ファッションテクノロジーとテキスタイルエンジニアリング

足義足用途におけるバイオインスパイアードサイザル繊維強化エポキシ複合材料に関する実験的調査

テメスゲン ティラフン* とサミュエル テスファイ

義足は、切断者が安全に歩行できるように、生物学的部位の代わりに使用する装置です。この研究の主な関心事は、クモの巣模様のサイザル繊維強化エポキシ複合材料の引張強度、曲げ強度、衝撃強度、圧縮強度、および吸水性を調査することです。義肢業界では、高密度ポリプロピレン (HPP) と複合材料 (炭素またはガラス)、またはハイブリッド繊維強化エポキシ複合材料を使用しています。繊維の高コストと低強度 PP は、現在の義肢生産の問題です。この研究は、生物に着想を得た繊維配向技術に基づいて、より優れた機械的特性と手頃な価格の天然繊維 (サイザル) 強化複合材料を備えた下肢義足をモデル化することを目的としています。手作業によるレイアップ製造技術を使用して、クモの巣状に編んだ 70% のエポキシマトリックスと 30% のサイザル繊維 (長さ 50 mm の繊維) の複合材料を準備しました。繊維を5% NaOHで5時間処理し、オーブンで2時間乾燥させました。次に、(0/3/6/9/12)度の順序で積み重ねられた5層の複合材を準備しました。実験結果によると、クモの巣配向サイザル繊維強化エポキシ複合材は、引張強度45.6 MPa、引張弾性率1.2 GPa、曲げ強度76.78 MPa、曲げ弾性率3.42 GPa、圧縮強度65.55 MPa、圧縮弾性率2.229 MPa、衝撃強度12.72 J/cm ² 、衝撃エネルギー抵抗4.6 J、平均吸水容量3%という優れた特性を備えています。したがって、クモの巣配向サイザル繊維強化エポキシ複合材は、提案されているように義足メーカーの代替材料として使用できます。