FBE- Tekstil Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/153

Gözat

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 25

Development of novel elastomeric fabrics for burn pressure garments using various antimicrobial technologies

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012) Yıldız Varan, Nilüfer ; Gürsoy, Nevin Çiğdem ; 335752 ; Tekstil Mühendisliği ; Textile Engineering

Yanık tedavilerinde, bası tedavisi süresince basınçlı giysiler üzerindeki mikroorganizmalar, fonksiyonel, hijyenik ve estetik zorluklara neden olarak rehabilitasyonu önleyebilir. Bakteriler en çok rahatsız edici organizmalardan biri olduğundan, bu giysilerin uzun bir süre kullanımları süresince enfeksiyona neden olarak hastaların yaşamını tehdit edebilir. Bu çalışmada, powernet, düz çözgülü örme ve atkılı örme yapılarda yüksek elastanlı Nylon 6.6/Spandex kumaşlara çeşitli tipte antimikrobiyel kimyasal yöntemler kullanılarak kalıcı antimikrobiyel özelliğe sahip yanık yaralanmalarında kullanılan yeni basınçlı giysiler geliştirilmiştir. Quat-Silane, Triclosan, PHMB (polyhexamethylenebiguanide) ve üç farklı tipte gümüş bazlı antimikrobiyel kimyasal materyal olmak üzere altı farklı antimikrobiyel kimyasal yöntem kullanılmıştır. Antimikrobiyel işlem görmemiş, işlem görmüş ve işlem gördükten sonra 5,10 ve 50 yıkamaya tabi tutulmuş numuneler antimikrobiyel aktiviteyi belirlemek için test edilmiştir. Antimikrobiyel işlemlerden önce ve sonra olmak üzere prototif manken kullanılarak ayak bileğinden dize kadar olan bacak bölgesi olmak üzere üç farklı tipte basınçlı giysi dizaynı gerçekleştirilmiştir. Yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysilerin uyguladığı basınçları istenilen medikal aralıkta kontrol edebilmek için, antimikrobiyel işlemlerden önce ve sonra ticari kablosuz basınç sensörleri kullanılmıştır. Kumaş numuneleri üzerinde antimikrobiyel kimyasalların kullanıldığı bitim işlemlerinin başarısını incelemek için XPS, SEM ve FTIR analizleri gerçekleştirilmiştir. Antimikrobiyel işlemlerden önce ve sonra yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysilerin giyim performanslarını değerlendirebilmek için fiziksel özellikler hava geçirgenliği, rijitlik (CD,MD), patlama mukavemeti, dökümlülük, zamana bağlı kumaş genişlemesi ve gözeneklilik değerleri açısından test edilmiştir. Antikrobiyel işlemlerden önce ve sonra yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysilerin komfor performanslarını değerlendirebilmek için termofizyolojik özellikler termal direnç (Rct) ve izolasyon özellikleri (clo unit) açısından test edilmiştir. Sonuçlar göstermiştir ki, bu giysilerin ana fonksiyonu olan basınçlarını kontrol ederek çeşitli antimikrobiyel kimyasal prosedür ile memnun edici kalıcı antmikrobiyel aktivite elde edilmiştir. Hava geçirgenliği, patlama mukavemeti ve dökümlülük değerlerinde çok az bir düşüş gözlemlenirken, rijitlik (CD,MD), termal direnç (Rct) ve izolasyon (clo unit) değerlerinde çok az bir artış gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar göstermektedir ki bu yeni yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysiler kokuyu önleyecek, enfeksiyonu azaltacak ve rehabilitasyon hızını arttırarak skar doku oluşumunun azaltılmasına destek sağlayacaktır. Çalışmanın ana amacının farkında olarak çeşitli antimikrobiyel mekanizmalarının yanık yaralanmalarının rehabilitasyonunda kullanılan üç farklı tipte kumaş yapısının basınç davranışlarına ve kimyasal, fiziksel ve mekanik ve komfor özelliklerini ne şekilde etkilediğini anlamak ve araştırmak da çalışmanın diğer amaçları arasında yer almaktadır. Böylece, beş ana amaç belirlenmiş ve şu şekilde tanımlanmıştır. Bunlardan birisi, altı farklı antimikrobiyel işlemin çeşitli tipte nylon6.6/spandex kumaşların kimyasal özelliklerine etkisini incelemek ve araştırmaktır. Bunun için çeşitli tipte tekstil yapılarındaki lifler üzerindeki değişiklikleri incelemek ve araştırmak için tarama elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak yüzey morfolojisi çalışılmıştır. Fourier transform kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak liflerin kimyasal yapısındaki değişiklikler incelenmiştir. Çeşitli tipte gümüş antimikrobiyel kimyasal maddenin kullanıldığı antimikrobiyel işlemlerin yüzey kimyası, X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) kullanılarak çalışılmıştır. Bu amaçlardan bir diğeri, altı farklı antimikrobiyel işlemin çeşitli tipte nylon6.6/spandex kumaşların antimikrobiyel aktivite dayanımları üzerine etkisini incelemektir. Bunun için altı farklı antimikrobiyel işlemin antimikrobiyel aktivite üzerindeki rölatif dayanımlarını değerlendirebilmek için devirli yıkama testlerinin etkisi çalışılmıştır. Altı farklı antimikrobiyel işlem görmüş üç farklı kumaş tipi ve işlem görmemiş üç farklı kumaş tipi üzerindeki antimikrobiyel aktivite dayanımları birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada belirlenen diğer bir amaç, üç farklı tipte nylon6.6/spandex kumaş ve altı farklı antimikrobiyel mekanizmanın kullanılarak antimikrobiyel özellik kazandırılmış yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysiler tasarlamak ve geliştirmektir. Bunun için portatif bir manken ve ticari kablosuz basınç sensörleri kullanılarak basınç performansları çalışılmıştır. Altı farklı antimikrobiyel işlemin üç farklı tipte nylon6.6/spandex elastomerik kumaşların basınç davranışları birbirleriyle karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir. Ayrıca, antimikrobiyel işlem görmüş ve görmemiş nylon6.6/spandex elastomerik kumaşların basınç davranışları birbirleriyle karşılaştırılmış, incelenmiş ve değerlendirilmiştir. Bunların yanında, altı farklı antimikrobiyel işlemin üç farklı tipte nylon6.6/spandex elastomerik kumaşın fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Farklı antimikrobiyel işlemler kullanılarak üç farklı nylon6.6/spandex elastomerik kumaşın fiziksel ve mekanik özellikleri birbirleriyle karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir. Altı farklı antimikrobiyel işlemin nylon6.6/spandex elastomerik kumaşlar üzerindeki komfor özellikleri de çalışılmıştır. Farklı antimikrobiyel işlemler kullanılarak üç tipte değişik nylon6.6/spandex elastomerik kumaşların komfor özellikleri birbirleriyle karşılaştırılmış ve komfor özellikleri üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Farklı antimikrobiyel mekanizmalar farklı alternatifler sunduğu için gümüş bazlı bileşenler, poliheksametilen biguanid (PHMB), quaternary amonyum bileşenleri (QAC?s) ve Triclosan gibi çeşitli tipte antimikrobiyel teknolojiler çalışılmış ve çeşitli antimikrobiyel özellikli kimyasal maddeler kullanılarak çeşitli tipte kumaşlar geliştirilmiştir. Gümüş antimikrobiyellerin yüzeyleri üzerinde birçok bağlanma alanı bulundurması, yanık yaralanmalarının iyileştirilmesini hızlandırmaktayken, quaternary amonyum bileşenleri tekstil yapılarına kovalent bağlarla bağlandığından antimikrobiyel dayanımı en iyi performansı göstermiştir. Triclosan küçük bir molekül olduğundan, dispers boya gibi davranabilmekte ve çektirme yöntemiyle de kumaşlara aplike edilebilmektedir. Kimyasal olarak da kararlı bir yapıda olduğundan vücuttan da kolaylıkla uzaklaştırılabilmektedir. Fakat Triclosan Amerika Birleşik Devletleri Sağlık Bakanlığı (FDA) ve Kanada Sağlık Yasası (Canada Health) tarafından belirlenen bazı alerjik reaksiyonlara neden olabileceği ve Hijyen Hipotezi?ne göre vücudun bağışıklık sistemi üzerine olumsuz etkileri olabileceğinin belirlenmesi üzerine takip altındadır. Trıclosan, çok düşük konsantrasyonlarda antimikrobiyel özellik göstermektedir. Poliheksametilen biguanid (PHMB), kumaşlara dayanıklı antimikrobiyel özellik kazandırabilmesinin yanında kumaş sararmalarının da üstesinden gelecektir. Polimerde ortalama 16 biguanid birim içeren yüksek molekül ağırlığına sahip olduğundan tekstil yüzeylerine çok iyi bağlanabilmektedir. Bu araştırmada yürütülen çalışmada, kablosuz basınç sensörleri kullanılarak basınçların kontrol edildiği çeşitli teknolojiler kullanılarak dayanıklı antimikrobiyel özelliğe sahip yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysi kullanımına yönelik yeni elastomerik kumaşlar geliştirilmesine odaklanılmıştır. Yanık yaralanmalarının yönetiminde kullanılan yüksek elastanlı kumaşaların antimikrobiyel maddelerle optimum çalışma şartları için ana hatlar belirlenmiştir. Bu çalışma, yanık yaralanmalarında kullanılan basınçlı giysilere yönelik kumaşların klinik olarak basınç fonksiyonu ve rehabilitasyon performansları üzerine etkilerini belirlemek için değişik konsantrasyonlarda değişik antimikrobiyel bitim işlemleri uygulamalarıyla devam etmektedir. Bu kumaşların rehabilitasyon hızına etkilerini incelemek için fare sırtı modeli kullanılarak hayvan deneylerinin de yürütülmesi istenmektedir. Bu aynı zamanda, yaşayan canlı mikroorganizmalar üzerinde alerjik reaksiyonların önlenmesi ile ilgili de bir fikir vereceği düşünülmektedir.
Exploring consumers' virtual garment fit satisfactions to predict their actual satisfactions

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018) Büyükaslan, Evrim ; Kalaoğlu, Fatma ; 10236559 ; Textile Mühendisliği ; Telecommunication Engineering

Kıyafet gibi denenerek satın alınması tercih edilen ürünlerin internet satışı nispeten yeni ve bir o kadar da problemli bir konudur. İnternet üzerinden satın alınan her dört kıyafetten biri iade edilmektedir (Briggs, 2013). İade sebeplerinin başında kıyafetlerin giyen kişinin bedenine uygun olmaması ve duruşu gösterilmektedir (Kim, 2008). Son yıllarda, sanal giyinme (virtual try-on) teknolojisi, internet üzerinden yapılan kıyafet alışverişlerinde giysi durusuna (fit) bağlı olan sorunların giderilmesi için çözüm olarak önerilmektedir. Sanal giyinme; tüketicinin vücudunun sanal benzetiminin (simulation) oluşturulması ve bu benzetimin bilgisayar ortamında sanal kıyafetlerle giydirilmesi olarak tanımlanabilir. Sanal giyinme teknolojisinin giyim sektöründe kullanılması henüz sık karşılaşılan bir durum olmasa da önümüzdeki yıllarda giderek yaygınlaşacağı düşünülmektedir. Sanal giyinme teknolojisini test eden İngiliz perakende firması ASOS, internet alışverişlerinde ürün iade oranlarının yüzde elli oranında azalttığını belirtmiştir (Dunn, 2015). İnternet alışverişinin giderek yaygınlaşması ve buna bağlı olarak giysi duruşunun daha sık karşılaşılan bir problem olarak ortaya çıkması bu tezin motivasyonu olmuştur. Son on yıl içerisinde internet alışverişlerinde karşılaşılan giysi duruşu sorununu ele alan pek çok akademik araştırma yapılmıştır. Ancak bu araştırmaların çoğunda, giysi duruşu tüketiciler tarafından değil, giyim tasarımı veya teknolojileri konularında uzman kişiler tarafından değerlendirilmiştir. Bir diğer dikkat çeken nokta da üç boyutlu giydirme teknolojisinin internet alışverişi için kullanılmasından ziyade ürün geliştirme amacıyla kullanımına yönelik araştırmaların yaygınlığıdır. Bu doktora tezi, tüketici bakış açısının dikkate alınması ve sanal giyinme teknolojisinin internet alışverişine yönelik değerlendirilmesi açısından farklılık göstermektedir. Giysinin bedene uygunluğu, farklı ve pek çok sayıda faktöre bağlı olduğu için oldukça karmaşık bir konudur. 1990 yılında LaBat ve DeLong, tüketicilerin giysinin duruşundan memnuniyetlerini etkileyen faktörleri içsel ve dışsal faktörler olarak sınıflandırmışlardır (LaBat & DeLong, 1990). İçsel faktörler; kıyafet, tüketici ve bu ikisinin etkileşimine bağlı olan faktörler olarak tanımlanabilir. Dışsal faktörler ise moda endüstrisi ve toplum tarafından belirlenen, güzellik algısına bağlı olan ancak giysiyi giyen kişiden bağımsız olan faktörlerdir. Dışsal faktörlerin giysi duruşu memnuniyetine etkisinin ölçülmesi döneme ve topluma bağlı olduğu için daha zordur. LaBat ve DeLong (1990) tarafından önerilen modeldeki içsel faktörler göz önünde bulundurarak deneylerin planlaması yapılmıştır. Bu sebeple tüketicilerin giysi durusu memnuniyetine etki eden içsel faktörleri detaylandırma ihtiyacı doğmaktadır. İçsel faktörler kişiye bağlı olarak beden memnuniyeti; kıyafet-kişi ilişkisine bağlı olarak da beden ölçüleri ve kıyafet olarak sınıflandırılabilinir. Kıyafet etkeni ise kendi içinde alt kavramları olan bir başlıktır. Kıyafetin ölçüleri ve kıyafet tasarımı (siluet, kontur, renk ve doku özellikleri) giysi duruşu memnuniyetine etki eden bu alt faktörler olarak sayılabilir. Yakın zamanda sanal giyinme kavramı tüketicilerin bilgisayar ekranına bakarak giysi duruşundan memnuniyetlerine karar verme durumunu beraberinde getirecektir. Sanal giysinin duruşuna bağlı olarak tüketiciler ürünü satın almaya veya almamaya karar vereceklerdir. Sanal giysi duruşu memnuniyeti bu sebeple başlı başına yeni bir kavramdır ve bugüne kadar sanal giysi duruşu memnuniyetine etki eden faktörler üzerine henüz bir araştırma yapılmamıştır. Bu doktora tezinde, tüketicilerin sanal giysi duruşu memnuniyetine etki eden faktörler, DeLong ve LaBat'in gerçek kıyafet duruşu memnuniyetine yönelik önerdikleri model esas alınarak geliştirilmiş ve etkileri istatik yöntemlerle test edilmiştir. Sanal giyinme gerçek hayatta kıyafeti denemekten oldukça farklı bir tecrübedir. Dolayısıyla bu model için yeni faktörler önerilmiştir. Bu yeni faktörlerin başında sanal beden memnuniyeti gelmektedir. Sanal giyinme esnasında, ideal durumda, kişi kendi bedenini bilgisayar ortamında üç boyutlu olarak görmektedir. Kişinin sanal ortamdaki bu görüntüsünden memnuniyeti; sanal giysi duruşundan memnuniyetini etkileyen bir faktör olarak önerilmiştir. Bunun dışında, sanal giyinme sürecinde kişi üç boyutlu giydirme teknolojileriyle etkileşim halindedir ve bu teknolojilere karşı tutumları sanal giysi duruşu memnuniyetine etki edebilir. Bu teknolojilerin başında üç boyutlu vücut tarayıcıları gelmektedir. Mevcut teknolojilerle, kişinin vücut benzetiminin en gerçekçi şekilde oluşturulması için üç boyutlu tarayıcıyla taranması gerekmektedir. Etkileşim halinde olunan bir diğer teknoloji de üç boyutlu giydirme programı aracılığıyla sağlanan sanal giydirmenin kendisidir. Son olarak sanal giyinme esnasında kumaşlara dokunup hissetme imkânı yoktur. Normal şartlarda bu kumaşların tutum özelliklerini objektif olarak değerlendirmek için bazı mekanik ve fiziksel özellikleri kullanılmaktadır. Bu özellikler giydirme programlarına üç boyutlu kumaş özellikleri olarak aktarılmakta ve algoritmalarında sanal kıyafeti oluştururken kullanılmaktadır. Farklı kumaş özelliklerinin sanal ortamda da gerçek hayatta olduğu gibi farklı giysi duruşu göstermeleri beklenmektedir. Dolayısıyla üç boyutlu kumaş özellikleri de sanal giysi duruşu memnuniyetini etkileyen bir diğer faktör olarak önerilmiştir. Tüketicilerin sanal giysi duruşundan memnun olması durumunda ürünü satın alması olasıdır. Daha sonrasında ürünü temin eden tüketici, ürünü deneyecek ve gerçek giysi duruşunu değerlendirecektir. Bu değerlendirmenin sonucu da gerçek giysi duruşu memnuniyeti olarak adlandırılabilir. Dolayısıyla sanal giysi duruşu memnuniyetinin gerçek giysi duruşu memnuniyeti ile pozitif yönde bir ilişkisinin olması beklenir. Bu doktora tezinde de, sanal giysi duruşu memnuniyetinin, gerçek giysi duruşu memnuniyetini tahmin etmek için kullanılması öngörülmüştür. Sanal giysi duruşu memnuniyeti tek başına tahmin eden değişken (predictor variable) olarak kullanılabilir. Ancak bu değişkenin LaBat ve DeLong'un önerdiği modelde diğer içsel faktörlerle (kumaş özellikleri, beden ölçüleri ve beden memnuniyeti) birleştirilmesi, ve bu değişkenlerin de tahmin eden değişken olarak kullanılması durumunda gerçek giysi duruşu memnuniyetini daha iyi/yakın tahmin edeceği öngörülmüştür. Dolayısıyla gerçek giysi duruşunu yüksek oranda tahmin edecek bir istatistiksel modelin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu tezin temel iki amacı: 1) tüketicilerin sanal giysi duruşu memnuniyetlerine etki eden faktörlerin belirlenmesi/test edilmesi; 2) tüketicilerin gerçek giysi duruşu memnuniyetlerinin, sanal giysi duruşu memnuniyetlerini kullanarak tahmin edilmesi olarak özetlemek mümkündür. Bu amaçlar göz önünde bulundurularak deneylerin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Deney tasarımı gerçekleştirilirken dikkat edilen bir diğer nokta da sanal giydirme teknolojisinin gerçek kumaş özelliklerini yeterince yansıtamaması yönündeki araştırma ve tespitlerdir. Dolayısıyla farklı özelliklerdeki kumaşların gerçekte ve sanal ortamda nasıl bir giysi duruşu sergiledikleri ve tüketiciler tarafından giysi duruşlarının nasıl değerlendirildiği önemsenmiştir. Daha önce de izah edildiği gibi, giysi duruşuna etki eden içsel faktörlerden biri de kıyafetin tasarımıdır. Tasarım ise siluet, kontur, renk ve doku özelliklerinin bir bileşimidir. Eğer kumaş özelliklerinin giysi duruşuna etkisi araştırılmak isteniyor ise, diğer bileşenlerin sabitlenmesi deneysel tasarım açısından gereklidir. Deneyler için, giysi duruşu problemlerinin daha çok alt beden kıyafetlerde yaşanması sebebiyle, alt beden kıyafet gruplarından birinin seçilmesi uygun görülmüştür. Kumaşların dökümlülük özellikleri giysi duruşuna etki eden temel özelliklerden biridir. Dolayısıyla farklı dökümlülük özelliklerine sahip kumaşların kullanılması benimsenmiştir. Bu sebepten ötürü de dökümlülük özelliğinin ortaya çıkacağı dairesel etek modeli kıyafetin silueti için uygun görülmüştür. Renk olarak ise nötr bir renk olan siyah tercih edilmiştir. Ürün grubu ve renk belirlendikten sonra on dört farklı dokuma kumaş temin edilmiştir. İlk olarak bu dokuma kumaşların özellikleri farklı test yöntemleriyle ölçülmüştür. Kumaşların üç boyutlu giydirme programlarında gerçeğe en yakın olarak oluşturulması için bükülme ve kayma dirençlerinin, ve esneme özelliklerinin atkı ve çözgü yönünde ayrı ayrı tespit edilmesi ve programa girilmesi gerekmektedir (Bu programlar kendi kütüphanelerinden uygun kumaşın seçilmesi seçeneğini de sunmaktadırlar. Ancak, kumaş özelliklerinin yarattığı farkların bu çalisma için esas alınması sebebiyle, gerçekte ölçülen değerlerinin kullanılması uygun görülmüştür). Bahsedilen özellikler dışında kumaş kalınlığı, gramajı ve sürtünme katsayısının da programa girilmesi gerekmektedir. Kumaşların esneme ve kayma özellikleri, mukavemet cihazıyla; bükülme özellikleri, Shirley kumaş sertlik test cihazıyla; sürtünme katsayısı ve yüzey pürüzlülük özellikleri ise bu ölçüm amaçları için geliştirilen test cihazlarıyla ölçülmüştür. Bunun dışında kumaşlarin dökümlülük katsayısı değeri de Cusick dökümlülük cihazı kullanılarak hesaplanmıştır. Daha sonra bu on dört kumaş, ölçülen özelliklerine göre R programında hiyerarşik olarak (hierarchical cluster) dört grupta kümelenmiş, her gruptaki kumaşların tutum özellikleri iki tekstil teknoloji uzmanı tarafından sübjektif olarak değerlendirilmiş, ve grup içerisinde birbirine çok benzer olan kumaşlar elenmiştir. Sübjektif eleme yapılmasının sebebi, etekleri deneklerin giyecek olması ve birbirine çok benzer olan kumaşların giysi duruşu değerlendirmelerinin de çok benzer olacağıdır. Sonuç olarak dört farklı kümeye dahil yedi farklı kumaş, giysi duruşunu değerlendirmek üzere, aynı ölçülere sahip daire etekler olmak üzere dikilmiştir. Daire etekler baz bedeni olarak tercih edilen Medium (M) beden olarak dikilmişlerdir. 18-35 yaş aralığı arasında M beden giyen kadınlar en sık internet alışverişi yapan yaş grubu olması sebebiyle tercih edilmiştir. Deneylere farklı etnik gruplarda ve eğitim düzeylerinde, kırk beş kadın denek katılmıstır. Deneyler Cornell Üniversitesi'nin etik kurul onayıyla, Cornell BodyScan Lab'da uygulanmıştır. Her bir denek laboratuvara tek tek çağırılmıştır. Denek laboratuvara geldiğinde ilk olarak kendi iç çamaşırlarıyla üç boyutlu vücut taraması yapılmış; demografik özellikleri, beden memnuniyeti, internet alışveriş alışkanlıkları, hazır giyim kıyafetlerinin kendi bedenlerine uygunluğu, moda zevki gibi değişkenler çevrimiçi bir anketle ölçülmüştür. Daha sonra deneğe kendi bedeni üç boyutlu olarak ekrandan gösterilmiş ve sanal beden memnuniyeti buna bağlı olarak ölçülmüştür. Sonraki etapta, deneğe her bir kumaş kümesinden bir etek olacak şekilde toplamda dört farklı etek verilmiş ve etekleri giymesi istenmiştir. Deneğin vücut tarayıcısından elde edilen avatarına bu dört etek ayrı ayrı sanal olarak giydirilmiştir. Sanal etekler oluşturulurken daha önceden ölçülen kumaş özellikleri kullanılmıştır. Denekler her bir eteğin önce sanal giydirmesini görmüş ve etek duruşunu 7'li Likert ölçeğinde bel, karın, basen ve etek ucu bölgeleri için ayrı ayrı değerlendirmiştir. Daha sonra aynı eteğin gerçeğini giymiş ve aynı değerlendirmeyi bu sefer aynaya bakarak yapmıştır. Bu işlem dört etek için tekrarlanmıştır. Deneyin sonunda deneğin üç boyutlu giysi duruşu teknolojilerine yönelik değerlendirmeleri ölçülmüştür. Her bir deney yaklaşık bir saat sürmüş ve deneklere deney sonunda on beş dolar ödeme yapılmıştır. Elde edilen veriler SPSS v.25 istatistik analiz programında analiz edilmiştir. Araştırmanın ilk amacı olan sanal giysi duruşu memnuniyetini etkileyen faktörleri tespit edebilmek için ölçülen her bir bağımsız değişkenin (beden ölçüleri, sanal beden memnuniyeti, etek tasarımına karşı tutumu, sanal giyinme teknolojilerine karşı tutumu, ürün grubuna karşı tutumu, ürün grubu internetten satın alma davranışı ve 3 boyutlu kumaş özellikleri), bağımlı değişken (sanal giysi duruşu memnuniyeti) ile ilişkisi Pearson's korelasyon testi ile ölçülmüştür. En yüksek korelasyonun, basen bölgesi için ölçülen sanal beden memnuniyeti olduğu tespit edilmiştir (r(180)= .50). Daha sonra karın, basen-kalça ve bel çevresi ölçüleri ile negatif yönlü ilişkisi tespit edilmiştir (sırasıyla: r(180)= -. 34, -. 29, .-28). Deneklerin etek tasarımına karşı tutumu, sanal giysi duruşu memnuniyetleriyle pozitif ilişkili bir değişken olarak saptanmıştır (r(180)= .33). Deneklerin sanal giyinme teknolojilerine karşı tutum ve sanal giydirme memnuniyeti arasında ilişki tespit edilmiş olsa da bu ilişkinin derecesi azdır (r(180)= .26). (Tüm korelasyonlar için p değeri 0.01'den küçüktür). Bir diğer tespit edilen durum da, giydirme programına girilen kumaş özelliklerinin sanal giysi duruşu memnuniyeti ile ilişkisi olmadığıdır. Başka bir deyişle, farklı kumaşlara göre oluşturulan sanal giysilerin, giysi duruşu memnuniyetleri kumaş farklılığından etkilenmemiştir. Bu araştırmanın bir diğer temel amacı da tüketicilerin gerçek giysi duruşu memnuniyetini tahmin edecek bir istatistik model geliştirmek ve başarı oranını test etmektir. Farklı etekler farklı denekler tarafından giyilip değerlendirildiği için çoklu doğrusal regresyon modelinin (multilevel linear regression model) kullanılması uygun görülmüştür. Çoklu regresyon modellerinin hiyerarşik yapısına göre etekler birinci katmanda, denekler ikinci katmanda yer almaktadır. Bu analizde tahmin yöntemi olarak en büyük olabilirlik kestirimi (maximum likelihood estimation) yöntemi kullanılmıştır. En nihayetinde, gerçek giysi duruşu memnuniyeti tahmin değişkeni olarak; denek numarası rassal değişken olarak; beden ölçüleri, beden memnuniyeti, kumaş özellikleri ve sanal giysi duruşu memnuniyeti tahmin eden değişkenler olarak tanımlanmış ve analiz gerçekleştirilmiştir. Tahmin modelinin geçerliliğini test edebilmek için çapraz geçerlilik (cross validation) yöntemi uygulanmıştır. Bu amaçla verinin yüzde sekseni (N=148) ile çoklu regresyon modeli kurulmuş ve kalan yüzde yirmisi (N=32) ile de modelin geçerliliği test edilmiştir. Çoklu regresyon modeline göre, en kuvvetli tahmin eden değişkenin sanal giysi duruşu memnuniyeti olduğu tespit edilmiştir (F(1, 88.720=49.292, p<0.01, β= .55). Kumaşların atkı yönünde bükülme direncinin en iyi ikinci tahmin eden değişken olduğu gözlenmiştir (F(1,131.055)=11.174, p< 0.01, β= -.38). Oluşturulan çoklu regresyon modeli, verinin kullanılmayan yüzde yirmilik kısmını tahmin etmek için kullanılmıştır. Tahmin edilen ve gerçekte ölçülen giysi duruşu memnuniyeti arasında çok yüksek korelasyon bulunmuştur (r(32)= .83, p< 0.01). Ayrıca tahmin edilen ve gerçekte ölçülen giysi duruşu memnuniyeti arasında eşleştirilmiş t-testi (paired t-test) yapılmış ve iki grubun aritmetik ortalamaları arasında istatistiksel olarak bir fark gözlenmemiştir (t(1, 31)=1.86, d=.23, p= 0.07). Ölçülen aritmetik ortalama farkının (d= .23) düşük olması da modelin tahmin etme basarisinin yüksek olduğunu göstermektedir. Ayrıca, deneklerin sanal giysi duruşu memnuniyetlerinin gerçek giysi duruşu memnuniyetlerinden istatistiksel olarak daha düşük olduğu görülmüştür (t(1, 180)= 2.69, p< 0.01, d= .21 ). Oldukça dökümlü (bükülme direnci 0.5-3 mikroNm civarı) veya oldukça sert (bükülme direnci 7 mikroNm üzerinde) olan kumaşlardan oluşturulan sanal ve gerçek eteklerin giysi duruşu değerlendirmesi arasında Istatistiksel olarak fark gözlenirken, orta derecede dökümlü kumaşlarda (3-7mikroNm) fark gözlenmemiştir. Bu araştırmada kullanılan kumaşlara göre, 3 boyutlu giydirme programının 3-7 mikroNm aralığında bükülme direnci gösteren kumaş benzetimlerinde başarılı olduğu, ancak diğer kumaşlarda yeterince başarılı olamadığı gözlenmiştir. Ayrıca gerçek eteklerin giysi duruşu değerlendirmeleri, kumaş farklılıklarından ötürü, birbirlerinden farklı iken ayni eteklerin sanal giysi duruşu değerlendirmelerinin farklı olmadığı sonucu istatistiksel olarak tespit edilmiştir. Bu da giydirme programlarının kumaş özelliklerini yansıtmakta henüz yeterince başarılı olmadığı sonucunu beraberinde getirir. Bir diğer tespit de deneklerin kendi vücutlarını üç boyutlu ortamda gördükleri zaman özellikle bel, kalça ve basen bölgeleri memnuniyetlerinin anlamlı bir oranda azaldığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu araştırma literatürden farklı olarak giysi duruşunu değil daha sübjektif bir kavram olan giysi duruşu memnuniyetini sanal ve gerçek ortamlarda tüketici perspektifini esas alarak ölçmüştür. Üç boyutlu tarayıcıların daha ulaşılabilir olması sebebiyle önümüzdeki yıllarda internet alışverişlerinde kullanımı çok olası olan sanal giyinme ve tüketicinin sanal giysi memnuniyetine etki eden faktörler araştırılmış ve etkileri ölçülmüştür. Sanal giyinme teknolojisinin nihai hedefi gerçek hayatta kişilerin giysi duruşundan memnun olmasını sağlamaktır. Bu amaçla sanal giysi duruşu memnuniyeti ve diğer içsel faktörler kullanılarak, kişilerin giysi duruşunu başarıyla tahmin edebilecek bir istatistiksel model geliştirilmiştir. Bu çalışmanın, tüketicilerin gerçek hayattaki giysi duruşu memnuniyetlerini tahmin edebilecek bir model geliştirmesi açısından hem tüketiciye hem de giyim sektörüne fayda sağlayabileceği düşünülmektedir. Örneğin bir giyim firması, bu çalışmadaki metotları kullanarak, müşterisinin giysi duruşundan memnuniyetini sanal giydirme teknolojileriyle internet aracılığıyla ölçtüğü takdirde, giysinin kumaş özelliklerini kullanarak, kişinin kıyafeti gerçekten denediğinde ne kadar memnun olabileceğini tahmin edebilir. Bu sayede internet üzerinden satın almalarda geri dönüş oranlarını minimize edip, maliyetlerini ciddi oranda azaltabilir. Bu çalışma ile giyim ve tekstil ürünlerinin internet üzerinden alışverişlerinde en yaygın ürün iadesi sebebi olan giysi duruşunun optimize edilmesi hedeflenmiş, deneylerle oluşturulan senaryoda bu hedef gerçekleştirilmiştir.
Akustik Uygulamalar İçin Nanolifli Resonant Membran

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-03-1) Küçükali Öztürk, Merve ; Nergis, Fatma Banu ; 10141547 ; Tekstil Mühendisliği ; Textile Engineering

Günlük yaşantımızda ciddi bir çevresel kirlilik olarak değerlendirilen gürültü, Dünya Sağlık Örgütü'nce halk sağlığını etkileyecek bir sorun olarak tanımlanmaktadır. Trafik, sanayi, inşaat ve halka açık işyerleri gibi kaynakların sebep olduğu çevresel gürültülerin yanı sıra, havalandırma sistemleri, büro makineleri ve beyaz eşya gibi kapalı kaynaklar nedeniyle ortaya çıkan gürültü, insan sağlığı için giderek artan bir sorundur. İlgili araştırmalar incelendiğinde uygun malzemelerin seçilmesi halinde, gürültü seviyesinde azalmaların mümkün olabileceği görülmektedir. Tekstil malzemeleri gözenekli ve lifli yapıları sayesinde, akustik performans gösterecek potansiyele sahiptirler. Literatür çalışması ve ticari ürünler üzerine yapılan inceleme ve araştırmalar neticesinde, akustik uygulamalara yönelik tekstil malzemelerinin ağırlıklı olarak orta ve yüksek frekanslarda ses yutumu sağlayabildiği görülmektedir. Öte yandan, bu tip malzemelerin gereken performansı gösterebilmesi için yüksek kalınlık değerlerinde üretilmesi gerekmektedir. Bu noktadan hareketle, düşük frekanslarda ses yutumu sağlayabilecek ve nispeten düşük kalınlık değerlerinde yeni malzemelerin geliştirilmesine duyulan ihtiyacı karşılamak üzere nanolifli membranlardan faydalanılabileceği değerlendirilmektedir. Bir malzemenin sesi yutabilmesi için, ses dalgalarının içerisinde ilerlemesine imkan sağlayacak şekilde gözenekli olması gerekir. Sesin, malzemenin dar kanalları içerisinde ilerleyişi sırasında enerjisi, lifler arası sürtünme, viskoz dağılma veya ikisinin kombinasyonu yardımıyla dağılmaya uğrar. Bu anlamda, malzemenin gözenekliliği ses yutum performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Tekstil malzemelerinin ses yutum özellikleri bağlamında, akış direnci bir diğer önemli terim olarak ortaya çıkmaktadır. Yüksek gözenekliliğe sahip bir malzeme, düşük akış direncine sahipken, gözenekliliği düşük olan bir malzeme ise yüksek akış direnci gösterme eğilimindedir. Dolayısıyla, optimum ses yutum performansı için, akış direncinin optimum olması gerekmektedir. Lifler ve bunlar arasındaki hava boşlukları ses dalgasının hareketine direnç gösteren sürtünme elemanlarıdır. Ses dalgası, malzeme içerisinde ilerledikçe genliği ve dolayısıyla ses dalga enerjisi sürtünme ile azalır. Lif çapı inceldikçe, ses yutum katsayısının yükseleceği söylenebilir. Zira, ses dalgası kullanılan malzeme içerisinde daha fazla sayıda lifle temas edecektir. Bu genel bilgiler ışığında, geliştirilecek malzemede kullanılacak liflerin mümkün olduğunda ince olması önemli bir unsur olarak ortaya çıkmaktadır. Bu noktadan hareketle, çalışma kapsamında, özellikleri kontrol edilebilen yüzeylerin eldesinin mümkün olduğu, nano boyutta liflerin imal edilebileceği “elektro-eğirme” teknolojisinden faydalanılması planlanmış ve tez kapsamında; beyaz eşya kaynaklı gürültünün azaltılmasına yönelik, nanolifli rezonant membran esaslı bir materyal geliştirilmesi hedeflenmiştir. Çalışmada, literatür hakkında detaylı bir inceleme yapıldıktan sonra tezin deneysel tasarım kurgusu gerçekleştirilmiştir. Bu kurgu kapsamında gerçekleşmiş olan tüm deneysel çalışmalar, bilimsel literatüre yenilikçi sonuçlar sunmaktadır. Çalışma, nanolifli yüzeylerin akustik davranışları, elektro-eğirme için polimer reçetesi hazırlama, elektro-eğirme prosesi ve değişken parametreleri üzerine yapılan çalışmalardan elde edilen veriler ışığında nanolifli membran geliştirilmesi/üretimi ile başlamıştır. Farklı gramajlarda, farklı nanolif çaplarında ve farklı polimerlerden nanolifli membranlar üretilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, nanolifli membranların rezonans frekanslarını belirlemeye yönelik yeni bir optik metot geliştirilmiştir. Bu deney düzeneğinin ana bileşenleri bir dijital kamera (Olympus-System i-SPEED2), 8.4 "LCD ekran paneli ve 10 cm çapında şeffaf bir tüptür. Rezonans frekansını belirleyebilmek için, her 20 Hz'de ölçümler alınmak suretiyle 0-1500 Hz frekans aralığında çalışma yapılmıştır. Titreşimlerine bağlı olarak bulundukları düzlemden sapma mesafesi olarak tanımlanan nanolifli membranların sapma büyüklüğü, 0-1500 Hz frekans aralığında dört farklı ekipman ayarı kullanılarak ölçülmüştür: 1. ayar: açık tüp (tüpün bir ucu açık), 2. ayar: kapalı tüp (tüp rijit bir plaka ile kapatılmıştır), 3. ayar: numune üzerine 0,5387 g ağırlığın uygulandığı açık tüp (bu ayarda, 0,5387 gramlık bir ağırlık numune üzerine uygulanmasının hemen ardından uzaklaştırılmış ve böylelikle tüpün bir ucu açıkken numuneye radyal bir gerginlik verilmiştir)- ve, 4. ayar: numune üzerine 0,5387 g ağırlığın uygulandığı kapalı tüp (bu ayarda, 0,5387 gramlık bir ağırlık numune üzerine uygulanmasının hemen ardından uzaklaştırılmış ve böylelikle tüp rijit bir plaka ile kapalıyken numuneye radyal bir gerginlik verilmiştir). Optik metoda bağlı olarak, nanolifli membranların rezonans frekansı belirlenmiştir. Ölçüm ekipman ayarlarının membran rezonans frekansı üzerine etkisi incelenmiştir. Nanolifli membran üretiminde denenen çeşitli polimerler arasında, ana malzeme olarak polivinilalkol (PVA) seçilmiştir. Seçimde, literatür çalışmalarından elde edilen veriler ışığında malzemenin yüksek ses yutum verimliliği ve nanolif yüzey oluşumunda önemli bir faktör olan suda iyi çözünürlüğü dikkate alınmıştır. Farklı gramaj ve lif çaplarında PVA nanolifli membran üretimi gerçekleştirilmiştir. Membran gramaj ve lif çapının rezonans frekans üzerindeki etkisi analiz edilmiş olup, çalışma sonucunda PVA nanolifli membranın rezonans frekansının, gramajın artması ve ortalama nanolif çapının azalması ile azaldığı gözlenmiştir. Bunlara ek olarak, nanolifli membranın rezonans frekansları farklı yapıda homojen bir membran olan folyo ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, nanolifli membranın ve folyonun aynı rezonans frekans karakteristiği sergilediği ancak, düşük frekans aralıklarında nanolifli membranın folyodan daha yüksek sapma gösterdiği görülmüştür. Ayrıca, hem nanolifli membranın hem de folyonun rezonans frekansı kapalı tüp içerisinde artma göstermiş olup, sapma büyüklüğü numuneye kapalı tüp içerisinde radyal gerilim uygulandığında artmıştır. Bunun yanında, folyoya ilave olarak farklı homojen membranların rezonans frekansları ve membran özelliklerinin nanolif membranla karşılaştırması yapılmıştır. Sonuçlar, nanolifli membran ve düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) streç filmin farklı rezonans frekanslara (maksimum sapmaların meydana geldiği frekans değerleri) sahip olduğunu göstermiştir. Çalışmanın devamında, nanolifli membran üretimi için kullanılan polimer türleri de çeşitlendirilmiştir. Sonuçlar, polimer türünün değişmesinin rezonans yutum frekansında bir kaymaya neden olduğunu göstermiştir. Tez, geliştirilen nanolifli membranların ses yutum performansı ve ses iletim kaybı özelliklerinin analiz edildiği üçüncü bölüm ile devam etmektedir. Anılan özellikler empedans tüpü kullanılarak belirlenmiş olup, optik yöntem ile kıyaslaması yapılmıştır. Çalışmada ayrıca, geniş frekans aralığında iyi bir ses yutumu elde edebilmek için boşluklu örme kumaş malzemeleri ile nanolifli membranlar bir araya getirilerek, farklı kullanım alanlarına yönelik özel kombine yapılar geliştirilmiş ve bu yapıların akustik özellikleri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde nanolifli membran kullanımının boşluklu örme kumaşın akustik performansı üzerinde önemli bir etkisi olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, nanolifli membranın gözenekli tekstil yapısı ile birlikte kullanılmış olması geniş frekans bant aralığında daha iyi bir ses yutumu sağlamıştır. Son olarak, ticari nonwoven yapının (keçe) destekleyici malzeme olarak, spunbond (S) /meltblown (M) yapılarının ve bunların kombinasyonlarının koruyucu malzeme olarak kullanıldığı nanolifli membran esaslı kompozit yapı geliştirilmiştir. Çamaşır makinalarının sebep olduğu ses seviyesini azaltmak üzere piyasada yaygın olarak yün keçe malzemesi kullanılmaktadır. Anılan malzeme, boşluklu örme kumaş yapılarına kıyasla maliyet ve üretim kolaylığı gibi önemli avantajlar sunmaktadır. Öte yandan, makine konstrüksiyonu gereği izolasyon malzeme kalınlığının 20 mm ile sınırlı olduğu belirlenmiştir. Tez kapsamında öncelikle yaygın olarak kullanılan yün keçe izolasyon malzemesi ile birlikte nanolifli membranın kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Nanolifli membranın akustik davranışını olumsuz yönde etkilemeyecek şekilde, destek ve koruyucu yüzeyler olarak kullanılması hedeflenen dokusuz yüzey malzemelerin özellikleri; ilgili literatür verileri ve ticari ürün özelliklerinden faydalanılarak yapılan değerlendirmeler suretiyle belirlenmiştir. Geliştirilen nanolifli membranın, mevcut ticari ürünlerle (çamaşır makinalarında kullanılan keçeler) birlikte kullanıldığında, anılan malzemenin (keçe) ses yutum performansında % 25-30 oranında bir iyileştirme sağladığı (çalışma kapsamında odaklanılacak düşük-orta frekanslarda, ses yutum katsayısı 0,50 seviyelerinden 0,80’lere yükselmiştir) görülmüştür. Gerek literatür bulguları, gerekse nanolifli membran tasarım çalışmalarımız sırasında elde edilen veriler kapsamında, membran için mümkün olabildiğince fazla titreşim yapabileceği (dolayısıyla daha fazla ses yutumu olacaktır) bir alanın yaratılmasının önemli olduğu gözlenmiştir. Bu bağlamda, nanolifli membranın yer alacağı bir katmanlı yapıda; koruyucu yüzey katmanın, nanolifli membranı dış etkilerden koruyacak ve ses yutum performansını zayıflatmayacak şekilde iyileştirilmesi gerekmektedir. Yüzey teknolojisi anlamında ses yutum performansları yanında maliyet ve üretim kolaylıkları dikkate alınarak yine nonwoven teknolojisi kullanılmıştır. Bu manada, teknolojinin farklı yöntemlerinden (spunbond, meltblown gibi) faydalanılarak üretilecek numuneler üzerinden, gerek malzemenin (üst katman) kendisi, gerekse katmanlı yapının performansının ilgili standartlar kapsamında değerlendirmesi (akustik özellikler) yapılmıştır. Elde edilen bulgular, koruyucu malzemenin ses yutum özelliğine olumlu katkı sağladığını göstermiştir. Koruyucu malzeme olarak çok katmanlı yapıya sahip nonwoven malzemelerin tek katmanlı koruyucu nonwoven malzemelerden daha iyi akustik performansa sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Buna ilaveten, yapılan çalışmalardan elde edilen veriler ışığında, çok kriterli karar verme yöntemlerinden en uygun olanın seçilip uygulanması (TOPSIS, AHP, vb.) sonucu, en iyi akustik performansı gösteren katmanlı yapı seçilerek, ev tipi bir çamaşır makinası üzerine yerleştirilmiştir. Çamaşır makinesi üzerinde ses düzeyi ölçümleri yapılmış olup, nanolifli membran esaslı yapının mevcutta kullanılan keçe malzemesi üzerine uygulanması durumunda ses gücü düzeylerinde 1,6 dBA’lık bir iyileşme görülmüştür. Makina üreticisinin tavsiyesi doğrultusunda ve ilgili standartlar kapsamında anılan malzemenin akustik özelliği dışında boyutsal ve yapısal özellikleri de test edilerek membranın zarar görüp görmediği, katmanlar arasında süzülüp süzülmediği gibi özellikleri değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, tezdeki çalışmalar bir bütün olarak değerlendirildiğinde, gerek kullanılan yöntemler gerekse ortaya koyduğu sonuçlar itibariyle literatüre yenilikçi malzeme tasarımı, yeni çalışma alanı ve yenilikçi ölçüm yöntemleri gibi önemli başlıklarda mevcut bilgi birikimine özgün ve önemli bir katkı sağladığı düşünülmektedir. Diğer bir deyişle, tez çalışması sonuçları hem ulusal hem de uluslararası platformlarda özgün bilimsel ve teknolojik değerler yaratacaktır. Tez kapsamında geliştirilmiş yenilikçi ürün (faydalı model) endüstriyel tasarım ve/veya patent başvurularına olanak sağlayabilecek; akustik uygulamalara yönelik, inovatif ürün/yöntem geliştirme-iyileştirme süreçlerine ait bilgi birikimi sağlayacaktır. Son olarak, edinilen teknik bilgiler çerçevesinde, akustik malzeme üretiminin tekrarlanabilirliği ve potansiyel seri üretim süreçlerinde de özgün bir değere sahiptir.
Poli(akrilonitril-ko-bütil Akrilat)/polipirol Kompozitlerin Ve Nanopartiküllerin Üretimi Ve Karakterizasyonu

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-07-18) Ünsal, Cem ; Kalaoğlu, Fatma ; 10041056 ; Tekstil Mühendisliği ; Textile Engineering

POLİ(AKRİLONİTRİL–ko-BÜTİL AKRİLAT)/POLİPİROL KOMPOZİTLERİN ve NANOPARTİKÜLLERİN ÜRETİMİ ve KARAKTERİZASYONU ÖZET Bu çalışmada, yeni bir Akrilonitril esaslı kopolimer sentezi, ve iletken polimer içeren kompozit nanoyapıların sentezi amaçlanmıştır. Öncelikle homopolimerler sentezlenmiş ve ayrıca bu monomerleri içeren Poli(Akrilonitril-ko-Bütil akrilat) [P(AN-ko-BuA)] kopolimeri elde edilmiştir. Polimerizasyon verimi, karakterizasyonu, yükseltgen ve çözücü gibi parameterelerin polimerizasyon verimine etkisi incelenmiş ve optimize edilmiş, ve elde edilen kopolimer DMF içerisinde çözülerek çözeltilerinden polimerik ince filmeler elde edilerek bu filmlerin Dinamik Mekanik Analiz (DMA) , ATR-FTIR spektroskopi, SEM görüntü analizi ve Atomik Güç Mikroskobu (AFM) analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kopolimer sentezinde emülsiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılmış, bu yolla, ve su ortamında CAN gibi molekül zincirleri arası kuvvetli çapraz-bağ oluşturan serbest-radikal başlatıcısı ve Potasyum persülfat (KPS) veya Amonyum persülfat (APS) gibi başlatıcılar ve sodyumdodesilbenzensülfonat ( aktif madde ) kullanılmıştır, bu yolla polimerin çözünürlüğü ve dolayısıyla işlenebilirliği önemli derecede artırılmıştır. Elde edilen kopolimer, DMF gibi bir organik çözücüde rahatça çözünebilir hale getirilmiş, ve böylece kolaylıkla film, ince-film, nanolifler elde edilebilmiştir.Bu tez çalışmasında ayrıca, yeni sentezlenen kopolimerler DMF/DMSO gibi bir organik çözücüde çözülerek, CAN başlatıcısı kullanılarak polimer matrisinde elektroaktif polimer olan PPy büyütülmüş ve elektrik iletken / yarı iletken kompozit polimerik filmler üretilmiştir. Yine aynı yöntemle elde edilen farklı içeriklerdeki kompozit çözeltilerinden spin-coating, daldırma, damlatma ve elektro-eğirme yöntemleriyle ince film (10 mikrondan daha ince filmler), nanoelyaf, nano-dokusuz-yüzey, vs. gibi çeşitli ürünler elde edilmiştir. Farklı üretim parametreleriyle ile oynanarak ürün özellikleri (optik mikroskop, dinamik mekanik analiz cihazında yapılan sabit sıcaklıkta / değişen sıcaklıktaki dayanım testleri, morfolojik (Atomik Güç Mikroskobu) analizleri, ve spektroskopik (ATR-FTIR ve UV-Vis Spektrofotometre) analizleri yapılmıştır. İlk olarak, yığın polimerizasyonu yöntemi ile Poliakrilonitril (PAN) homopolimeri sentezlenmiş, polimerizasyon su ortamında Seryum (IV) Amonyum Nitrat (CAN) başlatıcısı kullanılarak, 60 derece sıcaklıkta 3 saat boyunca gerçekleştirilmiştir. Polimerizasyon verimi %95’in üzerinde olmuştur. Oluşan polimer çöktürülmüş, yıkanmış, kurutulmuş ve toz halinde elde edilmiştir. Ardından, sentezlenen polimer üzerinde optik (dijital fotografi, ışık mikroskobu analizi) ve spektroskopik (ATR-FTIR spektrometre ve UV-Visible spektrofotometre) analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, AN monomerine eşlik ederek kopolimer oluşturacak ikincil monomer olarak Bütil akrilat (BuA) seçilmiştir. BuA monomerinin özelliklerini belirlemek ve üretilmesi hedeflenen kopolimere ne gibi avantaj/dezavantajlar katacağını görebilmek amacıyla, çalışmanın ilk aşamasında PAN sentezinde kullanılan polimerizasyon yöntemi ve reçetesi aynı şekilde Polibütil akrilat (PBuA) eldesinde de kullanılmıştır. Sentezlenen PBuA homopolimeri, literatürde sentezlenen homopolimerlerle uyumlu karakteristik özelliklerde olmuş, ve bu homopolimer üzerinde PAN’ın karakterizasyonundakiyle aynı görsel ve spektroskopik analizler gerçekleştirilmiş ve eksiklikleri / üstünlükleri gözlenmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında, AN ve BuA monomerlerini beraber farklı monomer %mol oranlarında ve yine su ortamında CAN başlatıcısını kullanarak 60°C sıcaklıkta polimerleştirmek, ve böylece Poli(Akrilonitril-ko-Bütil akrilat) [P(AN-ko-BuA)] kopolimerini elde etmek amaçlanmıştır. Polimerizasyon verimi 5 farklı monomer %mol oranında olan kopolimerlerin tümü için %90’ın üzerinde olmuştur. Kopolimer yapısında BuA monomerinin miktarı arttıkça, polimer rengi PAN’ın karakteristik pudra-beyaz yapısından farklılılaşarak krem-sarı renk ve lateks formuna doğru bir değişim göstermiştir. Polimerizasyon verimi iyi seviyelerde gerçekleşmiş, kopolimerin fiziksel görünüşü ve yapısı monomer içerikleriyle korelasyon sergilemiş, ancak elde edilen kopolimerik malzeme şaşırtıcı şekilde düşük işlenebilirliğe sahip çıkmıştır. Polimeri herhangi bir organik çözücüde çözmek ve böylece film, ince film, ve/veya lif elde etmek zorlaşmıştır. Sentezlenen kopolimerin işlenebilirliğini artırmak için, farklı sıcaklıklarda, farklı basınç seviyelerinde, farklı organik çözücüler ve onların çeşitli hacim oranlarındaki karışımlarında çözmeye çalışmak gibi çeşitli yöntemler denenmiştir. Tüm bu çözüm denemeleri göstermiştir ki, başlatıcı olarak CAN kullanıldığı durumda, kopolimer sentezindeki BuA monomer oranının %molce 5 ve daha az tutulması, ve kopolimerin yüksek polariteye sahip Dimetilformamid (DMF) gibi bir organik çözücü içerisinde 100-110°C sıcaklığın üzerinde ve en az birkaç saat boyunca manyetik karıştırmayla çözünmesi, bir sonraki aşamada kompozit ürünlerin eldesi için tek çözümdür. Bu şekilde elde edilen kopolimer/DMF çözeltilerinden polimerik filmler ve ince filmler yapılmış, dinamik mekanik analiz, ATR-FTIR spektroskopi, SEM görüntü analizi ve Atomik Güç Mikroskobu (AFM) analizleri gerçekleştirilmiştir. Kopolimer sentezinde emülsiyon polimerizasyonu yönteminin, ve su ortamında CAN gibi molekül zincirleri arası kuvvetli çapraz-bağ oluşturan serbest-radikal başlatıcısı olan Potasyum persülfat (KPS) veya Amonyum persülfat (APS)’ın 70 derece sıcaklıkta, 5 saat boyunca ve Sodyum dodesilbenzensülfonat gibi etkili bir yüzey aktif madde, polimerin çözünürlüğünü ve dolayısıyla işlenebilirliğini çok önemli derecede artırmıştır. Elde edilen kopolimer, toz formunda, çözünürlüğü/işlenebilirliği çok yüksek; DMF gibi bir organik çözücüde hemen her oranda rahatça çözünebilen, ve böylece kolaylıkla film, ince-film, nanolifler elde edilmiş ve bunların birbirleriyle ve öncülleriyle karşılaştırmaları yapılmıştır. Polimer yapısında değişen BuA monomeri miktarıyla orantılı olarak, polimerik kompozit ürünlerin morfolojik, spektroskopik, mekanik ve termal özelliklerinde değişimler meydana gözlenmiştir. Bu tez çalışmasının dördüncü bölümünde, yeni sentezlenen kopolimerleri ve PAN’ı polimer matrisi olarak kullanılmış; ve bu polimerler DMF/DMSO gibi bir organik çözücüde çözülerek, CAN başlatıcısı kullanılarak polimer matrisinde elektroaktif polimer olan PPy sentezlenmiş, elde edilen farklı PPy içeriğine sahip kompozit çözeltilerinden elektrik iletken / yarı iletken kompozit polimerik filmler ; spin-coating, daldırma, damlatma, ve elektro-eğirme yöntemleriyle ince film (10 mikrondan daha ince filmler); ve elektro-eğirme yöntemiyle nanoelyaf, nano-dokusuz-yüzey, gibi çeşitli ürünler elde edilmiştir. Farklı üretim parametreleriyle ile oynanarak ürünlerde ortaya çıkan değişimler ve bu değişimlerin olası nedenleri çeşitli optik (dijital fotografi analizleri, ışık mikroskopisi), mekanik (dinamik mekanik analiz cihazında yapılan sabit sıcaklıkta / değişen sıcaklıktaki dayanım testleri), morfolojik (Taramalı Elektron Mikroskobu ve Atomik Güç Mikroskobu analizleri) ve spektroskopik (ATR-FTIR spektrometre ve UV-Vis Spektrofotometre) analizler yardımıyla aydınlatılmaya çalışılmıştır. Son bölümde, kompozit öz-kabuk nanopartikül yapıları da ayrıca üretilmiş, ve (AN-ko-BuA) polimerinin nanopartikülleri mikro-emülsiyon metodu ile sentezlenip, aynı emülsiyon ortamında oda sıcaklığında Py monomeri polimerleştirilmiş ve ürün olarak PPy/P(AN-ko-BuA) öz-kabuk nanopartikül yapıları elde edilmiştir. Böylece, pratik ve düşük maliyetli, tek-adımlı bir işlem sonucu elde edilen kompozit öz-kabuk nanopartikül yapılarının, partikül büyüklüğü analizleri yapılmış, ayrıca spektroskopik, morfolojik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir.
Yuvarlak Örme Makinesi Elemanlarının Aşınma Ve Dinamik Davranışının Modellenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-11-09) Duru, Sena ; Candan, Cevza ; 10129605 ; Tekstil Mühendisliği ; Textile Engineering

Yuvarlak örme makinelerinde çalışan iğneler, kumaş üretimi esnasında değişken ve tekrarlı yüklere maruz kalmaktadırlar. Etki eden bu kuvvetlerin yarattığı gerilme değerleri malzemenin karakteristik değerleri olan akma ve kopma dayanımından küçüktür. Ancak dinamik yüklemeler altında malzemeler bir süre sonra maruz kaldıkları bu yükleri taşıyamazlar ve kırılırlar. Bu durum, iğnelerin yorulması olarak değerlendirilir ve bu yorulma karşılığında meydana gelen maliyet kayıplarının önüne geçebilmek için iğne yorulma ömrünün tayinini zorunlu kılar. Bu noktadan çıkışla, yapılan doktora çalışmasında; yuvarlak örme makinesi iğnesine etki eden kuvvetler ve bu kuvvetler doğrultusunda iğne ömrünün hesaplanmasına yönelik bir çalışma kurgulanmıştır. Doktora çalışması ana hatları ile iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısmı İstanbul Teknik Üniversitesi Tekstil Örme Laboratuvarı’nda laboratuvar tipi yuvarlak örme makinesinde gerçekleştirilmiştir. İğneler, Ne 4/1 % 100 telefli open-end pamuk ipliği ile kumaş örerek ilk iğne kırılıncaya kadar aşındırılmışlardır. Daha sonra iğne üzerine gerinim ölçer (strain gage) bağlanmış; 100 dev/dak makine hızı ve 100 Hz’de birim şekil değişimi değerleri ölçülerek Catman yazılımı ile bilgisayara kaydedilmiştir. Daha sonra elde edilen bu değerler, nCode yorulma programına aktarılarak sanal yorulma analizi yapılmış ve bu programdan elde edilen değerler ile gerçek yorulma sonuçları karşılaştırılmış; aradaki farkın % 9,04 olduğu tespit edilmiştir. Bunun devamında, 3-boyutlu olarak modellenen örme sisteminin sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Bu modele, uygun sınır şartları ve kuvvetlerin uygulanması ile sonlu elemanlar analizleri tamamlanmıştır. Analiz sonucu elde edilen gerilme değerleri kullanılarak nCode programında sanal yorulma testleri yaptırılmış ve elde edilen sonuçlar gerçek kırılma zamanı ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışma sırasında, iğnenin yedi farklı yüzeyinden dört farklı tekrar sayısına ait farklı büyütmelerde SEM çekimleri yapılmış ve iğne profilinin üretim esnasında nasıl değiştiği de irdelenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmı ise RWTH Aachen Üniversitesi ITA Enstitüsü’nde 90 beslemeli E24 30” sanayi tipi yuvarlak örme makinesinde gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada, iğne hareketine makine hızı, iplik tipi, iplik gerginliği ve elastanın etkisi irdelenmiştir. Makine üretim halindeyken OLYMPUS i-SPEED 3 yüksek hızlı kamera yardımıyla alınan görüntüler yoluyla iğnelerin hareket eğrileri irdelenmiştir. Yuvarlak örme iğnelerinde karşılaşılan yorulma hasarlarının tespiti amacıyla gerçekleştirilen sonlu elemanlar analizi üzerinde farklı üretim verileri anlamında değişikliklere gidilerek değişen koşullar için iğne ömürlerinin hızlı bir şekilde belirlenebildiği gösterilmiştir. Diğer bir deyişle, çalışma kapsamında geliştirilen model kullanılarak; düşük maliyetlerde ve çok hızlı sürelerde iğne yorulmasına, dolayısıyla hatalı kumaş üretimine yol açabilecek verilerin belirlenebileceği gösterilmiştir. Buna ilave olarak, iğnelerin değişen örme şartlarına bağlı olarak yüzey topolojilerinin nasıl değiştiği de irdelenmiştir. Son olarak, üretim şartlarına bağlı olarak iğne hareketinin değişimi analiz edilmek suretiyle, kumaş üretimi esnasında iğne sıçrama miktarını en aza indirebilecek ve dolayısıyla iğne ömrünün uzatılmasını sağlayabilecek bir optimizasyona gidilmesinin de mümkün olacağı gösterilmiştir.

Gözat

Son Başvurular