Tekstil atıklarından kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Fabrication of composite material from textile waste and determination of its mechanical properties
Yazar: ENGİN ŞAŞMAZ
Danışman: PROF. DR. ÇİÇEK ÖZES
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Fizikomekanik özellikler = Physicomechanic properties ; Kot = Denim ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; N-poliaminopolietilen amidler = N-polyaminopolyethylene amides ; Pamuklu kumaşlar = Cotton fabrics ; Polietilen = Polyethylene ; Yeniden kazanma = Recycling ; Yüzey modifikasyonu = Surface modification

Özet:
Bu çalışmada tekstil atığı yüzey işlemi görmüş ve görmemiş denim kumaş ile takviye edilmiş termoplastik kompozitlerin mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışmada, iki tip tekstil atığı denim kumaş kullanılmıştır: kullanım sonrası eskimiş denim kumaş atıkları (kullanılmış) ve herhangi bir nedenle üretim hattında kalan denim kumaş atıkları (kullanılmamış). Takviye malzemesi olarak kullanılan her iki tipteki atık denim kumaşların bir kısmına yüzey yapışma özelliklerinin iyileştirilmesi için alkali işlem uygulanmıştır. Matris malzemesi olarak 1 mm kalınlıkta düşük yoğunluklu polietilen kullanılmıştır. Termoplastik kompozitler, sıcak pres kalıplama yöntemi ile üretilmiştir. Kompozit malzemelerin mekanik özellikleri ASTM D638, ASTM D7072 ve ASTM D790 standartlarına uygun olarak çekme, kesme ve üç nokta eğme testleri ile belirlenmiştir. Her bir test için ilgili standarda uygun olarak su jetinde kesilen altışar numune test edilmiştir.
En büyük ortalama gerilme değerleri çeki, kesme ve eğilme için sırası ile 28,9 MPa, 18,14 MPa ve 23,7 MPa olarak hesaplanmıştır. Yüzey işleminin kullanılmış denim kumaş takviyeli kompozitte daha etkin olduğu görülmüştür. Denim kumaş takviyeli kompozitlerin aynı kalınlıkta takviyesiz üretilen düşük yoğunluklu polietilen plakaya göre çekme, kesme ve eğme dayanımındaki en fazla artış sırası ile yüzde 31,10 yüzde 25,57 ve yüzde 22,40 olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar tablo ve grafikler ile verilmiş ve detayları tartışılmıştır.

Abstract:
In this study, the mechanical properties of thermoplastic composites reinforced with textile waste surface treated and untreated denim fabric were investigated. In the study, two types of textile waste denim fabrics were used: denim fabric wastes (used) after use and denim fabric wastes left in the production line for any reason (unused). Alkali treatment has been applied to some of the waste denim fabrics of both types used as reinforcement material to improve their surface adhesion properties. 1 mm thick low-density polyethylene was used as the matrix material. Thermoplastic composites were produced by hot press molding method. Mechanical properties of composite materials were determined by tensile, shear and three-point bending tests in accordance with ASTM D638, ASTM D7072 and ASTM D790 standards. For each test, six specimens cut in the water jet were tested in accordance with the relevant standard. The highest mean stress values were calculated as 28.9 MPa, 18.14 MPa and 23.7 MPa for tensile, shear and bending, respectively. It has been observed that the surface treatment is more effective in the used denim fabric reinforced composite. The highest increase in tensile, shear and bending strengths of denim fabric reinforced composites compared to low density polyethylene plate produced without reinforcement at the same thickness was calculated as 31.10 percent, 25.57 percent and 22.40 percent, respectively. Obtained results are given with tables and graphs and their details are discussed.