Research Article

Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi

Volume: 8 Number: 3 May 15, 2025
EN TR

Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi

Abstract

Polipropilen (PP), otomotiv, ambalaj, ev eşyaları ve tekstil endüstrisi gibi pek çok alanda kullanılan termoplastik bir polimer türüdür. Boru sektöründe de yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bunun başlıca nedeni metallerde olduğu gibi korozyon oluşmaması ve buna karşı ek bir korumaya ihtiyaç duyulmamasıdır. Bu sayede çelik ve çimento sistemlerinin yerini almaktadır. Boru sistemlerinde kompozit malzemelerin kullanılması daha hafif ve ince yapılar sağlamakta ve maliyetleri azaltmaktadır. Ancak, özellikle boru çapları büyüdükçe, kompozit yapı gerekliliği artmaktadır. Bu amaçla termoset kompozitler kullanılsa da PP kompozitlerin bunlara göre birçok avantajı bulunmaktadır. Bunlar yüksek dayanım, hafiflik, yüksek kimyasal direnç, düşük su emilimi, düşük maliyetli ve geri dönüşüm kabiliyetidir. Ancak PP kompozit üretimindeki temel sorun fiber-matris arayüzey oluşumudur. Bu sorunun üstesinden gelmek için melez iplikler geliştirilmiştir. Çeşitli türleri olmakla birlikte genel olarak takviye elyaf ve polimer elyaf karışımlarından oluşmaktadırlar. Bu sayede, sıcaklık altında işlenmesi sırasında polimer elyaf ergiyip takviye elyafları içine daha iyi emdirilebilir. Bu çalışmada cam elyaf takviyeli PP borular elde etmek amacıyla elyaf sarma işlemi uygulanmıştır. PP'yi daha kolay takviyelendirmek için cam elyaf/PP melez iplikler kullanılmıştır. Geleneksel olarak termosetlerin işlenmesinde kullanılan elyaf sarma işlemi, ısı ve basınç sistemleri ilavesiyle melez iplikler için modifiye edilmiştir. Helisel ve çevresel sarım teknikleri, ayrıca bunların kombinasyonu uygulanmıştır. Üretilen borulardan çevresel ve eksenel yönlerde numuneler alınmıştır. Çekme, eğme ve darbe testleri yapılarak, sonuçlar takviyesiz borular ile karşılaştırılmıştır. Üretilen tüm melez iplikli borular takviyesiz boruya göre daha yüksek modül ve dayanım göstermiştir. Genel olarak kombinasyonlu sarım tekniğiyle üretilen kompozit borudan özellikle çevresel yönde en yüksek sonuçlar alınmıştır.

Keywords

Supporting Institution

Yıldız Teknik Üniversitesi 2014-07-02-GEP-02; Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı San-Tez Programı 01549.STZ.2012-2

Project Number

Yıldız Teknik Üniversitesi 2014-07-02-GEP-02; Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı San-Tez Programı 01549.STZ.2012-2

Thanks

Bu çalışma, Yıldız Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi 2014-07-02-GEP-02 kodlu proje kapsamında ve Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı San-Tez Programı 01549.STZ.2012-2 kodlu proje kapsamında desteklenmiş.

References

  1. Akhmetov RR, Krainov SA, Nazarova MN, Tsenev AN, 2018. Research of main gas pipeline (steels X65, X60, 17G1S) susceptibility to stress corrosion cracking, hydrogen uptake and ST 37-2 steel fatigue testing. Earth Environ Sci, 194: 042018.
  2. Alabtah FG, Mahdi E, Eliyan FF, 2021. The use of fiber reinforced polymeric composites in pipelines: A review. Compos Struct, 276: 114595.
  3. Alsabri A, Al-Ghamdi SG, 2020. Carbon footprint and embodied energy of PVC, PE, and PP piping: Perspective on environmental performance. Energy Rep, 6: 364–370.
  4. Baali B, Benmounah A, Rokbi M, 2020. Mechanical characterization and optimum design of wound glass-fiber-reinforced polymer pipes based on the winding angle and the number of plies. Mech Compos Mater, 56: 673–684.
  5. Bai Y, Yu B, Cheng P, Wang N, Ruan W, Tang J, Babapour A, 2015. Bending behavior of reinforced thermoplastic pipe. J Offshore Mech Arct Eng, 137(2): 021701.
  6. Balkan O, Demirer H, Ezdeşir A, Yıldırım H, 2008. Effects of welding procedures on mechanical and morphological properties of hot gas butt welded PE, PP, and PVC sheets. Polym Eng Sci, 48(4): 732–746.
  7. Barber P, Atkinson JR, 1974. The use of tensile tests to determine the optimum conditions for butt fusion welding certain grades of polyethylene, polybutene-1 and polypropylene pipes. J Mater Sci, 9(9): 1456–1466.
  8. Boon YD, Joshi SC, Bhudolia SK, 2021. Filament winding and automated fiber placement with in situ consolidation for fiber reinforced thermoplastic polymer composites. Polymers, 13(12): 1951.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Composite and Hybrid Materials, Material Characterization, Polymer Technologies

Journal Section

Research Article

Publication Date

May 15, 2025

Submission Date

October 17, 2024

Acceptance Date

March 28, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 8 Number: 3

APA
Altınbay, A., Dogu, M., & Ünal, A. (2025). Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi. Black Sea Journal of Engineering and Science, 8(3), 793-798. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1569246
AMA
1.Altınbay A, Dogu M, Ünal A. Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi. BSJ Eng. Sci. 2025;8(3):793-798. doi:10.34248/bsengineering.1569246
Chicago
Altınbay, Aylin, Mustafa Dogu, and Ahmet Ünal. 2025. “Cam Elyaf Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 (3): 793-98. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1569246.
EndNote
Altınbay A, Dogu M, Ünal A (May 1, 2025) Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 3 793–798.
IEEE
[1]A. Altınbay, M. Dogu, and A. Ünal, “Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi”, BSJ Eng. Sci., vol. 8, no. 3, pp. 793–798, May 2025, doi: 10.34248/bsengineering.1569246.
ISNAD
Altınbay, Aylin - Dogu, Mustafa - Ünal, Ahmet. “Cam Elyaf Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8/3 (May 1, 2025): 793-798. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1569246.
JAMA
1.Altınbay A, Dogu M, Ünal A. Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi. BSJ Eng. Sci. 2025;8:793–798.
MLA
Altınbay, Aylin, et al. “Cam Elyaf Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi”. Black Sea Journal of Engineering and Science, vol. 8, no. 3, May 2025, pp. 793-8, doi:10.34248/bsengineering.1569246.
Vancouver
1.Aylin Altınbay, Mustafa Dogu, Ahmet Ünal. Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi. BSJ Eng. Sci. 2025 May 1;8(3):793-8. doi:10.34248/bsengineering.1569246

                            24890