su, J.-H. Lin, C.-C. Lin, Influence of reprocessing on the mechanical properties and structure of polyamide 6, Journal of Materials Processing Technology, 192 (2007) 532-538.
[21]M.J. Lozano‐González, M.T. Rodriguez‐Hernandez, E.A. Gonzalez‐De Los Santos, J. Villalpando‐Olmos, Physical–mechanical properties and morphological study on nylon‐6 recycling by injection molding, Journal of applied polymer science, 76(6) (2000) 851-858.
[22]F. Beltrán, I. Barrio, V. Lorenzo, B. Del Río, J. Martínez Urreaga, M. de la Orden, Valorization of poly (lactic acid) wastes via mechanical recycling: Improvement of the properties of the recycled polymer, Waste Management and Research, 37(2) (2019) 135-141.
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 21، شماره 3
اسفند 1399
صفحه 173-182