Abstract: Synthetic fibres are the primary choice as the reinforcing material for the composite because of their excellent mechanical properties which can compete with metals. Industries and engineers and designers are using composite material to produce material for different application which would have been not possible with traditional material have made them prominent choice for structural and semi-structural application but on the other side poor recyclability and the environmental issues related to the synthetic fibre has given rise to the use natural fibres as the reinforcing material in composite. Natural fibres are deemed to be the future of composite material because of their environmental benefits, low cost , low density and moderate mechanical properties makes them suitable as the reinforcing material in polymer matrix composite. amongst the various natural fibres flax fibre is proven to be the best because of the tensile property, elongation and low density. Hybridization of natural fibre with synthetic fibre can significantly enhance the mechanical property of natural fibre and at the same the time the environmental benefits will remain the same as in natural fibre reinforced composite. In this thesis work, the data gathered from the literature survey was plotted between mechanical property of flax fibre and fibre volume fraction in order to calculate the reducing factor for random and unidirectional oriented flax fibre reinforced composite. The reducing factor was further used in a simple theoretical model based on the rule of mixture to interpolate the experimental data and to estimate the mechanical property of flax fibre reinforced composite and the mechanical property of hybrid flax-polyethylene fibre and the enhancement in the mechanical property after hybridization is also estimated.

Astratto: Le fibre sintetiche sono la scelta principale come materiale di rinforzo per il composito a causa delle loro eccellenti proprietà meccaniche che possono competere con i metalli. Industrie, ingegneri e progettisti stanno utilizzando materiale composito per produrre materiale per diverse applicazioni che non sarebbe stato possibile con il materiale tradizionale li ha resi la scelta di spicco per applicazioni strutturali e semi-strutturali ma dall'altro lato scarsa riciclabilità e le problematiche ambientali legate al la fibra sintetica ha dato origine all'uso di fibre naturali come materiale di rinforzo in composito. Le fibre naturali sono considerate il futuro del materiale composito a causa dei loro benefici ambientali, basso costo, bassa densità e proprietà meccaniche moderate le rendono adatte come materiale di rinforzo in composito a matrice polimerica. tra le varie fibre naturali la fibra di lino si è dimostrata la migliore a causa della proprietà di trazione, allungamento e bassa densità. L'ibridazione della fibra naturale con la fibra sintetica può migliorare significativamente la proprietà meccanica della fibra naturale e allo stesso tempo i benefici ambientali rimarranno gli stessi del composito rinforzato con fibra naturale. In questo lavoro di tesi, i dati raccolti dall'indagine bibliografica sono stati tracciati tra le proprietà meccaniche della fibra di lino e la frazione di volume di fibra al fine di calcolare il fattore di riduzione per il composito rinforzato con fibra di lino orientato casuale e unidirezionale. Il fattore riducente è stato ulteriormente utilizzato in un semplice modello teorico basato sulla regola della miscela per interpolare i dati sperimentali e stimare la proprietà meccanica del composito rinforzato con fibra di lino e la proprietà meccanica della fibra ibrida di lino-polietilene e il miglioramento della proprietà meccanica dopo l'ibridazione è anche stimato.

Improving the mechanical performance of natural fibre using high strength polymeric fibre

TRIPATHI, HARSHIT
2018/2019

Abstract

Abstract: Synthetic fibres are the primary choice as the reinforcing material for the composite because of their excellent mechanical properties which can compete with metals. Industries and engineers and designers are using composite material to produce material for different application which would have been not possible with traditional material have made them prominent choice for structural and semi-structural application but on the other side poor recyclability and the environmental issues related to the synthetic fibre has given rise to the use natural fibres as the reinforcing material in composite. Natural fibres are deemed to be the future of composite material because of their environmental benefits, low cost , low density and moderate mechanical properties makes them suitable as the reinforcing material in polymer matrix composite. amongst the various natural fibres flax fibre is proven to be the best because of the tensile property, elongation and low density. Hybridization of natural fibre with synthetic fibre can significantly enhance the mechanical property of natural fibre and at the same the time the environmental benefits will remain the same as in natural fibre reinforced composite. In this thesis work, the data gathered from the literature survey was plotted between mechanical property of flax fibre and fibre volume fraction in order to calculate the reducing factor for random and unidirectional oriented flax fibre reinforced composite. The reducing factor was further used in a simple theoretical model based on the rule of mixture to interpolate the experimental data and to estimate the mechanical property of flax fibre reinforced composite and the mechanical property of hybrid flax-polyethylene fibre and the enhancement in the mechanical property after hybridization is also estimated.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-dic-2019
2018/2019
Astratto: Le fibre sintetiche sono la scelta principale come materiale di rinforzo per il composito a causa delle loro eccellenti proprietà meccaniche che possono competere con i metalli. Industrie, ingegneri e progettisti stanno utilizzando materiale composito per produrre materiale per diverse applicazioni che non sarebbe stato possibile con il materiale tradizionale li ha resi la scelta di spicco per applicazioni strutturali e semi-strutturali ma dall'altro lato scarsa riciclabilità e le problematiche ambientali legate al la fibra sintetica ha dato origine all'uso di fibre naturali come materiale di rinforzo in composito. Le fibre naturali sono considerate il futuro del materiale composito a causa dei loro benefici ambientali, basso costo, bassa densità e proprietà meccaniche moderate le rendono adatte come materiale di rinforzo in composito a matrice polimerica. tra le varie fibre naturali la fibra di lino si è dimostrata la migliore a causa della proprietà di trazione, allungamento e bassa densità. L'ibridazione della fibra naturale con la fibra sintetica può migliorare significativamente la proprietà meccanica della fibra naturale e allo stesso tempo i benefici ambientali rimarranno gli stessi del composito rinforzato con fibra naturale. In questo lavoro di tesi, i dati raccolti dall'indagine bibliografica sono stati tracciati tra le proprietà meccaniche della fibra di lino e la frazione di volume di fibra al fine di calcolare il fattore di riduzione per il composito rinforzato con fibra di lino orientato casuale e unidirezionale. Il fattore riducente è stato ulteriormente utilizzato in un semplice modello teorico basato sulla regola della miscela per interpolare i dati sperimentali e stimare la proprietà meccanica del composito rinforzato con fibra di lino e la proprietà meccanica della fibra ibrida di lino-polietilene e il miglioramento della proprietà meccanica dopo l'ibridazione è anche stimato.
Tesi di laurea Magistrale
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