Kompozit İnşaat Tekstili Tasarımı Ve Performansının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada nonwoven atığı takviyeli polimer kompozitlerin tasarlanması ve performansının incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada takviye elemanı olarak; poliester (PET), iğnelenmiş nonwoven kenar atıkları; matris olarak ise, düşük yoğunluklu polietilen (DYPE) ve polipropilen (PP) seçilmiş, üretim ekstruderde gerçekleştirilmiştir. Fabrika bünyesinde mekanik işlemlerle açılarak ikinci kalite ürünlerde değerlendirilebilen nonwoven kenar atıkları, çalışma dahilinde, elyaf ve kırpıntı formunda kullanılırken; kimyasal işlem gördüğü için gömülerek veya yakılarak bertarafı gereken otomotiv sektörü atıkları ise, kırıcı ile kırılarak, parçacık formunda değerlendirilmiştir. Üretilen malzemenin ısıl ve mekanik özellikleri çeşitli testlerle; matris malzemesinin türü ve takviye elemanı formu bazında incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, parçacık formu ile takviyelendirilmiş kompozitlerin saf polimer özelliklerine yakın değerlerde olduğu gözlenmiş, çalışmanın devamında, parçacık takviyeli kompozitler ile kırım işlemine geçilmiştir. Hem DYPE, hem de PP matrisli kompozit malzemeler, her kırım aşaması ardından granül formunda tekrar ekstrudere beslenmiş, kırım işleminin 4 kez tekrarı ile üretim döngüsü tamamlanmıştır. Kırım sürecinin her bir aşamasında üretilen kompozit malzemenin, ısıl ve mekanik özellikleri test edilmiş, bu özellikler üzerindeki kırım işleminin etkisi incelenmiştir. Test sonuçları değerlendirildiğinde, takviye elemanının DYPE’nin elastiklik modülünü, PP’nin ise darbe dayanımını arttırdığı görülmüştür. En iyi çekme dayanımı ve elastiklik modülü değerleri parçacık takviye formunda elde edilmiştir. Kırım işlemi ile malzemenin çekme dayanımı, elastiklik modülü ve uzama değerlerinde artış, darbe dayanımı değerlerinde düşüş gözlenmiştir. En düşük yoğunluk ve ısı iletim katsayısı, kırpıntı ve elyaf takviyeli PP kompozitlerde elde edilmiştir.

The aim of this study is to produce nonwoven waste reinforced composite and analyze its performance. In this study, selvage wastes of needle-punched polyester (PET) nonwovens are used as reinforcement, whereas both low density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP) polymers as matrix to produce composites by extrusion method. Some part of the selvage wastes which can also be utilized as reclaim fibers in second quality products, are cut into small pieces and rest of them are opened into fibers. The automotive industry wastes those are disposed by burying or burning because of their chemical content, are granulated into small particles. The effect of reinforcement form and matrix type on mechanical and thermal properties is investigated by various tests. According to study’s first part, particle form of reinforcement shows more similar properties with pure polymers so, for the next step, granulation period starts. The composites are granulated into small pieces and feed to extruder, production cycle is completed after 4 times granulation. Mechanical and thermal behaviors are tested on the basis of matrix type and granulation effect. Due to the test results, reinforcement material increases LDPE’s elastic modulus and PP’s impact resistance. Best tensile strength and elastic modulus are obtained in particle form. By granulation, tensile strength, elastic modulus and elongation values increase whereas impact resistance decreases. The lowest density and heat transfer coefficient are obtained in PP composites reinforced by fiber and cut piece forms.