auxetic potansiyele sahip katlanabilir atkı örme yapıların

XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
AUXETİC POTANSİYELE SAHİP KATLANABİLİR ATKI ÖRME
YAPILARIN SIKIŞTIRILABİLİRLİĞİ
Alenka Pavko-Cuden1, Mirela Blaga2, Darja Rant3, Ramona Ciobanu4
1,3
University of Ljubljana, Faculty of Natural Sciences and Engineering, Department of Textiles, Snezniska 5,
Ljubljana, Slovenya
2,4
“Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi, Romania,Faculty of Textiles, Leather and Industrial
Management, Blvd. Dimitrie Mangeron, nr. 2, Iasi, Romanya
[email protected]
Auxetic potansiyele sahip 3 boyutlu katlanabilir atkı örme yapılar çok yönlü ve çok
fonksiyonludur. Şok emici materyal ve paketleme amaçlı kullanıma uygun, yeni ve estetik
açıdan ilgi çekici yüzeylerdir. Katlanabilirlik ve auxetic potansiyeli ürünlere dış etkenlerden
yeterli koruma ve uyumluluk sağlar. Katlanabilir yüzeylerin sahip olduğu auxetic efekt, ön ve
arka yüzdeki ilmeklerin arasındaki dengesizlik sonucu oluşmuştur. Bu efekt, kumaşın
kırışmasına, büzülmesine ve üretim sürecinden sonra 3 boyutlu yapıyı oluşturulmasına sebep
olur. Katlanabilir yapılarda, hem çubuk hem de atkı yönünde küçülür. 3 boyutlu katlanabilir
yapılar enine veya boyuna yönde bir gerilim altında düz kumaşa dönüşür, kırışıklar açılır ve
yapı her iki yönde de genişler. Liu ve arkadaşları, çok katlanmış ve yakın zikzaklara sahip
yapıların daha belirgin auxetic efekt oluşturduğunu tespit etmişlerdir. Bu tutum katlama
işlemi ile artan kumaş kalınlığını etkiler. Kumaşın daha kalın olması birbirine daha yakın
katlanmış yapı oluşmasını sağlar.
Sürtünme, eğilme, gerilme ve yırtılmaya ek olarak sıkışma özellikleri kumaşın önemli
özelliklerinden birisidir. Uygulanan sıkıştırma kuvveti, ipliğin doğrusal olmayan bir şekilde
deforme olmasına ve kumaşın kalınlığının değişmesine neden olur. Sıkıştırılabilirlik
davranışı, kumaşı yapısal stabilitesi açısından önemli rol oynar. Yüzey, kumaş kalınlığı, sıklık
gibi farklı örme parametrelerinden etkilenir. Sıkışma-kalınlık arasındaki ilişki ile kumaşın
sıkışma özellikleri açıklanabilir. Yanal yönde sıkışma ile oluşan kumaşlarının sıkışmakalınlık eğrisi doğrusal değildir.
Bu araştırmanın amacı, zikzak yapısındaki LL atkı örme kumaşların sıkıştırabilirliğini
değerlendirmektir. Bu kumaşlar, paketleme ve mekanik etkilerden koruma amaçlı
kullanılabilir. Katlanabilir LL örme yapıların iplik özellikleri, en boy oranı ve tekrar boyutu
gibi katlanabilir yapıların yapısal parametreleri test edilmiştir. Bu testler kumaşların şok
emme yeteneklerini ve sıkışmaya dirençli materyalleri değerlendirmek için uygulanmıştır.
Bu çalışmada birim hücre boyutunu ve aynı zamanda zikzak rib eninin örme yapıların sıkışma
özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Zikzak örme yapının ilk serisi, aynı sayıda çubuk ve
sıra ile farklı birim hücre boyutu kullanılarak üretilmiştir. Zikzak yapı, en büyük 24x24, en
küçük 4x4 tekrar boyutlarındadır. İkinci seri ise birim hücre içerisinde farklı enlerdeki zikzak
çizgileri kullanılarak üretilmiştir. Zikzak yapı, çubuk sayısı sabit olarak en geniş 24x24, en
dar 2x24 tekrar boyutlarındadır. Sıkışma testleri INSTRON 5567 dinamometresi kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Sıkıştırma yükü, hareketli sıkıştırma ayağı ve sabit alt yüzey arasındaki
fark 1 mm’ ye gelince okunmuştur. Aynı çubuk ve sıra sayısı içeren kare biçimindeki
tekrarlara sahip zikzak şeklinde katlanmış örme yüzeyler (birinci numune serisi) hem çubuk
hem de sıra yönünde tamamen katlanmıştır. Tamamen katlanma özelliği bütün tekrar
boyutlarında ve iki iplik kullanılarak üretilen bütün yapılarda ortaya çıkmıştır. Farklı zikzak
45
XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
rip enleri kullanılarak üretilen yapılar (ikinci numune serisi) ise küçük tekrar boyutlarında
oldukça fazla bozulma görülmüştür. Rib eni 7 ilmekten az olarak üretilen yapılar çok az
katlanmış ve kalınlık önemli derecede azalmıştır.
CV/PA katlanabilir örme yapıların maksimum sıkıştırma yükü, karşılaştırılabilir tekrar
boyutlarındaki Wo/PAN yapıların maksimum sıkıştırma yükünden fazladır. Buna rağmen
Wo/PAN iplikleri ile örülen yapılar karşılaştırılabilir tekrar boyutlarındaki CV/PA iplikleri ile
örülen yapılardan daha kalındır. Maksimum sıkıştırma yükü ve kumaş kalınlığı, tekrar
boyutunun küçülmesi ile azalmıştır. Analiz edilen tüm tekrar boyutları ve materyaller için
örme yapının sıkıştırılmış eni 1 mm olduğu andaki maksimum sıkıştırma yükü 100 N’ u
aşmıştır.
Tekrar boyutunun küçülmesi ile sıkıştırılma geriliminin düşüşü doğrusal değildir. Tekrar
boyutunun genişliğinin 24 ilmekten 18 ilmeğe kadar olan yapıların sıkıştırılma gerilimi
benzer bir düşüş göstermiştir. Tekrar boyutunun genişliği 18 ilmekten az olan katlanabilir
yapılar için sıkıştırılma gerilimi büyük oranda farklılık göstermektedir. Farklı enlerdeki
zikzak ribleri kullanılarak üretilen yapılar için ani sıkıştırılma gerilimi düşüşü belirgin
biçimde gözlenirken kare tekrar boyutlarındaki yapılar, dereceli sıkıştırılma gerilimi düşüşü
göstermiştir.
Katlanabilir örme yapılar sıkıştırılabilir özelliktedir. Bu tarz yapılar; giyim sektörü, iç mimari
dizayn ürünleri, otomotiv endüstrisinde koltuk kaplamaları, yatak ürünleri, paketleme ve
mekaniksel etkilerden koruma gibi kullanım alanları için oldukça uygundur.
Anahtar Kelimeler: Sıkıştırılabilirlik, katlanabilir yapılar, auxetic potansiyeli, örme kumaş, örme
KAYNAKLAR
[1] K. E. Evans, M. A. Nkansah, I. J. Hutchinson and S. C. Rogers, Molecular network design,
Nature, 353, p. 124 (1991).
[2] Evans, K. E. and Alderson, A., Auxetic materials: Functional materials and structures from lateral
thinking!, Advanced Materials, 12, p. 617–628 (2000).
[3] Liu Y and Hu H., A review on auxetic structures and polymeric materials, Sci. Res. Essays, 5,
p.1052–1063 (2010).
[4] Alderson A., Progress in auxetic fibres and textiles, L’actualité chimique, 360, p. 73–77 (2010).
[5] Yang W, Li ZM, Shi W, Xie BH and Yang MB., Review on auxetic materials, Journal of
materials science, 39, p. 3269–3279 (2004).
[6] Starbuck, M., Anand, S. C., Ravirala, N., Alderson, K. L. in Alderson, A., Fabrics having knit
structures exhibiting auxetic properties and garments formed thereby. Patent Application Publication
US 2008/0011021 A1.
[7] Liu, Y., Hu, H., Lam, J. K. C. and Liu, S., Negative Poisson's ratio weft-knitted fabrics, Textile
Research Journal, 80, p. 856–863 (2010).
[8] Murthyguru, Novel approach to study compression properties in textiles, Autex Research Journal,
5, No 4, p.176-193 (2005).
[9] Huang, W., Ghosh, T-K., Online Masurement of Fabric Mechanical Properties: Compressional
behaviour, Proceedings of the IEEE Annual Textile, Fiber and Film Industry Technical Conference
(1999).
[10] Rant, D., Pavko-Cuden, A., Foldable Weft Knitted Structures with Auxetic Potential, Proceedings
of the International Symposium in Knitting and Apparel - ISKA 2013, p. 45-49 (2013).
[11] Rant, D., Pavko-Cuden, A., Foldable links-links knitted structures with auxetic potential,
Tekstilec, accepted for publication, July 2013.
46