Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ …library.cu.edu.tr/tezler/8012.pdf · Çukurova...

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DOKTORA TEZİ

Emel ÇİNÇİK

İĞNELEME YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN POLYESTER/VİSKON KARIŞIMLI DOKUSUZ YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DENEYSEL VE İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ADANA, 2010


İĞNELEME YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN POLYESTER/VİSKON KARIŞIMLI DOKUSUZ YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DENEYSEL VE

İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

Emel ÇİNÇİK

DOKTORA TEZİ

TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez 24/06/2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. ……………….................... ………………………….. ……................................ Prof. Dr. Erdem KOÇ Prof. Dr. Beşir ŞAHİN Doç. Dr. Nihat ÇELİK Danışman Üye Üye ...………………............... ...……………………….. Yrd. Doç. Dr. Emel Ceyhun SABIR Yrd. Doç. Dr. Oğuz DEMİRYÜREK Üye Üye Bu Tez Enstitümüz Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No:

Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü

Bu Çalışma Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2006D33 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların

kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

I

ÖZ

DOKTORA TEZİ

İĞNELEME YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN POLYESTER/VİSKON KARIŞIMLI DOKUSUZ YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DENEYSEL VE

İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

Emel ÇİNÇİK


TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Danışman : Prof. Dr. Erdem KOÇ Yıl: 2010, Sayfa: 273 Jüri : Prof. Dr. Beşir ŞAHİN : Doç. Dr. Nihat ÇELİK. : Yrd. Doç. Dr. Emel Ceyhun SABIR : Yrd. Doç. Dr. Oğuz DEMİRYÜREK

Bu çalışmada polyester/viskon karışımından iğnelemeyle üretilen dokusuz yüzeylerin fiziksel ve performans özelliklerinin değerlendirilmesi ve üretime geçilmeden tahmin edilmesine yönelik istatistiksel modellerin kurulması amaçlanmıştır.

Bu amaçla; beş farklı karışım oranında, dört farklı gramajda hazırlanan tülbentler üç farklı iğneleme yoğunluğunda sabitlenerek 60 adet farklı dokusuz yüzey elde edilmiştir. Söz konusu dokusuz kumaşların gramaj, kalınlık, yoğunluk, hava geçirgenliği, patlama mukavemeti, aşınma dayanımı, sıvı emme kapasitesi, kuru/ıslak kopma mukavemeti ve kopma uzaması gibi fiziksel ve performans özellikleri standart test yöntemleri ve cihazlarıyla tespit edilmiştir. Testler sonucu elde edilen veriler Design Expert 6.06 paket programı kullanılarak istatistiksel olarak analiz edilmiş, her özellik için istatistiksel modeller kurulmuştur. İstatistiksel modellerin oluşturulmasında simpleks kafes tasarım uygulanmış, karışım X proses çapraz modeller geliştirilmiştir. Modellerden elde edilen regresyon denklemleriyle dokusuz kumaş özelliklerinin tahmin edilebilmesi sağlanmıştır.

Ayrıca; karışım oranı, kumaş gramajı, iğneleme yoğunluğu gibi seçilen değişkenler ile kumaşların fiziksel ve performans özelliklerin değişimi irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Dokusuz yüzeyler, iğneleme, karışım oranı, istatistik

metodlar, tahminleme

II

ABSTRACT

PhD THESIS

EXPERIMENTAL AND STATISTICAL ANALYSIS OF THE PROPERTIES OF POLYESTER/VISCOSE BLENDED NONWOVENS

PRODUCED BY NEEDLE PUNCHING METHOD

Emel ÇİNÇİK

ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

DEPARTMENT OF TEXTILE ENGINEERING

Supervisor :Prof. Dr. Erdem KOÇ Year: 2010, Pages: 273 Jury :Prof. Dr. Erdem KOÇ :Prof. Dr. Beşir ŞAHİN :Assoc. Prof. Dr. Nihat ÇELİK :Asst. Prof. Dr. Emel Ceyhun SABIR :Asst. Prof. Dr. Oğuz DEMİRYÜREK

In this study, it is aimed to develop statistical models in order to predict the physical and performance properties of polyester/viscose blended needle punched nonwovens before fabric production.

For this purpose, five different blend ratios of polyester/viscose webs were produced and these webs were cross lapped, needle-punched in four different mass per unit area and punch density. Total number of nonwovens produced with different production parameters were sixty. The physical and performance properties of the fabrics such as thickness, density, air permeability, bursting strength, absorption capacity, abrasion resistance, dry and wet tenacity/elongation were determined with related test standard methods and equipments. The results obtained from tests were statistically analyzed in Design Expert software and statistical models were developed for each fabric property. Simplex lattice design was applied during construction of mixture x process crossed models. The prediction of nonwoven physical and performance properties could be provided with the regression equations obtained from developed models.

Additionally, the relation between process parameters such as blend ratio, mass per unit area, punch density and physical/performance properties of nonwovens has been investigated. Key Words: Nonwovens, needle punching, blend ratio, statistical methods, prediction

III

TEŞEKKÜR

Lisans ve lisansüstü eğitimim boyunca bilgi birikimi ve tecrübelerinden

faydalanma imkanı bulduğum, akademik çalışma hayatıma başlamama vesile olan,

çalışmalarımı sürdürürken beni yönlendiren, destekleyen, moral ve motivasyon

sağlayan, bana disiplinli çalışmayı öğreten, çalışma ahlakı ve karakteriyle kendime

örnek aldığım, saygıdeğer danışman hocam sayın Prof. Dr. Erdem KOÇ’a, yoğun

akademik ve idari çalışmalarına rağmen; değerli zamanını ayırarak bu çalışmayı

itinayla inceleyip, tamamlanmasına büyük katkı sağladığı için teşekkür eder,

saygılarımı sunarım.

Çalışma süresince Tekstil Mühendisliği Bölümü’nün laboratuar ve diğer

imkânlarından yararlanmamı sağlayan bölüm başkanımız sayın

Prof. Dr. R. Tuğrul OĞULATA’ya ve onun nezdinde bölüm akademik ve idari

personeline teşekkür ederim.

Tez izleme komitesinde yer alan ve yaptığım çalışmaları değerli zamanlarını

ayırarak aşama aşama takip eden ve değerlendiren hocalarım sayın Prof. Dr. Beşir

ŞAHİN’e, Yrd. Doç. Dr. Emel Ceyhun SABIR’a, yardımlarını gördüğüm ve

çalışmamı değerlendiren jüri üyeleri hocalarım Doç. Dr. Nihat ÇELİK’e ve Yrd.

Doç. Dr. Oğuz DEMİRYÜREK’e teşekkürlerimi sunarım.

İstenilen özelliklerdeki numune üretimini sağlamak amacıyla Leeds

Üniversitesi, Tekstil Tasarım Bölümü, Dokusuz Yüzey Araştırma Grubu

laboratuarlarının kapılarını sonuna kadar açan sayın Prof. Dr. Stephen RUSSELL’a,

numune üretimini birlikte gerçekleştirdiğimiz üretim müdürü Manoj RATHOD’a,

İngiltere’de kaldığım sürece yardımlarını gördüğüm arkadaşlarım Nandan

KUMAR’a ve Zahide TEKİN’e kalpten teşekkür ederim.

Gerekli test standartlarını ve yayınları ücretsiz sağlamamda yardımcı olan

EDANA pazar araştırma ve ekonomi müdürü Jacques PRIGNEAUX’e, INDA

pazar araştırma ve istatistik müdürü Ian BUTLER’e, dokusuz yüzeyler ve

uygulanan test yöntemleri hakkında her türlü bilgiyi çekinmeden sorabilme rahatlığı

veren ve çalışma sırasında yardımlarını gördüğüm HASSAN Grup Yönetim Kurulu

Başkanı sayın Hüseyin CEVAHİROĞLU’na Ar-Ge Koordinatörü Levent

IV

DANDİK’e, üretim müdürü Serden MÜJDECİ’ye, laboratuar sorumlusu Zeynep

KAYA’ya; General Nonwoven Yönetim Kurulu Üyesi sayın Alican

YILANKIRKAN’a içten teşekkürlerimi sunarım.

Çalışmada testlerin uygulaması sırasında yardımlarını gördüğüm Gaziantep

Üniversitesi Tekstil Mühendisliği bölüm Başkanı sayın Prof. Dr. Ali KİREÇCİ’ye,

ÜSAM müdür vekili Huriser BALCI’ya, KOSGEB laboratuar müdürü sayın

Mehmet YAROĞLU’na, Arş. Gör. Kübra TÜLÜCE’ye, Arş. Gör. Züleyha

DEĞİRMENCİ’ye, Gülhan YILDIRIM’a teşekkür ederim.

Gerek iş hayatımda gerekse çalışma sırasında her zaman desteğini gördüğüm,

beni sürekli motive eden, çalışmanın sonuçlarının değerlendirilmesinde bana yol

gösteren değerli hocam Yrd. Doç. Dr. Oğuz DEMİRYÜREK’e bir kez daha

teşekkür etmek isterim.

Öğrenim ve çalışma hayatımda olduğu gibi çalışma sırasında da sürekli

desteğini gördüğüm, anlayışla moral desteği veren kıymetli hocam Doç. Dr. Pınar

DURU BAYKAL’a teşekkürlerimi sunarım.

Her zaman olduğu gibi çalışma sırasında da verdikleri destekle gerçek

dostluğun anlamını vurgulayan sevgili dostlarım Arş. Gör. Ebru ÇORUH’a,

Arş. Gör. Dr. Filiz ŞEKERDEN’e, Arş. Gör. Dr. Nazan KALEBEK’e,

Arş. Gör. Dr. Deniz VURUŞKAN’a teşekkür etmek isterim.

Yaşamım boyunca sonsuz destek ve ilgilerini gördüğüm, her zaman olduğu

gibi çalışma sırasında da fedakârlıkla ellerinden gelen her türlü imkanı seferber

eden, yaptıklarından dolayı alacağım ünvanı en az benim kadar hak eden biricik

aileme sonsuz teşekkür ederim.

Çalışmayı tamamladığım süre boyunca ayrı olduğumuz halde; eksik etmediği

ilgi, anlayış ve destekle yanımda hissettiğim, bana moral ve motivasyon sağlayan,

kariyerim için hayatından üç yıl fedakarlık eden sevgili hayat arkadaşım Mutlu

Menderes ÇİNÇİK’e teşekkür ederim.

V

İÇİNDEKİLER SAYFA

ÖZ ........................................................................................................................... I

ABSTRACT ............................................................................................................ II

TEŞEKKÜR ........................................................................................................... III

İÇİNDEKİLER ........................................................................................................ V

ÇİZELGELER DİZİNİ ........................................................................................ VIII

ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................ XI

SİMGELER VE KISALTMALAR ................................................................... XVIII

1. GİRİŞ ...................................................................................................................1

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR .....................................................................................7

3. DOKUSUZ YÜZEYLER VE ÜRETİM YÖNTEMLERİ .................................... 29

3.1. Genel Bilgiler............................................................................................... 29

3.2. Doku Oluşturma Yöntemleri ........................................................................ 33

3.2.1. Kuru Serme (Dry-Laid) Yöntemi ........................................................ 34

3.2.2. Sulu Serme (Wet-Laid) Yöntemi ........................................................ 35

3.2.3. Kesiksiz Lif Serme Yöntemleri ........................................................... 36

3.3. Doku Bağlama (Sabitleme) Teknikleri ......................................................... 39

3.3.1. Mekanik Bağlama (Mechanical-Bonding)Yöntemleri ......................... 39

3.3.2. Kimyasal Bağlama (Chemical-Bonding ) Yöntemleri ......................... 40

3.3.3. Isıl Bağlama (Thermal-Bonding) Yöntemleri ...................................... 41

3.4. Bitim ve Dönüştürme İşlemleri .................................................................... 41

3.5. Dünya’da ve Türkiye’de Dokusuz Yüzey Üretimi ve Dış Ticareti ................ 42

3.5.1. Üretim/Tüketim Durumu .................................................................... 42

3.5.2. İhracat/ithalat Durumu ........................................................................ 45

3.6. Çalışmada İncelenen Üretim Metodları ........................................................ 49

3.6.1. Mekanik (Tarakla) Serme (Carding) ................................................... 49

3.6.2. İğneleme (Needle-Punch) Yöntemi ..................................................... 53

4. MATERYAL VE METOD ................................................................................. 57

4.1. Materyal....................................................................................................... 57

4.1.1. Viskon Lifi ......................................................................................... 57

VI

4.1.2. Polyester Lifi ...................................................................................... 60

4.2. Metod .......................................................................................................... 63

4.2.1. Kumaş Üretimi ................................................................................... 63

4.2.1.1. Liflerin Hazırlanması ............................................................. 63

4.2.1.2. Dokunun Oluşumu ve Serilmesi ............................................. 66

4.2.1.3. Dokunun Sabitlenmesi ........................................................... 70

4.2.2. Kumaşa Uygulanan Testler ................................................................. 74

4.2.2.1. Gramaj Tayini ........................................................................ 75

4.2.2.2. Lif Karışım Oranlarının Tayini............................................... 75

4.2.2.3. Kalınlık Tayini ....................................................................... 76

4.2.2.4. Hava Geçirgenliği Tayini ....................................................... 77

4.2.2.5. Patlama Mukavemeti Tayini................................................... 78

4.2.2.6. Emicilik (Hidrofilite) Tayini .................................................. 79

4.2.2.7. Aşınma Dayanımı Tayini ....................................................... 81

4.2.2.8. Kopma Mukavemeti/Uzama Tayini ........................................ 83

4.2.2.9. Görüntü Analizi ..................................................................... 85

4.2.3. İstatistiksel Analiz ve Modeller .......................................................... 86

4.2.3.1. Model Seçimi ve Regresyon Analizi ...................................... 87

4.2.3.2. Tepki Yüzeyi Metodu (Response Surface Methodology) ........ 92

5. DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA ....................................................... 97

5.1. Gramaj Tayini Test Sonuçları ....................................................................... 98

5.2. Karışım Oranı Tayini Test Sonuçları ............................................................ 99

5.3. Kalınlık Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz ................................. 100

5.4. Yoğunluk Tayini ve İstatistiksel Analiz ...................................................... 118

5.5. Hava Geçirgenliği Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz .................. 131

5.6. Patlama Mukavemeti Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz ............. 146

5.7. Sıvı Emme Kapasitesi Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz ............ 160

5.8. Aşınma Dayanımı Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz .................. 174

5.9. Kopma Mukavemeti Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz .............. 188

5.10. Kopma Uzaması Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz .................. 217

VII

5.11. Islak Kopma Mukavemeti Sonuçları ve Kuru Kopma Mukavemeti ile

Karşılaştırılması ...................................................................................... 239

6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER .......................................................................... 247

6.1. Çalışmanın Özeti ........................................................................................ 247

6.2. Çalışmanın Sonuçları ................................................................................ 250

6.3. Sonraki Çalışmalar İçin Öneriler ................................................................ 263

KAYNAKLAR ..................................................................................................... 265

ÖZGEÇMİŞ ......................................................................................................... 273

VIII

ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA

Çizelge 3.1. Dokusuz yüzeylerin kullanım alanları ................................................ 30

Çizelge 3.2. Yıllar bazında dokusuz yüzey üretimi ................................................. 43

Çizelge 3.3. Dünya dokusuz yüzey ticareti ............................................................ 46

Çizelge 3.4. 2008 yılı için ürün bazında dünya dokusuz yüzey ticareti .................. 47

Çizelge 3.5. Türkiye dokusuz yüzey ticaretinin değişimi .............................................. 47

Çizelge 3.6. 2008 yılı için ürün bazında Türkiye dokusuz yüzey ticareti ............... 48

Çizelge 4.1. Çalışmada kullanılan viskon lifi test sonuçları ................................... 59

Çizelge 4.2. Çalışmada kullanılan polyester lifi test sonuçları ............................... 62

Çizelge 4.3. Çalışmada kullanılan karışım oranları ................................................ 65

Çizelge 4.4. Çalışmada üretilen numune kumaşların özellikleri ............................. 72

Çizelge 4.5. Elde edilen numuneler uygulanan test metotları ................................. 74

Çizelge 5.1. Gramaj tayini test sonuçları ............................................................... 98

Çizelge 5.2. Karışım oranı tayini sonuçları .......................................................... 100

Çizelge 5.3. Kalınlık tayini test sonuçları ............................................................ 101

Çizelge 5.4. Kalınlık tayininde model seçimi için F-testi ile elde edilen

p-değerleri ..................................................................................... 103

Çizelge 5.5. Kalınlık için aday modellerin özet istatistiği ................................... 106

Çizelge 5.6. Kalınlık için geliştirilen modele ait varyans analizi tablosu ............. 106

Çizelge 5.7. Kalınlık için geliştirilen modele ait modifiye edilmiş varyans analizi

tablosu.................................................................................................... 104

Çizelge 5.8. Kalınlık için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri ..... 108

Çizelge 5.9. Kumaşların hesaplanan yoğunluk değerleri..................................... 118

Çizelge 5.10. Yoğunluk için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu................................................................................. 121

Çizelge 5.11. Yoğunluk için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri ... 122

Çizelge 5.12. Hava geçirgenliği tayini test sonuçları ............................................. 131

Çizelge 5.13. Hava geçirgenliği için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu.................................................................................. 134

IX

Çizelge 5.14. Hava Geçirgenliği için geliştirilen modelin istatistik performans

değerleri .......................................................................................... 135

Çizelge 5.15. Patlama mukavemeti tayini test sonuçları ........................................ 147

Çizelge 5.16. Patlama mukavemeti için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu................................................................................. 150

Çizelge 5.17. Patlama mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik performans

değerleri .......................................................................................... 151

Çizelge 5.18. Sıvı emme kapasitesi tayini test sonuçları ........................................ 161

Çizelge 5.19. Sıvı emme kapasitesi için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu.................................................................................. 163

Çizelge 5.20. Sıvı emme kapasitesi için geliştirilen modelin istatistik performans

değerleri .......................................................................................... 165

Çizelge 5.21. Aşınma dayanımı tayini test sonuçları ............................................. 174

Çizelge 5.22. Aşınma dayanımı için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu.................................................................................. 178

Çizelge 5.23. Aşınma dayanımı için geliştirilen modelin istatistik performans

değerleri .......................................................................................... 180

Çizelge 5.24. Kopma kuvveti tayini test sonuçları ................................................. 189

Çizelge 5.25. Kopma mukavemeti tayini test sonuçları ......................................... 190

Çizelge 5.26. MD yönündeki kopma mukavemeti için kurulan modele ait modifiye

edilmiş varyans analizi tablosu ........................................................ 194

Çizelge 5.27. MD yönündeki kopma mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik

performans değerleri ........................................................................ 196

Çizelge 5.28. CD yönündeki kopma mukavemeti için kurulan modele ait modifiye


Çizelge 5.29. CD yönündeki kopma mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik

performans değerleri ....................................................................... 208

Çizelge 5.30. Kopma uzaması tayini test sonuçları ................................................ 217

Çizelge 5.31. MD yönündeki kopma uzaması için kurulan modele ait modifiye


X

Çizelge 5.32. MD yönündeki kopma uzaması için geliştirilen modelin istatistik


Çizelge 5.33. CD yönündeki kopma uzaması için kurulan modele ait modifiye


Çizelge 5.34. CD yönündeki kopma uzaması için geliştirilen modelin istatistik


Çizelge 5.35. Seçilmiş numunelerin ıslak kopma kuvveti sonuçları ....................... 241

Çizelge 5.36. Seçilmiş numunelerin ıslak kopma uzaması sonuçları ...................... 244

Çizelge 6.1. Çalışma sonucunda dokusuz yüzeyler için elde edilen regresyon

eşitlikleri ve istatistiksel değerlendirmeler ....................................... 252

Çizelge 6.2. Lif karışım oranlarının kumaş fiziksel ve performans özelliklerine

etkisi............................................................................................... 254

Çizelge 6.3. Değişik iğneleme yoğunluklarında kumaş gramajının kumaşın fiziksel

ve performans özelliklerine etkisi ................................................... 257

Çizelge 6.4. Değişik kumaş gramajlarında iğneleme yoğunluğunun kumaşın

fiziksel ve performans özelliklerine etkisi ....................................... 260

XI

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA

Şekil 3.1. Hammadde türüne göre dokusuz yüzey üretim teknikleri ...................... 29

Şekil 3.2. Dokusuz yüzey üretim teknikleri .......................................................... 33

Şekil 3.3. Tipik havalı serme makinası ................................................................. 35

Şekil 3.4. Sulu serme yönteminin prensibi ........................................................... 36

Şekil 3.5. Sonsuz elyaf serme prensibi ................................................................. 37

Şekil 3.6. Eriyik püskürtme yöntemi .................................................................... 38

Şekil 3.7. Elektrostatik serme yöntemi ................................................................. 38

Şekil 3.8. Su jetli doku sabitleme ......................................................................... 40

Şekil 3.9. Dokusuz yüzey üretiminde kullanılan kesikli liflerin dağılımı ................. 43

Şekil 3.10. 2007 dünya dokusuz yüzey üretiminin yöntemlere göre dağılımı .......... 44

Şekil 3.11. Dokusuz yüzey tüketiminin kullanım alanlarına dağılımı ............................. 45

Şekil 3.12. Mekanik yöntemle doku oluşumu ......................................................... 49

Şekil 3.13. Dokusuz yüzey üretiminde kullanılan tipik bir tarak ............................. 50

Şekil 3.14. Farklı doku katlama-serme yöntemleri ................................................. 52

Şekil 3.15. İğneleme hareketi ................................................................................. 53

Şekil 3.16. İğneleme ile bağlama yöntemi .............................................................. 54

Şekil 3.17. Yaygın olarak kullanılan iğne tipleri ve kısımları ................................. 54

Şekil 3.18. İğne üzerindeki tipik bir çentiğin özellikleri ......................................... 55

Şekil 3.19. Tipik bir iğnenin ölçülerle gösterimi..................................................... 56

Şekil 4.1. Yaş çekim ile viskon lifi üretimi ........................................................... 58

Şekil 4.2. Çalışmada kullanılan viskon lifinin enine ve boyuna kesit şekli ............ 59

Şekil 4.3. Yumuşak eğirme yöntemiyle polyester üretimi ..................................... 61

Şekil 4.4. Çalışmada kullanılan polyester lifinin enine ve boyuna kesit şekli ........ 62

Şekil 4.5. Çalışmadaki numune kumaşların üretimi için iş akışı ........................... 63

Şekil 4.6. Numune kumaş üretimi için kullanılan lif açıcı ve biriktirme odası....... 64

Şekil 4.7. %75 Polyester/ %25 Viskon karışımı için sandviç harmanı .................. 66

Şekil 4.8. Lif açıcıda açılan karışımın hava emiş kanalı ile biriktirtme odasına

sevki .................................................................................................... 66

XII

Şekil 4.9. Çalışmada kullanılan ve dokunmamış kumaş üretimi için modifiye edilmiş

tarak makinası ...................................................................................... 67

Şekil 4.10. Çalışma sırasında tarak makinasından alınan görüntüler ....................... 68

Şekil 4.11. Çalışmada kullanılan çapraz serme tertibatı .......................................... 69

Şekil 4.12. Çalışmada kullanılan iğneleme tezgâhı ................................................. 71

Şekil 4.13. Çalışmadaki iğne tablasına iğnelerin yerleşimi ve iğnenin enine kesiti . 71

Şekil 4.14. Gramaj tayininde kullanılan numune ve hassas terazi ........................... 75

Şekil 4.15. Çalışmada kullanılan SDL Atlas M034A djital kalınlık ölçüm cihazı ... 77

Şekil 4.16. Çalışmada kullanılan SDL Atlas M021A hava geçirgenliği ölçüm

cihazı.................................................................................................... 78

Şekil 4.17. Çalışmada kullanılan James H. Heal Truburst patlama mukavemeti

cihazı.................................................................................................... 79

Şekil 4.18. Sıvı emme kapasitesi tayini deneyinin uygulaması ............................... 80

Şekil 4.19. Çalışmada kullanılan Martindale aşınma ve piling cihazı...................... 81

Şekil 4.20. Aşınma dayanımı testinin uygulanması ................................................ 83

Şekil 4.21. Çalışmada kullanılan Titan Universal kopma mukavemeti cihazı ......... 84

Şekil 4.22. Görüntü analizinin gerçekleştirildiği dijital kameralı makroskopi

cihazı.................................................................................................... 86

Şekil 4.23. Çalışmada kullanılan simpleks kafes tasarımı ....................................... 93

Şekil 4.24. Çalışmada kullanılan karışım X proses çapraz dizayn ........................... 94

Şekil 5.1. Kalınlık için model artıklarının dağılımı ............................................. 105

Şekil 5.2. Ölçülen kalınlık ile tahmin edilen kalınlık değerleri arasındaki

kolerasyon ......................................................................................... 109

Şekil 5.3. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda

karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi .............................................. 111


karışım oranı- kumaş kalınlığı değişimi ............................................. 112


karışım oranı- kumaş kalınlığı değişimi .............................................. 113

Şekil 5.6. 50g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş

kalınlığı değişimi ................................................................................ 114

XIII

Şekil 5.7. 75g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş


Şekil 5.8. 100 g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş

kalınlığı değişimi ............................................................................... 116

Şekil 5.9. 125 g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş


Şekil 5.10. Yoğunluk için model artıklarının dağılımı .......................................... 120


karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi .......................................... 124





Şekil 5.14. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş

yoğunluğu değişimi ............................................................................ 127

Şekil 5.15. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş

yoğunluğu değişimi ............................................................................ 128

Şekil 5.16. 100 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-

kumaş yoğunluğu değişimi ................................................................ 129


kumaş yoğunluğu değişimi ................................................................ 130

Şekil 5.18. Hava geçirgenliği için model artıklarının dağılımı ............................. 133


karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi ................................ 137


karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi ............................... 138


karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi ................................ 139

Şekil 5.22. 75 iğneleme/cm2 iğneleme yoğunluğundaki kumaş görüntüleri.......... 140


kumaş hava geçirgenliği değişimi ...................................................... 142

XIV


kumaş hava geçirgenliği değişimi ...................................................... 143


kumaş hava geçirgenliği değişimi ..................................................... 144


kumaş hava geçirgenliği değişimi ..................................................... 145

Şekil 5.27. 50g/m2 gramajlı %100 viskon kumaş görüntüleri .............................. 146

Şekil 5.28. Patlama mukavemeti için model artıklarının dağılımı ........................ 149


karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi ........................... 153






kumaş patlama mukavemeti değişimi ................................................ 157







Şekil 5.36. Sıvı emme kapasitesi için model artıklarının dağılımı ........................ 163


karışım oranı-kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi ........................... 167


karışım oranı- kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi .......................... 168


karışım oranı- kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi .......................... 169


kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi................................................. 170

XV


kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi................................................. 171


kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi................................................ 172


kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi................................................ 173

Şekil 5.44. Aşınma dayanımı için model artıklarının dağılımı ............................. 176

Şekil 5.45. Dönüşümden sonra artıkların tahminlenen değerlere karşı dağılımı ... 178


karışım oranı-kumaş aşınma dayanımı değişimi ................................. 181


karışım oranı- kumaş aşınma dayanımı değişimi ................................ 182


karışım oranı- kumaş aşınma dayanımı değişimi ................................ 183


kumaş aşınma dayanımı değişimi ...................................................... 185


kumaş aşınma dayanımı değişimi ...................................................... 186


kumaş aşınma dayanımı değişimi ..................................................... 187


kumaş aşınma dayanımı değişimi.................................................... 188

Şekil 5.53. MD yönündeki kopma mukavemeti için model artıklarının dağılımı .... 193

Şekil 5.54. Dönüşümden sonra MD kopma mukavemeti için artıkların tahminlenen

değerlere karşı dağılımı ..................................................................... 193


karışım oranı- kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi ....... 198





XVI


kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi ............................. 201


kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi ............................ 202





Şekil 5.62. CD yönündeki kopma mukavemeti için model artıklarının dağılımı... 205

Şekil 5.63. Dönüşümden sonra CD kopma mukavemeti için artıkların tahminlenen

değerlere karşı dağılımı ..................................................................... 206


karışım oranı- kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi........ 210






kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi .............................. 213


kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi .............................. 214


kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi ............................. 215


kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi ............................. 216

Şekil 5.71. MD yönündeki kopma uzaması için model artıklarının dağılımı ........ 220


karışım oranı- kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi ............. 223



XVII




kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi .................................... 226


kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi .................................... 227


kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi ................................... 228


kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi ................................... 229

Şekil 5.79. CD yönündeki kopma uzaması için model artıklarının dağılımı ......... 230


karışım oranı- kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi... 234






kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi ......................... 237


kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi ......................... 238


kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi ........................ 239


kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi ........................ 240

Şekil 5.87. MD yönü için kuru ve ıslak kopma kuvvetlerinin karşılaştırılması .... 242

Şekil 5.88. CD yönü için kuru ve ıslak kopma kuvvetlerinin karşılaştırılması ..... 242

Şekil 5.89. MD yönü için kuru ve ıslak kopma uzamasının karşılaştırılması ....... 245

Şekil 5.90. CD yönü için kuru ve ıslak kopma uzamasının karşılaştırılması ........ 245

XVIII

SİMGELER VE KISALTMALAR

CD : Dokusuz kumaşlardaki enine yön

d : Kumaş yoğunluğu (g/cm3)

F : Kopma kuvveti (N)

i : Deney noktası

MD : Dokusuz kumaşlardaki makina yönü

Mn : Sıvı emmiş haldeki numunenin ağırlığı (g)

Mk : Kuru haldeki numune ağırlığı (g)

MAE : Ortalama mutlak hata (Mean Absolute Error)

MAPE : Ortalama mutlak hatalar yüzdesi (Mean Absolute Percentage Error)

MSE : Ortalama hatalar karesi (Mean Square Error)

n : Toplam deney noktası sayısı

PRESS : Tahmin edilen hatalar karesi (Predicted Error Sum of Squares)

R : Korelasyon katsayısı

R2 : Regresyon denklemlerinin açıklama oranı (%)

SEK : Sıvı emme kapasitesi (%)

T : Kopma mukavemeti (cN/tex)

t : Kumaş kalınlığı (mm)

: Bir deney noktası için tahmin edilen değer

iy : Deneysel olarak ölçülen değer

W : Kumaş gramajı (g/m2)

α : Kopma mukavemetinde kullanılan numunenin eni (mm)

β0 : Regresyon denklemlerinde yer alan sabit

βn : Regresyon denkleminde yer alan katsayılar

1. GİRİŞ Emel ÇİNÇİK

1

1. GİRİŞ

Tekstil ve konfeksiyon sektörü; gelişiminin ilk dönemlerinde insanoğlunun

yalnızca giyim, ev tekstili gibi ihtiyaçlarını karşılarken, teknolojinin gelişimiyle

birlikte farklı alanlarda doğan ihtiyaçlara da cevap verebilecek duruma gelmiştir.

Teknik tekstiller bu süreçteki önemli gelişmelerden biri olmuştur. Estetik ve

dekoratif özelliklerinden ziyade, öncelikle fonksiyonel özellikleri ve teknik

performansları için üretilen tekstil malzemeleri teknik tekstiller kapsamında

düşünülebilmektedir (Horrocks ve Anand; 2000).

Teknik amaçlı olarak kullanılan bu tür mamuller; tarımdan inşaata,

otomotivden sanayiye kadar birçok alanda kullanılmakta, söz konusu ürünlere

duyulan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. 2010 yılında tüketim miktarının

23.774 milyon ton olacağı tahmin edilen teknik tekstiller; dokuma, örme, dokusuz

yüzey üretimi gibi üç temel yüzey oluşturma yöntemiyle elde edilebilmektedir. Hem

üretim aşamalarının kısalığı ve kolaylığı, hem de üretim maliyetlerinin düşük olması

gibi avantajlarıyla dokusuz yüzeyler son yıllarda teknik tekstiller içinde ön plana

çıkan tekstil ürünleri olarak göze çarpmaktadır. 2010 yılında dokusuz yüzey

tüketiminin dünya teknik tekstil tüketiminin %39’unu oluşturacağı tahmin

edilmektedir (www.dratex.co.uk, 2009).

Dokusuz yüzeyler ya da nonwoven kumaşlar; doğal veya suni-sentetik

elyafın ipliğe dönüştürülmeden, mekanik, kimyasal, ısıl ve eritken yollarla veya

bunların bileşik bir yoluyla birleştirilmesi sonucunda üretilen ve özel kullanımlar için

uygun olan tekstil ürünleri olarak tanımlanabilmektedir (www.edana.org, 2010;

www.inda.org, 2010; www.apparelsearch.com, 2006; Duran, 2004). İlk nonwoven

tekstil yüzeyler; binlerce yıl önce, dünyanın soğuk bölgelerindeki insanlar tarafından

hayvan kılının su, ısı ve doğadan elde edilen kimyasallar yoluyla mekanik

hareketlerle oluşturulmuş ve yorgan, inşaat malzemesi olarak kullanılmıştır.

Ondokuzuncu yüzyılda, tekstil sanayinin elyaf döküntülerinin değerlendirilmesi fikri

ile yeni teknolojiler geliştirilmeye başlanmış, lif tülbentinin iğne ile sabitleştirilmesi

teknolojisi kullanıma sunulmuştur. Nonwoven terimi ilk defa 1942 yılında ABD’de

yapıştırıcı kullanılarak sabitleştirilen lif tülbentleri üretilmeye başlandığında

http://www.dratex.co.uk

http://www.edana.org

http://www.inda.org

http://www.apparelsearch.com


2

kullanılmıştır. Dokusuz yüzey üretim teknolojileri; kimya ve polimer alanlarındaki

gelişmeleri takip ederek günümüze kadar çeşitlenmiş, bugün tekstil ve konfeksiyon

sanayinin kullanım alanı geniş bir alt dalını oluşturmuştur (Buresh, 1962; Jirsak ve

Waldsworth, 1999).

Bu tip kumaşlarda; elyaftan doğrudan kumaş elde edildiğinden, üretim

hatlarındaki basamaklar konvansiyonel kumaş oluşturma tekniklerine (dokuma ve

örme) oranla daha az sayıda olmaktadır. Kumaş oluşumunun basitliği, üretim

veriminin yüksekliği dokusuz yüzey üretimini avantajlı hale getirmektedir. Buna

karşın, teknik kullanım dışında, dış giyim uygulamalarında istenen tutum, tuşe

dökümlülük, esneklik mukavemet gibi özellikler açısından dokuma ve örme

kumaşlara göre dezavantajlı konumda bulunmakta, bu özelliklerin geliştirilebilmesi

için çalışmalar sürdürülmektedir (Duran, 2004; Emek, 2004; Russell, 2007).

Söz konusu kumaşlar; yukarıda değinilen avantajları nedeniyle gittikçe önem

kazanmakta, bu nedenle bu ürünlerin üretim/tüketim, ithalat/ihracat miktarları artış

göstermektedir. 2010 yılı itibariyle Dünya dokusuz yüzey üretiminin yaklaşık

7 milyon ton olduğu tahmin edilmekte, söz konusu ürünlere olan ihtiyacın

artmasından ötürü önümüzdeki yıllarda da üretim miktarının artış eğiliminde olacağı

düşünülmektedir. Dünya dokusuz yüzey ticareti ele alındığında; 2008 yılı itibariyle

dünya dokusuz yüzey ihracatının 8.915 milyar dolar olduğu ülkemizin bu ihracattan

%1.1 oranında pay aldığı görülmektedir (Inda ve Edana, 2008).

Türkiye’de nonwoven üretimi konusunda sağlıklı veriler bulunmamakla

birlikte; ülkede İstanbul, Çorlu, Gaziantep gibi bölgelerde çalışır durumda 41 adet

büyük ve orta ölçekli işletmenin yer aldığı bilinmektedir. 2007 yılı verilerine göre;

Türkiye dokusuz yüzey üretiminin 93 bin ton olduğu, ülkemizin dünya dokusuz

yüzey üretiminde %1.62 oranında pay aldığı belirtilmektedir. Ülkemizin dokusuz

yüzey ihracatının dünya dokusuz yüzey ihracatı içindeki payı %1.1 gibi bir düzeyde

bulunmaktadır ve ihracattaki pay her geçen gün artış göstermektedir (Inda ve Edana,

2010; www.intracen.org, 2010).

Günümüzde dokusuz yüzeyler; farklı yapı ve özellikleri ile ambalaj

ürünlerinden, tıbbi ürünlere, endüstriyel kullanımdan inşaata, jeotekstil

malzemelerinden giyim ürünlerine kadar her türlü alanda kullanılmakta; kullanım

http://www.intracen.org


3

yerine göre tek kullanımlık ya da sürekli kullanılabilen ürünleri kapsamaktadır.

Hammadde olarak çok farklı tür liflerin kullanılabildiği dokusuz yüzey üretiminde

birçok farklı üretim tekniği bulunduğundan, kumaş özellikleri farklı hammadde ve

üretim teknikleriyle zenginleştirilebilmektedir (Duran, 2004; Emek, 2004; Dandik, 2003).

Yaygın olarak teknik amaçlı kullanım alanı bulduklarından, diğer tüm tekstil

mamullerinde olduğu gibi, bu tür kumaşların kullanım yerindeki fonksiyonları yerine

getirebilmeleri için bazı performans özelliklerine sahip olmaları gerekmektedir. Söz

konusu özelliklere hava geçirgenliği, su geçirmezlik, ısı geçirgenliği, sıvı emme

kapasitesi, kopma mukavemeti, aşınma dayanımı örnek olarak verilebilmektedir.

Farklı hammaddelerin seçilerek karıştırılmasıyla ve üretim yöntemine uygun

parametrelerin değiştirilmesiyle söz konusu özellikler değiştirilebilmekte ve

geliştirilebilmektedir. Teknolojinin yeniliği sebebiyle, hammadde özelliklerinde ve

üretim metodunda yapılacak herhangi bir değişikliğin bu tip ürünlerin nihai

özelliklerini ne yönde etkileyeceği net olarak bilinmemektedir. Bu nedenle; belirli

hammadde özelliklerine ve üretim parametrelerine sahip dokusuz yüzeylerin

performans özelliklerinin çeşitli matematiksel ifadeler kullanılarak önceden tahmin

edilmesi ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda üretim yapılması zorunlu hale

gelmiştir. Bu bağlamda; deneysel çalışmayla tespit edilen gerçek verilere istatistiksel

paket programlarla çeşitli analizlerin uygulanmasıyla, eşitlikler oluşturulabilmekte ve

elde edilen denklemler kumaş özelliklerinin üretime geçilmeden tahmin edilmesinde

kullanılabilmektedir. Böylece yapılan tahminlerle, çok farklı amaçlarla kullanılan

dokusuz yüzeylerden kullanım yerinde beklenen özellikler, deneme üretimlerine

ihtiyaç duyulmadan, denemelerden kaynaklı zaman kaybı ve maliyete neden

olmadan sağlanabilecektir.

Çalışma kapsamında yapılan literatür taraması sonucu tekstil mamullerinin

çeşitli özelliklerinin üretim öncesi tahmin edilmesi konusundaki çalışmaların

genellikle diğer kumaş oluşturma yöntemleriyle ilgili olduğu, dokusuz yüzeylerle

ilgili kısıtlı sayıda çalışmanın yapılmış olduğu tespit edilmiştir. Konu ile ilişkili

ulaşılabilen kısıtlı sayıdaki çalışmalarda; tez kapsamında ele alınan hammadde türü

ve üretim parametrelerinden farklı özellikte ve söz konusu parametrelerin farklı

düzeylerinde üretilmiş kumaşların özelliklerinin tahmin edildiği belirlenmiştir.


4

Ayrıca; farklı hammaddelerle yapılan çalışmaların genelinde seçilen üretim

parametreleri ile gramaj özelliği de değiştirilmiş, gramajın sabit tutulmasıyla diğer

üretim parametrelerinde yapılacak değişikliğin çalışmada ele alınan dokusuz yüzey

performans özelliklerine etkisi ele alınmamıştır. Bunun yanında; ülkemiz tekstil

sektörünün son yıllardaki sıkıntıları için çıkış noktası olarak düşünülebilen dokusuz

kumaşlarla ilgili ülkemizde yapılan bu kapsamda çalışmaların yetersiz olduğu

görülmüştür. Tüm bu sebeplerden bu konuda bir çalışma yapılmasının uygun olacağı

düşünülmüştür.

Çalışmada karışımı oluşturan lifler, kesikli lif olarak dokusuz yüzey

üretiminde en çok kullanılan polyester ve viskon olarak seçilmiştir. Polyester ve

viskon karışımlarından elde edilen dokusuz yüzeyler daha çok temizlik bezi, ıslak

mendil, bebek bezi yardımcı maddesi, filtrasyon malzemesi, suni deri tabanı, tela

olarak kullanıldığı için çalışmada dokusuz kumaşların belirtilen kullanım alanlarına

yönelik özellikleri ele alınmıştır. Numune üretimi sırasında, dünyada ve Türkiye’de

en yaygın kullanılan yöntemler olan tarakla mekanik serme doku oluşturma tekniği

ve iğnelemeyle doku bağlama tekniği uygulanmıştır.

Çalışmada polyester/viskon liflerinden beş farklı karışım oranında mekanik

serme tekniği ile elde edilen tülbentler, dört farklı gramajda çapraz olarak serilmiş ve

üç farklı iğneleme yoğunluğunda bağlanarak 60 adet farklı dokusuz kumaş elde

üretilmiştir. Elde edilen kumaşlara çeşitli testler uygulanarak kumaşların gramaj,

kalınlık, hava geçirgenliği, patlama mukavemeti, sıvı emme kapasitesi, aşınma

dayanımı, kuru/ıslak kopma mukavemeti ve kopma uzaması özellikleri tespit

edilmiştir. Belirlenen özelliklerle, değişken olarak alınan özellikler

Design Expert 6.06 paket programında istatistiksel olarak analiz edilmiş, simpleks

kafes tasarımı uygulanarak karışımXproses çapraz modelleri oluşturulmuştur. Çeşitli

istatistiksel testlerle, oluşturulan karışımXproses çapraz modellerden en uygun olanı

seçilmiş, dokusuz yüzey performans özellikleri ile karışım ve proses parametreleri

arasındaki ilişki modellerin ortaya çıkardığı regresyon denklemleriyle ortaya

konulmuştur. Ayrıca; seçilen değişkenlerle (karışım oranı, gramaj, iğneleme

yoğunluğu) kumaş özelliklerinin değişimi irdelenmiş, elde edilen sonuçlar

literatürdeki verilerle karşılaştırılmıştır.


5

Tez kapsamında yer alan ana bölümler ve içerikleri aşağıda kısaca

özetlenmiştir.

Tez çalışmasının “Önceki Çalışmalar” bölümünde, konuyla ilgili yapılan ve

literatür taraması sonucu ulaşılabilen çalışmalar özetlenmiştir. Belirtilen çalışmalar

dokusuz yüzey üretim yöntemlerinin ve bu kumaşlar için geliştirilen test metodları,

hammadde ve üretim parametreleriyle dokusuz yüzeylerin performans özelliklerinin

değişimi, söz konusu özelliklerin tahmin edilmesi gibi konuları içermektedir.

Dokusuz yüzey özelliklerinin ve üretim yöntemlerinin kısaca anlatıldığı

“Dokusuz Yüzeyler ve Üretim Yöntemleri” isimli bölümde, dokusuz kumaşların

Dünya ve Türkiye’deki durumunu ortaya çıkaracak üretim/tüketim ve dış ticaret

verilerine yer verilmektedir.

“Materyal Metod” bölümünde tezin deneysel kısmında numune olarak

kullanılan dokusuz yüzeylerin hammadde özellikleri, üretim prosesleri, üretimde

kullanılan makinaların teknik özellikleri özetlenmiştir. Ayrıca; performans

özelliklerini tespit etmek için kumaşlara uygulanan standart test yöntemleri,

kullanılan cihazlarla birlikte kısaca anlatılmıştır. Bunların yanı sıra; çalışmanın

istatistiksel kısmında uygulanan analizler, analizler sırasında takip edilen işlem

basamakları ve dikkat edilecek hususlar hakkında genel bilgi verilmiştir.

Materyal metod kısmında anlatılan test yöntemleriyle yürütülen deneysel

çalışma sonucunda elde edilen performans özellikleri çizelgeler halinde “Deneysel

Bulgular ve Tartışma” bölümünde verilmiştir. Ayrıca bu bölümde; uygulanan

istatistiksel analizlerin sonuçları ve bu analizlerle elde edilen regresyon

denklemlerinin yanı sıra seçilen değişkenlerle kumaş performans özelliklerinin

değişimini gösteren grafiklere yer verilmiştir.

Uygulanan istatistiksel analizlerle elde edilen sonuçlar “Sonuçlar ve

Öneriler” olarak adlandırılan son bölümde toplu olarak verilmiş, bu çalışma

çerçevesinde daha sonra yapılabilecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.


6

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Emel ÇİNÇİK

7

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Dokuma ve örme kumaşlardan farklı biçimde üretilen dokusuz yüzeyler;

tekstil ve konfeksiyon sanayisi için yeni bir teknoloji olmakla beraber, kullanım

alanın ve ürün özelliklerinin çeşitliliği nedeniyle son yıllarda araştırmacıların

üzerinde yoğun şekilde çalışmalar yaptığı bir alan haline gelmiştir. Bu alanda yapılan

çalışmalar; genellikle dokusuz yüzey üretim yöntemlerinin ve yeni geliştirilen test

metodlarının tanıtımı, bu kumaşlar için üretim parametrelerinin değiştirilmesinin

kumaş özelliklerine etkisi gibi konuları içermektedir. Yapılan literatür taraması

sonucu dokusuz yüzey kumaşlarda mamul özelliklerinin tahmin edilmesine yönelik

çalışmaların yetersiz olduğu görülmüştür.

Tez çalışması kapsamına yönelik literatür taraması sonucunda, dokusuz

yüzeylerle ilgili bir çok çalışmaya ulaşılmış, burada yalnızca konuyla doğrudan ilgisi

olduğu düşünülenler sıralanmıştır. Elde edilen çalışmalar;

• Çalışmada esas alınan üretim yöntemi ve parametreleriyle ilgili çalışmalar

• Farklı üretim yöntemlerinde ele alınan parametrelerin bulunduğu çalışmalar

olmak üzere iki başlık altında toplanmış ve aşağıda özetlenmiştir.

Esas Alınan Üretim Yöntemleri ve Üretim Parametreleriyle İlgili Çalışmalar

Dokusuz kumaşların sıkıştırılabilirlik özellikleri üzerine çalışan

Kothari ve Das (1993); deneysel çalışmalarında polipropilen ve polyester esaslı lifler

kullanarak lif inceliğinin ve kumaş gramajının kumaşın sıkıştırılma özelliklerine

etkisini incelemişlerdir. Çalışmada kullandıkları polyester esaslı kumaşları; aynı

gramajda (370g/m2) ve iki farklı incelikte (6 ve 3denye) lifleri %100/%0,

%87.5/%12.5, %75/%25, %62.5/%37.5, %50/%50, %0/%100 olacak şekilde altı

farklı karışımda iğneleme yöntemi kullanarak üretmişlerdir. Polipropilen esaslı

numuneler için de benzer deney tasarımı yaparak numuneler üretmişlerdir. Ayrıca;

gramajın etkisini tayin edebilmek amacıyla da %100 polipropilen liflerinden üç farklı

incelik (4, 8, 15 denye) ve 4 farklı gramajda (100, 200, 300, 400 g/m2) iğneleme

yöntemiyle dokusuz kumaş üretimi gerçekleştirmişlerdir. Bu şekilde hazırlanan

numuneleri sıkıştırılabilirlik testine tabi tutmuşlar, testten önceki ve sonraki kalınlık


8

değerlerini tespit ederek geliştirdikleri yaklaşımla söz konusu kumaşların

sıkıştırılabilirliklerini değerlendirmişlerdir. Hem polipropilen hem de polyester

liflerinden oluşturulan deney numuneleri için sıkışma oranının yapıda bulunan ince

lif oranıyla artış gösterdiği; fakat ince lif oranının yüksek değerlere çıktığı

durumlarda ise sıkışma oranının aniden düşüşe geçtiği tespit edilmiştir. Ayrıca,

çalışmanın sonucunda aynı incelikteki liflerden oluşan numunelerde gramajın artışı

ile sıkışma oranının giderek azalma gösterdiği de belirlenmiştir.

Kang ve Lee (1999) tarafından yürütülen çalışmada; polyester kafes üzerine

lamine edilen, cam liflerinden faklı iğneleme yoğunluklarında (15, 30, 45, 60,90

iğneleme/cm2) üretilen dokusuz kumaşlar ile belirli özellikteki dokuma kumaştan

kompozit yapılı kumaşlar oluşturulmuştur. Bu kumaşların yapısal değişiklikleri, lif

oryantasyonu, lif uzunluğundaki değişim gibi parametreleri, görüntü analizi

uygulayarak tespit etmeye çalışmıştır. Ortalama lif uzunluğunun iğneleme

yoğunluğunun artışı ile %30 oranında azaldığı belirlenmiş, liflerin yüksek iğneleme

yoğunluklarında daha düzenli bir yerleşim gösterdiği ortaya konmuştur.

Liao ve Adanur; (1999) yaptıkları çalışmada lif kıvrım oranı, lif dağılımı gibi

liflerin düzeni ile ilgili parametrelerin dokusuz yüzeylerin gerilme özellikleri üzerine

etkisini araştırmışlardır. Çalışmada teorik olarak; sonlu elman yöntemi kullanılarak

liflerin kıvrımının, yük etkisi altındaki davranışını ortaya koyan bir yaklaşımda

bulunulmuş, teorik çalışma deneysel çalışma ile desteklenmiştir. Çalışmanın

deneysel kısmında ise; iki adet spunbond yöntemiyle, bir adet de iğneleme yöntemi

ile üretilmiş dokusuz yüzeyler kullanılmıştır. Deneysel ve teorik çalışmanın

sonucunda; iğneleme yöntemi ile üretilen ve yapısında yüksek kıvrımlı lifler bulunan

dokusuz yüzeylerin kopma noktalarının net olmadığı, kopmanın geniş gerilme

aralıklarında gerçekleştiği, maksimum yük altında yüksek uzama gösterdiği tespit

edilmiştir. Spunbond yöntemi ile üretilen düşük kıvrım faktörüne sahip dokusuz

yüzeylerin ise; maksimum yük altında düşük uzama gösterdiği ortaya konmuştur.

Çalışmada ayrıca; serme açısının artışına bağlı olarak dokusuz yüzeylerin gerilme-

uzama özellikleri de incelenmiş olup, serme açısının deformasyon eğrisini

değiştirmediği kanaatine varılmıştır.


9

Lif bitim işlemlerinin liflerin dokusuz yüzeye dönüştürülebilirliğindeki rolünü

ele alan Velmurugan (1999); farklı oranlarda bitim maddesi ihtiva eden polyester ve

polipropilen lifleri iğneleyerek bağlamış, lif tipi ve bitim maddesi oranı

parametrelerinin; dinamik iğneleme kuvvetleri, kumaşın kopma mukavemeti,

yırtılma mukavemeti ve kumaşın kopma enerjisi tepki değişkenlerine etkisini

incelemiştir. Söz edilen değişkenlerin tepki değişkenlerine etkisini gösteren ampirik

eşitlikler elde etmiştir. Çalışma ile; lif üzerindeki bitim maddesi oranının (%); tarakta

lif işleme özellikleri ve iğneleme sonucu oluşan kumaş özelliklerine anlamlı etkisi

olduğu, bitim maddesi oranın artışı ile iyi performans elde edildiği; fakat belli

değerden sonra performansın düştüğü, tarak ve iğneleme makinasındaki lif bitim

maddesinin performansının, lif cinsi ve lif özelliklerine bağlı olduğu sonuçlarına

ulaşılmıştır.

Lee ve ark. (2000); daha önceki çalışmalarına ek olarak; polyester kafes

üzerine cam liflerinden farklı iğneleme yoğunluklarında üretilen dokusuz yüzeylerin

ya da dokunmuş kumaşların lamine edilmesiyle oluşan kompozit kumaşları materyal

olarak kullanarak, söz konusu kumaşların mukavemet ve darbe dayanım özelliklerini

ele almışladır. Kopma mukavemeti özelliklerinin; iğneleme yoğunluğunun artışı ile

bağlanan lif sayısında meydana gelen artışa bağlı olarak artış gösterdiği, dokuma

kumaşın polyester kafese lamine edilmesinden elde edilen kompozit kumaşın diğer

kumaşlara oranla daha yüksek mukavemet özellikleri gösterdiği tespit edilmiştir.

Dedov ve ark. (2001); elyaf karışım oranlarının ve proses parametrelerinin

dokusuz yüzeylerin emme kabiliyetlerine etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla;

%70/30 polyester/polipropilen ve %100 polyester karışımlarında iki tür kumaş

kullanmışlar, bu kumaşları ön iğneleme (120 iğneleme sayısı/cm2), esas iğneleme

(700 iğneleme sayısı/cm2) ve farklı geçiş hızları ve sıcaklıklarda ısıl işleme maruz

bırakmışlardır. Elde edilen farklı numuneleri; normal su, petrol ve motorin

kullanarak emme testine tabi tutmuşlardır. Polyester/polipropilen kaynaklı kumaşın

emme kapasitesinin, %100 polyester kumaşa oranla daha yüksek olduğu, ilave

iğneleme ve ısıl işlem uygulanan kumaşların küçük oranda da olsa boyusal olarak

çektiği ve dolayısıyla motorin ve petrol emme gücünün işlem görmeyen kumaşa


10

oranla azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca; yoğunluğu yüksek olan dokusuz yüzeylerde

emme kapasitesinin lif menşeinden bağımsız olduğu tespit edilmiştir.

Hwang ve ark. (2001), aynı incelikte, farklı bitim prosesine tabi tutulmuş,

mikrofiber özellikteki polyester liflerini farklı tambur hızı ve çekim miktarı gibi

farklı taraklama parametreleri ile dokusuz yüzey haline dönüştürmüşlerdir. Elde

edilen numunelere neps oranını tayin etmek, lif uzunluğunu ölçmek, kısa elyaf

oranını belirlemek için testler uygulamışlardır. Tüm bitim işlemlerinde neps oranının

ve lif kopuşunun belirli bir çekim değerine kadar çekim miktarının artışı ile azaldığı,

belli değerden sonra tam tersi durumun söz konusu olduğu gözlemlenmiştir. Buna

ilave olarak, tambur hızının artışının neps ve lif kırılmalarını benzer şekilde

etkilediği tespit edilmiş ve en iyi sonucu veren bitim işlemi belirlenmiştir.

Mıdıklı (2001), yaptığı çalışmada iğneleme ve ısıl bağlama yöntemleri ile

üretilmiş dokusuz yüzeylerin; makine ile çapraz yöndeki kopma ve uzama

değerlerini ıslak ve kuru halde değerlendirmiş, dokusuz yüzeylerin gerilme

özellikleri üzerinde esas olarak doku hazırlama tekniğinin ve liflerin doku

içerisindeki sıralanma şeklinin önemli derecede etkili olduğunu belirlemiştir.

Özen (2001), tarafından yapılan çalışmada, polyester esaslı dokusuz

yüzeylerin ısı ve hava geçirgenliği ile mukavemet özellikleri değerlendirilmiştir.

İğneleme ve ısıl bağlama ile farklı üretim koşullarında üretilen kumaşlara

mukavemet ve geçirgenlik testleri uygulanmıştır. Sonuç olarak; iğnelenmiş

kumaşlarda orta incelikte polyester liflerinden, yüksek iğneleme hızında üretilen

kumaşların daha az hava geçirgenliğine sahip olduğu ve ısıyı daha iyi yalıtma

özelliğini taşıdığı sonuçlarına varılmıştır.

Datla (2002) yürüttüğü yüksek lisans tezinde lif krimp özelliklerinin ve çeşitli

proses parametrelerinin taraklama ve ardından yapılan iğneleme yoluyla elde edilen

dokusuz yüzeylerin özelliklerine olan etkilerini incelemiştir. Bu amaçla 3 farklı

krimp seviyesine sahip PET (Polietilentaraftalat) lifleri, farklı silindir hızında, farklı

silindir arası mesafelerde taraklamış, çapraz serme ile katlamış, farklı iğneleme

yoğunluğu seviyelerinde iğneleyerek bağlamıştır. Bu numunelere mukavemet,

gramaj, sıkıştırılabilirlik, hava geçirgenliği testleri ve görsel analiz uygulamıştır.

Çalışmayla; yüksek krimpli liflerden elde edilen numunelerin daha yüksek gramaja


11

sahip olduğu, numunelerin gramajının silindir mesafelerinden etkilenmediği, silindir

hızları ve iğneleme yoğunluğunun artışı ile daha sert ve sıkı kumaşlar elde edildiği

tespit edilmiştir. Bunların yanı sıra; krimp miktarı çok olan liflerle üretilen

numunelerin diğerlerine oranla daha sert, daha pürüzlü, daha az esneyen, daha az

sıkıştırılabilen, mukavim yapıda olduğu belirlenmiştir.

Ghosh ve Chapman (2002) yaptıkları çalışmada otomotiv uygulamalarında

kullanılan ve iğneleme yoluyla üretilmiş katlı dokusuz yüzeylerin performans

özelliklerine lif karışım oranı, iğneleme yoğunluğu ve derinliği parametrelerinin

etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla; ön iğnelenmiş, % 100 Polyester üst kumaş ile

polyester/naylon liflerinden farklı karışımlarda (%100 polyester, %60 polyester/%40

naylon, %35polyester/%65 naylon) ön iğneleme ile üretilen alt kumaşları katlayıp

iğneleme yoğunlukları 800, 1200 ve 1550 iğneleme sayısı/cm2, iğneleme derinlikleri

12, 14, 18mm olacak şekilde birleştirmişlerdir. Elde ettikleri kumaşlara normal halde

ve ısıtılmış olarak kopma mukavemeti/uzama, patlama mukavemeti ile eğilme

dayanımı tayini testlerini uygulamışlardır. Yaptıkları deneysel çalışmaya göre; taban

kumaştaki naylon oranı arttıkça; kumaşların kopma mukavemetinin her iki yönde

(MD ve CD) önce artma daha sonra sabit kalma eğilimi gösterdiğini, ısıtılan

numunelerin mukavemetinin azaldığı ortaya çıkmıştır. İğneleme yoğunluğundaki

artışla; kumaşların MD yönündeki mukavemetlerinin önce artış gösterdiği, sonra

küçük oranda da olsa azalma gösterdiği belirlenmiştir.

Mohammadi ve ark. (2002) yılında yaptıkları birbirini tamamlayan iki

çalışmanın ilk kısmında; iğneleme yöntemi ile cam ve seramik liflerinden çok katlı

olarak üretilmiş dokusuz yüzeylerin hava geçirgenliği için Kozeny tarafından daha

evvelden geliştirilen denklemi modifiye ederek teorik yaklaşımda bulunmuşlardır.

Çalışma kapsamında; yoğunlukları ile incelikleri aynı olan cam ve seramik

liflerinden çok katlı olarak farklı yapıdaki katmanlara sahip, farklı katman sayısında

ürettikleri dokusuz yüzeylerin gramaj, kalınlık, yoğunluk, gözeneklilik, ortalama

gözenek büyüklüğü gibi özelliklerini tespit etmişlerdir. Elde edilen verileri

geliştirdikleri teorik yaklaşımda kullanmışlardır. Teorik çalışma sonucu; cam lifinden

oluşan katman sayısı arttıkça iğnelenmiş katman sayısı ne olursa olsun hava


12

geçirgenliğinin azaldığı, iğnelenmiş katman sayısı arttıkça benzer eğilimin olduğu

gözlemlenmiştir.

Çalışmanın ikinci kısmında ise; teorik yaklaşımda kullanılan 12 adet dokusuz

yüzey kumaştan alınan numunelere, hava geçirgenliği testi uygulanmış olup;

deneysel çalışmadan elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve hava

geçirgenliğini tahmin eden 5 farklı model oluşturulmuştur. Tahminleme gücü en

yüksek olan modelde kumaş kalınlığı, cam lifi oranı, kumaş yoğunluğu gibi

parametrelerin bulunduğu, seramik liflerinden elde edilen katman sayısı arttıkça,

geçirenliğin yaklaşık %30 oranında düştüğü, tespit edilmiştir. Ayrıca, teorik

yaklaşımdan elde edilen sonuçlar ile deneysel yaklaşımdan elde edilen sonuçlar

karşılaştırılmış, teorik yaklaşımla elde edilen değerlerin daha düşük olduğu, bunun

da seramik liflerinde gerçekte var olan ince yer hatasının göz ardı edilmesinden

kaynaklandığı sonucuna varılmıştır.

Dokusuz yüzeylerden elde edilen hijyenik pedlerin emicilik özelliği üzerine

çalışan Rosinkaya ve ark. (2002), rejenere selüloz ve sentetik (polyester, poliamid,

polipropilen) liflerin farklı karışımlarından ve sentetik ve süper emici polimerlerin

farklı karışımlarından elde edilen kumaşlarda sentetik liflerin emicilik üzerindeki

etkisini araştırmışlardır. Farklı karışım oranlarında elde ettikleri numunelere sıvı

emme kapasitesi testi uygulamışlar, belirli basınçla emilen sıvının uzaklaşma

miktarını tespit etmişlerdir. Çalışmaya göre; söz konusu kumaşlarda sıvı emme

kapasitesinin liflerin bireysel nem çekme özelliklerinden çok kumaşların yapısal

özelliklerinden etkilendiği tespit edilmiştir. Sentetik lif oranının artışının rejenere

selüloz lifleriyle ikili karışımlarında sıvı emme kapasitesini arttırdığı, fakat

uygulanan basıncın etkisiyle bu tür yapılardan sıvının çok kolay uzaklaştığı tespit

edilmiştir. Süper emici polimerlerle yapılan ikili karışımlarda ise; sentetik lif

oranının artışının sıvı emme kapasitesini etkilemediği sonucuna varılmıştır.

Kiekens ve Zamfir (2002), pamuk liflerinden iğneleme yöntemi ile emici

ürünler elde etmek için çalışmalar yapmışlar, bu amaçla belirli özelliklere sahip

pamuk liflerinden taraklama yoluyla elde edilen yüzeyleri besleme ve iğneleme

hızları farklı mertebede olacak şekilde bağlamışlar, elde edilen kumaşları emicilik

hızı ve gramaj tayini testine tabi tutmuşlardır. Bu iki özelliği ifade eden ikinci


13

dereceden formüller elde etmişler, pamuk esaslı emici özelliğe sahip kumaşlar elde

edebilmek için optimum şartları belirlemeye çalışmışlardır.

Tsai (2002), dokusuz yüzeylerin yapısal özelliklerinin kumaşın özelliklerine

etkisini teorik ve deneysel olarak incelemiş, gözenek sayısı ve hava geçirgenliğine

etki eden parametreleri belirlemeye çalışmıştır. Deneysel çalışmada; 3 adet aynı

gramajda farklı lif çaplarına sahip liflerden eritilerek dökme prensibine göre

üretilmiş kumaş ile 2 adet aynı lif çapında liflerden farklı kumaş gramajlarında

iğneleme ile üretilmiş kumaşlara gözenek çapı ve hava geçirgenliği testleri

uygulanmıştır. Deneysel ve teorik çalışmadan elde edilen sonuçların eritilerek dökme

(meltbown) yöntemiyle üretilen kumaşlar için birbirine yakın çıktığı, iğneleme ile

üretilen kumaşlarda ise sonuçlar arasında farklılıkların bulunduğu tespit edilmiştir.

Ayrıca, çalışmaya göre, meltbown kumaşta lif inceldikçe gözenek sayısının ve hava

geçirgenliğinin arttığı ortaya çıkmıştır.

Ramkumar ve Roedel (2003), iğneleme yöntemi ile üretilen nonwoven

kumaşlarda iğneleme hızının kumaşın sürtünme özelliğine olan etkisini

araştırmışlardır. Çalışmada materyal olarak %100 polyester liflerinden taraklama ile

serilen, sonra farklı hızlarda iğnelemeye maruz bırakılan kumaşlar kullanılmıştır.

Elde edilen numunelere gramaj, kalınlık, hava geçirgenliği testleri uygulanmış,

geliştirilen sürtünme tayini cihazı ile sürtünme özellikleri belirlenmiş ve yüzey

görüntüleri alınmıştır. İğneleme hızının gramaj ve hava geçirgenliğine olumlu etkisi

olduğu, yüksek hızda iğnelenen yüzeylerin hem makina hem de karşı yönde daha

yüksek kopma mukavemetine sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca iğneleme hızının

düşük oranda da olsa sürtünme özelliklerini iyileştirdiği de tespit edilmiştir.

Kut ve Orhan (2004) çalışmalarında, standart ve belirli oranlarda geri

kazanılan atık polipropilen liflerini karıştırarak iğneleme yoluyla elde edilen dokusuz

yüzeylerin kopma, yırtılma mukavemeti, kalınlığı, gramajı ve aşınma derecesi gibi

fiziksel özelliklerini değerlendirmişlerdir. Dokusuz yüzey üretimi sırasında işlem

basamağı ve geri kazanımla elde edilmiş lif oranının kumaş özellikleri üzerinde

önemli etkilerinin olduğu ve %80 normal %20 geri kazanılmış polipropilen liflerinin

karıştırılması ile üretilen dokusuz yüzeylerin fiziksel özelikler açısından avantajlı

olduğu tespit edilmiştir.


14

Annis ve ark. (2005) lif cinsi ve karışım oranının dokusuz yüzeylerin

performans özelliklerine etkisini araştırmışlardır. Çalışmada; tarak şeridi ve hava jetli

iplik makinası telefi olmak üzere iki tip pamuk lifi ile kotonize olan ve olmayan iki

tip keten liflerini %100pamuk, %25/%75, %50/%50, %75/%25, %100 keten olmak

üzere 5 farklı karışım oranında sermişler ve iğneleyerek bağlamışlardır. Bu

kumaşlara kopma, patlama mukavemeti, hava geçirgenliği gibi performans testlerini

standartlara uygun olacak şekilde tatbik etmişlerdir. Yapılan değerlendirmeye göre;

kumaştaki keten oranının artışı ile mukavemet değerlerinin arttığı, kotonize olan

ketenden oluşturulan kumaşlarda mukavemetin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.

Dubrovski ve Cebasek (2005) çalışmalarında; teknik amaçlı kullanılmak

üzere birden çok katmanlardan oluşturulan dokuma kumaş ve dokusuz yüzeylerin

mekanik özelliklerini karşılaştırmışlardır. Bu amaçla; polyester esaslı farklı doku

tiplerinde multifilament yapılı dokuma kumaşlar ile polyester esaslı iğnelenmiş

dokusuz yüzey ve dikerek bağlanan dokusuz kumaşların kopma mukavemeti, kopma

uzanması, kopma işi gibi mekanik özellikleri tayin edilmiştir. Beklendiği gibi;

kopma mukavemeti en düşük çıkan kumaş iğnelenmiş dokusuz yüzey olurken, en

yüksek mukavemetin panama dokulu dokuma kumaşta olduğu tespit edilmiştir.

Sengupta ve Roy (2005); jüt lifinden iğneleme yoluyla elde edilen dokusuz

yüzeylerin mukavemet özellikleri ile yüzey görünüşlerini irdelemek için iğneleme

sırasındaki bazı üretim parametrelerini değiştirmişlerdir. İğneleme makinasında;

birim alandaki (inç2) iğne sayısını üç kademede (21, 30, 36), iğneleme yoğunluğunu

üç kademede (200, 250, 300iğneleme sayısı/cm2) ve iğnenin kumaşa dalış mesafesini

üç basamakta (8, 10, 12mm) değiştirerek elde ettikleri dokusuz kumaşlara kopma

mukavemeti testi uygulamışlardır. Ayrıca, kumaş yüzeyinde oluşan izleri; dokusuz

kumaş konusunda tecrübeli kişilerden 1 en az izi, 10 en fazla izi temsil etmek üzere,

kumaşlara 1 ile 10 arasında puan vermelerini isteyerek görsel olarak

değerlendirilmesini sağlamışlardır. Düşük iğneleme derinliğinde, birim alandaki

iğneleme yoğunluğunun 250’ye çıkması ile mukavemetin düştüğü, iğneleme

yoğunluğundaki artışla düşük ve yüksek iğneleme derinliğindeki kumaşlarda yüzey

izlerinin de arttığı gözlemlenmiştir. Görsel değerlendirmeye göre, en az izin


15

250iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda, birim alanda 30 iğne bulunan, 8mm

derinlikte iğnelemenin gerçekleştiği kumaşlarda olduğu tespit edilmiştir.

Verschuren ve ark. (2005); çalışmalarında iğneleme yoluyla elde edilen

dokusuz yüzeylerde; oksijen plazma işleminden sonraki lif yüzey temizliğinin, emme

performansına (hidrofilite) etkisini araştırmışlardır. Bu amaçla; polyester ve meta

aramid dokusuz yüzey numunelerini azaltılmış basınç altında 5 ile 30 saniye arasında

değişen sürelerde oksijen plazma işlemine tabi tutmuşlar ve plazma işleminin

hidrofiliteye etkisini ard ardına yapılan 3 emme kapasitesi testi ile tayin etmişlerdir.

Birinci test, plazma işlemine farklı sürelerde tabi tutulan numunelere, ikinci test

plazma işlemi sonrası kimyasallarla muamele edilmiş numunelere, üçüncü test ise

tüm işlemler sonrası yıkanıp durulanan numunelere uygulanmıştır. Elde edilen

sonuçlara varyans analizi (ANOVA) yapılmıştır. Buna göre; liflerde yüzey katkı

maddesinin olmasının ilk yapılan emme kapasitesi testine olumlu katkısının olduğu

belirlenmiştir. Ayrıca; meta aramid liflerine oranla polietilen liflerinden oluşan

dokusuz yüzeylerin emme kapasitesinin daha düşük çıktığı, plazma işlem süresi

arttıkça emme performansının arttığı, yıkanıp durulanan numunelerin performansının

ise hiç işlem görmeyen numunelere nispeten daha az olduğu tespitlerine ulaşılmıştır.

Torba filtre aracı olarak kullanılan dokusuz yüzeyler üzerine yürüttükleri

çalışmada Yeo ve ark. (2005); bu ürünlerin filtrasyon performanslarına proses

şartlarının etkilerini irdelemişlerdir. Bu amaçla; %70 normal polyester %30 ergime

sıcaklığı düşük polyester kullanılarak taraklama yoluyla elde ettikleri tülbenti çapraz

olarak serip ön iğnelemeye tabi tuttuktan sonra 0, 400, 800, 1200 iğneleme/dk

değerleri ile esas iğnelemeye maruz bırakmışlardır. İğnelenen dokuyu, 180°C’de

yatay pozisyonda sıcak hava ile ısıl bağlamaya maruz bırakmışlardır. Bu şekilde

üretilen numunelere ısı ile boyut değişimi, gözenek büyüklüğü ile gözenek

büyüklüğü dağılımı, toz-hava geçirgenliği ve mukavemet/uzama testleri yapılmıştır.

Esas iğnelemedeki vuruş sayısının artışı ile, dayanıklılık ve hava geçirgenliğinin

arttığı; fakat ortalama gözenek büyüklüğünün azaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca;

kaliteli torba filtre malzemesi üretimi için optimum şartların %30 düşük ergime

sıcaklığına sahip polyester %70 normal polyester, 1200 iğneleme/dk esas iğneleme,

180°C ısıl bağlama sıcaklığı olduğu belirlenmiştir.


16

Lin ve ark. (2006); filtre olarak kullanılan dokusuz yüzey katmanlarından

oluşan kompozit malzemede, lif inceliği ve bağlama amaçlı düşük erime sıcaklığına

sahip lif oranının aşınma dayanımı ve sıcakta boyut değiştirme oranına etkisini ele

almışlardır. Çalışmanın deneysel kısmında; kompozitin birinci katmanını (A

katmanı) 2.2dtex Polietilen Teraftalat (PET) ile üç farklı incelikteki (0.89, 1.33, 1.67,

2.2 dtex) düşük erime sıcaklığına sahip PET liflerini beş farklı karışım oranında (%0,

%5, %10, %15, %20) karıştırarak iğneleme yöntemiyle elde etmişlerdir. İkinci

katman olarak (B katmanı) 2.2dtex PET lifinden öniğneleme ile üretilmiş dokusuz

yüzeyi kulanmışlar, katmanlar arasına PET esaslı farklı kalınlıklarda ızgara (C

katmanı) eklemişlerdir. Kompozit malzemeyi elde etmek için katmanları A/B/C/B

şeklinde üst üste koyarak ısıtılmış tamburlar arasından geçirmek suretiyle lamine

etmişlerdir. Elde edilen farklı özelliklerdeki kompozit filtre malzemesinin farklı etüv

sıcaklıklarında kısalma oranını ve aşınma dayanımını tayin etmişlerdir. Sıcaklığın

130ºC’den düşük olduğu durumlarda filtre için kullanılan kompozitin sıcakta kısalma

oranının %2’den az olduğu, 130ºC’yi aşan sıcaklıklarda kısalma oranının aniden

yükseldiği tespit edilmiştir. Malzemenin kalınlığının ve gramajının artması ile

yüzeydeki dokusuz katmanın aşınma dayanımının da arttığı belirlenmiştir.

Parikh ve ark (2006) yürüttükleri çalışmada lif karışım oranlarının ve doku

oluşturma metotlarının dokusuz kumaşların doku düzgünsüzlüğüne (üniformitesine)

olan etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla; faklı karışım oranlarında farklı liflerin

(ağartılmış pamuk, ağartılmış pamuklu tarama telefi, Tencel, ağartılmamış pamuk,

olefin/polyester bikomponent lif) serilmesiyle elde edilen dokuları, iğneleme ve

iğnelemeye ilaveten yapılan su jetiyle bağlayarak üretmişlerdir. Elde edilen on farklı

dokusuz yüzeyin düzgünsüzlüğünü, optik görüntü analizi uygulayarak; toplam,

makina yönü ve karşı yönde olmak üzere üç farklı açıdan ve ölçüm yapılan alanın

büyüklüğünü değiştirerek belirlemişlerdir. Yapılan değerlendirme sonucunda;

gözlem yapılan alanın büyümesiyle dokunun daha az düzgünsüzlük gösterdiği,

sadece iğneleme prosesi uygulanan dokularda yapıya Tencel ya da olefin/polyester

bikomponent lifinin eklenmesi ile düzgünsüzlüğün azaldığı; bir başka deyimle

yapının daha düzgün olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca; iğnelemeye ilave olarak


17

yapılan su jetiyle bağlama işleminin dokuyu tüm numuneler için daha da düzgün hale

getirdiği belirlenmiştir.

Daha çok inşaat mühendisliği alanında ayırma drenaj, filtrasyon gibi

fonksiyonları yerine getiren jeotekstillerin özellikleri ile üretim parametreleri

arasındaki ilişkiyi ortaya koymaya çalışan Rawal ve ark. (2006); hollow (içi

boşluklu) kesite sahip polyester lifleri farklı tarak besleme hızları, iğneleme vuruş

sıklığı ve iğne dalma derinliği değişkenlerini kullanarak üretmişlerdir. Üretilen

numunelere gözenek büyüklüğü dağılımı, sıvıyı iletme, su geçirgenliği testleri

uygulamışlar, liflerin yönlendirme derecelerini görüntü analizi ile tespit etmişlerdir.

Lif oryantasyonu yanı sıra, jeotekstilin yoğunluğu, kalınlığını, makina ve aksi

yöndeki mukavemet, sıvı iletimi ve su geçirgenliği gibi özelliklerini tarak besleme

hızı, iğne vuruş sıklığı, iğne dalma derinliği cinsinden ifade eden matematiksel

modeller geliştirmişler ve bu modelleri kullanarak DELPHI programlama dilinde bir

program hazırlamışlardır. Veri grupları kullanıcı tarafından girilebilen söz konusu

programda, jeotekstillerin özellikleri proses değişkenleri girilerek tahmin

edilebilmesi sağlanmıştır.

Rawal ve Anandjiwala (2007); çalışmalarında polyester ve ketenden iğneleme

yoluyla meydana getirilmiş jeotekstil amaçlı kullanılan dokusuz yüzeylerin

özelliklerini karşılaştırmışlardır. Deneysel çalışma için; beş kademeli üç faktör içeren

central compozite dizayn yöntemini kullanmışlar ve besleme hızı, iğne darbe sıklığı,

iğne batış derinliği gibi 3 faktörü 5 farklı kademede değerlendirerek ortalama 6dtex

inceliğindeki polyester ve keten liflerinden dokusuz yüzeyler oluşturmuşlardır. Elde

edilen numunelere; standart test metotlarına uygun olacak şekilde gramaj tayini,

kalınlık tayini, gözenek büyüklüğü tayini ve su geçirgenliği testleri uygulanmış,

keten ve polyester hammaddelerinden elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır.

Çalışmanın sonucunda;

o Polyesterden elde edilen jeotekstillerin yapısal özellikleri ne olura olsun

kumaş yoğunluğunun ketenden elde edilenlere oranla daha yüksek olduğu

belirlenmiştir. Besleme hızındaki ya da iğne batış derinliğindeki artışın,

kumaş gramajı ve kalınlığındaki düşüşe neden olduğu tespit edilmiştir.

Polyester esaslı kumaşların mukavemeti yüksek çıkarken, her iki


18

hammaddeye sahip kumaşlarda makina yönündeki mukavemetin daha yüksek

olduğu belirlenmiştir.

o Yoğunluğu yüksek olan yapılarda ortalama gözenek çapının daha küçük

olması beklenirken; çalışmada polyester kaynaklı jeotekstillerin ortalama

gözenek çapının keten kaynaklılara nispeten daha büyük olduğu belirlenmiş

ve bu durum iğneleme parametrelerindeki artışın kumaşa zarar vererek

gözenek oluşturduğu kanısını oluşturmuştur.

o Su geçirgenliği değerlerinin her iki hammadde ile üretilen dokusuz yüzeyler

için hemen hemen aynı olduğu, düşük besleme hızı, orta büyüklükte iğneleme

sıklığı ve derinliğine sahip kumaşların en yüksek geçirgenlik değerine sahip

olduğu ortaya çıkmıştır.

Rawal (2007); dinamik yüklemenin iğneleme yöntemiyle üretilmiş dokusuz

yüzeylerin gözeneklilik özelliğine etkisi ile ilgili yürüttüğü çalışmada, kesikli

polyester lifinden (6tex, 60mm) farklı tarak besleme hızlarında, iğneleme strok

frekans düzeylerinde ve iğneleme derinliğinde dokusuz kumaşlar üretmiştir. Bu

kumaşlara, her biri 10saniyeden oluşan, 10, 50, 100, 500, 1500 gibi farklı devir

sayılarında basınç uygulamıştır. Uygulamanın hemen sonunda kumaşların

gözeneklilik değerlerini ölçmüş, üretim parametrelerindeki değişim ile uygulama

devir sayısının kumaşların gözenek büyüklüğü ve dağılımına etkisini irdelemiştir.

Çalışmanın sonucunda;

• Kumaşlardaki gözenek büyüklüğünün yapıda bulunan lif sayısı arttıkça ve

yükleme devir sayısı yükseldikçe küçüldüğü,

• Yüksek besleme hızıyla, yapıda bağlantı kurmamış ya da az bağlanmış lif

miktarının arttığı, bu durumun da daha düşük devirdeki yükleme ile gözenek

büyüklüğünde azalmaya neden olduğu,

• İğneleme derinliğinin azalmasının, yapıdaki bağlantı yapan lif sayısını

azalttığı ve besleme hızındaki artışın neden olduğu etkiyle benzer bir etkinin

gözlemlendiği,

• İğneleme strok frekansının artmasıyla daha küçük gözenek büyüklüğünün söz

konusu olduğu,


19

• Kumaşın gramajı ile gözenek büyüklüğü ve yükleme devir sayısının gözenek

büyüklüğünde oluşturduğu değişimin arasında herhangi bir ilişkinin olmadığı,

aynı gramajda olup farklı yapısal özellikler gösteren kumaşların gözenek

büyüklüğü karakteristiklerinin farklı olabileceği tespit edilmiştir.

Sengupta ve ark. (2008) çalışmalarında; iğneleme yoğunluğu, iğneleme

derinliği ve doku gramajı faktörlerinin dokusuz kumaşların performans özelliklerine

etkisini araştırmışlardır. Jüt lifinden 5 farklı iğneleme derinliğinde (10, 11.6, 14,

16.4, 18mm), 5 farklı iğneleme yoğunluğunda (70, 106, 160, 213.5, 250 iğneleme

sayısı/cm2) ve 5 farklı gramajda (300, 442, 650, 858, 1000g/m2) mekanik yöntemle

üretilen kumaşların kopma mukavemeti/uzama, kopma enerjisi, hava geçirgenliği ve

patlama mukavemeti gibi performans özelliklerini belirlemişlerdir. Elde edilen

sonuçları merkezi kompozit dizayn (central composite design) yöntemi ile

değerlendirmişler; her bir özelliği tahminlemede kullanılabilecek bağıntılar

önermişlerdir. Çalışma sonucunda; kopma mukavemetinin iğneleme yoğunluğu ve

gramajın artışıyla önce arttığı, bu parametrelerin belirli değere ulaşmasından sonra

azaldığı, iğneleme derinliğinin artışı ile arttığı belirlenmiştir. Patlama mukavemetinin

iğneleme derinliği ile gramajın artışıyla kumaş kompakt hale geldiği için önce arttığı,

belli değerden sonra ise azaldığı, iğneleme yoğunluğunun artışı ile azaldığı tespit

edilmiştir. Gramajdaki artışla hava geçirgenliğinin azaldığı, iğneleme

yoğunluğundaki artışla arttığı ortaya çıkmıştır.

Das ve ark. (2009) yaptıkları çalışmanın birinci kısmında; ısı etkisiyle çekme

özelliği gösteren ve göstermeyen akrilik liflerinden iğneleme metoduyla ürettikleri

dokusuz yüzeylerin sıkıştırılma (compressional behavior) özelliklerini ele

almışlardır. Bu amaçla; farklı özellikteki akrilik liflerini kullanarak, üç farklı oranda

karışımla (%50, %40, %30), üç farklı gramajda (250, 350, 450g/m2) ve üç farklı

iğneleme yoğunluğunda (200, 300, 400 iğneleme sayısı/cm2) kumaşlar üretmişlerdir.

Söz konusu kumaşlara, buharlı işlem öncesi ve sonrası farklı basınçlar uygulayarak

kalınlıktaki değişimi tespit etmişlerdir. Elde ettikleri verileri Minitab programında

değerlendirerek yaptıkları çoklu regresyon analizi sonucunda bu özellikleri üretim

parametreleri cinsinden ifade eden denklemler elde etmişlerdir. Ayrıca çalışma

neticesinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir.


20

• Buharlı işlem öncesi ve sonrası iğneleme yoğunluğunun artışı ile yapı daha

kompakt hale geldiğinden sıkıştırılma özelliklerinin düştüğü, aynı durumun

gramajın artışı ile de söz konusu olduğu belirlenmiştir.

• Buharlı işlem öncesinde, ısıyla çeken akrilik lifi oranının sıkıştırılma

özellikleri üzerinde etkisi bulunmazken, buharlı işlemle birlikte düşük

gramajlarda ısıyla çeken akrilik oranının artışı ile sıkıştırılma özelliklerinin

arttığı, gramajın yüksek olduğu durumda ise tam tersi durumun söz konusu

olduğu tespit edilmiştir.

• Gramaj ve iğneleme yoğunluğundaki artışla hem buharlı işlem öncesi hem de

sonrası geri dönüşüm ve sıkıştırılma sonucu deformasyona karşı gösterilen

direncin arttığı ortaya çıkmıştır.

Çalışmanın ikinci kısmında Das ve ark. (2009); yukarıda özellikleri belirtilen

şartlarda üretilen dokusuz kumaşların hava geçirgenliği, ısı ve su buharı iletimi

özelliklerini ele almışlar, adı geçen kumaşlara söz konusu testleri standartlara uygun

biçimde buharlı işlem öncesi ve sonrası tatbik etmişlerdir. Elde ettikleri verileri

değerlendirdiklerinde;

• Kumaşlara buharlı işlem uygulamadan önce ve sonra kumaşların gramajının

ve iğneleme yoğunluğunun artışı ile hava geçirgenliğinin azaldığı,

• Isı iletiminin, buharlı işlem öncesi ve sonrası iğneleme yoğunluğunun artışı

ile arttığı, gramajın artışı ile azaldığı,

• Buharlı işlem sonrasında; yapıdaki ısıyla çekme gösteren akrilik lifi oranının

artışı ile hava geçirgenliğinin önce arttığı, daha sonra azaldığı tespit

edilmiştir.

Chen ve ark. (2009); yaptıkları çalışmada dokusuz yüzeylerde lif inceliğinin

kumaş sıvı emme hızı ve kapasitesine etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla; incelikleri

1.7dtex, 3.3dtex vw 36.7dtex olan polyester liflerini diğer tüm parametreler sabit

olacak şekilde %100 karışım oranında ve %50 1.7dtex / %50 3.3dtex,

%50 3.3dtex / %50 6.7dtex karışımlarında tarakla sererek oluşturdukları tülbentleri

çapraz olarak katlamışlardır. Oluşan dokuyu iğneleme parametreleri sabit olacak

biçimde bağlamışlar ve 5 farklı kumaş elde etmişlerdir. Söz konusu kumaşlara;

gözeneklilik oranını (%) tespit etmek için kalınlık ve gramaj tayini testleri


21

uygulanmış, ayrıca kumaşların sıvı emme hızı ve kapasiteleri belirlenmiştir. Test

sonuçlarından elde edilen verilerle, her bir kumaşın sıvıyı dağıtma özelliklerini

karakterize eden kapilar sıvı emme kapasitesi, sıvı ile dengeye gelme süresi, yüzeye

sıvı dolum oranı gibi parametreler hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda; daha ince

liflerin hammadde olarak seçiminin yapıdaki geniş boşlukların azalmasına sebep

olduğu için, daha az sıvı dolum oranına neden olduğu belirlenmiştir. Ayrıca; bu tür

liflerden oluşan kumaşlarda sıvıyı emme hızının azaldığı ve kumaşların daha uzun

sürede sıvı ile dengeye geldiği tespit edilmiştir.

Farklı Üretim Yöntemlerinde Ele Alınan Parametrelerin Bulunduğu Çalışmalar

Hyun ve ark. (1993), yaptıkları çalışmada; pamuk/sentetik karışımlı dokusuz

yüzey kumaşlarda ısıl bağlama sıcaklığının kumaşın fiziksel özelliklerine olan

etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla farklı pamuk/sentetik karışımlı kumaşları farklı

sıcaklıklarda ısıl bağlama ile üretmişler bu kumaşlara fiziksel testler uygulamışlardır.

Sonuçlara göre; lif kompozisyonu ve bağlama sıcaklığı değiştikçe kumaşın kopma

mukavemeti, uzaması, sertliği gibi özelliklerinin anlamlı şekilde değiştiği, optimum

kumaş özelliklerinin bağlayıcı tipine bağlı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca; en optimum

özelliklerin pamukla merkez kısmı polyester, kabuk kısmı polipropilen olan

bikomponent lifin kullanılması halinde elde edildiği tespit edilmiştir.

Dharmadhikay ve ark. (1999) çalışmalarında materyal olarak iki farklı ısıl

özelliğe sahip polipropilen lifleri kullanmışlar, söz konusu lifleri taraklama yoluyla

sererek ve farklı silindir sıcaklıkları ve basıncında noktasal olarak ısıl bağlamışlardır.

Elde ettikleri dokusuz yüzey numunelerin mukavemet ve gerilme özelliklerini

incelemişlerdir. Yüksek ısıl bağlanma özelliğine sahip liflerden oluşan dokusuz

yüzeyler için 149°C’de en yüksek mukavemet ve uzamanın gerçekleştiği, 160°C’den

sonra ise her iki değerde de keskin bir düşüş başladığı, silindir basıncının iki katına

çıkarıldığında ancak mukavemeti ve uzamayı çok düşük oranda etkilediği tespit

edilmiştir. Konvansiyonel propilen liflerinden elde edilen dokusuz yüzeyler için ise

160°C’nin optimum bağlama sıcaklığı olduğu belirlenmiştir. Bunların yanı sıra; her

iki tip polipropilen lifinden oluşturulan dokusuz yüzeylerde ısıl bağlama sonrası ve

öncesinde bağlama noktalarında ve bağlama olmayan noktalara uygulanan


22

mukavemet testleri sonucunda; yüksek sıcaklıkta yapılan ısıl bağlamanın lifin

bireysel mukavemetini düşürdüğü; fakat düşük sıcaklıklarda ise; uygun bağlanmanın

gerçekleşmemesinden dolayı düşük mukavemetli dokusuz yüzey üretiminin yapıldığı

tespit edilmiştir.

Kim ve Pourdeyhimi (2000), dokusuz yüzeylere yük ve deformasyon

deneyleri uygulanması sırasında kumaşta meydana gelen yapısal değişiklikler

üzerinde çalışmışlardır. Çalışmada; taraklama yoluyla elde edilmiş farklı

sıcaklıklarda ısıl bağlama yöntemi ile bağlanmış polipropilen esaslı dokusuz

yüzeylere, farklı oryantasyon açılarında mukavemet testleri, görüntü analizi

yapabilecek şekilde geliştirilen test cihazında uygulanmıştır. Lif oryantasyonu,

bağlanma bölgelerinin gerilim özellikleri gibi yapısal özelliklerin bağlama

sıcaklığından etkilenip etkilenmediği kontrol edilmiştir. Yük etkisinde oluşan

yeniden yapılanma ve deformasyonda, bağlama sıcaklığının etkisinin olmadığı tespit

edilmiştir.

Kim ve Pourdeyhimi (2001) yılında yaptıkları çalışmalarda, ısıl bağlama

yöntemi ile üretilmiş dokusuz yüzeylerin mekanik özelliklerinin bilgisayar destekli

olarak modellenmesi üzerinde durmuşlardır. Yaptıkları simulasyon modelinde girdi

olarak yüzey yoğunluğu, incelik, krimp miktarı gibi lif özellikleri, birim hücre

ebatları, çeşitli bağlama noktası özellikleri (ebad, şekil desen gibi) kullanılarak,

yüzeyin mekanik özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre;

mukavim lifler kullanıldığında, yüzeyin kopma dayanımının arttığı, fakat yüksek

gerilim altında uzama miktarının düştüğü belirlenmiştir.

Ağırgan (2003), tarafından yapılan çalışmada nonwoven tekstil mamulü

sınıfına giren farklı özellikteki, farklı marka bebek bezi, hijyenik ped ve yetişkin

hasta bezleri sağlamış, bu ürünlere emicilik, hava, sıvı ve ısı geçirgenliği testleri

uygulanmış, test sonuçları ile teste tabi tutulan mamullerin hammadde özellikleri

arasında ilişkiler kurmaya çalışılmıştır.

Rong ve ark. (2003) pamuk/eastar (parçalanabilen polyester) karışımlı, ısıl

yolla üretilmiş dokusuz yüzeylerin özelliklerine etki eden parametreleri belirlemek

amacıyla; %85/15, %70/30, %50/50 karışım oranlarında pamuk/eastar ve

pamuk/eastar-polipropilen bikomponent liflerden oluşan kumaş numuneleri elde


23

etmişlerdir. Elde ettikleri numuneleri 100°, 110°, 120°C bağlama sıcaklığı ve 2 farklı

kıstırma basıncında noktasal ısıl bağlama ile bağlamışlar ve mukavemet özelliklerini

test etmişlerdir. Ayrıca bağlama noktalarını elektron mikroskobunda görsel olarak da

analiz etmişlerdir. Düşük bağlama sıcaklığında; eastar lifi oranının artışı ile kopma

mukavemetinin arttığı, fakat yüksek bağlama sıcaklığında ise tam tersi durumun söz

konusu olduğunu belirlemişlerdir. Bunun yanında; mukavemet özellikleri açısından

en iyi özellik gösteren numunenin %50/50 pamuk/eastar-polipropilen bikomponent

lif karışımı ile 110°C sıcaklıkta 0.33Mpa basınçla üretilen numune olduğu

belirlenmiştir.

Lin ve ark. (2003), ısıl bağlama yöntemi ile üretilen nonwoven kumaşlarda lif

düzeninin, kumaşın mekanik özelliklerine etkisini incelemişlerdir. Bu amaçla;

polipropilen liflerinden farklı lif düzeninde ısıl bağlama ile elde edilmiş dokusuz

yüzeyler makina yönü ve karşı yönde kopma, yırtılma, patlama mukavemeti

testlerine tabi tutulmuşlardır. Makina yönünde liflerin yönlendiği kumaşlarda;

makina yönündeki kopma mukavemetinin karşı yöndeki mukavemete oranının 4,

liflerlerin gelişi güzel yönlendirilmesi ile elde edilen kumaşlarda bu oranın 3 olduğu,

patlama mukavemetinin ise; farklı yönlerde liflerin bulunduğu kumaşlarda diğer

yönde yönlendirilmiş kumaşlara oranla daha düşük olduğu belirlenmiştir.

Daha önceden yaptığı ve dokusuz yüzeylerin emme kapasitesi ile ilgili olan

çalışmasını geliştiren Dedov (2004); elyaf karışım oranlarının ve emilen sıvının

yüzey geriliminin dokusuz kumaşların emme kapasitesine olan tesirini incelemiştir.

Çalışmasında polyester/polipropilen karışımlı liflerden oluşan dokusuz yüzeyleri

farklı yoğunluklarda üreterek, farklı yüzey gerilimi özelliklerine sahip sıvılarla emme

testine tabi tutmuştur. Çalışma sonucunda; dokusuz yüzey numunelerinin emme

kapasitelerinde lif karışım oranlarının etkili olmadığı, dokusuz yüzey yoğunluğunun

ve kullanılan sıvının yüzey geriliminin etkisinin bulunduğu belirlenmiştir. Test

sonuçları istatistiksel paket programda analiz edilmiş, emme kapasitesini belirlemek

amacıyla söz konusu iki parametreyi içeren bir denklem elde edilmiş, bu denklemin

korelasyon katsayısının %92 olduğu belirlenmiştir.

Rong ve ark. (2004); yürüttükleri çalışmada pamuk liflerinden,

polietilen/polietilentaraftalat ve eastar (parçalanabilir polyester)/polipropilen


24

bikomponent bağlayıcı lifleri kullanılarak ısıl bağlamayla üretilen dokusuz

yüzeylerin mekanik özelliklerine, bağlayıcı liflerin oranının ve dağılımının etkisini

araştırmışlardır. Bu amaçla; %85/15, %70/30, %50/50 karışım oranlarında

pamuk/bağlayıcı lif karışımlarından oluşan dokuyu, farklı bağlama sıcaklıkları ve

silindir basınçlarında dokusuz yüzey haline getirmiş, numuneler gramaj, mukavemet

tayini gibi testlere tabi tutulmuşlardır. Ayrıca; bağlayıcı lif dağılımını tayin etmek

için numuneler; diferansiyel kalorileme yöntemiyle ısıl analize tabi tutulmuşlardır.

Bağlayıcı dağılımının düzgün olduğu dokusuz yüzeylerde, bağlama sıcaklığı ve

basıncının mukavemete etkisinin olumlu olduğu belirlenmiştir. Bağlayıcı lif

miktarının artışı ile dayanım gösterilebilecek maksimum yükün arttığı, bağlama

sıcaklığının artışı ile mukavemetin arttığı, sıcaklığın belirli değere ulaşmasıyla

mukavemetin aniden düştüğü tayin edilmiştir.

Yüksek Lisans tez çalışmasında Yaman (2004); piyasada en çok kullanılan 5

ticari bebek bezinin kuru ve ıslak durumdaki özelliklerini incelemiştir. Laboratuar

şartlarında; numunelere ıslak-kuru sürtünme, sıkıştırma, ısı iletimi, sıvı emiciliği,

kalınlık ve gramaj tayini testlerini uygulamıştır. Islak numunelerde sıkıştırma

enerjisinin arttığını, bu durumun emici materyalin şişmesi sebebiyle alınan yolun

artmasından kaynaklandığını tespit etmiştir. Bunun yanı sıra; numuneler sıkıştıkça

kalınlıklarının azaldığını, yoğunluklarının arttığını ve hava boşluklarının azaldığını;

böylece ısı iletiminin de azaldığını belirlemiştir.

Temizlik amaçlı kullanılan dokusuz ve dokunmuş kumaşların sürtünme

özelliklerini ele aldıkları çalışmalarında Das ve ark. (2005); 4 kademede arttırdıkları

normal kuvvet, 2 farklı sürtünme yüzeyi (cam ve karo) ile 4 faklı ıslatma maddesi

(kuru, su, petrol, bitkisel yağ, sabun çözeltisi) ile ıslatılmış dokusuz ve dokuma

temizlik bezleri için sürtünme testleri uygulamış ve sürtünme katsayısını

belirlemişlerdir. Uygulanan normal kuvvetteki artış ile hem dokuma hem de dokusuz

yüzey özellikteki temizlik bezlerinin ıslak ve kuru hallerinde sürtünme katsayısının

düşüş gösterdiği tespit edilmiştir. Genel olarak sürtünme katsayısının cam sürtünme

yüzeyi ile uygulanan testlerde karo ile uygulananlara oranla daha yüksek çıktığı

belirlenmiştir. Islak halde uygulanan testlerdeki katsayının kuru haldekilere kıyasla

yüksek olduğu, kuru halde yürütülen testlerde dokusuz yüzeylerin sürtünme


25

katsayısının dokuma kumaştan daha yüksek çıktığı da tespit edilen diğer sonuçlar

olmuştur.

Rong ve ark. (2005), çalışmalarında, silindir sıcaklığı, bağlayıcı lif tipi ve

karışım oranı gibi faktörlerin ısıl noktasal bağlama yöntemiyle üretilen pamuklu

nonwoven kumaşların mukavemet özellikleri üzerine etkilerini araştırmışlardır.

Çalışma kapsamında; %85/15, %70/30, %50/50 karışım oranlarında pamuk/bağlayıcı

lif karışımlarından oluşan dokuyu, farklı bağlama sıcaklıkları ve silindir

basınçlarında dokusuz yüzey haline getirmiş, numunelere kopma mukavemeti testi

uygulamışlardır. Elde edilen verileri; JMP 5.0 paket programında lineer model

prosedürü kullanılarak istatistiksel olarak analiz etmişler, değişkenlerin mukavemete

etkilerinin anlamlı olup olmadığını belirlemişlerdir. Bağlayıcı lif kompozisyonu ve

bağlama sıcaklığı etkileşimini kullanarak ampirik bir model geliştirmişler ve bu

model sayesinde kopma mukavemetini %95 güven aralığı ile tahmin edebilmişlerdir.

Modele göre, yapıştırıcı olarak polyester/polipropilen bikomponent lif kullanılan

dokusuz yüzeylerin kopma mukavemeti değerleri, polyester unikomponent lif

kullanılanlardan daha yüksek çıkmış olup; optimum lif karışım oranı

%50 yapıştırıcı lif/%50 pamuk, optimum bağlama sıcaklığı 107.7°C ise olarak

belirlenmiştir. Ayrıca; optimum noktada dokusuz yüzeyin dayanım gösterebileceği

en yüksek yük 1.154 kg olarak tespit edilmiştir.

Debnath ve ark. (2006); jeotekstil amaçlı kullanılan dokunmuş kumaşlar ve

dokusuz yüzeylerin mekanik ve hidrolik özelliklerini ele almışlardır. Çalışmada

benzer gramajlarda jüt lifi kullanılarak üretilen dokuma kumaş ve dokusuz

yüzeylerin kopma mukavemeti, hava geçirgenliği, eğilme rijitliği ve su emme

kapasitelerini standartlara uygun olacak şekilde test etmişler ve birbirleriyle

karşılaştırmışlardır. Dokusuz kumaşlarda;

ü Dokuma kumaşlara oranla mukavemetin daha düşük olduğu, düğüm

noktalarının çok sağlam olmamasından dolayı liflerin deformasyon sırasında

birbirlerinin üzerinden kaymasından dolayı yüksek uzama gösterdikleri,

ü Gramajın artışı ile kumaş kalınlığının da artmasından dolayı hava

geçirgenliğinin azaldığı, dokunmuş kumaşa oranla daha az hava geçirdiği,


26

ü Gramaj arttıkça hacimli yapıları sebebiyle hem MD hem de CD yönünde

eğilme modüllerinin dokuma kumaşlara kıyasla daha düşük olduğu,

ü Su emme kapasitesinin gramajın artışı ile arttığı ve dokuma kumaşlara oranla

daha yüksek olduğu, emdikleri suyu dokuma kumaşlara oranla daha uzun

süre yapılarında tuttukları tespit edilmiştir.

Nonwoven yapıların mukavemet özelliklerini teorik ve deneysel olarak ele

alan Rawal (2006) yürüttüğü çalışmada, mukavemet değerlerini tahmin eden ve daha

önceden geliştirilen modele lif kıvrımı, lif yönlendirme derecesi, katlama açısı gibi

değişkenleri de ekleyerek modifiye etmiştir. Çalışma içerisinde, hollow (içi boşluklu)

kesit şekline sahip polyester lifinden 5 katlama açısı ile ısıl bağlama ya da iğneleme

yöntemleriyle üretilmiş dokusuz yüzeylere mukavemet testi uygulayarak kopma

mukavemeti/uzama değerlerini elde etmiştir. Ayrıca; lif kıvrım ve yönlenme

derecelerini SIS görüntü analiz sistemi ile ölçmüştür. Elde edilen sonuçlara göre,

geliştirilen modelle tahmin edilen kopma mukavemeti-uzama değerleri ile deneysel

sonuçlarının iğnelenmiş numuneler için uyum gösterdiği, ısıl yöntemle üretilen

numuneler için ölçülen değerlerin tahmin edilen değerlerden %15 oranında daha az

olduğu belirlenmiştir. Bu durumun, bu tip numunelerdeki kıvrılmış lif oranının fazla

olmasından kaynaklandığı belirtilmiştir. Ayrıca; ısıl bağlama ile üretilen

numunelerde katlama açısının artışı ile mukavemet düşüş gösterdiği tespit edilmiştir.

Fedorova ve diğerleri (2007); çalışmalarında spunbond yöntemi ile üretilmiş

dokusuz yüzeylerin mukavemet özelliklerini optimize etmeye çalışmışlardır. Bu

amaçla; tek lif çeşidinden (unikomponent) ve iki lif çeşidinden (bikomponent) farklı

karışım oranlarında sentetik olarak üretilmiş lifleri mukavemet testine tabi

tutmuşlardır. Mukavemet açısından en yüksek değerlere sahip olan liflerden

spunbond yöntemiyle serilen dokusuz yüzeyleri farklı silindir sıcaklıklarında ve aynı

silindir hızında 200g/m2 gramajında numune olarak üretmişlerdir. Elde edilen

numunelere makina yönünde ve çapraz yönde kopma/kopma uzaması, yırtılma

mukavemeti gibi testler standartlara uygun şekilde uygulanmıştır. Deneysel

çalışmanın neticesinde 75/25 Naylon6/Polietilen bikomponent liflerden oluşan

dokusuz yüzeylerin 145°C’de, %100 Naylon liflerinden üretilen dokusuz yüzeylerin


27

ise 200°C’de bağlanması ile en yüksek mukavemet değerlerine ulaşıldığı tespit

edilmiştir.

Mazuchetti ve ark. (2007), dokusuz yüzey kumaşların termal ve su buharı

direnci özelliklerini incelemişler, çalışmalarında lif cinsi, karışım oranı, lif ortalama

lineer yoğunluğu, gibi özelliklerin söz konusu özelliklere tesirini dikkate almışlardır.

Lif cinsinin termal ve su buharı direncine etkisini araştırmak için; 3 farklı lif

karışımında, 3 farklı kumaş gramajında (100, 150, 200g/m2), 3 farklı kumaş

kalınlığında (10, 15, 20mm) ve 3 farklı üretilen kumaşlar standart metodlara göre ısıl

direnç ve su buharı direnci testine tabi tutulmuştur. Liflerin lineer yoğunluğunun

etkisi değerlendirilirken; %100 polyester; 2.2dtex, 3.5dtex ve 14 dtex linner

yoğunlukta ve 3 farklı gramaj ile kalınlıktaki numuneler test edilmiştir. Tüm

parametreler değerlendirilerek; liflerin lineer yoğunluğunun ve kumaş kalınlığının

ısıl yalıtımda çok temel rol oynadığı, lif cinsinin ise farklı davranışlar sergilediği

tespit edilmiştir. Polyester ve polipropilen liflerinden üretilen kumaşların aynı termal

yalıtım değerine sahip olmasına rağmen, yünlü karışımdan oluşan kumaşın

yalıtımının %5-6 oranında daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Hacimli yoğunluğun

artışının kumaştaki hava hacminin düşüşüne, hava hacmindeki düşüşün ise düşük

yalıtım gücüne neden olduğu, böylelikle düşük ısıl dirence sebebiyet verdiği tespit

edilmiştir.

Soukupova ve ark. (2007); evlerde temizlik bezi amaçlı kullanılabilecek

dokusuz yüzeylerin özelliklerine; hammadde cinsi, karışım oranı gibi parametrelerin

etkisini araştırmışlardır. %100 viskon ve viskon ile farklı incelik ve uzunluğa sahip

polyester ve keten liflerinin farklı karışım oranlarında mekanik olarak

karıştırılmasıyla elde edilen tülbentleri aynı koşullar altında su jetiyle bağlamışlar ve

oluşturulan dokusuz yüzeyleri çalışmalarında materyal olarak kullanmışlardır.

Belirtilen şartlarda üretilen dokusuz yüzeylerin gramaj, kalınlık, kumaş yoğunluğu

gibi özellikleri tayin edildikten sonra; kumaşların sıvı emme kapasiteleri, kuru, ıslak

ve yıkama uygulandıktan sonraki kopma mukavemeti/uzama özellikleri tayin edilmiş

ve mukavemet yönünden yüksek özellikler gösteren numunelerin aşınma dayanımı

belirlenmiştir. Standart test metodları kullanılarak elde edilen tüm verilerin

değerlendirilmesi neticesinde aşağıda belirtilen sonuçlara ulaşılmıştır.


28

ü Kumaş gramajlarının ortalama 125-140g/m2 arasında değiştiği; fakat kumaş

kalınlığının polyester içeren kumaşlarda, polyesterin krimp ve

hacimliliğinden kaynaklı olarak yüksek olduğu, yoğunluğun ise bu

kumaşlarda daha az olduğu,

ü Kuru haldeki mukavemet özellikleri incelendiğinde; viskon oranının yüksek

olduğu tüm karışımlarda mukavemetin yüksek olduğu,

ü Çoğu numunenin ıslak haldeki mukavemet özelliklerinin kuru haldekine

oranla düştüğü, keten karışımlarındaki kumaşlarda mukavemetin kuru iken

daha düşük olmasına rağmen; ıslak mukavemetin polyester karışımlı

kumaşlara oranla yüksek olduğu,

ü Yıkama sonrası tüm numunelerin mukavemet özelliklerinin azaldığı

gözlemlenmiştir.

ü Sıvı emme kapasitesinin yalnızca yapıdaki viskon lifi oranına bağlı olarak

değiştiği,

ü Aşınma dayanımı test sonuçlarına göre ise; yapıdaki liflerin uzunluğunun

artışı ile aşınma dayanımının arttığı, ince polyester liflerinden elde edilen

karışımlarda aşınma dayanımının oldukça düşük çıktığı tespit edilmiştir.

ü Ayrıca; karışım tipi (viskon/PET ya da viskon/keten), karışım oranı (10, 30,

50), fiziksel durum (kuru, ıslak, yıkanmış), testin uygulama yönü (makine

yönü, çapraz yön) olmak üzere 4 faktörün kopma mukavemeti ve kopma

uzamasına olan etkisi varyans analizi (ANOVA) ile test edilmiştir. Kopma

mukavemetinde karışım tipi haricindeki tüm faktörlerin, kopma uzamasında

ise tüm faktörlerin etkisinin anlamlı olduğu belirlenmiştir.

3. DOKUSUZ YÜZEYLER VE ÜRETİM YÖNTEMLERİ Emel ÇİNÇİK

29

3. DOKUSUZ YÜZEYLER VE ÜRETİM YÖNTEMLERİ

3.1. Genel Bilgiler

Dokusuz yüzeyler (nonwoven kumaşlar); tülbent haline getirilmiş kesikli ya

da kesiksiz liflerin mekanik, kimyasal, ısıl yollarla uygun birleştirme işlemi

sonucunda, birbirlerine tutundurulmasıyla elde edilen tekstil yüzeyleri olarak

tanımlanabilmektedir. Dokusuz yüzey üretiminde hammadde olarak daha çok

polipropilen, polyester, viskon, selüloz esaslı lifler gibi lifler tercih edilmekte olup

lifler kesikli ya da kesiksiz olarak kullanılabilmektedir (Duran, 2004; Russell, 2007;

Dandik, 2003). Seçilen hammadde türüne göre dokusuz yüzey üretim basamakları

farklılık gösterebilmekte, hammaddeye göre dokusuz yüzey üretim basamakları

Şekil 3.1’de gösterilmektedir.

Şekil 3.1. Hammadde türüne göre dokusuz yüzey üretim teknikleri

Kesikli liflerin açılıp temizlenmesi, kesiksiz liflerin ise polimerden eriyik hale

dönüştürülmesi için hazırlık işlemleri tamamlandıktan sonra, lifler tülbent oluşturacak

şekilde serilmekte, oluşan tülbent çeşitli yöntemlerle sabitlenmektedir. Kesiksiz liflerle

yapılan üretimde, liflerin oluşumu ve tülbentin serilmesi aynı anda gerçekleşmektedir. Bu

üretim basamaklarıyla üretilen yüzeyler, kullanım alanına göre çeşitli bitim işlemlerine tabi

tutulmakta, daha sonra ise kesilip dikilerek kullanım yerindeki formunu almaktadır.

Üretilen dokusuz yüzeyler; Çizelge 3.1’den de ayrıntılı olarak görüldüğü gibi,

ambalajlamadan tarıma kadar birçok alanda farklı fonksiyonları yerine getirerek

Kesikli Lifler İçin Üretim Basamakları Kesiksiz Lifler İçin Üretim Basamakları

Liflerin Hazırlanması

Doku Oluşumu

Dokunun Sabitleştirilmesi

Dönüştürme ve Bitim İşlemleri

Polimer Eriğinin Oluşturulması


30

kullanılabilmektedir (Jirsak ve Wadsworth, 1999; Albrecht ve ark., 2003; Sadıkoğlu,

1999).

Çizelge 3.1. Dokusuz yüzeylerin kullanım alanları (www.edana.org, 2010; Emek, 2004)

Ambalaj Medikal Steril Paketler Disk Paketleri Çanta

Ev

Temizlik Bezleri Peçete Masa Örtüsü Yatak Örtüsü Klozet Aksesuarları

Pencere Gölgelikleri Çay-Kahve Poşeti Halı Duvar Kaplama Mobilya Arkaları

Endüstriyel ve Askeri

Filtre Taşıma Bandı Kablo İzolasyonu

Zımpara ve Parlatma Malzemeleri Uyku Tulumu Suni Deri

Giyim Astar Ayakkabı Çanta

Eldiven Elbise İzolasyonu Tela

Hijyen Çocuk Bezi Hijyenik Pedler

Kozmetik Ürünler Temizleyiciler

İnşaat Çatı Kaplama İzolasyon Boru İzolasyon

Tren Yolu Yatakları Stabilzasyonu Kanal ve Rezervuar İç koruması

Jeotekstil

Asfalt Drenaj Baraj Havuz

Akarsu Bentleri Golf ve Tenis Kortları Suni Çim Erozyon Kontrol

Otomotiv

Zemin ve İç Kaplama Hava Filtresi Yağ Filtresi

Döşeme Bagaj Astarı İç Kapı Paneli Ses İzolasyonu

Sağlık Cerrahi Maske Ameliyat Elbiseleri Ameliyat Örtüleri

Steril Paketleme Bandaj Kan ve Diyaliz Makinalarında

Tarım Fidanlık Kaplama Çim Koruma

Ürün Üzerini Kapatma Kök Sarma



31

Yukarda belirtildiği gibi geniş kullanım alanına sahip dokusuz yüzeyler;

kullanım alanına göre yapısında farklı özellikleri barındırmaktadırlar. Bu tür

kumaşların sahip olabilecekleri özellikler aşağıda maddeler halinde belirtilmektedir.

Kullanım yerine göre belirli bir fonksiyonu yerine getirmede kullanılan dokusuz

yüzeyler; belirtilen özelliklerinden bir ya da bir kaçını yapısında taşıyabilecek

durumda bulunmalıdır (www.edana.org, 2010).

• Gramaj • Emicilik • Filtreleme özelliği

• Kalınlık • Tutum • Toz tutmazlık

• Yoğunluk • Pürüzlülük/pürüzsüzlük • Sterilizasyon

• Gözeneklilik • Su iticilik • Kuru temizlemeye uygunluk

• Geçirgenlik • Hava şartlarına dayanım • Yıkanabilirlik

• Mukavemet • İletkenlik/yalıtkanlık • Ütülenebilirlik

• Uzama • Antibakteriyel özellik • Boyanabilirlik

• Esneklik • Alev dayanımı • Renk Haslığı

Dokusuz yüzeyler; dokuma ve örme kumaşların sahip olduğu birçok özelliğe

sahip olmalarına rağmen; liflerden doğrudan üretilmeleri nedeniyle kumaş eni ya da

boyunca bölgesel farklılıkları içerebilmektedir. Bu durum; lif dağılımının

(oryantasyonunun) kumaş eni ya da boyunca eşit olmamasından ve dolayısıyla

kalınlık değişiminin çok olmasından kaynaklanmaktadır. Bu tip kumaş üretiminde

bütün üretim parametreleri uygun koşullarda olsa bile; üretim sırasında meydana

gelebilecek lif göçü sebebiyle lif dağılımı düzgün olmayabilmektedir. Bu nedenle;

bir dokusuz yüzeyin herhangi bir özelliği belirlenirken kumaştan alınan numune

sayısı fazla tutulmalı ve olabildiğince kumaşın farklı bölgelerinden numuneler

alınmalıdır. Ayrıca; alınan numunelerin %CV değerlerinin diğer kumaş türlerine

oranla yüksek çıkması beklenmelidir (Buresh, 1962; Russell, 2007).

Bu tür kumaşlar; lifler iplik formuna getirilmeden doğrudan liflerden

üretildiğinden kumaşın dokuma kumaştakine benzer atkı/çözgü ya da örme

kumaştakine benzer ilmek sırası/ilmek çubuğu yönü şeklinde tanımlanan yönleri

bulunmamaktadır. Dokusuz yüzeyler için bu boşluğu doldurmak amacıyla Makina

Yönü (Machine Direction-MD) ve Karşı Yön (Cross Direction-CD) gibi kavramlar



32

geliştirilmiştir. Makina Yönü; kumaşın üretimi sırasında ilerlediği yönü göstermekte

olup dokuma kumaş için çözgü yönüne karşılık gelmektedir. Karşı Yön ise; makine

yönüne dik olan yönü ifade etmekte olup dokuma kumaştaki atkı yönüne tekabül

etmektedir. Bu yönlerin yanı sıra; bu tür kumaşların yapısal özelliklerini ifade etmek

için izotropik ve anizotropik yapı kavramları da geliştirilmiştir. İzotropik yapı; bir

dokusuz yüzeyin makina yönündeki ve karşı yönündeki özellikleri birbirinin aynı ise

bu kumaşın yapısını tanımlamada kullanılan terim olmaktadır. Örneğin belirli bir

dokusuz kumaşın makina ve karşı yöndeki kopma mukavemeti eşit ise bu kumaşın

izotropik yapıda olduğu söylenebilmektedir. Genellikler; dokuda yer alan liflerin

rastgele yönlerde yönlendirildiği dokusuz yüzeyler izotropik yapı göstermektedir.

Anizotropik yapı ise; kumaşın her iki yönünün özelliklerinin birbirinden farklı

olduğu yapıyı ifade etmektedir. Dokuyu oluşturan lifler belirli bir yöne doğru

yönlendirilmişse bu dokusuz yüzeyin anizotropik yapıda olduğu söylenebilmektedir.

Dokusuz yüzeylerden kullanım yerinde beklenen özellikler; yüzeyi oluşturan

hammaddenin (cinsi, inceliği, uzunluğu, krimp miktarı, kesit ile yüzey özellikleri,

karışım oranı gibi) özelliklerinden, yapıdaki liflerin yerleşim biçiminden (belli yönde

ya da rastgele), üretim yönteminin türünden ve üretim parametrelerinden

etkilenebilmektedir.

Hem kesikli hem de kesiksiz lif türü kullanılması halinde, üretimin

gerçekleşmesi için esas olan aşamalar doku oluşumu ve dokunun sabitlenmesidir. Bu

aşamalar çok farklı teknikler ve makinalar kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir.

Şekil 3.2’de farklı doku oluşturma ve doku sabitleme teknikleri görülmektedir.

Dokusuz yüzey üretimi; şekilde yer alan tekniklerden biri kullanılarak ya da bu

tekniklerin birleşimi uygulanarak gerçekleştirilebilmektedir.

2008 yılı verilerine göre, Dünya’da üretilen dokusuz kumaşların %43.5’i

mekanik serme yöntemiyle, %42.6’sı ise sonsuz elyaflı işlemler kullanılarak

serilmektedir. Mekanik olarak elde edilen tülbentlerin %44.5’i iğnelenerek

sabitlenmektedir. Benzer şekilde; Türkiye’nin dokusuz yüzey üretiminde doku

oluşturma tekniği açısından en yüksek payı mekanik serme (%53), doku bağlama

bakımından iğneleme yöntemi (%38) almaktadır (Inda ve Edana, 2008).


33

Dünya’da ve Türkiye’de en yaygın kullanılan doku oluşturma yöntemi

mekanik serme, doku sabitleme yöntemi ise iğneleme olduğundan, çalışmada bu

üretim yöntemleri esas alınmıştır.

Şekil 3.2. Dokusuz yüzey üretim teknikleri (Duran, 2004; Russell, 2007)

3.2. Doku Oluşturma Yöntemleri

Dokusuz yüzey üretiminde ilk aşama olan doku oluşturma, kuru serme, sulu

serme ve kesiksiz elyaf serme şeklinde üç farklı teknikle gerçekleştirilmektedir

(Şekil 3.2). Oluşturulacak ürünün kullanım özelliklerine göre, kullanılacak

hammaddeye uygun olacak şekilde bu üç yöntemden biri seçilmektedir.

DOKU OLUŞTURMA TEKNİKLERİ

Kuru Serme

Mekanik Serme

Havalı Serme

Mekanik ve Havalı Serme

Sulu Serme Kesiksiz Lif Serme

Sonsuz Elyaf Serme

Eriyik Püskürtme

Elektrostatik Serme

DOKU SABİTLEME TEKNİKLERİ

Mekanik Yöntemler

İğneleme

Su Jetiyle Sabitleme

Dikme

Kimyasal Yöntemler Isıl Yöntemler

Sıcak Silindirlerle

Sıcak Hava ile

Ses Dalgalarıyla

Kimyasalı Emdirme

Kimyasalı Püskürtme

Kimyasalın Pudralaması

Kimyasalı Desenli Aktarma

Radyasyonla

Boşluklu Silindirlerle

Kimyasalın Köpükle Aktarımı


34

3.2.1. Kuru Serme (Dry-Laid) Yöntemi

Bu yöntemle yapılan üretimde kesikli elyaf kullanılmakta olup, elyaf

hazırlama işlemi iplikçilik sistemlerinde olduğu gibi liflerin balyalardan alınmasıyla

başlamakta, balya açıcı, karıştırma, kaba açma, ince açma ile sona ermektedir. Doku

oluşturma süreci ise; mekanik ve pnömatik işlemler ya da bunların kombinasyonu

yardımıyla gerçekleştirilmektedir (Turbak, 1993; Albrecht ve ark., 2003).

I. Mekanik Serme (Carding) Yöntemi

Mekanik serme; liflerin tarak makinasında mekanik olarak bir araya

getirilmesi ve doku katlama sistemlerinde serilmesi ile gerçekleşmektedir. Söz

konusu yöntem çalışmada kullanılan numune üretimi sırasında kullanıldığından, bu

yöntemle ilgili ayrıntılı bilgi “Çalışmada İncelenen Üretim Metodları” kısmında

verilecektir.

II. Havalı Serme (Air-Laid) Yöntemi

Bu yöntemin esası; hava akımıyla sevk edilen liflerin delikli emme tamburu

üzerine hava emişi sayesinde biriktirilmesine dayanmaktadır. Şekil 3.3’te tipik bir

havalı serme (aerodinamik) makinası görülmektedir. Bu makinada lifler, sevk

silindirleri ve besleme silindirleri yardımıyla beslenmekte, daha sonra tarama

tamburunun üzerindeki teller vasıtasıyla taranarak tek lif haline getirilmektedir. Söz

konusu lifler hava emişiyle delikli tambur üzerine biriktirilerek dokuyu oluşturmakta

ve oluşan doku sabitleme ünitesine sevk edilmektedir.

Bu tip doku oluşturma yönteminde çok çeşitli ve daha kısa lifler

kullanılabilmekte, daha az döküntü oluşmakta, daha yüksek oranda izotropik yapı

gösteren dokular elde edilmektedir. Bunun yanında; söz konusu sistem, yüksek enerji

tüketimi, lif tutamlarının iyi açılmaması gibi mahsurlu yönleri de barındırmaktadır

(Jirsak ve Wadsworth, 1999; Duran, 2004).


35

Şekil 3.3. Tipik havalı serme makinası (www.apparelsearch.com, 2006; Duran, 2004)

III. Mekanik ve Havalı Sermenin Kombinasyonu

Taraklama ve havalı serme yöntemlerinin sakıncalı yönlerini ortadan

kaldırmak amacıyla, her iki sistemin prensibini de taşıyan sistemler geliştirilmiştir.

Bu sistemler; tarak makinasına silindirler eklenerek, bu silindirlerin dönüş hızlarının

sayesinde merkezkaç ve hava akımı elde edilmesiyle ya da tarak makinasında tambur

sayısı arttırılarak ve sisteme vakumlu silindir eklenerek oluşturulmuştur. Bu

sistemler kullanılarak; yalnızca tarama ya da yalnızca havalı serme yöntemlerinden

elde edilen dokulardan daha homojen, daha izotropik yapıda dokular

üretilebilmektedir (Duran, 2004; Can, 2005).

3.2.2. Sulu Serme (Wet-Laid) Yöntemi

2-30mm uzunluğundaki doğal ve sentetik liflerden doku oluşturulabilen bu

yöntemde; lifler çeşitli kimyasallar kullanılarak suyla karıştırılmakta ve liflerin

homojen halde bulunduğu süspansiyon elde edilmektedir. Söz konusu süspansiyon

delikli ve hareketli bandın üzerine dökülerek tülbent oluşumu sağlanmakta, oluşan

tülbent daha sonra kurutma işlemine tabi tutulmaktadır. Kurutma işleminden önce,

oluşan dokuya kimyasal eklenmesiyle üretilen yapı kurutulduğunda aynı zamanda

sabitlenebilmektedir (Şekil 3.4). Bu yöntemin üretim hızı çok yüksek olmakla

birlikte, dokunun kurutulması için yüksek oranda enerjiye ihtiyaç duyulması

Hammadde

Sevk silindirleri

Tarama tamburu

Delikli tambur

Tülbent

Vantilatör

Besleme silindirleri



36

yöntemin olumsuz yönünü ortaya koymaktadır (Turbak, 1993; Albrecht ve ark.,

2003; Russell, 2007).

Şekil 3.4. Sulu serme yönteminin prensibi (www.edana.org, 2010)

3.2.3. Kesiksiz Lif Serme Yöntemleri

Bu tip yöntemlerin temel prensibi, polimer eriyiğinin doğrudan tülbente

dönüştürülmesi, takip eden bağlama teknikleri ile oluşturulan liflerin birbirine

yapıştırılması olmaktadır. Bu şekilde üretilen dokusuz yüzeyler daha düşük gramaj

ve daha yüksek mukavemet özellikleri göstermektedir. Kesiksiz doku oluşturma

teknikleri sonsuz elyaf serme, eriyik püskürtme, elektrostatik serme ve ani doku

oluşturma olmak üzere 4 farklı şekilde gerçekleştirilebilmektedir (Duran, 2004;

Russell, 2007).

a) Sonsuz Elyaf Serme (Spunbond) Yöntemi

En yaygın doku oluşturma yöntemlerinden biri olarak bilinen bu yöntemde lif

oluşumu ile doku oluşumu aynı anda gerçekleşmektedir. Şekil 3.5’ten de görüldüğü

gibi; bu yöntemde polimer formundaki termoplastik elyaf cipsleri eritilmekte, yapay

elyaf üretimine benzer şekilde düzelerden sabit basınç altında püskürtülmektedir.

Oluşan filamentler soğutulmakta, lif yapısındaki moleküllerin düzgün yönlenmesini

sağlamak amacıyla çekime maruz bırakılmaktadır. Daha sonra ise; oluşturulan lifler,

Elyaf-su karışımı

Tülbent oluşumu

Kimyasal madde

eklemesi

Kurutma

Sarma

Delikli bant



37

gözenekli yapıda olan taşıyıcı bant üzerine serilmektedir. Dokunun meydana

gelmesini takiben uygulanan ısıl, mekanik ya da kimyasal yöntemlerle liflerin

birbirine bağlanması gerçekleştirilerek dokusuz yüzey elde edilmektedir. Bu sistemle

üretilen dokusuz yüzeyler daha hacimsiz, sabitleştirme işlemine göre daha sert ve

dökümsüz; fakat daha dayanıklı olmaktadır (Turbak, 1993; Jirsak ve Wadsworth,

1999; Duran, 2004).

Şekil 3.5. Sonsuz elyaf serme prensibi (www.edana.org, 2010; www.apparelsearch.com, 2006)

b) Eriyik Püskürtme (Meltbown) Yöntemi

Düşük viskozitede polimer maddelerin hammadde olarak kullanıldığı, eriyik

püskürtme yönteminde polimerlerin eritilmesi, sevki ve filtrelenmesi sonsuz elyaflı

serme yöntemi ile aynı şekilde yapılmaktadır. Çalışma prensibi Şekil 3.6’da

gösterilen bu sistemde filamentlerin oluşturulduğu özel bir bölme bulunmakta, lifler

burada çekilmekte, hızlı hava akımı ile dağıtılmakta ve havanın etkisi ile katılaşarak

kesikli hale gelmektedir. Bu haldeki lifler, biriktirici bir yüzey üzerinde toplanmakta

ve dokuyu oluşturmaktadır. Oluşturulan doku, takip eden proseslerle sabitleştirilerek

dokusuz kumaşı meydana getirmektedir (Can, 2005; Özen, 2001; Duran, 2004).

Söz konusu yöntemde liflerin oryantasyonu gelişigüzel olmakta ve daha çok

ısı yalıtımı özellikleri iyi ve filtrasyon verimliliği yüksek malzemelerin üretiminde

kullanılmaktadır (Jirsak ve Wadsworth, 1999; Turbak, 1993).

Polimer

Extrüder

Serme

Bağlama

Sarma

Düze Polimer Ekstrüder

Lifler

Serme

Bağlama

Sarım




38

Şekil 3.6. Eriyik püskürtme yöntemi (www.apparelsearch.com, 2006)

c) Elektrostatik Serme Yöntemi

Bu yöntem; elektrik akımıyla kutuplaştırılarak elektrostatik olarak şarj

edilmiş karşılıklı iki elektrod arasında, elektrostatik alan içindeki kuvvetler

yardımıyla polimer eriyiğinin lif haline dönüştürülmesi ve dokuyu oluşturması

esasına dayanmaktadır. Şekil 3.7’de bu tekniğin prensibi verilmektedir. Polimerden

elektrostatik alan içinde elde edilen lifler elektrostatik etki ile düzleme dik olarak,

biriktirici yüzey üzerine toplanmakta ve doku haline getirilmektedir (Jirsak ve

Wadsworth, 1999; Ağırgan, 2003; Can, 2005).

Şekil 3.7. Elektrostatik serme yöntemi (www.inda.org)

d) Ani Olarak Doku Oluşturma (Flash Spun) Yöntemi

Sonsuz elyaflı sisteme benzer şekilde gerçekleştirilen bu teknikte, uygun bir

çözücü içerisinde çözülmüş yüksek yoğunluklu polimer, ayarlanmış sabit basınçta

Polimer eriyiği

Yüksek voltaj

kaynağı

Jet

Filtre

Biriktirici

Extrüder

Dişli pompa

Hava kanalı

Biriktirici Sarım


http://www.inda.org)


39

tutulan bir kap içerisine püskürtülmektedir. Kabın içerisinde çözücü hızla

buharlaşmakta ve ardında devamlı bir elyaf yığını bırakmaktadır. Oluşturulan elyaf

yığını, bir şablon üzerinde toplanmakta ve doku oluşturulmaktadır (Dandik, 2003;

Mıdıklı, 2001).

3.3. Doku Bağlama (Sabitleme) Teknikleri

Gerek kesikli, gerekse kesiksiz elyaf kullanılarak dokusuz yüzey üretiminde,

dokuyu oluşturma işlemi, dokuya kullanım sırasında gerekli özellikleri sağlamada

yeterli gelmemekte, oluşturulan yapının çeşitli yöntemlerle sabitleştirilmesi

gerekmektedir. Üretilmesi düşünülen dokusuz yüzeyin fiziksel özelliklerine,

kullanılan lif materyali ve doku oluşturma yönteminin yanında, sabitleme yönteminin

de etkisi büyük olmaktadır.

3.3.1. Mekanik Bağlama (Mechanical-Bonding)Yöntemleri

A) İğneleme (Needle-Punch) Yöntemi

Söz konusu yöntem; özel tasarlanan iğnelerin doku üzerine dikey olarak

indirilmesi, liflerin iğnelerin çentikleri sayesinde birbirlerinin içerisinden çekilerek

dolaştırılması esasına dayanmaktadır. Yaygın olarak kullanılan bu yöntem, çalışmada

da kullanıldığından söz konusu yöntemle ilgili ayrıntılı bilgi “Çalışmada İncelenen

Üretim Metodları” Bölümünde verilecektir.

B) Su Jetiyle Bağlama (Spunlace) Yöntemi

Yüksek basınçlı su kullanılarak liflerin karıştırılması, birbirine dolaştırılması

ile gerçekleştirilen söz konusu doku bağlama tekniği, eğilme rijitliği düşük olan lifler

için daha uygun bir tekniktir. Söz konusu tekniğin çalışma prensibi Şekil 3.8’de

görülmektedir. Şekilden de takip edileceği gibi, bu yöntemde dokunun dikine

yerleştirilmiş su jetleri, giderek artan kademede basınçla su fışkırtarak, dokuda


40

bulunan liflerin birbirine tutunmasını sağlamakta, bir yandan da dokunun altından

uygulanan vakumla fazla su uzaklaştırılmaktadır. Takip eden aşamada, oluşturulan

doku kurutularak sarılmaktadır. Bu tip üretim yapılan makinaların yatırım

maliyetlerinin ve enerji tüketiminin yüksek olması, kullanılan suyun filtrasyonu,

hassas ve kontrollü çalışma zorunluluğu üretimi kısıtlayan faktörler olmaktadır.

(Albrecht ve ark., 2003; Duran, 2004; Can, 2005).

Şekil 3.8. Su jetli doku sabitleme (www.apparelsearch.com, 2006)

C) Dikme (Stitch-Bonding) Yöntemi

Bu yöntemde, oluşturulan doku iğneleme yöntemine benzer şekilde iğne

yardımıyla iplikle dikilmektedir. Dikme işlemi, normal düz dikiş gibi

gerçekleştirilebildiği gibi, çözgülü örmeye benzer şekilde uygulanan dikiş tekniği ile

gerçekleştirilebilmektedir. Söz konusu yöntemde, elyaf yüzeyi hareketli bant ile dikiş

bölgesine sevk edilmekte, dikiş işlemi ipliği taşıyan iğnenin dokuya giriş çıkışı ile

sağlanmaktadır. Oluşturulan dokusuz yüzeyler, iğneleme tekniğiyle üretilen

yüzeylere benzer özellikler göstermekle birlikte, jeotekstil, astar, döşemelik malzeme

olarak kullanılabilmektedir (Jirsak ve Wadsworth, 1999; Duran, 2004; Mıdıklı,

2001).

3.3.2. Kimyasal Bağlama (Chemical-Bonding ) Yöntemleri

Söz konusu doku bağlama tekniği; reçineler, polimer emülsiyonu,

dispersiyonu ya da çözeltisi gibi kimyasallar kullanılarak liflerin birbirine

bağlanması esasına dayanmaktadır. Kimyasal bağlama yöntemi; liflerin bağlanmasını

Lif tülbenti

Su jetleri

vakum

Kurutma



41

sağlayan kimyasal maddenin (binder) dokuya uygulanması, bağlayıcının

pıhtılaştırılması, kurutma ve fiske basamaklarını içermektedir. Bağlayıcı maddenin

yapıya uygulanması emdirme, püskürtme, köpükleme, desenli aktarma ve pudra

şeklinde aktarma olmak üzere beş farklı şekilde yapılabilmektedir. Kimyasal

bağlamada; yaygın olarak akrilat polimer ve kopolimerleri, stiren-bütadien

kopolimerleri ve vinilasetat etilen kopolimerleri gibi kimyasal maddelerin bağlayıcı

olarak kullanımı yaygındır (Duran, 2004; Buresh, 1962; Russell, 2007).

3.3.3. Isıl Bağlama (Thermal-Bonding) Yöntemleri

Isıl bağlama; termoplastik özellikli polimerlerden üretilmiş liflerden meydana

gelen dokuların ısıl özelliklerinden faydalanılarak uygulanabilen bağlama

yöntemidir. Bu yöntemde; doku oluşumu sırasında yapıyı oluşturan esas

hammaddenin yanı sıra yapıya bağlayıcı lifler de eklenmelidir. Bağlayıcı görevi

yapan lifler, kolay erimeleri ve çözünmeleri sayesinde yanında bulunan diğer liflere

kenetlenerek veya yapışarak bağlanmaktadır. Söz konusu yöntem ısının uygulanma

şekline göre,

ü Sıcak Silindirlerle Bağlama (Calendering)

ü Boşluklu Silindirlerle Bağlama (Point Bonding)

ü Sıcak Havayla Bağlama (Oven Bonding)

ü Ses Dalgalarıyla Bağlama (Ultrasound Bonding)

ü Radyasyonla Bağlama (Radiant Bonding)

olmak üzere beş farklı şekilde gerçekleştirilebilmektedir (Özen, 2001;

Dharmadhikary ve ark., 1995; Sadıkoğlu, 1999; Duran, 2004).

3.4. Bitim ve Dönüştürme İşlemleri

Yukarıda izah edilen yöntemlerden biri ya da birkaçının birleştirilmesiyle

üretilen dokusuz yüzeylerin müşteri isteğine cevap verebilecek hali alması amacıyla

bitim ve dönüştürme işlemleri yapılmaktadır. Dokusuz yüzeylere uygulanan bitim

işlemleri; dokuma ve örme kumaşlarda yapılan işlemlere benzer şekilde, mekanik ve


42

kimyasal bitim işlemleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Mekanik bitim işlemleri; yüzey

özelliklerini iyileştirmek amacıyla yapılan kalandırlama, yakma, tüylendirme, delme

gibi işlemlerle, boyut stabilitesini sağlamak amacıyla uygulanan çekmezlik

işlemlerini içermektedir.

Kimyasal bitim işlemleri arasında; antistatik, su ve kir iticilik, güç tutuşurluk,

antimikrobiyel işlemler ile boya baskı gibi renklendirme işlemleri sayılabilmektedir.

Ayrıca; yüzeyin bir ya da her iki yüzünün viskozitesi yüksek kimyasal maddelerle

örtülmesi olarak tanımlanan kaplama işlemleri ile iki farklı kumaşın birbirine ısı ile

yapıştırılması esasına dayanan laminasyon işlemleri de bu çerçevede

düşünülebilmektedir.

Bitim işlemleri uygulanan dokusuz yüzeyler, kullanım yerinde kendisinden

beklenen özellikleri kazandıktan sonra; kullanım yerinde bulunması gereken formu

alması için istenen şekilde kesme, katlama ve dikme işlemlerine tabi tutulmakta,

ambalajlanarak satışa hazır hale getirilmektedir (Mıdıklı, 2001; Ağırgan, 2003;

Duran, 2004; www.apparelsearch.com, 2006).

3.5. Dünya’da ve Türkiye’de Dokusuz Yüzey Üretimi ve Dış Ticareti

3.5.1. Üretim/Tüketim Durumu

Dokusuz yüzeyler, daha önceki bölümlerde de belirtilen avantajlı yönleri

nedeniyle, tekstil ve konfeksiyon sektörü içinde üretim tüketim değerleri bakımından

yüksek ivmeyle artış gösteren mamuller olmuşlardır. Çizelge 3.2’de dünya dokusuz

yüzey üretiminin yıllar itibariyle bölgelere göre dağılımı görülmektedir. Dokusuz

yüzey üretimi 1997 yılında 2688 bin ton iken, yıllar bazında toplam %7.9 oranında

artış göstererek 2007 yılında 5751 bin ton değerine ulaşmıştır. Bu değerin

144 milyon m2 kumaşa ve 20.9 milyar dolarlık üretime karşılık geldiği belirtilmiştir.

Aynı yıl, toplam üretimde en büyük payı, değerler hazırlanırken Türkiye’nin de

içinde sayıldığı, Avrupa’nın (%28.9) aldığı, bunu sırayla Kuzey Amerika (%25.9) ve

Çin’in (%19.7) izlediği çizelgeden takip edilebilmektedir (Inda ve Edana, 2008,

Saurer AG, 2010).



43

Yapılan tahminlere göre, dokusuz yüzey üretiminin önümüzdeki beş yıllık

süreçte yine %7.9’luk artış göstererek 2012 yılında 8412 ton olacağı, yine en çok

üretimin Avrupa’da (%27.8) gerçekleşeceği, üretimin bir kısmının Çin’e kayacağı

düşünülmektedir.

Çizelge 3.2.Yıllar bazında dokusuz yüzey üretimi (Bin ton) (Inda ve Edana, 2008) Bölgeler 1997 2002 2007 2007’nin

Payı (%) 2012 2012’nin Payı (%)

Avrupa 781 1263 1659 28.9 2339 27.8 K. Amerika 897 1184 1491 25.9 1845 22.0 Japonya 298 298 338 5.9 388 4.6 Çin 211 478 1136 19.7 2068 24.6 Diğer Asya Pasifik 308 405 573 10.0 777 9.2 Güney Amerika 101 172 254 4.4 419 5.0 Ortadoğu 63 120 174 3.0 272 3.2 Diğer 29 47 126 2.2 304 3.6 TOPLAM 2688 3967 5751 100 8412 100

2007 yılı için üretimde kullanılan liflerden %54.5’inin kesikli, geri kalanının

kesiksiz olduğu belirlenmiştir. Kullanılan kesikli liflerin lif çeşitlerine dağılımı

Şekil 3.9’da görülmektedir. Söz konusu yıl için en çok kullanılan kesikli lif sentetik

bir lif olan polyester (%30.1) olmakta, polyesteri polipropilen ve odun hamurundan

elde edile lifler takip etmektedir. Yapılan öngörülere göre; 2012 yılında da benzer

eğilimin süreceği düşünülmektedir.

Şekil 3.9. Dokusuz yüzey üretiminde kullanılan kesikli liflerin dağılımı (Inda ve

Edana, 2008; Saurer AG, 2010)

2007 Yılı Dokusuz Yüzey Üretiminde Kullanılan Kesikli Lİflerin Dağılımı (%)

Poipropilen29,7%

Polyester30,1%

Pamuk ve diğer lif ler2,6%

Bikomponent ve diğer sentetikler

7,5% Rayon7,4%

Yapıştırıcı Lifler5,1%

Odun Hamuru17,6%

Polipropilen


44

Şekil 3.10’da ise dünya çapında 2007 yılında gerçekleştirilen 5751 bin tonluk

dokusuz yüzey üretiminin üretim yöntemlerine göre dağılımı görülmektedir. En çok

kullnılan doku serme/oluşturma yönteminin %43.5’lik payı ile tarakla serme olduğu

bunu sırayla sonsuz elyaf serme (%42.6) ile havalı sermenin (%7.1) izlediği şekilden

takip edilebilmektedir. Mekanik olarak tarakla serilen tülbentlerin %44.5’inin

iğneleme, %31.2’sinin ısıl/termal bağlama, %24.3’ünün ise su jetiyle bağlama

tekniği ile sabitlendiği dikkat çekmektedir (Inda ve Edana, 2010; Saurer AG, 2010).

Şekil 3.10. 2007 dünya dokusuz yüzey üretiminin yöntemlere göre dağılımı (Inda ve

Edana, 2008; Saurer AG, 2010)

Dünyadaki üretim durumu gibi, Türkiye’nin dokusuz yüzey üretiminin

yüksek bir ivme ile artış gösterdiği belirlenmiştir. Ülkemizin dokusuz kumaş

üretiminin 2007 yılı için 93 bin ton olduğu ve bu miktarın dünya üretiminin

%1.62’sine tekabül ettiği tespit edilmiştir. Türkiye’de uygulanan üretimde; doku

serme/oluşturma yöntemlerinden en çok %53 oranında tarakla mekanik olarak serme

yöntemi kullanılmakta, bu yöntemi %46 oranıyla sonsuz elyaf serme ve %1 ile

eriyik püskürtme takip etmektedir. Mekanik olarak tarakla oluşturulup serilen

tülbentlerin sabitlenmesinde %58.5 oranında iğnelemeyle bağlama, %24.5 ile

ısıl/termal bağlama ve %17 ile su jetiyle bağlama yöntemleri tercih edilmiştir (Inda

ve Edana, 2010).

2007 Yılı İçin Üretimin Yöntemlere Göre Dağılımı (%)

Sulu Serme3,8%

Sonsuz Elyaf Serme42,6%

Tarakla Serme43,5%

Havalı Serme7,1%

Eriyik Püskürtme

3,0%

İğnelemeyle bağlama

Termal (ısıl) bağlama

Su jetiyle bağlama

%44.5

%31.2

%24.3


45

2007 yılı için dokusuz Yüzey Tüketiminin Kullanım Alanlarına Dağılımı (%)

Hijyen27,0%

Sağlık4,8%

Konfeksiyon5,3%

Mobilya8,8%

Filtrasyon6,6%

Otomotiv5,5%

Diğer Sanayi4,4%

İnşaat12,6%

Diğer13,3%

Emici Bez11,7%

Dünya dokusuz yüzey üretiminin %89’unu oluşturan Avrupa, Kuzey Amerika

ve Pasifik Asya bölgeleri tarafından üretilen dokusuz yüzeylerin 2007 yılı için

kullanım alanlarına dağılımı Şekil 3.11’de verilmektedir. Tüketilen mamullerin

%27’sinin hijyen, %12.4’ünün inşaat, %11.7’sinin emici bez, %8.8’inin mobilya

alanlarında kullanıldığı şekil incelendiğinde görülebilmektedir. Yapılan tahminlere

göre benzer eğilimin 2012 yılında da görüleceği düşünülmektedir.

Şekil 3.11. Dokusuz yüzey tüketiminin kullanım alanlarına dağılımı (Inda ve Edana, 2008)

3.5.2. İhracat/ithalat Durumu

Dünya İhracat/İthalat Durumu

Dünya dokusuz yüzey ticareti de üretimine paralel olarak, yıllar bazında

artarak gelişme göstermiştir. Çizelge 3.3’te dünya dokusuz yüzey ihracat ve ithalat

değerlerinin yıllar bazında değişimi bin dolar olarak verilmektedir. Hem ihracat hem

de ithalat yıllara göre artış göstermiştir. 2008 yılında ihracat 11.177798 milyon

dolara yükselmiştir. Aynı yıl dünya ihracatındaki %17.3’lük payı ile Almanya en çok

dokusuz yüzey ihraç eden ülke olmakta, Almanya’yı sırayla ABD, İtalya, Çin,

Japonya, Fransa izlemektedir. Türkiye ise ihracattan %0.9’luk pay almaktadır

(www.intracen.org, 2010).



46

Çizelge 3.3. Dünya dokusuz yüzey ticareti (www.intracen.org, 2010) Yıllar İhracat (Milyar Dolar) İthalat (Milyar Dolar) 2002 5.118,330 5.112,980 2003 6.389,340 5.981,253 2004 7.394,294 6.904,576 2005 8.019,525 7.684,792 2006 8.914,633 8.444,771 2007 10.103,003 9.476,019 2008 11.177,798 10.584,916

Dünya dokusuz yüzey ithalatı da benzer şekilde yıllar bazında artış göstererek

2008 yılında 10.584,916 milyar dolara yükselmiştir. İthalatta en büyük payı alan

ithalatçı ülke Almanya (8.9) olup, Almanya’nın arkasından gelen önemli dokusuz

yüzey ithalatçısı ülkeler sırayla ABD, Çin, İngiltere, Fransa, İtalya, Belçika, Japonya

olmaktadır. Türkiye’nin dokusuz yüzey ithalatı ise, dünya ithalatının %2.8’ini

oluşturmaktadır (www.intracen.org, 2010).

Çizelge 3.4’te ürün bazında dokusuz yüzey ihracatı ve ithalatı, ticarette geçen

ürün kodlarıyla birlikte verilmektedir. Dünya dokusuz yüzey ihracatının 2008 yılı

için 11.177,798 milyar dolar olduğu yukarıda belirtilmişti. Söz konusu ihracatın

kumaş miktarı olarak değerinin ise 2.163 milyon ton olduğu belirtilmektedir.

İhracattaki en büyük payı %18.2 ile sentetik ve suni liflerden elde edilen ve

25-70g/m2 gramaja sahip dokusuz mensucatın aldığı dikkat çekmektedir. Aynı yıl

için dünya dokusuz yüzey ithalatı kumaş miktarı olarak 2.459 milyon ton olduğu

tespit edilmiştir. Tüm ürün grupları içinde ihracatta da en büyük payı alan sentetik ve

suni liflerden elde edilen ve 25-70g/m2 gramaja sahip dokusuz mensucatın ithalattaki

%22’lik payı ile ön plana çıktığı görülmektedir.




47

Çizelge 3.4. 2008 yılı için ürün bazında dünya dokusuz yüzey ticareti (www.intracen.org, 2010)

Ürün Adı ve Kodu İhracat İthalat

(Bin Ton) Payı (%) (Bin Ton) Payı

(%) Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 25g ve daha az) (560311) 539.617 16.8 626.942 18.1 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 25g – 70g) (560312) 383.678 18.2 523.555 22 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 70g – 150 g) (560313) 276.799 14.6 303.085 15 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 150g ve daha fazla) (560314) 235.754 15.1 309.885 13.7 Dokunmamış mensucat, diğer ( gramajı 25g ve daha az) (560391) 71.109 2.2 99.555 3.1 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 25g – 70g) (560392) 271.871 13.4 263.575 12.1 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 70g – 150 g) (560393) 142.096 7.4 118.941 5.7 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 150g ve daha fazla) (560394) 241.900 12.3 212.965 10.3

Dokunmamış Mensucat Toplam (5603) 2162.824 100 2458.503 100

Türkiye İhracat/İthalat Durumu

Çizelge 3.5’te Türkiye dokusuz yüzey ticaretinin yıllar bazındaki değişimi

verilmektedir. Hem ihracat hem ithalat değerleri yıllara göre artış göstermiş olup,

çizelgede belirtilen tüm yıllar için ithalat miktarı ihracat miktarından fazla olmuştur.

Çizelge 3.5. Türkiye dokusuz yüzey ticaretinin değişimi (Emek, 2004,

www.intracen.org, 2010, www.itkib.org, 2010 ) Yıllar İhracat (Milyon Dolar) İthalat (Bin Dolar)

1999 9.121 51.562

2000 9.434 55.405

2004 45.869 143.133

2005 51.812 163.282

2006 71.532 182.622

2007 95.823 244.004

2008 96.617 298.339

2008 yılı Türkiye dokusuz yüzeyler ihracatı 96.617 milyon dolar olarak tespit

edilmiş olup, bu değer dünya dokusuz yüzey ihracatının %0.9’unu oluşturmaktadır.

2008 yılı baz alındığında ihracatın en fazla yapıldığı ülke Almanya (%8.9) olmaktadır. Bu



http://www.itkib.org


48

ülkeyi sırayla Çin, ABD, İngiltere, Fransa, İtalya, Belçika ve Polonya izlemektedir. Aynı yıl,

ülkemiz dünya dokusuz yüzey ithalatındaki %2.8’lik payı ile 298.339 milyon

dolarlık ithalat gerçekleştirmiştir. Türkiye’nin dokusuz yüzeyler açısından en çok oranda

ithalat yaptığı ülke toplam ithalattaki %17.3’lük payı ile Almanya olarak belirtilmekte,

Almanya’dan sonra önde gelen ülkeler ABD, İtalya, Çin, Japonya, Fransa, Belçika ve Kore

olmaktadır (www.intracen.org, 2010).

Türkiye’nin söz konusu kumaşların ticaretinde rol oynayan ürün grupları ve

bu ürünlerin ticaretteki paylarına Çizelge 3.6’da yer verilmektedir. Ülkemizin

dokusuz yüzey ihracatı 2008 yılı için kumaş miktarı bazında 27.143 bin ton olarak

gerçekleşmiştir. İhracatta en büyük payı sentetik ve suni liften 25g/m2’den daha az

gramaja sahip dokusuz yüzeyler (%40.2) almıştır. Türkiye’nin dokusuz yüzey ithalat

miktarı ise; 73.422 bin ton kumaş olarak tespit edilmiştir. En çok ithal edilen ürün

grubunun ithalattaki %38.6’lık payı ile sentetik liflerden üretilen ve 25-75g/m2

gramaja sahip dokusuz mensucat olduğu çizelgeden görülmektedir.

Çizelge 3.6. 2008 yılı için ürün bazında Türkiye dokusuz yüzey ticareti (www.intracen.org, 2010)

Ürün Adı ve Kodu İhracat İthalat

(Bin Ton) Payı (%) (Bin Ton) Payı

(%) Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 25g ve daha az) (560311) 11.917 40.2 18.715 19.1 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 25g – 70g) (560312) 9.836 36.7 30.585 38.6 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 70g – 150 g) (560313) 1.810 6.7 8.118 14.5 Dokunmamış mensucat, dokunabilir sent/suni liften (gramajı 150g ve daha fazla) (560314) 2.967 12.2 10.351 14.9 Dokunmamış mensucat, diğer ( gramajı 25g ve daha az) (560391) 0.079 0.7 0.305 0.4 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 25g – 70g) (560392) 0.213 1.8 2.951 6.1 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 70g – 150 g) (560393) 0.190 0.9 1.560 4.4 Dokunmamış mensucat, diğer (gramajı 150g ve daha fazla) (560394) 0.131 0.8 0.837 2.0 Dokunmamış Mensucat Toplam (5603) 27.143 100 73.422 100




49

3.6. Çalışmada İncelenen Üretim Metodları

Tez kapsamında üretilen numunelerin elde edilmesi sırasında doku oluşturma

yöntemi olarak mekanik (tarakla) serme, doku sabitleme yöntemi olarak ise iğneleme

yöntemi kullanılmıştır. Bu kısımda söz konusu yöntemler ayrıntılı olarak ele

alınmıştır.

3.6.1. Mekanik (Tarakla) Serme (Carding)

Bu yöntemin esası; liflerin tarak makinasında açılarak tülbent oluşturulması

ve doku katlama/serme sistemlerinden biriyle dokunun serilmesine dayanmaktadır.

Mekanik serme ile doku oluşturulabilmesi için öncelikle balyalar halindeki kesikli

liflerin konvansiyonel iplik üretiminde yer alan harman-hallaç makinalarında açılıp

temizlenmesi, hava akımıyla tarak makinalarına transfer edilmesi gerekmektedir.

Tarak makinasında gerçekleştirilen tarama işlemiyle küçük elyaf yumakları tek lif

halinde açılmakta, yapıdaki yabancı maddeler uzaklaştırılmakta, elyafa paralellik

sağlanmakta ve belirli ağırlıkta- genişlikte tülbent oluşturulmaktadır (Şekil 3.12)

(Albrecht ve ark., 2003; Duran, 2004).

Şekil 3.12. Mekanik yöntemle doku oluşumu (www.edana.org, 2008)

Nonwoven kumaş üretiminde genellikle iplikçilik endüstrisinde kullanılan

taraklar ve bunların bu tür kumaş üretimi için modifiye edilmiş modelleri

Harman-hallaçtan çıkan kesikli lifler

Tarama işlemi

Tülbent

Tülbendin katlanması

Doku Sarma



50

kullanılmaktadır. Söz konusu tarakların enleri, iplikçilikte kullanılan taraklardan

daha geniş olup, 2 ile 5m arasında değişmekte, makina hızları daha yüksek

olmaktadır. Şekil 3.13’te dokusuz yüzey üretiminde kullanılan tipik bir tarak

görülmektedir.

a

Şekil 3.13. Dokusuz yüzey üretiminde kullanılan tipik bir tarak (www.apparelsearch.com, 2006)

Şekil incelendiğinde; bu tip taraklarda iplikçilikte kullanılan taraklardan farklı

olarak, şapka tertibatı yerine çalışıcı ve yolucu silindirlerin yer almakta olduğu

görülmektedir. Brizör, tambur, çalışıcı ve yolucu silindirlerin yüzeyleri metal teller ile

kaplı olup, teller karşılıklı çalışan silindirlerde ters yönde yönlemiş durumda

bulunmaktadır. Bu tip taraklarda tarama işlemi tambur ve çalışıcı silindirin teğet

noktasında gerçekleşmekte, çalışıcı silindirlerden yolucu vasıtasıyla alınan lifler taranıp

paralel hale gelinceye kadar tekrar tarama işlemine tabi tutulmaktadır (Jirsak ve

Wadsworth, 1999; Turbak, 2003; Duran, 2004).

Nonwoven üretiminde kullanılan taraklarda bulunan tellerin sıklığının arttırılması,

silindir hızlarının yükseltilmesi gibi işlemler tarağın etkinliğini arttırmaktadır. Bunun

yanında; oluşturulacak tülbentte liflerin farklı yönde yönlenmesi için taraktaki silindir

sayıları ve silindirlerin birbirine göre konumları değiştirilebilmekte, çift tamburlu sistemler

a

b c d

e

f g

h i

a) Besleme masa b) Besleme silindirleri c) Brizör

g) Yolucu h) Doffer i) Tarayıcı

d) İletici silindirler e) Tambur f) Çalışıcı



51

kullanılabilmektedir. Tarak makinasına eklenen randomizer (karıştırıcı) sistemle de liflerin

dokuda farklı yönde yerleşmesi sağlanabilmektedir (Russell, 2007; Can, 2005).

Tarak makinasında lifler paralel hale getirildiği için, oluşan dokuda lifler makina

yönüne paralel halde bulunmaktadır. Bu da, oluşan dokunun makina yönünde

mukavemetinin ve diğer özelliklerinin daha iyi olmasına, çapraz yönde ise aksi durumun

söz konusu olmasına neden olmaktadır. Bir başka deyimle, oluşan doku her iki yönde

farklı özellikler göstermekte, anizotropik yapıda bulunmaktadır. Kullanım yerinde

beklenen özelliklere göre, yapının her iki yönde de aynı özellikleri göstermesi (izotropik

yapı) istenebilmekte, bunu sağlamak için de liflerin farklı yönlerde yönlenmesini sağlamak

amacıyla doku katlama (serme) tertibatının kullanılması gerekmektedir. Ayrıca; oluşan

tülbentteki bölgesel farklılıkları ortadan kaldırmak ve üretilmesi hedeflenen dokusuz

yüzeyin gramajının ayarlanabilmesi için de doku katlama-serme tertibatlarına ihtiyaç

duyulmaktadır. Doku serme işlemi; paralel, çapraz ve dikey serme olarak üç şekilde

gerçekleştirilebilmektedir. Şekil 3.14’te bu üç tip doku katlama-serme şekli görülmektedir

(Jirsak ve Wadsworth, 1999; Turbak, 1993; Duran, 2004; Sadıkoğlu, 1999).

Şekilden de takip edildiği gibi, paralel sermede farklı tülbentler paralel halde

olacak şekilde üst üste serilmekte ve daha sonra doku sabitleme ünitesine taşıyıcı bantlar

sayesinde sevk edilmektedir.

Çapraz serme; en çok kullanılan doku serme tipi olup, bu yöntemde besleme bandı

(b) vasıtasıyla beslenen tarak tülbendi (a) ileri-geri hareket eden taşıma silindirleriyle (c, d)

üst üste çapraz şekilde sevk bantlarına dik biçimde hareket eden iletim bandı (e) üzerine

serilmektedir. Bu şekilde elde edilen dokularda liflerin bir yöne yönlenmesi engellenmiş

olmaktadır.

Dikey serme yöntemi ile üretilmiş tülbentlerde liflerin büyük kısmı malzemenin

alanına dik yönde yerleşmekte; oluşan yapı, liflerin konumu nedeniyle sıkışmaya karşı

yüksek mukavemet ve elastik toparlanma göstermektedir. Bu serme biçiminde; aşağı-

yukarı hareket eden tarak (2) ile beslenen tülbent (1), ileri-geri hareket eden baskı

çubuğunun (5) ucundaki iğne ve çalışıcı silindir yardımıyla çekilmekte ve tülbentten

kıvrım (lamel) oluşturulmaktadır. Söz konusu kıvrım, taşıyıcı bant (3) ile ızgara (4)

arasına çalışıcı silindirle (6) itilerek serme işlemi tamamlanmaktadır (Sadıkoğlu, 1999;

Jirsak ve Wadsworth, 1999; Mıdıklı, 2001).


52

a) Paralel serme

b) Çapraz serme

c) Dikey serme Şekil 3.14. Farklı doku katlama-serme yöntemleri (Jirsak ve Wadsworth, 1999;

Sadıkoğlu,1999; Duran, 2004)

a) Tülbent b) Besleme bandı

c) Üst taşıma bandı d) Alt taşıma bandı

e) İletim bandı f) Serilmiş doku

Farklı tülbentler

Taşıyıcı bant

1) Tülbent 2) Tarak

3) Taşıyıcı bant 4) Izgara

5) Baskı çubuğu 6) Çalışıcı silindir


53

3.6.2. İğneleme (Needle-Punch) Yöntemi

Her türlü elyaf için uygun olan bu yöntem, bütün doku oluşturma yöntemleri

ile elde edilmiş dokuların bağlanmasında kullanılabilmektedir. Şekil 3.15’te çalışma

prensibi ile iğnelerin hareketinin görüldüğü bu teknik, özel dizayn edilen ve üzerinde

çentikler bulunan iğnelerin doku üzerine dikey olarak indirilmesi ve çekilmesi

esasına dayanmaktadır. İğnelerin yapıya dikey olarak girip çıkmasıyla yapıdaki lifler

iğnelerin çıkıntıları sayesinde birbirlerinin içerisinden çekilerek dolaştırılmakta ve

tülbent sabitlenmektedir (Kerr, 1972; Jirsak ve Wadsworth, 1999; Duran, 2004;).

Şekil 3.15. İğneleme hareketi (www.apparelsearch.com, 2006; www.edana.org, 2010)

Şekil 3.16’da tipik bir iğneleme makinası ve ana elemanları gösterilmektedir.

Bu tip makinalarda, iğne tablası üzerinde yer alan çentikli iğneler, üst levhanın

deliklerinden geçmekte, doku içerisine periyodik aralıklarla batıp çıkmaktadır.

Üzerinde iğne geçişi için delikler bulunan üst levha ile üzerinde lameller bulunan alt

levha, sabitlenmek istenen tülbente ve iğnelere kılavuzluk görevi yapmaktadır. Her

dalışta iğneler belirli sayıda lifi yakalayarak dokunun içinden çekmekte, liflerin

birbirine dolaşarak bağlanması sağlanmaktadır. İğneler geri çekildiğinde, bağlanan

dokusuz yüzey sevk bandı ile hareket ettirilmekte ve oluşan kumaş sarılmaktadır

(Jirsak ve Wadsworth, 1999; Russell, 2007; Duran, 2004).

İğne tablası

İğneler Bağlanmamış

doku




54

Şekil 3.16. İğneleme ile bağlama yöntemi (www.apparelsearch.com, 2006)

İğne; iğneleme makinasının çalışan en önemli parçası olup, geliştirilmiş çok

sayıda iğne tipi bulunmaktadır. Şekil 3.17’de iğneleme ile üretimde yaygın olarak

kullanılan gövdesi kademeli ve kademesiz iğne tipleri ve iğnelerin kısımları

görülmektedir.

a) Gövdesi kademesiz iğne b) Gövdesi kademeli iğne Şekil 3.17. Yaygın olarak kullanılan iğne tipleri ve kısımları

(www.fosterneedleusa.com, 2010)

Tipik bir iğnede bulunan temel kısımlar dirsek, gövde, kılıç, çentik ve uçtur.

Bu kısımlarla ilgili bilgi aşağıda verilmektedir.

Lif tülbenti

Besleme silindirleri

Üst levha Alt levha

İğne tablası İğneler

Ana tahrik mili

İğnelenmiş kumaş

İğne tezgahı

Üst levha İğneler

Lameller

Dirsek

Gövde

Çentik

Uç

Kılıç

Konik Kademe

Dirsek

Gövde

1. Konik Kademe

2. Konik Kademe

İnce Gövde

Kılıç Çentik

Uç


http://www.fosterneedleusa.com


55

Dirsek: İğnenin iğne plakasına takılmasını sağlayan kısım olup, iğnenin iğne

plakasında istenen düzende dizilimine de yardımcı olmaktadır. Enine kesiti

daireseldir.

Gövde: İğnelerin iğne plakası üzerinde sabit şekilde durmasını sağlayan kısımdır ve

enine kesiti daireseldir.

Kılıç: İğnelemeyi sağlayan çentikleri üzerinde taşıyan parça olup, kesit şekli

eşkenar üçgen, yıldız, dörtgen olabilmektedir. Kılıç üzerinde yer alan

çentikler; her köşede bulunan çentikler aynı hizaya gelmeyecek biçimde ve

birbirlerine eşit mesafede yerleştirilmiştir.

Çentik: İğnelerin dokuya girişiyle beraber liflerin tutulmasını ve aşağı doğru

taşınmasını gerçekleştirerek birbirine dolaşmasını sağlayan elemandır.

Çentikler standart ve kapalı olmak üzere iki çeşitte olabilmektedir. Tipik bir

çentikle ilgili bilinmesi gereken parametreler; çentik yüksekliği, derinliği,

açısı, çentik ucu tipi, boyun uzunluğu ve açısı olup, Şekil 3.18’de

görülmektedir.

Şekil 3.18. İğne üzerindeki tipik bir çentiğin özellikleri (www.fosterneedleusa.com, 2010)

Uç: İğnelerin dokuya rahat giriş yapabilmeleri için iğnelerin en ucunda bulunan

kısımdır, kullanım yerine göre iğneler sivri ya da küt uçlu olabilmektedir.

Gövdesi kademeli iğnelerde yukarıda bahsedilen kısımların yanı sıra ince

gövde bölümü bulunmaktadır. Bu bölüm sayesinde iğneler batma gücünü arttırmakta

ve elastikiyet kazanmaktadır. Kullanılan iğneler; bahsedilen kısımlarının tipine ve

Boyun derinliği

Boyun uzunluğu

Çentik açısı

Çentik derinliği Boyun açısı



56

ölçülerine göre farklılık gösterebilmektedir. Geliştirilen numaralandırma sistemleri

ile iğneler standartlaştırılmıştır. Şekil 3.19’da özellikleri verilen bir iğne için

numaralandırma sisteminde bulunan sayıların anlamları verilmektedir.

Şekil 3.19. Tipik bir iğnenin ölçülerle gösterimi (www.fosterneedleusa.com, 2010)

Üretilen dokusuz kumaşın gramajına ve özelliklerine göre; iğneleme işlemi

ön iğneleme ve son iğneleme olmak üzere birkaç defa uygulanabilmekte, yüzeyin her

iki tarafından ya da bir tarafından, düz veya açılı şekilde gerçekleştirilebilmektedir.

Bunun yanında, üretilmesi planlanan kumaşın özelliklerine göre; iğne tipi, sayısı,

dizilişi, dizilme sıklığı, uzunluğu, kalınlığı, iğne üzerindeki çentik sayısı, iğnelerin

dalma derinliği ve iğneleme hızı değiştirilebilmektedir (Ağırgan, 2003; Dandik,

2003; Duran, 2004).

Bu yöntem kullanılarak üretilen kumaşlar; yeterli mukavemete, yüksek uzama

ve esneklik özelliklerine sahiptir. Söz konusu dokusuz kumaşlar; temizlik bezi,

filtrasyon malzemesi, ayakkabı iç ve dış tabakaları, astar, tela, filtrasyon malzemesi,

yalıtım, dolgu amaçlı, çatı kaplaması, mobilya dokusu, eldiven astarları, bebek bezi

dokuları olarak kullanım alanı bulmaktadır (Turbak, 2003; Duran, 2005; Özen,

2001).

15 x 18 x 36 x 3 RB Foster 20 6- 3.5 NK

Gövde Numarası

İnce Gövde Numarası

Kılıç Numarası

İğne boyu

Çentik tipi

Çentik açısı

Çentik sayısı Çentik ucu tipi

Çentik derinliği


4. MATERYAL VE METOD Emel ÇİNÇİK

57

4. MATERYAL VE METOD

4.1. Materyal

Çalışmada materyal olarak; selüloz esaslı rejenere bir lif olan viskon ve petrol

kökenli sentetik bir lif olan polyester lifi kullanılmıştır. Her iki lifle ilgili genel

bilgiler ve çalışmada kullanılan liflerin özellikleri aşağıda özetlenmektedir.

4.1.1. Viskon Lifi

Viskon lifi; kızılçam, kayın, ladin, kavak gibi selüloz oranı yüksek olan

ağaçlardan yararlanılarak elde edilen selülozun, kimyasal işlemlere tabi tutulmasıyla

yapay olarak üretilen kesikli bir lif tipidir. Viskon üretiminde söz konusu ağaçlar;

kabuk kısımları çıkarıldıktan sonra, talaş adı verilen küçük parçalara ayrılmaktadır.

Talaşın, yüksek sıcaklıkta ve basınçta NaOH (Sodyum hidroksit) ya da Ca(HS03)2

(Kalsiyum hidrojen sülfit) gibi kimyasallarla muamele edilmesi sonucunda, yapıda

selüloz dışında bulunan diğer maddelerin (linyin, hemiselüloz, pektin gibi)

uzaklaştırılması sağlanmaktadır. Elde edilen saf selüloz, %17,5-18’lik NaOH

çözeltisinde 18–20°C’de bekletilerek eritilmekte, homojen bir karışım olması için

daha küçük parçalara ayrılmaktadır. Daha sonra CS2 (karbon sülfür) ile işlem

gördükten sonra, viskoz adı verilen turuncu renkte ve koyu kıvamda bir çözelti elde

edilmektedir. Bu çözelti, yaş çekim (eğirme) yöntemi ile filament haline

dönüştürülmekte, elde edilen filamente viskoz ipeği adı verilmektedir (Başer, 1983;

Başer, 1992).

Yaş eğirme yönteminde; viskoz çözeltisi Şekil 4.1’de görüldüğü üzere, bir

koagülasyon banyosu içerisinde bulunan ve üzerinde birden çok delik bulunan düse

adı verilen üretim kafasına sabit basınçla sevk edilmekte, oluşan filamentler

koagülasyon banyosundaki çözelti sayesinde düseden çıktığı halde katılaşmaktadır.

Daha sonra lif içerisindeki moleküllerin lif eksenine düzgün yerleşimi (lif

oryantasyonu) için oluşan filamentler germe-çekme işlemine tabi tutulmakta,

koagülasyon banyosundan arta kalan maddelerin giderilmesi amacıyla yıkanmakta,


58

çeşitli kimyasallarla işlem görmekte ve bobinlere sarılmaktadır. Filament halindeki

viskoz ipeğinin istenen boyda kesilmesi ile kesikli lif olan viskon lifi elde

edilmektedir (Başer, 1988; Başer, 1992).

Şekil 4.1. Yaş çekim ile viskon lifi üretimi (Başer, 1992)

Viskon lifi, kullanılan düsenin deliklerinin şekline göre istenen enine kesit

şeklinde üretilebilmekte olup genellikle mısır patlağı şekli olarak tabir edilen girintili

çıkıntılı enine kesite sahiptir. Uzunlamasına olarak bakıldığında lif boyunca uzanan

çizgiler mevcuttur. Selüloz esaslı diğer liflere oranla daha parlak renkte olup,

yoğunluğu 1.49-1.53g/cm3’tür. Yapıdaki kristalin bölge oranı %40 olduğundan, %70

oranında kristalin bölgeye sahip pamukla karşılaştırıldığında mukavemeti daha azdır.

Kuru haldeyken mukavemeti 2-3g/denye iken, ıslandığında %30-40 oranında

mukavemetini kaybı söz konusu olmakta ve mukavemeti 0.95-1.5g/denye

seviyelerine düşmektedir. Kopma uzaması ise %17 ile %30 arasında değişim

göstermektedir. Viskon lifi hidrofil bir elyaf olup, standart atmosfer koşullarında

%11-13 oranında nem çekebilmektedir (Başer, 1983; Başer, 1992; Yakartepe, 1996;

Albrecht ve ark., 2003).

Piyasada yaygın olarak bulunma, düşük maliyet ve her türlü dokusuz yüzey

üretim yöntemi ile işlem görebilme özellikleri bakımından dokusuz yüzey

sanayisinde tercih edilen bir lif türü olan viskon; özellikle emme yeteneği ile birlikte

a b c

d

f g h

a) Viskoz çözeltisi b) Pompa c) Düse (Spineret) d) Katılaşan filamentler e) Koagülasyon banyosu

e

f ) Germe-Çekme g) Yıkama ve kimyasal işlem h) Kurutma i) Sarma

.

. .

i

.


59

ıslak mendil, temizlik bezi olarak ve sağlık ile hijyen alanlarındaki dokunmamış

kumaşlarda kullanılmaktadır (Buresh, 1962; Jirsak ve Wadsworth, 1999).

Çalışmada kullanılan viskon lifleri LENZING marka olup Leeds Üniversitesi

(İngiltere) Tasarım Bölümünde, Dokusuz Yüzeyler Araştırma Grubuna ait

laboratuarlardan temin edilmiştir. İnceliği 1.7dtex, uzunluğu 40mm olarak belirtilen

viskon liflerinin incelik, uzunluk, mukavemet, kopma uzaması, kıvrım oranı,

enine/boyuna kesit şekli gibi özellikleri ADVANSA-SASA Polyester Sanayi AŞ

firmasının lif analiz laboratuarlarında Advansa standartları esas alınarak

gerçekleştirilmiştir. İncelik ve uzunluk tayini için Vibromat ME cihazı kullanılırken

mukavemet ve kopma uzaması için Instron 4301 cihazı kullanılmıştır. Çizelge 4.1’de

viskon liflerine uygulanan testlerin sonuçları uygulanan test standartları (F140,

F003…gibi) ile birlikte verilmekte, Şekil 4.2’de ise viskon lifinin enine ve boyuna

kesit şekilleri gösterilmektedir.

Çizelge 4.1. Çalışmada kullanılan viskon lifi test sonuçları İncelik Uzunluk Kopma

Mukavemeti Kopma

Uzaması Kıvrım Oranı

F140 F003 F131 F131 F005

dtex denye mm g/denye cN/tex % kıvrım/cm

1.678 1.510 39.5 2.98 26.3 26.98 4.10

Şekil 4.2. Çalışmada kullanılan viskon lifinin enine ve boyuna kesit şekli


60

Çizelgeden, tez kapsamında kullanılan viskon liflerinin; 1.678dtex inceliğe,

39.5mm uzunluğa sahip olduğu, lifin kopma mukavemetinin ise 2.98g/denye olduğu

görülmektedir. Ayrıca, söz konusu lifin enine kesiti girintili yapıda iken, boyuna

kesitinde ise boyuna yönde uzanan çizgiler mevcuttur.

4.1.2. Polyester Lifi

Tekstil sanayisinde yoğun olarak kullanılan sentetik bir lif olan polyester;

etilen glikol ile organik asitlerden teraftalik asit veya dimetil terftalatın

kondensasyonu ile elde edilen Poietilenteftalat (PET) polimerinin eriyikten çekilmesi

ile elde edilmektedir. Elde edilen polimer madde yaklaşık 4mm boyutlarında

kesilmekte ve granül (çips) adı verilen şekle dönüştürülmektedir. Elde edilen

granüller yumuşak eğirme yöntemi ile filament haline dönüştürülmektedir.

Yumuşak eğirme yönteminde; Şekil 4.3’ten de görüleceği üzere, kimyasal

yolla elde edilen polimer parçaları, ısıtılmış ızgara ya da ekstrüderden oluşan eritme

ünitesinde erime noktası üzerindeki sıcaklığa ısıtılarak eritilip sıvı haline

getirilmektedir. Erimiş polimer bir pompa yardımıyla sabit basınç altında düse

başlıklarından soğuk hava akımı bulunan odalara püskürtülmektedir. Soğuk hava

akımı yardımıyla katılaşan liflere, bitim işlemi uygulanmakta ve daha sonra germe-

çekme işlemi ile lif oryantasyonu sağlanarak lifler bobinlere sarılmaktadır. Kullanım

yerine göre; kesikli lif üretimi için lifler istenen boyda kesilmekte ve

balyalanmaktadır (Başer, 1983; Başer 1992; Yakartepe, 1996, Demiryürek, 2009).

Polyester lifi; kullanılacağı yere göre üretimdeki düse deliklerinin şekli

değiştirilerek istenen enine kesit şeklinde (üçgen, yıldız, yarım ay gibi) ve incelikte

üretilebilmekle birlikte genellikle dairesel enine kesite sahiptir. Boyuna kesiti ise

pürüzsüz ve muntazam olup cam çubuğa benzemektedir. Parlak görünümlü olan

polyester lifi, 1.35 g/cm3 ile 1.45g/cm3 aralığında yoğunluğa sahiptir. Bu tür lifler

gerilmeye, eğilip bükülmeye karşı oldukça dayanıklı olmakla beraber mukavemeti 3-

9 g/denye aralığında değişmektedir. Ayrıca ıslandığında mukavemet kaybı

olmamaktadır. Hidrofob karakterli olan polyester lifi, standart atmosfer koşullarında

%0.4-0.8 oranında nem çekebilmektedir. Isıya ve kimyasallara karşı oldukça


61

dayanıklı durumda bulunan bu tür liflerin boncuk oluşturmaya eğilimi oldukça

yüksek olup statik elektriklenme özelliği nedeniyle üretim sırasında problemler

çıkabilmektedir (Başer, 1983; Başer, 1992; Yakartepe, 1996; Albrecht ve ark., 2003).

Şekil 4.3. Yumuşak eğirme yöntemiyle polyester üretimi (Başer, 1992; Demiryürek, 2009)

Yüksek mukavemet, kimyasallar ile ısıya karşı yüksek dayanım, hacimli yapı

gibi özellikleri nedeniyle dokusuz yüzey üretiminde tercih edilen polyester lifleri, söz

konusu sanayide mamullerde tek başına kullanılabildiği gibi farklı özellikteki liflerle

de karıştırılarak kullanılabilmektedir. Genellikle; lamine edilmiş ve kaplama

kumaşların tabanında, suni deri, jeotekstil, hijyenik ped, ıslak mendil, filtrasyon

malzemesi üretiminde kullanılmaktadır (Buresh, 1962; Jirsak ve Wadsworth, 1999).

Çalışmada kullanılan polyester lifleri ADVANSA firması tarafından üretilmiş

olup Leeds Üniversitesi (İngiltere) Tasarım Bölümünde, Dokusuz Yüzeyler

Araştırma Grubuna ait laboratuarlardan temin edilmiştir. İnceliği 1.6dtex, uzunluğu

b

d e

f

i

j

k

. .

. .

Katı polimer granülleri

g h

a

c

d e

i

f

j

k

. .

. .

Katı polimer granülleri

h

g

a) Isıtılmış ızgara b) Ekstrüder c) Erimiş polimer d) Pompa

e) Filtre f ) Düse başlığı g) Soğuk hava akımı h) Katılaşan lifler

i) Bitim işlemleri j) Germe-çekme k) Sarma


62

38mm olarak belirtilen polyester liflerinin incelik, uzunluk, mukavemet, kopma

uzaması, kıvrım oranı, enine,/boyuna kesit şekli gibi özellikleri de ADVANSA-

SASA Polyester Sanayi AŞ firmasının lif analiz laboratuarlarında Advansa

standartları esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Çizelge 4.2’de çalışmada materyal

olarak alınan polyester liflerine uygulanan testlerin sonuçları, uygulanan test

standartları (F140, F003…gibi) ile birlikte verilmekte, Şekil 4.4’te ise söz konusu

lifinin enine ve boyuna kesit şekilleri gösterilmektedir.

Çizelge 4.2. Çalışmada kullanılan polyester lifi test sonuçları

İncelik Uzunluk Kopma

Mukavemeti Kopma

Uzaması Kıvrım Oranı

F140 F003 F131 F131 F005

dtex denye mm g/denye cN/tex % kıvrım/cm

1.61 1.45 38.1 6.1 53.9 34.45 4.77

Çalışmada materyal olarak kullanılan polyester lifinin 1.61dtex inceliğinde,

38.1mm uzunluğunda olduğu, mukavemetinin ise 6.1g/denye olarak tespit edildiği

çizelgeden takip edilmektedir. Söz konusu lifin enine kesitinin dairesel olduğu,

boyuna kesitinin pürüzsüz yapıda bulunduğu Şekil 4.4’te görülmektedir. Çalışmadaki

polyester ile viskon liflerinin incelik ve uzunluk değerleri birbirine oldukça yakındır.

Materyallerin bu özellikte seçilmesinin nedeni oluşturulacak karışımın daha homojen

yapıda olmasını sağlamaya çalışmaktır.

Şekil 4.4. Çalışmada kullanılan polyester lifinin enine ve boyuna kesit şekli


63

4.2. Metod

4.2.1. Kumaş Üretimi

Çalışmanın deneysel kısmında numune olarak kullanılmak üzere; Leeds

Üniversitesi (İngiltere) Tasarım Bölümünde, Dokusuz Yüzeyler Araştırma Grubuna

ait laboratuarda bulunan laboratuar tipi makinalarda, polyester ve viskon liflerinden

farklı karışım oranlarında, farklı gramaj ve iğneleme yoğunluklarında dokusuz

yüzeyler elde edilmiştir. Kumaş üretimi için izlenen işlem akışı Şekil 4.5’te

verilmektedir. Polyester ve viskon lifleri öncelikle istenen karışım oranlarında

hazırlanmış, daha sonra doku oluşturulmuş, oluşturulan doku çapraz olarak serilmiş

ve son olarak sabitlenmiştir. Söz konusu aşamalarla ilgili ayrıntılar aşağıda

verilmektedir.

Şekil 4.5. Çalışmadaki numune kumaşların üretimi için iş akışı

4.2.1.1. Liflerin Hazırlanması

Numune kumaş üretimi için gerekli olan polyester ve viskon lifleri, balya

halinde bulunduğu için öncelikle lif tutamlarının açılması amacıyla Şekil 4.6’da

teknik çizimi ve resmi görülen lif açıcıda işlem görmüştür. Söz konusu lif açıcı,

Liflerin Hazırlanması

Doku Oluşumu

Dokunun Serilmesi

Dokunun Sabitlenmesi


64

laboratuar tipi olup elle beslenmekte ve üretim hızı açılan lif türüne bağlı olarak 10-

15kg/saat aralığında değişim göstermektedir.

a) Lif açıcının teknik çizimi

b) Lif açıcı ve biriktirme odasının resmi Şekil 4.6. Numune kumaş üretimi için kullanılan lif açıcı ve biriktirme odası

Numune kumaş için gerekli olabilecek lif miktarı 20 kg polyester ve 20 kg

viskon olarak belirlendikten sonra; özellikleri Çizelge 4.1 ve 4.2’de belirtilen gerekli

miktardaki polyester ile viskon lifleri balyalarından alınarak, elle bir miktar açılıp

besleme bandına yerleştirilerek lif açıcıya beslenmiştir. Açma ve temizleme

. . . .

. .

. . .

. a

b

c

d

e

g

a) Besleme bandı b) Besleme silindirleri

c) Açıcı silindir d) Temizleyici silindirler

e) Fan f) İletim kanalı

f

g) Dağıtıcı h) Biriktirme odası

h


65

silindirleri aracılığıyla lif tutamları tek lif haline getirilmiş, lif açıcıya eklenen fan

sistemiyle sağlanan hava emişiyle biriktirme odasına taşınmıştır (Şekil 4.6).

Dokunmamış kumaşta karışım oranlarının kumaş özelliklerine olan etkisini

belirlemek için Çizelge 4.3’te belirtilen karışım oranlarında kumaş üretimi

gerçekleştirilmiştir. Çizelgede ayrıca her bir karışım oranını sağlamak için hazırlanan

lif miktarları da belirtilmiştir. Örneğin; %75 Polyester/ %25 Viskon karışım oranını

sağlamak için 6kg polyester, 2kg viskon hazırlanmıştır.

Çizelge 4.3. Çalışmada kullanılan karışım oranları

Karışım Oranları (%) Hazırlanan Lif miktarı (kg)

Polyester Viskon Polyester Viskon 1 100 0 8 0

2 75 25 6 2

3 50 50 4 4

4 25 75 2 6

5 0 100 0 8

TOPLAM 20 20

Her bir karışım tipi için gerekli olan miktarda lifler hazırlandıktan sonra,

karışım işlemi sandviç harmanlama ile gerçekleştirilmiştir. Bu yöntemde, karışımda

bulunması gereken her bir lif miktarı 4 eşit parçaya bölünmüş, sırayla üst üste 8

katman halinde serilmiştir. Şekil 4.7’de %75 Polyester/ %25 Viskon karışımı için

sandviç harmana örnek verilmiştir. Söz konusu karışım için gerekli olan 6kg

polyester ve 2 kg viskon 4 eşit parçaya ayırılmış ve şekildeki gibi katmanlar halinde

bir kaba serilmiştir.

Her bir karışım tipi için bu şekilde hazırlanan lif karışımı öncelikle kabın

içerisinde elle dikey olarak karıştırılmış, daha sonra lif açıcıya tekrar beslenerek

açılmış, karışımın homojenliği sağlanmaya çalışılmıştır. Ayrıca hava emişi ile

biriktirme odasındaki sevk edilen liflerin Şekil 4.8’de görülen dağıtıcı vasıtasıyla

daha homojen bir karışımın oluşması sağlanmıştır.


66

Şekil 4.7. %75 Polyester/ %25 Viskon karışımı için sandviç harmanı

Şekil 4.8. Lif açıcıda açılan karışımın hava emiş kanalı ile biriktirtme odasına sevki

4.2.1.2. Dokunun Oluşumu ve Serilmesi

Çalışmada doku oluşturma ve serme yöntemi olarak tarakla mekanik serme

yöntemi kullanılmış, dokunun istenen gramajını sağlamak ve liflerin farklı yönlerde

yönlenmesi amacıyla çapraz serim tekniği kullanılmıştır. Karıştırılan ve biriktirme

odasına toplanan lifler; Şekil 4.9’da teknik çizimi görülen ve dokusuz yüzey imalatı

için modifiye edilmiş olan tarak makinasında işlem görerek doku oluşturulmuştur.

Söz konusu tarak makinası; iplik üretiminde kullanılan konvansiyonel bir tarak

makinasından farklı olarak iki adet tambura sahip olurken, iplikçilikte kullanılan

tarak makinasındaki şapka tertibatının yerini çalışıcı ve yolucu silindirler olarak tabir

edilen silindirler almıştır.

1.5kg Polyester

1.5kg Polyester

1.5kg Polyester

1.5kg Polyester

0.5kg Viskon

0.5kg Viskon

0.5kg Viskon

0.5kg Viskon

Sandviç Harmanlama Örneği


88

Şekil 4.9. Çalışmada kullanılan ve dokunmamış kumaş üretimi için modifiye edilmiş tarak makinası

3.M

ATER

YA

L VE M

ETOD

Emel Ç

İNÇİK

67

.

. . . .

. .

.

. .

. .

. . .

.

. .

. . . .

. .

. .

. .

. c

d

e

f

g

h

i

j

i

l

m

h

g

k

a) İğneli hasır b) Hopper c) Besleme masası d) Ağırlık tablası

e) Besleme silindirleri f) Brizör g)Çalışıcı silindirler h) Yolucu silindirler

i) Tambur j) Transfer silindirleri k) Izgaralar l) Doffer

m) Tarayıcı n) Eğimli taşıyıcı bant

. . .

.

.

.

a b

Lif beslemesi

Çapraz serici

. n

Elyaf akış yönü


68

Beslemenin gerçekleştirildiği yönden bakıldığında ilk tamburla çalışan üç

adet çalışıcı-yolucu silindir çifti varken, ikinci tambur etrafında 6 çift silindir yer

almaktadır. Tambur ile çalışıcı-yolucu silindir çiftleri arasındaki etkileşimle lif

tutamları tek lif halinde açılmakta, paralelleştirilmektedir. Ayrıca karışımın daha

homojen olması sağlanmakta, belirli ende ve ağırlıkta tülbentler elde edilmektedir.

Oluşturulan tülbentin gramajı besleme silindirinin hızının arttırılıp azaltılmasıyla

değiştirilebilmektedir. Bunun yanında; söz konusu tarak makinası laboratuar tipi

olduğundan ve yalnızca araştırma/geliştirme çalışmalarında kullanıldığından,

sanayideki üretim hızından oldukça düşük bir hız olan 1.25-1.5 kg/saat gibi bir hızda

çalışmaktadır. Şekil 4.10’da çalışmaya materyal olan numunelerin üretimi sırasında,

kullanılan tarak makinasından alınan görüntüler görülmektedir.

Şekil 4.10. Çalışma sırasında tarak makinasından alınan görüntüler

Çalışmada; 50g/m2, 75g/m2 100g/m2 ve 125g/m2 olmak üzere 4 farklı

gramajda ve her bir gramaj için 3 farklı iğneleme yoğunluğunda kumaş üretimi

gerçekleştirildiğinden dolayı, tülbent gramajları çapraz serim ve iğneleme sonunda

a) Hopper kısmı b) Yandan görünüş

c) Çalışıcı-yolucu silindirler d) Oluşan tülbent


69

seçilen gramaj değerlerine ulaşılacak şekilde ayarlanmıştır. Her bir karışım tipi için

aynı gramajlarda tülbent üretimi tekrarlanmıştır. Gramajların bu değerlerde

seçilmesinin nedeni makinanın alt sınırının 50 g/m2 üst sınırının ise 125g/m2

olmasıdır. Bunun yanında; sanayi ile yapılan görüşmelerde seçilen hammadde ve

üretim yöntemiyle üretilen mamullerin bu gramaj aralığında üretildiği de tespit

edilmiştir.

Tarak makinasının sonuna eklenen çapraz serme tertibatı ile; tarak makinası

tarafından oluşturulan tülbentler, homojen karışımın sağlanması, doku eni ve

boyunca gramaj ile kalınlığın sabit olması ve de doku içerisinde yer alan liflerin

farklı yönlere yönlendirilmesi amaçlarıyla çapraz olarak serilmiştir. Şekil 4.11’de

çalışmada kullanılan çapraz serim tertibatının hem teknik çizimi hem de resmi

görülmektedir.

a) Çapraz serme tertibatının teknik çizimi

b) Çapraz serme tertibatının resmi Şekil 4.11. Çalışmada kullanılan çapraz serme tertibatı

.

. . .

.

. .

. .

. .

İğneleme tezgahı

Tarakta oluşan tülbent

Çapraz sericiye dik olan taşıyıcı bant


70

Çapraz olarak serilen doku, şekilde de görüldüğü gibi, çapraz serim

tertibatına dik olarak konumlandırılan taşıyıcı bant vasıtasıyla iğneleme tezgahına

sevk edilmiştir.

4.2.1.3. Dokunun Sabitlenmesi

Tez kapsamında numune üretiminde; serilen dokunun sağlamlaştırılması için

doku sabitleme yöntemi olarak iğneleme yöntemi kullanılmıştır. Şekil 4.12’de

çalışmada kullanılan iğneleme tezgâhının (makinasının) teknik çizimi ve resmi

gösterilmektedir. Şekilden de takip edildiği üzere, çapraz serim tertibatına dik

yöndeki taşıyıcı banda serilen doku, bu bant vasıtasıyla iğneleme bölgesine

beslenmiştir. İğne tablasına yerleştirilen iğnelerin kumaş yapısına dik olarak aşağı

yukarı hareketiyle doku içerisinde bulunan liflerin birbirine dolanması ve yapının

keçeleştirilerek sağlamlaştırılması sağlanmıştır. İğneleme işlemine tabi tutulan doku

sarma silindirleri yardımıyla levende sarılmıştır. Üretim sırasında iğneleme

tezgahının hızı 0.5-0.7m/dk, iğneleme yoğunluğu 75 iğneleme sayısı/cm2’ye ayarlı

olup tüm kumaşların üretimi sırasında bu değerler sabit tutulmuştur.

a) Tezgâhın teknik çizimi

.

. .

.

.

.

.

a

b

c

d

e

f g

a) Taşıyıcı bant b) Üst destek plakası c) Alt destek plakası d) İğneler e) İğne tablası f) Aktarma silindirleri g) Sarma silindirleri

Çapraz serimden

gelen doku

İğnelenmiş doku


71

b) Tezgâhın resmi c) İğnelerin yapıya indirilmesi Şekil 4.12. Çalışmada kullanılan iğneleme tezgâhı

Çalışma için kullanılan iğneleme tezgâhındaki iğne tablasında 14 sıra halinde

yaklaşık 2000 adet iğne bulunmakta olup, iğneler iğne tablasına Şekil 4.13’teki gibi

45°’lik açı ile yerleştirilmiştir. Böylece kumaşın makine yönü ve karşı yönü arasında

iğnelemenin etkisi ile oluşabilecek farklılıklar elimine edilmeye çalışılmıştır.

İğneleme için kullanılan iğnelerin enine kesit şekli üçgen olup iğne çentikleri

üçgenin köşe noktalarında yer almaktadır. Bu özellik sayesinde, iğnelerin

yerleştirilme yönünün kumaşın özelliklerine olan etkisi ortadan kaldırılmış

durumdadır.

Şekil 4.13. Çalışmadaki iğne tablasına iğnelerin yerleşimi ve iğnenin enine kesiti

45°

14 Sıra

İğne tablası

İğneler

Çentiklerin bulunduğu köşeler Bir iğnenin

enine kesiti


72

Kullanılan iğneler Foster marka olup 15 x 18 x 36 x 3RB F20-9-4NK

özelliktedir. Burada;

15 : Kalın gövde kalınlığı numarası (1.83mm)

18 : İnce gövde kalınlığı numarası (1.20mm)

36 : Kılıç kalınlık numarası (0.55mm)

3 : İğne uzunluğu (3inç=76.2mm)

RB : Standart Çentik tipi (Regular Barb)

F20 : Çentik açısı (20°)

9 : Her bir köşedeki toplam çentik sayısı (3+3+3)

4 : Çentik derinliği (0.004inç=0.1016mm)

NK : Çentik ucunun çıkıntı durumunu (normal çıkıntı) ifade etmektedir.

Çalışmada farklı karışım ve gramajdaki her bir kumaş, 75 iğneleme

sayısı/cm2, 150 iğneleme sayısı/cm2 ve 225 iğneleme sayısı/cm2 olmak üzere 3

farklı iğneleme yoğunluğunda üretilmiştir. Bunu sağlayabilmek amacıyla; serilen her

bir doku, iğneleme tezgâhından diğer tüm parametreler sabit kalacak şekilde 1, 2 ve 3

defa geçirilmiştir. Çizelge 4.4’te çalışmanın numune hazırlama kısmında üretilen 5

farklı karışım oranında, 4 farklı gramajda ve 3 farklı iğneleme yoğunluğunda olan 60

adet kumaşın özellikleri verilmektedir.

Çizelge 4.4. Çalışmada üretilen numune kumaşların özellikleri

Lif Cinsi ve Karışım Oranı (%) Gramaj (g/m2)

İğneleme yoğunluğu (iğneleme/cm2)

%100 Polyester

50 75 (1x75) 150 (2x75) 225 (3x75)

75 75 (1x75) 150 (2x75) 225 (3x75)

100 75 (1x75) 150 (2x75) 225 (3x75)

125 75 (1x75) 150 (2x75) 225 (3x75)


73

Çizelge 4.4’ün devamı

Lif Cinsi ve Karışım Oranı (%) Gramaj (g/m2)

İğneleme yoğunluğu (iğneleme/cm2)

%75 Polyester / %25 Viskon

50 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

75 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

100 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

125 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)


50 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

75 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

100 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

125 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)


50 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

75 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

100 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

125 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

%100 Viskon

50 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

75 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

100 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)

125 75 (1x75)

150 (2x75) 225 (3x75)


74

4.2.2. Kumaşa Uygulanan Testler

Elde edilen 60 adet dokusuz yüzey numunesinin kullanılabileceği alanlar

dikkate alınarak, kullanım yerinde kendilerinden beklenen özellikler tespit edilmiştir.

Kullanılan lifler ve uygulanan üretim metotları bakımından üretimi gerçekleştirilen

dokunmamış kumaşların daha çok ıslak mendil, temizlik bezi, hijyenik ped ara

malzemesi, filtrasyon maddesi, tela, suni deri astarı gibi alanlarda kullanılabileceği

belirlenmiştir. Bu tür mamullerden beklenen özellikler dikkate alınarak numunelere

uygulanabilecek testler tespit edilmiş ve Çizelge 4.5’te standart numaraları ile

birlikte toplu halde verilmiştir. Çizelgede belirtilen EDANA, Avrupa Tek

kullanımlık Ürünler ve Dokusuz Yüzeyler Birliği (European Disposable and

Nonwoven Association) olup dokusuz kumaşlar konusunda standartlar geliştirmiştir.

Bu standartlar esas alınarak numunelere çizelgede belirtilen testler uygulanmıştır.

Testler ile ilgili detaylı bilgiler aşağıda verilmektedir.

Çizelge 4.5. Elde edilen numuneler uygulanan test metotları (Edana, 2002) Test Edilen Özellikler Testin EDANA Numarası Testin ISO* Numarası

Gramaj Tayini ERT 40.3-90 ISO 9073-1: 1989

Lif Karışım Oranlarının Tayini - -

Kalınlık Tayini ERT 30.5-99 ISO 9073-2: 1995

Hava Geçirgenliği Tayini ERT 140.2-99 ISO 9073-15:2007

Patlama Mukavemeti Tayini ERT 80.4-02 ISO 13938-2: 1999

Kopma Mukavemeti ve

% Uzama Tayini ERT 20.2-89 ISO 9073-3: 1989

Aşınma Dayanımı Tayini - ISO 12947-2: 1998

Emicilik (Hidrofilite) Tayini ERT 10.4-02 ISO 9073-6: 2000

Görüntü Analizi - - *: Internatonal Organization for Standardization

4.2.2.1. Gramaj Tayini

Gramaj; 1 m2 kumaşın gram cinsinden ağırlığı olup, dokusuz kumaşlarda da

dokuma ve örme kumaşlardakine benzer şekilde tayin edilmektedir. Çalışmada


75

gramaj tayini ERT 40.3-90 standardı esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Söz konusu

standarda göre; 24 saat boyunca standart atmosfer koşullarında (20°C±2 sıcaklık ve

%65±2 bağıl nem) kondüsyonlanan ana kumaşın farklı bölgelerinden en az üçer adet

her biri en az 50000mm2 alana sahip (genellikle 250mm X 200mm) numuneler

kesilmelidir. Dokusuz kumaşlarda lif oryantasyonundan kaynaklanabilecek

farklılıklar nedeniyle, daha sağlıklı sonuçlar elde edebilmek için çalışmadaki ana

numunelerden 300±1mm X 300±1mm boyutlarında 10 ar adet numune kesilmiştir.

Hazırlanan her bir numune, standart atmosfer koşullarında ayrı ayrı %0.1 hassas

terazide tartılmıştır (Şekil 4.14). Elde edilen değerler tartılan numunenin alanlarına

bölünerek kumaşın gramajı tespit edilmiştir. Farklı bölgelerden alınan ölçüm

sonuçlarının ortalaması alınmış, standart sapmaları ve % CV değerleri

hesaplanmıştır.

Şekil 4.14. Gramaj tayininde kullanılan numune ve hassas terazi

4.2.2.2. Lif Karışım Oranlarının Tayini

Üretim sonrası elde edilen dokusuz yüzeylerin lif karışım oranlarının

hedeflenen karışım oranlarına uygun olup olmadığını kontrol etmek amacıyla;

çalışmada kullanılan kumaşların lif karışım oranları belirlenmiştir. Söz konusu işlem,

TS 4739 Tekstil Liflerinin Tanınması standardı esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Tez

kapsamında materyal olarak kullanılan kumaşlar polyester ve viskon liflerinden

oluştuğundan, karışım oranı tayininde yapıdaki viskon liflerinin çözülmesi yolu

izlenmiştir. Kumaşlardan alınan numuneler öncelikle etüvde 110ºC’de belirli süre

kurutularak bünyelerinde bulunan fazla nem giderilmiş, sonra hassas terazide

tartılmıştır. Bu tartım sonucu toplam ağırlık (MT) olarak kaydedilmiştir. Daha sonra;


76

kumaşlar 38ºC’deki %70’lik sülfirik asit çözeltisinde 15 dakikada bekletilmiş,

yapıdaki viskon lifinin çözünmesi sağlanmıştır. Bekleme süresinin sonunda

durulanarak kurutulan kumaş kalıntısı tekrar tartılmış, bu sonuç da polyester lifi

ağırlığı (MP) şeklinde kaydedilmiştir. Yapıdaki polyester lifi oranı (PO, %); MT ile

MP sonuçları kullanılarak aşağıdaki eşitlikle tespit edilmiştir. Polyester lifi oranının

100’den çıkarılmasıyla da yapıdaki viskon lifi oranı tespit edilmiştir.

T

P

MMPO = (4.1)

Çalışmada 5 farklı karışım oranı söz konusu olup aynı karışım oranına sahip

12’şer adet kumaş bulunmaktadır. Aynı karışım oranında bulunan 12 adet kumaştan

alınan numunelerin lif karışım oranları belirlenmiş ve ortalamaları alınmıştır.

4.2.2.3. Kalınlık Tayini

Kumaş kalınlığı tayini; dokusuz yüzeyin gerilimsiz olarak üzerine

yerleştirildiği sabit konumdaki referans plakası ile numunenin yüzeyine belli bir

basınç uygulayan ve dikey olarak hareket edebilen dairesel baskı ayağı arasındaki

mesafeyi mm olarak ölçmeye dayanmaktadır.

Tez kapsamındaki numuneler, 24 saat boyunca standart atmosfer koşullarında

(20°C±2 sıcaklık ve %65±2 bağıl nem) kondüsyonlandıktan sonra ERT 30.5-99

standardına uygun olacak şekilde standart atmosfer koşullarında kalınlık testine tabi

tutulmuşlardır. Her bir numuneye 10 farklı bölgeden uygulanan kalınlık testi,

KOSGEB laboratuarlarında bulunan SDL Atlas marka M034A model dijital kalınlık

ölçüm cihazı ile gerçekleştirilmiştir (Şekil 4.15).

Standart atmosfer şartlarında gerçekleştirilen ölçümlerde, referans plakası

üzerine yerleştirilen kumaş üzerine baskı ayağı hız ayarlama düğmesi ile önce hızlı

daha sonra yavaş olarak indirilmiş, baskı ayağının yaptığı basınç ayarlanan değere

ulaşınca dijital göstergeden kumaş kalınlığı mm olarak kaydedilmiştir. Her kumaş

için elde edilen 10 değerin ortalaması alınmış, standart sapması ve %CV değeri

hesaplanmıştır.


77

Şekil 4.15. Çalışmada kullanılan SDL Atlas M034A dijital kalınlık ölçüm cihazı

4.2.2.4. Hava Geçirgenliği Tayini

Hava geçirgenliği; dikey olarak test numunesinden birim zamanda belirli

basınç farkı altında geçen hava miktarını ölçme prensibine dayanmaktadır. Söz

konusu test, Şekil 4.16’da görülen ve Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği

Bölüm Laboratuarlarında bulunan SDL Atlas marka M021A model hava geçirgenliği

test cihazında ERT 140.2-99 standardına uygun şekilde gerçekleştirilmiştir.

24 saat boyunca standart atmosfer koşullarında kondüsyonlanan ana

numuneden standarda göre 5 adet numune alınması gerekirken, daha sağlıklı

sonuçlar elde edebilmek için 100±1mm X 100±1mm boyutlarında 7 adet test

numunesi kesilmiş, söz konusu numuneler cihazın analiz kafasına konulmuş, üzerine

metal halka takılarak sabitlenmiştir. Cihaz çalıştırılarak, numuneden hava emişi

sağlanmış manometredeki basınç farkı 200Pa olduğu anda skaladan hava geçişi m/dk

olarak okunmuştur (Şekil 4.16). Her bir numune kumaşın 7 farklı bölgesinden alınan

ölçüm sonuçlarının ortalaması alınmış, standart sapmaları ve %CV değerleri

hesaplanmıştır.

Baskı ayağı

Referans plakası

Baskı ayağı hız ayarlama düğmesi

Dijital gösterge


78

Şekil 4.16. Çalışmada kullanılan SDL Atlas M021A hava geçirgenliği ölçüm cihazı

4.2.2.5. Patlama Mukavemeti Tayini

Patlama mukavemeti; kumaşın patlamaya karşı koyma kabiliyetini ifade

etmekle birlikte, bir kumaşın ani bir kuvvetle yırtılması için gerekli dikey basınç

miktarı olarak tanımlanmaktadır. Söz konusu mukavemette; hazırlanan numune,

lastik bir diyafram üzerine dairesel bir mengene şeklindeki germe tertibatı ile

bağlanmakta, hava veya sıvı ile genleştirilen diyafram kumaşa dik yönde basınç

uygulamakta, kumaşın en zayıf olduğu bölge basıncın etkisi ile patlatılmaktadır

(Yakartepe ve Yakartepe; 1995).

Deneysel çalışma amacıyla üretilen numunelere ERT 80.4-02 standardına

uygun olacak şekilde standart atmosfer koşullarında (%65±2 bağıl nem ve 20°±2°

sıcaklıkta) pnömatik yöntem esas alınarak patlama mukavemeti testi uygulanmıştır.

Şekil 4.17’de patlama testinin gerçekleştirildiği James H. Heal marka Truburst

Patlama mukavemeti cihazı görülmekte olup, testler Çukurova Üniversitesi Tekstil

Mühendisliği Bölümü Tekstilde Ölçme ve Kalite Kontrol Laboratuar’ında

gerçekleştirilmiştir.

Analiz Kafası


79

Şekil 4.17. Çalışmada kullanılan James H. Heal Truburst patlama mukavemeti cihazı

Testin uygulaması sırasında; hava ile şişirilen lastik diyafram üzerine

sıkıştırılan kumaş, süre 20±5 saniyeye ayarlanarak patlamaya maruz bırakılmış, bu

süre zarfında patlayan kumaşların patladıkları andaki basınç miktarı kPa olarak tayin

edilmiştir. Her bir kumaşın 10 farklı noktasına test tatbik edilmiş, sonuçların

ortalaması alınmış, standart sapması ve %CV değeri hesaplanmıştır.

4.2.2.6. Emicilik (Hidrofilite) Tayini

Emicilik (Hidrofilite); bir tekstil mamulünün yapısına sıvıyı alma

özelliklerini açıklamakta olup, dokunmamış kumaşlar için geliştirilen ERT 10.4-02

test standardına göre sıvı emicilik süresinin tayini, sıvı emme kapasitesinin tayini,

emilen sıvı oranının tayini olmak üzere üç farklı şekilde tespit edilebilmektedir.

Çalışmada bu test, söz konusu standardın sıvı emme kapasitesi yöntemi esas alınarak

gerçekleştirilmiştir. Bu metot, test numunesinin sıvıya batırma ve drenaj sonrasında

üzerinde tuttuğu sıvı miktarının ölçümünü sağlamaktadır.

Standart atmosfer şartlarında bekletilen ana numuneden 100±1mm X

100±1mm boyutunda kesilen 5 adet numune, teste tabi tutulmadan önce hassas

Sıkıştırma kafası

Lastik diyafram


80

terazide tartılmıştır. Test numunelerinin her biri Şekil 4.18’de görüldüğü gibi

120mm X 120mm boyutlarında olan ve testin uygulanışı sırasında dokunmamış

kumaşlara destek görevi gören metal iskeletli tüle dört köşesinden ataçlarla

tutturulmuştur. Bu şekilde hazırlanan numune; içersisi damıtık su dolu kabın içine

sıvı yüzeyinden 20mm aşağıda bir konuma getirilmiş, 60±1 saniye sonra numune

sıvıdan çıkarılmıştır. Ataçlardan biri kalacak şekilde drenaj için 120±3 s boyunca dik

olarak serbest bekletilmiş, sıvı almış haldeki test numunesi tekrar hassas terazide

tartılmıştır. Numunenin sıvı emme kapasitesi (%) (SEK)

100)( xM

MMSEKk

kn −= (4.2)

şeklinde hesaplanmıştır. Burada Mn sıvı emmiş numune ağırlığı, Mk numunenin test

öncesindeki kuru ağırlığını ifade etmektedir. Kumaşın farklı bölgelerinden alınan

ölçüm sonuçlarının ortalaması alınmış, standart sapması ve %CV değerleri

hesaplanmıştır.

a) Numunenin hazırlanışı b) Damıtık su dolu kap c) Damıtık suda bekletme d) Numunenin drenajı

Şekil 4.18. Sıvı emme kapasitesi tayini deneyinin uygulaması


81

4.2.2.7. Aşınma Dayanımı Tayini

Aşınma dayanımı kumaşın sürtünme kuvveti etkisiyle aşınmaya karşı

gösterdiği direnci ifade etmekte olup; aşındırıcı kumaşın test uygulanan numuneye

belirli basınç altında, belirli düzendeki hareketlerle sürtünmesiyle kumaşta oluşan

aşınmayı tayin etme esasına dayanmaktadır. Çalışmada aşınma dayanımının tespiti

için ISO 12947-2: 1998 standardı esas alınarak, Şekil 4.19’da görülen ve Çukurova

Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Tekstilde Ölçme ve Kalite Kontrol

laboratuarında bulunan James H. Heal marka Martindale aşınma ve piling cihazı

kullanılmıştır.

Şekil 4.19. Çalışmada kullanılan Martindale aşınma ve piling cihazı

Şekilden de görüldüğü üzere; testin gerçekleştirilebileceği 6 adet bölmeye

sahip olan cihazda, her bölmede alt ve üst olmak üzere 2 adet kafa bulunmaktadır.

Cihaz, alt kısımda bulunan kafalardaki aşındırıcı kumaşın, üst kısımdaki kafalara

yerleştirilen test numunesine belirli geometrik şekil çizerek cihaz tarafından sayılan


82

devirlerde sürtünmesiyle çalışmaktadır. Sürtünme etkisiyle kumaş üzerinde tahribat

oluşmakta, deney sonucu;

ü kumaş yüzeyinde ilk deliğin oluştuğu sürtünme devrinin kaydedilmesi,

ü işlem öncesi ve sonrası gramaj ölçümü yapılarak ağırlık kaybının tayin edilmesi

ü standart fotoğraflarla görüntü karşılaştırması yapılması

olmak üzere üç farklı şekilde değerlendirilebilmektedir. Çalışmada; kumaşın

yüzeyinde çapı 0.5mm olan ilk deliğin oluştuğu devir sayısı tespit edilerek

değerlendirme yapılmıştır.

24 saat boyunca 20°C±2 sıcaklık ve %65±2 bağıl nemde kondüsyonlanan ana

kumaşın farklı bölgelerinden 6 adet, 38mm çapında numuneler kesilmiş, numune

alımında kumaşın farklı bölgeleri seçilmeye çalışılmıştır. Üst kafada bulunan

numune tutucu somunu, makinanın sağ kısmında bulunan montaj bölümüne

yerleştirilmiş, içerisine kumaşın yüzü aşağı gelecek şekilde önce kumaş numunesi,

sonra destek görevi gören köpük taban konularak somun sıkılmıştır (Şekil 4.20a ve

b). Alt kafaya Şekil 4.20c’de görülen destek keçesi konulmuş, üzerine standart

aşındırıcı yün kumaş yerleştirilmiş, bunların üzerine düzgün yerleşimi sağlamak

amacıyla belirli bir ağırlık konarak sıkma bileziği takılmıştır. Alt kafa üzerine üst

kafanın yerleştirilmesinden sonra, sürtünme sırasında aşınmayı sağlayacak olan

ağırlık takılmıştır. Çalışmada dokunmamış kumaş kullanıldığı için, üst kafayı alt

kafaya bastırmak için daha hafif olan 9kPa’lık ağırlık kullanılmıştır (Şekil 4.20d).

Alınan 6 adet numune için tarif edilen şekilde uygulanan aşınma dayanımı test

sonuçlarının ortalaması alınmış, standart sapması ve % CV değerleri hesaplanmıştır.

a) Üst kafada bulunan parçalar b) Numunenin tutucu somuna yerleştirilmesi


83

c) Alt kafada bulunan parçalar d) Numunenin cihaza yerleşimi

Şekil 4.20. Aşınma dayanımı testinin uygulanması

4.2.2.8. Kopma Mukavemeti/Uzama Tayini

Kopma mukavemeti/uzama tayini; çeneler arasına yerleştirilen numuneye söz

konusu çeneler aracılığıyla kuvvet uygulanması, numunede kopma meydana getiren

kuvvetin ve bu durumda numunede oluşan boyut değişiminin tespit edilmesi esasına

dayanmaktadır. Çalışmada materyal olarak kullanılan numunelere; kopma

mukavemeti/uzama tayini ERT 20.2-89 standardı dikkate alınarak, Şekil 4.21’de

görülen ve Çukurova Üniversitesi Tekstilde Ölçme ve Kalite Kontrol Laboratuarında

bulunan James H. Heal marka Titan Universal cihazı kullanılarak uygulanmıştır. Söz

konusu cihazda alt çene sabit, üst çene hareketlidir. Cihaz Titan isimli yazılım yüklü

bilgisayara bağlı durumda bulunup, bu yazılım yardımıyla çeneler arası mesafe,

kumaşın yerleştirilmesi sırasındaki gerginlik sıkıntılarını gidermek amacıyla

kullanılan ön gerilme miktarı, çenelerin hızı gibi değişkenler ayarlanabilmektedir.

Deney sırasında kopmanın gerçekleştiği durumda çeneler ve cihaz otomatik olarak

durmakta, bilgisayar ekranında kopma anında uygulanan kuvvet ve numunede

meydana gelen % uzama değeri okunabilmektedir. Ayrıca, bilgisayar ekranından

gerçek zamanlı grafik gösterimi yapılarak test sırasında elde edilen kuvvet/uzama

diyagramı görüntülenebilmektedir.


84

Şekil 4.21. Çalışmada kullanılan Titan Universal kopma mukavemeti cihazı

Standarda göre; 24 saat boyunca 20°C±2 sıcaklık ve %65±2 bağıl nemde

kondüsyonlanan ana kumaşın makina (çözgü yönü) ve karşı (atkı yönü) yönünden

50±0.5mm X 200±0.5mm boyutlarında 5’er adet numune kesilmelidir. Dokunmamış

kumaşın yapısal özelliklerinden kaynaklı olarak bölgesel farklılıkların çok olacağı

dikkate alınarak çalışma sırasında her bir ana kumaştan 10 adet makina yönünde 10

adet karşı yönde olmak üzere 20 adet numune kesilmiştir. Numune boyları;

numuneler çenelere yerleştirildikten sonra çeneler arası mesafe 200mm olması

gerektiğinden dolayı, 275mm olarak kesilmiştir. Numuneler, cihazının çeneleri

arasına yerleştirildikten sonra cihaz, kuvvet uygulayan çene hızı 100mm/dk’ya

ayarlanarak çalıştırılmış, kopuşun gerçekleştiği andaki uygulanan kuvvet ve o anda

numunede gözlenen %uzama değeri kaydedilmiştir. Kumaşın farklı bölgelerinden

alınan ölçüm sonuçlarının ortalaması alınmış, standart sapma ve %CV değerleri

hesaplanmıştır.

Dokusuz yüzeylerde kumaşın kalınlığı dokuma ve örme kumaşlara oranla

ihmal edilemez boyutlarda olabilmekte, bu tür kumaşlar üç boyutlu olarak

düşünülmektedir. Yalnızca kopma kuvvetinin belirlenmesi; bu tür kumaşlarda farklı

kalınlık ve gramajlardaki kumaşların karşılaştırılması bakımından problemlere yol

açabilmektedir. Bu nedenle kumaşın eni ve gramajı dikkate alınarak kopma

Üst çene

Alt çene

Yazılım yüklü bilgisayar


85

mukavemeti değerinin belirlenmesi gerekmektedir. Kumaşın kopma mukavemeti (T)

(cN/tex) ise;

100*

xW

FTα

= (4.3)

ifadesiyle hesaplanabilmektedir. Burada; F kopma kuvvetini (N), α test

numunesinin enini (mm), W kumaş gramajını (g/m2) göstermektedir (Debnath ve

ark., 2006).

Çalışmaya materyal olan numunelerden 100g/m2 ve 125 g/m2 gramaja sahip

olanlar temizlik bezi olarak da kullanılabileceği için söz konusu kumaşların ıslak

haldeki dayanımları da önemlidir. Bu nedenle; adı geçen kumaşların ıslandıklarında

mukavemetlerinde ne yönde değişiklik olacağını belirlemek için belirtilen kumaşlara

ıslak kopma mukavemeti ve kopma uzaması testi de uygulanmıştır. Uygulamada

ERT 20.2-89 standardı esas alınmıştır. Kuru kopma testinde olduğu gibi,

275mm X 50mm boyutlarında her kumaştan 6 adet numune kesilmiştir. Bu

numuneler emme kapasitesi testinde olduğu gibi; metal tül iskelete dört köşesinden

ataçlanarak damıtık su dolu kapta 60±1 saniye bekletilerek ıslatılmış, 120±3 s

boyunca dik olarak drenaj için bekletilmiştir. Bu durumdaki numune Titan Universal

Mukavemet cihazının çenelerine yerleştirilmiş kuru kopma testindeki aşamalar

izlenmiştir. Test sonucu her kumaş için elde edilen kopma kuvveti ve uzaması

değerlerinin ortalaması alınmış, standart sapması ve %CV değerleri hesaplanmıştır.

Teste tabi tutulan kumaşların değerleri aynı kumaşların kuru kopma mukavemeti test

sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.

4.2.2.9. Görüntü Analizi

Dokunmamış kumaşların yapısında; dokuma ve örme kumaşlardan farklı

olarak iplik bulunmadığından ve herhangi bir desen raporu mevcut olmadığından,

kumaş performans özelliklerinin iplik yapısı ya da desen raporu ile ilişkilendirilmesi

söz konusu olmamaktadır. Bu tür kumaşlarda; kumaşın performans özellikleri liflerin

yapıdaki yerleşimi ve yaptıkları bağlar ile ilişkilendirilebilmektedir. Çalışmada

kullanılan numunelerin lif yerleşimi ve lifler arasındaki bağların özeliklerini


86

görebilmek amacıyla görüntü analizi gerçekleştirilmiştir. Söz konusu analiz,

Şekil 4.22’de görülen ve Çukurova Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümünde

bulunan SDL Atlas marka dijital kameralı makroskopi cihazında yapılmıştır.

Dijital kameralı makroskopi cihazı 10, 20, 30 ve 40 oranlarında büyütme

kapasitesine sahip olup, alttan ve üstten aydınlatma sistemi ile daha net görüntüler

elde edebilmekte ve ayrıca bağlı bulunduğu bilgisayardaki yazılım sayesinde fotoğraf

çekme ve kaydetme özelliğine sahip olmaktadır. Görüntüsü alınacak numunenin

rengine göre seçilen, siyah, beyaz ya da şeffaf renkte olan numune tablası üzerine

kıskaçlar yardımıyla yerleştirilen numunelere en uygun büyütme oranı görüntü

kontrol edilerek belirlenmekte, görüntü netlik ayarı yapılarak yazılım sayesinde

bilgisayara kaydedilebilmektedir. Çalışmadaki numuneler beyaz renkli olduğu için

numune tablası olarak siyah renk tercih edilmiştir.

Şekil 4.22. Görüntü analizinin gerçekleştirildiği dijital kameralı makroskopi cihazı

4.2.3. İstatistiksel Analiz ve Modeller

Karışım kumaşların fiziksel ve mekanik özelliklerini üretime geçmeden önce

tahmin edebilmek amacıyla istatistiksel modellerle regresyon denklemleri

oluşturulmasının hedeflendiği bu çalışmada; Design Expert 6.06 paket programı

Numune tablası Kıskaçlar


87

kullanılmıştır. Geliştirilmesi planlanan istatistiksel model; çalışmada değişken olarak

seçilen parametrelerin yapısı itibariyle, hem karışım değişkenlerini (mixture) hem de

bağımsız değişkenleri (gramaj ve iğneleme yoğunluğu) içeren bir model olmak

durumundadır. Bu özelliklere uygun olan tasarım Karışım X Proses çapraz tasarım

(Mixture X Process Crossed Design) modelleridir. Karışım değişkenleri olarak

polyester ve viskon yüzdeleri, proses değişkenleri olarak ise gramaj ve iğneleme

yoğunluğu alındığında dokunmamış kumaşın fiziksel ve performans özellikleri

(kalınlık, yoğunluk, hava geçirgenliği, patlama mukavemeti, emme kapasitesi,

aşınma dayanımı, kopma mukavemeti, kopma uzaması (%)) tepki değişkenleri olarak

düşünülmektedir. Kurulması hedeflenen istatistiksel modele esas teşkil edecek olan

veriler (tepki değerleri) Deneysel Bulgular ve Tartışma bölümünde verilmiş olup,

her bir kumaştan elde edilen test sonuçları değerlendirilerek Design Expert 6.06

paket programına veri girişi yapılmıştır.

4.2.3.1. Model Seçimi ve Regresyon Analizi

İstatistiksel modeller için Design Expert 6.06 paket programı kullanılan

çalışmada; karışım-proses çapraz dizayn modelleri oluşturulduktan sonra regresyon

eşitlikleri elde edilerek dokusuz yüzeylerin özelliklerinin karışıma ve proses

değişkenlerine bağlı olarak tahmin edilebilmesi sağlanmıştır. Kurulan modellerden

elde edilen regresyon eşitlikleri ile eğriler uydurularak (curve fitting) dokusuz

kumaşın fiziksel ve performans özelliklerinin karışıma (polyester-viskon) ve proses

değişkenlerine (gramaj, iğneleme yoğunluğu) bağlı olarak değişimi görülebilecektir.

Aşağıda çalışmada kullanılan bazı terim ve kavramlar verilerek model seçiminde

dikkat edilmesi gereken hususlar anlatılmıştır.

Regresyon Analizi

Tepki değişkeni veya bağımlı değişken olarak tanımlanan “Y” ve bağımsız

değişken olarak tanımlanan n adet “X1, X2…Xn” arasındaki sebep-sonuç ilişkisini

matematiksel olarak ortaya koyan yönteme regresyon analizi adı verilmektedir.


88

Regresyon analizi sonucunda bağımlı değişken bağımsız değişken cinsinden ifade

edilerek bir eşitlik elde edilerek farklı olaylar ile ilgili tahminler yapılabilmektedir.

Regresyon analizi sonucunda elde edilen bir eşitlik genel olarak aşağıdaki gibidir:

Y=β0+ β1X1+ β2X2+ β3X3…… βnXn (4.4)

Burada

Y Bağımlı değişken

X1, X2, X3…… Xn Bağımsız değişken

β0 Sabit değer

β1,β2,β3…… βn Regresyon katsayıları

olarak ifade edilmektedir.

Bağımlı değişken; tepki değişkeni veya yanıt olarak da adlandırılmaktadır.

Çalışmada elde edilen dokusuz yüzeyin fiziksel ve performans özellikleri (kalınlık,

yoğunluk, hava geçirgenliği, patlama mukavemeti, emme kapasitesi, aşınma

dayanımı, kopma mukavemeti ve kopma uzaması) bağımlı değişken olarak

değerlendirilmektedir.

Bağımsız Değişken ise; bağımlı değişken üzerinde etkisi olan değişkenlerdir.

Çalışmada polyester-viskon karışım oranları, kumaş gramajı ve iğneleme yoğunluğu

bağımsız değişken olarak değerlendirilmektedir. Bağımsız değişkenler; Sayılabilir

(Nümerik) Bağımsız Değişkenler ve Sayılamayan (Kategorik) Bağımsız Değişkenler

olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Sayılabilen değişkenler çalışmada yer alan kumaş

gramajı ve iğneleme yoğunluğu gibi sayılarla ifade edilebilen bağımsız değişkenler

olurken, sayılamayan bağımsız değişkenler sayılarla ifade edilemeyen lif cinsi, iğne

türü gibi bağımsız değişkenlerdir (Montgomery, 2001).

Regresyon analizi sonucu elde edilen fonksiyon istatistiksel bir fonksiyon

olduğundan her X değerine karşılık gelen Y değeri aynı olmayıp regresyon denklemi

ile elde edilen değer etrafında yer alan ve normal dağılıma benzer dağılım gösteren

değerleri içerebilmektedir. Bu nedenle regresyon analizi sonucunda bulunan

denklemin geçerliliği, belirli bir güven aralığında ifade edilmelidir (Zervent Ünal,

2007). Çalışmada kullanılan güven aralığı %95 (α=0.05) olarak belirlenmiştir.


89

F- Testi

Normal dağılıma sahip iki kitlenin standart sapmalarının eşit olduğu hipoteze

F-testi denilmektedir. Standart sapmaların eşit olması halinde iki kitle

karşılaştırılabilmektedir.

p-değeri

Bu değer; İstatistiksel değerlendirmede modelin ortaya çıkardığı

parametrelerin modele olan katkısının anlamlı veya anlamsız olarak

değerlendirilmesinde kullanılan bir değerdir.

H0: Model uygundur

H1: Model uygun değildir

Hipotezleri tanımlandığında H0 hipotezinin reddedilmesini sağlayan en küçük

anlamlılık seviyesine p-değeri denilmektedir (Montgomery, 2001; Baykal, 2003;

Demiryürek, 2009;).

Varyans Analizi (ANOVA)

Regresyon modelinin istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığını

değerlendirmek amacıyla kullanılan çizelge (tablo) varyans analizi tablosu olarak

bilinmektedir. Bu tabloda; kurulan modelin ve modelde yer alan her bir terimin

F-değerleri ve F-değerlerine karşılık gelen p-değerleri yer almaktadır. Burada

bulunan F-değeri; modelin ya da modelde yer alan her bir terimin açıkladığı

değişimin (modelin ya da modeldeki terimlerin kareler toplamı), açıklanamayan

değişime (hataların kareler toplamı) oranı olmaktadır. ANOVA tablosunda p<0.05

olması durumunda kurulan modelin ve modelde yer alan terimlerin anlamlı olduğu

söylenebilmektedir.

Varyans analizi ile anlamlılığı kontrol edilen modelden yola çıkılarak elde

edilen regresyon denklemlerinin geçerlilik seviyelerini ortaya koymak amacıyla R,

R2, düzeltilmiş R2, tahmin edilen R2 gibi kavramlar kullanılmaktadır. Korelasyon

katsayısı olarak ifade edilen R, bağımlı değişken ile bağımsız değişken arasındaki

ilişkiyi göstermektedir. Bu değer -1…+1 arasında değişmekte olup bağımlı değişken


90

ile bağımsız değişken arasında +1’e yakın bir korelasyon olması istenen bir

durumdur.

R2 ise kurulan modelde yer alan terimlerin (bağımsız değişkenlerin) bağımlı

değişkeni ne kadar açıkladığını yüzde olarak ifade etmektedir. R2 modelin açıklanma

yüzdesini ifade etse de, yalnızca bu değerin yüksek olması yeterli bulunmamaktadır.

Modele katkısı olmayan terimlerin modelden çıkartılmasıyla elde edilen düzeltilmiş

R2 değeri ve Tahmin Edilen R2 değerinin de hesaplanması ve belirtilmesi

gerekmektedir. Bu değerlerin %100’e yakın olması, kurulan modelin tahminlemede

başarılı olacağının göstergesi olmaktadır.

PRESS değeri ise (Predicted Error Sum of Squares) modelin tahmin

hatalarının bir ölçüsü olarak değerlendirilmektedir. Modelde seçilen bir deney

noktası için tahmin edilen değer olmak üzere o nokta için bulunan tahmin hatası

e= - olarak bulunmaktadır. n tane ölçüm noktası için oluşan PRESS değeri ise

[ ]∑∑==

−==n

iii

n

ii yyePRESS

1

2

1

2 ( (4.5)

olmaktadır. Model seçilirken bu değerin küçük olması istenmektedir (Baykal, 2003,

Demiryürek; 2009).

Regresyon denkleminden elde elden sonuçlarla gerçek değerleri karşılaştırma

imkanı sağlayan Ortalama Hatalar Karesi (MSE: Mean Square Error), Ortalama

Mutlak Hata (MAE: Mean Absolute Error), Ortalama Mutlak Hata Yüzdesi

(MAPE: Mean Absolute Percentage Error) değerleri de görülmektedir. Bu değerler;

sırayla aşağıdaki formüllerle elde edilebilmektedir.

n

yyMSE

n

iii∑

=

−= 1

2)( (

(4.6)

n

yyMAE

n

iii∑

=

−= 1

(

(4.7)

n

xy

yy

MAPE

n

i i

ii 1001

∑=

−

=

(

(4.8)


91

Formüllerde yer alan; i deney noktalarını, n toplam deney noktası sayısını,

iy deney noktaları için deney sonucu elde edilen gerçek değerleri, iy( geliştirilen

modelle her bir deney noktası için tahmin edilen değerleri ifade etmektedir. Modelin

tahminlemedeki hata oranını değerlendirmek için ölçüt olan bu değerlerin düşük

olması modelin doğruya yakın tahminleme yaptığını göstermektedir.

Artık Analizi

Regresyon analizi ile elde edilen modelin ortaya çıkardığı hata terimleri

(artık) analiz edilerek modelin tahminlemede kullanılıp kullanılmayacağına karar

verilmektedir. Modelden elde edilen hataların dağılımı normal dağılıma uygun

olması durumunda model tahminlemede kullanılabilecektir. Ayrıca; modelden elde

edilen artıkların model kullanılarak tahmin edilen veriler karşısındaki dağılımının

herhangi bir biçime uymadan rastgele seyir göstermesi de modelin tahminlemede

kullanılabileceğinin bir göstergesidir. Bu nedenle söz konusu dağılımın da

incelenmesi gerekmektedir (Montgomery, 2001).

Dönüşüm (Transformasyon)

Regresyon analizi gerçekleştirilirken; deneysel olarak tespit edilen bağımlı

değişkenlerin değerlerinin büyüklük olarak birbirinden çok farklı olması durumunda

oluşturulan modelin R2 değerleri yüksek olsa bile tahminleme gücü düşmektedir. Bu

durum; söz konusu değerler arasındaki farklılıkların program tarafından hata olarak

algılanmasından kaynaklanmakta olup bağımlı değişkelere dönüşüm

(transformasyon) uygulanması gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Dönüşüm; üstel,

logaritmik, karekök gibi fonksiyonlar kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir.

Dönüşüm uygulandığında; elde edilen regresyon denkleminde bağımlı değişken

kısmı (y) seçilen fonksiyona uygun hale dönüştürülmektedir (Montgomery, 2001).

Dönüşümün tatbik edilmesiyle ilgili detaylı bilgi dönüşüm uygulanan aşınma

dayanımı sonuçları için ileriki bölümlerde anlatılmıştır.


92

4.2.3.2. Tepki Yüzeyi Metodu (Response Surface Methodology)

Tepki yüzeyi metodu çeşitli parametrelere bağlı olan bir problemin

modellenmesinde matematiksel ve istatistiksel yöntemlerin bir arada kullanılarak bu

problemin analiz edilmesi ve optimizasyonunun yapılması şeklinde tarif edilmektedir

(Montgomery, 2001). x1 ve x2 değişkenlerinin bulunduğu bir problemde çözüm

olmaktadır. Burada y, problemin çözümü olan tepki değeri iken çözümde oluşan

hata miktarı olarak ifade edilmektedir. Tepki yüzeyi metodunda bağımsız

değişkenler olan ve ile bağımlı değişken y arasındaki ilişkinin matematiksel

olarak ifade edilebilmesi için çeşitli istatistiksel modellerin kurulması gerekmektedir

(Montgomery, 2001). Çalışmada yürütülen karışım deneylerine uygun istatistiksel

model ise simpleks kafes tasarım adı verilen model olmaktadır.

Simpleks Kafes Tasarım

Karışım deneylerinde karışımın içerdiği bileşenler faktör olarak ele alınırken

bu faktörler birbirinden bağımsız olmamakta, bu nedenle nümerik ya da kategorik

faktör kapsamında düşünülememektedir. Bu durumda karışım faktörü denilen yeni

bir bağımsız değişken türü ortaya çıkmaktadır. Örneğin; çalışmada dokusuz yüzey

karışımındaki polyester ve viskon oranı bağımsız değişken olarak ifade edilirken

polyester oranı ile viskon oranı birbirine bağlı olarak değişen faktörlerdir ve karışım

faktörü olarak ele alınmaktadır. Karışımdaki polyester oranı “P” ise viskon oranı

V=1-P olarak ifade edilmektedir. Karışımı oluşturan bileşenlerin oranı xi ile ifade

edilirse j adet karışım bileşeni için 10 << ix ve , ..., j, i 21= olmak üzere

1...21 =+++ jxxx (4.9)

olmaktadır. Simpleks modeller karışım bileşenlerinin tepki değişkenine olan etkisini

incelemektedir. Çalışmada ise iki karışım bileşeni (polyester, viskon) ve bunların beş

değişik karışım oranları kullanılmıştır. Çalışmada iki adet karışım bileşeni

kullanıldığından

121 =+ xx (4.10)


93

olan simpleks kafes tasarım oluşturulmuştur. Şekil 4.23’te çalışmada kullanılan

simpleks kafes tasarım gösterilmektedir. Şekilden, karışım bileşenleri dikkate

alındığında çalışmada 5 adet noktanın yer aldığı görülmektedir.

Şekil 4.23. Çalışmada kullanılan simpleks kafes tasarımı

Yaygın olarak kullanılan karışım modelleri lineer, kuadratik ve kübik olup

aşağıda bu modeller gösterilmektedir.

Lineer

∑ ==

p

i ii xyE1

)( β (4.11)

Kuadratik

∑ ∑∑= <+=

p

i

p

ji jiijii xxxyE1

)( ββ (4.12)

Tam kübik

(4.13)

Özel Kübik

(4.14)

0

1

1

x1 : Polyester

x2 : Viskon

x1+ x2=1

0.25 0.50 0.75

0.25

0.50

0.75


94

Burada, saf karışımlarda (xi=1 ve xj=0) beklenen tepki değerini

vermektedir. lineer karışım için kullanılırken karşım bileşenleri arasında

etkileşim varsa tepki olarak nonlineer bir fonksiyondan kaynaklanan bir eğrilik

durumu oluşmaktadır. Bu durumda karışımın tepki değişkenini olumlu ya da

olumsuz olarak etkileyen bir parametre olmaktadır. Karışım deneylerinde karışımın

genellikle kompleks yapıda olmasından dolayı genellikle yüksek dereceli kuadratik

ve kübik modeller kullanılmaktadır (Montgomery, 2001; Baykal, 2003; Demiryürek,

2009).

Çalışmada ayrıca kumaş gramajı ve iğneleme yoğunluğu değişkenleri de

kullanıldığından yalnızca karışım modellerinin kullanılmasının uygun olmamaktadır.

Bu nedenle; çalışmada Karışım X Proses çapraz modeller oluşturulmuştur.

Şekil 4.24’te çalışmada kullanılan Karışım X Proses çapraz dizaynının şekli

gösterilmektedir.

Şekil 4.24. Çalışmada kullanılan karışım X proses çapraz dizayn

İğne

lem

e yo

ğunl

uğu

(iğne

lem

e/cm

2 )

Kumaş gramajı (g/m2)

50 75 100 125

75

150

225


95

Şekilden dört farklı kumaş gramajı, üç farklı iğneleme yoğunluğu ve 5 farklı

karışım için çalışmada 60 adet deney noktası bulunduğu görülmektedir. Söz konusu

deney noktaları için uygulanan testler sonucunda elde edilen verilerin Design Expert

6.06 paket programına tanıtılarak girilmesi gerekmektedir.

Kumaş gramajı ve iğneleme yoğunluğu değişkenleri tam bağımsız

değişkenler olup Design Expert 6.06 paket programında Çapraz (crossed)

menüsünden “User Defined” menüsü tıklanarak programa tanıtılmıştır. İlk olarak

karışım oluşturan polyester ve viskon lifleri ve bunların karışım oranları programa

girilmiştir. Daha sonra sayılabilen (nümerik) bağımsız değişkenler olan kumaş

gramajı ve iğneleme yoğunluğu da programa girildikten sonra tepki değeri olarak

deneysel çalışmalar sonucu elde edilen kumaş özelliklerinin değerleri programa

eklenmiştir. Program ile varyans analizi (ANOVA) yapılarak hangi modelin

kullanılması gerektiği belirlendikten sonra oluşturulan modelden regresyon denklemi

elde edilerek dokunmamış kumaş özelliklerinin tahmin edilebilmesi sağlanmıştır.

Söz konusu analizlerin nasıl yapıldığı Deneysel Bulgular ve Tartışma bölümünde

ayrıntılı olarak yer almaktadır.


96

5. DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA Emel ÇİNÇİK

97

5. DENEYSEL BULGULAR VE TARTIŞMA

Çalışma kapsamında beş farklı karışım oranında (%100Polyester,

%75Polyester / %25Viskon, %50Polyester / %50Viskon, %25Polyester / %75Viskon ve

%100Viskon) hazırlanan dokular çapraz olarak serilmiş, dört farklı gramajda

(50g/m2, 75g/m2, 100g/m2 ve 125g/m2) ve üç farklı iğneleme yoğunluğunda

(75 iğneleme sayısı/cm2, 150 iğneleme sayısı/cm2 ve 225 iğneleme sayısı/cm2) atmış

adet farklı yapıda dokunmamış kumaş elde edilmiştir.

Üretilen dokunmamış kumaşların fiziksel ve performans özellikleri Materyal

ve Metot bölümünde verilen

ü Gramaj tayini,

ü Kalınlık tayini,

ü Hava geçirgenliği tayini,

ü Patlama mukavemeti tayini,

ü Emicilik (hidrofilite) tayini,

ü Kopma mukavemeti/%uzama tayini, Aşınma dayanımı tayini

ü Görüntü analizi

gibi çeşitli ölçme ve test yöntemleriyle tespit edilmiştir.

Bu bölümde; çalışma kapsamında üretilen dokunmamış kumaşlara uygulanan

testlerin sonuçlarına ve bu test sonuçları esas alınarak; kumaşa ait her bir fiziksel ve

performans özelliği için istatistiksel yöntemlerle geliştirilen tahminleme modellerine

yer verilmiştir. İstatistiksel modeller kurulurken dikkat edilmesi gereken hususlar

“Materyal Metod” bölümünde anlatılmıştır. Oluşturulan regresyon eşitlikleriyle;

dokusuz kumaş özelliklerinin karışım (polyester/viskon oranı) ve proses (kumaş

gramajı, iğneleme yoğunluğu) değişkenlerine bağlı olarak tahmin edilmesi

sağlanmıştır. Ayrıca; çalışmada değişken olarak alınan karışım oranı, kumaş gramajı

ve iğneleme yoğunluğu gibi parametrelerin kumaşın fiziksel ve performans

özelliklerine etkisi irdelenmeye çalışılmıştır.


98

5.1. Gramaj Tayini Test Sonuçları

Farklı gramajlarda üretilen dokusuz yüzeylerin, üretimden önce planlanan

gramaja uygun olarak üretilip üretilmediğini kontrol etmek amacıyla çalışmada

kullanılan numunelere gramaj tayini uygulanmıştır. Ayrıca; kumaşların ölçülen

(gerçek) gramaj değerlerinin bilinmesi kopma mukavemeti özelliklerinin

hesaplanmasında da gerekli olmaktadır. Çizelge 5.1’de, çalışmada kullanılan her bir

kumaştan alınan 10 adet ölçümün ortalaması verilmektedir. Çizelge ayrıca dağılımın

standart sapma ve % CV değerlerini de içermektedir. %CV standart sapmanın

ortalamaya oranı olup, kumaş üzerinde bölgesel farklılıkların ne derecede olduğu

hakkında bilgi vermektedir. Ölçülen değerlerle hedeflenen değerlerin birbirine

oldukça yakın olduğu belirlenmiştir.

Çizelge 5.1. Gramaj tayini test sonuçları

Polyester Oranı (%)

Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)

İğneleme Yoğunluğu (iğneleme sayısı/cm2)

Ölçülen Ortalama Gramaj (g/m2)

Standart Sapma

CV (%)

100 0

50 75 50.40 2.177 4.319 75 75 76.77 2.722 3.546

100 75 100.49 3.279 3.263 125 75 124.21 3.843 3.094 50 150 50.51 1.782 3.527 75 150 74.78 2.348 3.140

100 150 99.87 2.575 2.578 125 150 125.09 2.594 2.074 50 225 50.63 1.640 3.240 75 225 74.13 2.390 3.224

100 225 100.7 3.411 3.388 125 225 125.04 2.099 1.679

75 25

50 75 50.7 1.476 2.912 75 75 75.73 1.607 2.122

100 75 101.01 2.262 2.240 125 75 126.33 4.873 3.857 50 150 50.41 1.278 2.536 75 150 75.48 1.535 2.033

100 150 99.76 2.758 2.765 125 150 125.17 2.656 2.122 50 225 50.07 2.100 4.194 75 225 74.21 2.937 3.958

100 225 99.20 3.061 3.086 125 225 123.2 2.807 2.278


99

Çizelge 5.1’in devamı


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Standart Sapma

CV (%)

50 50

50 75 51.11 3.411 6.674 75 75 76.1 2.405 3.160 100 75 99.91 4.000 4.004 125 75 125.33 4.129 3.295 50 150 50.19 2.082 4.149 75 150 74.86 4.136 5.524 100 150 100.62 2.468 2.453 125 150 125.13 2.986 2.386 50 225 50.10 2.573 5.136 75 225 73.97 1.925 2.603 100 225 98.71 2.107 2.135 125 225 124.67 3.256 2.612

25 75

50 75 50.42 2.592 5.140 75 75 76.93 3.359 4.366 100 75 100.32 3.745 3.733 125 75 127.22 3.519 2.766 50 150 50.72 2.118 4.175 75 150 76.02 2.593 3.410 100 150 101.15 4.068 4.022 125 150 124.84 2.952 2.364 50 225 49.85 1.643 3.297 75 225 75.03 2.383 3.176 100 225 99.39 2.291 2.305 125 225 124.86 4.828 3.867

0 100

50 75 50.89 1.688 3.316 75 75 77.13 2.170 2.813 100 75 100.87 2.722 2.698 125 75 125.07 2.325 1.859 50 150 49.34 2.642 5.355 75 150 75.72 2.828 3.735 100 150 100.71 3.297 3.274 125 150 124.90 2.948 2.360 50 225 50.06 1.637 3.270 75 225 74.38 3.433 4.615 100 225 100.67 4.415 4.385 125 225 125.05 3.054 2.462

5.2. Karışım Oranı Tayini Test Sonuçları

Değişik karışım oranlarında üretilen kumaşların üretimden önce planlanan

karışım oranlarına uygun olacak şekilde üretilip üretilmediğini kontrol etmek amacıyla;

çalışmada kullanılan ve %100 Polyester ile %100 Viskon numunelerin haricindeki diğer

numunelerin karışım oranları tayin edilmiştir. Tespit edilen sonuçlar Çizelge 5.2’de


100

görülmektedir. Deneysel olarak tespit edilen karışım oranlarının üretimde planlanan

karışım oranlarına yakın olduğu belirlenmiştir.

Çizelge 5.2. Karışım oranı tayini sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ölçülen Polyester Oranı (%)

Ölçülen Viskon

Oranı (%)

75 25

50 75 73.12 26.88 75 75 74.30 25.70

100 75 76.25 23.75 125 75 75.82 24.18 50 150 74.42 25.58 75 150 72.65 27.35

100 150 76.84 23.16 125 150 73.15 26.85 50 225 72.95 27.05 75 225 74.55 25.45

100 225 73.71 26.29 125 225 77.32 22.68

50 50

50 75 54.61 45.39 75 75 50.52 49.48

100 75 47.23 52.77 125 75 52.34 47.66 50 150 53.85 46.15 75 150 48.72 51.28

100 150 47.63 52.37 125 150 51.87 48.13 50 225 52.97 47.03 75 225 50.17 49.83

100 225 49.83 50.17 125 225 53.28 46.72

25 75

50 75 28.14 71.86 75 75 24.87 75.13

100 75 22.98 77.02 125 75 27.32 72.68 50 150 23.55 76.45 75 150 27.78 72.22

100 150 25.88 74.12 125 150 26.65 73.35 50 225 25.91 74.09 75 225 23.27 76.73

100 225 27.70 72.30 125 225 28.08 71.92

5.3. Kalınlık Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Çalışmada kullanılan her bir kumaş için kalınlık tayini; SDL Atlas marka

M034A model dijital kalınlık cihazında 10 adet ölçüm yapılarak gerçekleştirilmiştir. Her


101

kumaş için ölçülen değerlerin ortalamaları alınarak belirlenen ortalama kalınlık değerleri,

her kumaş için hesaplanan standart sapma ve %CV değerleri ile birlikte Çizelge 5.3’te

görülmektedir. Çizelge incelendiğinde; genel olarak iğneleme yoğunluğunun artışı ile

kalınlığın azaldığı, gramajın artışı ile kalınlığın arttığı, yapıdaki polyester miktarının

artışıyla kalınlıkta artma gözlemlendiği söylenebilmektedir. Değişken olarak seçilen

parametrelerle kalınlık arasındaki ilişkiye istatistik analiz gerçekleştirildikten sonra daha

geniş yer verilecektir.

Çizelge 5.3. Kalınlık tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Kalınlık (mm)

Standart Sapma

CV (%)

100 0

50 75 1.730 0.067 3.901 75 75 2.250 0.118 5.229 100 75 2.710 0.134 4.935 125 75 3.121 0.258 8.251 50 150 1.670 0.111 6.632 75 150 2.097 0.074 3.548 100 150 2.340 0.098 4.187 125 150 3.000 0.065 2.160 50 225 1.562 0.081 5.173 75 225 1.868 0.068 3.649 100 225 2.091 0.062 2.978 125 225 2.589 0.0631 2.439

75 25

50 75 1.497 0.063 4.225 75 75 2.051 0.057 2.762 100 75 2.552 0.0696 2.726 125 75 3.311 0.159 4.798 50 150 1.540 0.047 3.076 75 150 2.041 0.044 2.135 100 150 2.422 0.049 2.011 125 150 2.598 0.087 3.3555 50 225 1.461 0.095 6.481 75 225 1.839 0.078 4.231 100 225 2.188 0.102 4.680 125 225 2.412 0.065 2.700

50 50

50 75 1.469 0.098 6.673 75 75 2.000 0.078 3.916 100 75 2.250 0.102 4.537 125 75 3.011 0.158 5.231 50 150 1.560 0.077 4.956 75 150 2.059 0.204 9.904 100 150 2.232 0.090 4.034 125 150 2.860 0.075 2.622 50 225 1.160 0.068 5.833 75 225 1.692 0.050 2.959 100 225 2.092 0.073 3.497 125 225 2.431 0.070 2.892


102



Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Kalınlık (mm)

Standart Sapma

CV (%)

25 75

50 75 1.430 0.087 6.114 75 75 1.879 0.109 5.784

100 75 2.491 0.121 4.867 125 75 3.048 0.119 3.912 50 150 1.361 0.0685 5.037 75 150 1.783 0.086 4.796

100 150 2.152 0.114 5.297 125 150 2.717 0.105 3.849 50 225 1.317 0.056 4.251 75 225 1.746 0.065 3.704

100 225 2.051 0.0621 3.027 125 225 2.319 0.112 4.834

0 100

50 75 1.315 0.071 5.415 75 75 1.792 0.064 3.566

100 75 2.303 0.084 3.668 125 75 2.600 0.119 4.576 50 150 1.482 0.098 6.618 75 150 1.733 0.078 4.495

100 150 1.982 0.068 3.445 125 150 2.252 0.121 5.381 50 225 1.269 0.050 3.915 75 225 1.460 0.076 5.226

100 225 1.909 0.149 7.807 125 225 1.932 0.100 5.169

Polyester/viskon esaslı dokusuz yüzeylerin kalınlığını üretime geçmeden

önce tahmin edebilmek için uygulanan istatistiksel analiz, Design-Expert 6.0.6 paket

programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizde; hem karışım faktörünü hem de

proses değişkenlerini içeren bir modelin kurulması Karışım-Çapraz Dizayn

(Mixture-Process Crossed Design) ile mümkün olduğundan bu tip bir tasarım

(dizayn) tercih edilmiştir. Tasarımda

ü Karışım Değişkenleri: Polyester ve Viskon Oranları (%)

ü Proses Değişkenleri: Gramaj (g/m2) ve İğneleme yoğunluğu (vuruş/cm2)

ü Tepki Değişkeni: Kumaş Kalınlığı (mm)

olarak belirlenerek paket programına veriler girilmiştir. Model kurulması sırasında,

model seçiminin nasıl yapıldığı ve bu seçimde dikkat edilmesi gereken hususlar

kalınlık özelliğinin analizinde ayrıntılı bir şekilde anlatıldıktan sonra diğer kumaş


103

özellikleri için oluşturulan modeller ayrıntıya girilmeden incelenecek, modellerin

çıkardığı sonuçlar irdelenecektir.

Kalınlık için model oluştururken; Karışım X Proses çapraz tasarımı için hangi

modellerin uygun olacağı F-testi yapılarak, F değerlerine karşılık gelen p değerleri

incelenerek belirlenmektedir. Çizelge 5.4’te kalınlığa yönelik model seçimi için

aday modellerin F-testi ile elde edilen p-değerleri verilmektedir. Çizelgede; Karışım

karışımda kullanılan Proses ise proseste kullanılan modelleri gösterirken, üst satırda

proses için elde edilen p değerleri, alt satırda ise karışım için elde edilen p değerleri

gösterilmektedir. Modelin uygun olarak seçilmesi için her iki p değerinin de

0.05’ten küçük olması gerekmektedir (Montgomery, 2001). Bu durum göz önüne

alındığında; Lineer X Lineer, Lineer X 2FI, Kuadratik X 2FI modellerinin

kalınlık için uygun modeller olabileceği belirlenmiştir.

Çizelge 5.4. Kalınlık tayininde model seçimi için F-testi ile elde edilen p-değerleri

Karışım Proses

Lineer 2FI Kuadratik Kübik

Lineer Proses < 0.0001 < 0.0001 0.5882 0.2394 Karışım < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001 < 0.0001

Kuadratik Proses < 0.0001 < 0.0001 0.7708 0.1927 Karışım 0.0767 0.0313 0.1132 0.1127

Kübik Proses < 0.0001 < 0.0001 0.7594 0.1490 Karışım 0.4773 0.3058 0.4140 0.2540

Tasarım için uygun olabilecek modeller F testiyle belirlenmesine rağmen, en

uygun modelin seçiminde F testi tek başına yeterli olmamaktadır. Seçilen modelin

uygun olup olmadığı, aday modellerin ortaya çıkardığı standart sapma, R2,

Düzeltilmiş R2, Tahmin edilen R2 ve PRESS değerlerine bakılarak yeniden kontrol

edilmelidir (Montgomery, 2001).

ü Standart sapma ve PRESS (Prediction error sum of squares) değeri düşük

ü R2 , Düzeltilmiş R2 ve Tahmin edilen R2 değerlerinin yüksek ve birbirine

yakın


104

olan model tercih edilmelidir. Çizelge 5.5’te kalınlık için aday modellerin özet

istatistiği verilmektedir. Hem standart sapma ile PRESS değeri düşük, hem de R2,

Düzeltilmiş R2 ve Tahmin edilen R2 değerlerinin en yüksek olduğu en uygun model

çizelgeden Kuadratik X 2FI modelin olduğu görülmektedir. 2FI modeli; proses

değişkenlerinin (Kumaş gramajı ile iğneleme yoğunluğu) ve bu değişkenlerin ikili

etkileşiminin bulunduğu model olarak bilinmektedir.

Çizelge 5.5. Kalınlık için aday modellerin özet istatistiği Karışım X Proses Standart

Sapma R2 Düzeltilmiş R2

Tahmin edilen R2 PRESS

[Lineer]*Lineer 0,139581 0,932899 0,926686 0,913431 1,357318 [Lineer]*2FI 0,113753 0,957085 0,951308 0,941234 0,921396 [Lineer]*Kuadratik 0,115037 0,959487 0,950203 0,935216 1,015752 [Lineer]*Kubik 0,112302 0,966216 0,952542 0,920737 1,242772 [Kuadratik]*Lineer 0,134381 0,941261 0,932047 0,913937 1,349395 [Kuadratik]*2FI 0,106239 0,965447 0,957528 0,94516 0,859842 [Kuadratik]*Kuadratik 0,109394 0,967943 0,954968 0,935297 1,014486 [Kuadratic]*Kübik 0,104071 0,977204 0,959244 0,908852 1,429122 [Kubik]*Lineer 0,135008 0,944199 0,931412 0,901931 1,537632 [Kubik]*2FI 0,105169 0,968961 0,958379 0,942049 0,908613 [Kubik]*Kuadratik 0,109057 0,972692 0,955245 0,925038 1,175343 [Kübik]*Kübik 0,099144 0,984954 0,963011 0,882196 1,847054

Yapılan testlerle en uygun modelin Kuadratik X 2FI olduğu belirlendikten

sonra; artık analizi yapılarak, model sapmalarının (artıkların) normal dağılıma uyup

uymadığı ve artıklarla tahmin edilen değerlerin dağılımının rastgele olup olmadığı

kontrol edilerek seçilen modelin uygunluğu gözden geçirilmelidir. Normal dağılım

grafiğinde artık değerlerinin yaklaşık olarak bir doğru üzerinde yer alması, normal

dağılıma uygun olduğu anlamına gelmektedir (Montgomery, 2001). Şekil 5.1’de

kalınlık için Kuadratik X 2FI model seçildiğinde oluşan artıkların dağılımı

görülmektedir. Şekil 5.1a’dan seçilen modelin artıklarının normal dağılıma uyduğu,

5.1b’den ise artıklarla tahmin edilen değerlerin dağılımının rastgele olduğu

görülmekte, böylece seçilen modelin uygunluğu teyit edilmektedir.


105

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.1. Kalınlık için model artıklarının dağılımı

Kalınlık için en uygun modelin Kuadratik x 2FI olduğu anlaşıldıktan sonra,

söz konusu modelin verdiği sonuçlar incelenmelidir. Modelde yer alan bağımsız

değişkenlerin modele katkısının anlamlı olup olmadığının F değerleri ve bu değerlere

karşılık gelen p değerleri ile değerlendirildiği varyans analizi (ANOVA) tablosu

irdelenmelidir. Bu tabloya bakarak, p değeri 0.05’ten küçük değerlere sahip

değişkenlerin modele katkısının anlamlı olduğu söylenebilmektedir (Montgomery,

2001). Çizelge 5.6’da kalınlık için oluşturulan modele ait ANOVA tablosu

verilmektedir.Burada;

A: Kodlanmış polyester karışım bileşenini

B: Kodlanmış viskon karışım bileşenini

C: Kodlanmış gramaj proses bileşenini

D: Kodlanmış iğneleme yoğunluğu proses bileşenini ifade etmektedir.

Varyans analizine göre; model ve modelde seçilen parametrelerin kalınlık

üzerine etkisi, AB, ABD ve ABCD terimleri hariç anlamlı olmaktadır. Bu durumdaki

modelin R2 değeri 0.9654, Düzeltilmiş R2 değeri 0.9575 ve tahmin edilen R2 değeri

ise 0.9452 olarak programdan belirlenmiştir. Bu değerlerin oldukça yüksek olması

model açısından olumlu olurken, kalınlığa etkisinin anlamsız olduğu terimlerin

bulunması bu model kullanılarak yapılan tahminlerde ufak da olsa hata olmasına

neden olabilecektir. Bu durumda; kalınlığa etkisi anlamsız olan terimlerin modelden

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları

Tahmin edilen değerler


106

çıkarılması ve modelin modifiye edilmesi gerekmektedir. Kalınlık özelliği için

modelde modifikasyonun nasıl yapılacağı açıklanmış olup diğer kumaş özelliklerinde

doğrudan modifiye edilmiş model verilecektir.

Çizelge 5.6. Kalınlık için geliştirilen modele ait varyans analizi tablosu

Kaynak Kareler Toplamı

Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması

F Değeri Prob > F Anlamlılık

durumu

Model 15.13733 9 1.376121 121.9241 < 0.0001 Anlamlı Lineer

Karışım 9.80845 1 9.80845 869.0268 < 0.0001 Anlamlı

AB 0.024529 1 0.024529 2.173279 0.1470 Anlamlı değil AC 2.578404 1 2.578404 228.4461 < 0.0001 Anlamlı AD 0.353845 1 0.353845 31.35062 < 0.0001 Anlamlı BC 1.803413 1 1.803413 159.782 < 0.0001 Anlamlı BD 0.289172 1 0.289172 25.62055 < 0.0001 Anlamlı

ABC 0.105414 1 0.105414 9.339696 0.0037 Anlamlı ABD 0.001157 1 0.001157 0.102523 0.7502 Anlamlı değil ACD 0.066841 1 0.066841 5.9221 0.0187 Anlamlı BCD 0.106106 1 0.106106 9.400929 0.0036 Anlamlı

ABCD 0.0000007143 1 0.0000007143 0.00006329 0.9937 Anlamlı değil Residual 0.541762 48 0.011287 Cor Total 15.67909 59

AB terimi hariç, etkisi anlamsız olan terimler modelden çıkarılarak modifiye

edilen modele ait varyans analizi tablosu Çizelge 5.7’de verilmektedir.

Çizelge 5.7. Kalınlık için geliştirilen modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması


durumu

Model 15.13617 9 1.681797 154.8845 < 0.0001 Anlamlı Lineer

Karışım 1.077308 1 1.077308 99.21425 < 0.0001 Anlamlı

AB 0.024529 1 0.024529 2.259005 0.1391 Anlamlı değil AC 2.578404 1 2.578404 237.4572 < 0.0001 Anlamlı AD 0.488963 1 0.488963 45.0309 < 0.0001 Anlamlı BC 1.803413 1 1.803413 166.0846 < 0.0001 Anlamlı BD 0.39675 1 0.39675 36.53855 < 0.0001 Anlamlı

ABC 0.105414 1 0.105414 9.708102 0.0030 Anlamlı ACD 0.098304 1 0.098304 9.053271 0.0041 Anlamlı BCD 0.156171 1 0.156171 14.38248 0.0004 Anlamlı

Residual 0.54292 50 0.010858 Cor Total 15.67909 59


107

AB terimi modelden çıkarıldığında model hiyerarşisi bozulduğundan, AB

terimi çıkarılamamış, model ancak bu şekilde modifiye edilebilmiştir. Çizelge

incelendiğinde; kalınlığa en fazla etki eden parametre F değeri en büyük olan

(237.4572) AC (Polyester oranı ve gramaj etkileşimi) olmakta, bu terimi BC (Viskon

oranı ve gramaj etkileşimi) ve lineer karışım oranları olan A (Polyester oranı) ile B

(Viskon oranı) izlemektedir.

Seçilen modele göre; kalınlığı ifade eden denklem gerçek faktörlerle aşağıda

belirtildiği gibi elde edilmiştir. Denklemde; P polyester oranını, V viskon oranını

göstermektedir. Örneğin; karışım oranı %75 polyester %25 viskon olan kumaş için

denklemde P yerine 0.75, V yerine 0.25 yazılmalıdır. Ayrıca; eşitlikte yer alan

G gramajı (g/m2), İY iğneleme yoğunluğunu (iğneleme sayısı/cm2) ifade etmektedir.

Kalınlık = +0.7104 * P +0.376933 * V -1.06133 * P * V +0.021752 * P * G +0.001031 * P * İY +0.020797 * V * G +0.002217 * V * İY +0.014339 * P * V * G -0.00004096 *P*G*İY -0.0000516 *V*G*İY (5.1)

Çizelge 5.8’de ise, kurulan modele ait performans değerlerini gösteren

modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Modelin standart sapması

0.104204 olurken %CV değeri 5.065366 olarak belirlenmiştir. Yapılan önceki

çalışmalarda genel olarak %CV değeri bu tür kumaşlar için %5-13 aralığında yer

almaktadır. Bu özellik için %5’lik değişim katsayısı (%CV) değeri, lif dağılımından

kaynaklı farklılıkların çok olduğu dokusuz kumaşlar için normal bir düzeydedir.

Modele ait PRESS (Predicted Error Sum of Squares) değeri de istendiği gibi oldukça

düşük çıkmıştır.

Çizelgeden karışım ve proses değişkenleri ile kalınlık arasında R=0.9825’lik

bir korelasyon söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız

değişkenlerin kalınlık özelliğini açıklama oranı %96.537 (R2 = 0.96537) olarak


108

belirlenirken, bu değer modifiye edilmemiş olan modeldeki R2 değerine oranla çok

az düşüş göstermiştir. Fakat; modele katkısı bulunmayan terimlerin modelden

çıkarılmasıyla modifiye edilen modelin düzeltilmiş R2 değeri 0.959, Tahmin edilen

R2 ise 0.9508 gibi yüksek değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek ve

birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kalınlık özelliğini tahmin etmede

başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.8. Kalınlık için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri Özet İstatistik Verileri Sonuçlar

Standart Sapma 0,104204 Ortalama 2,065333 C.V. 5,045366 PRESS 0,769956 R 0,982534 R2 0.96537 Düzeltilmiş R2 0.95914 Tahmin edilen R2 0.950893 MAE 0.07294 MSE 0.00905 MAPE %3.588

Çizelgede ayrıca; regresyon denkleminden elde elden sonuçlarla gerçek

kalınlık değerlerini karşılaştırma imkanı sağlayan Ortalama Hatalar Karesi (MSE:

Mean Square Error), Ortalama Mutlak Hata (MAE: Mean Absolute Error), Ortalama

Mutlak Hata Yüzdesi (MAPE: Mean Absolute Percentage Error) değerleri de

görülmektedir. Modelin tahminlemedeki hata oranını değerlendirmek için ölçüt olan

bu değerlerin düşük olması modelin doğruya yakın tahminleme yaptığını

göstermektedir. Kalınlık için geliştirilen modelin ortalama mutlak hata (MAE) değeri

0.07294, Ortalama hataların karesi (MSE) 0.00905, ortalama mutlak hata yüzdesi ise

%3.588 olarak hesaplanmıştır. Bir başka deyimle; kurulan istatistiksel modelle

dokunmamış kumaşın kalınlığı %96.412 doğrulukta tahmin edilebilmektedir.

Şekil 5.2’de ölçülen kalınlık ile tahmin edilen değerler arasındaki korelasyon

verilmektedir. Görüldüğü üzere, yapılan tahminler ölçülen değerler arasında iyi bir

korelasyon sağlanabilmiştir.


109

Şekil 5.2. Ölçülen kalınlık ile tahmin edilen kalınlık değerleri arasındaki kolerasyon

Elde edilen regresyon denklemiyle eğri uydurmak suretiyle karışım oranı ve

proses değişkenleri ile kumaş kalınlığının nasıl değiştiği de açıklanabilmektedir.

Şekil 5.3, 4, 5, 6, 7, 8 ve 9’da farklı gramajlarda ve iğneleme yoğunluklarında

karışım oranı ile kumaş kalınlığı arasındaki ilişki gösterilmektedir.

Şekil 5.3, 5.4 ve 5.5’te çalışmada materyal olarak kullanılan kumaşlar için

farklı iğneleme yoğunluklarında; lif karışım oranı ile gramajın kumaşların kalınlığına

etkisi görülmektedir. Şekiller incelendiğinde; tüm karışım tipleri için yapıdaki

polyester oranının artışı ile kumaşların kalınlığı da artış göstermiştir. Bu durumun;

polyester ve viskon liflerinin yoğunluk farklılığından kaynaklandığı

düşünülmektedir. Polyester lifinin yoğunluğu (yaklaşık 1.38g/cm3) viskon lifinin

yoğunluğundan (yaklaşık 1.52g/cm3) düşük olduğundan, aynı gramajda polyester lifi

oranının yüksek olduğu kumaşlar daha büyük hacim kaplamıştır. Bunun yanında;

polyester sentetik bir lif olduğundan, viskona oranla daha rijit yapı sergilemektedir.

Bu nedenle; polyester lifleri iğnelemenin etkisiyle eğilmeye karşı direnç göstermiş,

daha gevşek bağlar oluşturmuştur. Viskon lifleri ise aynı etkiyle daha kolay eğilip

Tahm

in e

dile

n

Gerçek


110

büküldüklerinden, lifler birbirine daha çok dolaşmasıyla daha sıkı bağlantılar

kurmuşlardır. Bu yüzden; aynı gramaj ve iğneleme yoğunluğunda, yapıdaki polyester

oranının artışıyla kumaş yapısındaki liflerin kurdukları bağlar daha gevşek olmuş,

kumaş hacmi artış göstermiş ve kalınlık artmıştır.

Bütün iğneleme yoğunluklarında (75, 150 ve 225 iğneleme sayısı/cm2)

gramajın artışı ile yapıda bulunan lif sayısı da artış göstereceğinden kumaş

kalınlığında artış meydana geldiği görülmektedir. Ayrıca; düşük gramajlarda;

yapıdaki polyester oranındaki artışla kalınlıktaki artış artan eğilimli davranış, yüksek

gramajlarda ise kalınlıktaki artış azalan eğilimli davranış göstermektedir. Bunun

sebebinin; gramajın artışıyla yapıdaki lif sayısının artış göstermesi ve liflerin

birbirine oldukça yakın olarak yerleşmesiyle birlikte polyester liflerinin hacimlilik

özelliğinin etkisini yitirmesi olabileceği düşünülmektedir.

Şekil 5.6, 5.7 ve 5.8’de; farklı gramajlar için iğneleme yoğunluğu ile lif

karışım oranının kumaş kalınlığına etkisi araştırılmıştır. Şekiller esas alındığında;

genel olarak tüm gramajlar için (50g/m2 hariç) iğneleme yoğunluğunun artışıyla

kalınlıkta düşük miktarda da olsa azalma olduğu görülmektedir. İğneleme yoğunluğu

birim alanda bulunan bağlanmış lif sayısını etkilediğinden, iğneleme yoğunluğunun

artışı ile yapıda birbirine sarılan ve bağ yapan lif sayısının artmaktadır. Bu davranış;

yapının daha sıkı (kompakt) hale gelmesine yol açmakta ve kalınlığın azalmasına

neden olmaktadır. 50g/m2 gramajlı kumaşlarda ise; iğneleme yoğunluğunun

75 iğneleme sayısı/cm2’den 150 iğneleme sayısı/cm2’ye çıkışı ile kalınlıkta artış,

iğneleme yoğunluğunun 225 iğneleme sayısı/cm2’ye çıkışıyla kalınlıkta azalma

gözlemlenmiştir. Bunun nedeninin incelenen gramaj için yapıdaki lif sayısının az

olması ve liflerin iğnelemedeki artışla daha kolay yer değiştirebilmesi olduğu

düşünülmektedir. Çalışma sonucunda kalınlık için elde edilen sonuçların literatürde

yer alan bazı çalışmalarla (Soukupova ve ark., 2007; Rawal ve Anandjiwala ,2007)

davranış açısından benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir.


111

a) Gramaj 50g/m2 b) Gramaj 75g/m2

c) Gramaj 100g/m2 d) Gramaj 125g/m2 Şekil 5.3. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı

Kal

ınlık

Kalınlık X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog=75

Kalınlık X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=75 D: Ig. Yog.=75

Karışım Oranı

Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı

Kal

ınlık



112


c) Gramaj 100g/m2 d) Gramaj 125g/m2 Şekil 5.4. 150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda

karışım oranı- kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


113


c) Gramaj 100g/m2 d) Gramaj 125g/m2

Şekil 5.5. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


114

a) İğneleme yoğunluğu 75 iğneleme sayısı/cm2

b) İğneleme yoğunluğu 150 iğneleme sayısı/cm2

c) İğneleme yoğunluğu 225 iğneleme sayısı/cm2

Şekil 5.6. 50g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


115




Şekil 5.7. 75g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


116




Şekil 5.8. 100 g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


117




Şekil 5.9. 125 g/m2 gramajda farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş kalınlığı değişimi

Karışım Oranı


Kal

ınlık

Karışım Oranı


Kal

ınlık


Kal

ınlık

Karışım Oranı


118

5.4. Yoğunluk Tayini ve İstatistiksel Analiz

Dokusuz kumaşlarda; kumaş yapısı iplik üretimi yapılmadan doğrudan

liflerden oluştuğundan, dokuma ve örmedeki gibi kumaşın yapısının sıklığı iplik ya

da ilmek sıklıklarıyla açıklanamamaktadır. Bu nedenle; bu tür kumaşların yapısının

sıklığını açıklayabilmek için kumaşın yoğunluğunun hesaplanması zorunlu

olmaktadır. Dokunmamış kumaşın yoğunluğu d (g/cm3);

xt

Wd1000

= (5.5)

şeklinde belirlenebilmektedir. Burada; W (g/m2)kumaşın gramajını t (mm) kumaşın

kalınlığını ifade etmektedir. Kumaş yoğunluğunun yüksek olması yapının daha

kompakt (daha sıkı) olduğunu göstermektedir. Aynı gramajda fakat kalınlıkları farklı

olan iki kumaşta; kalınlığı daha az olan kumaşın yoğunluğu daha yüksek olmakta,

dolayısıyla daha ince olan kumaş daha sıkı bir yapı sergilemektedir. Çalışmada

kullanılan her bir numune için; ölçülen ortalama gramaj ve kalınlık değerleri esas

alınarak ortalama kumaş yoğunluğu hesaplanmış, Çizelge 5.9’da verilmiştir.

Çizelgeden aynı gramaja sahip kumaşlarda, yapıdaki polyester oranının

artışıyla yoğunluğun azaldığı, viskon oranının artışıyla arttığı görülmektedir.

Bağımsız değişken olarak seçilen parametrelerle kumaş yoğunluğu arasındaki

ilişkilere istatistik analiz gerçekleştirildikten sonra daha ayrıntılı olarak yer

verilecektir.

Çizelge 5.9. Kumaşların hesaplanan yoğunluk değerleri


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)

İğneleme Yoğunluğu

(iğn. sayısı/cm2)


Ölçülen Ortalama Kalınlık (mm)

Ortalama Yoğunluk

(g/cm3)

100 0

50 75 50.40 1.730 0.0291 75 75 76.77 2.250 0.0341

100 75 100.49 2.710 0.0371 125 75 124.21 3.121 0.0398 50 150 50.51 1.670 0.0302 75 150 74.78 2.097 0.0357

100 150 99.87 2.340 0.0427 125 150 125.09 3.000 0.0417 50 225 50.63 1.562 0.0324 75 225 74.13 1.868 0.0397

100 225 100.7 2.091 0.0482 125 225 125.04 2.589 0.0483


119

Çizelge 5.9’un devamı


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Ölçülen Ort.Gramaj

(g/m2)

Ölçülen Ort.

Kalınlık (mm)

Ortalama Yoğunluk

(g/cm3)

75 25

50 75 50.7 1.497 0.0339 75 75 75.73 2.051 0.0369 100 75 101.01 2.552 0.0396 125 75 126.33 3.311 0.0382 50 150 50.41 1.540 0.0327 75 150 75.48 2.041 0.0370 100 150 99.76 2.422 0.0412 125 150 125.17 2.598 0.0482 50 225 50.07 1.461 0.0343 75 225 74.21 1.839 0.0404 100 225 99.20 2.188 0.0453 125 225 123.2 2.412 0.0511

50 50

50 75 51.11 1.469 0.0348 75 75 76.1 2.000 0.0381 100 75 99.91 2.250 0.0444 125 75 125.33 3.011 0.0416 50 150 50.19 1.560 0.0322 75 150 74.86 2.059 0.0364 100 150 100.62 2.232 0.0451 125 150 125.13 2.860 0.0438 50 225 50.10 1.160 0.0432 75 225 73.97 1.692 0.0437 100 225 98.71 2.092 0.0472 125 225 124.67 2.431 0.0513

25 75

50 75 50.42 1.430 0.0353 75 75 76.93 1.879 0.0409 100 75 100.32 2.491 0.0403 125 75 127.22 3.048 0.0417 50 150 50.72 1.361 0.0373 75 150 76.02 1.783 0.0426 100 150 101.15 2.152 0.0470 125 150 124.84 2.717 0.0459 50 225 49.85 1.317 0.0379 75 225 75.03 1.746 0.0430 100 225 99.39 2.051 0.0485 125 225 124.86 2.319 0.0538

0

100

50 75 50.89 1.315 0.0387 75 75 77.13 1.792 0.0430 100 75 100.87 2.303 0.0438 125 75 125.07 2.600 0.0481 50 150 49.34 1.482 0.0333 75 150 75.72 1.733 0.0437 100 150 100.71 1.982 0.0508 125 150 124.90 2.252 0.0555 50 225 50.06 1.269 0.0394 75 225 74.38 1.460 0.0509 100 225 100.67 1.909 0.0527 125 225 125.05 1.932 0.0647


120

Kumaş yoğunluğu verilerinin paket programa girilişinin ardından yapılan

testler sonucunda kumaş yoğunluğu için en uygun modelin kalınlık için de kurulan

Kuadratik X 2FI Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. Daha

sonra modelin uygunluğunun kontrolü için artık analizi yapılmıştır. Şekil 5.10’da da

görüldüğü gibi, kumaş yoğunluğu için tercih edilen Kuadratik X 2FI modelin

artıklarının normal dağılıma uyduğu ve model artıklarının model vasıtasıyla

tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele olduğu anlaşılmakta, seçilen

modelin uygunluğu teyit edilmektedir.

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.10. Yoğunluk için model artıklarının dağılımı

Bu aşamadan sonra; yoğunluk için en uygun model olan Kuadratik x 2FI

modelinde yer alan bağımsız değişkenlerin modele katkısının anlamlı olup

olmadığının değerlendirildiği varyans analizi (ANOVA) tablosu irdelenmelidir. Bu

tabloda p değeri 0.05’ten küçük değerlere sahip değişkenlerin modele katkısının

anlamlı olduğu değerlendirilmektedir. Yoğunluk için oluşturulan modele ait olan ve

anlamsız terimlerin çıkarıldığı modifiye edilmiş ANOVA tablosu Çizelge 5.10’da

verilmektedir. Çizelgede;

A: Kodlanmış polyester karışım bileşenini B: Kodlanmış viskon karışım bileşenini C: Kodlanmış gramaj proses bileşenini

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



121

D: Kodlanmış iğneleme yoğunluğu proses bileşenini göstermektedir.

Çizelge 5.10. Yoğunluk için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması


durumu

Model 0.00249 8 0.000311 55.14 < 0.0001 Anlamlı Lineer Karışım 0.00108 1 0.00108 191.927 < 0.0001 Anlamlı

AB 0.000015 1 0.000015 2.70 0.1066 Anlamlı değil AC 0.000376 1 0.000376 66.61 < 0.0001 Anlamlı AD 0.000126 1 0.000126 22.29 < 0.0001 Anlamlı BC 0.000554 1 0.000554 98.15 < 0.0001 Anlamlı BD 0.000188 1 0.000188 33.34 < 0.0001 Anlamlı ABC 0.0000509 1 0.0000509 9.02 0.0041 Anlamlı BCD 0.0000966 1 0.0000966 17.11 0.0001 Anlamlı Residual 0.000288 51 0.00000565 Cor Total 0.002779 59

Çizelge incelendiğinde; kumaş yoğunluğuna en fazla etki eden parametre F

değeri en büyük hesaplanan (191.927) lineer karışım oranları (A: Polyester oranı ile

B: Viskon oranı) olmakta; bu terimi sırayla BC (Viskon oranı ve gramaj etkileşimi)

ve AC (Polyester oranı ve gramaj etkileşimi) izlemektedir.

Seçilen modele göre; yoğunluğu ifade eden denklem gerçek faktörlerle

aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Burada, P polyester oranını, V viskon oranını

göstermektedir. Örneğin; karışım oranı %25 polyester %75 viskon olan kumaş için

denklemde P yerine 0.25, V yerine 0.75 yazılmalıdır. Ayrıca; eşitlikte yer alan G

gramajı (g/m2), İY iğneleme yoğunluğunu (iğneleme sayısı/cm2) ifade etmektedir.

Yoğunluk = +0,015826 * P

+0,035038 * V +0,022754 * P * V +0,000189 * P * G +0.000041 * P * İY +0.0000472 * V * G -0,000055833 * V * İY -0,00032 * P * V * G +0,00000121 *V * G * İY (5.6)


122


modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Modele ait %CV ve PRESS

değerleri istenen düzeydedir. Çizelgeden karışım ve proses değişkenleri ile kalınlık

arasında R=0.94676’lık bir korelasyon söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca;

modelde yer alan bağımsız değişkenlerin yoğunluk özelliğini açıklama oranı

%89.6368 (R2 = 0.896368) olarak belirlenirken, modele katkısı bulunmayan

terimlerin modelden çıkarılmasıyla elde edilen düzeltilmiş R2 değeri 0.880112,

Tahmin edilen R2 ise 0.854675 gibi değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek

ve birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin yoğunluk özelliğini tahmin

etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.11. Yoğunluk için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri

Özet İstatistik Verileri Sonuçlar Standart Sapma 0.002376385 Ortalama 0.041973333 C.V. 5.661654379 PRESS 0.000403878 R 0.94676 R2 0.896368 Düzeltilmiş R2 0.880112 Tahmin edilen R2 0.854675 MAE 0.0017188 MSE 0.0000048 MAPE %4.191

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek yoğunluk değerleriyle

karşılaştırılmasını sağlayan ortalama mutlak hata (MAE) ve ortalama mutlak hata

yüzdeleri (MAPE) ayrıca hesaplanarak çizelgede verilmiştir. Buna göre; MAE

0.0017188, MAPE %4.191 olarak bulunmuş, geliştirilen istatistik modelin yoğunluk

özelliğini % 95.809 (100-4.191) doğrulukta tahmin edebileceği sonucuna varılmıştır.


proses değişkenleri ile yoğunluğun nasıl değiştiği de açıklanabilmektedir. Şekil 5.11,

12, 13, 14, 15, 16 ve 17’de farklı gramajlarda ve iğneleme yoğunluklarında karışım

oranı ile kumaş yoğunluğu arasındaki ilişki gösterilmektedir.


123

Şekil 5.11-5.13’te çalışmada kullanılan kumaşlar için farklı iğneleme

yoğunluklarında lif karışım oranı ile gramajdaki değişimin kumaş yoğunluğu üzerine

etkisi görülmektedir. Şekillere göre; tüm kumaş türleri için yapıdaki polyester

oranının artışı ile kumaş yoğunluğunda azalma gözlemlenmektedir. Bu durum;

kumaş kalınlığında ayrıntılı olarak bahsedilmiş olan polyester lifinin hacimlilik

özelliği ile açıklanabilmektedir. Yapıdaki polyester lifi oranındaki artışla; düşük

gramajlarda, kumaş yoğunluğunda azalan eğimli azalma olurken, yüksek gramajlarda

artan eğimde azalma meydana gelmektedir. Söz konusu durum, kumaş kalınlığında

meydana gelen durumun tam tersi olmaktadır.

Bütün iğneleme yoğunlukları için; artan gramajda yapıda bulunan lif sayısının

artışı nedeniyle kumaş yoğunluğunda da artışın olduğu görülmektedir.

Şekil 5.14-5.17’de ise farklı gramajlar için iğneleme yoğunluğu ile lif karışım

oranının kumaş yoğunluğuna etkisi irdelenmektedir. Genel olarak tüm gramajlarda

(50g/m2 hariç) iğneleme yoğunluğunun artışıyla yapının daha sıkı hale gelmesi

nedeniyle kumaş yoğunluğunda da artış gözlemlenmektedir. 50g/m2 gramaja sahip

kumaşlarda ise; iğneleme yoğunluğunun artışı kumaş yoğunluğunda önce azalma

sonra artış meydana getirmiştir. Örneğin; 50g/m2 gramaja sahip %100 Viskon

kumaşlar için iğneleme yoğunluğu 75 iğneleme/cm2 iken yoğunluk 0.0387 g/cm3,

iğneleme yoğunluğunun 150 iğneleme/cm2’ye yükseltilmesiyle yoğunluk bir miktar

azalarak 0.0333g/cm3 olmakta, iğneleme yoğunluğundaki bir kademe daha artışla

yoğunluk 0.0394g/cm3’e yükselmektedir. Bu durum; 50g/m2 gramajlı kumaşların

yapısında daha az miktar lif bulunmasından dolayı daha kararsız bir yapı göstermesi

ve iğneleme yoğunluğunun artışıyla liflerin daha kolay yer değiştirmesiyle

açıklanabilmektedir. Çalışma sonucunda kumaş yoğunluğu için elde edilen sonuçlar

literatürde yer alan benzer çalışmalarla eğilim açısından benzerlik göstermektedir.


124



Şekil 5.11. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi

Yoğunluk X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

Yoğu

nluk

Karışım Oranı Karışım Oranı

Yoğu

nluk


Karışım Oranı

Yoğu

nluk


Karışım Oranı

Yoğu

nluk



125



Şekil 5.12.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi


Yoğu

nluk


Yoğu

nluk


Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı

Yoğu

nluk



126



Şekil 5.13. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi

Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Karışım Oranı

Yoğu

nluk


Karışım Oranı

Yoğu

nluk


Karışım Oranı

Yoğu

nluk



127




Şekil 5.14. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk


128




Şekil 5.15. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş yoğunluğu değişimi

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk


129




Şekil 5.16. 100 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı kumaş yoğunluğu değişimi

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk


130




Şekil 5.17. 125 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı kumaş yoğunluğu değişimi

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk

Karışım Oranı


Yoğu

nluk


131

5.5. Hava Geçirgenliği Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Çalışmada kullanılan her bir kumaş için kalınlık tayini; SDL Atlas marka

M021A model hava geçirgenliği test cihazında 7 adet ölçüm yapılarak

gerçekleştirilmiştir. Çizelge 5.12’de hava geçirgenliği ölçümü sonuçları, her kumaş

için hesaplanan ortalama hava geçirgenliği, standart sapma ve %CV değerlerini

içerecek şekilde sunulmaktadır. Çizelge incelendiğinde; tüm kumaşlar için ortalama

hava geçirgenliği değerlerinin 0.899m/s ile 2.913m/s arasında değiştiği

görülmektedir. Genel olarak gramaj artışı ile hava geçirgenliğinin azaldığı, iğneleme

yoğunluğunun artması ile hava geçirgenliğinin de artış gösterdiği görülmektedir.

Ayrıca; karışımdaki polyester miktarının artışıyla hava geçirgenliği özelliğinde

artma gözlemlendiği söylenebilmektedir. Değişken olarak seçilen parametrelerle

hava geçirgenliği arasındaki ilişkiye istatistik analiz gerçekleştirildikten sonra daha

geniş yer verilecektir.

Çizelge 5.12. Hava geçirgenliği tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Hava

Geçirgenliği (m/s)

Standart Sapma

CV (%)

100 0

50 75 2.361 0.119 5.025 75 75 1.710 0.069 4.009 100 75 1.364 0.034 2.462 125 75 1.061 0.055 5.201 50 150 2.693 0.180 6.694 75 150 1.913 0.107 5.588 100 150 1.554 0.034 2.193 125 150 0.950 0.020 2.105 50 225 2.757 0.127 4.591 75 225 2.131 0.095 4.454 100 225 1.670 0.069 4.134 125 225 0.970 0.0404 4.166

75 25

50 75 2.359 0.075 3.196 75 75 1.706 0.021 1.214 100 75 1.359 0.026 1.921 125 75 0.899 0.029 3.240 50 150 2.386 0.162 6.793 75 150 1.777 0.038 2.148 100 150 1.387 0.036 2.590 125 150 1.029 0.025 2.474 50 225 2.654 0.103 3.872 75 225 2.060 0.038 1.838 100 225 1.480 0.078 5.263 125 225 1.146 0.039 3.375


132

Çizelge 5.12’nin devamı


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)

İğneleme Yoğunluğu (iğneleme

sayısı/cm2)

Ortalama Hava

Geçirgenliği (m/s)

Standart Sapma

CV (%)

50 50

50 75 2.330 0.144 6.185 75 75 1.766 0.036 2.064 100 75 1.520 0.052 3.397 125 75 1.000 0.062 6.164 50 150 2.456 0.099 4.016 75 150 1.940 0.095 4.881 100 150 1.451 0.061 4.236 125 150 1.019 0.033 3.277 50 225 2.913 0.090 3.075 75 225 2.143 0.059 2.757 100 225 1.503 0.030 2.022 125 225 1.507 0.031 2.088

25 75

50 75 2.391 0.174 7.281 75 75 1.859 0.053 2.871 100 75 1.169 0.053 4.513 125 75 0.949 0.026 2.751 50 150 2.596 0.144 5.542 75 150 1.749 0.140 7.989 100 150 1.493 0.044 2.938 125 150 0.904 0.043 4.729 50 225 2.809 0.064 2.293 75 225 1.809 0.066 3.646 100 225 1.391 0.045 3.252 125 225 1.09 0.065 5.922

0 100

50 75 2.160 0.147 6.799 75 75 1.473 0.028 1.868 100 75 1.080 0.027 2.507 125 75 1.037 0.042 4.042 50 150 2.130 0.148 6.932 75 150 1.659 0.124 7.461 100 150 1.351 0.052 3.831 125 150 1.389 0.030 2.178 50 225 2.187 1.108 4.950 75 225 1.957 0.081 4.127 100 225 1.326 0.129 9.737 125 225 1.249 0.058 4.634

Hava geçirgenliği verilerinin paket programa girilişinin ardından yapılan

testler sonucunda kumaşın hava geçirgenliği için en uygun modelin Lineer X

Kuadratik Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlendikten sonra artık

analizi yapılarak artıkların normal dağılıma uygun olup olmadığı ve tahmin edilen

veriler karşısında rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir. Şekil 4.18’de de

görüldüğü gibi, kumaşın hava geçirgenliği için Lineer X Kuadratik çapraz dizayn


133

uygulandığında oluşan artıklarının normal dağılıma uygun olduğu ve model

artıklarının model vasıtasıyla tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele

olduğu anlaşılmakta, seçilen modelin uygunluğu onaylanmaktadır.

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı

Şekil 5.18. Hava geçirgenliği için model artıklarının dağılımı

Hava geçirgenliği için seçilen modelin uygunluğu tekrar kontrol edildikten

sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlar incelenmelidir. İlk olarak ANOVA

(varyans analizi) tablosu oluşturularak modelde yer alan bağımsız değişkenlerin

modele katkısının anlamlı olup olmadığı, F değerleri ve bu değerlere karşılık gelen p

değerleri ile değerlendirilmelidir. Modele katkısı anlamlı olmayan terimler modelden

çıkarılmalıdır. Hava geçirgenliği için oluşturulan modele ait modifiye edilmiş

varyans analizi tablosu Çizelge 5.13’te verilmektedir. Çizelgede;





Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



134

Çizelge 5.13. Hava geçirgenliği için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması


durumu Model 17.460 6 2.91006 148.0133 < 0.0001 Anlamlı Lineer

Karışım 5.683 1 5.68312 289.0582 < 0.0001 Anlamlı

AC 7.048 1 7.04849 358.5047 < 0.0001 Anlamlı AD 0.263 1 0.26255 13.35387 0.0006 Anlamlı BC 3.905 1 3.90523 198.63035 < 0.0001 Anlamlı BD 0.191 1 0.19112 9.72091 0.0029 Anlamlı BC2 0.370 1 0.36986 18.81188 < 0.0001 Anlamlı


Çizelge incelendiğinde; kumaşın hava geçirgenliğine en fazla etki eden

parametre F değeri en büyük hesaplanan (358.5047) AC (Polyester oranı ve gramaj

etkileşimi) olmakta; bu terimi sırayla lineer karışım oranları (A: Polyester oranı ile

B: Viskon oranı) ve BC (Viskon oranı ve gramaj etkileşimi) izlemektedir.

Seçilen modele göre; hava geçirgenliğini ifade eden denklem gerçek

faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Söz konusu denklemde P polyester

oranını, V viskon oranını göstermektedir. Örneğin; karışım oranı %75 polyester

%25 viskon olan kumaş için denklemde P yerine 0.75, V yerine 0.25 yazılmalıdır.

Ayrıca; eşitlikte yer alan G gramajı (g/m2), İY iğneleme yoğunluğunu (iğneleme

sayısı/cm2) ifade etmektedir.

Hava geçirgenliği = +3,351363 * P +4,184339 * V -0,02124 * P * G +0,001871 * P * İY -0,05171 * V * G +0,001596 * V * İY +0,000205 * V * G2 (5.7)

Çizelge 5.14’te ise, kurulan modele ait performans değerlerini gösteren

modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Modele ait %CV değeri yaklaşık

%8 olarak hesaplanmış olup dokusuz kumaşlar için bu değer kabul edilebilir

düzeydedir. Çizelgeden karışım ve proses değişkenleri ile kalınlık arasında


135

R=0.9714’lük bir korelasyon söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer

alan bağımsız değişkenlerin hava geçirgenliği özelliğini açıklama oranı %94.37 (R2 =

0.9437) olarak belirlenirken, modele katkısı bulunmayan terimlerin modelden

çıkarılmasıyla elde edilen düzeltilmiş R2 değeri 0.9373, Tahmin edilen R2 ise 0.9250

gibi değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek ve birbirine yakın değerlerde

olması, kurulan modelin kumaşların hava geçirgenliği özelliğini tahmin etmede

başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir. Regresyon denklemiyle elde edilen

değerlerin gerçek hava geçirgenliği değerleriyle karşılaştırılmasını sağlayan ortalama

mutlak hata (MAE) ve ortalama mutlak hata yüzdeleri (MAPE) ayrıca hesaplanarak

çizelgede verilmiştir. Buna göre; MAE 0.1015, MAPE %6.3035 olarak bulunmuş;

bir başka ifadeyle, geliştirilen istatistik modelin hava geçirgenliği özelliğini

% 93.6965 (100-6.3035) doğrulukta tahmin edebileceği sonucuna varılmıştır.

Çizelge 5.14. Hava Geçirgenliği için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri



proses değişkenleri ile hava geçirgenliğinin değişimi de açıklanabilmektedir.

Şekil 5.19-26’da farklı gramajlarda ve iğneleme yoğunluklarında karışım oranı ile

kumaşın hava geçirgenliği arasındaki ilişki gösterilmektedir.

İğneleme ile üretilen dokunmamış kumaşların hava geçirgenliği; kumaşın

kalınlığı ve yoğunluğu gibi kompaktlığına etki eden yapısal parametrelere, yapılan


136

bağ sonucu lifler arasında meydana gelen boşlukların büyüklüğüne, iğneleme sonucu

kumaşta meydana gelen gözeneklere bağlı olarak değişmektedir (Yeo ve ark., 2005;

Debnath ve ark., 2006; Rawal ve Anandjiwala, 2007; Sengupta, 2008).

Şekil 5.19-5.21’de çalışmada yer alan kumaşlar için farklı iğneleme

yoğunluklarında lif karışım oranı ve kumaş gramajının kumaşın hava geçirgenliğine

etkisi ele alınmaktadır. 125g/m2 gramaja sahip kumaşlar hariç tüm kumaşlarda;

yapıdaki polyester oranının artışı ile hava geçirgenliğinin de artış gösterdiği

görülmektedir. Bu durum polyester lifinin hacimlilik özelliği ile açıklanabilmektedir.

Polyester lifinin aynı iğneleme etkisiyle daha gevşek bağlar kurduğu ve aynı

gramajda yapısında polyester lifi oranı fazla olan kumaşların yoğunluğunun daha az

olduğu daha önce belirtilmişti. Beklendiği gibi, yoğunluğun azalması halinde

kumaşların hava geçirgenliğinde artış görüleceği açıktır. Elde edilen sonuçlar

literatürde yer alan çalışmalarla davranış bakımından benzerlik göstermektedir

(Rawal ve Anandjiwala, 2007).

125g/m2 gramaja sahip kumaşlarda ise; yapıdaki polyester oranının

artmasıyla hava geçirgenliğinin azaldığı görülmektedir. Bu tür kumaşlarda gramajın

artışından dolayı lifler arası boşlukların en az seviyeye geleceği ve polyesterin

hacimlilik özelliğinin etkisini yitirmiş olabileceği düşünülmektedir. Polyester oranı

yüksek kumaşların kalınlığı da fazla olduğundan hava geçirgenliğinin azalma eğilimi

göstermesi beklenen bir davranıştır.


137



Şekil 5.19. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi

Hava Geçirgenliği X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

Hav

a G

eçirg

enliğ

i



Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


138


c) Gramaj 100g/m2 d) Gramaj 125g/m2 Şekil 5.20.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda

karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi


Karışım Oranı

Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


139



karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi

Şekil 5.22’de bahsedilen durumun daha net anlaşılabilmesi için

75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğundaki 50g/m2 ve 125g/m2 gramaja sahip

%100 polyester ve %100 viskon esaslı dokunmamış kumaşların 10 kat büyütülmüş

görüntüleri verilmiştir. Aynı durum 150 ve 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı

Hava Geçirgenliği k X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=100 D: Ig. Yog.=225

Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı



140

yoğunluğundaki kumaşlar için de söz konusu olduğundan burada yalnızca

75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğuna sahip kumaşlar irdelenmektedir.

Şekillerden 50g/m2 gramajlı kumaşlarda polyesterin hacimlilik özelliğinin ön plana

çıkmasından dolayı %100 polyester kumaşta %100 viskon kumaşa nispeten daha

seyrek (yoğunluğu az) ve daha gözenekli yapının bulunduğu; 125g/m2 gramajlı

kumaşlarda ise; polyesterin hacimlilik özelliğinin etkisini yitirdiği ve gözenekli

yapının söz konusu olmadığı ve bu yapısal özelliklerin değerlendirmelerle uyum

sağladığı görülmektedir.

Bunun yanında; istatistiksel analiz sonucu elde edilen grafiklerde de

gözlemlendiği gibi, tüm iğneleme yoğunluklarında kumaş gramajının artışıyla hava

geçirgenliği de azalmaktadır. Bu duruma; gramajın artışı ile kesitteki lif sayısının

artmasının ve hava geçişine engel olacak lif miktarının artmasının neden olduğu

düşünülmektedir. Şekil 5.22’deki incelenen görüntüler söz konusu durumu

açıklamaktadır.

a) 50g/m2 gramajlı %100 polyester b) 50g/m2 gramajlı %100 viskon

c) 125g/m2 gramajlı %100 polyester d) 125g/m2 gramajlı %100 viskon

Şekil 5.22. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğundaki kumaş görüntüleri


141

Şekil 5.23-5.26’da farklı gramajlar için iğneleme yoğunluğu ve karışım

oranının kumaşların hava geçirgenliğine etkisi incelenmektedir. Görüldüğü gibi aynı

gramaj ve farklı iğneleme yoğunluklarındaki kumaşlarda; iğneleme yoğunluğu

arttıkça lifler arasındaki bağ miktarı artmakta, gramaj ve dolayısıyla yapıdaki lif

miktarı sabit olduğu için iğneleme yoğunluğunun artışıyla birbirine daha çok

dolanmış sabit miktarda lif söz konusu olmaktadır.



Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


142

c) İğneleme yoğunluğu 225 iğneleme sayısı/cm2 Şekil 5.23. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi



Karışım Oranı

Hav

a G

eçirg

enliğ

i


Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


143

c) İğneleme yoğunluğu 225 iğneleme sayısı/cm2 Şekil 5.24. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş hava geçirgenliği değişimi



Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


144

c) İğneleme yoğunluğu 225 iğneleme sayısı/cm2 Şekil 5.25. 100 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-

kumaş hava geçirgenliği değişimi



Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


145


Şekil 5.26. 125 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaş hava geçirgenliği değişimi

Şekil 5.27’de iğneleme yoğunluğunun etkisini ortaya koymak amacıyla

50g/m2 gramaja ve farklı iğneleme yoğunluklarına sahip %100 viskon dokunmamış

kumaşın 10 kat büyütülmüş görüntüleri verilmektedir. 50g/m2 gramaja sahip %100

viskon kumaşta iğnelemenin etkisi daha açık görüldüğünden burada bu tür kumaş

tercih edilmiştir. Diğer kumaşlarda da benzer durum bulunmaktadır. Şekil

incelendiğinde; iğneleme yoğunluğunun artışıyla birbirine daha çok sarılarak

bağlanmış liflerin etrafında boşluklar oluştuğu, bu boşlukların da hava

geçirgenliğinin artmasına neden olduğu görülmektedir. Ayrıca; iğneleme

yoğunluğunun artışıyla iğnelerin kumaş üzerinde oluşturduğu izlerde de artış

görülmekte, bu durum da hava geçirgenliğinin artışına sebep olmaktadır.

a) 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğundaki kumaş

Karışım Oranı


Hav

a G

eçirg

enliğ

i


146

b) 150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğundaki kumaş

c) 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğundaki kumaş

Şekil 5.27. 50g/m2 gramaja sahip olan %100 viskon esaslı kumaş görüntüleri

5.6. Patlama Mukavemeti Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Patlama mukavemeti; kumaşa uygulanan dik yönde uygulanan basınç sonucu

kumaşta patlamayı meydana getirecek basınç miktarı belirlenerek tayin edilmektedir.

Çalışmada kullanılan her bir kumaş için patlama mukavemeti tayini; James H. Heal

marka Truburst Patlama mukavemeti test cihazında 10 adet ölçüm yapılarak

gerçekleştirilmiştir. Çizelge 5.15’te patlama mukavemeti ölçümü sonuçları, her

kumaş için hesaplanan ortalama patlama mukavemeti, standart sapma ve %CV

değerleri ile birlikte görülmektedir.


147

Çizelge 5.15. Patlama mukavemeti tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Patlama

Mukavemeti (kPa)

Standart Sapma

CV (%)

100 0

50 75 321.4 26.450 8.231 75 75 403.1 25.677 6.371 100 75 518.1 30.050 5.800 125 75 730.8 35.095 4.802 50 150 308.9 13.706 4.437 75 150 376.3 10.892 2.895 100 150 478.5 31.514 6.586 125 150 698.9 13.787 1.973 50 225 302.2 13.093 4.333 75 225 366.5 11.146 3.041 100 225 478.2 16.627 3.477 125 225 683.7 32.694 4.782

75 25

50 75 277.9 14.105 5.075 75 75 356.7 27.037 7.579 100 75 473.2 25.658 5.423 125 75 666.2 27.943 4.194 50 150 242.5 16.503 6.805 75 150 364.3 19.462 5.343 100 150 459.0 16.523 3.600 125 150 564.6 21.574 3.821 50 225 267.9 9.738 3.635 75 225 329.7 22.819 6.921 100 225 435.9 22.834 5.238 125 225 548.2 23.881 4.356

50 50

50 75 269.8 10.513 3.896 75 75 350.4 19.523 5.571 100 75 405.2 19.554 4.825 125 75 532.2 33.765 6.345 50 150 249.6 7.889 3.160 75 150 311.3 23.883 7.673 100 150 392.8 13.271 3.378 125 150 487.2 44.647 9.163 50 225 242.6 6.098 2.514 75 225 300.9 20.429 6.790 100 225 392.2 24.678 6.292 125 225 461.1 25.347 5.497

25 75

50 75 272.8 13.984 5.126 75 75 308.9 14.749 4.775 100 75 439.2 15.006 3.417 125 75 542.6 29.856 5.503 50 150 257.4 18.420 7.157 75 150 323.3 10.765 3.330 100 150 368.4 8.350 2.267 125 150 513.7 18.219 3.546 50 225 244.7 7.443 3.042 75 225 315.8 9.854 3.121 100 225 364.9 16.615 4.554 125 225 480.4 34.213 7.122


148



Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Patlama

Mukavemeti (kPa)

Standart Sapma

CV (%)

0 100

50 75 290.8 26.616 9.153 75 75 366.3 13.953 3.809 100 75 403.8 12.038 2.981 125 75 555.4 13.350 2.404 50 150 267.1 14.080 5.273 75 150 319.9 9.205 2.878 100 150 389.9 30.770 7.892 125 150 525.8 26.089 4.962 50 225 254.7 18.840 7.398 75 225 308.2 17.596 5.709 100 225 388.5 27.687 7.128 125 225 491.3 23.926 4.870

Çizelge incelendiğinde; genel olarak gramaj artışı ile patlama mukavemetinin

arttığı, iğneleme yoğunluğunun artması ile patlama mukavemetinin azalma

gösterdiği görülmektedir. Ayrıca; karışımdaki polyester miktarının artışıyla patlama

mukavemeti özelliğinde artma gözlemlendiği söylenebilmektedir. Değişken olarak

seçilen parametrelerle patlama mukavemeti arasındaki ilişkiye istatistik analiz

gerçekleştirildikten sonra daha geniş yer verilecektir.

Patlama mukavemeti verileri programa girildikten sonra, patlama

mukavemeti özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti

yapılmış, söz konusu özellik için en uygun modelin Kuadratik X Kuadratik

Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. Bu modelin artıklarının


veriler karşısında rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir. Şekil 5.28’den de

takip edilebileceği gibi, kumaşın patlama mukavemeti için Kuadratik X Kuadratik

çapraz model uygulandığında oluşan artıkların normal dağılıma uygun olduğu ve

model artıklarının model vasıtasıyla tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele

olduğu anlaşılmakta, seçilen modelin uygunluğu teyit edilmektedir.


149

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.28. Patlama mukavemeti için model artıklarının dağılımı

Patlama mukavemetini ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun model

belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmelidir. İlk olarak

ANOVA (varyans analizi) tablosu oluşturularak modelde yer alan bağımsız

değişkenlerin modele katkısının anlamlı olup olmadığı, F değerleri ve bu değerlere

karşılık gelen p değerleri ile değerlendirilmelidir. Modele katkısı anlamlı olmayan

terimler modelden çıkarılmalıdır. Patlama mukavemeti için oluşturulan modele ait

modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.16’da verilmektedir. Çizelgede;





Çizelgeye göre; kumaşın patlama mukavemetine en fazla etki eden parametre

F değeri en büyük hesaplanan (1546.28) lineer karışım oranları (A: Polyester oranı

ile B: Viskon oranı) olmakta; bu terimi sırayla AC (Polyester oranı ve gramaj

etkileşimi) ile BC (Viskon oranı ve gramaj etkileşimi) takip etmektedir.

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



150

Çizelge 5.16. Patlama mukavemeti için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması


durumu Model 798070,5 11 72551.87 314.41 < 0.0001 Anlamlı Lineer

Karışım 356809.2 1 356809.2 1546.28 < 0.0001 Anlamlı

AB 3899.6 1 3899.6 16.90 0.0002 Anlamlı AC 278457.2 1 278457.2 1206.73 < 0.0001 Anlamlı AD 3590.3 1 3590.3 15.56 0.0003 Anlamlı BC 118637.7 1 118637.7 514.13 < 0.0001 Anlamlı BD 6081.9 1 6081.9 26.36 < 0.0001 Anlamlı AC2 13537.5 1 13537.5 58.67 < 0.0001 Anlamlı BC2 5893.8 1 5893.8 25.54 < 0.0001 Anlamlı ABC 6263.9 1 6263.9 27.15 < 0.0001 Anlamlı ACD 996.9 1 996.9 4.32 0.0431 Anlamlı ABC2 3902.5 1 3902.5 16.91 0.0002 Anlamlı


Seçilen modele göre; patlama mukavemetini ifade eden denklem gerçek






Patlama Mukavemeti = +349,4885444 * P +360,9954647 * V -763,726384 * P * V -3,112130248 * P * G +0,131304572 * P * İY -2,491851184 * V * G -0,284766667 * V * İY +0,05077805 * P * G2 +0,033412491 * V * G2 +18,1551828 * P * V * G -0,00405418 * P * G * İY -0,1238546 * P * V * G2 (5.8)


151


modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Çizelgeden karışım ve proses

değişkenleri ile kalınlık arasında R=0.9933’lük bir korelasyon söz konusu olduğu

görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin patlama

mukavemeti özelliğini açıklama oranı %98.66 olarak belirlenirken, modele katkısı

bulunmayan terimlerin modelden çıkarılmasıyla elde edilen düzeltilmiş R2 değeri

0.9373, Tahmin edilen R2 ise 0.9250 gibi değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin

yüksek ve birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kumaşların patlama

mukavemeti özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.17. Patlama mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik performans

değerleri Özet İstatistik Verileri Sonuçlar

Standart Sapma 15.19056 Ortalama 396.1915 C.V. 3.834145 PRESS 16059.49 R 0.9933 R2 0.9866 Düzeltilmiş R2 0.9835 Tahmin edilen R2 0.9801 MAE 10.593 MSE 183.820 MAPE %2.768

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek patlama mukavemeti

değerleriyle karşılaştırılmasını sağlayan ortalama mutlak hata (MAE) ve ortalama

mutlak hata yüzdeleri (MAPE) ayrıca hesaplanarak çizelgede verilmiştir. Buna göre;

MAE 10.593, MAPE %2.768 olarak bulunmuş; bir başka ifadeyle, geliştirilen

istatistik modelin patlama mukavemeti özelliğini %97.232 (100-2.678) doğrulukta

tahmin edebileceği sonucuna varılmıştır.


proses değişkenleri ile patlama mukavemetinin değişimi de açıklanabilmektedir.

Şekil 5.29, 30, 31, 32, 33, 34 ve 35’te farklı gramajlarda ve iğneleme


152

yoğunluklarında karışım oranı ile kumaşın patlama mukavemeti arasındaki ilişki

gösterilmektedir.

Patlama mukavemetinde; kumaşa dik yönde tatbik edilen ani basıncın

etkisiyle lifler birbirileri üzerinden kaymakta, belirli basınç üzerinde lif kopuşları

meydana gelmektedir. Bu özellikte belirleyici olan kurulan bağların

gevşekliği/sıkılığı ve liflerin bireysel mukavemeti olmaktadır.

Şekil 5.29-5.31’de çalışmada materyal olarak kullanılan kumaşlara yönelik

farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım oranı ile kumaş gramajının kumaşın

patlama mukavemetine etkisi incelenmektedir. Şekiller ele alındığında; genel olarak

tüm kumaşlarda yapıdaki polyester oranının artışı ile patlama mukavemetinin artış

gösterdiği görülmektedir.

Gramajı 50g/m2 olan kumaşlarda; kesitte bulunan lif sayısının az olmasından

dolayı lifler arasında boşluklar yer almaktadır. Patlama mukavemeti belirlenirken

uygulanan ani basıncın etkisiyle; liflerin bu boşluklar sebebiyle öncelikli olarak

birbirleri üzerinden kayarak yer değiştirmiş olabileceği, daha sonra bireysel liflerde

kopuş meydana gelmiş olabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle, 50g/m2 gramajlı

kumaşlarda liflerin bireysel mukavemetinin yapıdaki polyester oranı %40-50

civarında olduğunda ön plana çıktığı düşünülmektedir.

Diğer kumaşlarda ise; bireysel lif mukavemetinin patlama mukavemeti

özelliğinde büyük oranda rol oynadığı, bu nedenle mukavemeti daha düşük olan

viskon liflerini yüksek oranda içeren kumaşların patlama mukavemetinin daha düşük

olduğu tespit edilmiştir. Söz konusu kumaşlarda polyester lifinin kumaş patlama

mukavemetini arttırıcı yöndeki etkisinin yaklaşık %25 oranından sonra olduğu

gözlemlenmektedir.

Kumaşların gramajının patlama mukavemetine tesiri dikkate alındığında;

gramajın artışıyla patlama mukavemetinin de arttığı görülmektedir. Bu durumun;

gramajın artışıyla kumaş kesitinde yer alan ve ani basınca karşı koyan lif miktarının

artışından kaynaklandığı düşünülmektedir.


153



Şekil 5.29. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi

Patlama Mukavemeti X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

Patla

ma

Muk

avem

eti



Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


154


c) Gramaj 100g/m2 d) Gramaj 125g/m2 Şekil 5.30.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda

karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi


Karışım Oranı

Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


155



Şekil 5.31. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi Şekil 5.32-5.35,’te ise; farklı gramajlardaki kumaşların lif karışım oranı ile

iğneleme yoğunluğunun kumaşın patlama mukavemetine etkisi görülmektedir.

Şekiller incelendiğinde; genel olarak iğneleme yoğunluğunun artışı ile patlama

mukavemetinde düşüş meydana geldiği belirlenmiştir. İğneleme yoğunluğunun

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


156

artışı; dik yönde yer değiştirerek yatay yönde yer alan liflerin ucunu sıkıştırmak

suretiyle bağlantıyı sağlayan lif sayısını arttırmaktadır. Böylelikle; iğneleme

yoğunluğundaki artışla, yatay yönde yerleşen ve uçları bağlantı noktasına dolaşmış

olarak bulunan lifler üzerindeki gerginlik de artış göstermektedir. Bu şekilde daha

gergin haldeki liflerden oluşan dokusuz kumaşlar, dik yönde uygulanan daha düşük

basınçla deformasyona uğramaktadır. Bir başka deyimle; bu tür kumaşların patlama

mukavemeti daha düşük olmaktadır. Patlama mukavemeti için varılan sonuçların

literatürde (Sengupta ve ark., 2008) yer alan çalışmalardan elde edilen sonuçlarla

davranış bakımından uyum gösterdiği tespit edilmiştir.



Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


157


Şekil 5.32. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi



Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


158


Şekil 5.33. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş patlama mukavemeti değişimi



Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


159


kumaş patlama mukavemeti değişimi



Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


160


Şekil 5.35. 125 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaş patlama mukavemeti değişimi

5.7. Sıvı Emme Kapasitesi Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Sıvı Emme kapasitesi, bir gram kumaşın bünyesinde bulunduracağı damıtık

su miktarı belirlenerek tayin edilmekte olup birimi gram/gram şeklinde ifade

edilmektedir. Çalışmada kullanılan her bir kumaş için emme kapasitesi tayini; 6 adet

ölçüm yapılarak gerçekleştirilmiştir. Çizelge 5.18’de emme kapasitesi ölçümü

sonuçları, her kumaş için hesaplanan ortalama sıvı emme kapasitesi, standart sapma

ve %CV değerleri ile birlikte görülmektedir.

Çizelge incelendiğinde; genel olarak yapıda polyester bulunan karışımlarda

gramaj artışı ile sıvı emme kapasitesinin azaldığı tespit edilmektedir. Tüm

karışımlarda düşük gramajlarda iğneleme yoğunluğunun artmasıyla sıvı emme

kapasitenin önce artış sonra azalma eğilimi gösterdiği, yüksek gramajlarda ise

azalma eğiliminde olduğu görülmektedir. Ayrıca; karışımdaki polyester miktarının

artışıyla emme kapasitesi özelliğinde artma gözlemlendiği söylenebilmektedir.

Değişken olarak seçilen parametrelerle emme kapasitesi arasındaki ilişkiye istatistik

analiz gerçekleştirildikten sonra daha geniş yer verilecektir.

Karışım Oranı


Patla

ma

Muk

avem

eti


161

Çizelge 5.18. Sıvı emme kapasitesi tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ort. Sıvı Emme Kapasitesi

(g su/g kumaş) St.

Sapma CV (%)

100 0

50 75 28.098 0.805 2.864 75 75 26.497 0.575 2.169 100 75 25.084 0.436 1.738 125 75 24.015 0.505 2.103 50 150 29.024 0.480 1.654 75 150 26.767 0.260 0.971 100 150 23.543 0.294 1.250 125 150 21.030 0.284 1.350 50 225 27.558 0.900 3.267 75 225 25.768 0.675 2.619 100 225 22.138 0.507 2.292 125 225 19.672 0.215 1.094

75 25

50 75 24.747 0.655 2.648 75 75 23.821 0.146 0.611 100 75 22.883 0.285 1.247 125 75 22.182 0.464 2.091 50 150 26.308 0.525 1.995 75 150 23.898 0.585 2.447 100 150 22.514 0.353 1.569 125 150 19.954 0.260 1.305 50 225 25.585 0.239 0.934 75 225 24.875 0.743 2.988 100 225 21.527 0.279 1.297 125 225 19.254 0.201 1.043

50 50

50 75 21.687 0.331 1.527 75 75 21.661 0.450 2.078 100 75 20.789 0.528 2.538 125 75 19.862 0.553 2.786 50 150 23.719 0.475 2.004 75 150 22.593 0.256 1.135 100 150 20.701 0.457 2.208 125 150 19.695 0.290 1.473 50 225 23.090 0.310 1.343 75 225 22.742 0.587 2.583 100 225 20.308 0.500 2.460 125 225 18.272 0.614 3.358

25 75

50 75 19.157 0.810 4.228 75 75 18.749 0.308 1.641 100 75 17.872 0.396 2.213 125 75 18.434 0.232 1.258 50 150 19.612 0.369 1.882 75 150 19.710 0.245 1.243 100 150 18.965 0.274 1.447 125 150 16.931 0.309 1.825 50 225 20.999 0.469 2.234 75 225 19.481 0.446 2.289 100 225 18.564 0.709 3.820 125 225 16.448 0.298 1.811


162

Çizelge 5.18’nin devamı


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ort. Sıvı Emme Kapasitesi

(g su/g kumaş) St.

Sapma CV (%)

0 100

50 75 12.856 0.426 3.314 75 75 13.374 0.148 1.105 100 75 13.094 0.167 1.275 125 75 13.125 0.137 1.047 50 150 13.767 0.524 3.808 75 150 14.419 0.323 2.243 100 150 13.893 0.304 2.187 125 150 14.014 0.308 2.195 50 225 14.359 0.578 4.025 75 225 14.821 0.159 1.074 100 225 14.143 0.377 2.665 125 225 13.897 0.087 0.623

Sıvı emme kapasitesi verileri programa girildikten sonra, emme kapasitesi

özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti yapılmış, söz

konusu özellik için en uygun modelin Kübik X 2FI Karışım X Proses çapraz

dizaynı olduğu belirlenmiştir. Bu modelin artıklarının analizi yapılarak artıkların

normal dağılıma uygun olup olmadığı ve tahmin edilen veriler karşısında rastgele

dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir. Şekil 5.36’dan da takip edilebileceği gibi,

kumaşın patlama mukavemeti için Kübik X 2FI çapraz model uygulandığında oluşan

artıkların normal dağılıma uygun olduğu ve model artıklarının model vasıtasıyla

tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele olduğu anlaşılmaktadır.

Sıvı emme kapasitesini ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun model

belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlar incelenmelidir. İlk olarak




terimler modelden çıkarılmalıdır. Sıvı emme kapasitesi için oluşturulan modele ait

modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.19’da verilmektedir. Çizelgede;






163


Şekil 5.36. Sıvı emme kapasitesi için model artıklarının dağılımı

Çizelge 5.19. Sıvı emme kapasitesi için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 874.809 1 874.8089 3424.5755 < 0.0001 Anlamlı

AB 40.807 1 40.8066 159.7438 < 0.0001 Anlamlı AC 130.863 1 130.8629 512.2833 < 0.0001 Anlamlı AD 10.101 1 10.1007 39.5408 < 0.0001 Anlamlı BC 0.740 1 0.7404 2.8984224 0.0949 Anlamlı değil BD 5,565 1 5.5646 21.7837 < 0.0001 Anlamlı

ACD 9,689 1 9.6888 37.9284 < 0.0001 Anlamlı BCD 1,282 1 1.2819 5.0181 0.0296 Anlamlı

AB(A-B) 6,618 1 6.6181 25.9075 < 0.0001 Anlamlı Residual 12,773 50 0.2555 Anlamlı Cor Total 1093,245 59

Çizelgeye göre; kumaşın sıvı emme kapasitesine en fazla etki eden parametre


ile B: Viskon oranı) olmakta; bu terimi sırayla AC (Polyester oranı ve gramaj

etkileşimi) ile AB (polyester ve viskon oranı etkileşimi) takip etmektedir. BC

(Viskon oranı ve gramaj faktörlerinin etkileşimi) teriminin sıvı emme kapasitesi

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



164

üzerine etkisi anlamlı olmadığı halde model hiyerarşisini bozmamak için bu terim

modelden çıkarılmamıştır.

Seçilen modele göre; sıvı emme kapasitesini ifade eden denklem gerçek

faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Denklemde P polyester oranını, V

viskon oranını göstermektedir. Örneğin; karışım oranı %50 polyester %50 viskon

olan kumaş için denklemde P yerine 0.50, V yerine 0.50 yazılmalıdır. Ayrıca;

eşitlikte yer alan G gramajı (g/m2), İY iğneleme yoğunluğunu (iğneleme sayısı/cm2)

ifade etmektedir.

Sıvı Emme Kapasitesi = +29.36102452 * P

+11.19930119 * V +7.88552381 * P * V -0.030520267 * P * G +0.023976 * P * İY +0.015302667 * V * G +0.021555733 * V * İY -0.00040664 * P * G * İY -0.000147909 * V * G * İY -6.262444444 * P * V * (P-V) (5.9)



değişkenleri ile sıvı emme kapasitesi arasında R=0.9941’lik bir korelasyon söz

konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin

emme kapasitesi özelliğini açıklama oranı %98.86 olarak belirlenirken, düzeltilmiş

R2 değeri 0.9862, Tahmin edilen R2 ise 0.9818 gibi değerlerde elde edilmiştir. Bu

değerlerin yüksek ve birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kumaşların

sıvı emme kapasitesi özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini

göstermektedir.

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek sıvı emme kapasitesi




istatistik modelin sıvı emme kapasitesi özelliğini %98.1288 (100-1.8712) doğrulukta



165

Çizelge 5.20. Sıvı emme kapasitesi için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri

Özet İstatistik Verileri Sonuçlar Standart Sapma 0.50542 Ortalama 20.37573 C.V. 2.48050 PRESS 19.9188 R 0.9941 R2 0.9883 Düzeltilmiş R2 0.9862 Tahmin edilen R2 0.9818 MAE 0.3763 MSE 0.2129 MAPE % 1.8712


proses değişkenleri ile sıvı emme kapasitesinin değişimi de açıklanabilmektedir.

Şekil 5.37-5.39’da farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım oranı ile kumaş

gramajının kumaşın sıvı emme kapasitesine etkisi irdelenmektedir. Görüldüğü gibi,

beklenenin aksine yapıdaki polyester lifi oranının artışı ile sıvı emme kapasitesinin

artış gösterdiği görülmektedir. Polyester lifinin nem alma kapasitesi standart

atmosfer koşullarında çok düşük (%0.4) olduğundan, dokuma ya da örme

kumaşlarda yapıdaki polyester oranının artışı ile kumaşın emme kapasitesinin

azalacağı açıktır. Çalışmadaki sonuçlara göre; beklenilenin aksine, yapıdaki

polyester lifi oranının artışı ile yapının sıvı emme kapasitesi artış göstermektedir.

Elde edilen bu şaşırtıcı sonucun literatürde (Rosinkaya ve ark., 2002) yer alan

verilerle davranış açısından benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir. Söz konusu

çalışmada; dokunmamış kumaşlarda sıvı emme kapasitesinin; yapıyı oluşturan

liflerin nem alma özelliklerinden daha çok, yapıda bulunan ve sıvıyı içerisinde

hapsedecek olan boşlukların büyüklüğüne göre değişim gösterdiği belirtilmektedir.

Tez çalışmasında yer alan kumaşların yoğunluk değerleri de dikkate alındığında

yapıdaki polyester oranının artışı ile yoğunlukta azalma olduğu ve yapıdaki

boşlukların arttığı tespit edilmişti. Lifler arası boşlukların artışı, kumaşa uygulanan


166

sıvının emilmesi için gerekli alanın da artışına sebep olduğundan bu tür karışımlarda

sıvı emme kapasitesinin daha yüksek olacağı sonucunu doğurmaktadır.

Sıvı emme kapasitesine gramajın etkisi ele alındığında; genel olarak yapıda

polyester oranının çok olduğu karışımlarda (%100 PES, %75PES / %25VIS,

%50PES / %50VIS gibi) gramajın artışı ile sıvı emme kapasitesinde çok küçük

oranda da olsa azalma görülmektedir. Söz konusu karışımlarda, gramajın artışıyla

kesitte bulunan lif sayısı artmakta, lifler arasındaki boşluklar azalmakta, kumaş

yapısı daha sıkı hale gelmektedir. Başka bir ifadeyle; gramaj arttığında sıvının kumaş

içerisinde emileceği boşluklar azalmakta ve sıvı emme kapasitesinde düşüş

görülmektedir. Yapıda viskon oranının yüksek olduğu karışımlarda ise; gramajın

artışı ile sıvı emme kapasitesinin önce azalma sonra artma eğilimi gösterdiği tespit

edilmiştir. Viskon lifinin nem alma kabiliyeti yüksek olduğu için viskon oranının

yüksek olduğu bu tür karışımlarda; sıvı emme kapasitesinde lifler arası boşluklar ile

birlikte lifin nem alma özelliğinin de rol aldığı düşünülmekte, bu sebeple böyle bir

eğilimin meydana geldiği tahmin edilmektedir.

Şekil 5.40-5.43’te ise; çalışmadaki kumaşlar için farklı gramajlarda iğneleme

yoğunlu ile lif karışım oranının sıvı emme kapasitesine etkisi görülmektedir. Söz

konusu şekiller incelendiğinde; yapıda polyester bulunan karışımlardaki kumaşlarda;

sıvı emme kapasitesinin iğneleme yoğunluğunun artışıyla genel olarak çok küçük

değerlerde de olsa azalma eğilimi gösterdiği görülmektedir. Bu durumun; polyester

lifinin iğneleme yoğunluğu ile hacimlilik özelliğini yitirmesinden ve kumaşta lifler

arası boşlukların azalmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Yapıda daha çok

viskon lifi bulunan karışımlarda ise; iğneleme yoğunluğunun artışı ile sıvı emme

kapasitesinin arttığı görülmektedir. Viskon lifinden oluşan karışımlarda sıvı emme

kapasitesinde; lifler arası boşluklarla birlikte lifin nem alma kabiliyetinin de etkili

olduğu tahmin edilmektedir. Polyester oranının yüksek olduğu karışımlara oranla

daha sıkı (kompakt) halde olan bu tür kumaşlarda bulunan boşluklar ve gözenekler

iğneleme yoğunluğundaki artışla birlikte artmaktadır. Bu durumun yanı sıra; viskon

lifinin nem alma kabiliyeti ile birlikte söz konusu kumaşlarda sıvı emme

kapasitesinin artış gösterdiği düşünülmektedir.


167



Şekil 5.37. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi

Emme Kapasitesi X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

Emm

e K

apas

itesi



Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


168



Şekil 5.38.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi


Karışım Oranı

Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


169



Şekil 5.39. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


170




Şekil 5.40. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


171




Şekil 5.41. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş sıvı emme kapasitesi değişimi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


172





Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


173





Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi

Karışım Oranı


Emm

e K

apas

itesi


174

5.8. Aşınma Dayanımı Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Aşınma dayanımı; kumaşa aşındırıcı standart yün kumaşla uygulanan

aşındırma hareketi karşısında kumaşın delinmeden dayanabileceği aşınma devri

belirlenerek tayin edilmektedir. Çalışmada kullanılan her bir kumaş için aşınma

dayanımı tayini; James H. Heal marka Martindale aşınma ve piling test cihazında 6

adet ölçüm yapılarak gerçekleştirilmiştir. Çizelge 5.21’de ortalama aşınma dayanımı

ölçümü sonuçları, her kumaş için standart sapma ve %CV değerleri ile birlikte

görülmektedir. Genel olarak gramaj artışı ve iğneleme yoğunluğundaki artışla aşınma

dayanımının arttığı, 125g/m2 gramaja kadar karışımdaki polyester miktarının artışıyla

aşınma dayanımının düştüğü, 125g/m2 gramajda ise durumun değiştiği

görülmektedir. Değişken olarak seçilen parametrelerle aşınma dayanımı arasındaki

ilişkiye istatistik analiz gerçekleştirildikten sonra daha geniş yer verilecektir.

Çizelge 5.21. Aşınma dayanımı tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Aşınma

Dayanımı (devir)

Standart Sapma

CV (%)

100 0

50 75 175 0 0 75 75 780 32.863 4.213

100 75 2475 0 0 125 75 8550 31.623 0.370 50 150 525 15.811 3.012 75 150 1700 54.772 3.222

100 150 5075 22.361 0.441 125 150 16516.67 25.820 0.156 50 225 420 10.954 2.608 75 225 1489.17 15.943 1.071

100 225 4250 136.931 3.222 125 225 22125 77.460 0.350

75 25

50 75 240 10.954 4.564 75 75 904.17 10.206 1.129

100 75 3750 0 0 125 75 10175 136.931 1.346 50 150 550 13.784 2.506 75 150 1937.50 13.693 0.707

100 150 6816.67 25.820 0.379 125 150 14725 75.829 0.515 50 225 458.33 4.082 0.891 75 225 1706.67 10.328 0.605

100 225 5725 50 0.873 125 225 19125 1048.093 5.480


175



Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama Aşınma

Dayanımı (devir)

Standart Sapma

CV (%)

50 50

50 75 306.67 10.328 3.368 75 75 991.67 12.910 1.302

100 75 4150 154.919 3.733 125 75 13058.33 20.412 0.156 50 150 575 15.811 2.750 75 150 2091.67 12.910 0.617

100 150 7291.67 119.024 1.632 125 150 17520.83 18.819 0.107 50 225 500 0 0 75 225 1800 44.721 2.485

100 225 6058.33 20.412 0.337 125 225 22166.67 129.099 0.582

25 75

50 75 340 0 0 75 75 1125 22.361 1.988

100 75 5075 27.386 0.540 125 75 17075 15.811 0.093 50 150 625 15.811 2.530 75 150 2250 22.361 0.994

100 150 8957.33 12.910 0.144 125 150 20858.33 12.908 0.062 50 225 483.33 11.909 2.671 75 225 2079.17 24.580 1.182

100 225 6162.5 37.914 0.615 125 225 25116.67 40.825 0.163

0 100

50 75 383.33 25.820 6.74 75 75 1400 0 0

100 75 6750 61.237 0.907 125 75 19962.5 20.917 0.105 50 150 700 44.721 6.389 75 150 2500 57.009 2.280

100 150 10808.33 64.550 0.597 125 150 24575 92.195 0.375 50 225 600 54.772 9.129 75 225 2087.50 150.624 7.216

100 225 8445.83 76.513 0.906 125 225 27150 63.246 0.233

Aşınma dayanımına ait veriler programa girildikten sonra, aşınma dayanımı

özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti yapılmış, söz

konusu özellik için en uygun modelin Lineer X Kuadratik Karışım X Proses

çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. Bu modelin artıklarının analizi yapılarak


176

artıkların normal dağılıma uygun olup olmadığı ve tahmin edilen veriler karşısında

rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir.

Şekil 5.44’ten de takip edilebileceği gibi, kumaşın aşınma dayanımı için

Lineer X Kuadratik çapraz model uygulandığında oluşan artıkların normal dağılıma

uygun olduğu anlaşılmaktadır. Fakat; model artıklarının model vasıtasıyla

tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele olmadığı, dışa doğru açılan huni

şeklinde bir dağılımın söz konusu olduğu görülmektedir.

Söz konusu durum; deneysel çalışma sonucu elde edilen bağımlı

değişkenlerin (yanıt ya da tepki değişkeni) deney sayısı arttıkça artmasından ve

böylece tasarımda yer alan bağımlı değişkenlerin varyanslarının değişken

olmasından kaynaklanmaktadır (Montgomery, 2001). Bir başka deyimle; aşınma

dayanımı için tasarımda yer alan kumaşların türü değiştikçe aşınma dayanımları da

artmakta; aşınmaya karşı dayanımı en düşük olan kumaş ile en yüksek olan kumaşın

deney sonuçları arasındaki farklılıktan kaynaklı olarak modelin R2, düzeltilmiş ve

tahmin edilen R2 değerleri yüksek olmasına rağmen; modelin ortalama mutlak hata

yüzdesi (MAPE) yüksek olmaktadır. Modelden elde edilen regresyon denklemi

büyük hata oranı ile aşınma dayanımını tahmin etmektedir.


Şekil 5.44. Aşınma dayanımı için model artıklarının dağılımı

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



177

Bu durumda; bağımlı değişkenler arasındaki değişken varyansı sabit hale

getirebilmek için bağımlı değişkenlere Materyal ve Metod bölümünde de bahsedilen

dönüşüm (transform) uygulanması gerekmektedir. Aşınma dayanımı verileri

programa girildikten sonra; programda yer alan TRANSFORM kısmı kontrol

edildiğinde de; tüm kumaşlar içinde aşınma dayanımı en düşük olan kumaşın

175devir, en yüksek kumaşın ise 27150 devir aşınma dayanımına sahip olduğu, en

büyük değerin en küçük değere oranının 155.143 olduğu uyarısı görülmüştür. Söz

konusu oranın 10’dan büyük olduğu durumlarda, dönüşümün gerekli olduğu da

belirtilmektedir. Gerçekleştirilecek dönüşümün, ne şekilde olacağı, model

artıklarının tahminlenen değerler karşınındaki dağılımının (Şekil 4.44b) benzediği

şekle göre yapılmaktadır. Kumaşların aşınma dayanımı için bu dağılım dışa doğru

açık huni şeklinde olup; programın önerdiği karekök, logaritma, üstel fonksiyon gibi

dönüşüm türlerinden bu biçime en uygun olanın üstel fonksiyonlu dönüşüm

olduğuna karar verilmiştir. Programdan transform kısmındaki Power (üstel

fonksiyon) dönüşüm tercih edildikten sonra, deneme yanılma yoluyla üstel

fonksiyonun üssünün ne olacağı belirlenmiştir. Denemeler yapılırken modelin

artıklarının tahminlenen değerler karşısındaki dağılımın şeklinin rastgeleye yaklaştığı

değer belirlenmeye çalışılmış, söz konusu veri grubu için bu değerin 0.1 olduğu

tespit edilmiştir. Dönüşüm gerçekleştirildikten sonra modelin artıklarının tahmin

edilen değerler karşısındaki dağılımı Şekil 5.45’teki hali almış, rastgeleye en yakın

hale gelmiştir.

Dönüşüm gerçekleştirildikten sonra yapılan analizle yine en uygun modelin

Lineer X Kuadratik (Karışım X Proses) çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir.

Aşınma dayanımını ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun model

belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmiştir. İlk olarak




terimler modelden çıkarılmalıdır. Aşınma dayanımı için oluşturulan modele ait

modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.22’de verilmektedir. Çizelgede;


178





Şekil 5.45. Dönüşümden sonra artıkların tahminlenen değerlere karşı dağılımı

Çizelge 5.22. Aşınma dayanımı için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans

analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 2.1406 1 2.1406 3699.833 < 0.0001 Anlamlı

AC 1.4623 1 1.4623 2527.454 < 0.0001 Anlamlı AD 0.0566 1 0.0566 97.761 < 0.0001 Anlamlı BC 2.1119 1 2.1119 3650.257 < 0.0001 Anlamlı BD 0.0189 1 0.0189 32.721 < 0.0001 Anlamlı AD2 0.0363 1 0.0363 62.781 < 0.0001 Anlamlı BD2 0.0149 1 0.0149 25.797 < 0.0001 Anlamlı


Mod

el a

rtık

ları



179

Çizelgeye göre; kumaşın aşınma dayanımına en fazla etki eden parametre F

değeri en büyük hesaplanan (3699.833) lineer karışım oranları (A: Polyester oranı

ile B: Viskon oranı) terimi olmakta; bu terimi sırayla BC (Viskon oranı ve gramaj

etkileşimi) ile AC (Polyester oranı ve gramaj etkileşimi) takip etmektedir.

Seçilen modele göre; aşınma dayanımını ifade eden denklem gerçek






(Aşınma Dayanımı)0.1 = +0.835901 * P +1.010528 * V +0.010231 * P * G +0.00581 * P * İY +0.011702 * V * G +0.003601 * V * İY -0.000016 * P * İY2 -0.00001 * V * İY2 (5.10)


modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Çizelgeden uygulanan Lineer X

Kuadratik modele ait %CV (%1.07728) ve PRESS (0.03953) değerlerinin istendiği

gibi oldukça düşük olduğu görülmektedir. Karışım ve proses değişkenleri ile aşınma

dayanımı arasında R=0.9975’lik bir korelasyon söz konusu olduğu görülmektedir.

Ayrıca; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin aşınma dayanımı özelliğini

açıklama oranı %99.50 olarak belirlenirken, düzeltilmiş R2 değeri 0.9943, Tahmin

edilen R2 ise 0.9933 gibi değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek ve

birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kumaşların aşınma dayanımı

özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek aşınma dayanımı





180

istatistik modelin aşınma dayanımı özelliğini % 99.2249 (100-0.7751) doğrulukta


Çizelge 5.23. Aşınma dayanımı için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri

Özet İstatistik Verileri Sonuçlar Standart Sapma 0.02405 Ortalama 2.23280 C.V. 1.07728 PRESS 0.03953 R 0.9975 R2 0.9950 Düzeltilmiş R2 0.9943 Tahmin edilen R2 0.9933 MAE 0,0177 MSE 0,0005 MAPE %0,7751


proses değişkenleri ile aşınma dayanımı değişimi de açıklanabilmektedir.

Şekil 5.46-5.48’de çalışmada yer alan kumaşlar için farklı iğneleme yoğunluklarında,

lif karışım oranı ile kumaş gramajının kumaşların aşınma dayanımına etkisi

görülmektedir. Şekiller incelendiğinde; yapıdaki polyester oranının artışıyla aşınma

dayanımının azaldığı sonucuna varılabilmektedir. Polyester lifinin kendine has

boncuklaşma eğilimi ile hacimlilik özelliğinden kaynaklı olarak bu tür lif bulunan

karışımların, viskon lifi bulunan karışımlara oranla gevşek olan yapısının, sürtünme

hareketi etkisiyle bu duruma yol açtığı düşünülmektedir. Viskon oranı fazla

kumaşlarda ise; lifler arası bağlantı daha sıkı olduğundan aşınmaya karşı dayanım

daha yüksek olmaktadır.

Kumaş gramajının aşınma dayanımına etkisi ele alındığında; beklendiği gibi,

gramajın artışı ile aşınma dayanımının da artış gösterdiği gözlemlenmektedir.

Aşınma dayanımı tayin edilirken, sürtünme hareketi etkisiyle kumaş yüzeyinde delik

oluşturan devir sayısı belirlenmişti. Gramajın artışı ile kesitteki lif sayısı artmakta,


181

kumaşların kalınlıklarında da artış oluşmaktaydı.Böylece; kalınlığın artışı ile

yüzeyde delik oluşması daha yüksek devirlerde gerçekleşmektedir.



Şekil 5.46. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı-kumaş aşınma dayanımı değişimi

Aşınma Dayanımı X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1



(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


182



Şekil 5.47.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaş aşınma dayanımı değişimi


Karışım Oranı

(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


183



Şekil 5.48. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaş aşınma dayanımı değişimi

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


184

Şekil 5.49-5.52’de farklı gramajlar için lif karışım oranı ile iğneleme

yoğunluğunun kumaşların aşınma dayanımına etkisi verilmektedir. 100g/m2

gramajdan sonraya kadar, gramaj sabit tutulurken iğneleme yoğunluğunun artışı ile

aşınma dayanımının önce artış daha sonra azalma gösterdiği görülmektedir. İğneleme

yoğunluğunun bir kademe arttırılmasıyla lifler arasındaki bağlar sağlamlaştığından

aşınma dayanımında yükselme meydana geldiği düşünülmektedir. İğneleme

yoğunluğunun bir kademe daha arttırılmasıyla lifler arası bağların artmasının yanı

sıra; kumaş gramajının sabit olmasından kaynaklı olarak, oluşan bağların etrafında

boşluklar ve iğnelerin izlerinden kaynaklı gözenekler de artmaktadır. Bu durumun;

sürtünmenin etkisiyle söz konusu boşlukları daha düşük devir sayılarında deliğe

dönüştürdüğü ve aşınma dayanımını azalttığı tahmin edilmektedir.

Kumaş gramajının 100g/m2 ‘den daha yüksek olduğu kumaşlarda ise;

iğneleme yoğunluğunun artışı ile aşınma dayanımının da sürekli artış eğiliminde

olduğu görülmektedir. Gramajın bu seviyeye gelmesiyle kesitteki lif sayısı

arttığından, iğneleme yoğunluğunun artışıyla lifler arasında kurulan bağların

etrafındaki boşlukların miktarları ve alanları azalmaktadır. Bu durumda; iğneleme

yoğunluğunun etkisiyle bağ yapan lif sayısı arttığından aşınmaya karşı dayanımın

yükseldiği düşünülmektedir.


Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


185



kumaş aşınma dayanımı değişimi


Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


186


c) İğneleme yoğunluğu 225 iğneleme sayısı/cm2 Şekil 5.50. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı-kumaş aşınma dayanımı değişimi


Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


187





Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


188




5.9. Kopma Mukavemeti Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Kopma mukavemeti; biri sabit diğer sabit hızda hareket eden çeneler arasına

yerleştirilen kumaşın koptuğu andaki kuvvetin belirlenmesi esasına dayanmaktadır.

Çalışmada H. Heal marka Titan Universal cihazı kullanılarak her bir kumaş için

kumaşın makine yönünde (MD) ve karşı yönünde (CD) 10’ar adet olmak üzere 20

adet ölçüm yapılmış, kopma kuvvetleri kaydedilmiştir. Bu ölçümlerin ortalamaları,

ve %CV değerleri hesaplanmış her kumaş türü için Çizelge 5.24’te toplu halde

verilmiştir.

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1

Karışım Oranı


(Aşı

nma

Day

anım

ı)0.1


189

Çizelge 5.24. Kopma kuvveti tayini test sonuçları Polyester

Oranı (%)

Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Ort. MD Kopma

Kuvveti (N) CV (%)

Ort. CD Kopma

Kuvveti (N) CV (%)

100 0

50 75 2.10 4.009 2.50 6.185 75 75 3.75 2.462 5.22 2.064

100 75 7.18 5.025 7.87 3.397 125 75 21.25 5.201 13.49 6.164 50 150 5.08 6.694 4.38 4.016 75 150 19.53 5.588 11.45 4.881

100 150 32.38 2.193 20.76 4.236 125 150 73.27 2.105 68.14 3.277 50 225 6.00 4.591 4.68 3.075 75 225 30.61 4.454 15.95 2.757

100 225 51.21 4.134 31.94 2.022 125 225 95.94 4.166 158.58 2.088

75 25

50 75 3.09 3.196 3.19 7.281 75 75 7.52 1.214 6.57 2.871

100 75 15.90 1.921 12.33 4.513 125 75 30.82 3.240 29.95 2.751 50 150 8.78 6.793 5.58 5.542 75 150 23.00 2.148 18.44 7.989

100 150 41.26 2.590 43.72 2.938 125 150 86.09 2.474 102.75 4.729 50 225 14.47 3.872 10.48 2.293 75 225 30.09 1.838 25.05 3.646

100 225 43.43 5.263 49.75 3.252 125 225 90.42 3.375 122.85 5.922

50 50

50 75 3.72 3.896 3.20 1.527 75 75 7.58 5.571 6.91 2.078

100 75 9.56 4.825 10.26 2.538 125 75 25.02 6.345 26.44 2.786 50 150 12.11 3.160 7.17 2.004 75 150 21.15 7.673 20.34 1.135

100 150 38.28 3.378 45.23 2.208 125 150 52.17 9.163 73.43 1.473 50 225 10.95 2.514 10.45 1.343 75 225 25.95 6.790 24.25 2.583

100 225 46.49 6.292 60.89 2.460 125 225 65.13 5.497 96.33 3.358

25 75

50 75 6.14 5.126 7.07 4.228 75 75 10.19 4.775 9.72 1.641

100 75 19.16 3.417 26.08 2.213 125 75 27.98 5.503 42.50 1.258 50 150 12.55 7.157 13.66 1.882 75 150 30.69 3.330 33.54 1.243

100 150 37.95 2.267 48.63 1.447 125 150 59.90 3.546 93.06 1.825 50 225 14.17 3.042 11.35 2.234 75 225 36.82 3.121 40.35 2.289

100 225 49.85 4.554 62.83 3.820 125 225 66.18 7.122 113.95 1.811


190



Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Ort. MD Kopma

Kuvveti (N) CV (%)

Ort. CD Kopma

Kuvveti (N) CV (%)

0 100

50 75 10.61 9.153 25.24 3.314 75 75 24.36 3.809 57.31 1.105 100 75 33.10 2.981 78.83 1.275 125 75 38.35 2.404 86.73 1.047 50 150 18.12 5.273 33.63 3.808 75 150 34.94 2.878 69.06 2.243 100 150 49.00 7.892 95.19 2.187 125 150 68.96 4.962 108.15 2.195 50 225 23.78 7.398 40.45 4.025 75 225 38.02 5.709 55.22 1.074 100 225 59.72 7.128 99.88 2.665 125 225 81.07 4.870 126.58 0.623

Elde edilen kopma kuvvetinin eşitlik (4.3)’te de ifade edildiği gibi, test edilen

numunenin enine ve gramajına bölünmesi ile kopma mukavemetine geçiş

yapılmaktadır. Çizelge 5.25’te her bir numune için gerçek gramaj verileri esas

alınarak MD ve CD yönü için hesaplanan ortalama kopma mukavemeti değerleri

belirtilmektedir.

Çizelge 5.25. Kopma mukavemeti tayini test sonuçları Polyester

Oranı (%)

Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama MD Kopma

Mukavemeti (cN/tex)

Ortalama CD Kopma

Mukavemeti (cN/tex)

100 0

50 75 0.00083 0.00099 75 75 0.00098 0.00136

100 75 0.00143 0.00157 125 75 0.00342 0.00217 50 150 0.00201 0.00173 75 150 0.00522 0.00306

100 150 0.00648 0.00416 125 150 0.01172 0.01089 50 225 0.00237 0.00185 75 225 0.00826 0.00430

100 225 0.01017 0.00634 125 225 0.01535 0.02536


191


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)


Ortalama MD Kopma

Mukavemeti (cN/tex)

Ortalama CD Kopma

Mukavemeti (cN/tex)

75 25

50 75 0.00122 0.00126 75 75 0.00199 0.00174

100 75 0.00315 0.00244 125 75 0.00488 0.00474 50 150 0.00348 0.00221 75 150 0.00609 0.00489

100 150 0.00827 0.00877 125 150 0.01376 0.01642 50 225 0.00578 0.00419 75 225 0.00811 0.00675

100 225 0.00876 0.01003 125 225 0.01468 0.01994

50 50

50 75 0.00146 0.00125 75 75 0.00199 0.00182

100 75 0.00191 0.00205 125 75 0.00399 0.00422 50 150 0.00483 0.00286 75 150 0.00565 0.00543

100 150 0.00761 0.00899 125 150 0.00834 0.01174 50 225 0.00437 0.00417 75 225 0.00702 0.00656

100 225 0.00942 0.01234 125 225 0.01045 0.01545

25 75

50 75 0.00244 0.00280 75 75 0.00265 0.00253

100 75 0.00382 0.00520 125 75 0.00440 0.00668 50 150 0.00495 0.00539 75 150 0.00807 0.00882

100 150 0.00750 0.00962 125 150 0.00960 0.01491 50 225 0.00569 0.00455 75 225 0.00982 0.01076

100 225 0.01003 0.01264 125 225 0.01060 0.01825

0 100

50 75 0.00417 0.00992 75 75 0.00632 0.01486

100 75 0.00656 0.01563 125 75 0.00613 0.01387 50 150 0.00735 0.01363 75 150 0.00923 0.01824

100 150 0.009731 0.01890 125 150 0.01104 0.01732 50 225 0.00950 0.01616 75 225 0.01022 0.01485

100 225 0.01187 0.01984 125 225 0.01297 0.02024


192

Çizelgeler incelendiğinde; genel olarak gramaj ve iğneleme yoğunluğunun

artış göstermesiyle her iki yönde de kopma mukavemetinin arttığı

gözlemlenmektedir. Ayrıca; yapıdaki viskon oranının artışıyla da kopma

mukavemetinin her iki yön için de artış gösterdiği söylenebilmektedir. Değişken

olarak seçilen parametrelerle kopma mukavemeti arasındaki ilişkiye istatistik analiz

gerçekleştirildikten sonra daha geniş yer verilecektir.

Çalışmada yer alan kumaşların hem makine yönü (MD) hem de karşı yönü

(CD) için kopma mukavemeti testi uygulandığından, her iki yöne uygun iki

istatistiksel model geliştirilmiş ve aşağıda özetlenmiştir.

MD Yönünün Kopma Mukavemeti İçin Geliştirilen İstatistik Model

MD yönündeki kopma mukavemeti verileri programa girildikten sonra,

kopma mukavemeti özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin

tespiti yapılmış, söz konusu özellik için en uygun modelin Kübik X Kuadratik



veriler karşısında rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir.

Şekil 5.53’ten de takip edilebileceği gibi, kumaşın MD yönündeki kopma

mukavemeti için Kübik X Kuadratik çapraz model uygulandığında oluşan artıkların

normal dağılıma uygun olduğu anlaşılmaktadır. Fakat; model artıklarının model

vasıtasıyla tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele olmadığı, dışa doğru

açılan huni şeklinde bir dağılımın söz konusu olduğu görülmektedir.


getirebilmek için bağımlı değişkenlere aşınma dayanımı verilerine uygulanan benzer

yaklaşımla, dönüşüm (transformasyon) uygulanmıştır. Dönüşüm türlerinden, model

artıklarının tahmin edilen değerlere karşı dağılımına en çok benzeyen şekle sahip

olan üstel fonksiyonlu dönüşüm tercih edilmiş, deneme yanılma yoluyla üstel

fonksiyonun üssünün ne olacağı belirlenmiştir. Denemeler yapılırken modelin

artıklarının tahminlenen değerler karşısındaki dağılımın şeklinin rastgeleye yaklaştığı

değer belirlenmeye çalışılmış, söz konusu veri grubu için bu değerin 0.48 olduğu


193

tespit edilmiştir. Dönüşüm gerçekleştirildikten sonra modelin artıklarının tahmin

edilen değerler karşısındaki dağılımı Şekil 5.54’teki hali almış, rastgeleye en yakın

hale getirilmiştir.


Şekil 5.53. MD yönündeki kopma mukavemeti için model artıklarının dağılımı

Şekil 5.54. Dönüşümden sonra MD kopma mukavemeti için artıkların tahminlenen değerlere karşı dağılımı

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları


Mod

el a

rtık

ları



194


Kübik X Kuadratik Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. MD

yönündeki kopma mukavemetini ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun model

belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmiştir. İlk olarak




terimler modelden çıkarılmalıdır. MD yönündeki kopma mukavemeti için

oluşturulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.26’da

verilmektedir. Çizelgede;





Çizelge 5.26. MD yönündeki kopma mukavemeti için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 0.012655 1 0.012655 342.2595 < 0.0001 Anlamlı

AB 0.000467 1 0.000467 12.63965 0.0008 Anlamlı AC 0.008459 1 0.008459 228.7708 < 0.0001 Anlamlı AD 0.009849 1 0.009849 266.3626 < 0.0001 Anlamlı BC 0.000565 1 0.000565 15.26885 0.0003 Anlamlı BD 0.003401 1 0.003401 91.97245 < 0.0001 Anlamlı AD2 0.000955 1 0.000955 25.83932 < 0.0001 Anlamlı BD2 0.000326 1 0.000326 8.804129 0.0046 Anlamlı ACD 0.000487 1 0.000487 13.16806 0.0007 Anlamlı

AB(A-B) 0.000564 1 0.000564 15.24349 0.0003 Anlamlı Residual 0.001812 49 0.000037 Cor Total 0.039538 59

Çizelgeye göre; kumaşın MD yönündeki kopma mukavemetine en fazla etki

eden parametre F değeri en büyük hesaplanan (342.2595) lineer karışım oranları (A:

Polyester oranı ile B: Viskon oranı) olmakta; bu terimi sırayla AD (Polyester oranı


195

ve iğneleme yoğunluğu etkileşimi) ile AC (Polyester oranı ve gramaj etkileşimi)

takip etmektedir.

Seçilen modele göre; MD yönündeki kopma mukavemetini ifade eden

denklem gerçek faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Denklemde P

polyester oranını, V viskon oranını göstermektedir. Örneğin; karışım oranı %75

polyester %25 viskon olan kumaş için denklemde P yerine 0.75, V yerine 0.25

yazılmalıdır. Ayrıca; eşitlikte yer alan G gramajı (g/m2), İY iğneleme yoğunluğunu

(iğneleme sayısı/cm2) ifade etmektedir.

(MD Kopma Muk.)0.48 = -0.05504 * P +0.02515 * V -0.02669 * P * V +0.00033 * P * G +0.00091 * P * İY +0.00019 * V * G +0.00067 * V * İY -0.0000026 * P * İY2 -0.0000015 * V * İY2 +0.0000027 * P * G * İY +0.05779 * P * V * (P-V) (5.11)


modelin özet istatistik verilerine yer verilmektedir. Çizelgeden %CV ve PRESS

değerlerinin arzu edildiği gibi düşük olduğu görülmektedir. Ayrıca; karışım ve proses

değişkenleri ile MD yönündeki kopma mukavemeti arasında R=0.9768’lik bir

korelasyon söz konusu olduğu tespit edilmiştir. Modelde yer alan bağımsız

değişkenlerin MD yönündeki kopma mukavemeti özelliğini açıklama oranı

(R2=0.9542) %95.42 olarak belirlenirken, düzeltilmiş R2 değeri 0.9448, Tahmin


birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kumaşların MD yönündeki

kopma mukavemeti özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini

göstermektedir.

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek mukavemet değerleriyle




196

0.00406, MAPE %5.424 olarak bulunmuş; bir başka ifadeyle, geliştirilen istatistik

modelin MD yönündeki kopma mukavemeti özelliğini % 94.576 (100-5.424)

doğrulukta tahmin edebileceği sonucuna varılmıştır.

Çizelge 5.27. MD yönündeki kopma mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri



proses değişkenleri ile MD yönündeki kopma mukavemeti değişimi de

açıklanabilmektedir. Şekil 5.55-5.57’de farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım

oranı ve kumaş gramajı ile kumaşın MD yönündeki kopma mukavemeti arasındaki

ilişki gösterilmektedir. Şekiller ele alındığında; genel olarak kumaş yapısında yer

alan polyester lifi oranının artmasıyla kopma mukavemetinin azalma gösterdiği

sonucu elde edilmektedir. Bu durum; dokuma ve örme kumaşlardan farklı olarak,

dokunmamış kumaşlarda kopma mukavemetinde kumaşı oluşturan liflerin bireysel

mukavemetinden çok birbirleriyle bağ yapma derecelerinin etkili olmasıyla

açıklanabilmektedir. Yapısında polyester liflerini daha çok içeren kumaşlarda; kumaş

yapısı daha gevşek (daha az yoğun) olduğundan, lif-lif sürünmeleri daha az ve

keçeleştirme sonucunda kurulan bağlar daha gevşek olmaktadır. Polyesterin hacimli

yapısı, yüksek eğilme rijitliği ve yüzeyinde bulunan ve eğirilmeyi kolaylaştırmak

amacıyla kullanılan kimyasalların (spinfinish maddesi) bu durum üzerinde büyük

miktarda etkisinin bulunduğu düşünülmektedir. Ayrıca; gramajın 100g/m2’den fazla,


197

iğnelemenin 150 ve 225 iğneleme sayısı/cm2 olduğu kumaşlarda polyester lifi

hacimlilik etkisini kaybetmekte ve kumaşlar kompakt hale gelmekte, polyester lifinin

bireysel mukavemeti ön plana çıkmaktadır. Söz konusu kumaşlarda, polyester oranı

yüksek olmasına rağmen kopma mukavemeti de yüksek olmaktadır.

Bunun yanı sıra; viskon liflerinin düşük eğilme rijitliği ve kıvırcıklı enine

kesit yapısı sayesinde viskon lifinin daha sıkı bağlar kurduğu, bu tür liflerin oranının

yüksek olduğu kumaşlarda lif-lif sürtünmesinin yüksek olduğu tahmin edilmektedir.

Söz konusu faktörler dikkate alındığında viskon lifi oranı yüksek kumaşların kopma

mukavemetinin yüksek olması kaçınılmazdır.

Kumaş gramajının artmasıyla tüm kumaş türlerinde, kopma mukavemetinde

artış söz konusu olmaktadır. Gramajın artışının kesitteki lif sayısını artırmasından

dolayı, test sırasında uygulanan gerilme kuvvetine karşı koyan lif sayısı artmakta ve

mukavemette artış gözlemlenmektedir.

Şekil 5.58-5.61’de ise, farklı kumaş gramajlarında lif karışım oranı ile

iğneleme yoğunluğunun kumaşın MD yönündeki kopma mukavemetine etkisi

görülmektedir. Tüm kumaşlarda iğneleme yoğunluğu arttıkça kopma mukavemeti de

artış göstermektedir. İğneleme yoğunluğunun artışıyla lifler arası bağlantı sayısı

artmakta, liflerin birbirine yaklaşması sağlanmakta ve artan lif-lif sürtünmesiyle

birlikte MD yönündeki kopma mukavemeti de artmaktadır. Elde edilen sonuçların

davranış açısından literatürde yer alan sonuçlarla (Soukupova ve ark, 2007; Sengupta

ve Roy, 2005; Debnath ve ark., 2006) uyum gösterdiği tespit edilmiştir.


198



Şekil 5.55. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi

MD Kopma Muk. X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48



(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


199



Şekil 5.56.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi


Karışım Oranı

(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


200



Şekil 5.57. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


201




Şekil 5.58. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaşın MD yönündeki mukavemetinin değişimi

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


202





Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


203





Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


204





Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.48


205

CD Yönünün Kopma Mukavemeti İçin Geliştirilen İstatistik Model

CD yönündeki kopma mukavemeti verileri programa girildikten sonra, kopma

mukavemeti özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti

yapılmış, söz konusu özellik için en uygun modelin MD yönü için de geliştirilen

Kübik X Kuadratik Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. Bu

modelin artıklarının analizi yapılarak artıkların normal dağılıma uygun olup olmadığı

ve tahmin edilen veriler karşısında rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir.

Şekil 5.62’den de takip edilebileceği gibi, kumaşın CD yönündeki kopma

mukavemeti için Kübik X Kuadratik çapraz model uygulandığında oluşan artıkların

normal dağılıma uygun olduğu anlaşılmaktadır. Fakat; model artıklarının model

vasıtasıyla tahminlenen değerlere karşı dağılımının rastgele olmadığı, dışa doğru

açılan huni şeklinde bir dağılımın söz konusu olduğu görülmektedir.

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.62. CD yönündeki kopma mukavemeti için model artıklarının dağılımı


getirebilmek amacıyla bağımlı değişkenlere dönüşüm uygulanmıştır. Dönüşüm

türlerinden, model artıklarının tahmin edilen değerlere karşı dağılımına en çok

benzeyen şekle sahip olan üstel fonksiyonlu dönüşüm tercih edilmiş, deneme

yanılma yoluyla üstel fonksiyonun üssünün ne olacağı belirlenmiştir. Denemeler

Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



206

yapılırken modelin artıklarının tahminlenen değerler karşısındaki dağılımın şeklinin

rastgeleye yaklaştığı değer belirlenmeye çalışılmış, söz konusu veri grubu için bu

değerin 0.05 olduğu tespit edilmiştir. Dönüşüm gerçekleştirildikten sonra modelin

artıklarının tahmin edilen değerler karşısındaki dağılımı Şekil 5.63’teki hali almış,

rastgeleye en yakın hale getirilmiştir.

Şekil 5.63. Dönüşümden sonra CD kopma mukavemeti için artıkların tahminlenen değerlere karşı dağılımı


Kübik X Kuadratik Karışım X Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. CD

yönündeki kopma mukavemetini ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun model

belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmiştir. ANOVA

(varyans analizi) tablosu oluşturularak modelde yer alan bağımsız değişkenlerin

modele katkısının anlamlı olup olmadığı, F değerleri ve bu değerlere karşılık gelen p

değerleri ile mukayese edilmelidir. Modele katkısı anlamlı olmayan terimler

modelden çıkarılmalıdır. CD yönündeki kopma mukavemeti için oluşturulan modele

ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.28’de verilmektedir.

Çizelgede;

Mod

el a

rtık

ları



207





Çizelge 5.28. CD yönündeki kopma mukavemeti için kurulan modele ait modifiye

edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 0.05059 1 0.050491 1231.907 < 0.0001 Anlamlı

AB 0.00142 1 0.001422 34.701 < 0.0001 Anlamlı AC 0.00449 1 0.004494 109.642 < 0.0001 Anlamlı AD 0.00380 1 0.003800 92.724 < 0.0001 Anlamlı BC 0.00029 1 0.000287 6.991 0.0112 Anlamlı BD 0.00030 1 0.000298 7.264 0.0098 Anlamlı AD2 0.00109 1 0.001090 26.597 < 0.0001 Anlamlı BD2 0.00028 1 0.000281 6.864 0.0119 Anlamlı ABC 0.00059 1 0.000585 14.277 0.0005 Anlamlı ABD 0.00088 1 0.000875 21.346 < 0.0001 Anlamlı ACD 0.00045 1 0.000454 11.084 0.0017 Anlamlı

AB(A-B) 0.00149 1 0.0014920 36.403 < 0.0001 Anlamlı Residual 0.00189 46 0.000041 Cor Total 0.06746 58

Çizelgeye göre; kumaşın CD yönündeki kopma mukavemetine en fazla etki

eden parametre F değeri en büyük hesaplanan (1231.907) lineer karışım oranları (A:

Polyester oranı ile B: Viskon oranı) olmakta; bunu sırayla AC (Polyester oranı ve

gramaj etkileşimi) ile AD (Polyester oranı ve iğneleme yoğunluğu etkileşimi) takip

etmektedir.

Seçilen modele göre; CD yönündeki kopma mukavemetini ifade eden

denklem gerçek faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Söz konusu

denklemde P polyester oranını, V viskon oranını göstermektedir. Örneğin; karışım

oranı %75 polyester %25 viskon olan kumaş için denklemde P yerine 0.75, V

yerine 0.25 yazılmalıdır. Ayrıca; eşitlikte yer alan G gramajı (g/m2), İY iğneleme

yoğunluğunu (iğneleme sayısı/cm2) ifade etmektedir.


208

(CD Kopma Muk.)0.05 = +0.625646 * P +0.760867 * V -0.23719 * P * V +0.000293 * P * G +0.000901 * P * İY +0.000165 * V * G +0.000502 * V * İY -0.0000028 * P * İY2 -0.0000014 * V * İY2 +0,001111 * P * V * G +0,000616 * P * V * İY +0.00000291 * P * G * İY +0,094767 * P * V * (P-V) (5.12)

Çizelge 5.29’da ise, kurulan modele ait performans değerlerini gösteren


değişkenleri ile CD yönündeki kopma mukavemeti arasında R=0.9859’luk bir

korelasyon söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız

değişkenlerin CD yönündeki kopma mukavemeti özelliğini açıklama oranı

(R2=0.9721) %97.21 olarak belirlenirken, düzeltilmiş R2 değeri 0.9648, Tahmin


birbirine yakın değerlerde olması, kurulan modelin kumaşların CD yönündeki kopma

mukavemeti özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.29. CD yönündeki kopma mukavemeti için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri



209





modelin CD yönündeki kopma mukavemeti özelliğini % 99.3924 (100-0.6076)

doğrulukta tahmin edebileceği sonucuna varılmıştır.


proses değişkenleri ile CD yönündeki kopma mukavemeti değişimi de

açıklanabilmektedir. Şekil 5.64-5.66’da farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım

oranı ve kumaş gramajı ile kumaşın CD yönündeki kopma mukavemeti arasındaki

ilişki gösterilmektedir. Şekiller ele alındığında; CD yönünde de MD yönündeki

sonuçlara benzer sonuçların alındığı görülmektedir. MD yönünde de olduğu gibi,

kumaş yapısında yer alan polyester lifi oranının artmasıyla kopma mukavemetinin

azalma gösterdiği, gramajın 100g/m2’den fazla, iğnelemenin 150 ve 225 iğneleme

sayısı/cm2 olduğu kumaşlarda ise kopma mukavemetinin yükselişe geçtiği

belirlenmektedir. Kumaş gramajının artmasıyla tüm kumaş türlerinde, kopma

mukavemetinde artış söz konusu olmaktadır.

Şekil 5.67-5.70’te ise, farklı kumaş gramajlarında lif karım oranı ile iğneleme

yoğunluğunun kumaşın CD yönündeki kopma mukavemetine etkisi görülmektedir.

Tüm kumaşlarda iğneleme yoğunluğu arttıkça CD yönündeki kopma mukavemeti de

MD yönündeki gibi artış göstermektedir.

MD yönündeki kopma mukavemeti ile CD yönündeki kopma mukavemeti

karşılaştırıldığında; düşük gramajlarda mukavemet değerlerinin birbirine yakın

olduğu, gramaj ve iğneleme yoğunluğundaki artışla CD yönündeki mukavemetin

diğer yöndeki mukavemete göre daha yüksek olduğu gözlemlenmektedir. Sonuçların

bu şekilde olmasında; çapraz serimin etkisi olduğu düşünülmektedir. Bu tür serimle

elde edilen kumaşlarda liflerin daha çok CD yönünde yönlendirilmesinden kaynaklı

olarak söz konusu yönde mukavemet üstünlüğü olduğu söylenebilmektedir. Düşük

gramajlarda, yapıda bulunan az sayıdaki liflerin birbirine sürtünme derecesinin az

olduğu ve çapraz serimin etkisinin bu kumaşlarda görülmediği tahmin edilmektedir

(Soukupova ve ark, 2007; Sengupta ve Roy, 2005; Debnath ve ark., 2006).


210



Şekil 5.64. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi

CD Kopma Muk. X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05



(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


211



Şekil 5.65.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi


Karışım Oranı

(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


212



Şekil 5.66. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


213




Şekil 5.67. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaşın CD yönündeki mukavemetinin değişimi

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


214





Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


215





Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(MD

Kop

ma

Muk

.)0.05


216





Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05

Karışım Oranı


(CD

Kop

ma

Muk

.)0.05


217

5.10. Kopma Uzaması Tayini Test Sonuçları ve İstatistiksel Analiz

Kopma uzaması (%); biri sabit diğeri sabit hızda hareket eden çeneler arasına

yerleştirilen kumaşın koptuğu andaki uzama miktarının, kumaşın test öncesi

uzunluğuna oranı olarak tarif edilmektedir. Çalışmada H. Heal marka Titan

Universal cihazında her bir kumaş için kumaşın makine yönünde (MD) ve karşı

yönünde (CD) 10’ar adet olmak üzere 20 adet ölçüm yapılarak tespit edilen kopma

mukavemeti testi sırasında ayrıca kopma uzaması değerleri de elde edilmiştir. Bu

değerlerin ortalamaları, standart sapmaları ve %CV değerleri hesaplanmış her kumaş

türü için Çizelge 5.30’da toplu halde verilmiştir.

Çizelge 5.30. Kopma uzaması tayini test sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Ortalama MD

Kopma Uzaması

(%)

CV (%)

Ortalama CD

Kopma Uzaması

(%)

CV (%)

100 0

50 75 136.40 2.864 78.11 2.514 75 75 144.23 2.169 82.65 6.790

100 75 154.77 1.738 88.76 6.292 125 75 164.45 2.103 93.38 5.497 50 150 134.82 1.654 76.20 5.126 75 150 133.71 0.971 77.55 4.775

100 150 151.00 1.250 86.58 3.417 125 150 152.58 1.350 88.50 5.503 50 225 107.50 3.267 61.35 7.157 75 225 124.31 2.619 73.10 3.330

100 225 132.57 2.292 75.89 2.267 125 225 133.21 1.094 77.26 3.546

75 25

50 75 129.10 2.648 74.88 3.042 75 75 150.51 0.611 87.30 3.121

100 75 150.01 1.247 87.01 4.554 125 75 153.33 2.091 89.93 7.122 50 150 119.27 1.995 69.18 9.153 75 150 134.96 2.447 78.28 3.809

100 150 133.6 1.569 77.50 2.981 125 150 106.88 1.305 61.99 2.404 50 225 105.44 0.934 60.16 2.857 75 225 123.06 2.988 71.37 4.213

100 225 118.94 1.297 69.99 1.891 125 225 100.95 1.043 58.55 2.558


218

Çizelge 5.30’un devamı


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Ortalama MD

Kopma Uzaması

(%)

CV (%)

Ortalama CD

Kopma Uzaması

(%)

CV (%)

50 50

50 75 126.46 3.901 73.35 5.173 75 75 138.27 5.229 80.20 3.649

100 75 138.81 4.935 80.51 2.978 125 75 138.76 8.251 81.48 2.439 50 150 111.06 6.632 64.41 4.225 75 150 117.54 3.548 68.17 2.762

100 150 121.14 4.187 70.26 2.726 125 150 127.78 2.160 74.11 4.798 50 225 91.94 5.173 54.33 3.076 75 225 112.05 3.649 64.99 2.135

100 225 108.86 2.978 63.14 2.011 125 225 107.71 2.439 62.47 3.3555

25 75

50 75 121.89 4.225 70.70 6.481 75 75 124.21 2.762 72.04 4.231

100 75 122.65 2.726 71.13 4.680 125 75 118.69 4.798 69.84 2.700 50 150 101.15 3.076 58.67 6.673 75 150 95.86 2.135 55.60 3.916

100 150 95.90 2.011 55.62 4.537 125 150 90.60 3.3555 52.55 5.231 50 225 96.02 6.481 55.69 4.956 75 225 85.31 4.231 48.48 9.904

100 225 81.70 4.680 47.39 4.034 125 225 72.54 2.700 43.07 2.622

0 100

50 75 95.15 6.673 66.19 5.833 75 75 86.57 3.916 60.21 2.959

100 75 86.92 4.537 57.41 3.497 125 75 81.23 5.231 54.11 2.892 50 150 79.33 4.956 55.01 2.293 75 150 73.69 9.904 52.74 3.646

100 150 68.13 4.034 49.51 3.252 125 150 66.48 2.622 48.55 5.922 50 225 64.16 5.833 46.21 6.799 75 225 61.06 2.959 45.21 1.868

100 225 57.67 3.497 44.45 2.507 125 225 48.13 2.892 41.22 4.042

Çizelgeler incelendiğinde; genel olarak karışımdaki viskon oranının artışıyla

ve iğneleme yoğunluğundaki artışla kopma uzamasının her iki yön için de azalma

gösterdiği; gramajın artışıyla ise kopma uzamasının arttığı söylenebilmektedir.

Değişken olarak seçilen parametrelerle kopma uzaması arasındaki ilişkiye istatistik

analiz gerçekleştirildikten sonra daha geniş yer verilecektir.


219

Çalışmada yer alan kumaşların hem makine yönü (MD) hem de karşı yönü

(CD) için kopma uzaması değerleri elde edildiğinden, her iki yöne uygun iki

istatistiksel model geliştirilmiş ve aşağıda özetlenmiştir.

MD Yönünün Kopma Uzaması İçin Geliştirilen İstatistik Model

MD yönündeki kopma uzaması verileri programa girildikten sonra, kopma

uzaması özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti

yapılmış, söz konusu özellik için en uygun modelin Kuadratik X Lineer Karışım X

Proses çapraz dizaynı olduğu belirlenmiştir. Bu modelin artıklarının analizi yapılarak

artıkların normal dağılıma uygun olup olmadığı ve tahmin edilen veriler karşısında

rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir.

Şekil 5.71’den de görüldüğü gibi, kumaşın MD yönündeki kopma uzaması

için Kuadratik X Lineer çapraz model uygulandığında oluşan artıkların normal

dağılıma uygun olduğu ve model artıklarının model vasıtasıyla tahminlenen

değerlere karşı dağılımının rastgele olduğu görülmektedir. Böylece seçilen modelin

uygun olduğu teyit edilmektedir.

MD yönündeki kopma uzamasını ele alınan faktörlerle açıklayabilen en

uygun model belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmiştir.



karşılık gelen p değerleri ile değerlendirilmiştir. Modele katkısı anlamlı olmayan

terimler modelden çıkarılmıştır. MD yönündeki kopma uzaması için oluşturulan

modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.31’de verilmektedir.

Çizelgede;






220

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.71. MD yönündeki kopma uzaması için model artıklarının dağılımı

Çizelge 5.31. MD yönündeki kopma uzaması için kurulan modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 34462.727 1 34462.730 1356.506 < 0.0001 Anlamlı

AB 2103.982 1 2103.982 82.816 < 0.0001 Anlamlı AC 2060.530 1 2060.530 81.106 < 0.0001 Anlamlı AD 2216.136 1 2216.136 87.231 < 0.0001 Anlamlı BC 641.727 1 641.727 25.259 < 0.0001 Anlamlı BD 3850.727 1 3850.727 151.571 < 0.0001 Anlamlı


Çizelgeye göre; kumaşın MD yönündeki kopma uzamasına en fazla etki eden,


ile B: Viskon oranı) terimi olmakta; bu terimi sırayla BD (Viskon oranı ve iğneleme

yoğunluğu etkileşimi) ile AD (Polyester oranı ve iğneleme yoğunluğu etkileşimi)

takip etmektedir.

Seçilen modele göre; MD yönündeki kopma uzamasını ifade eden denklem

gerçek faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Söz konusu denklemde P


Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



221




MD Kopma Uzaması = +131.7967 * P +124.4166 * V +57.02726 * P * V +0.380263 * P * G -0.17512 * P * İY -0.20266 * V * G -0.22659 * V * İY (5.13)



değişkenleri ile MD yönündeki kopma uzaması arasında R=0.9860’lık bir korelasyon

söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin

MD yönündeki kopma uzaması özelliğini açıklama oranı (R2=0.9722) %97.22 olarak

belirlenirken, düzeltilmiş R2 değeri 0.9689, Tahmin edilen R2 ise 0.9646 gibi

değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek ve birbirine yakın değerlerde

olması, kurulan modelin kumaşların MD yönündeki kopma uzaması özelliğini

tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.32. MD yönündeki kopma uzaması için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri



222



yüzdeleri (MAPE) ayrıca hesaplanarak çizelgede verilmiştir. Buna göre; MAE 3.741,

MAPE %3.470 olarak bulunmuş; bir başka ifadeyle, geliştirilen istatistik modelin

MD yönündeki kopma uzaması özelliğini % 96.53 (100-3.47) doğrulukta tahmin

edebileceği sonucuna varılmıştır.


proses değişkenleri ile MD yönündeki kopma uzaması değişimi de

açıklanabilmektedir. Şekil 5.72-5.74’te farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım

oranı ile kumaş gramajının kumaşın MD yönündeki kopma uzamasına etkisi

görülmektedir. Şekiller irdelendiğinde; yapıdaki polyester lifinin karışım oranı

arttıkça MD yönündeki uzamanın da arttığı sonucuna varılmaktadır. Polyester oranı

fazla olan kumaşlarda lifin hacimlilik özelliğinden ve eğilme rijitliğinden kaynaklı

olarak kumaşlar daha gevşek (az yoğun) olduğu, gerilimin etkisi ile söz konusu lif

lifler birbiri üzerinden kaydığı ve dolayısıyla uzama değerinin yüksek olduğu

düşünülmektedir. Ayrıca; polyester lifleri üzerindeki spinfinish maddesi de kaymaya

yardımcı olacağından uzamayı arttırıcı etki yapmış olabileceği tahmin edilmektedir.

MD yönündeki uzama miktarı genel olarak polyester oranı fazla olan

%100 Polyester, %75Polyester/%25Viskon gibi karışımlarda gramajın artışıyla artış

göstermektedir. Bunun sebebinin polyester lifleri üzerindeki kayganlaştırıcı

maddenin de etkisiyle; kesitteki lif sayısının artmasından ötürü gerilimin

uygulanmasıyla birlikte birbiri üzerinden kayan lif sayısının artması olabileceği

düşünülmektedir. Viskon oranı fazla olan %100 Viskon, %75Viskon/%25Polyester

gibi karışımlara sahip kumaşlarda ise; gramajın artışıyla MD yönündeki uzamada

azalma görülmüştür. Viskon liflerinin enine kesitlerinin kıvırcıklı yapıda olmasının

yüksek sürtünme katsayısına yol açtığı ve uzamanın böyle bir seyir gösterdiği



223



Şekil 5.72. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi

MD Kopma Uz. X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

MD

Kop

ma

Uza

mas

ı



MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


224



Şekil 5.73.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi


Karışım Oranı

MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


225



karışım oranı- kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi

Şekil 5.75-5.78’de ise farklı gramajlarda lif karışım oranı ile iğneleme yoğunluğunun MD yönündeki kopma uzamasına etkisi görülmektedir. Görüldüğü gibi, iğneleme yoğunluğunun artışı ile kopma uzamasında azalma oluşmaktadır. İğneleme yoğunluğunun artışıyla yapıda bağ yapmış ve birbirine dolanmış lif sayısının yanı sıra liflerin birbirine dolaşma miktarı da artmaktadır. Böylelikle,

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


226

kopma mukavemeti sırasında uygulanan gerilimle birlikte kumaşın çok fazla uzama göstermeden koptuğu anlaşılmaktadır.




kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


227




Şekil 5.76. 75 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaşın MD yönündeki uzamasının değişimi

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


228





Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


229





Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


MD

Kop

ma

Uza

mas

ı


230

CD Yönünün Kopma Uzaması İçin Geliştirilen İstatistik Model

CD yönündeki kopma uzaması verileri programa girildikten sonra, kopma

uzaması özelliğini seçilen faktörlerle açıklayabilen en uygun modelin tespiti

yapılmış, söz konusu özellik için en uygun modelin Kuadratik X Kuadratik



veriler karşısında rastgele dağılıp dağılmadığı kontrol edilmiştir.

Şekil 5.79’dan da takip edilebileceği gibi, kumaşın CD yönündeki kopma

uzaması için Kuadratik X Kuadratik çapraz model uygulandığında oluşan artıkların

normal dağılıma uygun olduğu ve model artıklarının model vasıtasıyla tahminlenen

değerlere karşı dağılımının rastgele olduğu anlaşılmakta, seçilen modelin uygunluğu

tekrar teyit edilmektedir.

a) Normal dağılım b) Tahmin edilen değerlere karşı dağılımı Şekil 5.79. CD yönündeki kopma uzaması için model artıklarının dağılımı

CD yönündeki kopma uzamasını ele alınan faktörlerle açıklayabilen en uygun

model belirlendikten sonra, söz konusu modelin verdiği sonuçlara geçilmiştir. İlk

olarak ANOVA (varyans analizi) tablosu oluşturularak modelde yer alan bağımsız



Nor

mal

ola

sılık

Model artıkları

Mod

el a

rtık

ları



231

terimler modelden çıkarılmalıdır. CD yönündeki kopma uzaması için oluşturulan

modele ait modifiye edilmiş varyans analizi tablosu Çizelge 5.33’te verilmektedir.

Çizelgede;





Çizelge 5.33. CD yönündeki kopma uzaması için kurulan modele ait modifiye

edilmiş varyans analizi tablosu


Serbestlik Derecesi

Kareler Ortalaması



Karışım 6320.10 1 6320.099 554.205 < 0.0001 Anlamlı

AB 81.28 1 81.282 7.128 0.0102 Anlamlı AC 564.49 1 564.492 49.500 < 0.0001 Anlamlı AD 438.47 1 438.469 38.449 < 0.0001 Anlamlı BC 199.32 1 199.320 17.478 0.0001 Anlamlı BD 581.34 1 581.338 50.977 < 0.0001 Anlamlı AC2 103.57 1 103.569 9.082 0.0040 Anlamlı ABD 53.06 1 53.064 4.653 0.0358 Anlamlı


Çizelgeye göre; kumaşın CD yönündeki kopma uzamasına en fazla etki eden

parametre F değeri en büyük hesaplanan (554.205) lineer karışım oranları (A:

Polyester oranı ile B: Viskon oranı) olmakta; bu terimi sırayla BD (Viskon oranı ve

iğneleme yoğunluğu etkileşimi) ile AC (Polyester oranı ve gramaj etkileşimi) takip

etmektedir.

Seçilen modele göre; CD yönündeki kopma uzamasını ifade eden denklem

gerçek faktörlerle aşağıda belirtildiği gibi elde edilmiştir. Söz konusu denklemde P






232

CD Kopma Uzaması = +53.25572 * P +76.90078 * V +33.19227 * P * V +0.803283 * P * G -0.0929 * P * İY -0.11294 * V * G -0.10697 * V * İY -0.00348 * P * G2 -0.14684 * P * V* İY (5.14)



değişkenleri ile CD yönündeki kopma uzaması arasında R=0.9735’lik bir korelasyon

söz konusu olduğu görülmektedir. Ayrıca; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin

CD yönündeki kopma uzaması özelliğini açıklama oranı (R2=0.9477) %94.77 olarak

belirlenirken, düzeltilmiş R2 değeri 0.9393, Tahmin edilen R2 ise 0.9288 gibi

değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin yüksek ve birbirine yakın değerlerde

olması, kurulan modelin kumaşların CD yönündeki kopma uzaması özelliğini tahmin

etmede başarılı sonuçlar vereceğini göstermektedir.

Çizelge 5.34. CD yönündeki kopma uzaması için geliştirilen modelin istatistik performans değerleri



233

Regresyon denklemiyle elde edilen değerlerin gerçek uzama değerleriyle




modelin CD yönündeki kopma uzaması özelliğini % 96.242 (100-3.758) doğrulukta



proses değişkenleri ile CD yönündeki kopma uzaması mukavemeti değişimi de

açıklanabilmektedir. Şekil 5.80-5.82’de farklı iğneleme yoğunluklarında lif karışım

oranı ile kumaş gramajının kumaşın CD yönündeki kopma uzamasına etkisi

görülmektedir. Şekiller ele alındığında; MD yönüne benzer şekilde, yapıdaki

polyester lifinin karışım oranı arttıkça CD yönündeki uzamanın da arttığı sonucuna

varılmaktadır. Kumaş gramajının artışıyla MD yönündeki uzama miktarı da

artmaktadır. Bu durumların sebepleri MD yönü için ayrıntılı olarak izah edilmiştir.

Şekil 5.83-5.86’da ise farklı gramajlarda lif karışım oranı ile iğneleme

yoğunluğunun CD yönündeki kopma uzamasına etkisi görülmektedir. İğneleme

yoğunluğunun artışı ile kopma uzamasında azalma oluşmaktadır. Görüldüğü gibi,

CD yönü için MD yönü için elde edilen sonuçlarla benzer sonuçlar elde edilmiştir.

CD yönünde meydana gelen kopma uzaması ile MD yönündeki kopma

uzaması karşılaştırıldığında; CD yönündeki kopma uzamasının daha az olduğu ortaya

çıkmaktadır. CD yönünün kopma mukavemeti yüksek olduğu için, bu yönde

kopmanın kumaşta daha az uzamaya neden olarak gerçekleşeceği açıktır.


234



Şekil 5.80. 75 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi

CD Kopma Uz. X1= A: PES X2= B: VIS C: Gramaj=50 D: Ig. Yog.=75

CD

Kop

ma

Uza

mas

ı



CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


235



Şekil 5.81.150 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi


Karışım Oranı

CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


236



Şekil 5.82. 225 iğneleme sayısı/cm2 iğneleme yoğunluğunda farklı gramajlarda karışım oranı- kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


237




Şekil 5.83. 50 g/m2 gramajında farklı iğneleme yoğunluklarında karışım oranı- kumaşın CD yönündeki kopma uzamasının değişimi

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


238





Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


239





Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


240





Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı

Karışım Oranı


CD

Kop

ma

Uza

mas

ı


241

5.11. Islak Kopma Mukavemeti Sonuçları ve Kuru Kopma Mukavemeti ile

Karşılaştırılması

Çalışmada kullanılan numune kumaşlardan 100g/m2 ve 125 g/m2 gramaja

sahip olanlara ıslak halde uygulanan kopma mukavemeti sonuçları Çizelge 5.35’te

görülmektedir. Seçilen her bir numune kumaşa 6 adet test uygulanmış olup test

sonuçlarının ortalamasına hem MD hem de CD yönü için yer verilmiştir.

Çizelge 5.35. Seçilmiş numunelerin ıslak kopma kuvveti sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Kumaş Kod No

Ort. Kuru MD

Kopma Kuvveti

(N)

Ort. Islak MD

Kopma Kuvveti

(N)

Ort. Kuru CD

Kopma Kuvveti

(N)

Ort. Islak CD

Kopma Kuvveti

(N)

100 0

100 75 A1 7.18 12.28 7.87 13.11 125 75 A2 21.25 35.00 13.49 21.20 100 150 A3 32.88 48.89 20.76 33.19 125 150 A4 73.27 93.19 68.14 87.63 100 225 A5 51.21 65.99 31.94 45.90 125 225 A6 95.94 115.41 158.58 194.74

75 25

100 75 B1 15.9 23.91 12.33 18.35 125 75 B2 30.82 45.12 29.95 47.82 100 150 B3 41.26 57.13 43.72 57.40 125 150 B4 86.09 100.28 102.75 123.53 100 225 B5 43.43 53.39 49.75 65.36 125 225 B6 90.42 106.75 122.85 144.51

50 50

100 75 C1 9.56 13.56 10.26 13.12 125 75 C2 25.02 33.89 26.44 34.43 100 150 C3 38.28 45.72 45.23 51.70 125 150 C4 52.17 61.85 73.43 85.18 100 225 C5 46.49 52.77 60.89 62.83 125 225 C6 65.13 71.86 96.33 102.85

25 75

100 75 D1 19.16 20.66 26.08 29.02 125 75 D2 27.98 30.23 42.5 35.82 100 150 D3 37.95 41.20 48.63 49.89 125 150 D4 59.90 58.69 93.06 82.60 100 225 D5 49.85 48.70 62.83 56.60 125 225 D6 66.18 67.67 113.95 96.32

0 100

100 75 E1 33.1 21.08 78.83 46.81 125 75 E2 38.35 26.05 86.73 57.51 100 150 E3 49.00 33.85 95.14 62.15 125 150 E4 68.96 43.88 108.15 74.96 100 225 E5 59.72 41.88 99.88 67.16 125 225 E6 81.07 59.91 126.58 85.15

Çizelgede yer alan verileri daha kolay değerlendirilebilmek amacıyla, söz

konusu veriler esas alınarak hem MD hem de CD yönü için grafikler oluşturulmuş ve


242

Kuru ve Islak Kopma Mukavemeti Sonuçlarının Karşılaştırılması

0

50

100

150

200

250

A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 E1 E2 E3 E4 E5 E6

Kumaş Türleri

CD

Yön

ü iç

in K

uru/

Isla

k K

opm

a K

uvve

ti (N

) . CD Kuru

CD Islak

Kuru ve Islak Kopma Mukavemeti Sonuçlarının Karşılaştırılması

0

20

40

60

80

100

120

140


Kumaş Türleri

MD

Yön

ü iç

in K

uru/

Isla

k K

opm

a K

uvve

ti (N

) .

MD Kuru

MD Islak

Şekil 5.87 ve 5.88’de gösterilmiştir. Gösterim kolaylığı açısından grafiklerde her

kumaş için çizelgede yer verilen kumaş kodları (A1, A2, ……..E5, E6)

kullanılmıştır. Kumaşlar kodlanırken 5 farklı karışım için 5 farklı harf kullanılmış,

farklı gramaj ve iğneleme yoğunlukları için rakamlar tercih edilmiştir.

Şekil 5.87. MD yönü için kuru ve ıslak kopma kuvvetlerinin karşılaştırılması

Şekil 5.88. CD yönü için kuru ve ıslak kopma kuvvetlerinin karşılaştırılması


243

Şekil 5.87 ve 5.88’de yer verilen grafikler incelendiğinde; hem MD hem de

CD yönü için polyester oranı yüksek olan kumaşlarda ıslak haldeki kopma

kuvvetlerinde artış görüldüğü belirlenmektedir. Mukavemetteki artış oranı, yapıdaki

polyester yüzdesi azaldıkça bir miktar azalmaktadır. Bu durumun; polyester lifleri

üzerinde bulunan kayganlaştırıcı maddenin suda bekletme nedeniyle uzaklaşmış ya

da etkisini yitirmiş olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Kayganlaştırıcı

maddenin uzaklaşmasıyla; lif-lif sürtünmesi artmakta ve mukavemette artış

görülmektedir. Ayrıca; polyester lifinin nem alma kabiliyeti olmadığından, emilen

sıvı lifler arasındaki boşluklara dolmaktadır. Boşluklardaki sıvının çevresinde

bulunan liflere basınç yaptığı ve böylelikle lif-lif sürtünmesini bir miktar daha

arttırdığı düşünülmektedir. Yapıdaki viskon lifi oranının artışıyla kopma mukavemeti

her iki yön için de azalma göstermiştir. Viskon lifleri; yapıları gereği ıslandıklarında

mukavemetlerini kaybettiğinden böyle bir davranışın olacağı açıktır. Konu ile ilgili

daha önce yapılan çalışmalarda hammadde ve üretim parametreleri açısından benzer

bir çalışmaya rastlanamamış olup ulaşılabilen bir çalışmada %100 viskon,

%90 viskon/%10 polyester, %70 viskon/%30 polyester, %50 viskon/%50 polyester

esaslı ve su jetiyle üretilmiş dokusuz yüzeylerin ıslak haldeki kopma kuvvetleri kuru

haldeki kopma kuvvetleri ile karşılaştırılmıştır (Soukupova ve ark, 2007). Bu

çalışmada viskon oranı yüksek kumaşlar kullanılmış olup, tez çalışması kapsamında

ele alınan ve viskon oranı yüksek kumaşlar için elde edilen sonuçların davranış

açısından söz konusu çalışma ile benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir.

Adı geçen kumaşlara ıslak halde uygulanan kopma mukavemeti sonucu elde

edilen, kopma uzaması değerleri Çizelge 5.36’da görülmektedir. Test sonuçlarının

ortalamasına hem MD hem de CD yönü için çizelgede yer verilmiş olup ayrıca

çizelgede her kumaş için grafiklerde kullanılmak üzere kod numaraları verilmiştir.

Çizelge 5.36’daki veriler kullanılarak, Şekil 5.89 ve 5.90’da sırayla MD ve

CD yönleri için kumaşların kuru ve ıslak kopma uzaması sonuçlarının

karşılaştırılması yapılmıştır. Şekillerde, kumaşlar çizelgede belirtilen kod numaraları

ile belirtilerek değerlendirme kolaylığı sağlanmıştır.


244

Çizelge 5.36. Seçilmiş numunelerin ıslak kopma uzaması sonuçları


Viskon Oranı (%)

Gramaj (g/m2)



Kumaş Kod No

Ort. Kuru MD

Kopma Uzaması

(%)

Ort. Islak MD Kopma

Uzaması (%)

Ort. Kuru CD Kopma

Uzaması (%)

Ort. Islak CD Kopma

Uzaması (%))

100 0

100 75 A1 154.77 137.44 88.76 75.18 125 75 A2 164.45 162.67 93.38 78.77 100 150 A3 151.00 121.51 86.58 72.26 125 150 A4 152.58 148.62 88.50 81.14 100 225 A5 132.57 108.63 75.89 67.42 125 225 A6 133.21 123.46 77.26 69.94

75 25

100 75 B1 150.01 143.17 87.00 71.15 125 75 B2 153.33 148.54 89.93 74.28 100 150 B3 133.60 120.72 77.48 66.03 125 150 B4 106.88 129.78 61.99 68.21 100 225 B5 118.94 113.64 69.98 63.18 125 225 B6 100.95 110.21 58.55 60.12

50 50

100 75 C1 138.81 132.12 80.51 67.76 125 75 C2 138.76 136.33 81.48 71.08 100 150 C3 121.14 115.52 70.26 62.43 125 150 C4 127.78 118.25 74.11 64.98 100 225 C5 108.86 102.77 63.14 53.61 125 225 C6 107.71 92.13 62.47 56.93

25 75

100 75 D1 122.65 96.14 71.13 60.18 125 75 D2 118.69 98.84 69.84 64.56 100 150 D3 95.09 85.51 55.62 50.32 125 150 D4 90.60 87.13 52.54 48.27 100 225 D5 81.70 73.71 47.38 44.17 125 225 D6 72.54 79.50 43.07 42.10

0 100

100 75 E1 86.92 59.19 57.41 50.32 125 75 E2 81.23 70.49 54.11 51.25 100 150 E3 68.13 56.15 49.51 41.44 125 150 E4 64.48 60.83 48.55 42.19 100 225 E5 57.67 52.11 44.45 39.66 125 225 E6 48.13 45.86 41.22 38.83

Şekillerden, hem MD hem de CD yönü için kopma uzamalarının numunelere

ıslak halde test yapılması durumunda azalma gösterdiği görülmektedir. Söz konusu

azalmanın nedeninin polyester oranı yüksek kumaşlarda lif-lif sürtünmelerinin

artmasından, viskon oranı yüksek kumaşlarda ise ıslanan lifin kırılgan hale

gelmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Benzer hammaddelerle ıslak

mukavemet uygulaması yapılan çalışmada da benzer bir eğilim olduğu belirlenmiştir.


245

Kuru ve Islak Kopma Uzaması Sonuçlarının Karşılaştırılması

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 E1 E2 E3 E4 E5 E6Kumaş Türleri

MD

Yön

ü İç

in K

uru/

Isla

k K

opm

a U

zam

ası (

%)

. MD KuruMD Islak

Kuru ve Islak Kopma Uzaması sonuçlarının Karşılaştırılması

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Kumaş Türleri

CD

Yön

ü İç

in K

uru/

Isla

k K

opm

a U

zam

ası (

%)

.

CD KuruCD Islak

Şekil 5.89. MD yönü için kuru ve ıslak kopma uzamasının karşılaştırılması

Şekil 5.90. CD yönü için kuru ve ıslak kopma uzamasının karşılaştırılması


246

6. SONUÇ VE ÖNERİLER Emel ÇİNÇİK

247

6. SONUÇ VE ÖNERİLER

6.1. Çalışmanın Özeti

Liflerden çeşitli üretim yöntemleriyle kumaş oluşturulması esasına dayanan

dokusuz yüzey üretiminde; her üretim yöntemi için kullanılan hammadde ve

oluşturulacak mamul özelliklerini etkileyen parametreler değişkenlik

göstermektedir. Ülkemiz için üretim teknolojisinin yeni olduğu bu ürün grubunda;

farklı hammaddelerin karıştırılması ve üretim parametrelerinin değiştirilmesiyle

elde edilecek nihai ürünün özelliklerinin ne yönde değişeceği konusunda yeni yeni

çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada; belirli hammadde özellikleri için lif

karışım oranı ve bazı kumaş üretim parametreleri ile mekanik yollarla üretilmiş

dokusuz yüzeylerin fiziksel ve performans özellikleri değerlendirilerek tahmin

edilmeye çalışılmıştır.

İğneleme yöntemi ile üretilen dokusuz yüzeylerin kullanım alanları da

dikkate alınarak, tez kapsamında hammadde olarak polyester ve viskon tercih

edilmiştir. Çalışmada; farklı karışımlarda polyester/viskon elyafı içeren değişik

gramajlarda ve iğneleme yoğunluklarında üretilen dokusuz yüzeylerin fiziksel ve

performans özelliklerinin (kalınlık, yoğunluk, hava geçirgenliği, patlama

mukavemeti, sıvı emme kapasitesi, aşınma dayanımı, kopma mukavemeti ve

kopma uzaması) üretim yapılmadan önce tahmin edilmesine yönelik istatistiksel

modeller oluşturulmuştur. Oluşturulan modellerle; seçilen hammadde ve üretim

parametreleri ile dokusuz yüzeylerin söz konusu özelliklerinin değişimi

değerlendirilmiştir. Bu yönde çalışma kapsamında izlenen işlem aşamaları aşağıda

özetlenmiştir.

1) Çalışmanın ilk aşamasında, İngiltere Leeds Üniversitesi Tekstil Tasarım

Bölümü, Dokusuz Yüzeyler Araştırma Grubu ile görüşmeler yapılmış ve bu

görüşmeler sonucunda tez kapsamına uygun olacak şekilde numune üretimi

konusunda işbirliği başlatılmıştır. Bu konuda daha önce yapılan çalışmalar

göz önüne alınarak; yerinde gözlemler ve incelemeler yapılarak ve söz

konusu kurumun pilot işletmesinin imkânları da dikkate alınarak


248

çalışmanın numune üretimi sırasında ele alınacak parametreler

belirlenmiştir. Tespit edilen bu parametreler esas alınarak çalışmanın

deneysel kısmına yönelik numune üretimine geçilmiştir.

2) Çalışmada; hammadde olarak polyester ve viskon lifleri, doku serme

yöntemi olarak tarakla mekanik serme, doku sabitleme yöntemi olarak da

iğneleme yöntemi seçilmiştir. Söz konusu pilot işletmede lif açıcı

vasıtasıyla açılan lifler, sandviç yöntemiyle 5 farklı karışım oranında

karıştırılmış ve dokusuz yüzey tarağına beslenmiş, elde edilen tülbentler

iğneleme sonucunda 4 farklı gramajda kumaş elde edilecek biçimde çapraz

olarak serilmiştir. Bu tülbentler; 3 farklı iğneleme yoğunluğu

uygulayabilmek için, sabit hızda çalışan iğneleme makinasından 1, 2 ve

3’er defa geçirilmiştir. Sonuç olarak; polyester ve viskon liflerinden 5

farklı karışım oranında, 4 farklı gramajda ve 3 farklı iğneleme

yoğunluğunda olmak üzere 60 adet farklı kumaş üretilmiştir.

3) Üretilen numunelerin öncelikle gramajları ve karışım oranları tayin edilmiş,

yapılan üretim sonucu elde edilen numunelerin planlanan biçimde üretilip

üretilmediği kontrol edilmiştir. Yapısının ve uygulanan test yöntemlerinin

diğer kumaşlardan daha farklı olması nedeniyle, ürünün kullanım alanları

da dikkate alınarak söz konusu kumaşlara uygulanan test yöntemleri

HASSAN GROUP-TEKSTİL ÜRÜNLERİ SAN. VE T.A.S’de yerinde

incelemeler yapılarak, GENERAL NONWOVEN AŞ ile yapılan ikili

görüşmelerle araştırılmış ve öğrenilmiştir. Daha sonra; söz konusu standart

test metodlarıyla numunelere; kalınlık, hava geçirgenliği, patlama

mukavemeti, sıvı emme kapasitesi, aşınma dayanımı, kuru-ıslak kopma

mukavemeti ve kopma uzaması testleri Adana KOSGEB, Adana ÜSAM,

Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında ve

Çukurova Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü laboratuarlarının

imkânlarından yararlanılarak uygulanmıştır.

4) Testler sonucu elde edilen veriler esas alınarak, çalışmada Design

Expert 6.06 paket programı kullanılarak istatistiksel analiz gerçekleştirilmiş

olup, uygulanan istatistik analiz sonucunda regresyon eşitliklerinin elde


249

edilmesi amaçlanmıştır. Analiz sırasında, numunelerin üretiminde seçilen

parametreler bağımsız değişken, uygulanan testler sonucunda elde edilen

ve tahmin edilecek olan kumaş özellikleri bağımlı değişken olarak

seçilmiştir. Çalışmada hem farklı karışımdaki liflerden hem de farklı proses

şartlarında üretilen dokusuz yüzeylerin özellikleri incelendiğinden;

istatistik analizde tepki yüzeyi metodu esas alınmış, proses değişkeni

bulunan karışımlar için geliştirilmiş olan Karışım X Proses çapraz (crossed)

modelleri içeren simpleks kafes tasarımı kullanılmıştır.

5) Tespit edilen kumaşın fiziksel ve performans özelliklerinin her birini

tahmin etmeye yönelik regresyon eşitliklerinin elde edilebilmesi için

öncelikli olarak model seçimi yapılmıştır. Bu amaçla sırayla aşağıdaki

işlemler yapılmıştır.

ü Regresyon eşitliklerini elde etmek için aday modellere F testi yapılmış,

p değerlerine bakılarak hangi model ya da modellerin uygun olabileceği

tespit edilmiştir.

ü Uygun olabilecek modellerin R2, Düzeltilmiş R2, Tahmin edilen R2 ve

PRESS değerlerine göre en uygun model belirlenmiştir.

ü Seçilen modelin artıklarının normal dağılıma uygun olarak dağılıp

dağılmadığı ve model artıklarının model vasıtasıyla tahminlenen

değerlere karşı dağılımının rasgele olup olmadığı kontrol edilerek

seçilen modelin en uygun model olması sağlanmıştır.

6) Model seçimi yapıldıktan sonra; seçilen modele varyans analizi (ANOVA)

uygulanarak, %95’lik güvenirlik seviyesinde modele katkısı olan

parametreler belirlenmiş, katkısı anlamlı olmayan parametreler modelden

çıkarılmıştır. Elde edilen modellerle üretim yapılmadan; çalışmada

kullanılan gramaj, iğneleme yoğunluğu ve karışım oranı aralıklarında

dokusuz yüzeyin fiziksel ve performans özelliklerini tahmin edebilen

regresyon eşitlikleri oluşturulmuştur. Modellere ait R2, Düzeltilmiş R2,

tahmin edilen R2, MAE, MSE, %MAPE değerleri tespit edilmiş, bu

değerlerle modellerin tahmin etme performansı ortaya konmuştur. Ayrıca;

söz konusu denklemlerle eğriler uydurularak, farklı gramajlarda ve


250

iğneleme yoğunluklarında karışım oranının kumaş fiziksel ve performans

özelliklerine etkisi irdelenmiştir.

6.2. Çalışmanın Sonuçları

Çalışma sonucunda her bir kumaş özelliği için elde edilen regresyon

eşitlikleri Çizelge 6.1’de toplu halde görülmektedir. Çizelgede ayrıca; her özellik

için seçilen en uygun modelin çeşidi, bu modele ait korelasyon katsayısı (R), R2,

Düzeltilmiş R2, Tahmin edilen R2 , %MAPE değerleri de belirtilmektedir.

Denklemlerde yer alan P polyester lifi karışım oranını, V viskon lifi karışım

oranını, G gramajı (g/m2), İY ise iğneleme yoğunluğunu (iğneleme sayısı/cm2)

ifade etmektedir. Örneğin; %75 polyester/%25 viskon liflerinden oluşan kumaş için

denklemlerde P yerine 0.75, V 0.25 yazılmalı ve diğer karışımlar için benzer yol

izlenmelidir. Burada kalınlık için bazı açıklamalar yapılmış olup benzer durumlar

diğer kumaş özellikleri için de söz konusu olmaktadır.

Çalışmada materyal olarak kullanılan dokusuz yüzeylerin kalınlık özelliği

için; uygulanan kalınlık tayini testi sonucunda elde edilen verilerin paket programa

girilmesiyle bu özellik için en uygun modelin Kuadratik X 2FI karışım X proses

çapraz tasarım olduğu tespit edilmiştir. Bu tasarım kullanılarak kalınlık için

geliştirilen regresyon denklemi çizelgede görülmektedir. Bu denklemde yer alan

terimlerin katsayılarının büyüklüğü ve işareti, söz konusu terimin kalınlığı ne

yönde ve ne derecede etkilediğini göstermektedir. Örneğin; denklemde bulunan en

büyük katsayı polyester ve viskon lifi oranı etkileşiminin (PxV) katsayısı olan

-1.06133’tür. Katsayının en büyük olması; bu terimin kalınlığı en çok etkileyen

parametre olduğunu göstermektedir. İşaretinin eksi olması ise; polyester ve viskon

liflerinin oranının etkileşiminin, kalınlığı azaltıcı etkiye sahip olduğunu ifade

etmektedir.

Kalınlık için geliştirilen model kullanılarak; karışım ve proses değişkenleri ile

kalınlık arasında R=0.983’lik bir korelasyon elde edildiği çizelgeden takip

edilebilmektedir. Korelasyon sayısının 1’e yakın olması, söz konusu değişkenlerin

kalınlıkla yüksek oranda ilişkili olduğunu ifade etmektedir. Kumaşların kalınlık


251

özelliğine yönelik oluşturulan modelin R2 değeri 0.965 olarak elde edilmiştir. Bir

başka deyimle; modelde yer alan bağımsız değişkenlerin kalınlık özelliğini açıklama

oranı %96.537’tir. Modele katkısı bulunmayan terimlerin modelden çıkarılmasıyla

hesaplanan düzeltilmiş R2 değeri kalınlık için 0.959, Tahmin edilen R2 ise 0.951 gibi

yüksek değerlerde elde edilmiştir. Bu değerlerin %100’e ve birbirine yakın değerlerde

olması, kurulan modelin kalınlık özelliğini tahmin etmede başarılı sonuçlar vereceğini

göstermektedir. Çizelgede ayrıca % MAPE (Ortalama Mutlak Hata Yüzdesi-Mean

Absolute Percentage Error) değeri de % 3.588 olarak belirtilmektedir. Ortalama mutlak

hata yüzdesinin %100’den çıkarılmasıyla, modelin kalınlık özelliğini tahminleme gücü

ortaya çıkmaktadır. Buna göre; kurulan istatistiksel modelle dokusuz kumaşların

kalınlığı %96.412 (100-3.588) doğrulukta tahmin edilebilmektedir.

Diğer özellikler için kurulan modellerle elde edilen eşitliklerin söz konusu

özellikleri açıklama yüzdeleri (R, R2, düzeltilmiş R2 ve tahmin edilen R2) oldukça

yüksek ve birbirine yakın çıkmıştır. Bütün özellikler için geliştirilen regresyon

eşitlikleriyle yapılacak tahminlemelerin ortalama mutlak hata yüzdesi oldukça

düşüktür. Çalışmada geliştirilen eşitliklerin dokusuz yüzey özelliklerini tahmin etmede

kullanılabileceği ortaya çıkmaktadır.

Belirlenen tüm kumaş özellikleri için uygun regresyon eşitlikleri

oluşturulduktan sonra; eğri uydurmak suretiyle farklı gramaj ve iğneleme

yoğunluklarında bu özellikler ile lif karışım oranları arasındaki değişim grafiklerle

ortaya konmaya çalışılmıştır. Söz konusu hammadde ve üretim parametreleri ile ele

alınan özelliklerin arasındaki değişimin, literatürde yer alan benzer çalışmalarla

davranış açısından benzerlikler gösterdiği tespit edilmiştir. Söz konusu özelliklerin her

biri ile çalışmada kullanılan değişkenlerin arasındaki ilişki burada

• Lif karışım oranlarının etkisi

• Değişik iğneleme yoğunluklarında gramajın etkisi

• Değişik gramajlarda iğneleme yoğunluğunun etkisi

olmak üzere üç başlık altında ele alınmıştır.


252

Çizelge 6.1. Çalışma sonucunda dokusuz yüzeyler için elde edilen regresyon eşitlikleri ve istatistiksel değerlendirmeler

Kumaş Özelliği

Seç. Çapraz Model Çeşidi Oluşturulan Regresyon Eşitlikleri R R2 Düzel.

R2 Tah. R2

MAPE (%)

Kalınlık Kuadratik X 2FI

Kalınlık = +0.7104 * P +0.376933 * V -1.06133 * P * V +0.021752 *P * G +0.001031 * P * İY +0,020797 * V * G +0.002217 * V * İY +0.014339 * P * V * G -0.00004096 * P * G * İY -0.0000516 * V *G* İY

0,983 0.965 0.959 0.951 3.588

Yoğunluk Kuadratik X 2FI

Yoğunluk = +0.015826 * P +0.035038 * V +0.022754 * P * V +0.000189 * P * G +0.000041 * P * İY +0.0000472 * V * G -0.000055833 * V * İY -0.00032 * P * V * G +0.00000121 * V * G* İY

0.947 0.896 0.880 0.855 4.191

Hava Geçirgenliği

Lineer X Kuadratik

Hava Geçirgenliği = +3.351363 * P +4.184339 * V -0.02124 * P * G +0.001871 * P * İY -0.05171 * V * G +0.001596 * V * İY +0.000205 * V * G2

0.971 0.944 0.937 0.925 6.304

Patlama Mukavemeti

Kuadratik X Kuadratik

Patlama Muk. = +349.4885444 * P +360.9954647 * V -763.726384 * P * V -3.112130248 * P * G +0.131304572 * P * İY -2.491851184* V * G -0.284766667 * V * İY +0.05077805 * P * G2

+0.033412491 * V * G2 +18.1551828 * P * V * G -0.00405418 * P * G * İY -0.1238546 * P * V * G2

0.993 0.987 0.984 0.980 2.768

Sıvı Emme Kapasitesi Kübik X 2FI

S. Emme Kap. = +29.36102452 * P +11.19930119 * V +7.88552381 * P * V -0.030520267 * P * G +0.023976 * P * İY +0.015302667 * V * G +0.021555733 * V * İY -0.00040664 * P * G * İY -0.00014791 * V * G * İY -6.2624 * P * V * (P-V)

0.994 0.988 0.986 0.982 1.871

Aşınma Dayanımı

Lineer X Kuadratik

(Aşınma Day.)0.1 = +0.835901 * P +1.010528 * V +0.010231 * P * G +0.00581 * P * İY +0.011702 * V * G +0.003601 * V * İY -0.000016 * P * İY2 -0.00001 * V * İY2

0.996 0.995 0.994 0.993 0,775

6. SON

UÇ

VE Ö

NER

İLER Em

el ÇİN

ÇİK

252


253


Kumaş Özelliği

Seç. Çapraz Model Çeşidi

Oluşturulan Regresyon Eşitlikleri R R2 Düzel. R2

Tah. R2

MAPE (%)

MD Kopma Mukavemeti

Kübik X Kuadratik

(MD Kopma Muk)0.48 = -0.05504 * P +0.02515 * V -0.02669 * P * V +0.00033 * P * G +0.00091 * P * İY +0.00019 * V * G +0.00067 * V * İY -0.0000026 * P * İY2 -0.0000015 * V * İY2

+0.0000027 * P * G * İY +0.0578 * P * V * (P-V)

0.977 0.954 0.945 0.929 5.424

CD Kopma Mukavemeti

Kübik X Kuadratik

(CD Kopma Muk.)0.05 = +0.62565 * P +0.76087 * V -0.23719 * P * V +0.000293 * P * G +0.000901 * P * İY +0.000165 * V * G +0.000502 * V * İY -0.0000028 * P * İY2-0.0000014 * V * İY2

+0,00111 * P * V * G +0,000616 * P * V * İY +0.00000291 *P * G * İY +0,0947 * P * V * (P-V)

0.986 0.972 0.965 0.953 0.608

MD Kopma Uzaması Kuadratik X

Lineer

MD Kop. Uzaması = +131.7967 * P +124.4166 * V +57.02726 * P * V +0.38026 * P * G -0.17512 * P * İY -0.20266 * V * G -0.22659 * V * İY

0.986 0.972 0.969 0.965 3.470

CD Kopma Uzaması

Kuadratik X Kuadratik

CD Kop. Uzaması = +53.25572 * P +76.90078 * V +33.19227 * P * V +0.803283 * P * G -0.0929 * P * İY -0.11294 * V * G -0.10697 * V * İY -0.00348 * P * G2 -0.14684 * P * V * İY

0.974 0.948 0.939 0.929 3.758

6. SO

NU

Ç V

E ÖN

ERİLER

Emel Ç

İNÇİK

253


254

Lif Karışım Oranlarının Etkisi Çizelge 6.2’de karışım oranının çalışmada değerlendirilen dokusuz yüzey

fiziksel ve performans özelliklerine etkisi özetlenmektedir. Çizelgede yer alan “+”

işaretleri söz konusu özelliğin karışım oranının değişimiyle artış gösterdiğini, “-“ işareti

ise azalma gösterdiğini belirtmektedir. Karışım oranları gösterilirken, P polyester lifi

oranını, V de yapıdaki viskon lifi oranını göstermekte olup, burada bulunan sayılar %

olarak karışım oranını belirtmektedir. Örneğin 1. sütunda kumaşın karışım oranının

%100 Polyester ile %75Polyester/%25Viskon aralığında olması durumunda kumaş

özelliklerinin değişimi görülmektedir. Her bir özellikle karışım oranının ilişkisi ayrı ayrı

satırlarda verilmekte olup, çizelgede bulunan işaretler özellikler arasındaki (satırlar

arası) ilişkiyi açıklamamaktadır.

Çizelge 6.2. Lif karışım oranlarının kumaş fiziksel ve performans özelliklerine etkisi 100V-25P/75V 25P/75V-50P/50V 50P/50V-75P/25V 75P/25V-100P

Kalınlık + + + +

Yoğunluk - - - -

Hava Geçirgenliği (125g/m2 hariç)

+ + + +

Hava Geçirgenliği (125g/m2 için)

- - - -

Patlama Mukavemeti

+ + + +

Sıvı Emme Kapasitesi

+ + + +

Aşınma Dayanımı

- - - -

MD Kopma Mukavemeti (125g/m2 ve 150 ile 225iğn/cm2)

- - + +

MD Kopma Mukavemeti (Diğer)

- - - -

CD Kopma Mukavemeti (125g/m2 ve 150 ile 225iğn/cm2)

- - + +

CD Kopma Mukavemeti (Diğer)

- - - -

MD Kopma Uzaması

+ + + +

CD Kopma Uzaması

+ + + +


255

Çalışma sonucunda ortaya çıkan ve çizelgede özetlenen veriler

değerlendirildiğinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir.

1) Karışımdaki polyester lifi oranının artışıyla tüm kumaşlarda kalınlıkta artış,

yoğunlukta azalma olduğu belirlenmiştir. Bu durumun polyester lifinin

yoğunluğunun viskon lifine oranla daha düşük olması ve polyesterin eğilme

rijitliğinin yüksek olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu sebeplerden

dolayı, aynı gramaj ve iğneleme yoğunluğunda polyester oranı yüksek kumaşta

daha gevşek bağlar söz konusu olmakta ve kumaş daha hacimli ve gözenekli

yapı göstermektedir.

2) Karışımdaki polyester lifi oranının artışıyla 125g/m2 gramaja sahip kumaşlar

haricindeki kumaşlarda hava geçirgenliğinin arttığı, 125g/m2 gramajlı

kumaşlarda ise azaldığı tespit edilmiştir. 125g/m2 gramaja kadar, polyester

lifinin yapıda kurduğu bağlardan kaynaklı olarak kumaşların daha gevşek ve

gözenekli yapı gösterdiği düşünülmektedir. Bu sebeple hava geçirgenliğinde

artış olmuştur. 125g/m2 gramajlı kumaşlarda ise; yapıdaki lif sayısı arttığından

polyester lifinin hacimlilik özelliğini yitirdiği düşünülmektedir.

3) Kumaşların patlama mukavemeti özelliğinin yapıdaki polyester lifi oranının

artışıyla artış gösterdiği belirlenmiştir. Polyester lifinin bireysel mukavemetinin

yüksek olması, patlama mukavemetinde uygulanan dik yöndeki ani kuvvete

daha fazla direnç göstermesine neden olduğu düşünülmektedir.

4) Yapıdaki polyester lifi oranının artışıyla söz konusu kumaşların sıvı emme

kapasitelerinde de artış gözlemlenmiştir. Bu durumun; polyester lifinin

kurduğu bağlarda lifler arasındaki boşlukların çok olmasından kaynaklandığı

tahmin edilmektedir. Kumaş yapısında yer alan boşluklara daha çok miktarda

sıvı tutunmakta ve sıvı emme kapasitesi artmaktadır.

5) Aşınma dayanımının; kumaşın yapısındaki polyester lifi oranının artışıyla

azaldığı görülmüştür. Polyesterin boncuklanma eğilimi ve kurduğu bağların

gevşek olması dolayısıyla, aşınma hareketi karşısında daha düşük devirlerde

aşındığı sonucuna varılmıştır.

6) MD ve CD yönündeki kopma mukavemeti değerlendirildiğinde; 125g/m2

gramajdaki 150 iğneleme/cm2 ve 225 iğneleme/cm2 iğneleme yoğunluğuna


256

sahip kumaşlarda; yapıdaki polyester lifi oranının artışıyla mukavemetin

%50Polyester/%50 Viskon karışım oranına kadar azaldığı, bu karışım

oranından sonra arttığı belirlenmiştir. Diğer kumaşlarda ise; polyester lifinin

artışıyla kopma mukavemetinin azaldığı tespit edilmiştir. Dokusuz kumaşlarda

kopma mukavemeti bireysel lif mukavemetinden çok, liflerin kurduğu bağlar

ve lif-lif sürtünmesine bağlı olmaktadır. Polyester lifini yüksek oranda içeren

kumaşlarda; liflerin kurduğu bağlar daha gevşek olduğundan kumaş yoğunluğu

düşmektedir. Polyester üzerindeki kayganlaştırmayı arttırıcı spinfinish

maddesinin ve kumaş yoğunluğun düşmesinin etkisiyle lif-lif sürtünmesinin

azaldığı ve mukavemette söz konusu meydana geldiği düşünülmektedir.

125g/m2 gramajdaki 150 iğneleme/cm2 ve 225 iğneleme/cm2 iğneleme

yoğunluğuna sahip kumaşlarda; yapıda bulunan lif sayısı arttığından,

%50Polyester/%50Viskon karışım oranından sonra polyester lifinin hacimlilik

özelliğini yitirdiği, lif-lif sürtünmesinin ve dolayısıyla kopma mukavemetinin

arttığı tahmin edilmektedir. .

7) MD ve CD yönündeki kopma uzaması özellikleri değerlendirildiğinde;

yapıdaki polyester oranının artışının kopma uzaması değerinde artışa neden

olduğu belirlenmiştir. Polyester oranının artışıyla yapının daha gevşek

olmasının ve polyester lifi üzerindeki spinfinish maddesinin böyle bir duruma

neden olduğu düşünülmektedir. Çalışmada kullanılan viskon lifinin kıvırcıklı

yapıda olmasının, bu tür liflerin ağırlıkta olduğu kumaşlarda lif-lif

sürtünmesinden kaynaklı olarak kopma uzamasını azalttığı kanısına varılmıştır.

Değişik Kumaş İğneleme Yoğunluklarında Gramajın Etkisi

Çizelge 6.3’te değişik iğneleme yoğunluklarında çalışmada kullanılan dokusuz

yüzeylerin gramajının belirtilen kumaşların fiziksel ve performans özelliklerine etkisi

özetlenmektedir. Çizelgede yer alan “+” işaretleri söz konusu özelliğin farklı iğneleme

yoğunluklarında gramajın değişimiyle artış gösterdiğini, “-“ işareti ise azalma

gösterdiğini belirtmektedir. Çizelgede sağa doğru ilerledikçe iğneleme yoğunluğu ve

kumaş gramajı artış göstermekte olup, her iğneleme yoğunluğu için gramajın artışı ayrı


257

ayrı değerlendirilmelidir. Her özelliğin söz konusu parametrelerle değişimi ayrı

satırlarda gösterilmektedir ve satırlar arasında herhangi bir ilişki bulunmamaktadır.

Çizelge 6.3. Değişik iğneleme yoğunluklarında kumaş gramajının kumaşın fiziksel ve performans özelliklerine etkisi İğneleme Yoğunluğu (İğneleme/cm2)

75 150 225

Gramaj (g/m2) 50-75 75-100 100-125 50-75 75-100 100-125 50-75 75-100 100-125

Kalınlık + + + + + + + + +

Yoğunluk + + + + + + + + + Hava Geçirgenliği - - - - - - - - -

Patlama Mukavemeti + + + + + + + + +

Sıvı Emme Kapasitesi (%100V)

+ - sabit + - - + - -

Sıvı Emme Kapasitesi (%25P/%75V)

- - + + - - - - -

Sıvı Emme Kapasitesi (Diğer)

- - - - - - - - -

Aşınma Dayanımı + + + + + + + + +

MD Kopma Mukavemeti + + + + + + + + +

CD Kopma Mukavemeti + + + + + + + + +

MD Kopma Uzaması (%100P)

+ + + - + + + + +

MD Kopma Uzaması (%75P/%25V)

+ + + + - - + - -

MD Kopma Uzaması (%50P/%50V)

+ + - + + - + - -

MD Kopma Uzaması (%25P/%75V ve %100V)

- - - - - - - - -

CD Kopma Uzaması (%100P)

+ + + - + + + + +

CD Kopma Uzaması (%75P/%25V)

+ + + + - - + - -

CD Kopma Uzaması (%50P/%50V)

+ + - + + + + - -

CD Kopma Uzaması (%25P/%75V Ve 100V)

- - - - - - - - -


258

Çalışma neticesinde ortaya çıkan ve çizelgede belirtilen veriler

değerlendirildiğinde aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır.

1) Çalışmada yer alan kumaşlarda gramajın artışı kesitte bulunan lif sayısını

arttırdığından; bütün iğneleme yoğunluklarında gramaj artışıyla kalınlık,

yoğunluk, aşınma dayanımı, MD ve CD yönündeki kopma mukavemetleri

gibi özellikler beklendiği gibi artış göstermiştir.

2) Benzer şekilde, kesitteki lif sayısının artması nedeniyle, yapıdan geçiş yapan

havanın hızının da azaldığı düşünülmektedir. Tüm iğneleme yoğunluklarında

gramaj artışıyla hava geçirgenliğinde azalma tespit edilmiştir.

3) Söz konusu kumaşların sıvı emme kapasitesinin; yapıdaki lifin nem alma

kabiliyetiyle birlikte yapıda bulunan gözeneklerin miktarına bağlı olarak

değiştiği tespit edilmiştir. Nem alma kabiliyetine sahip liflerin bulunduğu

kumaşlarda, lifin sıvı alması sonucu şişmesi kesitteki boşlukları

azaltabilmekte ve sıvı emme kapasitesinin ne yönde değişeceği net olarak

söylenemeyebilmektedir. Nem alma kabiliyeti olmayan lifler bulunan

kumaşlarda ise; yapıdaki boşlukların sıvı emme kapasitesinde daha çok etkili

olduğu belirlenmiştir. Çizelgeden de görüldüğü gibi, sıvı emme kapasitesi

farklı karışım oranları için farklı seyir göstermiştir.

4) %100 Viskon yapıdaki kumaşlarda sıvı emme kapasitesinin gramajın artışıyla

önce artığı, sonra azaldığı gözlemlenmiştir. Gramajın artışıyla kesitte sıvıyı

emecek lif miktarının arttığı ve sıvı emme kapasitesinde artış olduğu

düşünülmektedir. Gramajın birer kademe daha artışıyla; lifler arasındaki

boşlukların azaldığı, sıvının etkisiyle şişen liflerin yerleşebileceği ya da

sıvının tutulabileceği boşlukların azalmasından ötürü sıvı emme kapasitesinde

de azalma olduğu tahmin edilmektedir. %25Polyester/%75Viskon

kumaşlarda ise; düşük iğneleme yoğunluğu hariç benzer eğilimin olduğu

görülmekte, düşük iğneleme yoğunluklarındaki farklılığın kumaşların

kararsız yapısından kaynaklandığı düşünülmektedir. Polyester lifi oranının

yüksek olduğu diğer karışım oranlarındaki kumaşlarda ise; tüm iğneleme

yoğunluklarında gramajın artışı benzer sebeplerle, sıvı emme kapasitesini

azaltıcı etki göstermiştir.


259

5) Farklı iğneleme yoğunluklarında gramajın artışıyla MD ve CD yönündeki

kopma uzaması özelliği aynı biçimde değişim göstermiştir. Genel olarak;

%100 Polyester içerikli kumaşlarda kopma uzaması farklı iğneleme

yoğunlukları için gramajın artışıyla artış eğiliminde bulunmuştur. Bunun

nedeninin gramajın artışıyla; kumaş kopuncaya kadar birbiri üzerinden

kayacak lif sayısının artması olabileceği düşünülmektedir. Yapısında viskon

lifinin çok olduğu kumaşlarda ise; viskon lifinin kıvırcıklı enine kesit

şeklinden ve yüzey pürüzlülüğünden dolayı, lif-lif sürtünmesinin artmış

olduğu ve bu sebeple gramajın artışıyla lif-lif etkileşiminin artmış olduğu

tahmin edilmektedir. Böylece bu tür kumaşların kopma uzamasının gramaj

artışıyla azaldığı düşünülmektedir.

Değişik Kumaş Gramajlarında İğneleme Yoğunluğunun Etkisi

Çizelge 6.4’te değişik kumaş gramajlarında iğneleme yoğunluğunun

çalışmada kullanılan dokusuz yüzeylerin fiziksel ve performans özelliklerine etkisi

toplu halde verilmektedir. Çizelgede yer alan “+” işaretleri söz konusu özelliğin

farklı gramajlarda iğneleme yoğunluklarının değişimiyle artış gösterdiğini, “-“ işareti

ise azalma gösterdiğini belirtmektedir. Çizelgede sağa doğru ilerledikçe kumaş

gramajı ve iğneleme yoğunluğu artış göstermekte olup, her gramaj için iğneleme

yoğunluğunun artışı ayrı ayrı değerlendirilmelidir. Her özelliğin söz konusu

parametrelerle değişimi ayrı satırlarda gösterilmektedir ve satırlar arasında herhangi

bir ilişki bulunmamaktadır.

Çalışma sonucunda ortaya çıkan ve çizelgede özetlenen veriler

değerlendirildiğinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir.

1) Farklı gramajlardaki kumaşların kalınlığı; iğneleme yoğunluğunun etkisiyle

beklendiği gibi, azalmaktadır. İğneleme yoğunluğunun artışıyla kumaş

yapısında bulunan lifler birbirine daha fazla dolaştırıldığı, liflerin daha sıkı

bağlar kurduğu ve böylece kumaş kalınlığında azalma oluştuğu



260

Çizelge 6.4. Değişik kumaş gramajlarında iğneleme yoğunluğunun kumaşın fiziksel ve performans özelliklerine etkisi Gramaj (g/m2) 50 75 100 125

İğneleme Yoğunluğu (İğneleme/cm2)

75-150 150-225 75-150 150-225 75-150 150-225 75-150 150-225

Kalınlık + - - - - - - - Yoğunluk - + + + + + + + Hava Geçirgenliği + + + + + + + + Patlama Mukavemeti - - + - - - - - Sıvı Emme Kapasitesi (%100V)

+ + + + + + + -

Sıvı Emme Kapasitesi (%75V/%25P)

+ + + - + - - -

Sıvı Emme Kapasitesi (Diğer)

+ - + - - - - -

Aşınma Dayanımı + - + - + - + + MD Kopma Mukavemeti + + + + + + + + CD Kopma Mukavemeti + + + + + + + + MD Kopma Uzaması - - - - - - - - CD Kopma Uzaması - - - - - - - -

2) Benzer biçimde; iğneleme yoğunluğunun artışı liflerin daha fazla dolaşmasını

sağladığından kumaşın yoğunluğunun artış gösterdiği sonucuna varılmıştır.

3) Çalışmada kullanılan ve farklı gramajlarda olan dokusuz yüzeylerde;

iğneleme yoğunluğunun artışının kumaşın hava geçirgenliğini arttırdığı

belirlenmiştir. Sabit gramajda, kumaş yapısında sabit sayıda lif

bulunmaktadır ve iğneleme yoğunluğunun artışıyla yapıdaki lifler birbirine

daha çok dolaştırıldığından liflerin bağ yaptığı noktaların etrafında boşluklar

oluşmaktadır. Ayrıca iğneleme yoğunluğunun artışıyla yapıda iğnelerin

yapıya girişiyle oluşan delik sayısı da artmaktadır. Bu durumların hava

geçirgenliğinin artışında etkili olduğu düşünülmektedir.

4) İğneleme yoğunluğunun patlama mukavemeti üzerine etkisi incelendiğinde;

genel olarak tüm gramajlarda iğneleme yoğunluğunun artışının patlama

mukavemetini azaltıcı yönde etki ettiği tespit edilmiştir. İğneleme


261

yoğunluğunun artışıyla; kumaş gramajı sabit olduğundan, kumaş yapısında

sabit sayıda bulunan lifler üzerine uygulanan gerilimlerin de artış gösterdiği

ve böylece patlama mukavemetinin düştüğü tahmin edilmektedir.

5) Çalışmadaki kumaşların sıvı emme kapasiteleri, yapıdaki polyester ve viskon

lifi oranına bağlı olarak iğneleme yoğunluğu ile farklı şekillerde değişim

göstermektedir. %100Viskon lifinden oluşan kumaşlarda iğneleme

yoğunluğunun artışı ile sıvı emme kapasitesi artış göstermiştir. İğneleme

yoğunluğunun artışıyla bu tür kumaşlarda, hava geçirgenliği için belirtilen

nedenlerden dolayı, gözenekler ve boşlukların artış gösterdiği ve sıvı emme

kapasitesinin arttığı düşünülmektedir. Polyester lifi oranının yüksek olduğu

kumaşlarda (diğer) düşük gramajlarda iğneleme yoğunluğunun artışının sıvı

emme kapasitesini önce arttırdığı daha sonra azalttığı; yüksek gramajlarda ise

azalttığı tespit edilmiştir. Bu eğilimin, düşük gramajlarda yapıda daha az lif

bulunmasından, yüksek gramajlarda ise lif sayısının artışı ile yapıdaki

boşlukların azalmasından kaynaklandığı tahmin edilmektedir.

%75Viskon/%25Polyester içeren kumaşlarda ise; sıvı emme kapasitesinin

125g/m2 gramaja kadar iğneleme yoğunluğundaki artışla önce artıp sonra

azaldığı, bu gramajda sürekli azaldığı tespit edilmiştir.

6) 125g/m2 gramaja kadar iğneleme yoğunluğundaki artışın aşınma dayanımını

önce arttırıcı sonra azaltıcı etki gösterdiği, bu gramajdaki kumaşlarda ise

aşınma dayanımında sürekli artışa neden olduğu sonucu elde edilmiştir.

125g/m2 gramaja kadar iğneleme yoğunluğundaki bir kademe artışın liflerin

yaptığı bağları arttırdığı ve aşınma dayanımını arttırıcı rol oynadığı, iğneleme

yoğunluğunun bir kademe daha arttırılmasıyla bağlanan liflerin etrafındaki

boşlukların arttığı ve bu boşlukların aşınma dayanımını olumsuz etkilediği

düşünülmektedir. 125g/m2 gramajdaki kumaşlarda, kesitteki lif sayısının fazla

olmasının bu durumu engellediği tahmin edilmektedir.

7) Farklı gramajlardaki kumaşların iğneleme yoğunluğunun artışıyla MD ve CD

yönündeki kopma mukavemetlerinde yükselme olduğu gözlemlenmiştir.

Dokusuz yüzeylerin kopma mukavemetlerinde liflerin kurduğu bağların

özellikleri ve lif-lif sürtünmelerinin daha çok etkili olduğu daha önce


262

belirtilmişti. İğneleme yoğunluğunun artışının lifler arasında kurulan bağ

sayısını ve lif-lif sürtünmelerini arttırdığı ve dolayısıyla mukavemeti arttırdığı


8) Bütün gramajlar için iğneleme yoğunluğundaki artışla MD ve CD

yönlerindeki kopma uzamalarının azaldığı belirlenmiştir. İğneleme

yoğunluğundaki artışla liflerin birbirine daha çok dolaştırılması

sağlandığından, uygulanan gerilimin etkisiyle kumaşların daha az uzayarak

koptuğu sonucuna varılmıştır.

Islak ve Kuru Kopma Mukavemeti ve Kopma Uzamasının Karşılaştırılması

Islak halde uygulanan kopma mukavemeti değerleri, kuru haldeki değerlerle

karşılaştırıldığında; hem MD hem de CD yönü için yapısında yüksek oranda

polyester bulunduran kumaşlarda (%100Polyester ve %75Polyester/%25Viskon)

mukavemette artış, yüksek oranda viskon içeren kumaşlarda (%100Viskon,

%25Polyester/%75Viskon) ise azalma tespit edilmiştir. Viskon lifleri ıslandığında

yapıları gereği mukavemetlerini belirli oranda kaybettiğinden, bu durumun viskon

oranı yüksek kumaşlarda kurulan bağları zayıflattığı düşünülmektedir. Polyester

liflerinin yapılarında bulunan kayganlık verici maddenin suyla yapılan muameleyle

etkisini kaybettiği, bu nedenle polyester lifleri arasındaki lif-lif sürtünmesinin arttığı,

böylelikle mukavemette de artış görüldüğü tahmin edilmektedir.

Her iki yöndeki kopma uzamaları esas alındığında; ıslak haldeki kopma

uzamalarının kurulara nispeten, genel olarak tüm kumaşlarda azalma gösterdiği

belirlenmiştir. Bu durumun yukarıda ıslak kopma mukavemeti için bahsedilen

nedenlerden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Genel Değerlendirme

Yapılan bu çalışma sonucunda; dokusuz yüzey fiziksel ve performans

özellikleri için oluşturulan denklemler ile polyester/viskon karışımlı dokusuz

yüzeylerin özellikleri kumaşlar üretilmeden tahmin edilebilecektir. Böylece

üretilmek istenen kumaş gramajı, iğneleme yoğunluğu ve polyester ve viskon karışım

oranları seçilerek, çalışmadaki üretim koşullarında üretilecek olan dokusuz yüzeyin


263

hangi özelliklere sahip olacağı önceden belirlenebilecektir. Yapılacak tahminleme;

çalışmada kullanılan polyester ve viskon liflerine benzer özellikte hammadde

kullanılması ve çalışmadaki gramaj ve iğneleme yoğunluğu parametrelerinin sınırları

dahilinde üretim yapılması durumunda geçerli olacaktır.

6.3. Sonraki Çalışmalar İçin Öneriler

Bu çalışmada hammadde olarak seçilen polyester ve viskon liflerinin karışım

oranları, kumaş gramajı ve iğneleme yoğunluğu şeklindeki üç parametrenin dokusuz

yüzeylerin fiziksel ve performans özelliklerine olan etkisi ele alınmıştır. Çalışma esas

alınarak gerçekleştirilebilecek çalışmalar için araştırma önerileri aşağıda

sıralanmıştır.

• Çalışmada kullanılan elyaf türlerinin dışında, farklı elyaf türleri kullanılarak

ya da üçlü karışımlar uygulanarak çalışma tekrar edilebilir.

• Seçilen incelik, uzunluk ve enine kesit özelliklerinden farklı incelik, uzunluk

ve enine kesite sahip polyester ve viskon lifleriyle yeni modeller

oluşturulabilir.

• Seçilen parametrelere ek olarak iğneleme derinliği ya da iğne türü

değiştirilerek benzer bir çalışma yürütülebilir.

• Gramaj ve iğneleme yoğunluklarının aralıkları genişletilerek çalışma tekrar

edilebilir.

• Çalışmada doku serme olarak çapraz serim tercih edilmiştir. Oluşturulan

tülbentler paralel serilerek benzer bir çalışma yapılabilir ve sonuçlar bu

çalışmanın sonuçlarıyla karşılaştırılabilir.

• Çalışmada elde edilen numuneler ısıtılmış silindirlerin arasından geçirilerek

çalışma tekrar edilebilir ve sonuçlar önceki sonuçlarla karşılaştırılabilir.

• Çalışma sırasında yalnızca kopma mukavemeti/uzama için ıslak halde testler

yürütülebilmiştir. Patlama mukavemeti ve aşınma dayanımı için ıslak halde

sonuçlar elde edilerek yeni modeller oluşturulabilir.


264

• Çalışmada sıvı emme kapasitesi ve ıslak mukavemet testlerinde yalnızca

damıtık su kullanılmıştır. Farklı sıvılar (alkol, suni üre, mazot vs.)

kullanılarak çalışma tekrar edilebilir.

• Çalışma sırasında numuneler için ele alınamayan sıkıştırılabilirlik, ısı

geçirgenliği, antibakteriyellik gibi özellikler başka bir çalışmada

değerlendirilebilir.

• Bu çalışmada renklendirilmemiş haldeki numuneler kullanılmıştır. Söz

konusu numuneler renklendirilerek çalışma tekrar edilebilir.

265

KAYNAKLAR

ALBRECHT, W., FUCHS, H., KITTLEMANN, W., 2003. Nonwoven Fabrics,

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGa, 748p, Almanya.

AĞIRGAN, M., 2003. Nonwoven (Dokusuz Yüzey) Esaslı Emici Bezlerde Lif Cinsi

ve Sıklığının Hava, Sıvı ve Isı Geçirgenliğine Etkisinin İncelenmesi, Marmara

Üniversitesi Fen Bilimleri enstitüsü Tekstil Eğitimi Anabilim Dalı Tekstil

Eğitimi Programı Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.

ANNIS, P. A., BREWER, M. S., AKIN, D. E., DODD, R. B., FOULK, J. A.,

VAUGH, E. A., KROP, J. A., 2005. Cotton-Flax Blended Nonwoven Fabrics

with Value Added Properties for Industrial Markets, 2005 Beltwide Cotton

Conference, p2780-2786, New Orleans Louisiana.

BAŞER, İ., 1983. Tekstil Kimyası ve Teknolojisi, İstanbul Üniversitesi Yayınları,

Sayı 3224, İstanbul.

., 1992. Elyaf Bilgisi, Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi

Yayınları, Yayın o 7, İstanbul.

BAYKAL, P. D., 2003. Pamuk/Poliester Karışımı OE Rotor İplik Özelliklerinin

Tahmin Edilmesi ve Karışımın Optimizasyonu, Çukurova Üniversitesi Fen

Bilimleri Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi, Adana.

BURESH, F. M., 1962. Nonwoven Fabrics, Reinhold Publishing Corporation,

America.

BURNIP, M. S., 1971. Machinery and Methods Used in Nonwovens,

Nonwovens’71, Collected and Revised Papers Presented to the short Course on

Nonwoven Fabrics at the University Manchester Institute of Science and

Technology, The Textile Trade Press, Manchester.

CAN, M. U., 2005. Tekstil Döküntüsü İçeren Nonwoven Kumaşların İç Mimaride

Kullanılabilirliği, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

İstanbul.

CHEN, X., VROMAN, P., ZHANG, Y., 2009. Study of The Ibnfluence of Fiber

Diameter and Fiber Blending on Liquid Absorbtion Inside Nonwoven

Structures, Textile Research Journal, Volume 79, Issue 15, p1364-1370.

266

DANDİK, L., 2003. Dokunmamış, Örülmemiş ve Dikilmemiş (Nonwoven) Ürünler,

Tekstil Maraton, Yıl 13, Sayı 65.

DAS, A., KOTHARI, V. K., MANE, D., 2005. Frictional Characteristics of woven

and Nonwoven Wipes, Fibers and Polymers, Volume 6, No 4, p318-321,.

DAS, A., ALAGIRUSAMI, R., BANERJEE, 2009. Study on Needle Punched

Nonwoven Fabrics Made from Shrinkable and Non-shrinkable Acrylic

Blends Part I: Compressional Behaviour, Journal of the Textile Institute,

Volume 100, Issue 1, p10-17.

DAS, A., ALAGIRUSAMI, R., BANERJEE, 2009. Study on Needle Punched

Nonwoven Fabrics Made from Shrinkable and Non-shrinkable Acrylic

Blends Part II: Transmission Behaviour, Journal of the Textile Institute,

Volume 100, Issue 4, p350-357.

DATLA, V. M., 2002. The Influence of Fiber Properties and Processing Conditions

on the Characteristics of Needled Fabrics, MSc Thesis, North Carolina State

University.

DEBNATH, S., NAG, D., DE, S., GANGULY, P. K., GHOSH, S. K., 2006. Studies

on Mechanical and Hydraulic Properties of JGT for Geo-technical

Applications, The Institution of Engineers (India)-TX , Volume 86(February),

p46-49.

DEDOV, A. V., BABUSHKIN, S. V., PLATONOV, A. V., KONDRATOV, A. P.,

NAZAROV, V. G., 2001. Sorption Properties of Nonwoven Materials, Fibre

Chemistry, Vol 33, No 5.

DEDOV, A. V., 2004. Effect of the Composition of Nonwoven Material on Its

Sorption Characteristics, Fibre Chemistry, Vol 36, No 3.

DEMİRYÜREK, O., 2009. Polyester/Viskon Karışımlı Open-End Rotor İplik

Özelliklerinin Yapay Sinir Ağları ve İstatistiksel Modeller Kurularak Tahmin

Edilmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tekstil

Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi, Adana.

DHARMADHIKARY, R. K., GILMORE, T. F, DAVIS, H. A., BATRA, S. K.,

1995. Thermal Bonding of Nonwoven Fabrics, The Textile Instute, Textile

Progress, volume 26, Number 2, New York.

267

DHARMADHIKARY, R. K., DAVIS, H., GILMORE, T. F., BATRA, S. K., 1999.

Influence of Fiber Structure on Properties of Thermally Point Bonded

Polypropylene Nonwovens, Textile Research Journal, Volume 69, Issue 10,

p725-734.

DUBROVSKI, P. D., CEBASEK, P. F., 2005. Analysis of the Mechanical Properties

of Woven and Nonwoven Fabrics as an Integral Part of Compound Fabrics,

Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol 13, No 3(51), July/September, p50-

53.

DUCKETT, K. E., WADSWORTH, L. C.,1987. Tensile Properties of Cotton/

Polyester Staple Fiber Nonwovens, Symposium Notes of the Technical

Association of the Pulp and Paper Industry, 121-127.

DURAN, K., 2004. Dokusuz Yüzeyler-Tafting Nonwoven Yapıştırma Malimo,

Teknik FuarcılıkLtd. Şti., İstanbul.

EDANA, 2002. Recommended Test Methods, Edana Press.

EMEK, A., 2004. Teknik tekstiller dünya Pazarı, Türkiye’nin Üretim ve İhraç

İmkanları, TC Başbakanlık Dış ticaret Müsteşarlığı İhracat Geliştirme Etüd

Merkezi, Uzmanlık Tezi, Ankara.

FEDOROVA, N., VERENICH, S., PORDEYHIMI, B., 2007. Strength Optimization

of Thermally Bonded Spunbond Nonwovens, Journal of Engineered Fibers

and Fabrics, Volume 2, Issue 1, p38-48.

GHOSH, S., CHAPMAN, L., 2002. Effects of Fiber Blends and Needling Parameters

on Needlepunched Moldable Nonwoven Fabric, Journal Textile Institute, 93,

Par1, No1, p75-87.

HARVEY, G. B., WOOD, D. E., 1971. Web Formation for Nonwovens

Manufacture, Nonwovens’71, Collected and Revised Papers Presented to the

short Course on Nonwoven Fabrics at the University Manchester Institute of

Science and Technology, The Textile Trade Press, Manchester.

HYUN, O. S., VINYARD, B. T., BERTONIERE, R., TRASK-MORREL, B, J,

MOREAU, J. P., 1993. Thermobonded Nonwoven Fabrics Made From

Cotton/Synthetic Fiber Blends: Physical Properties, Journal of the Textile

Institute, Volume 84, No: 2, 237-254.

268

HOOROCKS, A. R., ANAND, S. C., 2000. Handbook of Technical Textiles, The

Textile Institute, CRC Press, England.

HWANG, Y. J., OXENHAM, W., SEYAM , A. M., 2001. Formation of Carded

Webs from Microfibers, International Nonwovens Journal, Volume 10, No 1.

INDA ve EDANA, 2008. Worldwide Outlook fort he Nonwovens Industry

2007-2012.

JIRSAK, O. ve WADSWORTH, L. C., 1999. Nonwoven Textiles, Carolina

Academic Press, North Carolina.

KANG, T. J., LEE, S. H., 1999. Characterization of Reinforcing Web structures in

Needle Punched Nonwoven Composites, Journal of Composite Material,

Volume 33, No 22, p21116-2132,

KERR, P. L., 1972. Needle-Felted Fabrics, The Textile Trade Press, England.

KIEKENS, P., ZAMFIR, M., 2002. Nonwovens from Cotton Fibers for Absorbent

Products Obtained by the Needle-Punching Process, AUTEX Research

Journal, Volume 2, No 4, 166-174.

KIM, H. S., POURDEYHIMI, B., 2000. Characterization of Structural Changes in

Nonwoven Fabrics During Load-Deformation Experiments, Journal of

Textile and Apparel, Technology and Management, Volume 1, Issue 1.

KIM, H. S., POURDEYHIMI, B., 2001. Computational Modeling of Mechanical

Performance in Thermally Point Bonded Nonwovens, Journal of Textile and

Apparel, Technology and Management, Volume 1, Issue 4.

KOTHARI, V. K., DAS, A., 1993. Compressional Behaviour of Layered Needle-

Punched Nonwoven Geotextiles, Geotextiles and Geomembranes, Volume

12, p179-191.

KUT, D., ORHAN, M., 2004. Farklı Geri Kazanım Oranları ile İğneleme Yöntemi

Kullanılarak Üretilen Polipropilen Dokusuz Yüzeylerin Fiziksel

Özelliklerinin Araştırılması, Tekstil Maraton, Yıl 14, Sayı 71.

LEE, H. J., CASSIL, N., 2006. Analysis of World Nonwoven Market, Journal of

Textile and Apparel Technology and Management, Volume 5, Issue 3.

269

LIAO, T., ADANUR, S., 1999. Fiber Arrangement Characteristics and Their Effects

on Nonwoven Tensile Behaviour, Textile Research Journal, Volume 69, Issue

11, p816-824.

LIN, J. H., XU, Z. H., LEI, C. H., LOU, C. W., 2003. Effect of Fiber Arrangement

on the Mechanical Properties of Thermally Bonded Nonwoven Fabrics,

Textile Research Journal, Volume 73, No 10.

LIN, J. H., LOU, C. W., LEI, C. H., LIN, C. Y., 2006. Processing Conditions of

Abrasion and Heat Resistance for Hybrid Needle-Punched Nonwoven Bag

Filters, Composites: Part A 37, p31-37.

MAZUCHETTI, G., LOPARDO, G., DEMİCHELİS, R., 2007. Influence of

Nonwoven Fabrics’ Physical Prameters on Thermal and Water Vapor

Resistance, Journal of Industrial Textiles, Vol 36, No 3, p 253-264.

MIDIKLI, S., 2001. Mekanik ve Termal (Isıl) Yöntemlerle Elde Edilmiş Dokusuz

Y:üzeylerin Gerilme Özellikleri, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilim DalıYüksek Lisans Tezi, Adana.

MOHAMMADI, M., BANKS-LEE, P., GHADIMI, P., 2002. Air Permeability of

Multilayer Needle Punched Nonwoven Fabrics : Theoretical Method, Journal

of Industrial Textiles, Vol 32, No1, p45-57.

MOHAMMADI, M., BANKS-LEE, P., GHADIMI, P., 2002. Air Permeability of

Multilayer Needle Punched Nonwoven Fabrics : Experimental Method

Journal of Industrial Textiles, Vol 32, No2, p139-150.

MONTGOMERY, D.C., 2001. Design and Analysis of Experiments (5th edition),

John Wiley & Sons, Inc.

ÖZEN, M. S., 2001. Polyester Esaslı Nonwoven (Dokuma Olmayan) Kumaşların Isı

Geçirgenliği Özelliğinin İncelenmesi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü Tekstil Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, İstanbul

PAN, N., CHEN, K., MONEGO, C.J., BACKER, S., 2000. Studying the Mechanical

Properties of Blended Fibrous Structures Using a Simple Model, Textile

Research Journal, 70(6), 502-507.

270

PARIKH, D. v., BRESEE, R. R., SCHINVALA, N. D., CROOK, L.,

MUENSTERMANN, U., WATZL, A., GILLESPIE, D., 2006. Basis Weight

Uniformity of Lightly Needled Hydroentangled Cotton and Cotton Blend

Webs, Journal of Engineered Fibers and Fabrics, Volume 1, Issue 1, p 47-61.

RAMKUMAR, S. S., ROEDEL, C., 2003. Study of Needle Peneteration Speeds on

Frictional Properties of Nonwoven Webs: A New Approach, Journal of

Applied Polymer Science, Volume 89, Issue 13, p3626-3631.

RAWAL, A. and ANANDJIWALA, R., 2006. Relationship between Process

Parameters and Properties of Multifunctional Needlepunched Geotextiles,

Journal of Industrial Textiles, Vol 35, No 4, 271-285.

RAWAL, A., 2006. A Modified Micromechanical Model for Prediction of Tensile

Behaviour of Nonwoven Structures, Journal of Industrial Tekstiles, Volume

36, No 2, 133-149.

RAWAL, A. ve ANANDJIWALA, R., 2007. Comperative Study between Needle

Punched Nonwoven Geotextile Structures Made From Flax and Polyester

Fibers, Geotextiles and Geomembranes, Volume 25, p61-65.

RAWAL, A., 2007. Effect of Dynamic Loading on Pore Size of Needle Punched

Nonwoven Geotextiles, Journal of the Textile Institute, Volume 99, Issue 1,

p9-15.

RONG, H., BHAT, G. S., 2003. Preparation and Properties of Cotton-Eastar

Nonwovens, International Nonwovens Journal, Summer.

RONG, H., BHAT., G. S., 2004. Binder Fiber Distribution and Tensile Properties of

Thermally Point Bonded Cotton-Based Nonwovens, Journal of Applied

Polymer Science, Vol 91, 3148-3155.

RONG, H., LEON, . V., BHAT, G. S., 2005. Statistical Analysis of the Effect of

Processing Conditions on the Strength of Thermal Point-Bonded Cotton-

Based Nonwovens, Textile Research Journal, Volume 75, Issue 1, 35-38.

ROSINKAYA, C., WEINBERG, A., FISHMAN, S., 2002. Effect of Synthetic Fibers

on the Absorption Properties of Pads, International Nonwovens Journal,

Volume 11, No 1.

271

RUSSELL, S. J., 2007. Handbook of Nonwovens, Woodhead Publishing Limited

and CRC Press, ISBN-10: 1-85573-603-9, England.

SADIKOĞLU, T. G., 1999. Nonwoven Tekstil Malzemelerinin Isıl Özelliklerinin

İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora

Tezi, İstanbul.

SAURER AG, 2010. The Fiber Year 2009/2010 A World Survey on Textile and

Nonwoven Industry, Issue 10.

SENGUPTA, S., ROY, A. N., 2005. Studies on Tracking Behaviour of Jute Needle-

Punched Nonwoven Fabric, The Institution of Engineers (India)-TX Vol 86, p

16-20.

SENGUPTA, S., MAJUMDAR, P. K., RAY, P., 2008. Study on the Physical

Properties of Jute Needle-punched Nonwoven Fabrics Using Central

Composite Rotatable Design, The Institution of Engineers (India)-TX Vol 89,

p16-24.

SOUKUPOVA, V., BOGUSLAVSKY, L., ANANDJIWALA, R. D., 2007. Studies

on the Properties Biodegradable Wipes Made by Hydroentanglement Bonding

Techniques, Textile Research Journal, Volume 77, Issue 5, p301-311.

TSAI, P. P., 2002. Theoretical and Experimental Investigation on Relationship

Between The Nonwoven structure and Web Properties, International

Nonwovens Journal, Volume 11, No 4, 33-36.

TURBAK, A. F., 1993. Nonwoven Theory, Process, Performance and Testing, Tappi

Press, Atlanta.

ÜNAL ZERVENT, B., 2007. Dokunmuş Havlu Kumaşların Üretim Parametreleri ve

Performans Özelliklerinin Optimizasyonu, Çukurova Üniversitesi Fen

Bilimleri Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Tezi, Adana.

VELMURUGAN, M., 1999. The role of Fiber Finish in the Conversion of Fiber to

Nonwovens, Textile Management Technology, North Caroline State University

Master of Science Thesis.

VERSCHUREN, J., HERZELE, P. V., CLERCK, K. D., KIEKENS, P., 2005.

Influence of Fiber Surface Purity on Wicking Properties of Needle-Punched

272

Nonwoven after Oxygen Plasma Treatment, Textile Research Journal, Volume

75 (5), 437-441.

YAKARTEPE, 1996. TKAM Tekstil Hapı, Tekstil ve Konfeksiyon araştırma

Merkezi Ltd. Şti, Birinci Baskı, İstanbul.

YAMAN, N., 2004. Bebek Bezlerinde Objektif Tutum Değerlerinin Farklı

Yöntemler ile Ölçülmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü,

Yüksek Lisans Tezi.

YEO, S. Y., KIM, O. S., LIM, D. Y., BYUN, S. W., JEONG, S. H., 2005. Effect of

Processing Condition on the Filtration Performances of Nonwovens for Bag

Filter Media, Journal of Material Science, 40, 5393-5398.

www.apparelsearch.com, Education Notes About Nonwovens, 2006.

www.dratex.co.uk, David Rigby Associates web sitesi, 2009.

www.edana.org, European Disposable and Nonwoven Association web sitesi, 2010.

www.fosterneedleusa.com, Foster Needle Company web sitesi, 2010.

www.inda.org, Association of The Nonwoven Fabric Industry web sitesi, 2010.

www.intracen.org, International Trade Center web sitesi, 2010.

www.itkib.org, İstanbul Tekstil ve Konfeksiyon İhracatçıları Birliği web sitesi, 2010.


http://www.dratex.co.uk



http://www.inda.org


http://www.itkib.org

273

ÖZGEÇMİŞ

1980 yılında Erzurum’da doğdu. İlköğrenimini Ordu’da tamamladı. Daha

sonra orta öğrenimini Adana Anadolu Lisesinde devam etti. Lise öğreniminin bir

kısmını Adana Fen Lisesinde bir kısmını da Adana Atatürk Lisesinde tamamladı.

1998 yılında Çukurova Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümünde lisans

programına başladı ve 2002 yılında bu bölümden mezun oldu. 2002 güz döneminde

Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Ana Bilim

Dalında yüksek lisans öğrenimine başladı. Aynı yıl Çukurova Üniversitesi Fen

Bilimleri Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalına Araştırma Görevlisi

olarak atandı. Yüksek lisans eğitiminin 2004 yılında tamamladıktan sonra 2005

yılında aynı anabilim dalında doktora öğrenimine başladı. Halen söz konusu

bölümde Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktadır.

Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ …library.cu.edu.tr/tezler/8012.pdf · Çukurova...

Documents