Tekstil uygulamaları için ısı depolama özellikli ve etkin dış yüzeyli mikrokapsül üretimi
Tekstil uygulamalari için isi depolama özellikli ve etkin diş yüzeyli mikrokapsül üretimi
Yazar: RUHAN ALTUN ANAYURT
Danışman: PROF. DR. CEMİL ALKAN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, yapısındaki fonksiyonel gruplarla tekstil materyallerine fiziksel etkileşimlerle yada  kimyasal yolla bağlanabilen, ısı depolama özellikli yeni nesil mikrokapsül üretimi amaçlanmıştır. Mikrokapsüller duvar ve çekirdek materyallerinden oluşmaktadır. Çalışma kapsamında duvar materyali olarak akrilik kopolimerler, çekirdek materyali olarakta farklı faz değişim sıcaklıklarına sahip, insan vücut sıcaklığıyla uyumlu parafinler (n-hekzadekan, n-oktadekan ve n-eykosan) kullanılmıştır. Dört farklı monomer (akrilik asit, metakrilik asit, 2-hidroksietil akrilat ve 2-hidoksietil metakrilat)  üç farklı miktarda (0,5-2,5-5 gr) metil metakrilat ile birlikte polimerleştirilmiştir.  Çapraz bağlayıcı olarak etilen glikol dimetakrilat, yüzey aktif madde olarakta triton X-100 kullanılmıştır. Mikrokapsüller emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen mikrokapsüllerin parçacık büyüklüğü ve dağılımı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve parçacık büyüklüğü analizörü (PBA) ile belirlenmiştir. Isıl özellikleri (erime-katılaşma noktalarının ve entalpilerinin tayini) diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) tekniğiyle, yapı analizleri fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi yöntemiyle, ısıl kararlılıkları termogravimetrik analiz (TGA) ile ve kapsüllerin şekilleri polarize optik mikroskop (POM)'la incelenmiştir. Kapsüllerin pratikte göstereceği faz değişim davranışının önizlenimi bir bilgi kaydedici yardımıyla elde edilmiştir. Kapsüllerin tekstil materyallerine uygulanabilirlikleri Isparta Süleyman Demirel Üniversitesi Tekstil Mühendisliği bölümünde araştırılmış ve uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, production of new generation microcapsules with thermal energy storage property that can be bound to textile products with the functional groups in its structure through the physical interactions or chemical ways was aimed. Microcapsules are composed of core and wall materials. In the scope of this study, acrylic copolymers and parafins (n-hexadecane, n-octadecane, n-eicosane) with different phase change temperatures consistent with human body temperature, were used as wall and core materials, respectively. Four different monomers (acriylic acid, methacrylic acid, 2-hidroxyethyl acrylate, 2-hidroxyethyl methacrylate) at tree different amounts (0.5-2.5-5 gr) were polymerised together with methyl methacrylate monomer. Ethylene glykol dimethacrylate and Triton X-100 were used as crosslinker and surfactant, respectively. Microcapsules were produced with emulsion polymerization method. Particle size and its distribution of the microcapsules were studied by scanning electron microscopy (SEM) and particle size analyzer (PBA) respectively. Thermal properties (determination of the melting-solidification point and enthalpy) by differential scanning calorimeter (DSC) technique, structure analysis by Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy method, thermal stability by thermogravimetric analysis (TGA) and shapes of the capsules by polarized optical microscopy (POM) was performed. The preview of phase change property of the capsules were obtained using a  data logger. The applicability of the capsules textile materials were investigated in Textile Engineering Department Isparta Suleyman Demirel University, to be used in textiles.