Uzak kızıl ötesi ışınları yansıtıcı pigment kaplamalı kumaş yapılarının geliştirilmesi

Abstract

Soğuk iklim giysileri yeterli termal koruma sağlamak üzere ısı yalıtımı yapabilen materyal kullanılarak genelde hareket serbestisini kısıtlayan tarzda katmanlı yapılardan oluşturulmaktadır. Hava boşluğu olan doğal veya sentetik elyaf kullanımı ve birden fazla kat veya katman oluşturma, ya da dıştan bir enerji kaynağı kullanılarak ısıtma yapan giysiler kullanılan başlıca yöntemlerdir. Dış ortam sıcaklığı düştükçe giysi hacim kazanarak hareket serbestisini zayıflatmakta ve engellemektedir. Giysi ağırlığının artması da performansı olumsuz yönde etkilemektedir. Dış mekandaki zorlu soğuk şartlar altında görev icra eden asker, gemici, madenci ve benzeri gibi mesleklerdeki çalışanlar, soğuk ortamda spor yapanlar ve doğduğu coğrafya itibarıyla dünyanın daha soğuk iklimlerinde yaşayan insanlar için bu giysilerin performansları yaşamsaldır. Tüm bu tekstiller genellikle ısı transferini konveksiyon ve kondüksiyon prensiplerine bağlı kalarak yapacak şekilde tasarlanmakta ve üretilmektedir ancak bedenden ısı kaybının büyük bir kısmı ışınım yoluyla kaybedilmektedir. Bu nedenle dıştan gelen ve içten üretilen ısıyı absorblayarak geri yansıtabilen yapıların geliştirilmesi bahsedilen katmanlı yapılar yerine daha ergonomik ve etkin giysilerin üretilmesine yol açacaktır. Bu tez çalışmasında polyester (polietilen teraftalat) ve poliamid polimerinden elde edilen dokuma kumaşların yüzeylerine insan bedeni ışıması dalga boyunda absorblama yaptığı bilinen iki farklı metal oksit (SiO2 ve Al2O3) kullanılarak farklı konsantrasyonlarda kaplamalar yapılmıştır. Ayrıca, referans olması açısından piyasadan temin edilen ticari bir ürün içeren kaplamalar ve hiçbir dolgu maddesi içermeyen kör kaplamalar da yapılmıştır. Yapılan fiziksel ve ısıl performans testleri yardımıyla metal oksit kaplamaların etkinlikleri değerlendirilmiştir.Cold climate clothing is generally made of layered structures that hinders freedom of movement by using thermal insulation materials to provide appropriate thermal protection. The methods employed are to utilise of natural or synthetic fibers with an air gap and the creation of multiple layers, or heating clothes using an external energy source. As the external temperature decreases, the clothing gains volume, thus may weakens and hinders freedom of movement. Increasing clothing weight also negatively effects performance which is vital for workers in professions such as soldiers, sailors, miners and others who work under harsh cold outdoor conditions, those who do sports in cold environments, and people who live in colder climates due to their geography. All these textiles generally considered to lose heat through convection and conduction, which neglects the heat loss by radiation. For this reason, developing layers manipulating their character againts radiation may lead to the production of more suitable materials for clothing. In this thesis, woven fabrics made of polyester (polyethylene terephthalate) and polyamide were coated with two different metal oxides (SiO₂ and Al₂O₃) known to absorb human radiation wavelengths in different concentrations. In addition, a commercial product and blind coatings without any functional material were also made. The performance of metal oxide coatings were evaluated using physical and thermal tests.