Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical Behaviour of Hybrid Composites Developed from Textile Waste

Masood Z., Ahmad S., Umair M., Shaker K., Nawab Y., Karahan M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 1 (127)

46--52

EN

The current study focused on the use of textile industry waste (cotton and jute) and glass fabric for the development of hybrid composites. Composites were fabricated using either a single reinforcement or different fractions of cotton, jute and glass fabric. A good fibre-matrix interface was observed using Scanning Electronic Microscopy (SEM). The mechanical performance of the composites developed was analysed under certain loads. The tensile and flexural properties of the composites developed from waste material was found lower as compared to the glass fiber composites, while hybrid composites had comparable properties. Regression equations were also developed to predict the mechanical properties of the hybrid composites. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) results revealed that after some pre-treatment (mercerization and desizing) textile waste materials can be used with virgin material in the reinforcement part of the composite to decrease the cost, but with optimum mechanical properties.

PL

Przeprowadzone badania koncentrowały się na wykorzystaniu odpadów włókienniczych (bawełna i juta) oraz wyrobów z włókien szklanych do rozwoju kompozytów hybrydowych. Otrzymane kompozyty poddano ocenie przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), a także zbadano ich właściwości mechaniczne. Wytrzymałość na rozciąganie i zginanie kompozytów wytworzonych z materiału odpadowego były niższe w porównaniu z kompozytami z włókna szklanego, podczas gdy kompozyty hybrydowe miały porównywalne właściwości. W celu przewidywania właściwości mechanicznych kompozytów hybrydowych opracowano równania regresji. Wyniki dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) wykazały, że po pewnym wstępnym przygotowaniu (merceryzacja i usuwanie klejonki) odpady włókiennicze mogą być z powodzeniem stosowane w połączeniu z nieużywanym materiałem w części wzmacniającej kompozytu, przyczyniając się do zmniejszenia kosztów produkcji, przy zachowaniu optymalnych właściwości mechanicznych kompozytów. Wytwarzanie kompozytów hybrydowych może śmiało przyczynić się do rozwiązania problemów związanych z usuwaniem odpadów tekstylnych.

2

Static and Dynamic Mechanical Properties of Cotton/Epoxy Green Composites

Koyuncu M., Karahan M., Karahan N., Shaker K., Nawab Y.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 4 (118)

105--111

EN

A study on the effect of alkaline treatment on the mechanical properties of cotton fabric reinforced epoxy composites is presented in this paper. One hour treatment of cotton fabric was performed using three different concentrations of sodium hydroxide (NaOH) solution. 1% NaOH treated fabric reinforced composites exhibited maximum improvement in tensile strength. It was concluded that the said NaOH concentration improves interfacial adhesion between the cotton fabric and epoxy resin. Moreover the morphology of the fracture surface, evaluated by scanning electron microscopy (SEM), indicated that surface treatment can yield better adhesion between the fabric and matrix, demonstrating the effectiveness of the treatment. The dynamic mechanical analysis (DMA) results revealed that alkali treated (1% and 3% NaOH) fabric composites exhibit higher storage moduli and glass transition temperature (Tg) values as compared to the untreated fabric composites. However, for all the composite specimens, the storage modulus decreased with increasing temperature (25 - 100 °C). Tg values of 50.9, 56.7, 52.8 and 37.7 °C were recorded for the untreated and (1%, 3% and 5%) treated composites, respectively. The tan δ values decreased for all the composites with increasing temperature, indicating enhanced interactions between the polymer matrix and fabric reinforcement.

PL

Badano wpływ obróbki alkalicznej na mechaniczne właściwości tkanin bawełnianych wzmacniających kompozyty epoksydowe. Stosowano jednogodzinną obróbkę tkanin bawełnianych przy stosowaniu trzech różnych stężeń NaOH. Stwierdzono, że tkaniny poddane działaniu 1% NaOH wykazują najlepsze właściwości biorąc pod uwagę wytrzymałość na rozciąganie. Stwierdzono, że obróbka alkaliczna polepsza międzyfazową adhezję pomiędzy bawełnianą tkaniną i żywicą epoksydową. Oprócz tego stwierdzono, badając morfologię przełomów za pomocą SEM, że obróbka powierzchniowa pozwala na uzyskanie lepszej adhezji pomiędzy tkaniną a matrycą epoksydową. Stwierdzono również zmiany składowej rzeczywistej modułu zespolonego oraz wartości temperatury i przemiany szklistej. Ze wzrostem temperatury zmienia się również tan δ dla wszystkich kompozytów potwierdzając polepszającą się interakcję pomiędzy matrycą polimerową i włóknistym wzmocnieniem.

3

Investigation of the Properties of Natural Fibre Woven Fabrics as a Reinforcement Materials for Green Composites

Karahan M., Ozkan F., Yildirim K., Karahan N.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 4 (118)

98--104

EN

The mechanical properties of flax and jute woven fabrics were investigated and compared with each other. Mechanical properties of the yarns and fabrics were characterised and compared for each scale. The fabric structure, yarn physical properties, fibre cross-section, and fibre molecular structure parameters of the fabric were investigated. FTIR and TGA thermogram analyses were applied to the fabrics to characterize them. The fabric tensile strength was attributed to the composite tensile strength, but there was not a direct relation. The tensile strength of natural fibre fabrics was determined as significantly reduced depending on the temperature increase. This condition should be considered as an important limitation for composite applications.

PL

Badano i porównywano mechaniczne właściwości tkanin z lnu i juty. Badano właściwości zarówno przędz jak i wykonanych z nich tkanin. Brano pod uwagę strukturę tkanin, fizyczne właściwości przędz, przekroje włókien i molekularną strukturę włókien. Stosowano metodę FTIR i analizy TGA. Porównywano wytrzymałość na rozciąganie tkanin i wykonanych z nich kompozytów, nie stwierdzając bezpośrednich zależności. Stwierdzono znaczny spadek wytrzymałości przy wzroście temperatury. Powinno to być brane pod uwagę jako istotny warunek ograniczający zastosowanie kompozytów z włókien naturalnych przy pracy w podwyższonych temperaturach.

4

Low Velocity Impact Behaviour of Aramid and UHMWPE Composites

Karahan M., Yildirim K.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 3 (111)

97--105

EN

The most popular method to produce composites for ballistic applications is to use aramid and ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibers as reinforcement materials in different matrices. The composite materials used in this type of application, especially those used as armoring materials for explosions, are subjected to a very high level of energy. In this study, the effect of the reinforcement material type and cross-plied condition of reinforcement were examined using high-level impact tests. The impact tests were performed at low speed but high energy, and thus the behaviour of the composite materials that were exposed to high-level impact energy could be examined. According to the results, the UD aramid composite produced the best results with respect to high-level impact tests. In addition, mass optimisation could be achieved without the loss of the high-level impact energy by preparing a hybrid composite with UD UHMWPE and UD aramid fibers.

PL

Powszechną metodą produkcji kompozytów dla zastosowań balistycznych jest użycie jako wzmocnienia włókien aramidowych oraz włókien polietylenowych o super wysokim ciężarze cząsteczkowym i różnych materiałach matrycy. Materiały kompozytowe stosowane w tego typu rozwiązaniach, specjalnie te stosowane jako materiał wzmacniający w przypadku eksplozji są poddawane testom o bardzo wysokim poziomie energii. W przedstawionej pracy badano efekty zastosowania różnego typu materiałów wzmacniających i ich konfiguracji w strukturze. Badania prowadzono stosując testy udarowe o bardzo wysokiej energii lecz małej prędkości udaru. Dzięki temu można było sprawdzić zachowanie różnych zastosowanych materiałów. W efekcie stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskuje się używając włókna aramidowe. Dodatkowo można było przeprowadzić optymalizacje masy poprzez przygotowanie kompozytów hybrydowych.

5

The Formation of Polycomplexes of Poly(Methyl Vinyl Ether-Co-Maleic Anhydride) and Bovine Serum Albumin in the Presence of Copper Ions

Karahan M, Mustafaeva Z, Özeroğlu C.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 3

97--105

EN

The binary and ternary complex formations of poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) (PMVEMA) with copper ions and with bovine serum albumin (BSA) in the presence of copper ions in phosphate buffer solution at pH = 7 were examined by the techniques of UV-visible, fluorescence, dynamic light scattering, atomic force microscopy measurements. In the formation of binary complexes of PMVEMA-Cu(II), the addition of copper ions to the solution of PMVEMA in phosphate buffer solution at pH = 7 forms homogeneous solutions when the molar ratio of Cu(II)/MVEMA is 0.5. Then the formations of ternary complexes of PMVEMA-Cu(II)-BSA were examined. Study analysis revealed that the toxicities of polymer-metal and polymer-metal-protein mixture solutions depend on the nature and ratio of components in mixtures.

6

Effect of Weaving Structure and Hybridization on the Low-Velocity Impact Behavior of Woven Carbon-Epoxy Composites

Karahan M, Karahan N

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 3 (105)

109--115

EN

In the current study, the low-velocity impact behaviour of composite materials obtained from carbon and carbon-aramid hybrid woven fabrics of different constructions, produced from the same yarn and under the same production conditions, was determined, and the effects of the weaving structure and hybridisation on the low velocity impact properties were investigated. Depending on the weaving structure, the best results were obtained for twill woven composites. The energy absorption capacity was increased by around 9 - 10% with hybridisation. It was observed that peak load values varied with a coefficient between 0.84-0.97 for hybrid composites, whereas the range was 0.49 - 0.87 for 100% carbon composites, depending on the bending stiffness.

PL

Badano materiały kompozytowe uzyskane z hybrydowych tkanin węglowych i węglowo-aramidowych o różnej konstrukcji. Tkaniny wyprodukowane zostały przy zastosowaniu jednakowych przędz i tych samych warunków produkcji. Badano wpływ zastosowanych tkanin na zachowanie się kompozytów podczas obciążeń realizowanych z małą prędkością. Biorąc pod uwagę strukturę tkanin, najlepsze rezultaty uzyskano przy tkaninach o splocie skośnym. Absorpcja energii była zwiększona o ok. 10% w przypadku hybrydyzacji. Zaobserwowano, że wartości pików obciążenia zmieniały się przy współczynniku 0.84 - 0.97 dla kompozytów hybrydowych, podczas gdy współczynnik ten wynosił od 0.49 - 0.87 dla 100% kompozytów węglowych w zależności od sztywności zginania.

7

Experimental Investigation of the Effect of Fabric Construction on Dynamic Water Absorbtion in Terry Fabrics

Karahan M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 3 (62)

74--80

EN

Dynamic water absorption properties of terry fabrics were investigated experimentally using 216 various terry fabric samples of different construction. It is shown that around 26% to 40% of water is absorbed during the first 10 seconds, depending on the fabric construction; the percentage of water absorption exceeds 50% in 30 seconds and reaches 75% in 100 seconds. Yarn type is found to have the most important effect on the dynamic water absorption properties of terry fabrics. 29.5 tex ring carded yarn has a faster water absorption than 29.5×2 tex ring carded yarn and 29.5×2 tex open end yarn, and 29.5×2 tex open end yarn has the lowest water absorption speed. The effect of pile length, warp and weft density on the percentage of water absorption remains limited compared to that of yarn type, and no significant effect of these parameters on water absorption is found for the last 100 seconds.

PL

Badano eksperymentalnie dynamiczną absorpcję wody przez tkaniny frotowe. Badano 216 próbek tkanin o różnej konstrukcji. Wykazano, że około 26% do 40% wody jest absorbowane przez pierwsze 10 sekund, w zależności od konstrukcji tkaniny. Podczas 30 sekund absorpcja wody przekracza 59%, a podczas 100 sekund osiąga 75%. Stwierdzono, ze typ przędzy ma największy wpływ na dynamiczną absorpcje wody przez tkaniny frotowe. Testy wykazały, że tkaniny wykonane z przędzy obrączkowej zgrzeblonej o 29,5 tex wykazują szybszą absorpcję wody niż te wykonane z takiej samej przędzy, ale 29,5×2 tex lub z przędzy rotorowej (OE) 29,5×2 tex, przy czym te ostatnie wykazują najmniejszą szybkość absorpcji. Wpływ wysokości okrywy, gęstości osnowy i wątku na procentową absorpcję wody jest ograniczony w porównaniu do wpływu typu włókna i żaden istotny wpływ tych parametrów na absorpcję wody podczas ostatnich 100 sekund nie został stwierdzony.

8

Experimental Investigation of the Effect of Fabric Parameters on Static Water Absorption in Terry Fabrics

Karahan M., Eren R.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 2 (56)

59--63

EN

We carried out an experimental investigation to determine the static water absorption properties of terry fabrics. We tested 216 terry fabric samples, woven using 6 warp densities, 4 weft densities, 3 pile height and 3 different yarn types. It is shown that terry fabrics produced with two-ply ring-carded yarn have the highest percent water absorption, and terry fabrics produced with two-ply open-end yarn have the lowest percent water absorption. It is also shown that an increase in warp and weft densities decreases the percentage water absorption of terry fabrics, and an increase in pile length increases it.

PL

Przeprowadzono eksperymentalne badania dla określenia statystycznej absorpcji wody tkanin frotowych. Przebadano 216 próbek tkanin, tkanych przy 6 gęstościach osnowy, 4 gęstościach wątku, 4 wysokościach okrywy i 3 różnych typach przędzy. Okazało się, że tkaniny frotowe, produkowane z podwójnie nitkowanej, zgrzeblonej przędzy obrączkowej wykazują najwyższą procentową absorpcję wody, a tkaniny frotowe wytworzone z podwójnie nitkowanej przędzy bezwrzecionowej – najniższą. Wykazano również, że wzrost gęstości osnowy i wątku zmniejsza procentową absorpcję wody tkanin frotowych, a wzrost wysokości okrywy – zwiększa.

9

Comparison of Heald Frame Motion Generated by Rotary Dobby and Crank & Cam Shedding Motions

Eren R., Özkan G., Karahan M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 4 (52)

78--83

EN

Mechanism models are introduced for rotary dobby, crank & cam shedding motions. Equations governing heald frame motion are derived. Heald frame motion curves are obtained and compared with each other. It is shown that higher heald frame maximum velocity & maximum acceleration, as well as a longer approximate heald frame dwell, are generated by the rotary dobby rather than the crank or cam shedding motions, due to the intermittent nature of the rotary dobby shaft’s motion.

PL

Opracowano modele mechanizmu napędu nicielnic, napędzanych przez mechanizm rotacyjny, korbowy i krzywkowy. Uzyskano wykresy ruchu nicielnic w funkcji czasu i porównano je między sobą. Wykazano, że większe maksimum prędkości i przyspieszenia nicielnic, jak również dłuższe przerwy sterowania nicielnic, występują raczej przy rotacyjnym ruchu nicielnic, niż przy korbowym lub krzywkowym napędzie. Wynika to głównie z przerywanego ruchu wału mechanizmu nicielnicowego.

10

An Investigation into the Parameters of Terry Fabrics Regarding the Production

Karahan M., Eren R., Alpay H. R.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 2 (50)

20--25

EN

This paper aims at introducing an approach for determining the constructional parameters of a terry fabric for weaving. Experimental work has been conducted with 72 different terry fabric samples designed and produced for this purpose. The weaving contractions of the terry fabrics are found to change between 1.5 -2.0% in both warp and weft directions. Contractions after washing are between 5.5% and 11.5 depending on the fabric construction. The weight per square metre, shearing waste and weft, ground warp and pile warp yarn ratios have been measured, and the effects of the constructional parameters of terry fabrics on these values are discussed. The shearing waste is found to amount to between 9.4% and 17.4% for different fabric constructions. Mathematical expressions are derived for the calculation of weight per square metre in terms of terry fabric constructional parameters, and for the required weft density and pile length satisfying a desired weight per square metre. A close agreement is found between the calculated and measured weight per square metre. A close match is also found between the measured pile lengths and the distance between the short and full beat-up points. It is concluded that the use of mathematical expressions, with the support of some experimental data such as the contractions, minimises or in some cases even eliminates the need for trial production.

PL

Artykuł opisuje badania parametrów tkanin frotowych z punktu widzenia warunków tkania. Przeprowadzono badania 72 różnych tkanin frotowych, specjalnie wyprodukowanych w tym celu. Stwierdzono, że skurcz podczas tkania wynosił od 1,5% do 2,0% zarówno w kierunku osnowy jak i wątku, podczas gdy po praniu pomierzono skurcze o wartości pomiędzy 5,5% a 11,5% w zależności od kierunku. Mierzono masę powierzchniową, odpady na strzyżenie, stosunek osnowy podstawowej do osnowy runowej, a następnie poddano dyskusji wpływ parametrów konstrukcyjnych na te wielkości. Odpady przy strzyżeniu wynosiły od 9,4%> do 17,4%) dla różnych konstrukcji tkaniny. Wyprowadzono wzory matematyczne dla obliczania masy powierzchniowej, w zależności od parametrów konstrukcyjnych, oraz dla gęstości wątku i wysokości okrywy, koniecznej dla uzyskania pożądanej masy powierzchniowej. Uzyskano dużą zgodność pomiędzy wyliczoną a zmierzoną masą powierzchniową. Stwierdzono ścisłą zależność pomiędzy mierzoną wysokością okrywy a odległością pomiędzy obydwoma pozycjami dobijania. Badania pozwoliły wnioskować, że stosowanie wzorów matematycznych, łącznie z pewnymi danymi eksperymentalnymi, minimalizuje a czasem nawet eliminuje konieczność produkcji próbnej.