KUMAŞ POROZİTESİNİN BELİRLENMESİNDE GÖRÜNTÜ MODELLEMESİNİN KULLANIMI: FILAMENT İPLİKLİ DOKUMA KUMAŞ

Transkript

1 (REFEREED RESERCH) KUMŞ POROZİTESİNİN BELİRLENMESİNDE GÖRÜNTÜ MODELLEMESİNİN KULLNIMI: FILMENT İPLİKLİ DOKUM KUMŞ THE USGE OF IMGES MODELS FOR POROSITY DETERMINTION OF FBRICS: WOEN FBRICS OF FILMENT YRNS Erkan TÜRKER Uşak Universitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü ÖZET Çalışmada, kumaşların fiziksel özelliklerine bağlı olarak teoriye en yakın porozite değerlerinin elde edilebilirliği araştırılmıştır. Son kullanımda sıvı/hava geçirgenliği, ısıl konfor ve ısıl direnç gibi özelliklerin kumaş yapısında bulunan gözenek büyüklükleri ve dağılımı ile yakından ilgilidir. Bu nedenle dokuma kumaşların porozite değerleri üzerine çalışmak materyallerin doğru kullanım yerlerinin belirlenmesinde önemli olmaktadır. Poroziteyi tahmin edebilmek için çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Çalışmada öncelikle teoriye en yakın porozite değerlerinin belirlenebilmesi için görüntü işleme tekniği kullanılmış, diğer taraftan kumaş parametrelerinin porozite üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışmada hem lifler arasındaki hem de iplikler arasındaki hacimsel boşluklar hesaplanabilmiştir.. nahtar Kelime: Porozite, Görüntü modelleme, Poliester, Kumaş, Filament. BSTRCT In this study, it was investigated that the closest porosity values of fabrics to their theoretical porosity values can be obtained by using physical properties of fabrics. End use, liquid absorbency, thermal comfort and resistance are closely related to pore size and distribution. So, it is important to study porosity, in order to classify and determine the right use of woven fabrics. Many methods are used to estimate porosity. In this study, firstly, image models was used for determination of the closest porosity values to their theoretical porosity values, and the other hand, it was investigated the influence on porosity of various fabric parameters. In this study, volumetric spaces can be calculated between both fibers and yarns. Key Words: Porosity, Image Models, Polyester, Fabric, Filament. Received: 5..2 ccepted: GİRİŞ Porozite ve geçirgenlik, sıvının materyal içerisinde depolanmasını ve hareketini kontrol eden iki temel faktördür. Porozite toplam materyal hacminin boş kısmının hacmine oranı olarak ifade edilmektedir (). Kumaşların porozite değerlerini hesaplayabilmek için üç temel teknik vardır. Yoğunluğa bağlı, hidrolik por tanımlamasına ve cover faktöre bağlı olarak porozite değerleri hesaplanabilmektedir (2) Tekstil materyallerinin porozitesi, paraşüt performansı, filtrasyonun etkinliği, nem geçirgenliği gibi kritik kumaş fonksiyonlarını etkilemektedir. Elnashar, çalışmasında matematiksel modelleme yaparak hava, ısı ve sıvı geçişlerini sağlayan gözenekli materyallerin geçirgenlik özelliklerinin, dokuma kumaşların atkı ve çözgü sıklığı, yoğunluğu gibi özelliklerine bağlı olduğunu belirlemiştir. Bunun yanında teknik tekstillerin fiziksel özelliklerinin ve giysi konforunun belirlenmesinde porozitenin önemli bir parametre olduğunu da vurgulamaktadır (3). Bhattacharjee ve ark. kumaşların hava ve sıvı geçirgenliğinin belirlenmesinin porozite ölçümlerinin tam yapılmasına bağlı olduğunu belirtmektedir (4). Kumaş içerisindeki gözeneklerin hem lifler arasında, hem de iplikler arasında bulunduğuna dikkat çeken bazı araştırmacılar, tekstil materyallerinin geçirgenliğinde, por büyüklüklerinin ve dağılımlarının büyük öneme sahip olduğunun altını çizmektedir. Diğer taraftan küçük gözeneklere sahip kumaşların sıvı ve hava geçirgenliğinin daha düşük olması da bu düşünceyi desteklemektedir (5,6,7). Bu çalışmalar ve diğer başka çalışmaların ışığında porozite değerinin kumaş geometrisinin bir fonksiyonu olduğu açıktır (8). Diğer taraftan görüntü analiz sistemi kullanılarak, dokuma kumaşların gözenekliliği tahmin edilmeye çalışılmış ve deneysel çalışma sonuçlarına göre parlaklık yüzdesi ile hava geçirgenliği TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 47

2 arasında yaklaşık olarak lineer bir ilişki olduğu ortaya çıkarılmıştır (8). Oinuma, kuru relakse edilmiş x ribana kumaşlarda ilmek iplik uzunluğunun, gözeneklilik ve hava geçirgenliği ile birlikte bazı fiziksel performanslara etkisini incelediği çalışmasında, ilmek iplik uzunluğu arttığında kumaşlarda gözenekliliğin ve hava geçirgenlik değerlerinin arttığını belirtmiştir (9). Yine ribana kumaşlarda yapılan bir çalışmada (x, 2x2 ve 3x3 ribana), kumaşların termal özellikleri, bazı fiziksel özellikleri ve hava geçirgenliği değerleri incelenmiş ve her bir kumaş tipi için kumaş sıkılaştıkça hava geçirgenliğinin ve buna bağlı olarak da ısı kaybının azaldığını belirtmiştir (). Yine görüntü analizi kullanılan başka bir çalışmada, örme kumaşların porozitesini akış kanallarının bir efekti olarak yaratılan açıklıkların boyutunu tahmin etme yoluyla değerlendirilmiştir. Hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliğine karşın, kumaş kalınlığının ve yüzey gözenekliliğinin bir fonksiyonu olarak belirlenmiştir (). Gözenekliliğinin belirlenmesi için, hava geçirgenliği, görüntü analizi ve geometrik modelleme metotlarını karşılaştıran çalışmada, geometrik modellemenin en uygun ve kolay metot olduğu belirtilmektedir. ynı zamanda çalışmada, ilmek iplik uzunluğunun ilmek yoğunluğu ve kalınlıktan daha fazla gözeneklilik üzerinde etkisi olduğunu belirtmiştir (2). Çay ve arkadaşları, porozite değerlerinin bilinmesinin pamuklu materyallerin reaktif boyarmaddelerde ilk seferde doğru boyanmasında da etkili olduğunu belirtmiştir (3). İplik paketlenmesi dokuma kumaşların porozite değerlerini etkileyen temel iplik özelliklerindendir. raştırmacılar tarafından, ipliklerin teorik paketlenme faktörlerinin belirlenebilmesi için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Schwarz yaptığı çalışmalar sonucunda dairesel kesitli liflerin iplik içerisinde paketlenmesini açık ve kapalı (altıgen) paketleme olmak üzere iki modelle açıklamıştır (3,4). çık paketlenme modelinde ipliğin merkezinde bir adet lif bulunur. Bu lifin çevresinde 6 adet lif birbirlerine ve merkezdeki life temas edecek şekilde yerleşirler. Takip eden tabakaların yerleşimi ise bir önceki tabakada bulunan liflerin etrafına çizilen bir daire üzerine liflerin yerleştirilmesiyle elde edilir. Bu modelde ipliğin yarıçapı R ( 2 n ) r f denklemiyle verilmiştir (4). ltıgen iplik kesit yapısı oluşturan paketlenme modelinde bütün filamentlerin birbirine dokunduğu kabul edilir. Kapalı paketlenmenin esas özelliği filamentler arasındaki boşluğun minimum olmasıdır. ltıgen paketlenme modelinde merkezdeki lif sayısı ile 5 arasında olabilir (4). Bu durum Şekil.2 de gösterilmiştir. İplikler içerisindeki filamentlerin paketlenmelerini tanımlamak için paketlenme faktörü terimi kullanılır. İplik içerisindeki liflerin toplam hacimlerinin, ipliğin toplam hacmine oranı paketlenme faktörü olarak tarif edilir (4, 5). Paketlenme Faktörü φ f y ρ φ σ f φ (I) y Başka bir araştırmada, ipliklerin paketlenme faktörü değeri için ipliğin kapalı yapıda paketlenmiş ve dairesel kesitli liflere sahip olduğu kabul edilerek, geometrik yapıdan hareketle alanlar cinsinden iplik paketlenme faktörü tarif edilmiştir (6). İplik paketlenme modellerinde kabul edilen iki modelin pratikte elde edilmesi mümkün değildir. Dokuma kumaşlarda ipliklere uygulanan gerilimler, ipliklerin kıvrım değerleri, ipliğin bükümü, kumaşın örgüsü, liflerin enine kesit yapıları gibi faktörler ideal yapıyı bozucu etki gösterirler (4, 5). 2. MTERYL ve YÖNTEM Çalışmada % poliester filamentten dokunmuş kumaşlar kullanılmıştır. Bu kumaşların fiziksel özelliklerinden iplik numarası (TS 244 EN ISO 26), atkı ve çözgü sıklığı (TS 25 EN 49-2), iplik kıvrımlılığı (STM D ), kumaş kalınlığı (TS 728EN ISO 3937-) ve kumaşın birim ağırlığı (TSE 25) belirlenmiş ve Tablo de özetlenmiştir (9-22). Şekil. çık yapıda dairesel olarak paketlenmiş lif yapısı (4) Şekil 2. ltıgen paketlenme şeklinde iplik içerisindeki liflerin yerleşim şekilleri. (a): Merkezde tek lif bulunan altıgen modeli (b) : Merkezde beş lif (4) 48 TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2

3 Tablo. Kullanılan kumaş numunelerinin fiziksel özellikleri No İplik No (Denye) Fila. sayısı (Ç-) Örgü Sıklıklar (/cm) Kıvrım (%) Kalınlık (cm) ğırlık (gr/m²) Çözgü tkı Çözgü tkı Çözgü tkı B/ , B/ , B/ , B/ , B/ , B/ , B/ , D3/ , D3/ , D3/ , D3/ , B/ , Kumaş Modeli: Kullanılan model için esas alınan yapı, ipliğin kesit alanındaki filamentlerin yerleşim düzenidir. Modelleme için;. Filamentlerin dairesel kesitli olduğu ve dış kuvvetler nedeniyle şekil değiştirmediği, 2. İplik içerisindeki herhangi bir filamentin kendisine komşu olan en az iki filament ile temas halinde bulunduğu, 3. Kumaş içerisindeki ipliğin kesit yapısının kuvvetler nedeniyle elips şekline dönüştüğü, 4. İplik kesitinden hesaplanan boşluk değerlerinin, ipliğin her tarafında aynı olduğu kabulleri yapılmış ve hesaplamalarda bu esaslar değerlendirilmiştir. Kumaştaki iplik çaplarının, iplik yerleşimlerinin ölçülmesi ve boşlukların hesaplanması: Kumaş numunelerinin fotoğrafları kullanılarak kumaş yüzeyindeki boşluk alanlarının, iplik kesitindeki boşluk alanının ve kumaştaki iplik çapları ile iplik yerleşimlerinin, kumaş kalınlığının ölçülebilmesini sağlayan bilgisayar programı geliştirilmiştir. Program özeti ve alınan görüntü Şekil 3 de görüldüğü gibidir. Başla Kumaşın resmini l G Resimdeki büyütme oranını gir Resim çözünürlüğünü hesapla Ekran çözünürlüğünü hesapla B Belirlenen iki nokta arasındaki; Yatay mesafeyi bul Düşey mesafeyi bul (x,y ) X Dur C R Y (x 2,y 2 ) Şekil 3. Kumaş üzerindeki iplik boyutları, iplik yerleşimleri ve kumaş kalınlığının ölçülmesi : lgoritma, B: 3 Numaralı numunede çözgü çapının ölçümü, C: Ölçüm işleminin matematiksel modeli, E: Kumaştaki boşluk (gözenek) alanı TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 49

4 Belli oranda büyütülerek elde edilen kumaş resmi üzerinde ölçülen boyutların gerçek sayısal değerlere dönüştürülmesi denklem II de gösterilmiştir. X x x E 2 B R y y Y y y E 2 B R D D R 2 X 2 + Y (II, III, I) Kumaş yüzeyindeki boşluk alanları da aynı program aracılığıyla hesaplanmış ve resimlerde sağlıklı ölçümler yapabilmek için, resim üzerinde filtreleme yapılmıştır. Uygulanan işlem kademeleri sırasıyla;. Gri skalaya dönüştürme - Kontrast Germe - Kenar keskinleştirme, 2. Kumaş Resminin siyah (Boşluk) ve beyaz (lif) resim haline dönüştürülmesi, 3. Resimdeki siyah ve beyaz noktalar sayılarak yüzde oranlarının bulunması şeklindedir. Resmin gri skalaya dönüştürülmesi ve kontrast germe işlemlerinin algoritması Şekil.4 de, boşluk sınırlarının bulunması işleminin algoritması keskinleştirme matrisleri F X, F Y ve resimden oluşturulan 3x3 lük renk matrisi M R ise Şekil.5 de verilmiştir. Başla Kumaş Resmini l; X;Y;R Gmin 255;R Gmax Resimdeki X. pixel sırasını al Resimdeki Y. pixel sütununu al X,Y. pixeli gri skalaya çevir RKxy + RYxy + RMxy RGxy 3 Resimde yeni renk değerini koy Resimdeki X. pixel sırasını al Resimdeki Y. pixel sütununu al T-R Gmin T2 (255-) / (R Gmax -R Gmin ) R GCxy (R Gxy +T)x T2 Resimde yeni renk değerini koy R Gxy < R Gmin (E) R Gmin R Gxy Sütun Bittimi (Y) YY+ R Gxy > R Gmax Sütun Bittimi (Y) (E) Satır Bittimi (X) (E) R Gmax R Gxy YY+ XX+ Satır Bittimi (X) DUR XX+ R Gmin : Resimdeki en küçük gri skala değeri. R Gmax : Resimdeki en büyük gri skala değeri. R Gxy : Pixelin yeni gri skala değeri R Kxy : Orijinal resimdeki pixelin kırmızı değeri R Yxy : Orijinal resimdeki pixelin yeşil değeri R Mxy : Orijinal resimdeki pixelin mavi değeri R GCxy: Pixelin kontrast germe işlemi sonundaki renk değeri B Şekil 4. : Kumaş resminin gri skalaya dönüştürülerek, en küçük ve en büyük renk değerlerinin bulunması, B: Gri skalaya dönüştürülmüş resme kontrast germe işleminin uygulanması. 5 TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2

5 Başla Kumaş Resmini l X;Y,F x, F y Resimdeki X. pixel sırasını al Resimdeki Y. pixel sütununu al M R F x ( x, y ) ( x, y ) ( x +, y ) 5 ( x, y) ( x, y + ) ( x, y) ( x, y + ) ( x +, y) ( x +, y + ) F y 5 M R matrisini oluştur Noktanın yeni renk değeri ((M R xf X )² + (M R xf Y )²),5 Sütun Bittimi (Y) YY+ Satır Bittimi (X) (E) DUR XX+ Şekil 5. Kumaş resmini filtreleme işlemi algoritması ve kullanılan keskinleştirme matrisleri ve 3 numaralı numunenin bir bölümünün filtrelenmiş görünümü Lif çapı, iplik numarası, filament sayısı ve yoğunluk değerini parametre olarak alan program ile iplik modelleri oluşturulmuştur. büyütme ile modele göre yerleştirilen liflerin toplam alanını, iplik kesitinin alanını, lifler arasındaki boşluk alanını ve alansal porozite değerini hesaplayan algoritma Şekil 6 da gösterilmiştir. Başla İplik No (Denye)? Filament Sayısı? Lif Yoğunluğu? Büyütme Miktarı? Ekranı Ölçeğe göre ayarla Filament Yerleşimini Oluştur İplik lanını Seç Filament ve boşlukları farklı renkte boya Filament rengi pixellerini say Boşluk Rengi pixellerini say Toplam lif lanını Hesapla Boşluk lanını Hesapla İplik Çaplarını Hesapla Toplam Lif lanını Göster Toplam Boşluk lanını Göster Paketlenme Faktörünü göster (B) Şekil 6. :İplik kesitlerini modelleme algoritması, B: 3 numaralı numunenin çözgü kesit modeli (X5), C: tkı kesit modeli (X) (C) TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 5

6 Lif rengi ve boşluk rengi (beyaz) piksel sayısının alan cinsinden değerleri denklemde verilmiştir. TL B 2 PL ( ) PB ( ) cm B 2 2 cm (, I) 96 B Bağlantı Bölgesi Serbest uzunluk Bölgesi P -2xa 2 2xa 2 2xa T b T-D C B C D T-2xb a P a 2 b 2 D Ç Şekil 7. Birim bağlantıdaki boşluk hacimlerinin teorik modeli : Kumaş fotoğrafında görülmeyen boşluklar, B: Bağlantı bölgesinde oluşan boşluklar, C: tkı ipliği boyunca oluşan eliptik kesitin çevresindeki boşluklar D: Çözgü ipliği boyunca oluşan eliptik kesitin çevresindeki boşluklar. Kumaşlardaki boşluk, lifler arasındaki boşluk ve iplikler arasındaki boşluktan oluşmaktadır. Boşluk hacminin matematiksel ifadesi denklemde gösterilmiştir. KB L + i L B + (II) C + ( cm CB B B 4 3 S ) (III) CB CC BC 4 SC ( cm 3 + ) (IX) Kumaş resimlerinde görülen boşluk hacimleri aşağıda verilen denklem ile hesaplanmıştır (Şekil 3). G 3 ( ) T cm (X) KB Kumaş resimlerinin kuş bakışı olarak alınması nedeniyle kumaşı oluşturan çözgü ve atkı iplikleri dikdörtgen bir yapı göstermesine rağmen, gerçekte kumaş içerisinde iplikler elips benzeri bir durumda bulunmaktadır. Resimlerde görülmesi mümkün olmayan yerleşim durumu Şekil.8 de şematize edilmiş ve hesaplamalarda ipliklerin kumaş içerisinde bulunduğu geometrik form dikkate alınmıştır. Elips kesitli ipliğin çevresindeki boşluk (Şekil 8) Denklem XI de verildiği gibi hesaplanabilir. Kumaş resminde görülemeyen boşluk hacmi b Eliptik kesitli iplik a Şekil 8. Elips kesit yapılı ipliklerin çevresindeki boşlukların teorik yapısı 2 a 2 b π a b a b (4 π ) (XI) T 52 TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2

7 Hesaplamalarda, kumaşta atkı ve çözgü ipliklerinin kesişim yaptığı bölgelerde, taralı alanın yarısı diğer iplik tarafından doldurulması göz önünde bulundurulmuş, bu nedenle bağlantı bölgelerinde taralı alanın yarısı, diğer bölgelerde tamamı kullanılmıştır. m 2 kumaştaki toplam bağlantı sayısı, kumaş kesit görüntülerinden alınan kısa çaplar, m 2 kumaştaki çözgü ipliklerinin bağlantı için kullanılan uzunlukları, bağlantı bölümlerindeki boşluk hacimleri toplamı (B+D+C, Şekil 7), çözgünün bağlantı yapmadığı bölgelerdeki boşluk hacmi (+D, Şekil 7), atkının bağlantı yapmadığı bölgelerdeki boşluk hacmi (+C, Şekil 7) sırası ile Denklem XII, XIII, XI, X, XI, XII ve XIII ile hesaplanabilmektedir. RBS BS S C S (XII) Rc Ra ( b ) 2 b (XIII) DC + C BU 2 BS a2 ( cm) 2 (XI) a 2 BS ( cm) (X) BU (( T DC) 4 a a2 + ( 4 π ) a b a2 + ( 4 π ) a2 b2 a ) B D C BS 4 C ( S ( C C + ) ) ( 4 ) a b BS ( T 2 b ) ( P 2 a2 ) 2 a CBU + 4 C ( S ( + ) BU) ( 4 ) a2 b2 + BS ( T 2 b2 ) ( PC 2 a ) 2 a2 D (XI) π (XII) C π (XIII) En son verilere göre Denklem (II) tekrar düzenlenirse, m 2 kumaş alanındaki boşluk hacimlerinin ifadesi elde edilir. KB 3 ( ) cm (XIX) L B D C D CI G 3. BULGULR Ölçüm yoluyla elde edilen değerler Tablo 2 de, teorik modelden hesaplanan hacim değerleri Tablo 3 de gösterilmiştir. Hesaplamalar sonucunda modelden elde edilen boşluk hacmi değerleri ile ölçüm sonucu elde edilen boşluk hacmi değerleri arasında çok yüksek bir ilişki vardır (R 2,9925). İlişki Şekil 9 da gösterilmiştir. Tablo 2. Görüntü işleme yöntemiyle kumaş resimlerinden ölçülen parametre değerleri No Çözgü ipliklerinin ortalama tkı ipliklerinin ortalama İplik kesitindeki boşluk alanı (µ 2 ) B.O* 2xa (µ) 2xb (µ) (PC) (µ) 2xa 2 (µ) 2xb 2 (µ) (P) (µ) (%) Çözgü tkı * Kumaş resminden ölçülen boşluk alanının kumaş alanına oranı TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 53

8 Tablo 3. Teorik modelden hesaplanan hacim değerleri (cm 3 ) ve porozite No B CB E B-D-C -D -C Model ölç. Porozite Ort Teorik Model Hacmi Ölçülen Hacim Boşluk Hacmi (cm3) Model No Şekil 9. Teorik modele göre hesaplanan ve ölçülen hacim değerlerin karşılaştırılması Tablo 3 incelendiğinde kumaşlardaki boşluk hacminin büyük bölümünün (ortalama % ) kumaşın iplikleri arasındaki boşluklardan kaynaklandığı görülmektedir. Tablo 3 de görüldüğü gibi, ipliklerin bağlantı yaptığı bölgelerdeki boşlukların(şekil 7), çözgü ve atkı ipliklerinin bağlantı yapmadığı bölgelerdeki boşluklarının(şekil 7), çözgü ipliklerini oluşturan lifler arasındaki boşlukların ve atkı ipliklerini oluşturan lifler arasındaki boşlukların ortalama hacimleri, sırası ile % 3.73, % 4.695, % 7.4, % 9.74 ve % dür. Kumaş numunelerinde atkı ve çözgü ipliklerinin kesit yapıları elips şekline yakındır. tek tip çözgü ipliği (75 denye polyester iplik) kullanılmasına rağmen, konstrüksiyon içerisinde çözgü ipliklerinin büyük çap değerleri (2xa ) atkı ipliklerinin büyük çap değerlerinden daha yüksek değerler almaktadır. Özellikle kalın atkı ipliklerinin (5 ve 3 denye) büyük çap değerleri daha büyük olması gerekirken, çözgü ipliklerinin büyük çaplarının daha yükse çıkmasının iki nedene dayandığı düşünülmektedir. Çözgü iplikleri dokuma makinesinde tarak dişlerine sürtünür. Tefe vuruşu sırasında sürtünme nedeniyle çözgü iplikleri kumaş çizgisine doğru süpürülür. Çözgü iplikleri bükümsüz olduğundan çözgü fila- 54 TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2

9 mentleri bir miktar yayılarak birbirinden ayrılır. Bu sırada ağızlık kapandığından çözgü ipliği yayılmış pozisyonda kumaşta sabitlenir. Tefeleme işlemi sırasında tarak atkı ipliklerini kumaş çizgisinde enine yönde sıkıştırarak yayılmalarına izin vermez. Sıkıştırma işlemi esnasında ağızlık kapandığı için, atkı iplikleri sıkışmış yapıda kumaşa dahil edilir. Bu durum atkı ipliği liflerinin çözgü ipliklerine göre daha fazla paketlenmesine neden olur. tkı iplikleri daha kalın olmasına rağmen lifleri arasındaki boşluk hacminin, çözgü ipliklerinin lifleri arasındaki boşluk hacmine yakın değerler alması da bu durumdan kaynaklanır. Çözgü ve atkı ipliklerinin küçük çap değerleri (2xb,2xb 2 ) incelendiği zaman (Tablo 2), atkı ipliklerinin küçük çap değerlerinin ortalamasının çözgü ipliklerinin küçük çap değerlerine göre daha yüksek olduğu görülmektedir. (2xb 59,6692 µ, 2xb 2 9,7658 µ). Elde edilen bu veriler aynı zamanda çözgü ipliklerinin büyük çap değerlerinin daha yüksek çıkması sonucunu desteklemektedir. Kumaşlarda atkı ipliklerinin çözgü iplikleri kadar yayılmamış olması, bağlantı yaptıktan sonra çözgü ipliklerinin geçiş bölgelerinin daha uzun olmasına neden olmaktadır. Çözgü iplikleri daha yaygın ve daha uzun mesafeli geçiş bölgesine sahip oldukları için bu bölgelerdeki boşluk hacmi atkı ipliklerinin aynı bölgedeki değerlerine göre yüksek çıkmaktadır. Dimi 3/ Z örgüsüyle dokunan kumaşlardaki ortalama bağlantı sayısı bezayağı kumaşların ortalama bağlantı sayısından daha azdır (yaklaşık % 38 i). Konstruksiyon içerisinde ipliklerin uzun yüzmesi ve bağlantı sayısının az olması nedeniyle dimi örgülü kumaşlar bezayağı konstruksiyonlara göre daha hacimli ve kumaş kalınlığı da daha yüksek olmaktadır. Bu nedenle dimi örgülü kumaşların boşluk hacimlerinin bezayağı kumaşların boşluk hacimlerinden % 23,5 oranında daha yüksek çıktığı düşünülmektedir. Şekil da atkı numarası, atkı sıklığı ve çözgü sıklığı parametreleri ile kumaş boşluk hacmi arasındaki ilişki verileri gösterilmektedir. Şekil da, her üç parametre ve boşluk hacmi arasındaki ilişkilerin anlamlı olduğu ve korelasyonun yüksek olduğu görülmektedir. İplik içerisindeki filament çapı veya sayısının artışı atkı ipliklerinin kalınlaşmasına ve dolayısı ile kumaş kalınlığının artmasına neden olmaktadır. İplik numarasının artması için gerek şartların her ikisinde de lifler arasındaki boşluk hacmi artmaktadır. İplik numara artışı, Şekil 7 de görülen I ve II numaralı bölgelerin hacimlerinin artmasına da neden olduğundan dokuma kumaşlarda boşluk hacimlerini en fazla etkileyen parametredir. Çözgü ve atkı sıklıklarının artması boşluk hacminin azalmasına neden olmaktadır. Sıklıkların artması doğrudan kumaşların iplikler arasındaki gözenek alanlarının küçülmesine neden olduğundan boşluk hacimlerinin azalmasına neden olmaktadır. 4. SONUÇ Çalışmada uygulanan modelleme ile sadece iplikler arasındaki değil, aynı zamanda lifler arasındaki boşluklarda modellenebilmiştir. Dokuma kumaşların sıklık değerlerinin artışının, porozitenin düşmesine neden olduğu görülmüştür. İplik numaraları kalınlaştıkça porozite değerinin arttığı görülmüştür. Dokuma işleminin karakteristik yapısı nedeniyle kumaştaki çözgü iplikleri daha yassı elips yapıları oluşturduğu dolayısı ile kumaşın daha düşük kalınlığa sahip olmasına neden olduğu görülmüştür. Bağlantı sayısı düşük olan kumaşların daha yüksek porozite değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Modellemede, atkı ve çözgü ipliklerinin kısa çaplarının toplamının oldukça önemli olduğu, çap artışlarının porozitenin artışına neden olduğu görülmüştür. Kısa çap artışlarının kumaş kalınlığını direk etkilediği belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan yeni modellemenin filament ipliklerden üretilmiş dokuma kumaşların porozite değerlerinin belirlenmesinde teoriye oldukça yakın değerler verdiği ve kumaş parametrelerine bağlı olarak üretimden önce kumaşların gözenekliliğinin belirlenmesinin mümkün olduğu görülmüştür Hacim(cm3) y,534x + 49,645 R 2, tkı No (Denye) Hacim (cm3) () y -6,353x + 34,32 R 2, Hacim (cm3) (B) 6 at kı/cm y -5,829x + 835,8 R 2, Çözgü/cm (C) Şekil.. Teorik modelden hesaplanan boşluk hacimlerinin : tkı iplik numaraları, B: atkı sıklığı, C: Çözgü sıklığı değerleri ile ilişkisi TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 55

10 KISLTMLR R n r f Φ : İplik çapı (mm) : Tabaka sayısı : Filament yarıçapı (mm) : Paketleme faktörü f : Filament Hacmi (cm 3 ) y : İplik Hacmi (cm 3 ) ρ : lif yoğunluğu (gr/cm 3 ) σ : İplik yoğunluğu (gr/cm 3 ) f : Filament Kesit lanı ( y : İplik kesit alanı (cm 2 ) E y : Ekranın yatay çözünürlüğü (Pixel) E D : Ekranın düşey çözünürlüğü (Pixel) R y : Resmin yatay çözünürlüğü (Pixel) R D : Resmin düşey çözünürlüğü (Pixel) B : Mikroskop büyütme oranı TL : Toplam lif lanı (cm 2 ) P L : Lif renginin piksel sayısı B : Toplam boşluk alanı (cm 2 ) P B : Boşluk renginin piksel sayısı T : Kumaş Kalınlığı (cm) D C : Çözgü ve atkının kısa çapları toplamı (cm) b : Çözgünün kısa yarıçapı (cm) b 2 : tkının kısa yarıçapı (cm) a : Çözgünün uzun yarıçapı (cm) a 2 : tkının uzun yarıçapı (cm) P : tkı yerleşimi (μ) P C : Çözgü yerleşimi (μ) B S : m 2 kumaştaki bağlantı sayısı KB : Kumaştaki boşluk hacmi (cm 3 ) L : Lifler arasındaki boşluk hacmi (cm 3 ) İ : İplikler arasındaki boşluk hacmi (cm 3 ) B : m 2 kumaştaki atkı lifleri arasındaki toplam boşluk hacmi (cm 3 ) CB : m 2 kumaştaki çözgü lifleri arasındaki toplam boşluk hacmi (cm 3 ) E : Kumaş resimlerinden ölçülen iplikler arasındaki boşlukların toplam hacmi (cm 3 ) B : tkı ipliğinin kesit yapısındaki boşlukların toplam alanı (µ 2 ) BC : Çözgü ipliğinin kesit alanındaki boşlukların toplam alanı (µ 2 ) KB : Resimlerden hesaplanan boşluk alanı oranı (%) T : Kumaş resminde görülmeyen boşluk hacmi (cm 3 ) D C : Kumaştaki çözgü ve atkı ipliklerinin kısa çapları toplamı (cm) C BU : m 2 kumaştaki toplam çözgü ipliği uzunluğunun atkı ipliği ile kesiştiği bölgeler için harcanan miktarı (cm) BU : m 2 kumaştaki toplam atkı ipliği uzunluğunun çözgü ipliği ile kesiştiği bölgeler için harcanan miktarı (cm) B-D-C : Bağlantı bölgesindeki (Şekil 7) B, C ve D bölgelerinin hacmi(cm 3 ) -D : Çözgü ipliğinin serbest uzunluk bölgesindeki ve D bölgelerinin hacimleri (cm 3 ) -C : tkı ipliğinin serbest uzunluk bölgesindeki ve C bölgelerinin hacimleri (cm 3 ) R BS : Örgü raporundaki bağlantı sayısı R a : Örgü raporundaki atkı sayısı R c : Örgü raporundaki çözgü sayısı S C : Çözgü sıklığı (/cm) S : tkı sıklığı(/cm) C C : Çözgü Kıvrımı (%) C : tkı kıvrımı (%) 2xa : Çözgü ve atkı ipliklerinin büyük çapı (μ) 2xb : Çözgü ve atkı ipliklerinin küçük çapı (μ) 56 TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2

11 KYNKLR/REFERENCES Militký, J and Havrdová, M, 2, Porosity nd ir Permeability Of Composite Clean Room Textiles, International Journal of Clothing Science and Technology,ol. 3, No. 3/4, pp Bhattacharjee, D, Ray, and Kothari,.K, 24, ir nd Water Permeability Characteristics Of Nonwoven Fabrics, Indian Journal of Fibre and Textile Research, ol.29, pp Dubrovski P.D, 2, olume Porosity Of Woven Fabrics, Textile Research Journal, ol. 7, No., pp Mohammadi, M, Banks-Lee, P and Ghadimi, P, 22, ir Permeability Of Multilayer Needle Punched Nonwoven Fabrics: Theoretical Method, Journal of Industrial Textiles, ol. 32, No.,pp Mohammadi, M and Banks-Lee, P, 22, ir Permeability Of Multilayered Nonwoven Fabrics: Comparison Of Experimental nd Theoretical Results, Textile Research Journal, ol. 72, No. 7, pp Çay,, assiliadis, S, Rangoussi, M and Tarakçıoğlu, I, 24, On The Use Of İmage Processing Techniques For The Estimation Of The Porosity Of Textile Fabrics, International Conference on Signal Processing, December 7-9, Istanbul, Turkey. 9. Oinuma R, 988, Effect of Stitch Length on Some Properties of Cotton x Rib Rib Knitted Fabrics, Journal of Textile Machinery Society of Japan, ol.4, No., pp Uçar, N and Yılmaz, T, 24, Thermal Properties of x, 2x2, 3x3 Rib Knit Fabrics, Fibres&Textiles in Eastern Europe, ol.2, No.3, pp Wilbik-Halgas, B, Danych, R, Wiecek, B and Kowalski, K, 26, ir and Water apour Permeability in Double-Layered Knitted Fabrics with Different Raw Materials, Fibres&Textiles in Eastern Europe, ol.4, No. 3, pp Benltoufa, S, Fayala, F and Cheikhrouhou, M, Ben Nasrallah, S., 27, Porosity Determination of Jersey Structure, UTEX Research Journal, ol.7, No.. 3. Çay,, tav, R and Duran, K, 27, Effects of Warp-Weft Density ariation and Fabric Porosity of the Cotton Fabrics on their Colour in Reactive Dyeing, Fibres & Textiles in Eastern Europe, ol. 5, No., pp Hearle, J.W.S, Grosberg, P and Backer, S, 969, Structural Mechanics of Fibers, Yarns and Fabrics, Wiley-Interscience. 5. Olsauskine, and Lasius, R.M, 23, Dependence of ir Permeability on Fabric Porosity and Integrated Fabric Firmness Factors, Materials Science, ol., No. 9, pp Petrulis, D. and Petrulyte, S., 23, Properties of Close Packing of Filament in Yarn, Fibres&Textiles in Eastern Europe, ol., No. 4, pp TS 244 EN ISO 26, 999. Tekstil-İplikler-Doğrusal Yoğunluk (Birim Uzunluk Basına Kütle) Tayini- Çile Metodu. Türk Standartları Enstitüsü, nkara. 8. TS 25 EN 49-2, 996. Tekstil-Dokunmus Kumaslar Yapı naliz Metodları- Kısım 2- Birim Uzunluktaki İplik Sayısının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, nkara. 9. TS 728 EN ISO 584, 998. Tekstil ve Tekstil Mamullerinin Kalınlık Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, nkara. 2. STM D , Standard Test Methods for Yarn Crimp and Yarn Take-up in Woven Fabrics, 24. Bu araştırma, Bilim Kurulumuz tarafından incelendikten sonra, oylama ile saptanan iki hakemin görüşüne sunulmuştur. Her iki hakem yaptıkları incelemeler sonucunda araştırmanın bilimselliği ve sunumu olarak Hakem Onaylı raştırma vasfıyla yayımlanabileceğine karar vermişlerdir. İYİ YETİŞMİŞ TEKSTİL TEKNİKERLERİ Mİ RIYORSUNUZ? İplik Dokuma Örme Tekstil Terbiyesi Boya Basma Kalite Kontrol ve Konfeksiyon ÇÖZÜM: MERKEZİMİZİN KRİYER SERİSİNİ RMKTIR Tel Fax: (232) TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2 57