Farklı faz değiştiren malzemeler ile işlem görmüş dokuma kumaşlarda aplikasyon yönteminin ısı düzenleme ve performans özelliklerine etkisi
The effect of phase changing materials application methods on thermal regulation and performance of woven fabrics
Yazar: MEHMET REŞAT BELTEN
Danışman: DOÇ. DR. SUAT ÇETİNER ; PROF. DR. CEM GÜNEŞOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Son yıllarda yüksek katma değerli akıllı/fonksiyonel tekstil ürünlerine olan ilgi ve talep hızlı bir artış göstermektedir. Akıllı tekstiller çevreden gelen uyarıları algılayan, onlara tepki veren ve çevreye adapte olabilen tekstil ürünleridir. Araştırmaların yoğun bir şekilde devam ettiği alanlardan birisi, mikrokapsüllenmiş faz değiştiren malzeme (m-FDM) kullanılması ile ısı yönetimi yaparak vücut sıcaklığını düzenleyen akıllı tekstil ürünlerinin geliştirilmesidir. 
Bu çalışmada, iki farklı ticari m-FDM'nin seçilmiş aplikasyon yöntemleri varlığında %100 pamuklu kumaşlara uygulanması ile ısı düzenleme özellikleri iyileştirilerek katma değerli tekstil yarı ürünleri geliştirilmiştir. Farklı aplikasyon yöntemleriyle m-FDM uygulanmış kumaşlarda ısı düzenleme ve performans ile ilişkili özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla tekstil sektöründe kullanılan iki farklı firmaya ait (Devan ve Bt Chemicals) ticari m-FDM, Kipaş AŞ'de üretilen gömleklik kumaşlara çektirme, emdirme ve kaplama aplikasyon yöntemlerine göre uygulanmıştır. Kumaşların ısı düzenleme özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), yapısal özellikleri ise Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrofotometre (FTIR) ile analiz edilmiştir. m-FDM uygulanmış kumaşların performans özelliklerine yönelik kopma ve yırtılma mukavemet analizleri Titan ve Elmatear test cihazlarında gerçekleştirilmiş; kuru ve yaş sürtme haslıkları ise Crockmetre cihazı ile belirlenmiştir. Nem iletim özellikleri ise SDL Atlas firmasına ait Nem Ölçüm Cihazı'nda (MMT) gerçekleştirilmiştir. 
Çalışmanın neticesinde her iki m-FDM uygulanarak ısı depolama özellikli kumaşların üretimi gerçekleştirilmiştir. DSC sonuçlarına göre ısı depolama kapasitelerinin İtofinish PCM (BT Chemicals)  yaklaşık 0,45-2,5 j/g aralığında, Mikrathermic P-P (Devan Chemicals) de yaklaşık 1,5-3,5 j/g aralığında değiştiğini göstermiştir. SEM sonuçlarında İtofinish PCM ve Mikrathermic P-P ticari mikrokapsüllerin farklı aplikasyon yöntemiyle uygulanmış kumaşların yapısında liflere ve lifler arasındaki boşluklara yerleşen mikrokapsül varlığı belirlenmiştir. İki farklı ticari mikrokapsüllerin yapısındaki parafin ve duvar yapısına ait karakteristik pikler ham kumaştan farklı olarak mikrokapsül uygulanmış kumaşların yaklaşık olarak 1300-1600 cm-1 dalga sayılarında ortaya çıkarak mikrokapsüllerin kumaş yapısında varlığını belirlemiştir. Mikrokapsül uygulamasının kumaşların yıkama, su, ter(asit), ter(alkali), kuru ve yaş sürtme haslıklarında üzerinde önemli bir değişime neden olmadığı tespit edilmiştir. İki farklı m-FDM uygulanmış kumaşların MMT test sonuçlarında kumaşların sıvı yönetim performansları iyi olduğu tespit edilmiştir. Su iticilik sonuçlarında çalışma ait tüm sonuçların alt ve üst yüzeyinin tamamında ıslanma olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Faz değiştiren malzeme, ısı düzenleme, gömleklik kumaş, nem yönetimi, su iticilik

Abstract:
In recent years, interest and demand for smart / functional textile products with high added value have increased rapidly. Smart textiles are fabrics able to sense external conditions or stimuli, to respond and adapt behaviour to them in an intelligent way. One of the areas where researches continues intensively is the development of smart textile products that regulate body temperature by using microencapsulated phase change material (m-PCM) and heat management.
In this study, value-added textile semi-finished products were developed by improving the heat regulation properties by applying two different commercial m-PCM to 100% cotton fabrics in the presence of selected application methods. It was aimed to determine the properties related to heat regulation and performance in m-PCM applied fabrics with different application methods. For this purpose, commercial m-PCM belonging to two different companies (Devan and Bt Chemicals) used in the textile sector was applied to the shirting fabrics produced in Kipaş AŞ/Turkey according to the methods of pulling, impregnation and coating application methods. Heat regulation properties of fabrics were performed differential scanning calorimeter (DSC), morphologic (SEM), spectrophotometric (FTIR-ATR). Breaking and tear strength analysis for performance characteristics of m-PCM applied fabrics were carried out on Titan and Elmatear tester; dry and wet rub fastnesses were determined with a Crockmeter. Moisture management properties were also performed by SDL Atlas Moisture Management Tester (MMT).
As a result of the work, both m-FDM were applied to produce fabrics with heat storage properties. DSC results show that the thermal storage capacities of İtofinish PCM (BT Chemicals) vary between about 0.45-2.5 j/g and about 1.5-3.5 j/g at Mikrathermic P-P (Devan Chemicals). In the SEM results, the microcapsule presence in the spaces between the fibers and fibers in the structure of the fabrics applied with different application methods of the İtofinish PCM and Mikrathermic P-P commercial microcapsules was determined. The characteristic peaks of paraffin and wall structure of two different commercial microcapsules, unlike the raw fabric, revealed microcapsule-applied fabrics at about 1300-1600 cm-1 wave number and determined the existence of microcapsules in fabric structure. It has been found that microcapsule application does not cause a significant change in the fastnesses of washing, water, sweat (acid), swear (alkaline), dry and wet rubbing fastness of fabrics. The MMT test results of fabrics with two different m-FDMs showed that the fluid management performances of the fabrics were good. It has been determined that the water repellent results are all wetting of the bottom and top surfaces of all results of the study.

Key Words: Phase change material, heat regulation, shirting fabric, moisture management, water repellent.