A TECHNICAL ANALYSIS ON THE USE OF FABRICS COATED WITH COMPOSITE MATERIALS AS PROTECTIVE TEXTILES

Abstract

Nowadays, the use of low-cost, environmentally friendly and naturally sourced materials has come to the forefront in many sectors including the textile sector. This study aims to investigate the flame retardancy properties of 100% cotton and polyester fabrics by coating them with micronized pumice. For this purpose, micronized pumice was applied to the fabric surfaces and the surface morphology was examined with Scanning Electron Microscope (SEM). Flame retardancy, air permeability and tear resistance properties of the fabrics were evaluated with standard test methods. A decrease was observed in the air permeability values of the coated fabrics. In flame retardancy analyses, it was determined that cotton fabrics exhibited better properties compared to polyester fabrics. It was determined that pumice-added fabrics showed a significant improvement in ignition and sample burning time compared to fabrics without additives. In addition, an increase in tear resistance was recorded in the warp and weft directions of the fabrics. A process step that may be suitable for protective textile applications was developed on polyester and cotton fabrics coated with composite material.

Keywords

• Flame Retardant
• Micronized Pumice
• Protective Textile

KOMPOZİT MALZEME İLE KAPLANMIŞ KUMAŞLARIN KORUYUCU TEKSTİL OLARAK KULLANIMI ÜZERİNE TEKNİK BİR ANALİZ

Abstract

Günümüzde, düşük maliyetli, çevre dostu ve doğal kaynaklı malzemelerin kullanımı, tekstil sektörü de dahil olmak üzere birçok sektörde ön plana çıkmaktadır. Bu çalışma, %100 pamuklu ve polyester kumaşlar mikronize pomza ile kaplanarak güç tutuşurluk özelliklerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, kumaş yüzeylerine mikronize pomza uygulanarak yüzey morfolojisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Kumaşların güç tutuşurluk, hava geçirgenliği ve yırtılma mukavemeti özellikleri, standart test yöntemleri ile değerlendirilmiştir. Kaplama uygulanmış kumaşların hava geçirgenliği değerlerinde azalma gözlenmiştir. Güç tutuşurluk analizlerinde, pamuklu kumaşların polyester kumaşlara kıyasla daha iyi özellik sergilediği belirlenmiştir. Pomza katkılı kumaşların, katkısız kumaşlara göre ateşleme ve numune yanma süresinde belirgin iyileşme gösterdiği saptanmıştır. Ayrıca, kumaşların çözgü ve atkı yönlerinde yırtılma mukavemetinde artış kaydedilmiştir. Koruyucu tekstil uygulamaları için uygun olabilecek bir işlem aşaması, kompozit malzeme ile kaplanmış polyester ve pamuk kumaşlar üzerinde geliştirilmiştir.

Keywords

• Güç Tutuşurluk
• Mikronize Pomza
• Koruyucu Tekstil

References

1. Abo-Shosha, M. H., & Ibrahim, M. A. 1992. Water Soluble Polyether Polyurethanes as Finishing Additives in Easy Care Finishing of Cotton Fabrics. SCIENCE INTERNATIONAL-LAHORE-, 4, 163-163.
2. Akçalı, K., Bulut, M. O., 2022. Pomza, Amorf Silika ve Kolemanit Katkılı Baskı ve Sol Jel Yöntemi Kullanılarak Polyester Kumaşların Fiziksel Özelliklerinin Geliştirilmesi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 17 (2022) 384-403.
3. Akçali, K., & Bulut, M. O. 2019. A new finishing process of cotton fabric. Industria Textila, 70(2), 101-110.
4. Alay, S., Alkan, C., Göde, F., 2012. Steady-State Thermal Comfort Properties of Fabrics Incorporated with Microencapsulated Phase Change Materials. The Journal of The Textile Institute, 103:7, 757-765.
5. Backer, S. 1951. The relationship between the structural geometry of a textile fabric and itsphysical properties, part IV: Interstice geometry and air permeability, Textile Research Journal,21, 703-714.
6. Baykal, P. D., & Karataş, E. 2021. Güç Tutuşurluk Apresinin Denim Kumaş Performans Özelliklerine Etkisinin Araştırılması. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 36(1), 43-54.
7. Brandrup, J., Immergut, E. H., Grulke, E. A., Abe, A., & Bloch, D. R. (Eds.). 1999. Polymer handbook (Vol. 89, pp. V87-V90). New York: Wiley.
8. Carosio, F., Alongi, J., Malucelli, G., 2012. Layer by Layer Ammonium Polyphosphate-based Coatings for Flame Retardancy of Polyester–Cotton Blends. Carbohydrate Polymers. 88 (2012) 1460– 1469).

9. Çeven, E.K., Süle, G., Gürarda, A., Ersöz, A., 2011. Metal İplikli Dokuma Kumaşların Hava Geçirgenliğinin İncelenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 16, Sayı 2.
10. Covaci, A., Harrad, S., Abdallah, M. A. E., Ali, N., Law, R. J., Herzke, D., & de Wit, C. A. 2011. Novel brominated flame retardants: a review of their analysis, environmental fate and behaviour. Environment international, 37(2), 532-556.
11. Duran, K., Bahtiyari, M.İ., Özdemir, D. 2005. Pomza Taşı ile Denim Yıkama, Türkiye Pomza Sempozyumu ve Sergisi, s313-320, Isparta, Türkiye.
12. Gemci, R., Gülşen, G., 2010. Güç Tutuşur Kumaş Üretiminde Bor Bileşiklerinin Kullanılması. Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4(1), 1-10.
13. Gündüz, L. 2008. The Effects of Pumice Aggregate/Cement Ratios on the Low-strength Concrete Properties. Construction Building Materials. 22(5),721.
14. Gündüz, l., Şapcı, N., Davraz, M. 2005. Pomza Madenciliği Endüstrisi ve Türkiye Açısından Önemi (Gelişen Yeni Bir Sektör), Türkiye 19. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Fuarı, IMCET 2005, İzmir, 9-12 Haziran.
15. Havlová, M. 2014. Model of Vertical Porosity Occurring in Woven Fabrics and its Effect on Air Permeability. Fibres & Textiles in Eastern Europe.
16. Horrocks, A. R & Anand, S. C. 2000. Teknik Tekstiller El Kitabı. Türk Tekstil Vakfı. İstanbul.
17. Horrocks, A. R. 1996. Developments in Flame Retardants for Heat and Fire Resistant Textiles-the Role of Char Formation and İntumescence. Polymer Degradation and Stability. 54(2-3), 143–154. doi:10.1016/S0141-3910(96)00038-9.
18. Horrocks, A. R. 2011. Flame Retardant Challenges for Textiles and Fibres: New chemistry Versus İnnovatory Solutions. Polymer Degradation and Stability, 96(3), 377–392. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2010.03.036.
19. Koyuncu, M. 2018. The influence of pumice dust on tensile, stiffness properties and flame retardant of epoxy/wood flour composites. Journal of Tropical Forest Science, 89-94.
20. Levchik, S. V., & Weil, E. D. 2004. A Review on Thermal Decomposition and Combustion of Thermoplastic Polyesters. Polymers for Advanced Technologies. 15(12), 691–700.
21. Liu, Y., Pan, Y. T., Wang, X., Acuña, P., Zhu, P., Wagenknecht, U., ... ve Wang, D. Y. 2016. Effect of Phosphorus-Containing İnorganic–Organic Hybrid Coating on the Flammability of Cotton Fabrics: Synthesis, characterization and flammability. Chemical Engineering Journal, 294, 167-175.
22. Öncü, G., & Şapcı, N. 2023. Protective properties of different fabrics using micronized pumice. Indian Journal of Fibre & Textile Research (IJFTR), 48(3), 320-325.
23. Rakhman, A., Diharjo, K., Raharjo, W. W., Suryanti, V., & Kaleg, S. 2022. Improvement of fire resistance and mechanical properties of Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) composite prepared from combination of active nano filler of modified pumice and commercial active fillers. Polymers, 15(1), 51.
24. Scelzo, W.A. and Backer, S. and Boyce, M.C. 1994. Mechanistic Role of Yarn and Fabric Structure in Determining Tear Resistance of Woven Cloth - Part I: Understanding Tongue Tear, Textile Research Journal. 64, 291- 303.
25. Turan, R.B., Okur, A., 2008. Kumaşlarda Hava Geçirgenliği, Tekstil ve Mühendis, Yıl 15, Sayı 72, 16-25.
26. Uğur, Ş. S. 2023. Polyester Kumaşlarin Polianilin Esasli Çok Tabakali Kaplama İşlemi İle İletkenlik Ve Uv-Koruma Özelliklerinin Geliştirilmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 11(2), 837-843.
27. Varghese, N., Thilagavathi, G. 2015. Development of woven stretch fabrics and analysis on handle, stretch, and pressure comfort. The Journal of the Textile Institute, 106(3), 242–252. doi.org/10. 1080/00405000.2014.914652.
28. Wang, B., Sheng, H., Shi, Y., Hu, W., Hong, N., Zeng, W., ... & Hu, Y. 2015. Recent advances for microencapsulation of flame retardant. Polymer degradation and stability, 113, 96-109.