Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Ghane,Mohammad Zarrebini
محمد قانع (استاد راهنما) محمد ذره بینی اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahbube Pashaei
محبوبه پاشائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Concerns for energy conservation have contributed to the need for thermal insulation materials. High energy cost has resulted in the use various textile structures to be used as energy saving products due to their insulating properties to be selected as suitable insulating materials. Nonwoven fabrics are generally the preferred material for thermal insulation applications. Thermal insulating ability of porous materials such as textiles is governed by their internal pores. Thermal properties of fabrics are affected by thermal conductivity of constituent fibers, fabric bulk density, porosity and structure. In thi project the effect of needled fabric structural parameters on heat transfer properties and the effect of additional coating of the fabric with ceramic powder on thermal insulating ability of the treated fabrics were investigated. Structure of the experimental samples was varied by production parameters such as punch density and depth of needle penetration. Needled samples using punch densities of 90, 110, 120, 135, 150 per cm² and depth of needle penetration of 10, 13, 15, 17, 19 mm were prepared. Samples were made using 17dtex 90 mm long commercially available melt spun polypropylene fibers. The thermal conductivity of the samples was measured using a guarded hot-plate device. In order to measure the sample cold-side temperature, an infrared thermometer was used. A heat flux sensor was also used to measure the heat flux through samples. It was found that coating of the samples with ceramic powder tended to improved nonwoven samples thermal insulation properties. In order to improve nonwoven thermal insulation, three types of ceramic powders i.e. silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ) and silicon carbide (SiC) and two type of binders in form of latex and wax were used to bond the powder to the fibers. Prepared coating material was added to the samples using painting brush. Samples were coated on one side or both sides. Thermal conductivity of single and multi-layered coated samples was measured using guarded hot-plate apparatus. Results were evaluated by software. Results showed that thermal conductivity decreases with increase in the thickness and porosity of nonwovens. Thermal conductivity also increased with increase in punch density and depth of needle penetration during needling operation. The thermal conductivity of samples was determined theoretically and the results were compared with those obtained experimentally. Acceptable correlations between theoretical and practical results were observed. In comparison to one sided treated samples, the two sided treated samples exhibited superior thermal insulation ability. I was found that silicon carbide imparts higher insulating ability than the other ceramic powder. As far as binders are concerned it was concluded that samples treated using latex binder performed better thermal insulation properties than wax treated samples. In case of multi-layered samples, Results showed that compounded sample using coated samples treated on two sides and one side by silicon carbide and latex exhibited the highest thermal insulation. The compounded multi-layered nonwoven could reduce temperature from 60 ?C on the hot plate to 35 ?C on the nonwoven cold side. Keywords: Nonwoven, Thecrmal conductivity, Guarded Hot plate device, Ceramic powder
امروزه به دلیل کمبود منابع انرژی و هزینه بالای آن، بحث صرفه جویی در مصرف انرژی در سراسر جهان اهمیت خاصی پیدا کرده است. استفاده از عایق های حرارتی مناسب در صنایع گوناگون منجر به بهینه سازی انرژی می گردد. کاربرد بی بافت ها در عایق سازی حرارتی به خصوص عایق سازی ساختمان ها و اتومبیل، دارای اهمیت زیادی است. بی بافت ها در وزن های مختلف و با روش های مختلف ساخته می شوند و به دلیل ساختار انعطاف پذیر و متخلخلی که دارند، نفوذپذیری هوای بالایی دارند. این مسئله باعث شده است که در عایق سازی کاربرد زیادی داشته باشند. هدف از انجام این پروژه بررسی تاثیر عوامل ساختاری بی بافت ها بر انتقال حرارت آن و بهبود خاصیت عایق حرارتی آن ها با استفاده از پودرهای سرامیکی می باشد. در این بررسی دو عامل تراکم سوزن زنی و عمق نفوذ سوزن در لایه را تغییر داده تا نمونه هایی با ضخامت، چگالی و تخلخل متفاوت تولید شود. بدین منظور پنج تراکم سوزن زنی 90، 110، 120، 135 و 150 پانچ بر سانتیمتر مربع و پنج عمق نفوذ سوزن 10، 13، 15، 17 و 19 میلیمتر استفاده شده است. جنس بی بافت ها از الیاف پلی پروپیلن با ظرافت 15 دنیر و طول 90 میلیمتر می باشد. مقاومت حرارتی بی بافت ها با استفاده از دستگاه صفحه داغ اندازه گیری شده است. جهت افزایش میزان عا ی ق بندی گرمایی نمونه ها از سه نوع پودر سرامیکی سیلیکا، کربید سیلیس و آلومینا و از واکس و لاتکس نیز جهت اتصال مواد سرامیکی به سطح بی بافت استفاده شده است. در این تحقیق، ابتدا یک طرف از سطح بی بافت و سپس دوطرف آن با مواد سرامیکی پوشیده شد. همچنین با دولایه کردن نمونه های پوشیده شده سعی در کاهش هرچه بیشتر انتقال حرارت نمونه ها شد. تمام نتایج حاصل از آزمایشات با نرم افزار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که ضریب انتقال حرارت بی بافت ها با افزایش ضخامت و تخلخل کاهش و با افزایش چگالی بی بافت و عمق نفوذ سوزن در لایه افزایش می یابد. همچنین ضریب انتقال حرارت نمونه ها با مدل فراهم شده محاسبه شد و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج حاصل همبستگی خوبی را بین نتایج تئوری و مشاهدات تجربی نشان داد. نتایج حاصل از بررسی تاثیر مواد سرامیکی بر کاهش انتقال حرارت بی بافت، نشان داد که نمونه دوطرف پوشیده شده با کربید سیلیس و لاتکس بهترین نتیجه را در کاهش انتقال حرارت داشته است. از میان نمونه های دولایه شده، نمونه ای که از بی بافت دوطرف پوشیده شده با کربید سیلیس و لاتکس و بی بافت یک طرف پوشیده شده با کربید سیلیس و لاتکس تشکیل شده است، بهترین نتیجه را در کاهش انتقال حرارت نشان داد. این نمونه توانست دمای طرف داغ را از 60 درجه سانتیگراد به 35 درجه سانتیگراد در طرف سرد کاهش دهد. کلمات کلیدی: 1- بی بافت 2-ضریب انتقال حرارت 3-دستگاه صفحه داغ 4-پودر سرامیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی