Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative evaluation of mechanical properties of short aramid fiber on thermoplastic polymers

Arı Ali, Bayram Ali, Karahan Mehmet, Arslan Orhun

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 1

161--176

EN

This study investigated the mechanical performance of short aramid fiber on polypropylene, polyethylene, polyamide 6, and polyamide 12. Extrusion, press molding, and CNC cutting methods were used in the production of composite samples. Tensile, three-point bending, drop weight and hardness tests of the composites were carried out. As the fiber volume fractions increased, the mechanical properties of the composites improved, but the most efficient fiber fractions for each matrix changed. To analyze the performance of the fibers in the matrix on the composites, scanning electron microscope (SEM) images of the fractured surfaces as a result of tensile and drop weight tests were examined. As the fiber volume fractions increased, the fiber deformation increased, and as a result, the mechanical performance of the composites was adversely affected. Analysis of variance (ANOVA) and F test were performed using signal/noise values to analyze in detail the effect of experimental parameters on output values. Finally, the results of a regression equation model were compared with the experimental readings. It was found to be in good agreement with the model and the results of the experiment.

2

Multi-Response Optimisation for the Development of an Activated Carbon Web as Interlining for Higher Electrical Conductivity and EMI Shielding Using Grey Relational Analysis

Naeem M. Salman, Ahmad Naseer, Javed Zafar, Jabbar Abdul, Rehman Ateeq ur, Zubair Muhammad, Gilani Syed Qummer Zia, Ahmad Zuhaib, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 1 (145)

57--65

EN

This paper presents a simple and novel method of producing an activated carbon (AC) non-woven web from acrylic waste derived from discarded bathmats converted into a nonwoven web by a carding and needle punching machine. After stabilisation at lower temperature, carbonisation of the stabilised web was performed in a muffle furnace. The carbonisation temperature, the holding time of the activated carbon web at the final temperature, the heating rate to reach the final carbonisation temperature and the number of steps adopted for developing the carbon web were optimised using the grey relational analysis (GRA) approach to get optimum responses of the surface area of the web, electrical conductivity and electromagnetic shielding. The results demonstrated a large improvement in electrical conductivity as surface resistivity decreased from 134.21 Ω.mm to 0.28 Ω.mm, and the corresponding electromagnetic shielding increased to 82.63 dB when the temperature of the carbonisation, the holding time and number of steps were increased. The surface area in the AC web was increased from 73 m2g-1 to 210 m2g-1 with an increase in the carbonisation temperature, the holding time and number of steps to reach the final temperature. The optimisation technique used in this work could be successfully used in cost and error reductionwhile producing an AC web. The optimised AC web was characterised by Brunauer, Emmett and Teller (BET), X-ray diffraction characterisation and elemental analysis (EDX) in order to determine changes in its structure, surface area, degree of crystallinity, inter-layer spacing and proportion of different elements. The AC web developed can be effectively employed as interlining in apparels because of its flexibility and eco-friendly electromagnetic shielding, as it works on the principle of the absorption, reflections and internal reflections of electromagnetic radiations.

PL

W artykule przedstawiono prostą i nowatorską metodę wytwarzania włókniny z węgla aktywnego (AC) z odpadów akrylowych pochodzących z wyrzuconych dywaników łazienkowych przekształconych we włókninę za pomocą zgrzeblarki i igłownicy. Po stabilizacji w niskiej temperaturze karbonizację stabilizowanej wstęgi przeprowadzono w piecu muflowym. Temperatura karbonizacji, czas utrzymywania wstęgi węgla aktywnego w temperaturze końcowej, szybkość nagrzewania do osiągnięcia końcowej temperatury karbonizacji oraz liczba kroków przyjętych do opracowania sieci węglowej zostały zoptymalizowane przy użyciu metody szarej analizy relacyjnej (GRA), tak aby uzyskać optymalne odpowiedzi pola powierzchni wstęgi, przewodnictwa elektrycznego i ekranowania elektromagnetycznego. Wyniki wykazały dużą poprawę przewodności elektrycznej, ponieważ rezystywność powierzchniowa spadła z 134.21 do 0.28 Ω.mm, a ekranowanie elektromagnetyczne wzrosło do 82.63 dB, gdy temperatura karbonizacji, czas utrzymywania i liczba kroków zostały zwiększone. Pole powierzchni we wstędze AC wzrosło z 73 m2g-1 do 210 m2g-1 wraz ze wzrostem temperatury karbonizacji, czasu przetrzymywania i liczby kroków do osiągnięcia temperatury końcowej. Technika optymalizacji zastosowana w pracy może być z powodzeniem stosowana do redukcji kosztów i błędów podczas produkcji sieci AC. W celu określenia zmian w strukturze, powierzchni, stopniu krystaliczności, odstępach międzywarstwowych i proporcjach elementów dokonano analiz Brunauera, Emmetta i Tellera (BET) oraz charakterystyki dyfrakcji rentgenowskiej i analizy elementarnej (EDX) Opracowana siatka może być skutecznie stosowana jako wkładka w odzieży ze względu na jej elastyczność i przyjazne dla środowiska ekranowanie elektromagnetyczne, ponieważ działa na zasadzie pochłaniania i wewnętrznych odbić promieniowania elektromagnetycznego.

3

Geometrical Model to Determine Sewing Thread Consumption for Stitch Class 406

ur Rehman Ateeq, Rasheed Abher, Javed Zafar, Naeem M. Salman, Ramzan Babar, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 6 (150)

72--76

EN

This study aimed at developing a geometrical model for predicting the sewing thread consumption of stitch class 406. Stitch class 400 is a multi-thread chain stitch which consumes a less amount of thread as compared with stitch class 500 but more thread as compared with stitch class 300. Sewing thread calculation plays a significant role in determining the exact amount of thread for completing a garment and predicting the right quantity of thread for bulk production. The geometrical model developed was used for predicting sewing thread consumption by using different factors like stitch density (8 and 12 SPI), material thickness (2, 4 and 6 layers of fabric), and type of material (denim, knitted and fleece). The model was validated with a total of 18 samples sewn with different kinds of fabric, SPI, and material thickness. It was concluded that the model could predict sewing thread consumption with more than 97.18% accuracy.

4

Comparative Analysis of the Performances of Six Taguchi-Based Multi-Response Optimisation Techniques for Product Development in Textiles

Ahmad Naseer, Kamal Shahid, Raza Zulfiqar Ali, Zeshan Muhammad, Abid Sharjeel, Javed Zafar, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 5 (149)

100--108

EN

Researchers are using different statistical techniques for process optimisation and product development both in academia and industries. Similarly, several statistical tools are being employed in the textile industry for process optimisation during the manufacturing of different products. The purpose of this study was to analyse different Taguchi-based techniques in the multi-response optimisation of selected industrial processes and then to generalise the outcomes. Herein, six different Taguchi-based multi-response optimisation techniques, including grey relational analysis (GRA), the weighted signal-to-noise (WSN) ratio, principal component analysis, VIKOR (VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje), the multiple response signal-to-noise ratio, and Fuzzy logic were compared against three data sets of industrial processes. The researchers herein optimised cotton dyeing, the finishing of textile to make them oleo-hydrophobic, and the production of rhamnolipids (bio-surfactants). The results demonstrated that the Fuzzy logic-based Taguchi method gave the best optimisation amongst all the other approaches, followed by GRA and WSN for all the selected processes. The said statistical techniques were applied to specific textile and biotechnological processes. The outcomes of this study can help researchers in practical implementation in industrial sectors. In this study, a comparative analysis of the performances of six Taguchi-based multi-response optimisation techniques was conducted for potential industrial processes, particularly textile processing.

PL

Niegarbowane odpady skórzane pochodzące z przemysłu garbarskiego są potencjalnym zagrożeniem dla środowiska naturalnego. Z drugiej jednak strony tego rodzaju odpady zawierają znaczące ilości cennego białka – kolagenu. Białko kolagenowe jest biopolimerem, który z uwagi na swoje właściwości znajduje zastosowanie w przemyśle spożywczym, kosmetycznym oraz w przemyśle biomedycznym. Obecnie na rynku dostępne są preparaty kolagenowe pozyskane z odpadów pochodzenia zwierzęcego. W pracy przedstawiono procedurę oznaczania aminokwasów w wybranych preparatach kolagenowych metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej i metodą spektrofotometryczną. We wszystkich próbkach oznaczono wysokie stężenia glicyny, alaniny, proliny i hydroksyproliny, a niewielkie ilości tyrozyny, seryny, waliny i izoleucyny. Zastosowana metoda chromatograficzna umożliwia szybkie i równoczesne oznaczenie 17 aminokwasów w badanych próbach. Opracowane w ramach pracy metody analityczne mogą być wykorzystane m.in. do szybkiej kontroli składu aminokwasowego kolagenu.

5

Adsorption Kinetics of an Activated Carbon Glass Composite Prepared Using Acrylic Waste Through Laser Treatment

Gilani Syed Qummer Zia, Wiener Jakub, Naeem M. Salman, Javed Zafar, Jabbar Abdul, Abid Hafiz Affan, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 4 (148)

81--89

EN

This work explains a novel method of producing activated carbon using laser treatment. Acrylic coated glass samples were developed by padding a glass non-woven sheet in 30% acrylic fibre solution (PAN solution) from waste acrylic bathmats. Samples were then dried and cured at different temperatures. After curing, stabilisation was performed at 230 °C with a heating rate of 50 °C hr-1. Infrared laser irradiation was performed on the stabilised web using a commercial pulsed infrared laser for carbonisation. The resultant acrylic glass carbon composite (AGCC) was characterised with the help of x-ray diffraction analysis, energy dispersive w-ray, and a scanning electron microscope to determine the increase in crystallinity as well as the percentage of carbon and surface roughness of the carbon glass composites. The adsorption capacity of the activated carbon (AC) glass composite prepared was determined by changing process inputs like the concentration of dye, the amount of AC glass composite, the agitation speed and pH. The results were analysed through different adsorption isotherms. It was established that the Freundlich model can more effectively describe results due to the development of heterogeneous surface characteristics. The kinetics of adsorption were studied using first order and second order models.

PL

W artykule zaprezentowano nowatorską metodę wytwarzania węgla aktywnego za pomocą obróbki laserowej. Próbki szkła powlekanego akrylem opracowano przez wyściełanie arkusza włókniny szklanej 30% roztworem włókien akrylowych (roztwór PAN) z odpadów akrylowych mat łazienkowych. Próbki następnie suszono i utwardzano w różnych temperaturach. Po utwardzeniu przeprowadzono stabilizację w 230 °C z szybkością ogrzewania 50 °C/godz. Na stabilizowanej wstędze przeprowadzono naświetlanie laserem podczerwonym przy użyciu komercyjnego impulsowego lasera na podczerwień do karbonizacji. Otrzymany kompozyt akrylowo-węglowy (AGCC) scharakteryzowano za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej, energii dyspersyjnej w promieniowaniu oraz skaningowego mikroskopu elektronowego w celu określenia przyrostu krystaliczności oraz zawartości procentowej węgla i chropowatości powierzchni. Zdolność adsorpcyjną przygotowanego kompozytu szklanego z węglem aktywnym (AC) określono zmieniając parametry wejściowe procesu, takie jak stężenie barwnika, ilość kompozytu szklanego AC, szybkość mieszania i pH. Wyniki przeanalizowano za pomocą różnych izoterm adsorpcji. Ustalono, że model Freundlich'a skuteczniej opisuje wyniki dzięki rozwojowi niejednorodnych charakterystyk powierzchni. Kinetykę adsorpcji zbadano za pomocą modeli pierwszego i drugiego rzędu.

6

Geometrical Analysis of 3D Integrated Woven Fabric Reinforced Core Sandwich Composites

Jabbar Abdul, Karahan Mehmet, Zubair Muhammad, Karahan Nevin

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 1 (133)

45--50

EN

The variability of the internal geometry parameters, such as the waviness of yarns, cross sections of yarns and local fibre volume fraction of 3-dimensional (3D) integrated woven core sandwich composites affects their mechanical properties. The objective of this study was to define the geometrical and structural parameters of 3D integrated woven core sandwich composites, including the fold ratio of pile threads, the fabric areal weight and the fibre volume fraction by changing the core thickness of 3D sandwich core fabric. 3D fabrics with different core thicknesses were used for reinforcement. It was confirmed that the pile fold ratio, slope angle and pile length increase with an increase in the core thickness of the fabric. The difference between the calculated and experimental areal weights of fabrics was in the range of 5-13%. A novel approach was also presented to define the fibre volume fraction of 3D woven core sandwich composites.

PL

Zmienność parametrów geometrii wewnętrznej, takich jak: falistość przędz, przekroje przędz i udział objętościowy frakcji włókien wpływa na właściwości mechaniczne trójwymiarowych kompozytów rdzeniowych typu „sandwich”. Celem badania było określenie parametrów geometrycznych i strukturalnych trójwymiarowych kompozytów rdzeniowych typu „sandwich”, w tym współczynnika pofałdowania nitek, masy powierzchniowej tkaniny i udziału objętościowego frakcji włókien, poprzez zmianę grubości rdzenia. Do wzmocnienia zastosowano tkaniny 3D o różnych grubościach rdzenia. Potwierdzono, że m.in. współczynnik pofałdowania wzrasta wraz ze wzrostem grubości rdzenia. Różnica między obliczoną i eksperymentalną masą powierzchniową tkanin mieściła się w zakresie 5-13%.