Düz örme makinelerinde üretilebilen örme kumaş takviyeli kompozitlerin mekaniksel özellikleri üzerine bir araştırma
An investigation about the mechanical properties of the knitted fabric reinforced composites that produced on flat knitting machines
Yazar: GÜLŞAH PAMUK
Danışman: PROF. DR. FATMA ÇEKEN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Bölümü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Örülebilme = Knittability

Özet:
Düz örme makinelerinde, teknik tekstillerin örülebilirliği alanında yapılan geçmiş yıllardaki çalışmalar incelendiğinde, çoğunlukla yüksek mekaniksel özellikler gerektirmeyen bandaj, çorap gibi tıbbi tekstil ürünleri ile şekil verilebilir üretim tekniği avantajından yararlanarak T boru bağlantıları gibi üretimler dikkat çekmektedir. Son yıllarda ise teknik tekstiller alanında önemi gittikçe artan tekstil takviyeli kompozitler ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışmaların büyük çoğunluğu el örme makinelerinde gerçekleşmiştir. Bu çalışmanın bir amacı, kompozit preformlarının, seri üretim yapabilen sanayi tipi elektronik düz örme makinelerinde örülebilirliğini araştırmak olmuştur.Bu çalışmada cam, keten, pamuk ve polyester iplikleri kullanılarak sanayi tipi düz örgü makinesinde tek askılı ve çift askılı spacer örme kumaş preformlar üretilmiştir. Örülen preformlar daha sonra matriks materyali ile bir araya getirilerek kompozit elde edilmiştir. Elde edilen kompozitlerin mekaniksel özelliklerinin tayini amacıyla çekme mukavemeti, bası mukavemeti ve darbe mukavemeti testleri uygulanmıştır.Bu amaçla, öncelikle kompozit takviyesindeki preformlarda oldukça fazla tercih bulan cam ve tekstil endüstrisinde yaygın kullanım alanı olan polyester iplikleri kullanılmıştır. Cam ve polyester ipliklerden örülen tek askılı ve çift askılı spacer kumaş preformlar epoksi reçine ile bir araya getirilerek termoset kompozit elde edilmiştir.Daha sonra, kompozitlerin en fazla kullanıldığı materyaller olan otomobillerde büyük önem taşıyan ekolojik kompozitler üzerine çalışılmıştır. Bu amaçla pamuk ve keten iplikleri sanayi tipi düz örme makinesinde tek askılı ve çift askılı spacer örgü preform haline getirildikten sonra epoksi, vinilester veya polilaktik asit reçine ile bir araya getirilerek kompozitler elde edilmiştir. Vinilester ve epoksinin reçine olarak tercih edilmesinin amacı, bu termoset matriks malzemelerinin sanayide yaygın olarak kullanılmasıdır. Fakat bu reçine maddeleri, doğada tamamen çözülemezler. Dolayısıyla çalışmada ikinci amacı olan, doğada çözülebilen kompozit üretmek için polilaktik asit kullanılmıştır.Düz örme makinelerinde, teknik tekstillerin örülebilirliği alanında yapılan geçmiş yıllardaki çalışmalar incelendiğinde, çoğunlukla yüksek mekaniksel özellikler gerektirmeyen bandaj, çorap gibi tıbbi tekstil ürünleri ile şekil verilebilir üretim tekniği avantajından yararlanarak T boru bağlantıları gibi üretimler dikkat çekmektedir. Son yıllarda ise teknik tekstiller alanında önemi gittikçe artan tekstil takviyeli kompozitler ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışmaların büyük çoğunluğu el örme makinelerinde gerçekleşmiştir. Bu çalışmanın bir amacı, kompozit preformlarının, seri üretim yapabilen sanayi tipi elektronik düz örme makinelerinde örülebilirliğini araştırmak olmuştur.Bu çalışmada cam, keten, pamuk ve polyester iplikleri kullanılarak sanayi tipi düz örgü makinesinde tek askılı ve çift askılı spacer örme kumaş preformlar üretilmiştir. Örülen preformlar daha sonra matriks materyali ile bir araya getirilerek kompozit elde edilmiştir. Elde edilen kompozitlerin mekaniksel özelliklerinin tayini amacıyla çekme mukavemeti, bası mukavemeti ve darbe mukavemeti testleri uygulanmıştır.Bu amaçla, öncelikle kompozit takviyesindeki preformlarda oldukça fazla tercih bulan cam ve tekstil endüstrisinde yaygın kullanım alanı olan polyester iplikleri kullanılmıştır. Cam ve polyester ipliklerden örülen tek askılı ve çift askılı spacer kumaş preformlar epoksi reçine ile bir araya getirilerek termoset kompozit elde edilmiştir.Daha sonra, kompozitlerin en fazla kullanıldığı materyaller olan otomobillerde büyük önem taşıyan ekolojik kompozitler üzerine çalışılmıştır. Bu amaçla pamuk ve keten iplikleri sanayi tipi düz örme makinesinde tek askılı ve çift askılı spacer örgü preform haline getirildikten sonra epoksi, vinilester veya polilaktik asit reçine ile bir araya getirilerek kompozitler elde edilmiştir. Vinilester ve epoksinin reçine olarak tercih edilmesinin amacı, bu termoset matriks malzemelerinin sanayide yaygın olarak kullanılmasıdır. Fakat bu reçine maddeleri, doğada tamamen çözülemezler. Dolayısıyla çalışmada ikinci amacı olan, doğada çözülebilen kompozit üretmek için polilaktik asit kullanılmıştır.

Abstract:
If the researches about the knittability of technical textiles in flat knitting machines done in the past years are investigated, the materials, in which high mechanical properties are not required, are noticed. These materials are medical textiles like bandage and compression hosiery and the fully fashioned materials like T pipes. On the other hand, in recent years, the studies about textile reinforced composites in the area of technical textiles are increased. Great majority of them are knitted on hand knitting machines. An aim of this study is to investigate the knittability of preforms which will be used for textile reinforced composites on industrial rapid flat knitting machines.In this study, glass, flax, cotton and polyester yarns are used to produce spacer knitted fabric performs, in which single and double tuck stitches are used, on industrial type flat knitting machine. After that, the knitted performs are processed with matrix materials to obtain composites. Tensile strength, compression strength and impact strength tests were applied to the composites to determine the mechanical properties.For this aim, firstly, glass yarn, which is very popular in composite reinforcement, and the polyester yarn, which is used very widespread in textile industry is used. The single and double tuck stitched spacer fabric performs which are knitted from glass and polyester yarns are made into thermoset composites with epoxy resin.Later on, ecological composites are studied which gain importance in automobiles that are the leaders in using composites. For this purpose, after the cotton and flax yarns are knitted into single and double tuck stitched spacer performs, they are made into composites with epoxy, vinylester or polylactic acid. The aim of choosing epoxy or vinylester thermoset resins was their common usage. But these resin materials are not biodegradable. For this reason, by using polylactic acid, a 100% recyclable and biodegradable composite is produced and second aim of the study is performed.