İletken polimerlerle muamele edilmiş tekstil yüzeylerinin elektrik iletkenliği ve elektromanyetik kalkanlama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of textile surfaces that applied conductive polymers
Yazar: ZEHRA YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL USTA ; PROF. DR. ATİLLA GÜNGÖR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Yapılan bu tez çalışmasında, günlük hayatta sıklıkla kullanılan elektronik cihazlar, cep telefonları ve benzeri kaynaklardan yayılan elektromanyetik dalgaların olumsuz etkilerinin tekstil materyalleri ile azaltılabilmesi amaçlanmıştır.Çalışmada ilk olarak elektromanyetik dalgalar, iletken polimerler spesifik olarak çalışmada kullanılan polipirol polimeri ile ilgili genel bilgiler verilmiş, daha sonra tez çalışmaları ve bu çalışmaların sonuçları anlatılmıştır.Tezin uygulama kısmında, iki farklı tekstil iplik türü (PES ve pamuk) iletken polipirol ile kaplanmış, sonra bu iplikler dokuma işlemi ile kumaş yüzeyi haline getirilmiştir. Üretilen bu kumaşların elektriksel ve elektromanyetik kalkanlama özellikleri incelenmiştir. Sonuçlar, polimerizasyon işleminde kullanılan FeCl3'ün dört farklı konsantrasyonuna (50, 100, 150, 200 g/L) bağlı olarak irdelenmiştir.Yapılan testler ipliğe ve kumaşa uygulanan testler olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. İpliğe yapılan testler; mukavemet testi, elektriksel direncin ölçülmesi, iplikte FTIR, SEM-EDS analizleridir. İplik mukavemet testi sonuçlarına göre PES iplikte, PPy kaplama sonucu, artan FeCl3 konsantrasyonu ile mukavemet ve uzamada düşüş, pamuk ipliğinde ise mukavemette 100 g/L'ye kadar artış, daha sonra düşüş, uzamada ise 50 g/L'd artış sonrasında düşüş gözlenmiştir. İplikte elektriksel direnç testine göre, artan elektrot uzaklığına bağlı olarak direnç de artmıştır. Aralarındaki korelasyon 1'e yakındır. Bu sonuç bize PPy tabakasının iplik boyunca homojen bir şekilde kaplandığını gösterir. FTIR, SEM ve EDS analizleri sonucu PPy'ün ipliğe kimyasal bir şekilde bağlandığı görülmektedir.Kumaşa, yüzey özdirenci ve elektromanyetik kalkanlama etkisinin ölçümü testleri uygulanmıştır. PES kumaşta en iyi kalkanlama değeri FeCl3 oranı 150 g/L olduğunda elde edilmiştir. Pamukta ise en iyi kalkanlama 100 g/L'lik FeCl3 ile elde edilmiştir. Yüzey direnci değerleri de EMSE sonuçlarını doğrular nitelikte, yani tam tersidir.

Abstract:
In this study, the reduction of negative effects of electromagnetic waves which are spreading from electronic devices and mobile phones etc. was aimed by using textile materials.At first, there are some general information about electromagnetic waves, conductive polymers specifically polypyrrole were given, then the experimental process and its results were told.In the experimental process, two kinds of textile yarns (PES and cotton) were coated with conductive polypyrrole, then these yarns were transformed into the fabric surface by weaving process. The electrical and electromagnetic properties of these fabrics were investigated. The results were examined depending on the FeCl3 concentrations (50, 100, 150, 200 g/L) which is used in polymerization process.Testing process are composed of two parts, these are tests that are applied on the yarn surface and fabric surface. The tests that are applied on yarn surface are; tensile strength, electrical resistance, FTIR, SEM and EDS analyzes. According to the tensile strength test results, after the PPy coating process in PES yarn the strength and elongation values were decreased with increasing FeCl3 concentration. But in cotton yarn to the concentration of 100 g/L FeCl3, the strength was increased than decreased, the elongation in the concentration of 50 g/L FeCl3 was increased than decreased. The electrical resistance test showed that the correlation coefficient between the electrot distance and resistance is quiet high, so it means a homogeneous coating was obtained through the yarn surface. FTIR, SEM and EDS analyzes showed that PPy was bonded to the yarn surface chemically.The surface resistivity and electromagnetic shielding effectiveness tests were measured on fabric surfaces. The best shielding results in PES fabric was obtained with the concentration of 150 g/L FeCl3. In cotton fabric the best shielding result was obtained in 100 g/L FeCl3 concentration. The surface resistivity results confirmed the inversely correlated relation between the EMSE values and resistivity.