VECTRAN

Vectran®; eriyikten çekimle elde edilen, tamamen halkalı yapıda bir çesit poliesterdir (Sekil 2.6). Sıvı kristalin polimerler (LCP) sınıfına giren Vectran, endüstriyel uygulamalarda kullanılan yüksek performanslı bir liftir (Beers ve ark. 2001). Kuraray Firması tarafından üretilen Vectran, dünyada ticari olarak piyasada bulanan, eriyikten çekilmis tek LCP’dir.

Sıvı kristal terimi, sıradan katı bir kristale benzer düzen gösteren organik polimerleri tanımlamakta kullanılır. Bu polimerler, kendilerini rast gele düzenlenmis bölgelere konumlandırmıs çok rijit, zincir benzeri moleküllerden olusur. Bu bölgeler çok küçük deliklerin içinden geçirildiklerinde, akıs ve buna eslik eden kesme kuvvetleri bu bölgeleri akıs yönünde, birbirlerine paralel bir sekilde düzenler (Sekil 2.7). Soğuduğunda elde edilen lif yüksek çekme mukavemetine ve modülüne sahip, yüksek miktarda oryante bir yapıya sahip olur. Bu yüksek oryantasyon nedeniyle lif eğrildikten sonra life bir germe uygulanmasına gerek yoktur (Beers ve ark. 2001).

Sekil 2.7. Liflerin moleküler zincir yapılarının sematik gösterimi KAYNAK:Beers ve ark., High Performance Fibers, 2001, p.93-101.

Vectran, Vectra sıvı kristalin polimerinden üretilir. Bu polimer ise p-hidroksibenzoik asit ve 6-hidroksi-2-naftoik’in polimerizasyonu sonucunda elde edilir (Beers ve ark. 2001). Vectran lifleri; ısıya, neme ve kimyasallara karsı yüksek dayanım gösterir ve aynı zamanda yüksek mukavemet ve modüle sahiptir. Bu özellikleri nedeniyle halatlarda, kablolarda, elektronik uygulamalarda ve lif takviyeli kompozit yapılarda takviye elemanı olarak kullanılmaktadır (www.vectranfiber.com, 2008).

High strength and modulus • Excellent creep resistance • High abrasion resistance • Excellent flex/fold characteristics • Minimal moisture absorption • Excellent chemical resistance • Low coefficient of thermal expansion (CTE) • High dielectric strength • Outstanding cut resistance • Excellent property retention at high/low temperatures • Outstanding vibration damping characteristics • High impact resistance

Vectran® is different from other high-performance fibers such as aramid and ultra-high molecular weight polyethylene (HMPE). Vectran® fiber is thermotropic, it is melt-spun, and it melts at a high temperature. Aramid fiber is lyotropic, it is solvent-spun, and it does not melt at high temperature. HMPE fiber is gel-spun, and it melts at a low temperature.

Vectran10 Vectran15 Vectran20 g Kırılma çizgileri Oluşan fibriller

ÇALIŞMANIN İKİNCİ ADIMINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN DENEYLERİN SONUÇLARI SEM çalışmalarının sonuçları b) c) FDY PET Ham FDY20 d)

ÇALIŞMANIN İKİNCİ ADIMINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN DENEYLERİN SONUÇLARI SEM çalışmalarının sonuçları PEN Ham PEN20

ÇALIŞMANIN İKİNCİ ADIMINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN DENEYLERİN SONUÇLARI SEM çalışmalarının sonuçları Vectran Ham Vectran20

ÇALIŞMANIN İKİNCİ ADIMINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN DENEYLERİN SONUÇLARI SEM çalışmalarının sonuçları Hava-jetli tekstüre işlemi sonrasında Vectran liflerinin yüzeylerinde meydana gelen kırılma çizgileri ve fibriller

a)Vectran Ham, b)Vectran10, c)Vectran15, d)Vectran20 ÇALIŞMANIN İKİNCİ ADIMINDA GERÇEKLEŞTİRİLEN DENEYLERİN SONUÇLARI AKM çalışmalarının sonuçları (a) (b) (c) (d) a)Vectran Ham, b)Vectran10, c)Vectran15, d)Vectran20

Kopma dayanımındaki değişim (%) İplik kodu İplik numarası (tex) Kopma dayanımı (N/tex) Kopma dayanımındaki değişim (%) uzaması (%) FDY PET Ham FDY10 FDY15 FDY20 33,50 83,28 86,83 89,95 0,3316 0,4571 0,3536 0,2859 -- +37,85 +6,634 -13,78 32,90 8,220 8,154 8,369 DSPET Ham DSPET10 DSPET15 DSPET20 110,00 115,81 119,97 124,49 0,5998 0,4054 0,3987 0,3246 -32,41 -33,53 -45,88 12,92 8,740 9,102 9,235 HTPET Ham HTPET10 HTPET15 HTPET20 115,54 121,34 121,83 0,7112 0,5567 0,4982 0,4138 -21,72 -29,95 -41,82 13,830 11,39 12,53 12,47 PEN Ham PEN10 PEN15 PEN20 124,34 125,87 128,28 0,733 0,4086 0,3244 0,3080 -44,26 -55,74 -57,98 15,88 14,98 17,06 20,99 Vectran Ham Vectran10 Vectran15 Vectran20 116,47 119,42 122,05 2,239 0,9526 0,8832 0,8137 -57,45 -60,55 -63,66 6,188 6,877 11,171 13,589

Bending properties: The high strength and modulus of both TLCP and aramid fibres are attributed to their highly oriented structure, although they are made by different processes and from different polymers. However, the flex fold characteristics of these fibres are very different. During flex fold testing, failure generally occurs by strain localization or energy absorption via the formation of kink bands, and also by fibrillation. Kink band formation has been studied by Dobb and McIntyre,2 and Sawyer and coworkers. 3–5 The kink bands are believed to be dislocations caused by buckling and breaking of the stiff polymer chains. TLCP and aramid fibres both show kink band formation with increased flex cycles. However, more energy is absorbed in kink-band formation in TLCP than in aramid, and it is believed that this results in the significantly increased resistance to failure in flex folding of TLCP fibres compared with aramids (Fig. 4.3). This is further demonstrated in fabric testing. Specifically, in one test a heavy roller was passed over the crease of a folded strip of sample fabric and the specimen was folded back upon itself in the opposite direction and rolled again (the total constituting one cycle). After 100 cycles, the tensile strength of the TLCP fabric sample was reduced by 0.8% as compared to 22% tensile strength loss for an aramid fabric sample.