Katkılı poliester filamentlerinden kumaş üretimi ve özellikleri

Abstract

Dünyadaki yıllık lif tüketimi dikkate alındığında yaklaşık %40, sadece sentetik lifler dikkate alındığında ise yaklaşık %75'lik bir paya sahip olan poliester, her türlü giysiden, mefruşata ve teknik tekstillere kadar çok geniş bir yelpazede kullanım alanı bulması dolayısıyla tekstil sektöründe vazgeçilmez bir öneme sahiptir. Her çeşit ürün için olduğu gibi, farklı alanlarda kullanılan poliesterden mamul ürünlerden beklenen performans özellikleri de gün geçtikçe artmaktadır. Artan bu beklentiler, poliesterden mamul ürünlere çeşitli özel bitim işlemleri uygulanması yoluyla karşılanmaya çalışılmaktadır. Ancak, bu yolla sağlanan performans artışı sadece belli bir özellik için söz konusu olmakta ve ayrıca belli bir kullanım süresi sonunda etkisini kaybetmektedir.Bu projede; poliester ipliklerin üretimi esnasında iplik yapısına, yüksek ısıl direnç, ısı ve ses izolasyonu, kimyasallara karşı direnç gibi çeşitli performans özellikleri olduğu bilinen, ayrıca gıda, ilaç ve tarım sanayinde sağlığa zararlı bir yan etkisi görülmeden kullanılabilen perlit malzemesi dahil edilecek ve ardından bu ipliklerden oluşturulmuş kumaşların başta yanmaya karşı direnç, ısı izolasyonu ve antibakteriyel özellikleri olmak üzere çeşitli performans özellikleri test edilecektir. Elde edilecek test sonuçları değerlendirilerek, perlit ilavesinin poliester iplik ve kumaş özelliklerine etkileri ortaya konulacaktır.Perlit, doğada bulunan inorganik bir hammaddedir ve dünya rezervlerinin yaklaşık %74'ü Türkiye'de bulunmaktadır. Türkiye'de gerçekleştirilen perlit ile ilgili çalışmalarının tarihçesi 15 yılı aşmamaktadır. İlk perlit üretimi 1960 yılında yapılmış ve 700 tonluk ihracat gerçekleştirilmiştir. Perlit doğada volkanik faaliyetler sonucu oluşmuş kayaların, belli sistemlerden geçirilerek parçalanması ve patlatılmasıyla elde edilmektedir. Bu işlemler, perlitin yapısının yumuşak ve yoğunluğu düşük bir materyal olmasına neden olmaktadır. Yapısında çok fazla sayıda hava boşluğu bulundurması nedeniyle hafiflik, ısı ve ses izolasyonu ayrıca, kimyasal bileşimi nedeniyle yanmazlık ve kimyasallara karşı yüksek direnç gibi özellikleri içermektedir. Perlit taşıdığı özellikler itibari ile inşaat, gıda, ilaç ve tarım sektörlerinde yoğun olarak kullanılmaktadır. Tane boyutu perlitin kullanım alanını belirlemektedir. Piyasada mevcut perlitin tane boyutları, projede gerçekleştirilecek çalışmalar için uygun değildir. Bu nedenle, proje kapsamında ilk olarak perlitin tane boyutunun küçültülmesine çalışılacaktır.Perlit ilavesiyle elde edilecek kumaşlardan beklenen özellikler, halihazırda mevcut uygulamalarda tekstil materyallerine özel bitim işlemleri tatbik edilerek sağlanmaktadır. Ancak, bu özellikler belli bir kullanım süresi sonunda etkisini kaybetmektedir. Ayrıca, söz konusu özelliklerin hepsini taşıyan bir ürün elde edilememektedir. Proje sonunda, perlit içeren iplikler ile oluşturulmuş kumaşların bu performans özelliklerinin tümünü veya bir kısmını taşıması öngörülmektedir.Gerçekleştirilen literatür araştırması, perlitin tekstil ipliklerinin içerisine dahil edilmesi ve kumaş özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik herhangi bir çalışmanın bulunmadığını göstermiştir. Proje kapsamında yürütülecek tüm çalışmalar, perlitin tekstilde kullanımına yönelik olarak gerek deneysel çalışma gerekse literatür bakımından Türkiye ve dünyada bir ilki oluşturacaktır.Proje kapsamında, piyasadan perlit malzemesi temin edilerek tane boyutunun 1 mikron civarına düşürülmesi sağlanacaktır. Boyut küçültme işleminin ardından, perlitin özelliklerinin korunup korunmadığının tespit edilmesi amacıyla malzeme karakterizasyonunu belirlemeye yönelik testler uygulanacaktır. Boyutu küçültülmüş perlit, poliester cipsleriyle karıştırılmak üzere masterbatch granülleri formuna dönüştürülecektir. Elde edilecek granüller eriyik çekim prosesinde poliester kontinü filament İpliklerin yapısına dahil edilecektir. Perlit içeren poliester iplikler kullanılarak dokuma kumaşlar üretilecektir. Üretilecek kumaşların yanmaya karşı direnç, ısı izolasyonu, su emicilik, aşınma ve antibakteriyel özellikleri test edilecektir.Projenin, 5 aşamadan oluşması ve toplam 24 ay sürmesi öngörülmüştür. Proje kapsamındaki çalışmalar; proje yürütücüsü olarak Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Esra KARACA, araştırmacılar olarak ise Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Sunay ÖMEROĞLU ve Adoksan Tekstil San. A.Ş.'de Tekstil Mühendisi olara k çalışan, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü yüksek lisans öğrencisi Okan AKÇAM tarafından gerçekleştirilecektir. Proje çalışmaları, iplik ve kumaşların üretimi aşamalarında Korteks A.Ş. ve masterbatch eldesinde Suncolor Ltd. Şti. firmalarının da desteği ile yürütülecektir.

When the world fiber consumption in a year is considered, polyester occupies 40 % of world fiber consumption and 75 % of synthetic fiber consumption itself. Polyester is the most important fiber for the textile industry because of its broad usage in clothing, home textiles and technical textiles. Like every other item in human usage, the performance characteristics expected from the products manufactured from polyester increase every day during the usage in different field. The performance characteristics of the goods manufactured from polyester fibers are increased by the application of special finishing processes. However, the increase obtained in the performance is valid for only one feature and it disappears in the reasonable period of usage.In this project, perlite material, having various performance properties such as heat and noise insulation, resistance to heat and chemicals and using in food, drug and agriculture sectors as of harmless for health, will be inserted into yarn structures during production of polyester synthetic yarns and then various performance properties like flammability, heat insulation and antibacterial properties of fabrics produced from these yarns will be tested. The effects of perlite addition on yarn and fabric properties will be examined by using the test results.Perlite is an inorganic raw material which is found in nature and approximately 74% of world perlite reserves exist in Turkey. The studies about perlite have been made for only 15 years in Turkey. The first perlite production was made in 1960 and it was exported as much as 700 tons. Perlite is produced by crushing and exploding of volcanic rocks through some processes. These processes cause softness and lightweight to the perlite material. Perlite has lightness, heat and noise insulation because of the existing air filled holes in its structure. In addition, it has flammability and resistance to chemicals because of its chemical composition. Perlite is used in building construction, food, drug and agriculture sectors owing to its properties. Perlite powder size determines its using area. Perlite powder sizes found in the market are not appropriate for the studies planned in this project. Therefore, the size of perlite will be diminished at the first stage of the project.The fabric properties which are planned to be obtained by perlite insertion can only be obtained by special finishing processes which are applied separately. However, the effects of these properties disappear after a certain usage time. In addition, a product having all the properties can not be obtained. At the end of the project, it is expected to obtain fabrics that have all or some of these performance characteristics just by perlite insertion.The literature survey has shown that there is no work connected with textile yarns including perlite or the developed fabric properties by perlite insertion. All the studies that will be made under the project will be the first ones considering perlite usage in textile in Turkey and in the world from the aspects of literature survey and experimental.In the project, perlite material will be supplied from the market and its size will be minimized to 1 micron. Then, perlite properties will be tested for determining of the material characterization. This minimized perlite material will be changed to masterbatch granule form to mix with polyester cips. The granules will be inserted into the structure of polyester continuous filament yarns during melt spinning process. Woven fabrics will be produced by using polyester yarns including perlite. The flammability, heat insulation, hydrophility, abrasion and antibacterial properties of the fabrics will be tested.The project is planned at five stages and will last for twenty-four mounts. The project will be carried out by Assoc.Prof.Dr. Esra KARACA (lecturer at Uludag University, Faculty of Engineering&Architecture, Department of Textile Engineering) as project executive, and Sunay ÖMEROĞLU (lecturer at Uludag University, Faculty of Engineering&Architecture, Department of Textile Engineering) and Okan AKÇAM (textile engineer at Adoksan Tekstil San. A.Ş and undergraduate student at Uludag University Institute of Natural and Applied Sciences) as researchers. The project will also be supported by Korteks A.Ş. in the production of the yarns and fabrics and by Suncolor Ltd.Şti. in the formation of masterbatch.