5. DENEYSEL ÇALIġMALAR
5.2 Metod
ÇalıĢma kapsamında temin edilen kumaĢların gramaj ölçümü, dikey ıslanma ve transfer ıslanma analizleri, buhar geçirgenliği, su buharlaĢma hızı, ısıl iletkenlik, ısıl direnç, kalınlık ve hava geçirgenliği ölçümleri yapılmıĢtır. Elde edilen sonuçların istatistiksel analizi için IBM SPSS 20 kullanılmıĢtır.
5.2.1 Analizlerin yapılıĢı 5.2.1.1 Gramaj ölçümü
KumaĢ gramaj ölçümü için gramaj kesim aletiyle 100 cm2‟lik daire numuneler kesilerek elde edilen parçaların ağırlıkları korunaklı hassas terazide ölçülür. Elde edilen parçalar 100 cm2
=1 dm2 olduğu için kumaĢın gr/m2cinsinden gramajını elde etmek için numune ağırlıkları 100 ile çarpılır.
5.2.1.2 KumaĢ lif türünün belirlenmesi
KumaĢ lif türünün belirlenmesi için kumaĢın her iki yüzünden çekilen iplikler yakılarak kokusuna, çıkardığı dumanın rengine ve yandıktan sonra bıraktığı kalıntıya göre değerlendirilmiĢtir. Ayrıca pamuk ve viskon gibi yanma özellikleri aynı olan liflerin ayırdedilebilmesi için mikroskop altında inceleme yapılmıĢtır. Bunun için kumaĢın her iki yüzünden çekilen liflerin boyuna görünüĢleri incelenmiĢtir.
5.2.1.3 Su buharlaĢma hızının belirlenmesi
Su buharlaĢma hızının tayini Fanguiero ve diğ. tarafından yapılan çalıĢmada kullandıkları prensibe göre yapılmıĢtır. KumaĢlardan su buharlaĢma hızının belirlenmesi için her kumaĢtan üçer adet 80 mm x 80 mm‟lik kare numuneler kesilir. Bu numunelerin kuru ağırlıkları ölçülerek wf olarak kaydedilir. Kuru numune ağırlığının % 30‟u kadar su numunelere eklenerek numune ıslatılır. Bunun sonucunda kumaĢ ağırlığı tekrar ölçülerek bu değer de w0 olarak kaydedilir. Test numuneleri ızgara üzerinde kurumaya bırakılır. 120 dakikalık test süresi boyunca numuneler her 5 dakikada bir hassas terazide tartılarak ağırlıkları wi olarak kaydedilir. Her ölçüm sonunda suyun buharlaĢma hızı aĢağıdaki formüle göre hesaplanır [51]:
(5.1) 5.2.1.4 Dikey ıslanma
KumaĢların dikey ıslanma analizleri yine Fanguiero ve diğ. tarafından yapılan çalıĢmada kullandıkları metoda göre yapılmıĢtır. Buna göre her kumaĢ tipinden üçer adet may enine, üçer adet de may boyuna olmak üzere 200 mm x 25 mm‟lik numuneler kesilir. Kesilen numunelerin alttan 30 mm‟lik bölümü ölçülerek iĢaretlenir ve numuneler bu iĢaret hizasına kadar saf suya batırılır. Suyun seviyesini sabitlemek amacıyla kumaĢın alt ucuna küçük bir klips takılır. On dakika boyunca suyun yükselmesi izlenerek dakikada bir suyun kumaĢtaki yükselmesi kaydedilir [51]. Dikey ıslanma test düzeneği Ģematik olarak ġekil 5.2‟de gösterilmiĢtir:
ġekil 5.2 : Dikey ıslanma test düzeneği [51]. 5.2.1.5 Transfer ıslanma
Transfer ıslanma analizinde 74,5 mm çapında 6 çift dairesel numune kesilir. Her numunenin ağırlığı ıslanma öncesinde ölçülür. Her numune çiftinden birer numune saf su ile tamamen ıslatılır. Numune çiftindeki diğer kumaĢ ise kuru bırakılır. Islatılan numuneler ızgara üzerine konarak her bir yüzü 2‟Ģer dakika süre ile kurutulur. Ardından ıslak numune ön yüzü üstte kalacak Ģekilde kauçuk disk üzerine yerleĢtirilir. Kuru numuneler ıslak numuneler üzerine yerleĢtirilir. 3 numune çifti kuru numunenin yüz kısmı ile ıslak numunenin yüz kısmı temas edecek Ģekilde, 3 numune çifti de kuru numunenin arka yüzeyi ıslak numunenin yüz kısmına temas edecek Ģekilde hazırlanır. Numune çiftleri bu Ģekilde hazırlandıktan sonra üzerlerine ikinci kauçuk disk kapatılarak sandviç benzeri bir yapı oluĢturulur. 30 dakikalık test süresi boyunca her 5 dakikada bir numune ağırlıkları hassas terazide ölçülerek ıslak numuneden kuru numuneye sıvı transferi incelenir.
5.2.1.6 Su buharı geçirgenliği
Su buharı geçirgenliği testi BS 7209:1990 standardına göre Döner Platform metoduna göre yapılmıĢtır. Her kumaĢtan üçer adet numune kesilerek ağırlıkları ölçülür. Test süresince kumaĢların yerleĢtirileceği test kaplarının ağırlıkları da ölçülür. Deney kapları standart su seviyesine kadar saf su ile doldurularak tekrar tartılır. KumaĢ numuneleri ön yüzleri üstte kalacak Ģekilde deney kaplarına yerleĢtirilerek deney bilezikleriyle sabitlenir. Deney kapları döner platform üzerine konur. 5 saatlik deney süresi sonunda numuneler deney kaplarından çıkarılarak tartılır. Deney kapları da içlerindeki su ile beraber tartılır [54].
ġekil 5.4 : Döner platform metoduna göre su buharı geçirgenliği test düzeneği [52]. 5.2.1.7 Isıl iletkenlik, ısıl direnç ve kalınlık ölçümü
Bu çalıĢmadaki ısıl iletkenlik, ısıl direnç ve kalınlık ölçümleri ALAMBETA cihazında ISO 11092 standardına göre yapılmıĢtır. Hes tarafından geliĢtirilen bu cihazın geliĢtirilme amacı ısıl absorpsiyonun ölçülmesidir. Cihaz ölçüm kafası ve numunelerin yerleĢtirildiği bir tabandan oluĢur.
Testin baĢlamasıyla üzerinde ısı akıĢ sensörü bulunan ölçüm kafası aĢağı inerek alt tabandaki numuneye temas eder. Aynı anda numune yüzeyindeki sıcaklık değiĢir ve ısı akıĢ değerleri kaydedilir. Fotoelektrik sensör tarafından da numune kalınlığı ölçülür [53].
ġekil 5.5 : ALAMBETA test cihazı [53].
ġekil 5.6 : ALAMBETA cihazının bölümleri [53]. 1.Ölçüm kafası
2.Metal blok 3.Elektrikli ısıtıcı 4.Isı akıĢ sensörü 5.Tekstil malzemesi 6.Metal taban 7.Plaka 8.Termometre
9.Ter akıĢının simüle edildiği ıslak kumaĢ arayüzeyi 10.Kafa kaldırma mekanizması
5.2.1.8 Hava geçirgenliği
Hava geçirgenliği ölçümleri TS 391 ISO 9237‟ye göre yapılmıĢtır. Standartta tanımlanan ölçüm alanları 5, 20, 50 ve 100 cm2‟dir. Bu deneyde 5 cm2‟lik alan kullanılmıĢtır. Yine standartta deney alanından kullanılacak basınç farkları 50, 100, 200 ve 500 Pa olarak tanımlanmıĢtır. Bu çalıĢmada kullanılan basınç farkı ise 100 Pa‟dır.
Numuneler dairesel numune tutucuya yerleĢtirilir. Emme fanı baĢlatılarak tanımlanan basınç farkına ulaĢıncaya kadar kademeli olarak artırılır. 1 dakika sonra hava akımı kaydedilmeye baĢlanır ve kararlı koĢullara ulaĢıncaya kadar ölçümler alınır.
Hava geçirgenliği ise aĢağıdaki denkleme göre hesaplanır:
167 x A q R v (5.2) qv : litre/dk cinsinden ortalama hava akıĢ hızı
A: cm2 cinsinden test edilen kumaĢ alanı
167: litre/dakika/cm2‟den mm/sn‟ye dönüĢüm katsayısı Açık yapılı kumaĢlar veya nonwovenlarda
167 , 0 x A q R v (5.3)
formülünde de hava geçirgenliği R m/sn birimi üzerinden hesaplanır [58].