Phase Change Materials and Their Textile Applications

(1)

TEKSTİL VE MÜHENDİS (Journal of Textiles and Engineer) http://www.tekstilvemuhendis.org.tr

Faz Değiştiren Maddeler ve Tekstil Uygulamaları

Phase Change Materials and Their Textile Applications

Arzu KURU, Sennur ALAY AKSOY

Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, İSPARTA

Online Erişime Açıldığı Tarih (Available online): 27 Haziran 2012 (27 June 2012)

Bu makaleye atıf yapmak için (To cite this article):

Arzu KURU, Sennur ALAY AKSOY (2012): Faz Değiştiren Maddeler ve Tekstil Uygulamaları, Tekstil ve Mühendis, 19: 86, 41-48.

For online version of the article: http://dx.doi.org/10.7216/130075992012198606

(2)

Derleme Makale/Review Article

FAZ DEÐÝÞTÝREN MADDELER VE TEKSTÝL UYGULAMALARI

Arzu KURU Sennur ALAY AKSOY*

Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliði Bölümü, Isparta

Gönderilme Tarihi / Received: 18.10.2011 Kabul Tarihi / Accepted: 01.03.2012

ÖZET: Yenilikçi tekstil ürün ve üretim teknolojilerine olan ilgi ve talep hýzlý bir artýþ göstermektedir. Araþtýrmalarýn yoðun bir þekilde devam ettiði yeniliklerden birisi de ýsý depolama ve ýsý düzenleme özellikli akýllý tekstil ürünlerinin geliþtirilmesidir. Bu tekstil ürünleri faz deðiþtiren maddelerin tekstil lif veya kumaþlarýna aplike edilmesi ile üretilmektedir. Faz deðiþtiren maddeleri içeren tekstiller, giysilerde ýsýl konforu geliþtirmek ve ýsý düzenleme, ýsýtma ve serinletme özellikli ürünler üretmek için kullanýlmaktadýrlar. Bu çalýþmada, tekstiller için kullanýlan faz deðiþtiren maddeler (FDM) ve faz deðiþtiren madde içeren mikrokapsüller (MikroFDM) tanýtýlmýþtýr. Ayrýca FDM'nin tekstil ürünlerine aplikasyon yöntemleri de açýklanmýþtýr.

Anahtar Kelimeler: FDM, mikro FDM, mikrokapsül, tekstil.

PHASE CHANGE MATERIALS AND THEIR TEXTILE APPLICATIONS

ABSTRACT: The interest and demand for innovative textile products and manufacturing technologies show a rapid increase. One of the innovations on which researches continue intensively is to develop smart textile products with heat storage and thermo-regulating properties. These textile products are manufactured by applying phase change materials to textile fibers or fabrics. Textiles containing phase change materials are used to develop thermal comfort of clothing and to manufacture the products with thermo-regulating, heating and cooling properties. In this study, phase change materials (PCMs) used for textiles and microcapsules containing PCMs (micro PCMs) are introduced. Application methods of PCMs to textiles are also explained.

Key words: PCMs, micro PCMs, microcapsule, textiles.

*Sorumlu Yazar/Corresponding Author: sennuralay@sdu.edu.tr DOI: 10.7216/130075992012198606, www.tekstilvemuhendis.org.tr

(3)

1. GÝRÝÞ

Isýl enerji depolama, düþük veya yüksek ýsý enerjisinin daha sonra kullanýlmak üzere geçici süre ile depo edilmesi- dir. Bu özellik, enerji gereksinimi ile enerjinin kullanýmý arasýndaki zaman aralýðýnda geçiþ görevi üstlenmektedir [1]. Gizli ýsý, duyulabilir ýsý ve kimyasal reaksiyon ýsýsý depolama olmak üzere üç tür ýsý depolama yöntemi vardýr.

Deðiþik ýsýl enerji depolama teknikleri arasýnda gizli ýsý depolama, yüksek enerji depolama kapasitesi ile ýsýl enerjiyi depolamada en etkili yöntemlerden birisidir ve

“faz deðiþtirme ýsýsý depolama” olarak da isimlendirilmek- tedir. Gizli ýsý depolama özellikli materyaller faz deðiþtiren materyaller (FDM) olarak isimlendirilmektedirler [1,2].

Faz deðiþtiren maddeler, faz deðiþtirme aralýðý olarak bilinen belirli bir sýcaklýk aralýðýnda, bir fazdan baþka bir faza geçiþ yaparlar [3]. Maddeler katý-sývý, sývý-gaz, katý- gaz ve katý-katý olmak üzere dört tür faz deðiþimi göster- mektedirler. Bir fazdan baþka bir faza geçiþ sýrasýnda, yani faz deðiþtirme prosesi boyunca ýsý soðurabilen ve depolayabilen, tam tersi faz deðiþimi durumunda ise depo- ladýðý bu ýsýyý yayabilen maddeler faz deðiþtiren maddeler olarak isimlendirilmektedirler. Faz deðiþimi sýrasýnda depolanan veya ortama yayýlan ýsý ise gizli ýsý olarak tanýmlanmaktadýr [2,4].

Sýcaklýk faz deðiþtiren maddenin erime sýcaklýðýna kadar yükseldiðinde, FDM erimeye baþlar ve erime prosesi boyunca ortamdan ýsý soðurur. FDM tarafýndan soðurulan ýsý, maddeyi katý halde tutan kimyasal yapýyý bozmak için kullanýlmaktadýr. Öte yandan, ortam sýcaklýðý faz deðiþti- ren maddenin katýlaþma sýcaklýðýna kadar düþtüðünde ise FDM katýlaþmaya baþlar ve katýlaþma prosesi boyunca yapýsýndaki ýsýyý ortama geri verir. Faz deðiþim prosesi sýrasýnda, faz deðiþtiren madde tamamen eriyinceye veya katýlaþýncaya kadar sýcaklýðý sabit kalýr [3].

Önemli seviyede sýcaklýk deðiþimi olmaksýzýn erime ve katýlaþma iþlemleri sýrasýnda, büyük miktarda gizli ýsý absorbe ediyor ve yayýyor olmalarý, faz deðiþtiren maddelerin ýsý depolama kaynaðý olarak büyük ilgi görmelerine neden olmaktadýr. Katý-sývý faz deðiþimi sýrasýnda ortaya çýkan enerji, maddenin soðutulmasý/ýsýtýlmasý sýrasýnda ortaya çýkan enerji (duyulabilir ýsý) ile kýyaslandýðýnda çok daha yüksektir. Faz deðiþimi sýrasýnda depolanan gizli ýsý ile ýsýtma/soðutma prosesi sýrasýnda depolanan duyulabilir ýsý miktarýný karþýlaþtýrmak için su örnek olarak verilmek- tedir. Buz erirken yaklaþýk olarak 335 j/g gizli ýsý soður- maktadýr. Eðer su erime sýcaklýðýndan daha fazla ýsýtýlýrsa, ýsýnma sýrasýnda, bir derecelik sýcaklýk artýþýnda 4.18 j/g duyulabilir ýsý soðurmaktadýr. Söz konusu iki deðer karþýlaþtýrýldýðýnda, faz deðiþtirme sýrasýnda soðurulan gizli ýsýnýn, ýsýnma sýrasýnda soðurulan duyulabilir ýsýnýn yaklaþýk 100 katý olduðu görülmektedir [3]. Ayrýca duyulabilir ýsý depolama özellikli maddelerin ýsý yayma ve

absorblama prosesleri boyunca sýcaklýk deðiþimi olmaktadýr [2].

Faz deðiþtiren maddeler günümüzde solar enerji depolama, ýsý pompalarý, binalarda ýsýtma ve iklimlendirme, ýsý daðýtým sistemleri vb alanlarda yaygýn bir þekilde kullanýl- maktadýr. Ayrýca sýcaklýk deðiþimine karþý duyarlý gýda ürünleri ve organlarýn muhafazasý ve transportu için faz deðiþtiren maddelerden yararlanýlmaktadýr. Faz deðiþtiren maddelerin binalarda zemin altý döþeme materyalleri, ýsýt- ma amaçlý yastýk, kemer vb. kiþisel bakým ürünleri olarak da kullanýmlarý mevcuttur [5, 6].

Faz deðiþim teknolojisinin tekstilde kullanýmý 1970'li yýllarýn sonu 1980'li yýllarýn baþýnda, NASA (National Aeronautics and Space Administration) tarafýndan yürütülen bir araþtýrma programýna dayanmaktadýr. Bu programdaki amaç, astronot giysilerine uzaydaki aþýrý sýcaklýk deðiþimine karþý ýsýl koruma etkinliðinin kazandýrýlmasýdýr. 1971 yýlýnda, NASA tarafýndan, 500'den fazla faz deðiþtiren materyalin tanýtýldýðý “Phase Change Materials Handbook”

isimli rapor yayýnlanmýþtýr [1, 7]. Günümüzde faz deðiþtiren maddeler, baþta ýsýl konforu geliþtirilmiþ giysi üretimi olmak üzere aþýrý sýcak veya soðuk ortamlardan koruyucu giysi üretimi, ýsý düzenleme özellikli ürünler üretmek amacýyla tekstillere uygulanmaktadýrlar [8]. FDM içeren lif veya kumaþlar dalgýç giysileri, kayak giysileri vb koruma özelliðinin önemli olduðu ürünler yanýnda, mont, eldiven, bere, iç giyim ürünleri vb. günlük giyim ürünlerinde de yaygýn bir kullaným alaný bulabilmektedir. Öte yandan FDM içeren tekstil ürünlerinin yatak ve nevresim tekstilleri, perdeler, mobilya kumaþlarý vb ev tekstil ürünleri olarak ve hatta bina ve otomotiv içi iklimlendirme amaçlý olarak kullanýmý da giderek yaygýnlaþmaktadýr [9, 10].

Bryant ve arkadaþlarý plastik kristal ve mikrokapsüllenmiþ FDM ürünleri, sentetik polimer eriði veya çözeltisi içerisinde disperse ederek konvansiyonel lif üretim prosesleri ile ýsý depolama özellikli lif üretimi gerçekleþtirmiþlerdir [11]. Bryant ve Colvin 1994 yýlýnda kumaþlar için mikro- kapsüllenmiþ FDM ve plastik kristaller içeren kaplama ürünü geliþtirmiþlerdir [12]. Ayný araþtýrmacýlar 1995 yýlýnda ise makro-paketlenmiþ FDM ürünleri giysi yapýsýna ilave ederek serinletme amaçlý giysi tasarlamýþlar, 1997 yýlýnda ise ayakkabý, giysi, otomobil vb. ortamlarda yalýtým malzemesi olarak kullanýlmak üzere mikrokapsüllenmiþ köpük yalýtým malzemesi geliþtirmiþlerdir [13,14]. Baþka bir çalýþmada ise FDM kullanýlarak yelek ve palto gibi ürünlere adapte edilebilen ýsý düzenleme özellikli keçe veya seyrek dokun- muþ lifli yüzey geliþtirilmiþtir [15]. Pushav 1999 yýlýnda, poliüretan ve polieter esaslý köpük yüzeylere parafin esaslý mikrokapsüllenmiþ faz deðiþtiren madde ve binder karýþýmýný kaplayarak FDM içeren köpük malzeme üretmiþtir [16]. Pause (2001), mikrokapsüllenmiþ FDM içeren tabakalý interaktif ýsý yalýtým sistemi geliþtirmiþtir.

Sistemde birinci tabaka, az oranda mikrokapsülün binder ile

Faz Deðiþtiren Maddeler ve Tekstil Uygulamalarý

Arzu KURU Sennur ALAY AKSOY

(4)

kaplandýðý bir yüzey, ikinci tabaka daha fazla miktarda mikrokapsül içeren daha az yoðun lifli bir yüzey ve üçüncü tabaka ise esnek yüzeyden oluþmaktadýr. Yoðun mikrokapsül içeren ara tabaka diðer iki tabaka arasýna laminasyon veya diðer baðlama yöntemleri ile birleþtirilmektedir [17]. Pause baþka bir çalýþmasýnda ise dokusuz yüzey koruyucu bir giysinin termofizyolojik giysi konforunu geliþtirmek için giysi yapýsýna FDM uygulamýþtýr. Uygulamada, içine faz deðiþtiren madde gömülmüþ polimerik bir filmi dokusuz yüzey kumaþýn iç yüzeyine lamine etmiþtir [18].

Yapýlan çalýþmalar incelendiðinde, FDM ürünlerin tekstil sektöründe çok yaygýn bir kullaným olanaðý bulabildiði görülmektedir. Çalýþmalarda FDM ürünlerin özellikle polimer yapý içine mikro boyutta kapsüllendikten sonra uygulandýðý görülmektedir. Bu çalýþmada tekstil ürünleri için tercih edilen faz deðiþtiren maddeler, bu maddelerin mikrokapsülasyonu ve tekstil ürünlerine uygulama yön- temleri ve FDM içerikli tekstillerin ýsýl performanslarýnýn belirlenmesi konularý araþtýrýlmýþtýr.

2. FAZ DEÐÝÞTÝREN MADDELER

Ýdeal bir ýsýl yalýtým ve düzenleme etkisi için koruyucu giysiye uygun FDM seçimi çok önemlidir. Bu seçimi yaparken pek çok faktörün göz önünde bulundurulmasý gereklidir. Cox (1998)'a göre bu faktörlerin en önemlisi faz deðiþtirme sýcaklýk aralýðýdýr. Faz deðiþtirme sýcaklýðýnýn insan vücut sýcaklýðýna yakýn deðerlerde olmasý gereklidir.

Çünkü giysi olarak kullanýlacak bir tekstil ürününe ilave edilecek FDM'den beklenen, vücut sýcaklýðýný kiþinin kon- forlu olduðu belirli bir deðerde sabit tutacak þekilde kiþi ile dýþ ortam arasýndaki ýsý akýþýný minimuma indirmektir.

Pause (1995), belirli bir uygulama alaný için FDM'nin seçiminin faz deðiþtirme sýcaklýðýna baðlý olduðunu ve bu deðerin madde içinden ýsý akýþýnýn geciktirilmesi gereken sýcaklýk aralýðýna eþit olmasý gerektiðini belirtmiþtir [4].

NASA raporuna göre 500'den fazla faz deðiþtiren madde mevcut olup, bunlar faz deðiþtirme sýcaklýklarýna ve ýsý depolama kapasitelerine göre farklý kategorilere ayrýlmýþ- týr. Erime sýcaklýðý 15-35 °C aralýðýnda olan faz deðiþtiren maddeler tekstil alanýnda kullanýlmak için en uygun maddelerdir [1]. Bunun nedeni bu sýcaklýklarýn vücut sýcaklýðý için en uygun deðerler olmasýdýr. Faz deðiþtirme sýcaklýklarý açýsýndan tekstil ürünleri için uygun olan materyaller; hidrat inorganik tuzlar, polihidrik alkol-su çözeltisi, polietilen glikol (PEG), politetrametilen glikol (PTGM), alifatik poliester, lineer uzun zincirli hidrokarbonlar, hidrokarbon alkol, hidrokarbon asit vb.

materyallerdir [2,3].

Faz deðiþtirme sýcaklýk aralýðýnýn yanýnda tekstil için uygun faz deðiþtiren maddelerden beklenen diðer özellikler [1,3];

• Yüksek ýsýl kapasitesi,

• Uygun faz deðiþtirme sýcaklýklarý,

• Yüksek ýsýl iletkenlik,

• Faz deðiþtirme sýrasýnda düþük hacim deðiþimi,

• Erime ve katýlaþma sýcaklýklarý arasýnda düþük fark,

• Düþük toksik etki,

• Çevreye zararsýz olmasý,

• Yanmazlýk özelliðe sahip olmasý,

• Tekrarlanan erime ve katýlaþma deðiþimlerine karþý dirençli olmasý,

• Kolay tedarik edilebilir olmasý,

• Düþük fiyatlý olmasýdýr.

2.1. Hidrat Ýnorganik Tuzlar

Hidrat inorganik tuzlar “n” su molekülü içeren inorganik tuz kristalleridir [2]. Isý soðurma ve yayma sýcaklýk aralýk- larý 20-40 °C olan hidrat inorganik tuzlar, ýsý depolama ve ýsý-düzenleme özellikli tekstil ürünleri üretimi için kullaný- labilmektedirler. Düþük fiyatlarý, yüksek ýsýl iletkenlik ve ýsýl kapasiteleri açýsýndan uygun olmalarýna raðmen aþýrý soðuma problemi söz konusudur [1,2]. Tablo 1'de tekstil ürünleri için uygun bazý hidrat inorganik tuzlar verilmiþtir.

Tablo 1. Hidrat inorganik tuzlar [2]

Hidrat inorganik tuz esaslý FDM'nin olumlu pek çok özelliklerine raðmen tekstil ürünlerine uygulanmalarý konusunda önemli baþarýlar elde edilememiþtir. Ýnorganik yapýlarý nedeniyle tekstil ürünlerine kimyasal bað yapacak þekilde uygulanmalarý mümkün deðildir. Öte yandan bu maddelerin mikrokapsüllenmesi konusunda da henüz olumlu geliþmeler elde edilememiþtir. Yapýlan literatür çalýþmalarý incelendiðinde, Vigo ve Frost tarafýndan 1982 yýlýnda, içi boþluklu rayon ve polipropilen liflerinin içine sulu hidrat tuzlarýn doldurularak ýsý depolama özellikli lif üretim denemelerinin yapýldýðý görülmektedir [19].

2.2. Lineer Uzun Zincirli Hidrokarbonlar (Parafinler) Genel formülleri C H_n _2n+2 olan, hidrofobik lineer hidrokarbonlar olup ýsý düzenleme ve ýsý depolama özellikli tekstil ürünlerinin üretiminde en çok tercih edilen materyallerdir. Parafinler toksik deðildirler, kolay tedarik edilebilirler, ucuzdurlar ve yüksek ýsýl kapasiteye sahiptirler. Bu avantajlarýna raðmen düþük ýsýl iletkenliði, kolayca yanma, faz deðiþimi sýrasýnda fazla hacim deðiþimi gibi dezavantajlara da sahiptirler. Tablo 2'de tekstiller için uygun parafin faz deðiþtiren maddeler gösterilmiþtir.

Hidrat Ýnorganik Tuzlar Erime Sýcaklýðý (°C) Erime Isýsý (kJ/kg) CaCl2.6H2O

LiNO3.3H2O Na2SO4.10H2O CaBr2.6H2O Na2HPO4.12H2O Zn2SO4.6H2O Na2SO4.5H2O

29 30 32 34 35 36 43

190 296 225 138 205 147 209

(5)

Tablo 2. Tekstil ürünleri için kullanýmý uygun lineer uzun zincirli hidrokarbon faz deðiþtiren materyaller [1,3].

Parafinler katý-sývý faz deðiþimi gösteren maddeler olup, kimyasal yapýlarý itibari ile tekstil ürünlerine kapsüllendik- ten sonra uygulanabilmektedirler. Tekstil ürünleri için uygun FDM üretimi konusunda yapýlan araþtýrmalarýn büyük bir çoðunluðunu parafinik bileþiklerin mikrokap- süllenmesi ve tekstil lif veya kumaþlarýna uygulanmasý konularýnýn oluþturduðu görülmektedir. Öte yandan parafinlerin polimer çözeltisi içine karýþtýrýlarak lif üretimi konusunda da araþtýrmalar yapýlmaktadýr. Mengjin ve arkadaþlarý (2008) poli(vinil alkol) polimer çözeltisine parafin karýþtýrarak deniz-ada yapýsýnda lif üretmiþlerdir [20]. Parafinlerin mikrokapsüllenmesi konusunda yapýlan çalýþmalar incelendiðinde, farklý doðal ya da sentetik polimerlerin mikrokapsül üretimi için kullanýldýðý görülmektedir. Örneðin Zou ve arkadaþlarý n-hekzadekan parafini poliüre polimer yapýsý içerisine kapsüllemiþlerdir [21]. Kim ve Cho (2002), oktadekan içeren poliüre mikro- kapsüller üretmiþlerdir [22]. Choi ve Cho ise oktadekaný melamin formaldehit polimer içinde mikrokapsülle- miþlerdir [23]. Deveci ve Baþal, n-eikosan içeren ipek proteini ve kitosan esaslý ýsý depolama özellikli mikrokap- süller üretmiþlerdir [24]. Önder ve arkadaþlarý n- hekzadekan, n-oktadekan ve n-nanodekan gibi farklý tür parafinleri Arap zamký/jelatin polimer yapý içerisine kapsüllemiþlerdir [25]. Alay ve arkadaþlarý ise n- hekzadekan parafini, metil metakrilat [26,27], bütil akrilat [28] ve etil akrilat [29] esaslý polimer yapýlar içine kapsüllemiþlerdir.

2.3. Polietilen Glikol (PEG) ve Politetrametilen Glikol (PTGM)

Polietilen glikol tekstil ürünleri için uygun olan diðer bir faz deðiþtiren materyaldir. Polietilen glikolün yapýsýnda tekrar eden temel birim, zincirin her iki ucunda hidroksil gruplarýna sahip oksietilen (-O-CH -CH ) grubudur. 2 2 n

Molekül aðýrlýðý 20,000'in altýndaki polietilen glikol için

erime sýcaklýðý, molekül aðýrlýðý ile orantýlýdýr. Molekül aðýrlýðýndaki artýþ, erime sýcaklýðýnda artýþa neden olmak- tadýr [1,2]. Tablo 3'de PEG maddelerin erime sýcaklýklarý ve molekül aðýrlýklarý verilmiþtir.

PEG kullanýlarak ýsý depolama özellikli tekstil ürünleri üretimi konularýnda yapýlan araþtýrmalar incelendiðinde, genellikle PEG'in polimer lif yapýsýna dahil edilmesi veya kumaþlara çapraz baðlayýcý kimyasal ile baðlanmasý yönün- de çalýþmalarýn yapýldýðý görülmektedir. Vigo ve Frost sýcaklýk deðiþimine adapte olabilen lifler üretmek için faz deðiþtiren madde veya plastik kristalleri içi boþluklu liflerin içerisindeki boþluða doldurmuþ veya PEG polimerini lif yüzeyine çapraz baðlamýþlardýr [30]. Örneðin araþtýrmacýlar 1983 yýlýnda yaptýklarý bir çalýþmada içi boþluklu viskon ve polipropilen liflerinin boþluklu iç kýsmýný farklý molekül aðýrlýðýndaki PEG polimer sulu çözeltisi ile doldurarak ýsý depolama özellikli lif üretimi denemiþlerdir [31]. Zhang ve arkadaþlarý 1996 yýlýnda eriyikten lif çekim yöntemi ile PEG veya parafin çekirdekli PET duvarlý kompozit lif üretimi gerçekleþtirmiþlerdir. Ayný araþtýrmacýlar 1997 yýlýnda ise PEG çekirdekli polipropilen duvarlý kompozit lif üretmiþlerdir [2]. Chen ve arkadaþlarý (2009) selüloz asetat polimer çözeltisine farklý molekül aðýrlýðýnda PEG karýþ- týrarak hazýrladýklarý karýþýmdan elektrolif çekim yöntemi ile ýsý depolama özellikli nanolif üretmiþlerdir.

PEG polimerinin ýsý depolama özellikli tekstil ürünü üretimi ile ilgili olarak yapýlan çalýþmalarýn bir bölümü ise farklý molekül aðýrlýðýndaki PEG polimerlerinin kumaþla- ra çapraz baðlayýcý kimyasallar ile baðlanmasý yönündedir.

Vigo ve Frost 1985 yýlýnda poliester, naylon, pamuk ve yünlü kumaþlara emdirme metodu ile PEG uygulamýþlardýr [32]. Bruno ve Vigo (1987) ise düþük molekül aðýrlýðýndaki PEG polimerlerini çapraz baðlayýcý kimyasallar ile birlikte yün, akrilik ve naylon gibi yaygýn olarak kullanýlmakta olan kumaþlara uygulamýþlardýr [33].

Politetrametilen glikol materyallerin molekül zincirleri arasýndaki zayýf etkileþimlerden dolayý katýlaþma noktasýnda aþýrý soðuma gerçekleþebilmektedir. Bu durum PTMG'nin tekstil ürünlerine uygulanmasýný sýnýrlamaktadýr [2].

Literatürde Mitamura tarafýndan (1992) PTMG ve PEG çekirdekli poli(etilen teraftalat) PET duvarlý kompozit lif üretilmiþtir [2].

Materyal Kimyasal Formülü

Erime Sýcaklýðý (°C)

Katýlaþma Sýcaklýðý (°C)

Erime Entalpisi (J/g) n-hekzadekan

n-heptadekan n-oktadekan n-nonadekan n-eikosan n-henekosan

C16H34

C17H36

C18H38

C19H40

C20H42

C21H44

18,5 22,5 28,2 32,1 36,1 40,5

16,2 21,5 25,4 29,0 30,6

237,05 213,81 244,02 222,00 246,34 199,86

PEG Molekül

Aðýrlýðý

Erime

Sýcaklýðý (°C) Erime Isýsý (J/g)

Katýlaþma Sýcaklýðý (°C)

Katýlaþma Isýsý (J/g)

PEG 400 400 3,24 91,37 -24,00 85,40

PEG 600 600 17,92 121,14 -6,88 116,16

PEG 1000 1000 35,10 137,31 12,74 134,64

PEG 2000 2000 53,19 178,82 25,19 161,34

PEG 4000 4000 59,67 189,69 21,97 166,45

PEG 6000 6000 64,75 188,98 32,89 160,93

PEG 10000 10000 66,28 191,90 34,89 167,87

Tablo 3. Farklý molekül aðýrlýðýnda polietilen glikolün faz deðiþtirme davranýþlarý [2]

(6)

2.4. Yað asitleri

Kaprik, laurik, palmitik ve stearik asit gibi yað asitleri de faz deðiþtiren madde olarak kullanýlmaktadýr. Yað asitlerinin erime sýcaklýklarý 30-65 °C, gizli ýsý miktarlarý ise 153-182 j/g arasýnda deðiþmektedir. FDM olarak kullanýlabilecek diðer maddeler arasýnda yer alan bütil stearat 19 °C erime sýcaklýðýna ve 120 j/g erime ýsýsýna, vinil stearat 27 °C erime sýcaklýðýna ve 122 j/g erime ýsýsýna, izopropil stearat ise 14

°C erime sýcaklýðýna ve 142 j/g erime ýsýsýna sahiptir [1].

Chen ve arkadaþlarý (2008) laurik asiti PET polimer çözeltisi içine ilave ederek hazýrladýklarý karýþýmdan elektro lif çekim yöntemi ile nanolif üretmiþlerdir [34].

2.5. Polihidrik Alkol

Katý-sývý faz deðiþtiren maddelere ilave olarak yüksek enerji depolama kapasitesine sahip diðer bir grup maddeler ise plastik kristaller olarak isimlendirilen katý-katý faz deðiþtiren maddelerdir. Bu maddeler normal koþullar altýn- da sývý faza dönüþmezler ancak yumuþar veya sertleþirler.

Polihidrik alkoller tekstiller için tavsiye edilen katý-katý faz deðiþtiren maddelerdir. Pentaerithritol, 2,2-dimetil-1,3- propanediol (DMP), 2-hidroksimetil-2-metil-1,3 propanediol (HMP) ve 2-amino-2-metil-1,3 propanediol gibi amino alkoller tekstil ürünleri için katý-katý faz deðiþtiren maddeler olarak kullanýlabilmektedir [2,3].

3. FAZ DEÐÝÞTÝREN MÝKROKAPSÜLLER

Mikrokapsüller, etken bir maddenin çekirdek materyali olarak polimerik bir duvar yapýsý içerisine kapsüllenmesi ile üretilen mikro boyutlu taneciklerdir. Faz deðiþtiren mikrokapsüller çekirdek madde olarak FDM içeren mikro- kapsüllerdir. Mikrokapsülasyon tekniði faz deðiþim mad- delerinin tekstil sektöründe kullanýmý açýsýndan pek çok avantaj sunmaktadýr. En önemli avantajlarýndan birisi parafin gibi tekstil ürünlerine kimyasal olarak baðlanma özelliði olmayan FDM'nin lif veya kumaþ yapýsýna kalýcý olarak uygulanmasýna olanak sunmasýdýr. Ayrýca mikro- kapsülasyon, ýsý iletim katsayýsý düþük olan FDM'nin ýsý iletim katsayýsýnýn artýrýlmasý açýsýndan da ciddi avantajlar sunmaktadýr. Boan (2005) mikrokapsülleme ile maddelerin yüzey-hacim oraný artýrýlmýþ olduðu için ýsý transfer özelliklerinin geliþtirilebileceðini ifade etmiþtir [4]. Öte yandan tekstil sektöründe kullanýmý uygun FDM'nin çoðu katý-sývý faz deðiþimi göstermekte olup tekstil ürünlerine direk olarak uygulandýklarýnda, sývý faza geçtiklerinde yapýdan uzaklaþmaktadýrlar. Böylece mikrokapsülasyon sývý fazdaki FDM'nin mikro boyutta paketlenmesi ile yapýdaki kalýcýlýðýný da saðlamýþ olmaktadýr [21].

Tekstil ürünlerine FDM uygulamasýna yönelik çalýþmala- rýn çoðunda mikrokapsüllenmiþ FDM'nin lif veya kumaþ yapýsýna uygulanmasý þeklinde olduðu görülmektedir.

Mikrokapsüllenmiþ FDM'nin (mikroFDM) tekstil ürünle- rine uygulanabilmeleri için bazý özelliklere sahip olmasý istenebilir. Cox (1998), mikroFDMler için göz önüne

alýnmasý gereken kriterleri, mikrokapsül boyutu, tanecik boyut üniformitesi, mekanik ve kimyasal dayanýklýlýk ve çekirdek/duvar oraný olarak belirtmiþtir. Cox ayrýca, mik- rokapsüllerde kapsülün çekirdek madde hacminin müm- kün olduðunca fazla, duvar maddesinin ise mümkün oldu- ðunca dayanýklý olmasý gerektiðini belirtmiþtir [4]. Ayrýca Boan (2005) ve Mattila (2006), duvar maddesinin ýsýyý iyi iletmesi ve FDM'nin mümkün olduðunca fazla faz deðiþtirme devrine dayanýklý olmasý gerektiðini belirtmiþ- lerdir [3,4]. Yapýlan araþtýrmalar, mikroFDMler'in faz de- ðiþtirme sýrasýnda % 10 oranýnda geniþlemekte ve büzül- mekte olduðunu, katýlaþma sonrasýnda mikroFDM'in yüze- yinde çukurlar oluþtuðunu ve bu çukurlarýn, duvar maddesinin çekirdek maddesine göre daha az oranda büzül- mesinden kaynaklandýðýný göstermiþtir [3]. Yüksek sýcak- lýk gerektiren uygulamalar için ise ýsýl kararlýlýðý iyi duvar maddeleri kullanýlmalýdýr.

Literatürde yapýlan çalýþmalar incelendiðinde, mikroFDM'in genellikle üre-formaldehit, çapraz baðlý naylon, melamin formaldehit, poliüretan, üre-melamin formaldehit kopoli- mer, poli(metil metakrilat) duvar maddeler kullanýlarak sentezlendikleri görülmektedir. MikroFDM'in ýsýl kararlýlý- ðýný antioksidant ve ýsýl stabilize edici kullanarak artýrmak mümkündür. Ayrýca Mattila (2006) tekstiller için kullanýla- cak mikrokapsüllerin aþýnma, basýnç ve kesme (shear) gibi mekanik etkilere ve kimyasallara karþý da dayanýklý olmalarý gerektiðini belirtmiþtir [3].

Kapsülleme sonrasý faz deðiþtirme sýcaklýk aralýklarý ve entalpi deðerlerindeki deðiþim de mikroFDM için önemli olan bir diðer husustur. Mikrokapsüllerin faz deðiþtirme sýcaklýklarý tanecik boyutundan ve mikrokapsülasyon yönteminden etkilenmektedir. Tanecik boyutu küçüldükçe mikroFDM'nin erime katýlaþma sýcaklýklarý arasýndaki fark artmaktadýr. Tanecik boyutu arttýkça mikrokapsülün faz deðiþtirme sýcaklýðý FDM'in faz deðiþtirme sýcaklýðýna yakýnlaþmaktadýr. Ayrýca tanecik boyutundaki artýþ mik- roFDMler'in ýsý depolama kapasiteleri ile de iliþkilidir. Ar- tan tanecik boyutu ile entalpi deðerleri artýþ göstermektedir [4, 35].

4. FAZ DEÐÝÞTÝREN MADDELERÝN TEKSTÝL ÜRÜNLERÝNE UYGULANMA YÖNTEMLERÝ FDM içeren mikrokapsüllerin tekstil materyallerine uygulanmasý 1980'li yýllarýn baþlarýnda NASA tarafýndan yürütülen araþtýrmayla ortaya çýkmýþtýr. Günümüzde, faz deðiþtiren maddelerin tekstil ürünlerine uygulanmasý ile ilgili literatür incelendiðinde, FDM'nin mikrokapsüllendikten sonra veya doðrudan tekstil lif veya kumaþ yapýlarýna uygulandýðý görülmektedir. Tekstillere FDM uygulama yöntemleri aþaðýda belirtilmiþtir;

1. Lif çekim yöntemi 2. Kaplama

3. Emdirme prosesi 4. Laminasyon

(7)

FDM lif üretimi sýrasýnda, polimer çözeltisi veya eriði içine ilave edilmekte ve hazýrlanan karýþým polimer çözeltisin- den kuru, yaþ veya eriyikten lif çekim yöntemi ile lif üretil- mektedir. Bu lifler ise daha sonra dokuma ve örme kumaþ veya dokusuz yüzey kumaþ haline getirmek için kullanýl- maktadýrlar [3]. Bu uygulamada, FDM'nin lif yapýsýnda uzun süre kalýcý olabilmesi için en efektif yöntem mikro- kapsüllenmiþ FDM'nin life uygulanmasýdýr. MikroFDM'in kalýcý bir þekilde lif içerisine tutunabilmesi, liflerin, iplik eðirme, kumaþ örme veya boyama gibi iþlemlerde ilave bir deðiþikliðe gereksinim duyulmadan iþlenebilmesi, liflerden üretilen kumaþ özelliklerinin (yumuþaklýk, mukavemet vb.) mikroFDM içermeyen ayný tür liflerden üretilen kumaþlarýnkinden farklýlýk göstermemesi gibi avantajlarý olduðunu belirtmiþtir [3]. Ancak bu yöntemde lif içerisine ilave edilen mikrokapsül miktarý fazla olduðun- da lif özellikleri olumsuz etkilenmektedir, bu yüzden mikroFDM uygulamasýnda mikrokapsül miktarý dikkat edilmesi gereken bir husustur. Ayrýca mikrokapsüllerin lif çekim sýrasýndaki yüksek sýcaklýklara (200-380 °C) dayanýklý olmamasý nedeni ile eriyikten lif çekim yönte- minde lif içerisine mikrokapsül uygulanmasý da zordur [35]. Þekil 1'de Outlast Technologies tarafýndan üretilmiþ, mikrokapsüllenmiþ FDM içeren liflere ait enine kesit ve boyuna lif görüntüleri verilmiþtir.

Þekil 1. Outlast firmasý tarafýndan üretilen mikrokapsül içeren life ait enine kesit(a) ve boyuna lif (b) görüntüsü [3].

Leskovsek ve arkadaþlarý (2004) eriyikten lif çekim yöntemi ile alkil hidrokarbon içeren polipropilen lif üretimi için tasarlanmýþ bir cihaz üzerine çalýþma yapmýþlardýr. Ça- lýþmada, lif üretimi sýrasýnda yaþanýlan en büyük sorunun mikrokapsüllerin kümeleþmeleri nedeniyle kesintisiz lif çekiminin gerçekleþtirilememesi ve filamentlerin kopmasý olduðu belirtilmiþtir [3].

Kumaþlara mikrokapsüllenmiþ FDM uygulamasý konusunda yapýlan çalýþmalar incelendiðinde ise genellikle kaplama [23,36] ve emdirme yöntemleri [27, 28, 37] üzeri- ne araþtýrmalar yapýldýðý görülmektedir. Kaplama yönte- minde, kaplama bileþeni hazýrlamak için FDM içeren mik- rokapsüller yüzey aktif madde, disperse edici madde, anti köpük ve polimer karýþýmý içeren sulu çözelti dispersiyonu içerisine disperse edilmekte ve ýslanmaktadýr. Hazýrlanan karýþým kumaþa kaplanmaktadýr. Emdirme yönteminde ise mikrokapsül içeren sulu karýþýma çapraz baðlayýcý ve

yumuþatýcý gibi kimyasallar ilave edilmekte ve hazýrlanan sulu karýþým fularda kumaþlara emdirildikten sonra fikse edilmektedir.

Laminasyon yöntemi ile de faz deðiþtiren mikrokapsüllerin kumaþlara uygulanmasý mümkündür. Bu yöntemde, FDM ince bir film içine uygulanmakta ve bu film kumaþýn iç kýsmýna lamine edilmektedir [3]. Genellikle mikroFDM akrilik, poliüretan (PU) veya kauçuk lateks kaplama bile- þikleri içerisine ilave edildikten sonra kumaþlara uygu- lanmaktadýrlar [3].

Mikrokapsüller ýsý yalýtýmý amacýyla üretilmekte olan köpük malzemelere de uygulanabilmektedir. Mikrokapsüller köpük tabakasýna anizotropik olarak daðýtýlabilir ve bu þekilde yerleþme ihtimali ýsýl düzenleme etkisini arttýrmak- tadýr. Ayrýca daha fazla mikrokapsül uygulanabilmesi ve farklý tip FDMlerin kullanýlabilmesi de mikroFDM içeren köpüklerin kullanýmýnýn saðladýðý bazý avantajlardandýr [3].

5. FDM ÝÇEREN TEKSTÝLLERÝN ISIL ÖZELLÝKLERÝNÝN BELÝRLENMESÝ

Isýl enerjisi depolama özelliðine sahip FDM içeren tekstil ürünleri, ani sýcaklýk deðiþimleri durumunda ortamdan ýsý soðurarak veya ortama ýsý yayarak, materyalin sýcaklýðýnýn belirli bir süre için sabit kalmasýný saðlayan veya ani olarak deðiþmesini engelleyebilen ýsýl-düzenleme özelliðe sahip tekstil ürünleridir. FDM'den kaynaklanan bu etki giysilere dinamik ýsý yalýtým özelliði kazandýrmaktadýr. Dinamik yalýtým özelliði ortam sýcaklýðýnýn yükselmesi veya düþ- mesi veya aktivite seviyesindeki deðiþim durumlarýnda ki- þinin termo-fizyolojik konforunun korunmasýna katkýda bulunmaktadýr. Faz deðiþtiren maddeler içeren tekstil ürünlerinin ýsýl özelliklerinin belirlenmesi konusunda yapýlan çalýþmalar incelendiðinde, çalýþmalarýn tekstillerin ýsý depolama ve yayma kapasite ve sýcaklýklarýnýn belirlenmesi, kumaþlarýn ýsýl direnç deðerlerinin ve ýsý düzenleme özelliklerinin ölçülmesi konularýna odaklandý-ðý görülmektedir. FDM ürünlerinde olduðu gibi FDM içeren lif veya kumaþlarda da ýsý depolama ve yayma sýcaklýk ve entalpileri DSC (Diferansiyel Taramalý Kalorimetre) cihazý kullanýlarak belirlenmektedir.

Konvansiyonel tekstillerin statik ýsý yalýtým özelliðinden farklý olarak dinamik ýsý yalýtým özelliðine sahip FDM içeren tekstillerin bu özelliklerinin belirlenmesi için yeni metot veya parametrelerin geliþtirilmesine ihtiyaç duyul- maktadýr. Bu bölümde FDM içeren tekstil ürünlerinin ýsýl özelliklerini ölçmeye yönelik geliþtirilen bazý metot ve parametrelere deðinilecektir.

FDM içeren kumaþlarýn ýsýl bariyer özelliðini belirlemek için Pause (1995, 2000) tarafýndan dinamik ýsý transfer ölçümleri önerilmiþtir. Ölçümlerde, FDM içeren kumaþýn toplam ýsýl direncinin kumaþý oluþturan maddenin statik ýsýl direnci ve FDM etkisiyle ortaya çýkan dinamik ýsýl (a) (b)

(8)

direncin toplamýna eþit olduðu kabul edilmektedir.

Dinamik ýsýl yalýtým, faz deðiþtiren madde içeren ve içermeyen numunelerin faz deðiþtirme sýcaklýk aralýðýnýn sonuna kadar ýsýnmasý için gereken süreler karþýlaþtýrýlarak ve statik yalýtým deðeri referans alýnarak hesaplanmýþtýr [4,38]. Hittle ve Andre (2002) ise “Isýl Düzenleme Faktörü (TRF)” olarak tanýmlanan bir indeks tanýmlamýþlardýr.

TRF, ölçüm yapýlan sýcak plakanýn maksimum ve minimum sýcaklýk farkýnýn, maksimum ve minimum ýsý akýþ deðerleri arasýndaki farka ve sabit durumdaki ýsýl dirence bölünmesi ile hesaplanmaktadýr [4]. Bu metot esas alýnarak Amerikan Test ve Materyaller Kurumu (American Society for Testing and Materials) tarafýndan, Haziran 2004 yýlýnda tekstil materyallerindeki gizli ýsýyý ölçmek için test metodu geliþtirilmiþtir. Bu metot “Tekstil Materyallerinde Statik ve Dinamik Isýl Performans Ýçin Test Metodu” olarak tanýmlanmýþ ve sabit durumdaki ýsýl direnç (R deðeri) ve dinamik TRF (Isýl Düzenleme Faktörü) ölçümü üzerine odaklanýlmýþtýr [39]. Ying ve arkadaþlarý tarafýndan 2004 yýlýnda geliþtirilmiþ bir yöntemde soðutulmuþ, FDM içeren kumaþ sýcak bir plaka üzerine yerleþtirilmekte ve statik ýsýl yalýtým (Is), faz deðiþiminin gerçekleþtiði süre (Ätd), faz deðiþtirme ile geciktirilen ýsý akýþý (Id) ve ýsýl fizikosensör þiddeti (yoðunluðu) olmak üzere dört farklý indeks deðeri ölçülmektedir [38]. Boan (2005) FDM içeren tekstillerin ýsýl özelliklerini belirlemek için ani ve derece derece sýcaklýk artýþý sýrasýnda dinamik sýcaklýk düzenleme testi, dinamik ýsý akýþ testi ve q-max (sýcaklýk/soðukluk hissi) testi uygulamýþtýr [4]. Wan ve Fan ise “Yeni Muhafazalý Sýcak Plaka Metodu” olarak tanýmladýklarý yeni bir metot geliþtirilmiþlerdir. Bu metotta giysiyi giyen kiþinin oda sýcaklýðýnda bir ortamdan sýfýrýn altýnda sýcaklýkta baþka bir ortama hareket ettiði durum simüle edilmektedir. Sýcak plaka kiþinin vücut sýcaklýðýný temsil etmektedir ve kiþinin aktivite türüne baðlý olarak sabit bir sýcaklýk deðerinde tutulmaktadýr. FDM-kumaþ ile kaplanmýþ bu sýcak plaka, bir ortamdan baþka bir ortama hareket eden kiþinin durumunu simüle eden ýsýl geçiþ rejimine maruz býrakýlmaktadýr. Bu geçici ýsýl deðiþim sýrasýnda sýcak plaka yüzeyinde ölçülen sýcaklýk deðiþimi ve ýsý kaybý kaydedilmekte ve FDM-kumaþýn ýsý düzenleme özelliðini karakterize etmek için kullanýlmaktadýr [38].

6. SONUÇLAR

Bu çalýþmada, tekstil sektöründe kullanýlmakta olan faz deðiþtiren maddeler hakkýnda genel bilgiler verilmiþtir.

Literatürde mevcut çalýþmalar incelendiðinde, farklý tür organik ve inorganik esaslý faz deðiþtiren maddeler arasýn- da organik esaslý parafinler ve PEG polimerinin en fazla kullanýlan ve en uygun faz deðiþim maddeleri olduðu tespit edilmiþtir. Parafin esaslý faz deðiþtiren maddeler tekstil ürünlerine doðrudan uygulanamadýklarý için polimer bir duvar içerisine kapsüllendikten (mikrokapsüllenmiþ FDM)

sonra uygulanmaktadýrlar. Tekstil uygulamalarý açýsýndan FDM içeren mikrokapsüllere ait en önemli parametreler, faz deðiþtirme sýcaklýklarý ve kapasiteleri, ortalama parça- cýk boyutu ve parçacýk boyut daðýlýmý, kimyasal ve ýsýl direnç özellikleridir.

Faz deðiþtiren maddeler lif üretimi sýrasýnda polimer eriði veya çözeltisine karýþtýrýlarak ýsý depolama özellikli lif üretilebilmektedir. Bu uygulamalarda, FDM doðrudan polimer sývýsýna karýþtýrýldýðýnda FDM'in sýzmasý nedeniyle zamanla ýsý depolama etkisi kaybolmakta ve kalýcý ýsý depolama etkisi elde edilebilmesi amacýyla mikrokapsül- lenmiþ faz deðiþtiren maddeler tercih edilmektedir. Ancak uygulanan mikrokapsül boyutu ve miktarý lif mukavemet ve kopma uzamasý gibi özelliklerini olumsuz yönde etkilememelidir. Bu noktada mikrokapsül boyutu ve miktarý lif özellikleri açýsýndan önemli bir parametredir.

Bu problemler dikkate alýnarak yüksek ýsýl kapasiteli, FDM içeren lif üretimi konusunda araþtýrmalarýn gerçekleþtirilmesi gereklidir.

Kumaþlara FDM uygulamasý konusunda yapýlan çalýþmalarda faz deðiþtiren madde içeren mikrokapsüller kaplama polimeri içerisine karýþtýrýlarak kaplama ve emdirme gibi bitim iþlemleri ile kumaþlara uygulanabilmektedirler. Bitim iþlemi ile kumaþlara mikrokapsül ilave- si ile ilgili olarak, üretilen mikrokapsüllerin kumaþlara yý- kamaya karþý kalýcý olacak þekilde kimyasal olarak tutun- durabilmesi önemli bir husustur.

FDM ve tekstil uygulamalarý konusunda yapýlan çalýþmalar incelendiðinde, maddelerin tekstil sektöründe ciddi bir potansiyelinin olduðu görülmektedir. Giysi ýsýl konforunu geliþtirmeye yönelik uygulamalar yanýnda, son yýllarda ise ýsýtma-serinletme ve ýsý düzenleme özellikli tekstil ürünleri üretimi için tekstillere FDM uygulamasý konusunda da araþtýrmalar hýzla devam etmektedir. Ancak FDM ilave edilmiþ tekstil ürünlerinin dinamik ýsýl yalýtým, ýsý düzenleme vb özelliklerinin belirlenmesi için uygun metot ve parametrelerin belirlenmesi ve seçilmesi gereklidir.

KAYNAKLAR

1. Mondal, S., (2008), Phase Change Materials for Smart Textiles – An Overview, Applied Thermal Engineering, Vol.28, 1536–1550p. doi.10.1016/j.applthermaleng.2007.08.009.

2. Tao, X., (2008), Smart Fibres, Fabrics and Clothing, Woodhead Publishing Limited, The Textile Institute, Cambridge, England.

3. Mattila, H.R., (2006), Intelligent Textiles and Clothing, Woodhead Publishing Limited, The Textile Institute, Cambridge, England.

4. Boan, Y., (2005), Physical Mechanism and Characterization of Smart Thermal Clothing, The Hong Kong Polytechnic University, PhD Thesis, Hong Kong, 267p.

5. Erkan, G., (2004), Enhancing The Thermal Properties of Textiles With Phase Change Materials, RJTA Vol. 8 No. 2.

(9)

6. www.rubitherm.de/ Eriþim Tarihi: 01.10.2011.

7. Scott, R.A., (2005), Textiles for Protection. The Textile Institute Publications, Woodhead Publishing Limited, England, 754p.

8. Salaün, F., Devaux, E., Bourbigot, S., Rumeau, P., (2010), Thermoregulating Response of Cotton Fabric Containing Microencapsulated Phase Change Materials, Thermochim.

Acta 506, 82–93. DOI:/10.1016/j.tca.2010.04.020.

9. www.outlast.com/ Eriþim Tarihi: 21.09.2010.

10. Nelson, G., (2002), Application of Microencapsulation in Textiles, Int.J.Pharm.242, 55–62. DOI:10.1016/S0378- 5173(02)00141-2

11. Bryant, Y.G., Colvin, D.P., (1988), Fiber with Reverseible Enhanced Thermal Storage Properties and Fabrics Made Therefrom,USPatent.4,756,958.

12. Bryant, Y.G., Colvin, D.P., (1994), Fabric with Reversible Enhanced thermal Properties, US Patent 5,366,801.

13. Bryant, Y.G., Colvin, D.P., (1995), Micro-Climate Cooling Garment, US Patent 5,415,222.

14. Bryant, Y.G., Colvin, D.P., (1997), Thermally Enhanced Foam Insulation, US Patent 5,637,389.

15. Colvin, V.S., Colvin, D.P., (2001), Microclimate Temperature Regulating Pad and Products Made Therefrom, US Patent 6,298,907 B1.

16. Pushav, R.J., (1999), Skived Foam Article Containing Energy Absorbing Phase Change Materials, US Patent 5,955,188.

17. Pause, B., (2001), Interactive Thermal Insulating System Having a Layer Treated with a Coating of Energy Absorbing Phase Change Material Adjacent a Layer of fibers Containing Energy Absorbing Phase Change Material, US Patent 6,217,993.

18. Pause, B., (2003), Nonwoven Protective Garments with Thermo-Regulating Properties, Journal of Industrial Textiles, 33, 93. DOI: 10.1177/152808303038859.

19. Vigo, T.L., Frost, C.E., (1982), Temperature-Sensitive Hollow Fibers Containing Phase Change Salts, Textile Research Journal, October, 633-637p. DOI: 10.1177/004051758205201004.

20. Mengjin, J., Xiaoqing, S., Jianjun, X., Guangdou, Y., (2008), Preparation of New Thermal Regulating Fiber Based on PVA and Paraffin. Solar Energy Materials & Solar Cells, 92, 1657- 1660p. DOI:10.1016/j.solmat.2008.07.018.

21. Zou, G.L., Tan, Z.C., Lan, X.Z., Sun, L.X., Zhang, T., (2004), Preparation and Characterization of Microencapsulated Hexadecane Used for Thermal Energy Storage, Chinese Chemical Letters, 15 (6), 729-732p.

22. Kim, J., Cho, G., (2002), Thermal Storage/Release, Durability and Temperature Sensing Properties of Thermostatic Fabrics Treated with Octadecane-Containing Microcapsules, Textile R e s e a r c h J o u r n a l , 7 2 ( 1 2 ) , 1 0 9 3 - 1 0 9 8 p . DOI:10.1177/004051750207201209.

23. Choi, K., Cho, G., Kim, P., Cho, C., (2004), Thermal Storage/Release and Mechanical Properties of Phase Change Materials on Polyester Fabrics, Textile Research Journal, 74(4), 292-296p. DOI: 10.1177/004051750407400402.

24. Deveci, S.S., Basal, G., (2009), Preparation of PCM Microcapsules by Complex Coaversation of Silk Fibrion and Chitosan, Colloid Polymer Science, 287(12), 1455-1467p.

DOI: 10.1007/s00396-009-2115-z.

25. Onder, E., Sarýer, N., Çimen, E., (2008), Encapsulation of Phase Change Materials by Complex Coaversation to Improve Thermal Performances of Woven Fabrics, Thermochimica

26. Alay, S., Göde, F., Alkan, C., (2010), Preparation and Characterization of Poly(methylmethacrylate-co-glycidyl methacrylate)/n-hexadecane Nanocapsules as a Fiber Additive for Thermal Energy Storage, Fibers and Polymers,11(8), 1089-1093p. DOI: 10.1007/s12221-010- 1089-2.

27. Alay, S., Alkan, C., Göde, F., (2011), Synthesis and Characterization of Poly(methylmethacrylate)/n-hexadecane Microcapsules Using Different Cross-linkers and Their Application to Some Fabrics, Thermochimica Acta, 518, 1-8p.

DOI:10.1016/j.tca.2011.01.014.

28. Alay, S., Göde, F., Alkan, C., (2011), Synthesis and Thermal Properties of Poly(n-butyl acrylate)/n-hexadecane Microcapsules Using Different Cross-linkers and Their Application to Textile Fabrics, Journal of Applied Polymer Science,120(5), 2821-2829p. DOI: 10.1002/app.33266.

29. Alay, S., Gode, F., Alkan, C., (2009), Isýl Enerji Depolama Ýçin Poli(etil akrilat)/hekzadekan Mikrokapsüllerin Üretilmesi ve Karakterizasyonu, Teknolojik Araþtýrmalar Dergisi, Cilt:, No:

3, 33-46s.

30. Vigo, T.L., Frost, C.M., (1989), Temperature Adaptable Textile Fibres and Method of

Preparing Same, USP 4871615.

31. Vigo, T.L., Frost, C.M., (1983), Temperature Adaptable Hollow Fibers Containing Polyethylene Glycols, Journal of Industrial Textiles, 12(4), 243-254p. DOI: 10.1177/152808378301200405.

32. Vigo, T.L., Frost, C.M., (1985), Temperature-Adaptable Fabrics, Textile Research Journal, 55 (12), 737-743p. DOI:

10.1177/004051758505501205.

33. Bruno, J. S., Vigo, T. L., (1987), Thermally Active Fabrics Containing Polyethylene Glycols, Journal of Industrial Textiles, 16 (4), 264-274p. DOI: 10.1177/152808378701600406.

34. Chen, C., Wang, L., Huang, Y., (2008), A Novel Shape- Stabilized PCM; Electrospun Ultrafine Fibers Based on Lauric Acid/Polyethylene Terephthalate Composite, Material Letters, 62, 3515-3517p. DOI:10.1016/j.matlet.2008.03.034.

35. Alay, S., (2010), Isýl Enerji Depolama Özellikli Mikrokapsüller Ýçeren Akýllý Tekstil Ürünlerinin Geliþtirilmesi, SDÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Isparta.

36. Chung, H., Cho, G., (2004), Thermal Properties and Physiological Responses of Vapor- Permeable Water- Repellent Fabrics Treated with Microcapsule-Containing PCMs. Textile Research Journal, 74(7), 571-575p. DOI:

10.1177/004051750407400702.

37. Shin, Y., Yoo, D., Son, K., (2005), Development of Thermoregulating Textile Materials with Microencapsulated Phase Change Materials (PCM). II. Preparation and Application of PCM Microcapsules. Journal of Applied Polymer Science, 96, 2005-2010p. DOI: 10.1002/app.21438.

38. Wan, X., Fan, J., (2009). A New Method for Measuring The Thermal Regulatory Properties of Phase Change Material (PCM) Fabrics. Measurement Science and Technology, 20, 1- 6. DOI:10.1088/0957-0233/20/2/025110.

39. ASTM D7024 - 04 Standard Test Method for Steady State and Dynamic Thermal Performance of Textile Materials.

DOI: 10.1520/D7024-04.