Skip to main content
SUPERVISOR
Akbar Khoddami,Mohammad Ghane
اکبر خدامی (استاد مشاور) محمد قانع (استاد راهنما)
 
STUDENT
REIHANEH TORFE ESFAHANI
ریحانه طرفه اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Thermal Properties Evaluation of Ceramic Nanoparticles Coated Polyester / Viscose Fabrics
In the recent decades, due to decrease in energy resources and a sharp rise in the cost, optimization of energy consumption has been considered by many countries. Many researches and studies have been conducted in the field of optimization of the textiles thermal insulation properties. Textile materials are combination of air and fibers. Thermal conductivity of air is much lower than the fibers. The air between the fibers and textiles plays an important role in thermal insulation. These days, nano technology has affected many aspects of human life. The function of materials in the nano scale is due to high specific surface area. Use of ceramic nanoparticles with suitable binders can improve thermal properties, while the mechanical properties of textiles are maintained. Ceramic nanoparticles have a high melting point and low thermal conductivity and can improve the thermal properties of textiles. The main purpose of this work is to increase the fabric thermal insulation properties using silica nanoparticles. Silica nanoparticles were coated onto the fabric in two different forms of powder and emulsion. To create uniform coating, polyester/viscose fabric has been treated with silica nanoparticles through two types of coating method i.e. knife coating and dip coating. Polyethylene glycol, polyurethane and acrylate were applied as binders. After preparing the samples, thermal properties, abrasion stability, washing-cleaning stability and flexural stiffness of the samples have been measured and compared. software and Duncan tests have been used for statistical analysis of the results. Results showed that, the temperature difference between the hot side (in contact with the hot plate) and the cold side of the samples increases, with increase in the percentage of silica nano particles. In other words, the thermal conductivity of samples reduces with increase in the percentage of silica nano particles. The coated samples with knife coating method showed more uniform distribution of silica nanoparticles on the surface of the fabric. This coating method covers the entire surface of the fabric uniformly with nanoparticles and consequently leads to a significant decrease in the thermal conductivity of the fabric. Polyurethane binder in comparison to acrylate binder revealed better thermal properties, comfort properties and bending rigidity. Sample coated with eight percent of silica nanoparticles, using knife coating method, showed the best thermal insulation properties. Pad process was used to improve the fabric flexural stiffness properties. Key words: Thermal conductivity, silica nanoparticles, thermal insulation, hot-plate, flexural stiffness, knife coating, dip coating
در چند دهه اخیر، به دلیل کاهش منابع انرژی و افزایش شدید قیمت آن، بهینه سازی مصرف انرژی مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گرفته است. در این راستا تحقیقات و مطالعه در مورد بهینه سازی خواص عایق حرارتی منسوجات مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. منسوج ترکیبی از هوا و الیاف است و به این دلیل که ضریب هدایت حرارتی هوا بسیار کمتر از الیاف است، هوای موجود در بین الیاف نقش مهمی در بهبود خواص عایق‌ حرارتی منسوجات دارد. امروزه یافته‌های محققان در عرصه نانو فناوری بسیاری از ابعاد زندگی ما انسان‌ها را تحت تأثیر خود قرار داده است. عملکرد مواد در اندازه نانو ناشی از افزایش میزان سطح مخصوص آنها می باشد. با استفاده از نانو ذرات سرامیکی و اتصال دهنده‌های مناسب می‌توان به خواص حرارتی مطلوب (جلوگیری از اتلاف انرژی) همراه با حفظ خواص مکانیکی منسوج دست‌یافت. نانوذرات سرامیکی دارای نقطه ذوب بالا و هدایت حرارتی پایین هستند. بنابراین می توانند سبب بهبود خواص حرارتی منسوجات ‌شوند. هدف اصلی پروژه بهبود خواص عایق حرارتی پارچه جهت تولید البسه مقاوم در برابر تغییرات دمایی شدید با استفاده از نانو ذرات سیلیکا است. با استفاده از روش های معمول در تکمیل منسوجات، نانوذرات سیلیکا در دو حالت پودر و امولسیون بر روی پارچه پوشش داده شدند. پارچه پلی استر/ ویسکوز به دو روش پوشش دهی تیغه ای و غوطه‌وری با استفاده از پلی اتیلن گلایکول و دو نوع بیندر پلی اورتان و اکریلات، به نانوذرات سیلیکا آغشته شدند. پس از آماده سازی نمونه ها خواص حرارتی، ثبات سایشی، ثبات شست‌وشویی و سختی خمشی نمونه ها بررسی و مقایسه شدند. از نرم افزار و آزمون دانکن به منظور تحلیل آماری نتایج به‌دست‌آمده استفاده شد. نتایج نشان دادند که با افزایش میزان پودر و امولسیون نانو سیلیکا، میزان هدایت حرارتی نمونه ها کاهش و میزان اختلاف دمای میان سمت گرم (در تماس با صفحه داغ) و سمت سرد نمونه افزایش می یابد. آغشته سازی نمونه ها با روش پوشش دهی تیغه ای سبب توزیع یکنواخت نانو ذرات سیلیکا بر روی سطح پارچه، پوشش کامل سطح و درنتیجه کاهش معنی داری در میزان هدایت حرارتی پارچه شده است. استفاده از بیندر پلی اورتان نسبت به بیندر اکریلات سبب بهبود خواص حرارتی پارچه می گردد. نمونه آغشته شده به هشت درصد پودر نانوسیلیکا، به روش تیغه ای از نظـر خـواص حرارتـی مطلوب ترین نمونه می باشد. استفاده از غلـظت دهنده و بیندر، سـبب افزایش سختی خمشی پارچه می شود. با انجـام 3 مرحله پد خشک توسط دستگاه فولارد با حداکثر فشار(10 5 ×7 پاسکال) میزان سختی خمشی پارچه کاهش داده شد. از این پارچه می‌توان جهت تولید البسه با خاصیت عایق حرارتی، جهت حفظ تعادل دمای بدن در محیط سرد استفاده نمود. کلمات کلیدی : عایق‌بندی حرارتی، نانو سیلیکا، هدایت حرارتی،صفحه داغ، سختی خمشی، پوشش دهی تیغه ای، پوشش دهی غوطه وری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی