Mechanical behavior of alginate films plays significant roles in many applications, hence good understanding and control of its mechanical properties are necessary for optimal fulfillment of these functions. In this work stress-strain and relaxation behavior of alginate films were investigated in tensile tests. In the first part tensile tests were performed on alginate films with different glycerol and calcium chloride concentrations. For tensile testing, strain was applied to the samples with constant speed until failure. Elastic modulus, ultimate strain and tensile strength values were obtained for each film composition. It was found that, calcium chloride and glycerol significantly affected elastic modulus, tensile strength and ultimate strain. The highest strength and strain values obtained when both calcium chloride and glycerol concentrations were at moderate concentrations and consequently a saturation point was seen for both parametersIn the second part, the viscoelastic response to increasing glycerol was examined in relaxation tests. For relaxation tests, the samples were subjected to a step displacement, and the resulting stress was monitored for 9 h during relaxation process. The experiments were performed in two different relative humidity's, 38∓1% and 51∓1%. It was found that increasing glycerol and humidity decreased the final normalized stress of the films. Moreover, humidity had a synergic effect on the glycerol concentration. The relaxation behavior was modeled with three different models,1- three Maxwell elements, 2- two Maxwell elements plus an isolated spring, 3- a stretched exponential Kohlrausch-Williams-Watts model plus an isolated spring.The correlation of strain and cross-head displacement was acquired through finite element modeling and image processing. For this purpose, a model of 9319 tetrahedral elements was constructed with 61970 degrees of freedom. The crosshead displacement was imposed as a boundary condition, and the corresponding strain was computed. The strains computed with finite element modeling were verified through image processing, where the paths of surface irregularities were tracked from consecutive images obtained during the experiments.

Aljinat filmlerin mekanik davranışı farklı uygulamalarında önemli roller oynar, bu nedenle mekanik özelliklerinin iyi anlaşılması ve açıklanması gereklidir. Bu çalışmada, gerilme testlerinde aljinat filmlerin gerilim-gerinim ve gevşeme davranışı incelenmiştir. İlk kısımda farklı gliserol ve kalsiyum konsantrasyonlarına sahip alginat filmleri üzerinde çekme testleri yapıldı. Çekme testi için, numunelere, kırılma noktasına kadar sabit hız ile gerilim uygulanmıştır. Her film bileşimi için elastik modül, nihai gerilim ve gerilme mukavemeti değerleri elde edilmiştir. Deneyler, 24°C'de gerçekleştirilmiştir. Kalsiyum ve gliserolün elastik modülü, gerilme mukavemetini ve nihai gerilmeyi önemli ölçüde etkilediği bulunmuştur. Elde edilen en yüksek mukavemet ve gerinim değerleri hem kalsiyum hem de gliserol konsantrasyonları orta yoğunlukta olduğunda gözlemlenmiş ve sonuç olarak her iki parametre için de bir doyma noktası görülmüştür.Ikinci kısımda gevşeme testlerinde artan gliserolün viskoelastik etkisi incelendi. Gevşeme testleri için, numuneler ani yer değiştirmeye tabi tutuldu ve ortaya çıkan stres, gevşeme işlemi sırasında 9 saat boyunca izlendi. Deneyler nemin etksinin incelenmesi için iki farklı bağıl nemde, %38∓1 ve %51∓1 gerçekleştirildi. Artan gliserol veya artan bağıl nemin normalize gerilmeyi ve gevşeme modülünü azalttığı bulundu. Gliserolün etkisinin, nemdeki artışla güçlendiği gözlemlendi. Gevşeme davranışı, üç farklı model kullanılarak modellendi. Bunlar, 1-üç Maxwell elemanlı model 2- iki Maxwell elemanı ve izole tek yaylı model, 3- Kohlrausch-Williams-Watts çekilmiş üstel fonksiyonu ve izole tek yay içeren model.Sonlu eleman modelleme ve görüntü işleme ile gerilim ve uçtan uca yer değişimleri arasındaki bağlantı hesaplandı. Bu amaçla, 61970 serbestlik derecesine sahip 9319 tetrahedral elemanlı bir model oluşturuldu. Deney sırasında verilen yer değiştirme sınır koşulu olarak kabul edildi ve karşılık gelen gerilme hesaplandı. Sonlu eleman yöntemi ile hesaplanan gerilimler görüntü işleme kullanılarak, tek parçacık izleme (SPT) yönteminin modifiye edilmiş bir versiyonu ile doğrulandı. Yüzeydeki pürüzlerin yörüngeleri, deney sırasında elde edilen ardışık resimlerden izlendi ve düzlem içi gerilim, yörüngelerinin ortalama yer değiştirmesiyle hesaplandı.