Otomotiv İç Mekânlarında Kullanılan Doğal Elyaf Takviyeli İğnelenmiş Dokunmamış Kumaşların Ses Yutum Özellikleri

Zeliha ÇAVUŞ; *Mustafa Sabri ÖZEN; Aysun GENÇTÜRK;

Serdar EVİRGEN; *Mehmet AKALIN

ŞİTEKS, Şişmanlar Tekstil Sanayi ve Ticaret A.Ş. Saray, TEKİRDAĞ

*Marmara Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Kadıköy, İSTANBUL

Özet

Bu çalışmada, keten ile kenevir liflerinin %50/50 oranında ayrı ayrı polipropilen lifleri ile karıştırılması sonucunda, 1300g/m2, 1600g/m2 ve 2200g/m2 şeklinde üç farklı kumaş ağırlığında üretilen dokunmamış kumaşların ses yutum özellikleri araştırılmıştır. Üretilen dokunmamış kumaşların ses yutum özellikleri 100-5000Hz frekans aralığında ölçülmüş ve sonuçlar ses yutum katsayısı biriminde verilmiştir. %50/50 lif karışım oranında kenevir ve polipropilen liflerinden üretilen dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerinde kumaş metre kare ağırlığının etkisi grafik şeklinde gösterilmiştir.

Üretim çalışması, daha tutarlı ve doğru sonuçlar elde etmek amacıyla düşük kapasiteli laboratuvar tipi makineler yerine büyük kapasiteli endüstriyel tip makinelerde yapılmıştır. Lifler öncelikle harmanlanmış, sonrasında taraklanmış, serilmiş ve iğnelenmiştir. Tülbent tabakası, tarak makinesinde oluşturulmuştur. Üretilen tülbent, istenen birim metrekare ağırlığa göre çapraz serme makinesinde üst üste katlanmıştır. Katlanmış tülbent tabakaları içerisindeki lifler, iğneleme makinelerinde iğnelenerek birbirlerine bağlanmış ve kumaş üretimi bu şekilde tamamlanmıştır.

İğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum katsayıları, ASTM 1050-98 standardı kapsamında 100-5000Hz frekans aralığında empedans tüp yöntemine göre ölçülmüştür.

PP/Keten liflerinden üretilen dokunmamış kumaşın, 1600g/m2 ve 2200g/m2 kumaş ağırlığında, orta ve yüksek frekansta, PP/Kenevir liflerinden üretilen kumaşlara kıyasla daha yüksek ses yutum katsayısı değerleri aldığı bulunmuştur. 1300g/m2 kumaş ağırlığında PP/Keten ve PP/Kenevir liflerinden üretilen dokunmamış kumaşların frekansa karşı ses yutum katsayısını gösteren grafiklerdeki trendin birbirilerine çok benzer ve ses yutum katsayısı değerlerinin birbirine çok yakın olduğu görülmüştür.

%50/50 oranda kenevir ve polipropilen liflerinden 1300g/m2, 1600g/m2 ve 2200g/m2 gibi üç farklı kumaş ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı değerleri, kumaş ağırlığında olan artışla birlikte yükselmiştir. Kumaş ağırlığı ve ses yutum katsayısı arasında pozitif bir ilişki olduğu bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Doğal Elyaf, Dokunmamış Kumaş, Ses Yutum Katsayısı, İğneleme Teknolojisi

I. Giriş

İstenmeyen veya aşırı ses olarak tanımlanan gürültü, su ve hava kirliliği gibi bir kirlilik türü olarak kabul edilmekte ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadır. Çevremizde ve çalıştığımız işyerlerinde uzun süre gürültüye maruz kalma; stres, işitme kaybı, yorgunluk, konsantrasyon eksikliği, uyku bozukluğu, verimlilik kaybı, iletişim güçlüğü, uyku eksikliği ve halsizliğe ilaveten, kalp, damar hastalıkları, bilişsel bozukluk, kulak çınlaması, sıkıntı ve iç kulak hasarı gibi daha ciddi sorunlara kadar değişen bir çok hastalığa neden olabilmektedir.

1971 yılında, Dünya Sağlık Örgütü (WHO), gürültünün, insan sağlığına yönelik başlıca çevresel tehditlerden biri olarak kabul edilmesi gerektiğini ifade etmiştir. İşyerlerinde kullanılan makinelerden, sosyal faaliyetlerden (gece kulübü, konser, canlı spor karşılaşmaları, yüksek sesli müzik) ve ulaşım araçlarından (karayolu, demiryolu ve havayolu trafiği vb.) kaynaklanan gürültüden insan sağlığını korumak gereklidir. Yaşadığımız binalarda, kullandığımız araçlarda, uçaklarda ve sinema salonları gibi kapalı mekânlarda akustik konforu sağlamak amacıyla birçok materyal ve yöntem geliştirilmektedir. [1] Yaygın olarak kullanılan sentetik elyaf esaslı materyallere kıyasla, doğal liflerden geliştirilen materyaller otomotiv, endüstriyel ve inşaat/yapı gibi teknik tekstil uygulamalarında çevre dostu çözümler sunmaktadır. [2] Doğal liflerden üretilen dokunmamış kumaş esaslı ürünler, cam yünü, taş yünü ve asbest esaslı materyallere bir alternatif olarak binalarda yalıtım malzemesi olarak kullanılabilir. [3]

Özellikle otomobil üreticileri için, araçların yolcu bölmelerinde motordan, lastiklerden ve yoldaki trafikten gelen istenmeyen gürültünün azaltılması çok önemli bir konudur. Gürültü kontrol uygulamalarında en çok tercih edilen ses yutum materyalleri lif esaslı olan dokunmamış kumaşlardır. Araçların iç kısımlarında, yer halısı, tavan döşemesi, bagaj yan halısı, şapkalık, kapı panelleri, gövde bagaj halısı, çamurluk koruyucu, paspas, motor ses yalıtım materyali, ön göğüs materyali ve ön kaput altı kumaşı gibi, form verilmiş ve monte edilmiş ses yutum özelliğine sahip dokunmamış kumaşlar kullanılmaktadır. Araç içlerinde kullanılan dokunmamış kumaşlar tekstil kumaşlarına kıyasla uygun maliyet, kolay şekil alma, geri kazanım, dikkat çeken maliyet/performans oranı gibi daha üstün özelliklere sahiptir. Tüm bu bilgilere ilaveten, dokunmamış kumaşlar, kalınlık, birim metre kare ağırlığı ve hacimlilik vb. gibi kullanım alanında özel olarak istenen ve belirlenen özelliklerde tasarlanabilmektedir. Sahip olduğu gözenekli yapısı ve yüksek yüzey alanı, ses yutum özelliği istenen teknik tekstil uygulamalarında dokunmamış kumaşları daha cazip hale getirmektedir. [4], [5]

Ses dalgalarının kolayca içeri girmesine izin veren dokunmamış kumaşlar, yapısı itibariyle birbirine bağlı boşlukları olan gözenekli bir yapıdan oluşmaktadır. Gözenekli malzeme gelen ses dalgalarına maruz kaldığında, malzeme içerisindeki hava molekülleri titreşmeye zorlanır ve bunu yaparken orijinal enerjilerinin bir kısmını kaybeder. Bunun nedeni, hava moleküllerinin enerjisinin bir kısmının, malzeme içindeki iç gözenek ve tünellerin duvarlarındaki termal ve viskoz kayıplar nedeniyle ısıya dönüştürülmesidir. [3], [5]

Şekil1-Nonwoven Fabric Applications in Automotive Interior-Otomotiv İç Mekanlarında Dokunmamış Kumaş Uygulamaları

Lif esaslı materyaller, sahip oldukları gözenekli yapı sayesinde gürültünün azaltılması amacıyla sıkça kullanılmaktadır. [6] Günümüzde ses yutum özelliği olan dokunmamış kumaşlar, sıklıkla biyolojik bozunma ve çevre dostu gibi özellikleri bulunmayan geri kazanılmış polyester, orijinal polyester ve polipropilen liflerinden üretilmektedir. [7] Çevre koruma, biyolojik olarak parçalanabilme ve sürdürülebilirlik çok önemli konular olduğundan, otomotiv tekstillerinde, sentetik liflere alternatif materyaller olarak keten, kenevir, kenaf, jüt ve kapok gibi doğal liflerin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Doğal lifler, ses yutum özelliğine sahip materyallerin geliştirilmesinde kullanılabilecek etkili bir hammadde olarak kabul edilmektedir.

Metrekare başına kumaş ağırlığı ve kalınlık önemli parametreler olduğundan, ses yutum özellikli dokunmamış kumaşların üretiminde doku oluşturma ve doku bağlama yöntemleri olarak Tarak Makinesi/İğneleme ve Hava ile Serme /Isı ile Bağlama teknolojileri tercih edilmektedir.

Daha önce yapılan bilimsel çalışmalarda, birçok araştırmacı ve bilim adamı, dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerinde lif türüne ilaveten lif ve kumaş özelliklerinin etkisini araştırmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, lif inceliğinin, düşük kumaş yoğunluğunun (g/cm3), yüksek kalınlık ve yüksek birim metre kare ağırlığının (gramaj) dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerine pozitif bir etkisi olduğunu göstermektedir. Gomez ve arkadaşları; kumaşın ses yutum performansının kumaş kalınlığının artırılarak ya da düşük çapta lifler (ince lifler) kullanılarak geliştirilebileceğini ifade etmiştir. [8] Guzdemir ve arkadaşları; Jüt, keten, kenevir ve kenaf liflerinin yapı/bina ve otomotiv uygulamalarında polipropilen ve polyester gibi sentetik liflerin yerine kullanılabileceğini belirtmiştir. Bu doğal liflerin kesikli PLA lifleri ile karıştırılabileceğini vurgulamıştır. [9] Polilaktik lifler (PLA) biyolojik olarak bozunma özelliği ile çok önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak fiyatının yüksek oluşu ve yavaş bir şekilde biyolojik olarak bozunması kullanımını sınırlamaktadır. Zhang; bambu, pamuk, keten ve PLA liflerinden tarak makinesi ve iğneleme makinelerinde üretilen bitkisel esaslı kompozit ürünlerin ses yutum ve titreşim sönümleme özelliklerini incelemiştir. En iyi akustik performans bambu/pamuk/PLA kompozit ürününde elde edilmiştir. [10] Pasayev ise tavuk tüylerinden üretilen dokunmamış tülbent dokunun ses yutum özelliklerini incelemiştir. Bu çalışmada dokunmamış tülbent yapının ses yutum malzemesi olarak kullanılabileceği ifade edilmiştir. [1] Bhat ve arkadaşları; mikro lif esaslı yapının dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerine etkisini incelemiştir. Polipropilen esaslı eriyikten püskürtme teknolojisiyle üretilmiş (melt-blown) dokunmamış kumaşın iyi derecede ses yutum davranışı gösterdiğini bulmuştur. [11] Islam ve arkadaşları; kumaş kalınlığı ve kumaş gramajı arttıkça ve kumaşın hava geçirgenliği azaldıkça, sesin bir taraftan diğer tarafa iletiminin azaldığını ve ses yutumunun arttığı ifade edilmiştir. [12] Muthukumar ve arkadaşları; keten ve düşük sıcaklıkta erime özelliğine sahip PET polyester liflerinden oluşan iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ısı ve ses yalıtım özelliklerini incelemiştir. 115°C’de düşük erime sıcaklığına sahip PET polyester lifleri keten lifleri ile %10, %20 ve %30 oranlarında karıştırılmıştır. Orta ve yüksek frekanslarda daha iyi ses yutum değerleri elde edilmiştir. Düşük erime sıcaklıktaki bağlayıcı PET polyester lifin oranının artmasıyla ses yutum özelliği arasında önemli bir değişim görülmemiştir. Keten lifinde, lümen olarak bahsedilen kanala benzeyen boşluklu alanın olmasının, lifin ses yutum özelliğine pozitif yönde katkı sağladığı düşünülmektedir. [3]

Şekil2-Some of the Vegetable Fibres-Bitkisel Lif Örnekleri

Thilagavathi ve arkadaşları; %100 ananas lifinden (PALF) ve ananas/düşük sıcaklıkta eriyen polyester lif karışımından üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses ve ısı yalıtım özelliklerini karşılaştırmıştır. Ananas ve düşük sıcaklıkta eriyen polyester lif karışımından üretilen dokunmamış kumaşlar daha iyi ses yutum özelliği sergilemiştir. [13] Campeau ve arkadaşları; yapmış olduğu çalışmasında lif yapısındaki boşluklu yapının kumaşın akustik özelliğinde çok küçük etkiye sahip olduğunu ispatlamıştır. [14] Tang ve arkadaşları; yuvarlak, içi boş ve üçgen şekilde özel olarak hazırlanmış elyaf enine kesitlerinin kumaşların akustik özelliklerinin geliştirilmesinde faydalı olduğunu belirtmiştir. [6] Ganesan ve Karthik; dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerinde pamuk, kapok ve ipekotu lif karışımlarının, kumaş ağırlığının ve kumaş yoğunluğunun etkisini araştırmıştır. Metrekare başına kumaş ağırlığı ile ses yutumu arasında pozitif doğrusal bir ilişki, kumaş yoğunluğu (g/cm3) ile ses yutum arasında negatif ilişki olduğu bulunmuştur. Unutulmamalıdır ki, kumaş yapısının gözenekli olması da ses yalıtımında ve gürültünün azaltılmasında çok önemli bir parametredir.  [7] Liu ve arkadaşları; polipropilen ve içi boş polyester lifleri ile kapok liflerinin karıştırılmasından üretilen kompozit dokunmamış kumaşların 100-500Hz frekans aralığında ses yutum özelliklerini incelenmiştir. Kapok elyafının düşük frekansta çok üstün akustik özelliklere sahip olduğu bulunmuştur. [15]

Bu çalışmada, %50/50 elyaf karışım oranında PP/Keten ve PP/Kenevir lif karışımlarından üretilen dokunmamış kumaşların 100-5000Hz frekans aralığınsa ses yutum özellikleri incelenmiştir. Buna ilaveten, PP/Kenevir liflerinden 1300g/m2, 1600g/m2 ve 2200g/m2 kumaş metre kare ağırlıklarında üretilen dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerinde kumaş ağırlığının etkisi araştırılmıştır.

Şekil3-Natural Fibre Reinforced Nonwoven Composites-Doğal Elyaf Takviyeli Dokunmamış Kumaş Esaslı Kompozit Ürünler

II. Materyal ve Yöntem

II.1. Materyal

Kenevir ve keten lifleri Romanya’daki yerel üreticiden temin edilmiştir. Tekstil endüstrisinde iplik üretiminde kullanılan ince keten lifler, dokunmamış kumaş endüstrisi için uygun maliyette olmadığından, bu çalışmada kaba keten lifleri tercih edilmiştir. Keten ve kenevir lifleri üretim çalışmasından önce alkali çözeltileri ile muamele edilmemiş, bir ön işleme tabi tutulmamıştır.

Çalışmada 6.7dtex inceliğinde, 75mm uzunlukta kesikli polipropilen elyaf kullanılmıştır. Liflerin mekanik özellikleri TSE EN ISO 5079 “Tekstil Liflerinin Kopma Mukavemeti ve Uzamasının Belirlenmesi” standardına göre test edilmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan liflerin mekanik özellikleri ve incelik değerleri aşağıdaki Tablo1’de gösterilmiştir.

TenacityMukavemet

(cN/tex)

ElongationUzama

(%)

   Fibre FinenessLif İnceliği

(tex)

Polypropylene (Polipropilen) 27,42 198,58              0,670
Flax (Keten) 45,72 4,5154 4,488
Hemp (Kenevir) 53,82 6,2860 6,941

II.2. Tülbent Doku Oluşturma

Kesikli polipropilen lifleri, ayrı ayrı keten ve kenevir lifleri ile %50/50 oranında karıştırılmıştır. Üretim çalışması laboratuvar tipi makineler yerine daha doğru ve tutarlı sonuçlar elde etmek amacıyla tarak makinesi, çapraz serme, ön iğneleme ve yüksek devirli iğneleme makinelerinden oluşan endüstriyel tip üretim hattında gerçekleştirilmiştir.

II.3. Doku Bağlama-İğnelenmiş Dokunmamış Kumaş Üretimi

Tülbent dokular tarak makinesinde üretilmiş ve istenen tülbent doku ağırlığına göre çapraz serme makinesinde katlanmıştır. Liflerin birbirine paralel serildiği tülbent dokular, ön iğneleme makinesinde cm2 başına 5 vuruş ile iğnelenmiştir. Ön iğnelenmiş dokunmamış kumaşlar ikinci ve üçüncü iğneleme makinelerinde iğnelenerek daha mukavemetli hale getirilmiştir. Dokunmamış kumaşlar her iki iğneleme makinesinde sırasıyla 50vuruş/cm2 ve 45vuruş/cm2 sıklıkta iğnelenerek üretilmiştir. Tüm iğneleme prosesinde iğne penetrasyon derinliği 10mm olarak belirlenmiştir.

III. Test Sonuçları

İğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum özellikleri BSWA TECH empedans tüp sistemi kullanılarak ASTM 1050-98 numaralı standart kapsamında 100-5000Hz frekans aralığında ölçülmüştür. Dokunmamış kumaşlar düşük, orta ve yüksek frekanslar için 100mm ve 30mm çapta kesilerek hazırlanmıştır.

Şekil4-The Values of Sound Absorption Coefficient of PP/Hemp Nonwoven Fabric-PP/Kenevir Esaslı Dokunmamış Kumaşların Ses Yutum Katsayısı Değerleri

Şekil4’de %50/50 oranında kesikli polipropilen ve kenevir liflerinden 1300g/m2, 1600g/m2, 2200g/m2 gibi üç farklı kumaş ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum özelliklerinde kumaş metre kare ağırlığının etkisi gösterilmiştir. Ses yutum sonuçları ses yutum kaysayısı biriminde verilmiştir. İğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı değerleri 100Hz ile 5000Hz aralığındaki frekanslarda ölçülmüştür. Tüm iğnelenmiş dokunmamış kumaşların, düşük frekans aralığında oldukça düşük  ses yutum katsayısı değerine sahip olduğu görülmüştür.

Metrekare başına gram olarak kumaş ağırlığı artıkça, 500Hz’den itibaren tüm kumaşların ses yutum katsayısı değerleri artmıştır. Bunun sebebi kumaş ağırlığı arttıkça kumaş yapısı içerisindeki lif sayısı ve dolayısıyla lif yüzey alanının arttığı ve böylece ses dalgalarının dokunmamış kumaş yapısı içerisindeki kat edeceği mesafenin fazlalaştığı şekilde açıklanabilir. Ses dalgalarının sönümlenmesi dokunmamış kumaş içerisindeki dolambaçlı yollara bağlıdır. [16]

Kenevir/PP esaslı iğnelenmiş dokunmamış kumaşların 100-500Hz düşük frekans aralığında kötü bir ses yutum performansı göstermesi dikkat çekicidir. Dokunmamış kumaş yapısı içerisine yerleştirilebilecek ses yutum özelliğine sahip viskoz bir iç tabaka ses sönümleme etkisini artırabilir. [4] Yapıların düşük frekanslarda ses yutum özelliğinin daha iyi olması için, ya materyalin kalınlığının artırılması ya da ses yutum materyali ile sert destek malzemesi arasında hava boşluğu bırakılmasının gerektiği önerilmektedir. [16], [17]

Şekil5-Sound Absorption and Insulation Mechanisms-Ses Yutum ve Yalıtım Mekanizmaları

Şekil6-The Values of Sound Absorption Coefficient of PP/Hemp and PP/Flax Nonwoven Fabric at 1300g/m2 Fabric Weight-1300g/m2 PP/Kenevir ve PP/Keten Esaslı Dokunmamış Kumaşların Ses Yutum Katsayısı Değerleri

Şekil6’te %50/50 elyaf karışım oranında Polipropilen/Keten ve Polipropilen/ Kenevir liflerinden 1300g/m2 kumaş metre kare ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların 100-5000Hz frekans aralığında ses yutum katsayısı sonuçları karşılaştırılmıştır. Her iki dokunmamış kumaşında ses yutum katsayısı sonuçlarının 500-5000Hz aralığında sürekli arttığı görülmüştür. PP/Keten ve PP/Kenevir dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı grafiklerindeki trendin birbirine benzer olduğu gözlemlenmiştir. Her iki iğnelenmiş dokunmamış kumaşta 100-500Hz düşük frekans aralığında kötü bir ses yutum performansı sergilemiştir. Bu sonuç, düşük frekansta ses dalgasının dalga boyunun daha uzun olması ve ses dalgasının düşük frekansta kumaş yapısı içerisinde yayılma mesafesinin daha az olduğu şeklinde yorumlanabilir.

Şekil7-The Values of Sound Absorption Coefficient of PP/Hemp and PP/Flax Nonwoven Fabric at 1600g/m2 Fabric Weight-1600g/m2 PP/Kenevir ve PP/Keten Esaslı Dokunmamış Kumaşların Ses Yutum Katsayısı Değerleri

Şekil7’te %50/50 elyaf karışım oranında Polipropilen/Keten ve Polipropilen/Kenevir liflerinden 1600g/m2 kumaş metre kare ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların 100-5000Hz frekans aralığında ses yutum katsayısı sonuçları karşılaştırılmıştır. Her iki kumaşında 400-5000Hz frekans aralığında ses yutum katsayısı sonuçlarının sürekli artmakta olduğu görülmüştür. PP/Keten esaslı dokunmamış kumaş, 1250-4000Hz frekans aralığında PP/Kenevir esaslı dokunmamış kumaştan daha yüksek ses yutum katsayısı değerleri almıştır. PP/Keten ve PP/Kenevir esaslı dokunmamış kumaşların 100Hz ile 1000Hz arasındaki frekanslarda ise hemen hemen aynı ses yutum katsayısı değerleri aldığı görülmüştür.

Şekil8-The Values of Sound Absorption Coefficient of PP/Hemp and PP/Flax Nonwoven Fabric at 2200g/m2 Fabric Weight-2200g/m2 PP/Kenevir ve PP/Keten Esaslı Dokunmamış Kumaşların Ses Yutum Katsayısı Değerleri

Şekil8’te %50/50 elyaf karışım oranında Polipropilen/Keten ve Polipropilen/Kenevir liflerinden 2200g/m2 kumaş metre kare ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların 100-5000Hz frekans aralığında ses yutum katsayısı sonuçları karşılaştırılmıştır. Her iki kumaşında ses yutum katsayısı değerleri 315-5000Hz frekans aralığında sürekli artış göstermiştir. PP/Keten esaslı liflerden üretilen dokunmamış kumaş, 315-2500Hz frekans aralığında PP/Kenevir esaslı olan kumaşa kıyasla daha yüksek ses yutum katsayısı değerleri almıştır. Bu sonuç keten liflerinin kenevir liflerinden daha ince olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Keten lifleri, kenevir liflerinden daha ince olduğu için, keten liflerinden üretilen dokunmamış kumaş daha fazla lif içerir. Bu sonuç, dokunmamış kumaşta lif yüzey alanında bir artışa ve daha yüksek ses emiciliğine yol açar. PP/Keten ve PP/Kenevir lif karışımlarından üretilen dokunmamış kumaşların düşük frekans aralığında düşük ses yutum katsayısı değerleri aldığı görülmektedir. Bunun sebebi daha öncede ifade edildiği gibi, düşük frekansta ses dalgasının dalga boyunun daha büyük olması ve bu dalganın yayılmasının az olması şeklinde açıklanabilir. Sonuç olarak ses enerjisinin düşük frekanslarda kumaş yapısı içerisinde yayılması az, yüksek frekanslarda ise fazladır. Geliştirilen bu dokunmamış kumaşlar orta ve yüksek frekanstaki ses yutum uygulamalarında kullanılabilir. Düşük frekanslarda iyi derecede ses yutum özelliğine sahip dokunmamış kumaşlar geliştirilmelidir.

IV.Sonuç

Bu çalışmada, %50/50 karışım oranında PP/Keten ve PP/Kenevir liflerinden 1300g/m2, 1600g/m2 ve 2200g/m2 gibi üç farklı kumaş ağırlığında üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı değerleri 100Hz ile 5000Hz aralığındaki frekanslarda karşılaştırılmıştır. Ayrıca, %50/50 karışım oranında kenevir ve polipropilen liflerinden üretilen iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum özelliğinde kumaş metre kare ağırlığının etkisi araştırılmıştır. Dokunmamış kumaşlar endüstriyel tip tarak makinesi, serme makinesi ve iğneleme makinelerinde üretilmiştir.

PP/Keten esaslı dokunmamış kumaş, PP/Kenevir esaslı olana kıyasla 1600g/m2 ve 2200g/m2 kumaş ağırlıklarında orta ve yüksek frekans aralığında daha iyi ses yutum katsayısı değerleri almıştır. Bu sonuç, keten liflerinin kenevir liflerine kıyasla daha ince ve daha gözenekli yapısından kaynaklanmakta olduğu düşünülmektedir.

PP/Kenevir esaslı dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı değerlerinin, kumaş metre kare ağırlığının artması ile birlikte yükseldiği görülmüştür. Metrekare gram cinsinden dokunmamış kumaş ağırlığı arttığında, dokunmamış kumaş yapısında artan lif sayısı ve lif yüzey alanı nedeniyle iğnelenmiş dokunmamış kumaşların ses yutum katsayısı değerlerinin önemli ölçüde arttığı görülmüştür. İnce liflerden üretilen dokunmamış kumaşların, sahip oldukları yüksek yüzey alanı sebebiyle ses yutum uygulamaları için çok ideal bir materyal olduğunu bir kez daha vurgulamakta fayda vardır.

Referanslar

1- Pasayev,N.; Kocatepe,S.; Maras,N.: (2018) “Investigation of Sound Absorption Properties of Nonwoven Webs Produced from Chicken Feather Fibers”, Journal of Industrial Textiles, Vol.48, Issue:10, pp.1616-1635

2- L.,Jiangbo; Z,Shangyong; T,Xiaoning : (2020) “Sound Absorption of Hemp Fibers Based Nonwoven Fabrics and Composites, Journal of Natural Fibres.

3- Muthukumar,N.; Thilagavathi,G.; Neelakrishnan,S.; Poovaragan,P.T.: “Sound and Thermal Insulation Properties of Flax/Low Melt PET Needle Punched Nonwovens”, Journal of Natural Fibres, 2019, Vol.16, No.2, pp.245-252.

4-Prahsarn,C.; Klinsukhon,W.; Suwannnamek,N.; Wannid,P.; Padee,S.: (2020) “Sound Absorption Performance of Needle Punched Nonwovens and Their Composites with Perforated Rubber”, SN Applied Sciences, 2020

5-Palak,H.; Karaguzel Kayaoglu,B.: (2020) “Analysis of the Effect of Fiber Cross Section and Different Bonding Methods on Sound Absorption Performance of PET Fiber Based Nonwovens Using Taguchi Method”, The Journal of the Textile Institute, 2020, Vol.111, No.4, pp.575-585.

6-Tang,X.; Yan,X.: (2017) “Acoustic Energy Absorption Properties of Fibrous Materials: A Review”, Composites Part A-Applied Science and Manufacturing, Vol.101, pp.360-380

7-Ganesan,P.; Karthik,T.: (2016) “Development of Acoustic Nonwoven Materials from Kapok and Milkweed Fibres”, Journal of   Textile Institute, Vol.107, Issue:4, Apr, pp.477-482

8-Gomez,T.S.; Navacerrada,M.A.; Diaz,C.: (2020) “Fique Fibres as a Sustainable Material for Thermoacoustic Conditioning”, Applied Acoustics, Vol.164, No.UNSP 107240.

9-Guzdemir,O.; Bermudez,V.; Kanhere,S.: “Melt-Spun Poly(lactic acid) Fibers Modified with Soy Fillers: Toward Environment-Friendly Disposable Nonwovens”, Polymer Engineering and Science, Vol.60, Issue:6, pp.1158-1168, Jun2020.

10-Zhang,J.; Khatibi,A.A.; Castanet,E.: “Effect of Natural Fibre Reinforcement on the Sound and Vibration Damping Properties of Bio-Composites Compression Moulded by Nonwovens Mats”, Composites Communications, Vol.13, pp.12-17, Jun2019.

11-Bhat,G.; El Messiry,M.: “Effect of Microfiber Layers on Acoustical Absorptive Properties of Nonwoven Fabrics”, Journal of Industrial Textiles, Vol.50, Issue:3, pp.312-332

12-Islam,S.; El Messiry,M.; Sikdar,P.P.; Seylar,J.; Bhat,G.: (2020) “Microstructure and Performance Characteristics of Acoustic Insulation Materials from Post-Consumer Recycled Denim Fabrics”, Journal of Industrial Textiles, DOI:10.1177/1528083720940746

13-Thilagavathi,G.; Muthukumar,N.; Krishnanan,S.N.; Senthilram,T.: (2019) “Development and Characterization of Pineapple Fibre Nonwovens fro Thermal and Sound Insulation Applications”, Journal of Natural Fibers, Vol.17, Isuue:10, pp.1391-1400.

14-Campeau,S.; Panneton,R.; Elkoun,S.: “Experimental Validation of an Acoustical Micro-Macro Model for Random Hollow Fibre Structures”, Acta Acustica United with Acustica, Vol.105, Issue1, Special Issue:SI, Jan-Feb 2019, pp.240-247

15-Liu,X.; Li,L.; Yan,X.: “Sound-Absorbing Properties of Kapok Fiber Nonwoven Composite at low Frequency”, 3rd International Conference o Textile Engineering and Materials, Aug 24-25, Dalian, Peoples R China, 2013.

16-Ramamoorthy,M.; Rengasamy,R.S.: “Study on the Effects of Denier and Shapes of Polyester Fibres on Acoustic Performance of Needle Punched Nonwovens with Air-Gap” The Journal of The Textile Institute, 2019, Vol.110, No.5, pp.715-723

17-Shoshani,Y.;Yakubov,Y.: “A Model for Calculating the Noise Absorption Capacity of Nonwoven Fibre Webs, Textile Research Journal, Vol.69(7), pp.519-526.