Bazı Fiziksel ve Konfor Özelliklerinin Ölçülmesi

Çalışmada farklı özelliklere sahip % 100 pamuklu kumaşların sıklık, kalınlık, gramaj, kopma ve yırtılma mukavemeti değerlerinin yanında hava geçirgenliği, ısı geçirgenliği ve su buharı geçirgenliği testleri yapılmıştır.

Fiziksel ve konfor özelliklerinin belirlenmesinden önce tüm örnekler TS EN ISO 139’a göre standart test koşullarında (20±2 ºC sıcaklık ve % 65±5 bağıl nem) kondisyonlanmıştır. Su buharı geçirgenliği dışındaki tüm testler Milli Savunma Bakanlığı Kalite Yönetim Bölge Başkanlığı Tekstil Laboratuvarlarında yapılmıştır. Su buharı geçirgenliği testleri ise Uşak Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Mühendisliği Laboratuarlarında yapılmıştır.

Sıklık Ölçümü (TS 250 EN ISO 1049-2)

Kumaşlar TS EN ISO 139’a göre minimum 16 saat standart atmosfer şartlarında kondisyonladıktan sonra, kumaşı tam olarak tanıtacak şekilde üç ayrı yerden iplik sayısı tayini yapılmıştır. TS 250 EN 1049-2 de belirtilen A metodu kullanılarak sıklığın miktarına

aşağıda belirtilen çizelge referans alınarak asgari 100 iplik içerecek şekilde kesilen numunelerden iplik çekilerek sayılmıştır.

Çizelge 3.3. Sıklık analizinde kullanılacak ölçüm değerleri

Santimetredeki İplik Sayısı (Adet)

En Az Ölçme Mesafesi, cm

Her Deney Numunesindeki İplik Sayısı (Adet)

Hassasiyet %

10'dan az 10 100'den az 0,5'den büyük

10-24 5 50-125 1,0-0,4

25-40 3 75-120 0,7-0,4

40'dan fazla 2 80'den fazla 0,6'dan az

Kalınlık Ölçümü

Kalınlık ölçümü, metrekare tayini için kesilmiş kumaş numuneleri kullanılarak yapılmıştır. TS EN ISO 139’a göre minimum 24 saat standart atmosfer şartlarında kondisyonlanan numunelerin üç farklı noktasından el tipi kalınlık ölçer ile tespit edilen değerlerin ortalaması bir değer olarak kabul edilmiş ve üç tekrar yapılmıştır.

Resim 3.1. Kalınlık ölçme apratı

Gramaj Ölçümü

Kumaşlar TS EN ISO 139’a göre minimum 24 saat kondisyonlandıktan sonra numunenin tamamını temsil edecek şekilde 3 farklı yerden 15 cm X 15 cm boyutlarında parçalar kesilmiştir. Pnömatik olarak çalışan, tek bir hareketle kesme olanağı sağlayan ve dairesel bıçağı olan SDL ATLAS marka metrekare kesme cihazı ile 100 cm2_{’lik numuneler} kesilerek METLER TOLEDO marka dijital analitik terazide tartılarak tayin edilmiştir.

Resim 3.2. Metrekare kesme cihazı ve analitik terazi

Kopma Mukavemeti Ölçümü (TS EN ISO 13934-1)

Kumaşlar TS EN ISO 139’a göre minimum 24 saat kondisyonladıktan sonra TS EN ISO 13934-1 e göre kopma mukavemeti testi yapılmıştır. Kumaş üzerinden farklı atkı ve çözgü ipliklerini içerecek şekilde her iki yönde (atkı ve çözgü yönünde) 3’er adet numune alınmıştır. Numunelerin kenarlarından iplik çekilmek suretiyle 50 mm’lik bir ene gelmesi sağlanmıştır. MSB Tekstil Laboratuvarında bulunan INSTRON 4411 marka/model uzama hızı sabit (CRE) cihazının hızı 100 mm/dakikaya, çeneler arası mesafesi 200 mm’ye ayarladıktan sonra numuneler gramajına göre 2-5 N’luk ön gerilme ile teste tabi tutulmuştur. Kopma anındaki en büyük kuvvet cihaza bağlı bir program (BLUEHILL) vasıtasıyla kaydedilmiştir.

Yırtılma Mukavemeti Ölçümü (TS EN ISO 13937-2)

Kumaşlar TS EN ISO 139’a göre 24 saat kondisyonladıktan sonra TS EN ISO 13937-2 e göre yırtılma mukavemeti testi yapılmıştır. Farklı atkı ve çözgü ipliklerini içerecek şekilde her iki yönde (atkı ve çözgü yönünde) 3’er adet numune alınmıştır. MSB Tekstil Laboratuvarında bulunan INSTRON 4411 marka/model uzama hızı sabit (CRE) cihazının hızı 100 mm/dakikaya çeneler arası mesafesi 100 mm’ye ayarladıktan sonra numuneler yırtılma testine tabi tutulmuştur. Numunelerin yırtılması esnasında sonuçlar cihaza bağlı olan bir bilgisayar programı (BLUHILL) yardımı ile hesaplanarak otomatik olarak elde edilmiştir. Grafik üzerinden manuel olarak hesaplama yapılmamıştır. Sonuçlar, ilgili standartta belirtildiği üzere, yırtılma grafiğinin 4 eşit bölgeye ayrılarak ilk bölgenin ihmal edilmesi, diğer üç bölgenin ise iki maksimum iki minimum pikin ortalamasının alınması esasına dayanarak elde edilmiştir. Kumaşların sıklık, doku, diğer yöndeki ipliğin daha mukavemetli olması gibi birtakım sebeplerle deneye tabi tutulan numunelerden yırtılma esnasında iplik kaymalarının olduğu, yırtılmanın diğer yöne doğru ilerleyerek numunenin bacaklarında kopma meydana gelerek yırtılmanın tamamlanamaması gibi gözlemler yapılmıştır. Bu numunelerin sonuçları “yırtılmadı” olarak kaydedilmiştir.

Hava Geçirgenliği Ölçümü (TS 391 EN ISO 9237)

Hava geçirgenliği testi, TS 391 EN ISO 9237 standardına uygun olarak, SDL Atlas marka test cihazında yapılmıştır. Analizde kullanılan deney yüzey alanı 20 cm² ve basınç düşmesi 100 Pa’dır.

Testlerin yapıldığı hava geçirgenlik test cihazı Resim 3.4.’te gösterilmektedir. Deneyden önce numuneler TS EN ISO 139’a göre minimum 24 saat kondüsyonlanmış ve deney standart atmosfer koşullarında yürütülmüştür. Her bir numuneden 3 adet ölçüm yapılmıştır ve sonuç mm/sn olarak cihazdan otomatik olarak okunmuştur.

Resim 3.4. Hava geçirgenliği test cihazı

Isıl Direncin (Rct) Ölçümü (TS EN 11902)

Isıl direncin ölçümü için numune kumaşlara sıcak levha metodu uygulanmıştır. Sıcak levha yöntemiyle ısıl direnç tayin edilmesi TS EN 11092 standardında belirtilen esaslar doğrultusunda yapılmıştır. Testlerde Terleme Korumalı Sıcak Plaka (Sweating Guarded Hotplate) test cihazı kullanılmıştır.

İnsan tenine çok yakın ısı ve nem iletimini simule eden ve sıcak plaka kullanılan bu cihada kumaşlar, kaplamalar, kaplamalı kumaşlar, köpük, deri ve çok katlı yapılar dahil birçok malzemenin ısı direnci (Rct) kararlı şartlar altında ölçülebilmektedir. Resim 3.5. ve 3.6’da analizlerde kullanılan MTW marka Terleme Korumalı Sıcak Plaka (Sweating Guarded Hotplate) test cihazı ve sıcak plakalı kısmı görülmektedir.

Isıl direnç testi (Rct) için; ölçüm ünitesi veya sıcak plaka sıcaklığı 35ºC’ye, hava sıcaklığı 20ºC’ye, bağıl nem % 65’e ve hava akımının hızı 1 m/s’ye ayarlanmıştır. Numune olmadan, plakanın boşken su buharı değeri Rct0 için yukarıda belirtilen şartlar sağlanıp değerler dengeye ulaştıktan sonra kaydedilmiştir.

Resim 3.6. Terleme korumalı sıcak plaka test cihazı iç kısmı

Kumaşların 3 farklı yerinden 300x300 mm ebadında numuneler hazırlanmıştır. Deneyden önce numuneler TS EN ISO 139’a göre minimum 24 saat kondüsyonlanmışır. Test numunesi ölçüm plakasına denk gelecek şekilde ve plakanın yüzeyini tamamen kaplayacak şekilde yerleştirilmiştir. Numune olmadan elde edilen Rct0 değeri kaydedilmiştir, numune ve plakanın ısıl direnci ölçülmüştür. Daha sonra Rct0 değeri numuneden elde edilen termal direnç değerinden çıkartılmıştır.

Şekil 3.2.’de ise cihazın bölümleri şematik olarak gösterilmektedir.

Su Buharı Geçirgenliği Ölçümü (ASTM E96)

Çalışma kapsamında su buharı geçirgenliği ölçümleri ASTM E96 kap metoduna göre yapılmıştır. Nem ve sıcaklık kontrolü yapılan fiziksel laboratuvarında ölçümler aşağıda belirtildiği şekilde yapılmıştır.

Numune, kumaş ile sıvı arasında 10 mm hava boşluğu bulunan içerisi distile su ile doldurulmuş kabın ağzına yapıştırılmıştır.

Test öncesi kumaşlı kabın ağırlığı alınır ve standart atmosfer şartlarına konularak 4 saat, 8 saat, 12 saat ve bir gün sonra tekrar tartılmıştır. Elde edilen ağırlık farkları aşağıda verilen formülde yerine konularak su buharı geçişi hesaplanmıştır.

W V P(g/m2/gün) = 24G/At (3.3)