Tekstil elyaf teleflerinden ısı depolama özelliğine sahip ısı yalıtım malzemesi üretimi
Production of heat insulation material with heat storage property from textile fiber wastes
Yazar: ARZU KURU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SENNUR ALAY AKSOY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ısıl enerji depolayabilen telef elyaflarından binalarda yalıtım malzemesi olarak kullanılmak üzere ısı düzenleme özellikli yeni nesil yalıtım malzemesi üretimi ve böylece ucuz hammaddeden katma değeri yüksek enerji tasarruf malzemesi üretimi amaçlanmıştır. Telef elyaflara ısı depolama özelliği faz değiştiren madde (FDM) uygulanarak kazandırılmıştır.FDM sabit sıcaklıkta erirken ısı depolayabilen ve katılaşırken depoladığı bu ısıyı ortama geri verebilen maddedir. Yüksek ısı depolama kapasiteleri nedeniyle tekstillere giysi konforunu artırmak ve ısı düzenleme özellikli tekstiller üretmek için uygulanmaktadırlar. Bu çalışmada, FDM uygulanmış lifler binalarda ısı düzenleme amacıyla kullanılacak yalıtım malzemesi üretimi için kullanılmıştır. Söz konusu yalıtım malzemesinin mevcut yalıtım malzemelerinden farkı yaydığı ve depoladığı gizli ısıdan kaynaklanan dinamik yalıtım özelliğidir.Çalışma kapsamında, telef elyaflara faz değiştiren madde olarak polietilen glikol (PEG) uygulanmıştır. FDM uygulanmış elyafların faz değiştirme sıcaklık ve entalpileri DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre), morfolojileri SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), kimyasal yapıları FT-IR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) ile analiz edilmiştir. Elyafların ısı düzenleme özelliği ise sıcaklık ölçüm sensörlerinden ve veri kaydedici sistemden oluşan düzenek (T-history) ile incelenmiştir. FDM uygulanmamış ve uygulanmış elyafların ısı iletimi ise ısı iletim katsayısı ölçme deney cihazı kullanılarak belirlenmiştir. DSC sonuçlarına göre lifler yaklaşık 30 ºC civarında 30 J/g'a varan oranlarda ısı depolama kapasitelerine sahiptir. PEG uygulanmış ve uygulanmamış keçelerin statik ısı iletim katsayıları yaklaşık 0,06 ? 0,07 W/mºC olup aralarında fark tespit edilmemiştir. T-history ölçüm sonuçlarına göre, PEG uygulanmış ve uygulanmamış keçeler içeren yalıtımlı kutuların sıcaklık farkının yaklaşık 20-25 dakika boyunca 2 ºC civarında olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, production of new generation heat insulation materials with thermo-regulating property from waste fibers which can store thermal energy to use for heat insulation in buildings and so production of high value-added energy saving materials from a cheap raw material was aimed. Heat storage property was gained to the waste fibers by applying phase change materials (PCMs).PCM is a material which can store and release heat when it melts at a certain temperature and vice versa. In this study, PCMs incorporated fibers were used to product insulation material used in buildings for thermoregulation. The difference of this insulation material is dynamic insulation property caused by its heat releasing and storing.In the scope of the study, polyethylene glycol (PEG) was applied to waste fibers as PCMs. PCMs incorporated fibers analyzed for phase change temperature and enthalpies by DSC, morphology by SEM and chemicals structure by FT-IR spectroscopy. Thermo-regulating property of fibers treated with PEG were investigated by a system (T-history system) composed of temperature sensors and data-logger. Heat conductivity of fibers was determined by heat conduction apparatus. According to results of DSC, PCMs incorporated fibers have approximately 30 J/g heat storage capacity at melting temperature of 30 ºC. Heat conduction coefficients of the seals treated and untreated were around 0,06-0,07 W/mºC, and no significant was determined between values has not been determined. According to results of T-history, temperature difference of insulated boxes which were including PEG applied and untretaed seals was around 2 ºC during 20-25 minutes.