BOYALI İPLİKLERDEN ÜRETİLEN FARKLI KONSTRÜKSİYONLARDAKİ %100 PAMUKLU KUMASLARDA KUMAS KOPMA MUKAVEMETİNİN REGRESYON ANALİZİ İLE TAHMİNLENMESİ
Kumas, tekstil liflerinin düzgün bir yüzey ve degismez kalınlıkta ince,esnek ve saglam doku olusturacak biçimde bir araya getirilmesiyle elde edilen her tür yapı olarak tanımlanabilir.Bu tanımlama ile kumasın geometrik ve mekanik niteligi yeterli ölçüde belirtilmektedir. Geometrik açıdan kumas, örtme özellikleri olan bir yüzey,mekanik açıdan elastik bir materyaldir
(1).Dokuma kumaslarda kopma mukavemeti önemli bir performans özelligi olup,gerilim altındayken (uzunlamasına yöndeki çekme etkisindeyken)dayanma kabiliyetidir.Bir kumasın çözgü veya atkı dogrultusunda yük uygulandıgındaki direnci olan kopma mukavemeti,kumas konstrüksiyonu,kumasın gördügü terbiye islemleri gibi faktörlerden etkilenebilen bir özelliktir.Literatürde konu ile ilgili karsılasılan çalısmalardan bazıları burada verilmistir: _mer, pamuklu kumaslarda atkı sıklıgının bazı kumas özellikleri üzerine etkisini inceledigi çalısmasında, atkı sıklıgı ile atkı yönünde kopma mukavemeti arasında dogrusal ve anlamlı bir iliski gözlemlemis, atkı sıklıgı ile çözgü yönündeki kopma mukavemetinde ise bu iliskinin zayıf ve anlamsız oldugunu ortaya koymustur (2). Atkı ipligi özellikleri, sıklık ve örgü türünün kumas mekanik özelliklerine etkisi üzerine yapılan baska bir çalısmada, çözgü iplik numarası ve çözgü sıklıgı sabit tutularak atkı iplik numarası, atkı sıklıgı ve örgü türü farklı olan (bezayagı, dimi, saten) degisik konstrüksiyonlardaki pamuklu dokuma kumas numunelerine standartlar esas alınarak testler yapılmıs, bahsi geçen numunelerin kopma mukavemetleri incelenmistir. Yapılan çalısmanın neticesinde atkı sıklıgı ile kopma mukavemetinin aynı yönlü ve pozitif bir iliskiye sahip oldugu tespit edilmistir
(3). Shustov’un, pamuklu dokuma kumaslarda kopma mukavemeti üzerine yaptıgı çalısmasında, kopma mukavemeti kumas yapısal faktörlerinin bir fonksiyonu olarak belirlenmis, ring iplik ve rotor iplik egirme sistemleriyle üretilmis pamuklu ipliklerden dokunan kumaslarda bezayagı, 2/1 dimi, 2/2 dimi ve 3/1 dimi olmak üzere farklı örgü türleri için kumas kopma mukavemeti incelenmis ve kumas kopma mukavemeti atkı-çözgü sıklıgı ve örgü türünün fonksiyonu olarak tespit edilmistir.
(4). Pamuklu dokuma kumaslarda kopma mukavemeti üzerine, kumasyapı parametrelerinin etkisinin incelendigi bir baska çalısma ile kumas konstrüksiyonu ile kopma mukavemeti arasındaki iliski pamuklu kumasların bezayagı, dimi ve saten örgüleri için belirlenmeye çalısılmıstır. Kalan parametrelerde küçük bir fark olması kaydıyla,örgü türünün kopma mukavemeti üzerine kesin bir etkiye sahip oldugu tespit edilmistir.
(5). Can, iplik özelliklerinin pamuklu bezayagı kumasların bazı mekanik özelliklerine etkileri üzerine bir arastırma yapmıs, %100 pamuklu bezayagı örgü yapısındaki kumasların kopma, yırtılma ve asınma mukavemeti üzerinde etkili olan iplik özelliklerini belirlemistir. Neticede,kumas kopma mukavemetine, iplik numarası, büküm, iplik mukavemeti,düzgünsüzlük ve tüylülügün önemli derecede etki ettigi tespit edilmistir.
(6).%100 PES kumaslarda doku ve sıklıkların .kopma mukavemetine etkisi üzerine yapılan çalısmada,farklı sıklıklarda ve farklı örgülerde üretilen kumasların kopma mukavemeti deneysel olarak tespit edilmis, yapılan istatistiksel analizle sıklık ve dokunun kopmamukavemetine etkisi yorumlanmıstır
(1). Bu çalısma kapsamında, %100 pamuklu farklı iplik numaralarında ve farklı sıklıklarda bezayagı ve dimi (2/2 Z) örgü yapılarında, boyalı ipliklerden kumaslar üretilmis, bahsi geçen kumasların deneysel olarak tespit edilen fizikselözellikleri kullanılarak, deneyselolarak tespit edilen kopma mukavemetinin ,üretim öncesi tahminlenmesine yönelik ampirik esitlikler elde edilmistir.%100 pamuklu penye iplikler dokumaöncesi, reaktif boyarmadde ile çektirme yöntemine göre standart metot (30-80oC arasında, soda veya karısımalkali kullanılması) ile bobin boyama prosesine tabi tutulmustur. Kullanılan boyarmadde ve proses tüm iplikler içinaynı olup, boyanan renkler farklı renklerdir. Çalısmada kullanılan kumaslardokuma sonrası, 120 m/dak hızla yakma makinasından geçirilmis veyakma sekli olarak sogutulmus silindir,üzerinde çift yüz yakma uygulanmıstır.Yakmanın hemen arkasından numunekumaslar hasıl sökme flottesinin bulundugutekneden geçirilerek sentetik hasıl maddesi PVA, yıkama ile kumaslardan uzaklastırılmıstır.Kumasların ipligi boyalı olmasının nedeni, gömleklik kumas olmaları ve uygulamada bu tür kumaslarda ipligi boyalı materyalin tercih edilmesidir. Bu çalısmada esitliklerin olusturulmasında kullanılan bagımsız degiskenler, sıklıklar, kumas kalınlıgı ve iplik numarası, bagımlı degiskenler ise atkı ve çözgü kopma mukavemetleridir. Çalısmada hesaplanan mukavemet degerleri ile ölçülen mukavemet degerleri arasında kuvvetli,pozitif yönlü ve anlamlı bir iliski oldugu regresyon analizinden görülmüstür.
2. MATERYAL VE YÖNTEM
2.1. Materyal
%100 pamuklu penye ipliginden ring iplik egirme sistemiyle üretilmis çalısmakapsamında kullanılan kumaslar Tablo 1’den görüldügü gibi çözgüsü ve atkısı aynı iplik numarasında farklı sıklıklarda ve örgülerde kumaslar olup, toplam 48 adettir. Kumasların üretimi, ipligi boyalı gömleklik kumas çalısılan bir isletmede gerçeklestirilmistir. Pamuklu kumaslar, kancalı dokuma makinasında dokunmus, dokuma sonrası ön terbiye islemi olarak hasıl sökme ve yakma islemi uygulanmıstır (7). Tablodan da görüldügü gibi bezayagı ve dimi (2/2 Z) örgü yapısında 24’er adet pamuklu kumas numunesi üretilmistir. Tablo 2’de kumasların iplik numarası, sıklıklar ve kumas kalınlıgı için deneysel analizde kullanılan standartlar verilmistir. Tablo 3 ve 4’te ipligi boyalı pamuklu kumasların, deneysel olarak tespit edilen fiziksel özellikleri görülmektedir. Buradaki deneysel sonuçlar kullanılarak aynı kumasların kopma mukavemeti regresyon analizi yapılmıstır.
2.2. Yöntem
Kumasların en büyük kuvvet altında kopma kuvvetini belirlemek amacıyla, numunelere kopma mukavemeti tayini, TS EN ISO 13934-1 (Strip metodu) standardı esas alınarak mukavemet test cihazında gerçeklestirilmistir. (8). Numuneler, standart atmosfer sartlarında (20±2°C sıcaklık ve %65±2 bagıl nem), 24 saat süreyle kondüsyonlan-dıktan sonra, kopma mukavemet tayini yapılmıstır. Çalısmada kullanılan kumaslardan,30 cm*6 cm boyutunda atkı ve çözgü yönünde, aynı çözgü ve atkıyı içermeyecek sekilde 5’er adet numune alınmıstır. Numuneler deney cihazına yerlestirilmeden, kopma çeneleri arasına gelecek kısa kenar (6 cm boyutundaki) 5 cm’ye düsürülmüstür. Teste tabi tutulan numuneler, 200 gr/m2 den daha az gramaja sahip oldugundan, ön gerilme olarak 2 Newton seçilmistir. Cihazın test hızı 100 mm/dak.’dır. Alt çene sabit üst çene hareketli olmak üzere çeneler arasına yerlestirilen numunelere kopana kadar yük uygulanmıstır. Böylece atkı ve çözgü kopma mukavemetleri deneysel olarak Resim 1’de verilen cihazla tespit edilmistir.Deneysel çalısma neticesi elde edilen veriler, çoklu regresyon analizi uygulanarakSPSS 10.0 istatistiksel paket programı ile örgü türüne göre degerlendirilmis ve analiz neticesinde ampirik esitlikler elde edilmistir. Bu kapsamda, verilerin normal dagılıma uygunlugu ve rasgeleligi analizi yapılmıs, bagımlı degiskenler ile bagımsız degiskenler arasında çoklu regresyon esitlikleri olusturulmustur. Verilere uygulanan varyans analizi (ANOVA) ile regresyon modelinin istatistiksel olarak anlamlı olup olmadıgı kontrol edilmistir. ANOVA’daki p degeri (SPSS’te Sig. ile tabloda gösterilmektedir) <0.01 olması halinde model tümüyle istatistiksel olarak anlamlıdır seklinde yorumlanmaktadır.Elde edilen ampirik esitliklere korelasyon analizi uygulanmıs, korelasyon katsayısına bakılarak (-1 ile +1 arasında deger alır) ölçülen degerle hesaplanan deger arasındaki iliskinin gücü degerlendirilmistir (9,10).
3. BULGULAR VE DEGERLENDİRME
Tablo 5’te, kopma mukavemeti deneyleri sonucu elde edilen atkı ve çözgü ortalama kopma mukavemeti degerleri verilmistir.Kopma mukavemeti sonuçları degerlendirildiginde çözgü kopma mukavemetinin atkı kopma mukavemetinden daha yüksek oldugu çizelgeden de görülmektedir. Dokuma kumaslar çözgü dogrultusunda, bu dogrultuda daha çok iplik olmasından dolayı atkı dogrultusundan daha saglamdırlar ve genellikle dokuma sırasında ihtiyaç duydukları daha fazla mukavemeti saglamak için çözgü ipliklerine daha fazla büküm verilmektedir. Bu nedenle aynı iplik numarasında aynı örgüde üretilen kumaslarda, çözgü kopma mukavemeti degerleri atkı kopma mukavemeti degerlerinden daha yüksek çıkmıstır. Deneysel sonuçlarda genel olarak, atkı sıklıgının artmasıyla atkı kopma mukavemetinde artıs gözlenmistir.Benzer sekilde, çözgü sıklıgının artmasıyla çözgü kopma mukavemetinde artıs gözlenmistir.Bu çalısmada kuması olusturan iplikler,bobin formunda boyama prosesine tabi tutulmus olup, ipligi boyalı olarak dokumaya sevk edilmistir. Dolayısıyla, elde edilen kopma mukavemeti sonuçlarında farklı izlenimlerle karsılasılabilmektedir. Çalısmada kullanılan kumasları olusturan ipliklerin dokuma öncesinde boyama prosesine tabi tutulmus olması,boyama prosesinin iplik özelliklerinde(özellikle mukavemette)degisiklik yaratmıs olabilecegi düsüncesinden hareketle, uygulanan deneylerde beklenmeyen sonuçlarla karsılasılmıstır. Bu çalısmada, deneysel veriler kullanılarak yapılan çoklu regresyon analizi ile elde edilen model esitlikleri örgü türüne göre Çizelge 6’da verilmistir. Bu esitliklerde varyans analizi (ANOVA)istatistiksel olarak anlamlı bulunmustur.Varyans analizinde, p<0.01 modelin tümüyle istatistiksel olarak anlamlı oldugunu ortaya koymaktadır. Atkı kopma mukavemetini iplik numarası, atkı sıklıgı ve kumas kalınlıgı bagımsız degiskenleri ile, çözgü kopma mukavemetini iplik numarası, çözgü sıklıgı ve kumas kalınlıgı bagımsız degiskenleri ile açıklayabildigimiz modelimiz anlamlı bir modeldir seklinde istatistiksel olarak yorumlayabiliriz. verilen ampirik esitliklerdeki korelasyon katsayıları, ölçülen mukavemet ile hesaplanan mukavemet arasındaki korelasyon katsayısını göstermekte olup, sonuçlar %99 güvenle istatistiksel olarak anlamlıdır. Bu durum, her bagımsız degisken için (mukavemet degerleri), ölçülen degerle esitlikten elde edilen deger arasında güçlü bir iliski oldugunu ortaya koymaktadır. Tablodaki R2 degeri belirlilik katsayısı olup, örnegin bezayagı örgüde atkı kopma mukavemeti bagımlı degiskenindeki %99.2’lik degisim modele dahil edilen iplik numarası,atkı sıklıgı ve kumas kalınlıgı bagımsız degiskenleri ile açıklanabilmektedir.Bu durum da, baska bir degiskene ihtiyaç duyulmaksızın kopma mukavemetinin iplik numarası, sıklık ve kalınlık degiskenleri ile açıklanabildigini ortaya koymaktadır (7,9,10). Deneysel sonuçlar ile önerilen esitliklerden hesaplanan degerlerin karsılastırılması grafiklerle Sekil 1-4’te gösterilmistir.Bezayagı ve dimi örgü türlerinde kopma mukavemetinin ölçülen ( isareti) ve önerilen esitliklerden hesaplanan (−isareti) degerleri sekillerde yer almakta olup, ölçülen degerlerin önerilen esitlikten hesaplanan degerlerle uyumu da sekillerden görülmektedir.Sekillerde kopma mukavemetinin ölçülen degerlerinin önerilen esitliklerden hesaplanan degerlere yakın olması ve bu dogrunun çevresinde kümelenmesi, deneysel verilerin regresyon analizi ile elde edilen esitliklerini geçerli kılmaktadır. Ayrıca hesaplanan mukavemet degerleri ile ölçülen mukavemet degerleri arasında kuvvetli, pozitif yönlü ve anlamlı bir iliski oldugu sekillerden de görülmektedir.
4. SONUÇ VE ÖNERİLER
%100 pamuklu hammaddeden (penye) farklı sıklıklardaki atkı ve çözgü ipliklerinden farklı örgülerde dokunmus ipligi boyalı kumasların, ön terbiye sonrasıdeneysel olarak tespit edilen fiziksel özellikleri ve kopma mukavemeti verileri kullanılarak çoklu regresyon analiziyapılmıs ve üretim öncesi kumas kopma mukavemetini tahminlemeye yönelik ampirik bagıntılar olusturulmustur.Esitliklerin olusturulmasında kullanılan bagımsız degiskenler, sıklıklar, kumas kalınlıgı ve iplik numarası, bagımlı degiskenler ise atkı ve çözgü kopma mukavemetleridir. Ölçülen kopma mukavemeti degerleri ile önerilen esitliklerden hesaplanan degerlerin ikili grafikleri olusturulmus ve önerilen esitliklerin çevresinde deneysel verilerin kümelendigi gözlenmistir. Literatürde bu çalısmada elde edilen esitliklerin benzeri bulunmamaktadır. Bu çalısmayı digerlerinden farklı kılan, farklı çözgü sıklıklarının da kullanılarak esitliklerin olusturulmasıdır. Zira çözgü sıklıgının degistirilmesi, bu tip deneysel çalısmalarda üretim zorlukları yasatan bir problemdir. Bu çalısmada hesaplanan mukavemet degerleri ile ölçülen mukavemet degerleri arasında kuvvetli, pozitif yönlü ve anlamlı bir iliski olduguda korelasyon katsayısından anlasılmaktadır.
tekstilvekonfeksiyon.com
