349
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Investigation and enhancement of the mechnanical properties of the fabric reinforced hybrid composites
Since the discovery of steel, metal materials have been the most preferred types of materials for engineering applications. However in the last century, there has been an ever-inreasing demand for novel materials with high specific mechanical properties, high stiffness-to-weight ratio and high strength-to-weight ratio which especially led the researchers to discover new materials by combining existing materials, namely known as composites. Most of the composite structures used in advanced applications are textile reinforced composites. The primary aim of this work is to create a novel generation hybrid composite structure with improved mechanical properties. When a hybrid structure comprising two or more different types of fibers is used, desirable properties of a fiber eliminate the undesirable properties of the other. As a result, a balance of performance and cost can be achieved with appropriate material design. It is also known that the fiber-matrix interface has a prominent role in the mechanical performance of textile reinforced composites. This contribution mainly relates to the ability of the interface to transfer mechanical load to the matrix reinforcement material during loading. It has been shown in the literature that the long-term performance and fatigue life of composites are effectively controlled by micromechanical damage processes occurring at the fiber-matrix interface. In this thesis, hybrid composite structures were manufactured by vacuum assisted resin transfer molding method using three different woven fabrics (jute, E-glass and carbon) as the reinforcing material and polyester resin as the matrix material. It was aimed to reduce the cost by adding jute fabric while by using E-glass and carbon fabrics to improve the mechanical properties. In addition, it was observed that previous studies on textile reinforced composites have generally used fiber or unidirectional structures as the reinforcement material. In this study, woven fabric structures were preferred because they show better impact strength and more stable structure. By using these materials firstly one type of fabric reinforced composite materials and nine hybrid composite materials in the form of binary combinations of these three different fabrics were produced. All composite structures comprise four layers of fabric. The void ratios, mechanical properties (tensile and impact strength) and thermal properties (dynamic mechanical analysis, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry analysis) of these twelve different composite structures were investigated. When previous studies were examined, it was appeared that there were many studies about investigation of the mechanical properties of textile reinforced composites. In those studies, the effects of changing the reinforcement materials (different fiber types) and the alignment of the reinforcement material (fabric) on the mechanical properties of composite materials were investigated. Within the scope of this thesis, tests were performed with samples that taken from both directions of composite material, taking into consideration the weft and warp direction of the fabric, which is an important factor for the woven fabrics. The obtained results showed that the analysis results of the samples taken from these directions had a big difference and the fact that there was not any study considering the weft and warp directions of reinforcing material displays the deficiency in the field of textile reinforced composites. Since produced composite specimens were thought to be suitable for use in the automotive industry, it has been concluded that thermal analysis other than mechanical tests were also appropriate for these materials. These tests had been carried out in order to understand how the increase in the temperature of the internal parts during the operation of the automobiles influences the structure of the material and its thermo-mechanical properties. The results of the mechanical tests showed that the highest tensile strength result was obtained with the carbon fabric reinforced composite structure while the E-glass reinforced composite material was attained for the highest impact strength. The jute fabric reinforced sample had the lowest values in both test results. When the hybrid specimens were examined, it was understood that the best results in tensile strength tests were obtained with constructions in which the high tensile strength fabrics placed to the outer layers of the composite structure, whereas the higher impact strengths were achieved by placing fabrics which have high impact strength to the inner layers. At the second part of the thesis study, the effects of addition of nano filler materials on the mechanical properties of composite structures were examined. In this study, carbon nanotubes with a combination of excellent mechanical, electronic and thermal properties had been preferred as nanofiller materials. It was seen that in previous studies in order to improve the mechanical properties of composite materials, the most widely used type of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) was pristine MWCNT and that there was not any study about MWCNTs with hydroxyl and carboxyl functional groups. In this thesis, pristine MWCNT, MWCNT-OH and MWCNT-COOH were used as the nano-filler material in order to determine how the MWCNTs with different functional groups affect the mechanical properties compared to pristine MWCNT. Thirty-six composite specimens were produced by adding these three nano-filler materials to twelve different constructions. Mechanical and thermal analysis of those thirty-six samples were performed and the results were compared with those of not nano-filler added composite materials. When examining the changes in mechanical properties, it was found that all three types of MWCNTs positively affected the tensile and impact strengths, and it was understood that the best results were obtained with pristine MWCNT added samples. In addition, void ratios, which have major effects on the mechanical properties of composite materials, were also calculated and it was found that void ratios were decreased by the addition of different types of MWCNTs. Dynamic mechanical analysis (DMA), thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) analysis were performed as thermal analysis. All three tests were applied to composite samples as well as polyester resin and fabric samples. When the literature was examined, no study has been found on the application of dynamic mechanical analysis to fabric structures. It was seen from the DMA results that, the carbon fabric structure has higher moduli (storage and loss moduli) than the others and that with increasing temperature there is a decrease in the moduli of carbon and E-glass fabrics, while an increase in the modulus of jute fabric structure. Dynamic mechanical analysis results of composite specimens showed that the moduli were higher in the samples taken from the warp direction of the material and the MWCNT addition affected the modulus values positively. Thermogravimetric analysis of the fabrics revealed that the jute fabric structure was passed through two degradation stages at about 255°C and 345°C, and that the carbon fabric started to degrade at around 520°C, while E-glass fabric did not show any degradation till to 600°C. When the thermogravimetric analysis results of composite structures were considered, different types of MWCNTs had slightly increased the degradation temperature of composite materials. DSC analysis of both fabric and composite materials showed that the jute-containing samples showed an endothermic reaction at around 55°C due to the impurities and humidity in the jute fabric. Apart from the TGA results, it has been determined that the addition of MWCNTs has nearly no effect on the degradation temperature of the samples. The significance of the mechanical test results (tensile and impact strength) were examined by full factorial analysis method with the help of MINITAB software program and it was observed that the four selected factors (yarn material type, fabric direction, fabric stacking sequences and MWCNT type) had statistically significant effects on mechanical properties. It was seen that the most effective factor on the mechanical properties of the composite structure was the yarn (material) type, while the least effective one was the type of MWCNT. In addition, the bonding strength of reinforcement and matrix materials were investigated via scanning electron microscope images. The hybrid composite structures that produced as a result of this work is expected to be a suitable material for the automotive industry due to its mechanical properties and lightweight. As it provides less energy and fuel consumption in vehicles, lightness has become a necessity for automobiles. By taking into account the decline in fossil fuel supplies and global warming, it is clear that how lightness of a vehicle is an important factor for the environment. Within the scope of this doctoral dissertation, the below subjects that have not been carried out in previous works were studied on. These are; Dynamic mechanical analysis of fabrics was carried out, It has been proved that the mechanical and thermo-mechanical properties of the woven fabric reinforced composites vary considerably accordingly to the warp/weft directions of the fabric reinforcement, Instead of epoxy resin that was used in almost all studies about E-glass and carbon reinforced composites, polyester resin which is lighter and cheaper than epoxy was utilized in this study to demonstrate that polyester based composites can also achieve sufficient mechanical properties for automotive industry. It has been examined how the hydroxyl and carboxyl functionalized MWCNTs contribute to the mechanical properties of materials compared to pristine MWCNT and it has been proved that pristine MWCNT had higher effect on mechanical properties of textile reinforced hybrid composites. In the light of these studies, it is thought that the results obtained from this doctoral dissertation will guide the following studies about fabric reinforced polymer composite materials.
Hazır giyim sektöründe satın alma ofislerinin rolü ve hizmet kalitesinin değerlendirmesi
Perakende sektörü, nihai tüketici ile üretici arasında köprü vazifesi gören, dünya ticaret hacminde en büyük paya sahip olan sektördür. Perakende sektörü içinde ise birinci sırayı gıda ürünleri, takip eden ikinci sırayı ise hazır giyim ürünleri almaktadır. Türkiye hazır giyim sektöründe pek çok global markaya ürün tedariki sağlayan, önemli bir oyuncudur. Global markalar Türkiye'den yaptıkları satın almayı genellikle satın alma ofisleri aracılığıyla yapmaktadırlar. Satın alma ofisleri bu bakımdan Türk tekstil ve hazır giyim tedarikçileri ile iş müşterisi olan perakendecileri bir araya getirerek sektörün devamlılığına önemli bir katkı sağlamaktadır. Satın alma ofisleri perakendeci müşterisine konsept planı oluşturmadan yükleme, gümrük ve finansal işlemlere kadar satın alma sürecinin her basamağında destek hizmeti sunmaktadır. Hizmet kalitesi arttıkça, müşteri memnuniyetinin de artacağı ve iş ilişkisinin devamlılığının sağlanacağı bilinmektedir. Bu çalışmada, B2B sektöründe faaliyet göstermekte satın alma ofisleri için hizmet kalitesinin bileşenlerinin belirlenmesi ve müşteri memnuniyeti ile söz konusu bileşenlerin arasındaki ilişkilerin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bunun yanısıra hizmet kalite bileşenlerinin hangi perakende satın alma süreci ile daha fazla ilişkili olduğu ve söz konusu bileşenlerin perakendeci tiplerine göre farklılık gösterip göstermediğinin analizinin yapılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda satın alma ofislerinde müşteri temsilcisi pozisyonunda çalışmakta olan katılımcılar ile bir saha çalışması gerçekleştirilmiş, açımlayıcı faktör analizi, doğrulayıcı faktör analizi ve yapısal eşitlik modellemesi uygulamasıyla hizmet kalitesi bileşenlerinin belirlenmesi ve memnuniyet ile ilişkisi ortaya konmuştur. Yapılan analizler müşteri memnuniyetinin en çok organizasyon içi iletişim, finansal konularda uyumlu çalışma ve güven ve satın alma ofisi çalışanlarının sahip olduğu bilgi seviyesi ile ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Perakendeci süreçleri ile hizmet kalitesi bileşenlerinin ilişkilendirilmesi ve elde edilen eşleştirmenin yapısal eşitlik modeli sonuçları ile karşılaştırılması müşteri memnuniyetine etki eden hizmet bileşenlerinin her süreçte etkin olan hizmet kalitesi bileşenleri olmadığını ortaya koymuştur. Perakendeci tipi ile hizmet kalitesi bileşenlerinin karşılaştırmalı incelenmesi ise tüm hizmet bileşenleri için olmamakla birlikte teknolojik ve finansal esneklik ile bilgi bileşenlerinde perakendeci tipi açısından farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur.
Fabrication and characterization of ultra high performance cnts/pei nanocomposite filaments for additive manufacturing
Additive manufacturing (AM) or three-dimensional (3D) printing by another name produces a diverse range of geometrical shapes by layer by layer deposition while eliminating post-processes such as cutting and trimming. Fused deposition method (FDM) has been most widely used 3D printing technology that works with the principle of layer by layer deposition of guiding melted thermoplastic filaments. So far, due to their low cost and easy processability acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polylactic acid (PLA) and polyamide (PA) have been most used thermoplastic polymers. However, they are not strong and durable enough to tolerate high loads particularly in structural components. Besides, due to the intrinsically restricted mechanical response of these printed polymer structures, there is significant demand to fabricate high performance structures by using 3D printers. Thus, high performance thermoplastic materials such as polyetherimide (PEI) and polyether ether ketone (PEEK) have been found promising as competitors to strong and conductive but relatively dense metals and metal alloys in aerospace applications. Even though, there are still processing challenges such as high melting temperatures and the need of good control on ambient temperature, 3D printing technique offers many advantages in the fabrication of structural polymer based components, including high precision, cost effectiveness and customized complex 3D geometries. Another asset to utilize strong but light weight polymer filaments in 3D printers is their ability to tune their micro structures by incorporating nanomaterials. Among many nanomaterials, carbon nanotubes (CNTs) have been a substantial area of research over last two decades due to nanotubes' high aspect ratio, low mass density and superior electrical, mechanical and thermal properties. Novel advanced materials produced from CNTs blended with amorphous high performance PEI polymers, provide new capabilities and new skills in aerospace applications. Not only engineered materials but also the use of 3D printing technology facilitates chemically and thermally resistant and conductive prototype production with complex geometries. More importantly, 3D printed objects fabricated by using conductive filler reinforced filaments have ability to conduct electrons. All these efforts on nanocomposite filaments addresses the possibilities to replace metals and metal alloys. This thesis attempts to explore CNTs reinforced PEI nanocomposite conductive filament fabrication by melt processing and their later use in AM process. First, customized twin-screw and single-screw extruders were designed to process high performance polymers including PEI and PEEK % CNTs/PEI nanocomposite filaments were fabricated by using consecutive single and twin-screw extrusion processes. Prior to single-screw extrusion, CNTs and PEI granules were directly fed through twin-screw extruder to produce CNTs/PEI blended pellets. To ensure homogeneous CNTs dispersion in PEI matrix that dictates the electrical conductivity and mechanical performance of nanocomposite, twin-screw extrusion was repeated for five times and then nanocomposite strands were granulized to be later fed into the single extruder to produce CNTs/PEI nanocomposite filaments. CNTs reinforced nanocomposite filaments were fabricated with diameter of 1.70 mm, which was specifically aimed for additive manufacturing. Thermal characterization of both neat PEI and CNTs/PEI samples was performed by Differential Scanning Calorimeter (DSC) which pointed out that the introduction of CNTs did not change thermal transition of PEI. Thermogravimetric analysis (TGA) revealed that CNTs caused slight shift in decomposition temperature compared to neat PEI. Morphological studies of both scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) revealed that CNTs were homogeneously dispersed and distributed in PEI matrix. TEM micrographs clearly pointed out that CNTs were also oriented along extrusion direction without having any curly conformation or agglomerated CNTs clusters due to flow induced orientation. This effect positively contributed both to tensile properties and, conductivity by reducing percolation threshold of CNTs/PEI filaments. Volume conductivity measurements by four point probe method showed that CNTs presence in the PEI matrix significantly increased the conductivity. For 7 wt % CNTs/PEI filaments, surface conductivity was achieved up to 2.57x10^{-1} S/cm. Percolation threshold of CNTs/PEI nanocomposite system was estimated between 0.1 and 0.25 wt %, which was remarkably lower than reference studies in literature. Moreover, specific stiffness showed gradual increase up to 20 % with CNTs addition where specific tensile strength of nanocomposite filaments with 7 wt % CNTs reinforced improved about 10 % compared to neat PEI specimen. Overall, this thesis traces the effect of CNTs on electrical and mechanical properties of CNTs/PEI 3D printer filaments and also highlights the process and material requirements to work with structural polymers in melt processes.
Elektronik tekstil tabanlı romatoid artrit rehabilitasyon eldiveni geliştirilmesi
Teknolojide hızla yaşanan gelişmeler ile elektroniğin kullanım alanı gelişmiş, elektronik sistemler, tekstil gibi alanlara entegre olmaya başlamıştır. Tekstil, vücuda teması yakın olması gereken ve konfor ihtiyacı gerektiren ürünlerin giyilebilir alternatiflerinin teknoloji ile harmanlanabileceği interaktif bir tasarım sahası olmuştur. Elektronik tabanlı akıllı kıyafetler, endüstriyel tasarım, moda, tekstil mühendisliği elektronik mühendisliği, bilgisayar ve yazılım mühendisliği, medikal mühendisliği, tıp ve ergonomi gibi bilim alanlarının ortak bir noktada buluşturma potansiyeline sahiptir. Elektronik tekstil tabanlı giyilebilir ürünler pek çok alandan tasarım girdisine ihtiyaç duyduğu için interaktif grup çalışmasını zorunlu hale getiren bir çalışma konusu haline gelmiştir. Giyilebilir teknolojiler sağlık alanı uygulamalarında önemli bir noktaya gelmiştir. Elektronik tabanlı ölçüm cihazları hastaların sürekli takip edilebilmesinde, hastaların evde kendi sağlık durumlarını takip etmelerine olanak sağlamaktadır. Günlük hayatın içerisinde sürekli ya da sık aralıklarla giyilmesi gereken vücuda yakın elektronik uygulamalarda kullanıcıların konforu önem kazanmaktadır. Elektronik tabanlı giyilebilir sağlık ürünlerinde, vücuda; cilt, eklem ve kaslara direkt teması olması gereken elektromiyografi (EMG), elektrokardiyografi (EKG), nabız, vücut sıcaklığı ölçümü gibi sistemler ve tedaviye yönelik sistemler üzerine yapılan çalışmalar rehabilitasyon, biyomedikal ve tekstil alanını yakın bir noktada buluşmaktadır. Bu çalışmada hala nedeni tam olarak tespit edilemeyen, genetik özelliklerden, yaşam şartlarından, çevre koşullarından ve hastaların moral düzeyinden etkilenen bir otoimmün hastalık olan Romatoid Artrit (RA) hastalığına yönelik bir rehabilitasyon ürünü tasarlanması hedeflenmiştir. RA, eklemlerde ağrılar oluşturmakla ile birlikte hastaların özellikle küçük eklemlerinde dokusal kayıplara yol açarak sonucunda parmaklarda deformasyonlar meydana getiren bir hastalıktır. RA nın oluşturduğu eklem deformasyonları ellerde hareket kabiliyetinde azalmaya, fonksiyon kayıplarına sebep olmaktadır ve şiddetli ağrılar oluşturarak hayat standartlarını düşürmektedir. Hastalar günlük yaşamda, konforlarını olumsuz yönde etkilemeden kullanabilecekleri çözümlere ihtiyaç duymaktadır. Bu tez çalışmasında üç amaç üzerinde yoğunlaşılmıştır. İlk amaç, RA hastalığının rehabilitasyonu için elektriksel stimülasyon yöntemini uygulayan elektronik tekstil tabanlı eldiven teknolojisinin geliştirilmesi; ikinci amaç, elektriksel stimülasyon için gerekli elektronik tekstil hatlarının üretiminde bilgisayar destekli nakış üretim teknolojisinin optimizasyonu; üçüncü amaç, RA hastalığından kaynaklı el şekil bozukluklarının önlenmesi amaçlı eldivene entegre tekstil tabanlı atel geliştirilmesidir. Bu çalışmada, eldivene TENS uygulamasının entegrasyonu, Ag/AgCl tabanlı konvansiyonel elektrotlar kullanarak değil, tekstil eldivene iletken ipliklerin nakış yöntemi ile sağlanmıştır. Literatürde, nakış yöntemi ile üretilmiş elektrot çalışmaları bulunsa da, TENS uygulaması yapan üretilmiş bir çalışma örneği mevcut değildir. Konvansiyonel yöntemlerde ateller bağımsız aparatlar olarak kullanılmakta iken bu çalışmada TPU membran kullanılarak, TPU membranın eldiven üzerine laminasyon yöntemi ile tekstil tabanlı bir atel uygulaması gerçekleştirilmiştir. Konvansiyel yöntemlerde TENS cihazı uzun bir kablo yardımıyla elektrotlara bağlanmaktayken bu tez çalışmasında TENS cihazı, eldiven ile bütünleşik tasarlanmış olup nakış metodu ile entegre edilen e-tekstil hattına çıkarılabilir-takılabilir olma özelliğine sahiptir. Dolayısıyla eldiven yıkanmak istendiğinde, elektronik devre eldivenden ayrılarak yıkanabilmektedir. Bu tez çalışması, RA eldiveninin tasarım süreci boyunca yapılan literatür taramaları ve saha araştırmaları ve uygulanan tekstil ve elektriksel testleri, sonuçları, fikir ve konsept geliştirme, konsept karar verme süreci, prototiplendirme süreci ile birlikte ürünün kullanma sırasındaki etkinliği ve giyilip çıkarma ve kullanım sırasındaki kullanıcı deneyimi ile ilgili sonuçları içermektedir. RA hastalığına yönelik yeni bir ürün oluşturma sürecinde, literatür taraması yapılarak RA hastalığı incelenmiş, fizik tedavi yöntemleri ve alternatif yöntemler özümsenmiş, sağlığa yönelik gerçekleştirilen elektronik tabanlı ürün tasarımları ve tekstile iletken ipliğin nakış yöntemi ile entegrasyonu ile ilgili çalışmalar incelenmiştir. RA hastaları, 1 RA doktoru, 1 fizyoterapi uzmanı ve 1 teknisyen katılımıyla saha araştırması yapılmıştır. RA hastalarının ihtiyaçlarını tespit etmek için hem hastalar ile hem de fizik tedavi uzmanı hekimler ile birebir görüşmeler gerçekleştirilmiş, görüşmeler sırasında ses kaydı, video gibi araçlar kullanılmış ve saha araştırması tamamlanmıştır. Hastalar ve uzmanlardan toplanan bilgiler tasarım girdileri olarak bir araya getirilmiştir. Saha araştırmasının sonucunda yeni ürün konseptleri geliştirilmesine ışık tutacak tasarım kriterleri oluşturulmuştur. RA hastalığına yönelik ürün geliştirme sürecinde beyin fırtınası, zihinden yazma ve zihin haritası oluşturma gibi yöntemler kullanılarak yaratıcı ürün geliştirme sürecini destekleyen çalışmalar yapılmış ve yeni fikirler üretilmesi sağlanmıştır. Eskizler ile desteklenen ürün konseptlerinden 11 tanesi seçilerek düşük uygunluklu prototipleri oluşturulmuştur. Sonrasında bu 11 konsept arasında en iyi alternatife karar vermek amacı ile tasarım kriterleri açısından Pugh Matrisi kullanılarak karşılaştırılmıştır. En iyi alternatif olarak seçilen eldiven geliştirilerek düşük ve orta uygunluklu prototipleri üretilmiştir. Prototip geliştirme sürecinde, en doğru kumaşı seçmek amacı ile kumaş numunelerine öncelikle fiziksel testler uygulanarak, kalınlığı, sıklığı, birim ağırlığı gibi özellikleri belirlenip, fiziksel karakterizasyonu sağlanmıştır. Sonrasında ise kumaş numunelerini konfor özellikleri açısından karşılaştırmak amacı ile, kumaşlara, hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliği, termal konfor gibi testler uygulanmıştır. Sonucunda her bir test sonucu karşılaştırmalı olarak kıyaslanmıştır. Test sonuçlarına göre uygun olan bir kumaş seçilmiş ve prototip geliştirme sürecinde kullanılmıştır. RA eldivenine TENS sisteminin entegrasyonu amacı ile entegre edilen e-tekstil (elektronik tekstil) hattının oluşturulmasında kullanılacak numune iletken iplikler arasından seçim yapmak üzere elektronik testler uygulanmıştır. İplik numuneleri nakış makinesi ile üretilerek elektrik iletkenlikleri ve sinyal gürültü oranları ölçülmüştür. İpliklerin karakteristik özellikleri nakış sürecini doğrudan etkilediği için, nakış prosesi sırasında ipliğin nakış yöntemine uygunluğu ile ilgili parametreler de göz önünde bulundurulmuştur. Elekriksel testlerin ve denemelerin sonrasında seçilen en uygun iplik ile prototip tasarım sürecine devam edilmiştir. Konfor özelliklerine göre en uygun olarak seçilen kumaş, öncelikle bilgisayar destekli tasarım programında hazırlanan kalıplara göre lazer kesim makinesine kesilmiştir. Sonrasında seçilmiş olan iletken iplik nakış üretim yöntemi kullanılarak çeşitli şekil, büyüklük ve nakış deseni uygulamaları ile e-tekstil hatları oluşturulmuştur. Sonrasında bilgisayar destekli tasarım programında çizilmiş olan kalıplara göre TPU membranlar lazer kesim makinesinde kesilmiştir ve e-tekstil hattın cilde temas etmemesi gereken bölümleri eldivenin iç kısmından, eldivenin dışında kalan, nakış işlemenin ters yüzünün bulunduğu alanlar da dışarıdan TPU membran kullanarak lamine edilmiştir. Hazırlanan e-tekstil hatların sinyal gürültü oranları ölçülmüştür ve kullanıcılardan gelen geribildirimlere göre optimum özellikleri sergileyen e-tekstil yapı seçilmiştir ve üzerinde iyileştirmeler gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan RA eldiveni prototiplerinde, polyester tabanlı kumaş kullanılmış olup, iletken ipliklerden oluşturulan elektrotları içeren e-tekstil hattı, TENS akımını sağlayan elektronik devre, e-tekstil hattı ile elektronik devrenin bağlanmasını sağlayan iki adet çıtçıt ve sistemin çalışması için güç sağlayan pil gibi elemanların bir araya getirilmesi ile oluşturulmuştur. Son olarak düşük uygunluklu prototip olarak üretilen eldivenlere kullanıcı deneyimi testleri uygulanmıştır. Sesli düşünle protokolü (Think Aloud) uygulanarak yapılan kullanıcı deneyimi testi hem sağlıklı hem de RA hastalığına tutulmuş kişilerde denenmiştir ve giyme çıkarma şekilleri ve arayüz ile etkileşimleri araştırılmıştır. Bu tez çalışması sonucunda RA hastalarının ev rehabilitasyonunda kullanabilecekleri, hastalığın elde oluşturduğu ağrıları durdurmak amacı ile, nakış yöntemi ile oluşturulan e-tekstil hattına TENS özelliği entegre edilmiş ve RA kaynaklı şekil bozukluklarını önlemek üzere tekstil tabanlı atel uygulaması entegre edilen bir elektronik tekstil tabanlı eldiven tasarımı gerçekleştirilmiştir.
Production of carbon nanotube reinforced nanoprepregs and their characterization
Epoxy based thermoset prepregs has been dominated materials market particularly in the automotive and aerospace applications. However, thermoplastic polymers recently have drawn attention with their potential to overcome challenges such as long cure cycles, poor fracture toughness, low viscosities, limited shelf lives and non-recyclability of thermosets. Thermoplastic resins have offered several advantages including recyclability, high impact resistance, and high thermal stability. Reinforcement strategies in laminated composites included both matrix and interface toughening. For matrix toughening, dispersion of additives into the matrix has been the most preferred method. One of the disadvantages of this method is stemming from non-proper dispersion of nanomaterials in the matrix. Moreover, the increase in polymer viscosity associated to nanomaterials reduced polymer processability. Interface toughening in laminated composites could be in the form of film, particle, and nanofibers to hinder crack propagation and improve better load transfer between each plies. With the use of interface elements in thermoplastic laminated composites, the superior properties could be enhanced and transferred to overall composites. Carbon nanotubes (CNTs) are hollow structures in which graphite layers are placed in cylinder forms. The superior properties of CNTs is dependent on CNTs physical properties, chirality, and the number of walls. In the case of interlaminar toughening CNTs could be placed through different routes such as buckypaper interleaving, CNTs grown on fibers. In most of bucky paper applications, CNTs were dissolved in an appropriate solvent. However, the use of any solvents would significantly form low-volume fraction CNTs structures, and also not are not permitted in aerospace applications. In order to overcome these challenges, new methods have been studied, which embraced the synthesis of CNTs structures on fiber substrates. By direct growth of CNTs onto fiber surface enabled the integration of high volume fraction CNTs into structure. Besides, CNTs morphology and orientation could be precisely controlled. Interfacial interaction between polymer and reinforcing element promoted the effective load transfer mechanisms benefiting either micromechanical interlocking, chemical bonding or Van der Waals bonding. The interaction between CNTs and polymer provided an increase in interfacial shear strength and contributed to the overall structure' performance under different loadings. In this thesis, a novel method to grow CNTs on polymeric nanofibrous substrates and to fabricate their thermoplastic nanoprepregs interleaved by these hierarchical nanocarpets was proposed. The growth of CNTs on polybenzimidazole (PBI) nanofibers were exploited to create conductive, strong and light weight interleaves. Nanofibers produced by electrospinning were optimized and catalysed with iron nitrate solutions containing transition metals providing carbon diffusion and solubility. As coating method to dope catalyst, immersion and dip-coating techniques were preferred. These different coating methods were assessed based on their ability to distribute transition metals onto nanofiber. The chemical vapour deposition (CVD) for the growth of CNTs was preferred due to its advantages such as; CNTs orientation control and high quality of CNTs. With the use of ethylene, helium and hydrogen gases, CNTs growth protocol was optimized. The orientation control of CNTs could be enhanced by aligned nanofibers as substrates. PBI/CNTs nanocarpets were then used as interleaves for the production of thermoplastic nanoprepregs. Thermoplastic nanoprepregs were prepared and characterized as potential interlayer element in laminated composites. The morphology, thermal stability and overall quality of CNTs were determined by SEM, TGA and Raman spectroscopy respectively. From morphological analysis, revealed that randomly oriented PBI nanofibers could not enable vertically aligned CNTs growth due to homogenously accumulated Fe+3 ions over nanofiber surface. Ig/Id ratio interpreted from Raman analysis was determined as 1 which referred as successful production of high quality CNTs grown onto nanofiber. The electrical conductivity of PBI/CNTs nanocarpets was calculated by 4 point probe conductivity instrument. Conductivity values of randomly oriented and aligned PBI/CNTs nanocarpets were 1.56±0.6 S/cm and 1.2±0.5 S/cm, respectively. The difference in the conductivity could be attributed to the reduced contact resistance between carbon nanotubes and well intersected CNTs network. The tensile performance of PBI/CNTs/PES nanoprepregs showed that tensile strength of PBI/CNTs/PES nanoprepregs was 412±13 MPa, where PBI/PES nanoprepregs had a tensile strength of 348±5 MPa. With the addition of CNTs onto nanofiber, tensile strength of nanoprepregs was enhanced by 18%. The reason behind this increase was mechanical interlocking and good load transfer between CNTs and PES resin.
Production of high temperature core-sheath nanofiber proton exchange membranes via electrospinning method
Fuel cells are electronic transducers which continuously generate electricity by the means of the reaction of two hydrogen atoms with an oxygen atom; where their by- products are water and emitted heat. Nowadays, the emerging need of clean energy resources has gained particular attention to tackle environmental issues such as excessive greenhouse gasses and global warming. Fuel cells offer electricity generation with no vibration, noise, particulate, or, greenhouse gasses emissions depending on the technology. Fuel cells are classified depending their operation temperature, as of low temperature (50–100 °C) and high temperature (100–200 °C) fuel cells, that each has their advantages and disadvantages associated to their proton conducting mechanism. For instance, to overcome the drawbacks of the low- temperature proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) such as CO catalyst poisoning, necessity of humidification, heat management, and low diffusion rates of protons, polybenzimidazole (PBI) membranes have received research attention due to their superior proton conductivity at high temperatures (up to 200°C), lack of necessity of water presence in proton transport, and good mechanical properties. Sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) is another promising proton exchange membrane (PEM) material for high-temperature fuel cells because of its good thermal stability, moderate mechanical strength, and good proton conductivity. Hydrophilic SPEEKs have been often used as membrane materials for the separation of liquids. However, several studies have explored their use in high-temperature PEM. Earlier studies showed that the introduction of functional groups, such as sulfonate groups, into a polymer entity promoted miscibility with PBI due to intermolecular interactions between -NH group on the PBI and the sulfonate groups on the SPEEK. On the other hand, enhanced direct methanol fuel cell (DMFC) performance has recently been measured using an acid-base SPEEK/PBI composite membrane in comparison to commercial Nafion®. Recent efforts have focused on the preparation of membranes using polyelectrolyte nanofibers to construct efficient ion-conductive networks. These nano-scaled fibers have very high specific surface to volume ratio, better mechanical performance than films, and good pore interconnectivity, which makes them potential candidates in PEMFCs. Different nanofiber structures such as core/sheath, bicomponent, hollow and porous structures, can be produced by using specially designed spinnerets. Core/sheath nanofiber morphology facilitates dual function, where sheath region behaves differently than the core. In this thesis, bicomponent nanofibrous core/sheath structured proton conductive membranes were prepared and used as PEM in hydrogen fuel cells. Their atomistic models studied by molecular dynamic (MD) modeling were constructed for a better understanding of their interactions, their solubility, and proton conductivity behaviors. Neat and bi-component polymer membranes' proton conductivity and actual fuel cell tests were performed. This thesis began with molecular modeling investigations performed by Materials Studio® were used to shed light on the solubility of PBI and SPEEK polymer and various solvents such as N-Methyl-2-Pyrrolidone (NMP), Dimethylformamide (DMF), Dimethylacetamide (DMAc) and Dimethyl sulfoxide (DMSO). The solubility parameters of each polymer and different solvents were calculated using cohesive energy density (CED) calculations by MD simulation method in order to better select the proper solvent for each polymer for nanofiber production. MD studies showed that DMF and DMAc were determined to be the more proper solvents for SPEEK and PBI respectively. After the selection of proper solvent for each polymer, first neat PBI nanofibrous membranes were fabricated using the electrospinning method; their electrospinning parameters were optimized systematically by altering the polymer concentration, applied voltage and feeding rate at constant nozzle-collector distance of 15cm and by performing morphological studies using scanning electron microscope (SEM) micrographs. Out of the 15 systematically investigated neat PBI electrospun systems, the system with 15kV applied voltage, 15 wt% polymer concentration, 100 μL/hr flow rate, and 15 cm nozzle-collector distance was selected as optimum. Neat PBI nanofibrous membranes were doped in phosphoric acid (PA) for 24, 48, 72 and 96 hour (hr) to gain proton conductive properties; an optimized doping time of 72 hr was determined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric (TGA) and proton conductivity analysis, and the membranes' water-uptake and dimensional changes were recorded. In morphological studies, the neat PBI and acid-doped PBI membrane's process parameters were optimized using morphology analysis based on the density of bead structure, and the mean and deviation in fiber diameter. The morphological changes associated with PA doping indicated that acid doping caused significant swelling and a 2-fold increase in mean fiber diameter. The tensile strength of the membranes was found to be increased by the doping level, whereas the strain at break (15%) decreased because of the brittle nature of the H-bond network. PBI membranes doped for 72 hr demonstrated the highest proton conductivity (123 mS/cm; the proton conductivity of Nafion 115® in same conditions was 78 mS/cm), while a decrease in conductivity for PBI membranes doped for 96 hr was observed, which could be attributed to the morphological changes. Then, neat SPEEK nanofibrous membranes were produced by electrospinning; their process and material parameters were systematically optimized by varying the polymer concentration, feeding rate, and applied voltage. The optimum system of 30 wt% polymer concentration, 15 μL/hr flow rate and 15 kV applied voltage was selected, considering its lowest fiber diameter distribution and average fiber diameter (239 ± 16.8 nm). The neat SPEEK membrane's thermal behaviors were investigated using FT-IR, SEM and differential scanning calorimetry (DSC) analyses; thermal cross- linking of polymer chains at a temperature below their glass transition temperature (Tg) were observed. The thermal cross-linking of SPEEK membranes was increased with temperature and time. Since the proton conductivity of SPEEK was inversely proportional to its degree of cross-linking because of the reduction of active sulfonate groups, the minimum cross-linking degree, obtained by conditioning the membranes at 160 °C for 24 hr, was chosen. More importantly, 100% sulfonated SPEEK membranes were soluble in hot water; thus, their thermal behavior was noted systematically using FT-IR, DSC, and a SEM analysis to optimize the hot press conditions. In the next stage, bi-component electrospun nanofiber production was systematically studied, where SPEEK formed the core while sheath PBI polymer co-axially surrounded SPEEK. Biaxial electrospinning parameters such as flow rate, applied voltage and polymer concentrations were optimized utilizing SEM and transmission electron microscopy (TEM) micrographs, keeping the nozzle-collector distance constant at 20 cm. Solution shear viscosity measurements of different polymer solution concentrations were performed with a rotational viscometer, using different polymer and solvent pairs to gain a better understanding of the rheological behavior of solutions and to find best matched viscosity profile in two different polymer solution systems. The viscosity measurement results demonstrated that in co-axial electrospinning created by the existence of two different solutions and a single electric field, the viscosities of core and sheath solutions should be the same or close to each other for successful core-sheath fiber formation. The core/sheath membranes exhibited higher tensile strength than neat SPEEK membranes and lower elongation at break than both PBI and SPEEK membranes. Fabricated core/sheath membranes displayed almost the same water uptake as neat PBI membranes (213 ± 25 wt%) and almost half of the mass change after doping of neat PBI membranes (13.60 ± 4.9 wt%). Morphology studies of the core/sheath structured membranes showed a flatter, more ribbon-like structure in thermally treated bicomponent nanofibers compared to the untreated membranes. Due to the lower applied treating temperature than the polymer's Tg, this deformation was not a consequence of polymer melting or glass transition, but the thermal cross- linking of the core component. Proton conductivity measurements showed that the proton conductivity of the core/sheath membranes increased with temperature and was almost ten times greater than the values measured for commercially available PBI films. Actual fuel cell performance studies showed that when increasing the cell humidity from 0% to 100% relative humidity (RH), fuel cell performance surprisingly decreased. Since this decrease in ionic conductivity of the PEM at high humidity was not expected, diffusion limitations within the catalyst layers was a likely reason for the increased low-frequency resistances at higher RH. Hydration of the gas streams resulted in excess water within the membrane, flooding of the electrodes, and limited O2 diffusion in the cathode catalyst layer. Comparing the fuel cell results measured using core/sheath SPEEK/PBI nanofibrous membranes with those of the literature, it was clear that SPEEK/PBI nanofibrous membranes showed better fuel cell performance than pristine SPEEK membranes by almost three orders of magnitude at 60 °C in anhydrous environment, and slightly higher performance (10%) than pristine doped PBI membranes at 120 °C and again in anhydrous environment. Comparing the fuel cell performance and proton conductivity results of the fabricated core/sheath membranes with commercially available PBI, and Nafion based films, it was evident that these membranes had great potential to compensate these commercial membranes' disadvantages particularly as high-temperature proton exchange membranes (HTPEM) in fuel cells. Last, this thesis also underlined the governing ion diffusion and proton transport mechanism in atomic scale using MD simulations. In SPEEK, PBI and SPEEK/PBI systems, the interactions of H+, H3O+ and H2PO4- ions and H2O molecules with each other and with PBI, SPEEK polymers and SPEEK/PBI bi-polymer. Radial distribution function (RDF) and radius of gyration (RG) analysis results showed that there was an attractive interaction between PBI and SPEEK polymer chains which prevented the interface separation of core/sheath nanofibers and increased the interfacial strength of produced membranes; and calculated proton conductivity values in molecular scale, at 1 atm and 298 K, also verified the order of with experimental values of PBI, SPEEK and SPEEK/PBI nanofibrous membranes' proton conductivity.
Giyilebilir elektronik uygulamalara yönelik yüksek sıcaklıklara dayanıklı veri iletim kalitesi yüksek e-tekstil yapılarının geliştirilmesi
Bu çalışmanın amacı giyilebilir elektronik uygulamalarına yönelik yüksek sıcaklıklara dayanıklı e-tekstil yapılarının geliştirilmesidir. Bu çalışmada yüksek sıcaklığa dayanıklı olan farklı tipteki kumaşların, e-tekstil yapılarındaki elektronik bileşenler arası veri transfer kalitesine etkisi araştırılmış ve buna bağlı olarak giyilebilir elektroniklere yönelik yüksek sıcaklıklara uygun e-tekstil yapısı belirlenmiştir. Aramid takviyeli alüminyum laminat, paraaramid - metaaramid, viskoz rayon, cam elyaf, PBI içerikli altı farklı kumaş, farklı tipteki iletken iplikler (çelik, bakır, gümüş kaplı) ile sandviç yapı formunda e-tekstil devre hattı oluşturmak üzere birleştirilmiştir. Numuneler, ultrasonik kaynak dikiş, sıcak hava kaynak dikiş ve konvansiyonel dikiş tekniği kullanılarak oluşturulmuştur. Numunelerin yüksek sıcaklık altındaki performans özellikleri TS EN ISO 11612 standardına (Koruyucu giyecekler - Isı ve aleve karşı koruyucu giyecek) göre sınırlandırılmış alev sıçraması (TS EN ISO 15025), alevli ısı transferi (EN ISO 9151), radyan ısı testleri (EN ISO 6942) uygulanarak test edilmiştir. Numunelerin elektriksel özelliklerinden iletkenlik multimetre kullanılarak, sinyal kalitesi ise osiloskop kullanılarak tespit edilmiştir. Oluşturulan e-tekstil yapılarının ısıl testler öncesi ve sonrası lineer direnç değerleri ve sinyal kalitesi karşılaştırılmış, ısıl testler sonucunda kumaş türlerinin ve iplik türlerinin ortalama mutlak lineer direnç ve veri iletim kalitesi değişimleri açısından birbirlerinden anlamlı derecede farklı olup olmadıkları varyans analizi (ANOVA) yöntemiyle araştırılmıştır. Anlamlı farklılık tespit edildiği durumlarda bu farklılığın hangi gruptan veya gruplardan kaynaklandığının tespitinde çoklu karşılaştırma yöntemi olan "Bonferroni", "Scheffe" veya "Tamhane" test istatistiği uygulanmıştır. Isıl testler sonucunda bazı e-tekstil yapılarında gümüş kaplı iletkenlik ipliklerde kopmalar meydana geldiği, genel olarak gümüş kaplı iletken ipliklerin, bakır ve çelik iletken ipliklerden daha düşük performans gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca nonwoven yüzeye lamine edilmiş alüminize kumaş numunesinin, diğer kumaşlardan oluşan numunelerden iletkenlik ve veri iletim kalitesi açısından daha yüksek performans gösterdiği istatistiksel olarak saptanmıştır. Sonuçta, yüzey görünüşü düzgün, yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve veri iletim kalitesi yüksek fonksiyonel bir e-tekstil yapısı geliştirilmiştir. Geliştirilen e-tekstil yapısının, giyilebilir teknolojiler, teknik tekstiller, askeri giysiler, koruyucu giysiler ve uzay kıyafetleri uygulamalarında yer alabileceği öngörülmektedir.
Santrifüj eğirme sistemi ile üretilen çift bileşenli ağların filtre ve membran özelliklerinin iyileştirilmesi
Nanolifler sahip oldukları yüksek yüzey alanı, ölçeklenebilen gözeneklilik ve çok yönlü fonksiyonellikleriyle son yıllarda çokça araştırılan nanomalzemelerdir. Özellikle filtrasyon, kompozit, enerji, biyomedikal gibi ileri alanlarda kullanılmaktadır. Modern teknolojide önemli bir yere sahip olması nedeniyle üretim teknikleri üzerinde yapılan çalışmalar da her geçen gün artmaktadır. Bu yöntemlerden en geniş yelpazede kullanılan elektroüretim yöntemi elektrik alan kullanımı nedeniyle iş güvenliği sorunu ve düşük üretim hızı gibi dezavantajlara sahiptir. Faz ayırma yönteminde malzeme ve işlem zorlukları sebebiyle kısıtlı bir alanda üretime imkan sağlamaktadır. Eriyikten üfleme yöntemi yüksek üretim hızına sahip olmasına rağmen yüksek sıcaklıkta havaya ihtiyaç duyulması ve nano boyutlarda lif üretiminin kısıtlı olması nedeniyle nanolif üretiminde çok tercih edilmemektedir. Santrifüj eğirme ve çözeltiden üfleme yöntemi yüksek üretim hızı ve elektrik alan yerine sırasıyla merkezkaç kuvvetleri ve basınçlı hava kullanılması ile yukarıda bahsedilen limitleri giderilmiş gözükmektedir. Nanolif yapılı kumaşlar hali hazırda filtre ve membranlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alanda geleneksel yöntemlerle kullanılan hassas filtrelerle aynı sonuçları elde edilmiş ve hatta geleneksel olarak üretilen filtrelere göre avantaj sağlamıştır. Geleneksel filtrelerin kurulum maliyeti, kullanım süresi ve verim gibi parametreleriyle mukayese edildiğinde nanolif yapılı kumaşların avantajları birçok çalışmada gösterilmiştir. Nanolifler diğer taraftan da membran yapılarda kullanılmaktadır. Eski dönemlerde doğal elyaftan üretilmiş sık dokuma kumaşlarla su geçirmez ve nefes alabilir yapılar üretilmiştir. Günümüzde polimerlerin doğal su itici özelliği ve yeni üretim teknikleri ile beraber su geçirmez ve nefes alabilir kumaşlar çok daha iyi kalitelerde üretilmeye başlanmıştır. Özellikle nanolif yapılı kumaşlarda polimerlerin sahip olduğu fiziksel ve kimyasal özellikler, nano boyutlarda daha çarpıcı sonuçlara sahip olmasıyla nnaolif çalışmalarını popüler hale getirmektedir. Bu çalışmada santrifüj sistemi ile nanolif üretimi yapılmıştır. Yapılan üretimlerde PVDF, TPU ve bu iki polimerin 2:1 ve 1:2 oranlarında karışımlarından oluşan polimer çözeltileri kullanılmıştır. Bu karışımlarla beraber çözeltiler hazırlanırken çözücü olarakta DMF ve aseton varyasyonları kullanılmıştır. Bütün bu parametreleri uygulayarak daha iyi lif üretilebilir bir parametre elde etmek, daha iyi bir membran yapısı oluşturmak, daha iyi bir filtre verimi elde etmek ve mekanik özellikleri daha iyi olan nanolifler elde etmek amaçlanmıştır. PVDF polimerinin mekanik dayanımı ve TPU polimerinin uzama katsayısı birleştirilerek hem esnek hem dayanıklı lifler elde edilmesi beklenmektedir.
A potential application for textile industrial waste to produce eco-friendly composite
Today, with the increasing awareness of environmental conservation, many scientists are directing their work on environmental improvements. In the textile industry, dyestuff load of wastewater increases and improvements are made to reduce this load. As a contribution to these improvements, a nanocomposite is designed with clay, carboxymethylcellulose, chitosan and its modifications, which are totally natural. In this study, a nanocomposite designed to adsorb dyestuffs from textile wastewaters using modified clay, modified cellulose and modified chitosan. With the anionic modification of chitosan, it can be converted into carboxymethyl chitosan and it can also have an affinity to cationic structures. With this structure, a colored composite will be obtained while contributing to recycling and environment by providing adsorption of dyestuff in more than one kind. Also, clay-based nanocomposite addition into a polymer enhances the mechanical properties while contributing to thermal properties. In addition, Poly(lactic acid) which is a biopolymer is used as matrix and a new structure is produced by adding the nanocomposites into the biomatrix with 1, 3, 5, 7% ratios and performance properties are examined. PEG is added to every sample except pure PLA sample. While acquiring color, it does not add an extra dyestuff load to the environment, but rather evaluates the existing and recycles it again. FTIR for characterization of the nanocomposite, UV-vis for dye adsorption, tensile strength test and impact test for strength, DSC and TGA are carried out for thermal characteristics of samples. Also, rheometer is used for rheologic character analysis. According to mechanic test results, even moduli are decreased elongations are increased and samples become more ductile with nanocomposite addition. Also, nanocomposite addition increased the impact strength in general. In addition, when nanocomposite load increased the effects on mechanical enhancements increases. For thermal results, nanocomposite addition shows very close values to only PEG added samples and less than PLA sample while they enlarge the phase changing intervals. For rheology analysis results, loss and storage moduli are decreased but the viscosity of samples are significantly decreased which contributes to ease of applicability.
İnşaat alanında kullanılan dokusuz yüzeylerde r-PET performansı
Her geçen gün artan nüfus, sanayileşme, ve teknolojik gelişmelere dayalı oluşan atıklar, tüketilen doğal kaynaklarla birleştiğinde; daralan dünyamızın en önemli sorunlarından birisi olan `çevre sorunları' kavramı karşımıza çıkmaktadır. Bu sorununu çözümü ve çevre yükünün azaltılması için günümüzde birçok çalışma yapılmaktadır. Atıkların, çevre yükü oluşturmasını engellemek ve bu atıkların ülke ekonomisine kazanım haline dönüştürebilmesini sağlamak amacıyla geliştirilen çalışmalardan birisi de geri kazanım düşüncesidir. Geri kazanımın bir amaç olduğu günümüz şartlarında, her sektörde olduğu gibi tekstil sektöründe de doğal kaynak israfı yaşatılmasını engelleme düşüncesi yeni bir boyut kazanmıştır.Bu tezde sunulan araştırma çalışmasında, inşaat alanında kullanılan tekstil ürünleri incelenmiş, özellikle yalıtım ve izolasyon malzemesi olarak kullanılmakta olan dokusuz yüzey kumaş özellikleri araştırılmıştır. Dokusuz yüzey kumaş üretimi için iğneleme yöntemiyle çevrede atık olarak değerlendirilen PET Şişelerin geri kazanımı ile üretilen r-PET ile v-PET elyaflar tülbent katı sayısı 6,10 ve 14 olan üç farklı tülbent katmanından oluşan ve %100 v-PET, %70 v-PET %30 r-PET, %50 v-PET %50 r-PET, %30 v-PET %70 r-PET, %100 r-PET oranlarında harmanlanmış on beş farklı kumaş numunesi oluşturulmuştur. İnşaat alanında izolasyon malzemesi olarak kullanılması hedeflenen bu kumaşların teknik özellik performansı, fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Kopma mukavemeti, kopma uzaması, eğilme uzunluğu ve direnci, kalınlık, metrekare ağırlık ve dökümlülük tayini değerleri,su buharı geçirgenliği ve ısıl direnç testlerine standartlara uygun biçimde kumaşlara uygulanmıştır. Elde edilen veriler harman değişimi etkisi ve üç farklı katmanın sonuçlara etkisi karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.
Pamuklu dokuma kumaşlarda sıkıştırma işinin kumaşın yapısal parametreleriyle ilişkisinin araştırılması
Pamuklu dokuma kumaşlarda, kumaşın tutum özelliğini etkileyen faktörler; pamuk lifinin özelliklerinden başlar, iplik özellikleriyle devam eder ve kumaş özellikleriyle tamamlanır. Kumaşın sıkıştırılma özelliğinin de yine birçok parametreyle ilişkili olduğu düşünülmektedir.Bu çalışmada farklı örgülere, iplik numaralarına, atkı ve çözgü sıklıklarına, kalınlıklara ve bükümlere sahip 62 adet pamuklu dokuma kumaşın sıkıştırılma test sonuçları ile kumaşların yapısal parametreleri arasındaki ilişki SPSS yazılımı yardımıyla incelenmiş ve bu ilişki yapılan anket çalışması sonuçları ile birlikte değerlendirilmiştir. Bu yöntemde hem nesnel hem de öznel yargıların ışığında etkileşimler regresyon analizi ile değerlendirilmiş, kumaşların tutum özelliklerinde yapısal parametrelerin önemli olup olmadığı belirlenmeye çalışılmıştır. Elde edilen bulgular ve sonuçlar tartışılmış ve öneriler sunulmuştur.
Hava-jet tekstüre sistemi ile üretilen polyester/polyester ve polyester/teflon dikiş iplikleri özelliklerinin analizi
Son yıllarda, dikiş ipliklerinin çeşitliliği; yeni liflerin görünümüne, yeni tipte iplikler üretmek için kullanılan yeni proseslere (ya da geliştirilen eski tiplere) ve farklı tipte kumaşlar için tasarlanan dikiş ipliklerinin yükselen talebine bağlı olarak önemli ölçüde yükselme göstermiştir.Eğer hava tekstüreli ipliklerin egemenliklerinden bahsedecek olursak; polyester bu durumda baskın olacaktır. Çünkü tekstüresiz ipliklerle karşılaştırılacak olunursa; polyester daha yüksek hacimlilik, gözeneklilik, yumuşaklık, rahatlık ve hava geçirgenliği gösterecektir.Tekstüre ipliklerin ürünleri iyi kalitede örtme ve kaplama özellikleri olduğu için spor giyimde, ev tekstilinde ve konfeksiyon ürünlerinde kullanılırlar.Bu araştırmanın amacı; üretim süreci boyunca, farklı parametreler değiştirilirken, dikiş ipliklerinin belli mekaniksel karakteristik özelliklerinin nasıl değişkenlik gösterdiğini incelemekti. Hava-jet tekstüre teknik dikiş iplikleri piyasada oldukça yeni bir üründür. Bitmiş ürünün uygulama yeri, ürünün kullanımı süresince göstereceği mekaniksel özelliklere bağlı olarak seçilebilir. Dikiş işlemi süresince, bazı uygulamalar yüksek dayanıklılık, bazıları ise düşük sürtünme kuvvetleri gerektirir.Hava tekstüre; farklı karakterlerdeki ipliklerin üretim imkânlarını sağlarken, bir yandan da farklı tipte lif filamentlerinin kullanımına izin veren bir teknoloji olarak karşımıza çıkıyor. Bu araştırmada, iki tipte iplik kullanılmıştır. Birinci durumda; yüksek dayanıklılığa sahip polyester, ipliklerin hem çekirdeğinde hem de kaplama elementinde kullanılmıştır. İkinci durumda; yine aynı polyester ipliği çekirdekte ve kaplama elementi olarak ta bu sefer Polytetrafloretilen (PTFE) kullanılmıştır. Ürünler, Stahle Eltex have tekstüre makinesi ve Heberlein HemaJet tekstüre düzesi ile Kaunas Teknoloji Üniversitesi, Tekstil Teknolojisi Bölümü'nde üretilmiştir. Ek olarak; sürtünme ve gerilim testleri araştırma sırasında yapılmıştır. Hava basıncı, efekt ve çekirdek ipliklerinin beslenme hızlarını da içeren üretim parametlerinde değişiklikler yapılmıştır. Sonuçlar; üretilen dikiş ipliklerinin iyi mekaniksel özelliklerini göstermiştir.
Uşak'ta üretilen battaniyelerin termal ve konfor özellikleri
Zorlaşan hayat şartları ile insanlar tempolu, stresli, yorucu günler geçirmekte vedinlenme, uyuma zamanlarının oldukça kaliteli olmasını istemektedirler. Battaniyeler de dahaçok dinlenme ve uyuma zamanlarında, insanın kendisini rahat hissetmek istediği zamanlardakullanılmaktadır ve bu durum battaniyelerin konfor özelliklerini ön plana çıkarmaktadır.Battaniyelerin kullanım amacı gereği vücutta yarattığı his, sıcaklık, soğukluk, nem ve havageçişi gibi özelliklerin en uygun düzeyde olması gerekmektedir. Bu anlamda battaniyelerintermal konforu çok önemlidir.Battaniyelerin daha çok görünüm (renk, desen, tutum, kalite), stil, dekoratiflik,kullanım kolaylığı ve dayanıklı olmasına yönelik çalışmalar yapılmıştır ki bu özelliklertüketici tarafından her zaman aranacak niteliklerdir. Ancak günümüzde konfor da son dereceönem taşımakta ve bu yönde tüketici talepleri artmaktadır.Bu çalışmada değişik hammadde oranlarında, farklı sıklık ve hav yüksekliğinde dokunanbattaniyelerin kalınlık, ısı akış miktarı, ısı akış oranı, su buharı geçirgenliği, hava geçirgenliğigibi konfor parametreleri Alambeta, Permetest, FX3300 cihazlarında ölçülmüş ve istatistikselveriler yorumlanmıştır.
1x1 Rib örgü yapısındaki karbon elyafından elde edilen kompozit yapıların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Kompozitlerin hayatımızın her alanına yerleşmiş malzemeler olmasının yanı sıra karbon lifleriyle elde edilen kompozit malzemeler mükemmel özelliklerine rağmen yüksek maliyetlerinden dolayı sınırlı alanda kullanılmaktadır. Bu çalışmada öncelikle karbon lifleri ve kompozit malzemelerle ilgili tanımlamalar ve genel bilgilere yer verilmiş, kullanım alanları ve üretim yöntemlerinden bahsedilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarla da çağımızın ihtiyaçlarına pek çok açıdan cevap verebilecek özelliklere sahip karbon liflerinden elde edilmiş kompozitler incelenmiştir.Çalışmanın deneysel kısmı için iki farklı sıklıkta örme karbon kumaş elde edilmiş ve bunlar kompozit plaka haline getirilmiştir. Bu plakaların çekme ve kayma mukavemeti ölçülmüş ve çekme ve kayma mukavemeti, çekme ve kayma uzaması ve elastisite modülü değerleri elde edilmiştir. Deneysel sonuçlardan elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır.
Kendi kendini temizleyen boyar maddelerle boyanmış dokuma kumaşların performans özellikleri üzerine bir araştırma
Son yıllarda tüm dünyada artan nüfus ve endüstrinin her alanında yaşanan teknolojik gelişmelerin bir sonucu olarak `'çevresel kirlilik'' sorunuyla karşı karşıya gelmiş durumdayız. Bireysel ve endüstriyel temizlik için deterjanlar, su ve elektrik kullanımına devam edilmesi durumunda tüm dünyada doğal enerji kaynakları yakın zamanda tükenecektir. Öte yandan güneş temel enerji kaynağımız olmakla beraber, Ozon tabakasında oluşan delik nedeniyle güneşten gelen ışınım insan cildi ve sağlığı için tehlikeli hale gelmiş durumdadır. Doğanın temiz kalmasını sağlamak, doğal enerji kaynaklarını korumak ve temizlik maliyetlerini düşürmek için kendi kendini temizleyen boyarmaddeler ticari olarak üretilmiş durumdadır. Bu boyarmaddelerin içerdikleri TiO nanoparçacıkları sayesinde aynı zamanda UV koruyucu özellikte olduğu bilinmektedir. TiO yarıiletken bir malzeme olup, günışığına maruz kaldığında fotokatalitik olarak aktif hale gelir ve yüzeyinde bir dizi redoks tepkimesi meydana gelerek organik kirleri parçalar.Çalışmada, yukarda sözü geçen boyarmaddelerle fularda emdirme yöntemine göre boyanmış üç farklı tipteki dokuma kumaş kullanılmıştır. Bu kumaşların boyama sonrası performans özellikleri, UV koruma değerleri ve kendi kendini temizleme özellikleri kumaşların yapısal özelliklerine ve hammaddeye bağlı olarak değerlendirilmiştir.
Dokuma kumaşlardaki ısı tutma yeteneğinin arttırılması
İnsan vücudu ile çevre arasında fizyolojik, psikolojik ve fiziksel uyumun memnuniyet verici durumda olmasını gösteren konforun, en önemli bileşenlerinden biri termal konfordur. Isıl açıdan konforlu giysiler vücudun ısı (sıcaklık ve nem) dengesini korurlar, farklı çevre koşulları ve aktivitelere bağlı olarak vücut ile çevresi arasında optimum ısı ve nem geçişini sağlarlar.Bu çalışmada, doğal ve yapay ipliklerden üretilen kumaşların ısıl konfor özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, ısıl konfor araştırmalarında kumaşların fiziksel özellikleri incelenmiştir. Çalışma sonuçlarında, ısıldirenci belirleyen en önemli fiziksel özelliğin, kumaş kalınlığı olduğu, diğer parametrelerin ise ısıl direnci dolaylı olarak etkilediği gözlenmiştir.
Karbon teleflerinden imal edilmiş kompozit yapıların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Atık malzemelerin kullanımıyla oluşturulan yeni malzemeler hem çevresel, hem de ekonomik açıdan birçok yarar sağlamaktadır. Bu kapsamda tekstil atıklarının takviye olarak kullanıldığı kompozit malzemeler, atıkların değerlendirilmesi adına alternatif bir yöntem olma özelliği taşımaktadır. Bu çalışmada tekstil atıklarının geri kazanımı amacı ile atık liflerin takviye malzemesi olarak kullanıldığı polimer matrisli kompozit yapılar elde edilmeye çalışılmıştır.Bu çalışmada öncelikle karbon lifleri ve kompozit malzemelerle ilgili tanımlamalar ve genel bilgilere yer verilmiştir. Kullanım alanları ve üretim yöntemlerinden bahsedilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarla da çağımızın ihtiyaçlarına pek çok açıdan cevap verebilecek özelliklere sahip karbon liflerinden elde edilmiş kompozitler incelenmiştir.Çalışmanın deneysel kısmı için farklı lif ağırlığına sahip üç adet kompozit plaka üretilmiştir. Bu plakaların çekme ve kayma kuvveti ölçülmüş ve maksimum çekme ve kayma kuvveti, kritik çekme ve kayma kuvveti, çekme ve kayma uzaması değerleri elde edilmiştir. Deneysel sonuçlardan elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır.
Geri kazanılmış liflerden elde edilen çorapların boyutsal ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmanın amacı orijinal poliester lifi ve geri kazanılmış lif karışımından elde edilen çorapların boyutsal ve fiziksel özelliklerini elastan ilavesinin etkisi ile birlikte orijinal pamuk lifinden yapılan benzer çorapların boyutsal ve fiziksel özellikleri ile karşılaştırmaktır. Geri kazanılmış lif içeren çoraplar pamuk çoraplardan daha yüksek ilmek yoğunluğu, ağırlık, kalınlık ve boncuklanma eğilimi ve daha düşük hava geçirgenliği göstermiştir. Geri kazanılmış lif içeren ve pamuk içeren çorapların patlama mukavemetleri arasında önemli bir fark gözlenmemiştir. Çorapların aşınma dayanımları aşınma devirlerinden sonraki ağırlık kaybı ve renk değerleri ölçülerek gözlemlenmiştir. Geri kazanılmış lif içeren çorapların aşınmadan sonraki ağırlık kayıpları pamuk çorapların ağırlık kayıplarından daha düşük olarak bulunmuştur. Aşınmadan sonraki renk özelliklerine göre, geri kazanılmış lif içeren çoraplar daha yüksek renk dayanıklılığı (K/S) ve daha düşük renk farkı (ΔE*) değerleri göstermiştir. Aşınmadan sonraki bu renk sonuçları geri kazanılmış lif içeren çorapların renklerini pamuk çoraplardan çok az derece daha az kaybettiği anlamına gelebilmektedir. Tüm sonuçlardan, orijinal pamuk lifi kadar, geri kazanılmış lif de poliester lifi ile karıştırılarak kabul edilebilir kalitedeki çorapların üretiminde kullanılabileceği sonucu çıkarılabilir.
Pamuklu havlu kumaşlarda performans özelliklerinin incelenmesi
Havlu kumaşlar ev tekstili ürünler arasında çok kullanılan ürün tiplerinden biri olduğu için tüketicilerin havlu kumaşlardan beklentileri her geçen gün artmaktadır. Havlu kumaşların kullanılacağı alana göre beklenen performanslarının arttırılması için havlu kumaşların bazı yapısal parametrelerinde değişiklikler yapılabilmektedir. Bu şekilde tüketici beklentileri en verimli şekilde karşılanabilmektedir. Bu çalışmada, atkı sıklığı ve hav yüksekliği değiştirilmiş havlu kumaşlar dokunmuştur. Dokunan bu havlu kumaşlara hava ve su buharı geçirgenliği, ısıl özellikler, eğilme dayanımı, dikey ve transfer kılcal ıslanma, damlama ve kuruma hızı testleri uygulanmıştır. Sonuçlar istatistiksel analiz yöntemi ile analiz edilerek yorumlanmıştır. Çalışma sonucunda, atkı sıklığı ve hav yüksekliğinin havlu kumaşların ölçülen özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu saptanmıştır.
Bobinleme makinesindeki ayarların iplik kalitesine etkilerinin araştırılması
İplikhanelerde üretilen ring ipliğinde eğirme sırasında iplik yapısında pamuğun doğal yapısından dolayı bir takım hatalar oluşmaktadır, bu hatalar ipliğin dokumada veya örmede işlenip kumaş haline getirildiğinde rahatsız edici görüntüler meydana getirmekte ve müşterinin gözünde kalitesiz olarak tabir edilmektedir. Bu hataları gidermek için bobin makinelerinde bir takım ölçüm kafaları ve sensörler vasıtasıyla bu hatalar aktarma sırasında tespit edilmekte ve iplik bu hatalardan mümkün olduğunca arındırılmaktadır. Bu tezde bir işletmede üretilmiş ve hala üretilmekte olan %100 pamuk hammaddesinden elde edilmiş olan Ne 30/1, Ne 36/1, Ne 40/1 ve Ne 50/1 ring kompakt ipliklerin kalitesini artırmaya ve hataları minimum seviyeye indirmek için yapılması gereken işletme ortamı ve makine ayarları ele alınmış, bu iki faktörde ki değişiklikler sonucu elde edilen değerler incelenmiş ve optimum üretim ile kalite eğrisi yakalanmaya çalışılmıştır.
Battaniye ve iplik atıklarının değerlendirilmesi
Bu çalışmada laboratuar ortamında farklı tutkallar (üre formaldehit, melamin-üre formaldehit, fenol formaldehit) ve farklı elyaf miktarları (768 g, 922 g, 1076 g, 1230 g, 1383 g) kullanılarak tekstil elyaf atıklarından lifli levhalar üretilmiştir. Üretilen lifli levhaların bazı fiziksel (yoğunluk, rutubet, 24 saat su içerisinde bekletilme sonrası kalınlıktaki ve ağırlıktaki değişim, bağıl neme bağlı kalınlıktaki ve uzunluktaki değişim) ve mekanik özellikleri (eğilme direnci ve elastikiyet modülü, vida tutma mukavemeti) TS-EN standartlarına uygun olarak deneysel çalışmalar yoluyla belirlenmiştir. Deney sonuçlarından elde edilen veriler istatistiksel olarak incelenmiş ve tablolar halinde listelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, sunta ve MDF'nin fiziksel ve mekanik özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Bu tezin araştırma sonuçlarına göre; tekstil atıklarından üretilen lifli levhaların suntadan daha üstün fiziksel ve mekanik özeller gösterdiği ve bazı özelliklerde de MDF'den daha üstün özelliklere sahip olduğu elde edilen veriler yoluyla gözlemlenmiştir.
Pamuklu mamullerin konfor özelliklerine konstrüksiyonun etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada çözgü ipliği 90 denye polyesterden atkı ipliği Ne 16/1, Ne 20/1 ve Ne 30/1 pamuk ipliklerden dokunmuş tek katlı bezayağı, dimi, ribs, panama, saten ve bunların çift katlı kumaşlar 3 farklı atkı sıklığında dokunmuştur. Kumaşların konfor özelliklerini değerlendirmek için atkı numarası, atkı sıklığı, çözgü sıklığı, kalınlık, ağırlık, atkı kopma mukavemeti, çözgü kopma mukavemeti, atkı yırtılma mukavemeti, çözgü yırtılma mukavemeti, hava geçirgenliği, ısıl direnç ve su buharı geçirgenliği testleri yapılmıştır. Yapılan istatistiksel değerlendirmeler sonucunda kumaşların üretim parametrelerine bağlı olarak konfor özelliklerinin değerlendirilebilmesi için faydalı eşitlikler elde edilmiştir. Üretim parametrelerinin kumaşların konfor özelliklerini etkilediği de belirlenmiştir.
Hazır giyim sektörünü yavaşlatan akım: Sürdürülebilir moda
Dünyamızda son yıllarda artan nüfus, gelişen teknoloji ve sanayileşme; yeterli olmayan doğal kaynakların bilinçsizce tüketilmesine neden olmuştur. Her alanda oluşan bu tüketim artışı doğal kaynakları yok etmekte ve çevresel sorunların oluşmasına neden olarak doğal hayatı olumsuz etkilemektedir. Ortaya çıkan bu gibi sorunlara çözüm bulunulması amacıyla sanayi ve üretim faaliyetlerinde sürdürülebilirlik kavramı önem kazanmıştır. Bu soruna tekstil ve hazır giyim sektöründen bakıldığında en önemli problemlerden birisinin hızlı moda olduğu ortaya çıkmıştır. Son zamanlarda ucuz moda haline gelmiş olan hızlı moda ile ürünler hızlı eskitilmekte, çok fazla tüketime neden olmakta ve tonlarca atık oluşturmaktadır. Tekstil ve hazır giyim endüstrisinde sözü edilen bu problemlerin azaltılması ve daha sonra oluşabilecek problemleri azaltmak için sürdürülebilirlik kavramı bu sektörde sürdürülebilir moda şeklinde kendini göstermektedir. Bu çalışmada tekstil ve hazır giyim sektöründe hızlı modaya alternatif bir çözüm olarak ortaya çıkan sürdürülebilir moda kavramı araştırılmıştır. İlk olarak hızlı moda, sürdürülebilir moda ve yavaş moda kavramlarının çeşitli boyutları ele alınmıştır. Bunun yanı sıra eko-moda, etik moda, 3R, geri dönüşüm ve ileri dönüşüm konularından bahsedilmiştir. Daha sonra ise tasarımcıların, üreticilerin ve tüketicilerin söz konusu konular hakkında bilinç düzeyi, farkındalık durumları ile bakış açıları ve tutumlarının öğrenilmesi amacıyla ayrı ayrı anket formları oluşturulmuştur. Anket çalışmasının tüketiciler kısmında Türkiye'nin farklı şehirlerinde rastgele olarak 860 kişiye anket uygulanmıştır. Üreticiler için yapılan anket çalışmasına Türkiye'de farklı illerde bulunan konfeksiyon işletmesi sahipleri ile konfeksiyon işletmelerinde yönetici pozisyonunda çalışan 50 kişi katılmıştır. Tasarımcılar ile ilgili anket çalışması da rastgele olarak farklı şehirlerdeki konfeksiyon firmalarında tasarımcı olarak çalışan 30 kişiye yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş, üretim-tüketim döngüsünde bulunan bu üç unsurun (tasarımcı-üretici-tüketici) fikir ve düşünceleri öğrenilerek bu konuya yaklaşımları ve tutumları belirlenmiş olup önerilerde bulunulmuştur.
Propolis kullanılarak %100 doğal antibakteriyel tekstilürününün geliştirilmesi üzerine bir çalışma
Bu çalışmada doğal bir antibakteriyel ajan olan propolisin mikrokapsüllenerek kumaşa aplike edilmiş ve üretilen kumaşın antibakteriyel özellikleri değerlendirilmiştir. Jelatin ve arap zamkı, çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit, kapsül oluşumunu sağlamak için pirinç yağı kullanılmış ve kompleks koaservasyon yöntemine göre mikrokapsül elde edilmiştir. Ekstrakt içinde bulunan fenolik madde, flavonoid ve antioksidan madde miktarları, folin-ciocalteu, alüminyumklorür kolorimetri ve DPPH yöntemlerine göre belirlenmiş ve fenolik madde miktarı 190 mg/g propolis, flavonoid miktarı 122 mg/g propolis ve EC50 değerinin 2,1 mg/ml olarak tespit edilmiştir. Mikrokapsüllerin boyutları optik mikroskop ve SEM yardımı ile değerlendirilmiştir. Optik mikroskopta ölçülen mikrokapsüllerin boyutlarının1-30 μm arasındadır. SEM resimlerinde ise kumaş üzerine aktarılmış mikrokapsüller gözlemlenmiştir. Mikrokapsüllerin termal davranışları DTA, DTG veTG ile değerlendirilmiştir. 3 aşamalı bir bozunma meydana geldiği bu durumun literatür ile örtüştüğü belirlenmiştir. Mikrokapsüllerin kimyasal bileşimlerinin belirlenmesi için FTIR kullanılmıştır. FTIR değerlendirmesi ile, kapsül duvar malzemelerinin yapısına ilişkin piklerin yanında fenolik asit ve flavonoid varlığını destekleyen spektrumlarda elde edilmiştir. Kumaşa %34,64 oranında mikrokapsül aplike edildiği belirlenmiştir. Mikrokapsül aktarılmış pamuklu kumaşların antibakteriyellik testleri sonucunda gram (+) ve gram (-) bakterilerine karşı etkili olduğu belirlenmiştir. Kumaşlardaki antibakteriyel etkinin kalıcılığını değerlendirmek amacı ile 5 ve 10 yıkama sonrası antibakteriyel etkisi tekrar değerlendirilmiş ve yıkama işlemi sonrası antibakteriyel etkide azalma meydana gelmesine rağmen bir miktar kalıcılığın devam ettiği görülmüştür.
Elastan denim kumaşların dikiş performans özelliklerinin incelenmesi
Denim kumaşlar dayanıklı, rahat ve konforlu olmaları sebebiyle geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Günümüzde denim kumaşlara elastan lif ilave edilerek oluşturulan kumaşların moda olduğu ve tüketicilerce çok tercih edildiği görülmektedir. Bu çalışmada, elastan özlü poliester dikiş ipliği ve poliester özlü poliester dikiş ipliği kullanılarak farklı dikiş tipi ve farklı dikiş sıklığı ile dikilmiş elastan denim kumaşların dikiş performansları incelenmiştir. Çalışmada, 2/1 dimi, 3/1 dimi, 5'li çözgü sateni örgü yapılarında ve %84/14/2 pamuk/poliester/elastan, %75/23/2 pamuk/poliester/elastan, %98/2 pamuk/elastan karışımlarında olan dört farklı elastan denim kumaş kullanılmıştır. Kumaşlar iki farklı dikiş tipi (düz dikiş, zincir dikiş), iki farklı dikiş sıklığı (3 dikiş/cm, 4 dikiş/cm), iki farklı yapıda dikiş ipliği (elastan özlü poliester dikiş ipliği, poliester özlü poliester dikiş ipliği) kullanılarak atkı ve çözgü yönlerinde dikilmişlerdir. Test numunesi olarak seçilen elastan denim kumaşların kopma mukavemeti ve kopma uzaması değerleri belirlenmiştir. Dikilmiş olan numunelere dikiş mukavemeti testi yapılmış ve dikiş verimlilikleri hesaplanmıştır. Kumaş tipinin, kumaş yönünün, dikiş ipliği tipinin, dikiş tipinin ve dikiş sıklığının dikiş mukavemeti ve dikiş verimliliği değerleri üzerindeki etkileri istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Poliester özlü poliester dikiş ipliği kullanılarak dikilen numunelerin dikiş mukavemetinin elastan özlü poliester dikiş ipliği kullanılarak dikilen numunelerin dikiş mukavemetinden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Dikiş ipliğinin mukavemetinin dikiş mukavemetini etkilediği sonucuna varılmıştır. Zincir dikiş ile dikilen numunelerin dikiş mukavemeti düz dikiş ile dikilen numunelerin dikiş mukavemetinden daha yüksek çıktığı saptanmıştır. 4 dikiş/cm sıklıktaki numunelerin dikiş mukavemeti 3 dikiş/cm sıklıktaki numunelerin dikiş mukavemetinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Atkı yönündeki numunelerin dikiş mukavemetinin çözgü yönündeki numunelerin dikiş mukavemetinden daha yüksek çıktığı sonucuna ulaşılmıştır. Denim kumaşların dikiş mukavemetleri istatistiksel açıdan birlikte incelendiğinde; dikiş ipliği tipinin, dikiş tipinin, dikiş sıklığının ve kumaş yönünün dikiş mukavemeti bulguları üzerinde istatistiksel olarak önemli olduğu ancak kumaş tipinin önemli olmadığı sonucu elde edilmiştir. Dikiş verimliliği değerleri incelendiğinde, poliester özlü poliester dikiş ipliği kullanılması ile daha yüksek sonuçlar elde edilmiştir. Zincir dikişin dikiş verimliliğinin düz dikişe göre daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Dikiş sıklığı arttıkça dikiş verimliliğinin de arttığı görülmüştür. Atkı yönündeki dikiş verimliliğinin çözgü yönündeki dikiş verimliliğinden daha yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Dikiş ipliği tipi, dikiş sıklığı ve kumaş yönünün dikiş verimliliği değerleri üzerindeki etkisi istatistiksel açıdan önemli bulunmuştur. Kumaş tipinin ve dikiş tipinin dikiş verimliliği değerleri üzerine etkisinin istatistiksel açıdan önemli olmadığı saptanmıştır.
Tıraşlama artığı kırpıntı liflerin değerlendirilmesi üzerine bir araştırma
Günümüzde tekstil üretim süreçlerinde ve tekstil ürünlerinin kullanımı sonrasında ortaya çıkan atık malzemelerin, kullanıma hazır hammadde olarak görülmesi ve yeniden değerlendirilmesi ile düşük maliyetli ve çevreyle dost yenilikçi ürünler elde edilebilmektedir. Çalışma kapsamında PP, rPET ve kumaş açması liflerinden oluşan dış katmanlar arasında battaniye tıraşlama artığı kırpıntı elyaf ve kumaş açması elyafın katman halde serilip iğneleme yöntemi kullanılarak bu 3 katmanın birleştirilmesiyle 3 katmanlı dokusuz yüzey kumaşlar elde edilmiştir. Elde edilen ürünler gramaj, kalınlık, kopma mukavemeti ve uzaması, hava geçirgenliği, yırtılma mukavemeti, delinme mukavemeti, aşınma mukavemeti ve eğilme rijitliği testlerine tabi tutulmuştur. Böylece ürünlerin membran koruyucu nitelikte jeotekstil olarak kullanımına yönelik özellikleri ve performansları belirlenip bu alana yönelik normal dokusuz yüzey ürünlerle istatistiksel yöntemlerle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Battaniye tıraşlama artığı kırpıntı elyafın değerlendirilmesi ile çevre dostu ve kullanım amacına uygun yenilikçi ürünler elde edilmiştir.
Değişken yüzme uzunluğuna sahip dokuma kumaş konstrüksiyonlarının, kumaşların ıslanma, emicilik ve ısıl özelliklerine olan etkilerinin incelenmesi
Dokuma kumaşlar; birbirine dik olarak konumlandırılmış atkı ve çözgü olarak adlandırılan iki iplik takımının birbiriyle belirli düzende ve sayıda bağlantılar yapması ile oluşan tekstil yüzeyleridir. Atkı ve çözgü ipliklerinin birbiriyle farklı düzenlerde ve birim alanda farklı sayılarda bağlantı yapmasıyla pek çok farklı dokuma kumaş örgüleri elde edilmektedir. Bu örgüler yalnızca kumaşın görünüş ve estetik özellikleri değil aynı zamanda mekanik ve fiziksel özellikleri üzerinde de oldukça etkilidir. Bu tez çalışmasında dokuma kumaşlarda kullanılan örgü çeşidine bağlı olarak içerdiği farklı oranlarda yüzme miktarlarının ve farklı atkı sıklıklarının kumaşların ıslanma, emicilik ve ısıl özelliklerine olan etkileri araştırılmıştır. Bu kapsamda artan miktarlarda ortalama yüzme uzunluğu içeren örgü tipleri sistematik olarak seçilmiş, iki farklı atkı sıklığında dokunmuş, hidrofilleştirme işlemleri uygulanmış, hava geçirgenliği, dikey emicilik testleri, damlama testi uygulanmıştır. Alambeta cihazı kullanılarak ısıl özellikleri incelenmiş ve yukarıda bahsi geçen testler sonucunda elde edilen veriler SPSS istatistiksel analiz programı kullanılarak değerlendirilmiştir. İncelemeler sonucunda ortalama yüzme uzunluğu değerlerinin artması kumaşların emicilik değerlerini, hava geçirgenliğini ve ısıl direnç değerlerini arttırmıştır. Ayrıca hücresel yapılı örgülerde yine emicilik, hava geçirgenliği ve ısıl direnç değerleri normal yapıdaki örgülere göre önemli ölçüde yüksek olarak gözlemlenmiştir.
Farklı konstrüksiyonlardaki örme kumaşların ıslanma ve sıvı iletim özellikleri üzerine bir araştırma
Islanma ve sıvı iletimi, spor giysilerinde ve ekipmanlarında, tıbbi tekstilde, koruyucu askeri ve iç giysiler gibi kullanım alanında ön plana çıkmaktadır. Kullanım alanına göre talep edilen ürün özelliklerin yapılandırılması ve üretim koşullarının iyileştirilmesi önemlidir. Bu çalışmada, süprem ve 1x1 ribana örme yapısında farklı iplik ve sıklıklarda toplam 13 adet kumaş incelenmiştir. Süprem kumaşlar farklı özelliklere sahip ipliklerden örülmüştür ve iki farklı sıklık kullanılmıştır. Sıklık ve iplik özelliklerinin ıslanma davranışına etkisi incelenmiştir. 1x1 ribana kumaşlarda ise iplik özellikleri değiştirilmemiş yarım askı ve tam askı yapıların arasındaki farkların ıslanma davranışındaki değişimleri gözlenmiştir. Kumaşların ıslanma, kılcal ıslanma, kuruma, hava ve su buharı geçirgenliği özellikleri araştırılmıştır. Çalışma sonunda %100 polyester içerikli kumaşların ölçülen özellikler üzerinde önemli etki olduğu gözlenmiştir. Ribana yarım askı ve tam askı arasında önemli bir fark olmadığı görülmüştür.
Polyester reçine ve cam elyafından üretilen kompozit plakaların iğnelenmiş keçe kumaşlarla takviye edilmesi üzerine bir araştırma
Bu tezde, kompozit plakalarda cam-dokuma, cam keçe, Core SP, polipropilen ve iğnelenmiş keçe tipi, istifleme sırası ve tabaka sayısı gibi parametrelerin mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Kompozit plakalar açık kalıplama (el yatırması) yöntemi ile üretilmiştir. Açık kalıplama yöntemiyle ürettiğimiz plakalar 25˚C'de kendi kürleşmesini tamamlamıştır. Elyaf takviyesi olarak, ağırlıkları 450 gr/m2 olan cam-keçe, ağırlıkları 500 gr/m2 olan cam-dokuma, ağırlıkları 100-150-200 gr/m2 olan polipropilen (PP), ağırlıkları 100-150-200 gr/m2 olan iğnelenmiş keçe (PES), ağırlıkları 90 gr/m2 olan Core SP kullanılmıştır. Reçine ise, el yatırmasına uygun IR-100 P polyester'dir. Sekiz farklı yatırma ve sabit tabaka sayısına sahip plakalar elde edilmiştir. El yatırması sonrası kalıp üzerinde ısı uygulanmadan sertleştirici ve hızlandırıcı reaksiyonları sayesinde kürleşme kalıp üzerinde tamamlamıştır. Elde edilen kompozit plakalar için çekme, üç noktadan eğme, basma ve katmanlar arası kayma gibi temel mekanik özellikler incelenmiştir. Core mat ve iğnelenmiş keçe ile üretilen plaka özellikleri karşılaştırılmış ve optimum açık kalıplama parametreleri, istifleme sırası ve tabaka sayısı önerilmiştir.
Open end geri dönüşüm akrilik iplikten elde edilenkazakların performans özelliklerinin pbt ve gipe ipliklerinilavesinin etkisi ile birlikte incelenmesi
Bu çalışmanın amacı open end geri dönüşüm akrilik iplikten üretilen kazakların performans özelliklerini orjinal akrilik iplikten üretilen benzer kazaklar ile elastik PBT ve gipe ipliklerin etkisini de göz önüne alarak incelemektir. Bu amaçla, geri dönüşüm ve orijinal akrilik iplik tipleri ile uzun ve kısa olmak üzere iki farklı ilmek iplik uzunluk değerlerinde elastik ipliksiz ve elastik PBT ve gipe iplikler ilave ederek 12 farklı kumaş tipi üretilmiştir. Elastik iplik ilavesi ve tipinin, geri dönüşüm ve orijinal akrilik lif tipinin ve ilmek iplik uzunluğunun kumaşların performans özellikleri üzerindeki etkisi de ANOVA istatistiki metodu kullanılarak incelenmiştir. Kumaşların performans özellikleri olarak, kumaş yapısal parametreleri (ilmek sıklıkları, gramaj ve kalınlık), hava geçirgenlik değerleri, ısıl konfor özellikleri (ısıl iletkenlik, ısıl direnç ve ısıl soğurganlık), su buharı geçirgenliği, patlama mukavemeti, aşınma dayanımı, boncuklanma ve esneklik değerleri ölçülmüştür. Deneysel ve istatistiki sonuçlardan elastik iplik ilavesi ve tipinin, geri dönüşüm veya akrilik lif tipinin ve ilmek iplik uzunluğunun kumaşların tüm performans sonuçları üzerindeki etkileri istatistiki olarak önemli bulunmuştur. Gipe iplik ilaveli kumaşlar en yüksek ilmek yoğunluk, gramaj, kalınlık, ısıl iletkenlik, ısıl direnç, ısıl soğurganlık, aşınma dayanımı, çubuk yönü uzama sonuçları, buna karşın en düşük hava ve su buharı geçirgenlik sonuçları göstermiştir. Gipe iplik ilaveliiii kumaşları daha sonra PBT iplik ilaveli kumaşlar izlemiştir. En yüksek patlama mukavemeti ve en az boncuklanma eğilimi sonuçları PBT iplik ilaveli kumaşlar için elde edilmiştir. Deneysel sonuçlardan geri dönüşüm ve akrilik lif tiplerinin kumaşların performans özellikleri üzerindeki etkisi incelendiğinde ise, geri dönüşüm akrilik kumaşlar orijinal akrilik kumaşlardan daha yüksek kalınlık, ısıl direnç, aşınma dayanımı, boncuklanma eğilimi ve sıra yönü uzama sonuçları, buna karşın daha düşük patlama mukavemeti sonuçları göstermiştir. Diğer performans özelliklerinde ise geri dönüşüm ve akrilik kumaşlar elastik ipliksiz ve elastik iplik ilaveli kumaşlarda farklı eğilimde davranış sergilemiştir. Tüm deneysel sonuçlar orijinal akrilik iplikler kadar geri dönüşüm akrilik ipliklerinin de kabul edilebilir kalitedeki kazakların üretiminde kullanılabileceğini ve geri dönüşüm ipliklerin gipe ve PBT elastik iplikler ile birlikte kullanılması ile kazakların kalitesi ve performans özelliklerinin artırılabileceğini ve kazaklara bazı avantajlı özelliklerin kazandırılabileceğini göstermiştir.
Materyal ve bazı eğirme parametrelerinin akrilik içeren tekstil atıklarından elde edilen open end ipliklerinin kalite özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Bu tez kapsamında akrilik içeren tekstil atıklarından farklı lif içeriklerinde ve eğirme parametrelerinde open end iplikler üreterek, materyal ve eğirme parametrelerinin iplik kalite özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İplik kalite özellikleri olarak iplik düzgünsüzlüğü (CVm), IPI hataları (ince yer, kalın yer ve neps sayıları), tüylülük (H), mukavemet, kopma uzaması ve toplam kalite indeksi (TQI) değerleri ele alınmıştır.İpliklerin üretiminde materyal olarak tops, iplik ve kumaş atıklarından elde edilen üç farklı tipteki geri dönüşüm akrilik lifleri, geri dönüşüm pamuk lifi ve orijinal poliester lifi kullanılmıştır. Üç farklı tipteki geri dönüşüm akrilik liflerinin %100 olarak kullanılması ve akrilik lif tiplerinin farklı karışım oranlarında geri dönüşüm pamuk, orijinal poliester ve bu iki lif tipinin beraber karıştırılması ile farklı eğirme parametrelerinde open end iplikler üretilmiştir. Bu şekilde, materyal olarak geri dönüşüm akrilik lif tipinin ve karışım olarak kullanılan geri dönüşüm pamuk ve orijinal poliester liflerinin geri dönüşüm akrilik ipliklerinin kalite özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Eğirme parametrelerinin iplik kalite üzerindeki etkisi için ise iplik numarası, büküm katsayısı ve navel tipinden oluşan parametreler göz önüne alınmıştır. Deneysel ve istatistiki sonuçlar geri dönüşüm akrilik lif tipinin, karışım olarak kullanılan geri dönüşüm pamuk ile orijinal poliester liflerinin ve incelenen eğirme parametrelerinin iplik kalite parametreleri üzerinde önemli derecede etkili olduğunu göstermiştir. Tops atıklarından elde edilen geri dönüşüm akrilik iplik tipinin en düşük CVm ve IPI hata değerleri ile en yüksek mukavemet, kopma uzaması ve toplam kalite indeks değerleri gösterdiği, bu bakımdan tüm farklı geri dönüşüm akrilik lif tipinden üretilen iplik tipleri içinde en iyi iplik kalitesine sahip olduğu görülmüştür. Diğer iplik ve kumaş atıklarından elde edilen geri dönüşüm akrilik iplik tipleri birbirlerine yakın iplik kalite değerleri göstermiştir. İplik atıklarından elde edilen geri dönüşüm akrilik iplik tipi kumaş atıklarından elde edilen iplik tipinden biraz daha düşük CVm ve IPI hata değerleri ve daha yüksek mukavemet değerleri göstermiştir. Tüylülük değerlerinin ise düşükten yükseğe doğru sırası ile kumaş, iplik ve tops atıkları içeren iplik tipleri şeklinde sıralandıkları görülmüştür.
Sinek ve haşere kovucu Citrus aurantium yağı eldesi, mikrokapsülasyonu ve kumaşlara aplikasyonu
Bu çalışmada öncelikle sinek kovucu etkiye sahip bileşenleri içeren turunç (Citrus aurantium) uçucu yağının ekstrakte edilmesi ve sivrisineklere karşı kovucu etkisinin test edilmesi amaçlanmıştır. Kompleks koaservasyon yöntemi aracılığıyla jelatin ve arap zamkı polimerleri kullanımı ile Citrus aurantium yağının mikrokapsüllenerek pamuk, poliester ve akrilik kumaşlara aktarımları ve karakterizasyonları da tezin amaçları arasındadır. Bu amaçlarla, Citrus aurantium uçucu yağı Clevenger düzeneğinde hidrodistilasyon yöntemi ile elde edilmiştir. Sivrisinekler için kaçış ünitesi imal edilerek, elde edilen Citrus aurantium yağının sivrisinek kovuculuk etkisi test edilmiştir. Citrus aurantium yağı kapsüllenerek oluşturulan mikrokapsüllerin gaz kromatogragifisi- kütle spektrometresi (GC-MS) analizleri ile uçucu yağ bileşen ve oranları belirlenmiştir. Citrus aurantium yağı içeren mikrokapsüllerin Fourier Transform İnfrared Spektrofotometresi (FTIR) analizleri gerçekleştirilmiştir. Mikrokapsüllerin optik mikroskop görüntüleri alınıp ortalama çap ve çap dağılımları ölçülüp mikrokapsüllerin kumaşa aktarımı çektirme yöntemi ile tamamlandıktan sonra taramalı elektron mikroskobu- enerji dağıtıcı X-ışını (SEM-EDX) analizleri ile Fourier Transform İnfrared Spektrofotometresi (FTIR) analizleri gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasının sonuçları Citrus aurantium uçucu yağının Clevenger düzeneğinde hidrodistilasyon yöntemi ile verimli şekilde ektrakte edilebileceğini göstermektedir. GC-MS bulgularına göre, Citrus aurantium uçucu yağının içerisinde en yüksek oranda limonen bileşeninin bulunduğu gözlemlenmiştir. Kaçış ünitesi testleri, Citrus aurantium yağının sivrisinek kovuculukta etkili olduğunu kanıtlamıştır. Citrus aurantium yağı kullanılarak üretilen mikrokapsüllerin ortalama çapları 68,3±34,2 µm olarak ölçülmüştür. Mikrokapsüllerin kumaş yüzeyine bağlanma durumlarının incelendiği SEM+EDX ve FTIR analizlerinde mikrokapsüllerin kumaşlara başarılı bir şekilde tutunduğu kanıtlanmıştır.
Cilt aydınlatma etkisi olan β-arbutin içeren nanolifli tekstil yüzeylerinin geliştirilmesi
Bu çalışmada kitosan ve sodyum aljinat polimerleri ile cilt aydınlatıcı ve cilt lekelerini azaltıcı etkisi literatürce kanıtlanmış olan toz halindeki bitki özütü β-arbutin (ARB) etken maddesi içeren nanolifli tekstil yüzeylerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. En yaygın nanolif üretim metodu olan elektrolif çekim yöntemi ile nanoliflerin üretimi ve karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Tek başına elektrolif çekimi zor olan kitosan (CS) ve sodyum aljinat (SA) polimerleri için elektrolif çekimde poli (vinil alkol) (PVA) polimeri yardımcı olarak kullanılmıştır. PVA/SA, PVA/SA/ARB, PVA/CS ve PVA/CS/ARB nanoliflerinin morfolojik karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanarak yapılmış olup, optimum proses parametreleri belirlendikten sonra nanoliflerin uzun üretimleri gerçekleştirilmiştir. Uzun süreli elektrolif çekimi yapılan nanolifli yüzeylere karakterizasyon testleri uygulanmıştır. Fourier Transform İnfrared Spektrofotometresi (FTIR) analizi uygulanmış olup, lif çekim çözeltisi içerisine ilave edilen polimerler ve etken madde ile başarılı bir şekilde nanolifli yüzeylerin üretilebildiği kanıtlanmıştır. Daha sonra izotonik çözelti (serum) içerisinde 24 saat süren kesikli salım testleri gerçekleştirilmiştir. Salım ortamından belirlenen zaman dilimlerinde alınan sıvılara UVgörünür bölge spektrofotometre analizi uygulanmış olup, nanolifli yüzeylerin belirlenen süreler dahilindeki salım profilleri oluşturulmuştur. Çalışmadan elde edilen tüm sonuçlar cilt aydınlatıcı ve leke giderici etkiye sahip bitkisel doğal aktif madde ile nanolifli tekstil yüzeylerinin başarılı bir şekilde üretildiğini ve konu ile ilgili sonraki çalışmalar için ışık tutacağını göstermektedir.
Lavanta kokusu içeren mikrokapsüllerin pamuklu kumaşlara aktarılması ve kumaşların yıkama performansları
Bu çalışmanın amacı; pamuklu kumaşlara lavanta kokulu mikrokapsül uygulaması ve yıkama performanslarının belirlenmesidir. Bu amaçla ticari olarak satın alınan lavanta kokulu mikrokapsüllerin pamuklu dokuma kumaşlara iki farklı yöntem kullanarak aktarılmış ve aplikasyon yöntemlerinin, tekrarlı yıkamalar sonucunda kumaşlardaki koku kalıcılığına etkisi araştırılmıştır. Emdirme ve rotasyon baskı yöntemleri ile kumaşlara aktarılan mikrokapsüllerin morfolojik karakterizasyonları SEM (taramalı elektron mikroskobu analizi) ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kumaş numuneleri 20 kez tekrarlı yıkamalara maruz bırakılmıştır. Yıkama sonucunda SEM ile kumaşların morfolojik analizleri, FTIR-ATR (fourier dönüşümü kızılötesi zayıflatılmış toplam yansıma) ile kumaşların kimyasal yapıları analiz edilmiştir. Ayrıca kumaşlardaki koku kalıcılığı ve koku azalma oranları, birbirinden bağımsız ve farklı demografik özelliklere sahip denek grupları tarafından sübjektif olarak değerlendirilmiştir. Sübjektif değerlendirmeler, anket metodu uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar tekrarlı ölçümler (ANOVA) istatistiksel yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Tekrarlı yıkama sonrası koku kalıcılı en yüksek olan kumaş grubunun haslık ve performans testleri ilgili stadandartlar doğrultusunda tamamlanmıştır. Tez çalışmasının sonuçları; tekrarlı yıkama yapılan tekstil yüzeylerindeki koku kalıcılığının sağlanması, mikrokapsüllerin aplikasyon yöntemlerine göre değiştiğini göstermiştir. Yapılan SEM ve FTIR analizleri sonucunda kumaşlardaki mikrokapsüllerin varlığı tespit edilmiştir. Kumaşların 20 yıkama sonuçları sübjektif olarak değerlendirildiğinde baskı yöntemiyle üretilen kumaşların, emdirme yöntemine göre daha güçlü kokulara sahip olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca rotasyon baskı prosesi esnasında kullanılan mikrokapsüller, yardımcı kimyasal maddeler ve ajanlar, kumaşlardaki haslık ve performans değerlerini olumsuz yönde etkilemediği belirlenmiştir.
Havlu yapılarda kalite algısının objektif / subjektif değerlendirme kriterlerinin belirlenmesi ve geliştirilmesi
Günümüzde, tekstil malzemeleriyle insanlar arasındaki etkileşime ilgi artmaktadır. Zihinsel ve fiziksel rahatlık özellikle son dönemlerde tüketiciler için çok daha önemli hale gelmektedir. Tüketiciler bir tekstil malzemesi veya kumaşı seçerken, ürünün kalite algısını değerlendirmek ve kumaşın kullanım amacına uygun olup olmadığına karar vermek için, tekstil üreticileri ve tüketicilerinin kumaş kalite algısı açısından ilk sergiledikleri durum kumaşa dokunmaktır. Dokunsal özelliklerin sağlanması tüketici davranışını olumlu yönde etkilediği için, tekstil malzemelerinin önce kalite algısı açısından değerlendirilmesi önem arz etmektedir. Bu sebeple kalite ve konfor açısından birbirine benzeyen kumaşlar üretebilmek ve bunun sürekliliğini sağlayabilmek için öncelikle subjektif değerlendirmeler yapılması ve bunların objektif ölçümlerle desteklenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, tekstil sektöründe ev tekstili ürünleri içerisinde önemli bir yere sahip olan havlu kumaşların kalite algısı öncelikle havlu alanında profesyonel deneyime sahip uzman kişiler tarafından subjektif olarak değerlendirilmiş, daha sonra havlu kumaşlar Kawabata KES sistemi ile ölçülerek objektif olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, herhangi bir havlu kumaşın kalite değerini yapılan testler sonucunda belirli limitler içinde veren, üretici ve kullanıcıların kabul edeceği objektif bir yöntem geliştirerek, ölçülen veriler arasında korelasyon kurulup TQV (Total Quality Value) değeri için, subjektif ve objektif değerlendirmeler arasında max korelasyon katsayısı 0,963 bulunmuştur.
Astar atkılı dokuma kumaşların mekanik ve konfor özellikleri
Günümüz modasında sıklıkla kullanılan ve popülerliğini koruyan astar atkılı kumaşların içerisinden konforu yüksek, performansı iyi, tek katlı kumaşlardan üretilen astarlı kıyafetlere göre daha düşük maliyeti olan mevsimlik dış üst giyim için kumaş elde etmek hedeflenmiştir. Bu durumun çok yönlü bir kullanım amacına uygun olarak avantaj getirmesi beklenmektedir. Bu çalışmada, bir yüzü sentetik diğer yüzü selüloz esaslı, protein esaslı ve belli karışım oranına sahip atkı iplikleri ile astar atkılı kumaşlar dokunmuştur. Çalışma kapsamında polyester çözgüde, alt kat kumaşında atkıdan polyester ipliği kullanarak bir yüzün tamamen polyester dokunması sağlanmıştır. Diğer yüzün atkısında viskon, tencel, bambu, pamuk, akrilik-pamuk karışımı, akrilik (high bulk), akrilik-viskon karışımı, yün-akrilik karışımı ve yün ipliği kullanılarak belirtilen ipliklerin bu yüzde hakim olması sağlanmıştır. 3 farklı atkı sıklığında üretilen kumaşların yarısına zımpara işlemi uygulanmıştır. Astar atkılı dokuma kumaşlarda atkı sıklığı, farklı atkı iplik cinsleri ve zımpara işlemi kumaş üretiminde değiştirilen üretim parametreleridir. Yapılan çalışma kapsamında iplik testleri ile kumaşların sıklık, gramaj, kalınlık, hava geçirgenliği, kopma mukavemeti, su buharı geçirgenliği, nem yönetimi, ısıl özellikler ve boncuklanma ölçümü yapılmıştır. Sonuçlar istatistiksel olarak analiz edilerek yorumlanmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde zımpara, atkı sıklığı ve atkı iplik cinsi değerlerinin astar atkılı dokuma kumaşların ölçülen değerleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmektedir. Anahtar Kelimeler: Astar atkılı kumaş, zımpara, atkı iplik cinsi, atkı sıklığı, konfor özellikleri, mekanik özellikler
Lif cinsinin,elestan kullanımının ve örgü yapısının sandviç tipi çift yüzlü örme kumaşların sıvı nem yönetim özellikleri üzerindeki etkileri
Nem yönetimi, kumaşların termo-fizyolojik konfor düzeyini belirleyen önemli bileşenlerden birisidir. Nem yöneten kumaş oluşturma yaklaşımlarından birisi, iç kumaş yüzünde hidrofobik ve dış kumaş yüzünde higroskopik lif tiplerinin kombine edilmesi ile çift yüzlü örgü yapısı oluşturmaktır. Hidrofobik iç yüzey kılcal hareket ile nemin deriden dış yüze aktarılmasına yardımcı olurken, higroskopik dış yüzey ise nemi emmekte ve dış yüzeyde daha geniş alana yayarak buharlaşmayı kolaylaştırmaktadır. Bir kumaş için konfor özellikleri kadar estetik görünümü de önemlidir. Bu çalışmada, fonksiyonel ve estetik performans beklentilerini karşılamak amacıyla, polyester, pamuk, viskoz, modal, viskoz/ipek, viskoz/yün ve viskoz/poliester lif içerikli ipliklerin ve elastan ipliğin kumaş katmanlarında kombine edilmesi ile, dört farklı örgü yapısında sandviç tipi çift yüzlü örme kumaşlar tasarlanmıştır ve daha sonra lif tipinin, elastan kullanımının ve örgü yapısının bu kumaşların nem yönetimi davranışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Örgü yapısı olarak kumaşların iç ve dış yüzlerinde tek toplama lakost ve düz single jersey örgülerin kombinasyonları dikkate alınmıştır. Lif tipinin nem yönetimi indekslerinin derecelendirme değerleri üzerindeki etkisine ilişkin olarak, iç yüzeyi poliester ve dış yüzeyi pamuk, viskoz ve modal lif içerikli kumaşlar mükemmel (5) kategorisinde nem yönetim özelliği göstermiştir. Elastan iplikli kumaşların nem yönetimi dereceleri çok iyi (4) ile mükemmel (5) arasında yer almıştır. Örgü yapısının etkisi dikkate alındığında, yüzlerinde askılar bulunan tüm sandviç çift yüzlü kumaşların, nem yönetim derecelerinin iyi (3) ile çok iyi (4) kategorisine girdiği görülmüştür.
Yara iyileştirici bitki özütü içerikli yara örtüsü geliştirilmesi
Bu çalışmada doğal bir polimer olan jelatin (JEL) yaralar üzerinde iyileştirici özelliği olan ve doğal bileşen Cotinus coggyriga (CC) özütü içeren nanolifler üretmek için elektrolif çekim yöntemi kullanılmıştır. Bitki özütü içeren nanoliflerin ve bu lifler ile kaplanmış farklı yara örtüsü örneklerinin yüzey karakterizasyonları, hazırlanan özüt ve oluşturulan yüzeylerin antibakteriyel özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla Cotinus coggyriga (CC) ekstraktı eldesi için metanol ve distile su çözücü olarak kullanılmış, ekstraksiyon işleminden sonra liyofilizasyon kurutma tekniği uygulanmıştır. Çözücüsü distile su olan özütün analiz sonuçlarına göre toplam fenolik madde içeriği 747,84 (mg GA/g özüt) ve toplam antioksidan kapasitesi 402,13 (mM Trolox/g özüt) olduğundan distile su ile elde edilen özüt elektrolif çekimi için tercih edilmiştir. Bitki yapraklarının gaz kromatografi-kütle spektrometresi (GC-MS) tayini yapılmıştır. %5-%7,5-%10-%12,5-%15 (w/v) konsantrasyonlarında Cotinus coggyriga özütü eklenerek elde edilen çözeltilerin özellikleri ve antibakteriyel aktivitelerinin tespiti yapılmıştır. %10'luk (w/v) jelatin çözeltilerine %5 - %7,5 - %10 - %12,5 (w/v) konsantrasyonlarında Cotinus coggyriga özütü eklenerek oluşturulan çözeltilerin elektro lif çekimleri başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Üretilen nanolifler, piyasada tıbbi amaçla kullanılan ticari 4 farklı tıbbi yüzey üzerine 1-3-5 saat elektrolif çekimi yapılarak uygulanmıştır. Oluşturulan yüzeylerin antibakteriyel özellikleri incelenmiştir. Tüm bu çalışmalar, çözeltide CC konsantrasyonu artışı ile antibakteriyel özelliğin arttığını, nanolifli yüzeylerin maksimum %7,5 CC konsantrasyonu ile optimum şekilde üretilebildiğini, elektrolif çekim işlemi ile elde edilen nanoliflerde antibakteriyelliğin korunduğunu ve ticari olarak kullanılmakta olan dört farklı tıbbi tekstil yüzeyi üzerine gerçekleştirilen elektrolif çekim işlemi ile antibakteriyel özellikleri geliştirilmiş yara örtüsü olarak kullanılabilecek nanolifli yüzeylerin elde edilebileceğini göstermiştir.
Kanca ve ilmek bağlantılı tekstil esaslı yüzeylerin mekaniksel özelliklerinin incelenmesi
Cırt bantlar, günlük yaşamdan endüstriyel uygulamalara kadar geniş bir kullanım alanı sunan yenilikçi bir tekstil kapatma sistemidir. Pratiklikleri ve kolay kullanımlarıyla öne çıkan cırt bantlar, özellikle çocuklar, yaşlılar ve fiziksel sınırlamaları olan bireyler için önemli bir çözüm sunar. Sağlık sektöründen, moda ve spor ürünlerine kadar sıklıkla tercih edilen cırt bantlar, işlevselliği ve estetiği bir araya getirerek gün geçtikçe kullanım alanı arttırmaktadır. Bu çalışmada cırt bantların kullanım koşulları, kullanım ve yıkama sıklığının standart cırt bantların dayanıklılık ve performansına etkisini araştırmak ve mukavemet özelliklerini karşılaştırmak amacıyla piyasada standart olarak bulunan ve yaygın bir kullanım alanına sahip polyester, poliamid ve bunların karışımından oluşan cırt bantlar kullanılmıştır. Dört farklı içeriğe sahip standart cırt bantlar, kullanım sırasındaki açma kapanma hareketlerini taklit eden ve bu çalışma kapsamında üretimini bizim gerçekleştirdiğimiz cırt bant dayanıklılık test cihazında 0 tur, 1000 tur, 3000 tur, 5000 tur ve 10000 tur açma kapama işlemine tabi tutulmuştur. Bu işlem 2 farklı sıcaklık aralığında tekrar edilmiştir. Her açma kapama işleminden sonra cırt bantlar 0, 5, 10, 15 kez yıkama işlemi görmüşlerdir. Yıkama işlemlerinin ardından, cırt bantların kesme mukavemeti ve soyulma mukavemeti testleri yapılmıştır. Bu testler, bantların birbirine ne kadar güçlü bir şekilde yapıştığını ve kullanım sırasında nasıl performans gösterdiğini belirlemek için yapılmıştır. Elde edilen mukavemet değerleri, istatistiksel olarak değerlendirilip yorumlanmıştır.
Bamya ve kenevir bitkilerinden selüloz nanokristal elde edilmesi
Bu çalışmada, nanoselüloz üretmek üzere selüloz kaynağı olarak tarım artığı olan bamya bitkisi kullanılmıştır. Bamya bitkisi tarladan toplanarak biyolojik çürütmeye maruz bırakılmış ve bamya sak lifleri elde edilmiştir. Kıyaslama yapabilmek için konvansiyonel bir tekstil bitkisi olan kenevir bitkisinden de aynı şekilde çürütme yöntemi ile sak lifleri çıkarılmıştır. Bitkilerin farklı kısımlarının da incelemeye dahil edilmesi amacıyla bamya bitkisinin olgun meyveleri ve çürümeden geriye kalan sap kısımları ile kenevir bitkisinin çürümeden arda kalan sap kısımları da çalışmaya eklenmiştir. İlk olarak, bamya ve kenevir bitkilerinin farklı kısımları ayrı ayrı selüloz izolasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Selüloz izolasyon işlemleri, alkalizasyon, asidik ağartma ve bazik ağartma adımlarından oluşmaktadır. Ağartıcı olarak çevreye zararlı NaClO2 veya NaOCl gibi klor içeren ağartıcılar değil, çevreye daha az yük oluşturan H2O2 kullanılmıştır. Her işlem basamağında elde edilen numuneler Fourier-Transform Kızılötesi (FTIR) spektrumu ve Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) analizine tabi tutulmuş, selülozun saflaştırılma etkinliği ve elde edilen selüloz liflerinin niteliği incelenmiştir. Saflaştırılan selüloz lifleri ayrıca X-Işını Kırınımı (XRD), ısıl Termogravimatrik (TGA) ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) analizlerine tabi tutulmuş. Bu analizler, selüloz izolasyon işlemleri sonucu elde edilen numunelerin selüloz malzemelerine uygun özellik sergilediğini ve %76,26-%85,65 arasında yüksek kristalinite indisine sahip olduğunu göstermiştir. SEM analizi sonucunda bamya sak ve kenevir sak liflerinden elde edilen selülozun daha homojen morfolojik yapıya sahip olduğu belirlenmiştir. Homojen olan bu selüloz lifleri nano boyutta parçalama işlemine alınmıştır. Selülozun nano boyutta parçalanması için sülfürik asit ile asidik hidroliz işlemi uygulanmıştır. Asidik hidroliz işleminden sonra santrifüj, diyaliz ve liyofilizasyon işlemleri ile nanoselüloz derişim artırılmış, kimyasal maddelerden arındırılmış ve kurutulmuştur. Sonrasında Alan salınımlı taramalı elektron mikroskopisi (FE-SEM) analizi ile elde edilen parça boyutları incelenmiştir va nano-ölçekteki boyutları belirlenmiştir.
Sürdürülebilir bir üretim için çeşitli adsorbanların reaktif boya banyolarının renginin giderilmesinde kullanımı
Bu tez çalışmasında tekstil atık sularından Reaktif Red 141 boyasının adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılması üzerine çalışılmıştır. Adsorpsiyon ile renk giderimi, kesikli sistem ve sabit yataklı bir kolon düzeneğinin kullanıldığı sürekli sistem olmak üzere iki bölümde ele alınmıştır. Adsorban olarak montmorillonit esaslı ancak farklı özelliklerdeki ticari organokil bileşikleri kullanılmıştır. Organokillerin adsorpsiyon mekanizmalarının anlaşılması ve yorumlanması için kinetik ve izoterm modellemeleri; adsorpsiyona etki eden parametrelerin uygun değer aralıklarının belirlenmesi için ise istatistiksel modellemeler yapılmıştır. Organokiller ve seçilen model boyanın karakterizasyon çalışmaları tamamlanmıştır. Ayrıca adsorpsiyonda kullanılan organokiller, renk giderim kapasiteleri bakımından karşılaştırılmış ve sabit yataklı kolon sisteminde en hızlı ve adsorpsiyon yeteneği en yüksek organokil ile çalışmalar yapılmıştır. Kesikli ve sürekli sistem kullanılarak adsorpsiyon deneyleri tamamlandıktan sonra sonuçlar değerlendirilmiştir.
Spor aktiviteleri için fonksiyonel kompresyon ürünlerinin geliştirilmesi
Sportif faaliyetler, günlük hayat içerisine yerleşmiş ve temel yaşam stilimizin bir parçası olan ritüellere dönüşmüş durumdadır. Amatör veya profesyonel olmasından bağımsız olarak sporun oluşturduğu rekabet ortamı nedeniyle sergilenen performansı maksimize etmek ve oluşan sağlık risklerini minimize etmek spor biliminin temel araştırma alanları haline gelmiştir. Fiziksel, fizyolojik ya da psikolojik en küçük gelişim kitleler tarafından ilgi ile takip edilmektedir. Bu alanlarda potansiyeli bulunan kompresyon ürünleri de bu ilgi sarmalına dahil olmuştur. Medikal alanda sergiledikleri yetenekler ile spor çevrelerinin dikkatini çekmiş, birçok açıdan etkileri test edilmiştir ve devam etmektedir. Çalışma kapsamında farklı görevleri yerine getirebilecek iki farklı ürün geliştirilmiştir. Hedef bölge olarak, spor anında en yoğun aktiviteye sahip ve kompresyon ürünleri alanında en sık çalışılan bölgelerden birisi olan bilek-diz altı seçilmiş ve ısıtma ve soğutma fonksiyonu olarak iki temel amaç doğrultusunda tozluk tarzı yapılar oluşturulmuştur. Kompresyon ürünlerine özgü azalan basınç etkisinin oluşturulması ve konfor özellikleri açısından uygun ürün grupları için farklı üretim parametreleri değerlendirilmiştir. Uygun basınç profili ve oluşturacağı etki doğrultusunda ürünler şekillendirilmiştir. Soğutma fonksiyonu için kompresyon ürünleri ile bütünleşik çalışabilen, taşınabilir boyutlarda ve kontinü soğutma işlemi yapabilen termoelektrik sıvı soğutma sistemi oluşturulmuştur. Sisteme ait performans özellikleri detaylı olarak analiz edilmiştir.
Çeşitli kimyasal işlemler ile yüzey özelliklerini geliştirerek selülozik ve selülozik/sentetik esaslı tekstil materyallerinin performans değişimlerinin araştırılması
Giyim endüstrisinde moda, giysilerden beklentileri yönlendiren en önemli unsurlardan biriyken, günümüzde kişinin kendini rahat ve konforlu hissetmesi gibi hususlar modanın önüne geçmeye başlamıştır. Giyim sırasında hissedilen iyi duygular, vücut ve çevre arasındaki fizyolojik, psikolojik ve fiziksel uyumun sonucu ortaya çıkan memnuniyet duygusu olarak tanımlanmaktadır. Son yüzyılda yapılan tüketici araştırmaları sonucu, modern tüketicilerin giysi ihtiyaçlarını daha dinamik ve rahat olan yeni yaşam stilleri doğrultusunda karşıladığı ortaya çıkmıştır. Tüketiciler için giyim sırasında kendini "iyi hissetmek" temel ve evrensel bir gereksinimdir ve görünüm kadar hatta bazı durumlarda görünümden daha önemli olmaktadır. Bireyin kendisini iyi hissedebilmesi ve rahat hareket edebilmesi; vücuda uyan, hareket serbestliği sağlayan, çalışma ortamına ve hava koşullarına uygun giysilerle mümkün olmaktadır. Giyim sırasındaki rahatlık ve konfor hissini belirleyen parametrelerden birisi giysilerin nem iletim performansıdır. Yapılan aktiviteler sonrasında, özellikle de ağır aktiviteler sonucunda veya psikolojik duruma bağlı olarak vücut sıcaklığının artması ile birlikte ısıl dengenin kontrolü için terleme meydana gelmektedir. Ter hissedilmeyen şekilde vücutta kaldığı sürece, vücut nispeten konforludur. Ancak oluşan ve başlangıçta su buharı formunda olan terin hemen uzaklaştırılmaması sonucunda, vücut çevresindeki bağıl nem artmakta, dolayısıyla vücut nemli ve yapışkan hissedilmektedir. Bu hisler sonucu konfor kaybolmaktadır. Söz konusu rahatsızlıkların giderilmesi amacıyla planlanan bu tez çalışması kapsamında, emiciliği ve ter yayılımı normal kumaşlardan daha iyi olan kumaşların geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Böylece kumaşların emiciliğine ve ter yayılımına normal kumaşlardan daha iyi imkân veren bir nem yönetim sistemi uygulanması gerçekleştirilecektir. Bu özellikler selülozik ve selülozik/sentetik ipliklerine uygulanarak bu ipliklerden üretilen kumaşların performansının iyileştirilmesi hedeflenmektedir. Bu şekilde iyi nem iletimi ve hızlı kuruma performansları ile birlikte konfor ve yumuşaklık gibi özelliklere sahip kumaşların geliştirilmesi sağlanacaktır. Bu özellikler geliştirilirken kumaşların boyanabilme ve yüzey özelliklerinin de bozulmaması beklenmektedir. Proje çıktısı aktivite durumuna göre iyi nem iletimi, hızlı kuruma gibi performanslarından dolayı tercih edilen bazı sentetik liflerin özelliklerine sahip ancak selülozik ve selülozik/sentetik esaslı ürünlerin de sahip olduğu konforu da beraberinde sunan ve klasik işletme koşullarında üretilebilen bir ürün olacaktır. Söz konusu ürünlerin performansları çeşitli objektif testler ile değerlendirilecektir.
Tekstil işyerlerinde gürültü kaynakları ve gürültü ile ilgili iş sağlığı ve güvenliği önlemleri
Endüstriyel gürültü, çalışanların kulak sağlığı, psikolojisi ve çalışma verimliliği açısından son yüzyılda en önemli problemlerden biri haline gelmiştir. Dünyada artan tüketim ihtiyacını karşılamak adına makinelerin teknolojik açıdan gelişiminde; verimlilik ve artan üretim hızı ön planda olmaktadır. Ancak son yıllarda artan üretim hızlarıyla birlikte çalışanların gürültüye maruziyeti artmış bundan dolayı ortaya çıkan sağlık problemleri de dikkate alınarak gürültü kaynaklarının elimine edilmesi çalışmaları da teknolojik gelişmelerdeki yerini almıştır. İş sağlığı ve güvenliğine olan yaklaşımın, ulusal ve uluslararası mevzuatlarda her geçen gün giderek önem kazanması ve bunun sonucu olarak da gürültü koruma programlarının oluşturulmasına ve geliştirilmesine zemin sağlamıştır. Tüm sanayi dalları ile birlikte yüksek gürültü seviyelerinin olduğu tekstil sektörü de bu gelişmelerden etkilenmiştir. Çalışma kapsamında gürültü seviyesinin yüksek olduğu iplik üretiminde, en yaygın kullanılan ve en yüksek gürültü seviyesine sahip makinelerinden olan ring ve open-end makineleri incelenmiştir. Öncelikle ses ve gürültü ile ilgili parametreler tanımlanmış, ring ve open-end makinelerinin gürültü kaynakları araştırılmış, oluşan gürültünün değerlendirmesinde kullanılan ölçüm yöntemleri üzerinde durulmuş ve TS EN ISO 11202 standardından yararlanılarak Uşak ve Torbalı' da bulunan iki ayrı fabrikadaki ring ve open-end makinelerinde örneklem yolu ile her bir model makineden bir adet seçilerek makine bazlı ölçümler gerçekleştirilmiştir. Ölçümler her bir makinenin 6 ayrı noktasında gerçekleştirilmiştir. Makinelerin ortama yaydığı frekans bazlı ses basınç seviyeleri ve ses basınç seviyelerinden elde edilen eş değer gürültü düzeyleri çizelgeler ve grafikler halinde değerlendirilmiş ve çıkan sonuçlara göre makinelerin gürültü seviyeleri, teknolojik gelişmelerin gürültüye etkisi, ring ve open-end makinelerinin sebep olduğu gürültünün nedenleri ve alınabilecek önlemler hakkında öneriler sunulmuştur.
Tekstilde kullanılan çeşitli kimyasalların ve boyarmaddelerin iş sağlığı ve güvenliği açısından incelenmesi
Örme, dokuma ya da dokusuz yüzeylere uygulanan görünüm, tutum, renk, baskı, kullanım özelliklerini geliştirmek için tüketici isteğine göre ham tekstil yüzeyinin satışa hazır hale getirilmesi amacıyla yapılan üretim aşamalarına tekstil terbiye işlemleri denmektedir ve tekstil terbiye işlemleri yapılış gayelerine göre ön terbiye, renklendirme ve bitim işlemleri olmak üzere üç ana başlıkta toplanmaktadır. Tüm bu işlemler tekstil sektöründe büyük paya sahip olan terbiye işletmelerinde gerçekleştirilmektedir. Tüm tekstil sektörü içerisinde gerek istihdam gerekse iş yeri sayısı bakımından oldukça büyük paya sahip olan ve oldukça tehlikeli kimyasalların bulunduğu birçok tehlike kaynağını barındıran terbiye sektöründeki tüm işlem basamaklarının incelenmesi, bu sektöre ait tüm risklerin değerlendirilmesi ve alınması gerekli tedbirlerin belirlenerek bu sektöre ait bir rehber kaynak hazırlanması bu çalışmanın amaçlarıdır. Çalışma kapsamında; pamuklu kumaş işleyen bir terbiye işletmesinde hem saha incelemeleri yapılmış hem de iş sağlığı ve güvenliği dokümanları incelenmiştir. En çok kullanılan ya da tehlikeli olan kimyasal maddeler ve boyar maddeler, çalışanların kimyasal maddelere maruz kalabileceği çalışma yöntemleri ile ilgili tehlikeli durumlar belirlenmiştir. Terbiye sektörü içerisindeki yangın riskleri ve aktif korunma önlemlerine de değinilmiştir. Ulusal ve uluslararası mevzuatların rehberlik ettiği, hem işin güvenliği hem de çalışan sağlığı açısından önemli bir unsur olan iş sağlığı ve güvenliği, tüm sektörler içinde hala önemini koruyan, tehlikeli sınıfta bulunan ve kimyasal, mekanik, yangın gibi büyük riskleri bünyesinde barındıran tekstil terbiye sektörü açısından oldukça önemlidir.
Doğal lifle takviyelendirilmiş kompozit malzemelerde yüzey modifikasyon işlemlerinin performans özelliklerine etkisi
ÖZET DOĞAL LİFLE TAKVİYELENDİRİLMİŞ KOMPOZİT MALZEMELERDE YÜZEY MODİFİKASYON İŞLEMLERİNİN PEFORMANS ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ KURT, Adem Yüksek Lisans Tezi, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Prof.Dr.Aslı DEMİR Ekim 2019, 70 sayfa Sürdürülebilirlik kapsamında getirilen yasal düzenlemelerle birlikte son yıllarda çevre dostu malzemelerden üretilen ve geri dönüştürülebilir kompozitler ön plana çıkmıştır. Bu kapsamda, doğal lif takviyeli kompozit malzemeler, hafiflik, geri dönüştürülebilirlik, maliyet gibi avantajları ile dikkat çekmektedir. Doğal lifler arasında daha yüksek mekanik özelliklere sahip gövde liflerinden keten lifi, kompozit sanayinde alternatif takviye malzemesi olarak büyük ilgi görmektedir. Keten lifi takviyeli termoplastik kompozit malzeme üretiminde, sınırlı olan sıcaklık dayanımı nedeniyle matris olarak en uygun polimerin polipropilen olduğu görülmektedir. Keten lifi ile PP matris arasındaki en büyük sorun ara yüzey uyumsuzluğu sebebiyle meydana gelen tutunmanın düşük olması ve bu nedenle kompozit malzemenin performansını düşürmesidir. Bu tez kapsamında, 30/70 ve 50/50 karışım oranlarında keten/polipropilen dokusuz yüzeyler kullanılarak kompozit yüzeyler üretilmiştir. Lif-matris ara yüzey uyumsuzluğunu gidermek amacıyla uygulanan klasik kimyasal modifikasyon yöntemlerinden alkali işlem ile çevre-dostu alternatif yöntem olarak plazma işlemi ve zein proteini uygulanmıştır. İşlemsiz ve yüzey modifikasyonu uygulanmış numuneler mekanik özellikler ve yüzey morfolojileri açısından karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, lif-matris ara yüzey tutunmasında en etkili yöntemin atmosferik plazma yöntemi olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Keten/polipropilen kompozit, yüzey modifikasyonu, plazma, alkali, zein
Spor giysiler için konforlu çift yüzlü örme yapıların geliştirilmesi
Bu çalışmada, özellikle yoğun aktivite içeren faaliyetlerde veya spor yaparken kullanılan giysilerde, nem transferinin hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilmesi amacıyla yüksek ısıl konfor özelliklerine sahip, tek katlı-çift yüzlü (vanize) örme kumaş yapıları geliştirilmiştir. Bunun için, 14 farklı malzeme ve sabit örme parametreleri ile 36 adet tek katlı-çift yüzlü (vanize) örme kumaş yapıları üretilmiştir. Kumaşlarda hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliği, nem transfer özellikleri, ısıl direnç, gramaj ve kalınlık ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen değerler, istatistiksel olarak değerlendirilip, karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Sonuç olarak, üretilen kumaşların, çift katlı-çift yüzlü kumaşlara göre daha ince olması nedeniyle daha yüksek hava ve bağıl su buharı geçirgenlik değerlerine, iyi seviyede ısıl direnç yeteneğine ve yüksek nem transfer yeteneğine sahip olduğu gözlenmiştir. Her iki yüzü farklı iplikler kullanıldığında kumaşların nem yönetim değerlerinin iyileştiği ve tek yönlü sıvı transfer değerlerinin arttığı saptanmıştır.
Çift katlı örme kumaşların nem yönetim özelliklerinin analizi
Bu çalışmada, özellikle yoğun aktivite içeren faaliyetlerde ve/veya spor yaparken kullanılan giysilerde, nem transferinin ve kurumanın hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilmesi amacıyla yüksek ısıl konfor özelliklerine sahip, çift katlı örme kumaş yapıları tasarlanmıştır. Bunun için, üç farklı kesit şeklinde (kanallı, trilobal ve yuvarlak) ve yuvarlak kesitli poliesterler için üç farklı filaman sayısında (96, 144, 288) 150 denye poliester iplikler, Ne 30/1 pamuk ve viskon iplikler kullanılmıştır. İpliklerin kombinasyonu ile çift katlı çift yüzlü örme kumaş yapıları üretilmiştir. Kumaşlarda hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliği, gramaj ve kalınlık ölçümleri yapılmıştır. Kumaşların performans değerlendirmesi için nem transfer özellikleri ve kuruma davranışları belirlenmiştir. Elde edilen değerler, istatistiksel olarak değerlendirilip, karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Sonuç olarak üretilen tüm kumaşların %40-50 bağıl su buharı geçirgenlik değerleriyle iyi seviyede su buharını geçirebilme yeteneğine sahip olduğu ve her iki yüzünde viskon iplik bulunan kumaşların en yüksek hava geçirgenliği sağladığı gözlemlenmiştir. Her iki yüzü farklı ipliklerle üretilen kumaşlarla nem yönetim değerlerinin iyileştiği ve tek yönlü sıvı transfer değerlerinin arttığı görülmüştür. Kuruma süreleri incelendiğinde ise, dış yüzde pamuk kullanılmasının kumaşların kuruma sürelerini önemli seviyede azalttığı belirlenmiştir.
r-PET ve klasik PET liflerinden üretilen kumaşların boya-baskı işlemleri öncesi ve sonrası özelliklerinin karşılaştırılması
PET şişe atıklarından geri dönüştürülerek elde edilen r-PET lifleri, enerji ve hammadde maliyetlerindeki büyük avantajının yanı sıra daha az üretim enerjisi ve karbon salınımı oluşturması nedeniyle çevre dostu bir lif olmuştur. Geri kazanılmış PET talaşlarından bilgisayar parçaları, yastık, yalıtım, halı, uyku tulumları vb. üretilebilmekte ve büyük bir kısmı ise lif olarak OE (open-end) eğirme sisteminde diğer geri dönüşüm liflerle karıştırılarak çorap, battaniye ve halı üretiminde değerlendirilmektedir. Ancak r-PET lifin bu şekilde düşük kaliteli malzeme olarak kullanılması, tüketim miktarının ilerleyen zaman içerisinde doyum noktasına ulaşmasına neden olacaktır. Bu noktadan hareketle tekstil sektörünün, çevresel sorunları üzerine sorumluluk almasını kolaylaştırması açısından bu çalışma tasarlanmıştır. Bu çalışmadaki amaç PET şişe atıklarından elde edilen lifler, kalitesinin insanların kabul sınırlarında tutmayı başararak kullanım alanlarının geliştirilmesi ve birincil madde olarak kullanılmasına yönelik katkıda bulunmasıdır. Çalışmada pamuk, PET ve r-PET lifler kullanılmıştır. Üretilmiş iplik ve kumaşların fiziksel özellikleri tespit edilmiştir. Üretilen kumaşlara daha sonra boyama ve baskı işlemi uygulanmıştır. Bu işlemlerin ardından kumaşların patlama dayanıı, aşınma dayanımı, boncuklanma özelliği, hava geçirgenliği, kumaş tutum özellikleri ve termofizyolojik özelliklerine ilaveten ışık, yıkama, sürtme haslıkları gibi haslık özellikleri de incelenmiştir. Test sonuçlarına göre r-PET lifin yüzey özellikleri PET daha pürüzlüdür. Bu pürüzlülük kumaşların su iletim özelliğini olumsuz yönde etkilemektedir. Pürüzlülük nedeniyle liflerin kapladığı toplam yüzey alanı artmakta bu da sürtünme yüzeyinin artmasına neden olduğundan kumaşların aşınma dayanımı düşmektedir. r-PET kumaşların mekanik özellikleri genel olarak PET olanlardan daha düşük bulunmaktadır. Ancak, gerek tutum, gerekse mekanik özellikler açısından beklentileri karşılayacak nitelikte olması nedeniyle bu liflerin birçok alanda kullanım imkanı bulacağı düşünülmektedir.
Pamuklu kumaşların ağartılmasında ozon teknolojisinin sulu ortamda uygulanabilirliğinin incelenmesi
Ozon, ultrason ve UV teknolojileri, çevre dostu yenilikçi terbiye teknikleri arasında öne çıkmaktadır. Literatür araştırmalarına bakıldığında, klasik yöntemle karşılaştırıldıklarında ekolojik oldukları için yeşil prosesler olarak adlandırılan bu tekniklerden ozon teknolojisinin gaz fazında uygulamaları üzerine araştırmalar yapılmış olup, sıvı ortamda (su içerisinde ozon gazının beslenmesi ile) ozon teknolojisinin kullanımı araştırmaya açık bir teknik olarak değerlendirilmektedir. Ozon gazı beslenmiş su içerisinde çektirme yöntemi göre ağartma işlemi uygulanacaktır. Kullanılan su sertliği, pH, suya beslenen ozon miktarı, ozonlama işlem süresi gibi parametrelerin ağartma işlemine etkisini belirlemek amacıyla süreye bağlı sararma miktarı (Yellowness Index), beyazlık ölçümü (Whiteness Index), çöpel uzaklaşma, ağırlık kaybı, mukavemet, ortalama polimerizasyon derecesine olan etkisi, iyot sorpsiyonu, pektin miktarı ve haşıl sökme dereceleri kontrol edilecektir.