Top Banner
KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER
38

TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

Feb 26, 2023

Download

Documents

rabia sarıca
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI

TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

Page 2: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 3: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

ÖZET

• Son yıllarda, bilim ve teknolojinin hızlı bir şekilde ilerlemesi,sürekli artan çeşitli insan ihtiyaçlarını da karşılamak amacıyla, yenive pratik pek çok ürünün geliştirilmesini sağlamıştır. Tekstilbiliminin, her geçen gün daha da büyüyen elektronik endüstrisi ileiş birliğine gitmesi ile koruma, savunma, sağlık, iletişim,otomasyon amacıyla kullanılabilecek tekstil ürünleri, endüstri,askeri, uzay, tıp gibi birçok alanda, rol almaya başlamıştır.

• Bu sunum, iletken tekstil malzemeleri (lif, iplik, kumaş vd.) eldeetme yöntemlerini ve bu malzemelerin kullanım alanlarını, bukonuda yapılmış olan çalışmalar çerçevesinde açıklamayaçalışmaktadır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 4: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

TANIMLAMALAR..

• Tekstil ürünleri; Giyinme, örtünme, korunma gibi özellikleri ile insanların hayatınıkolaylaştıran malzemelerdir.

• Teknik Tekstiller; Endüstride, uzay sanayinde, askeri alanda, denizcilikte, tıpta, inşaatta,jeotekstillerde, ulaştırmada ve yüksek teknoloji uygulamalarında kullanılanfonksiyonellik gerektiren tekstil ürünleridir.

• Fonksiyonel Tekstiller; İnsanları çevre şartlarından korumanın yanında sağlık, güvenlik,bilişim, kozmetik gibi alanlarla ilgili en az bir fonksiyonu yerine getiren tekstilürünleridir.

• Akıllı Tekstiller; Normal tekstil ürünlerinin doğal atmosfer şartlarından koruma vesüsleme özelliklerine ilaveten, akıllı tekstiller, herhangi bir etkiyi veya etki değişikliğinialgılama ve buna bir tepki verme özelliğine sahip tekstil ürünleridir.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 5: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

GİRİŞ

• 1980'lerin ortalarından itibaren pek çok sayıda elektriksel olarak iletken ve yarı iletkentekstil ürünü mevcuttur. Elektroniklerin tekstillere modifiye edilmesi ise ilk olarak1990ların sonunda Levi's ve Philips in birlikte çalışması ile gerçekleştirilmiştir. İletkeniplikler, en yaygın olarak askeri ve tıp alanında EKG (elektrokardiyografi) ölçen tişörtler,kumaş içine entegre edilen sensörler ile kalp atışlarının izlenmesi ve 2001'den berifizyoterapi uygulamalarında kullanılmaktadır. Askeri giysilerde, tekstil malzemesiiçerisinde çeşitli fonksiyonların sağlanması için elektriğin iletilmesi ve iletişiminsağlanması amaçlarıyla kullanılmaktadır.

• Ayrıca çevresel tehlikelere karşı uyarı veren giysiler, MP3, cep telefonu ve küçük kontrolaygıtları entegre edilmiş ceketler, küresel yer bildirim uydusu ile ailelerin çocuklarınıgittikleri yerlerde izleyebilme imkanı sağlayabildikleri çocuk tişörtleri ve optik lif vesensör içeren gömlekler, iletken ipliklerin kullanıldıkları ürünlere örnek olarak verilebilir.Günümüzde, aktif olarak algılama yapabilen, baskı, sıcaklık gibi uyarıcılara karşılıkvermek gibi fonksiyonel tasarımları içeren, akıllı tekstiller (karmaşık iletken kumaşlar)mevcuttur. Bu tekstil ürünlerinin çeşitliliklerinin geliştirilmesi, uygun elektrikseliletkenliğe sahip tekstil malzemelerinin oluşturulmasıyla doğrudan bağlantılıdır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 6: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

ELEKTRİKSEL İLETKENLİK

• Maddenin temel özelliklerden bir tanesi elektrik akımını iletebilmesi veyailetememesidir. Bu özelliğe göre maddeler iletken, yarı iletken ve iletkenolmayan (yalıtkan veya dielektrik de denilir) diye sınıflandırılmaktadır.

• “Elektrik” sözcüğü, asıl anlamı amber olan Yunanca kökenli “elektron”sözcüğünden gelmektedir. Tales'den sonra aradan geçen yaklaşık 2300 yıllıksüre boyunca, insanoğlu elektrik olgusuyla pek ilgilenmemiştir. Sonrakiçalışmalar, Stephen Gray'in 1700lü yılların başında bazı maddelerin elektriğiiletebilirken, bazılarının iletemediğini gözlemlemesiyle başlamıştır. Elektrikleilgili çalışmalara, bugün adlarını iyi bildiğimiz pek çok bilim insanı (Coulomb,Galvani, Volta, Oersted, Ampere, Ohm, Seebeck, Faraday, Henry, Maxwell,Thomson, Tesla vd.) katkıda bulunmuştur.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 7: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

ELEKTRİKSEL İLETKENLİK

• İletkenlik (σ), bazı formülleri aşağıda verilen Ohm Yasası ile genel olarak açıklanabilir..

• V= IR (1) Madde içerisinde, R elektriksel direnci (ohm,H), I elektriksel akımı (amper,A), V potansiyel farkı (volt, V) ifade etmektedir.

• J= σε (2), J= I/A (3) Verilen formüllerde, J akım yoğunluğu (A/cm2), σ iletkenlik (1/Ωcm) ve ε elektrik alan kuvvetini (V/cm) belirtmektedir. İletkenlik, elektriksel direncintersidir ve SI birim sisteminde metredeki siemens (S.m-1) olarak da ifade edilir. Ohmyasasının bir devre üzerinde gösterimi Şekilde şematize edilmektedir.

Ohm yasasının bir devre üzerinde gösterimi

Bir elektrik devresinde iki noktaarasındaki iletken üzerinden geçenakım, potansiyel farkla (örn. voltajveya gerilim düşümü) doğru; ikinokta arasındaki dirençle tersorantılıdır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 8: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

ELEKTRİKSEL İLETKENLİK

• İletkenlik, malzeme içerisinde taşınanyüklerin (elektronların) sayısına ve onlarınhareketliliğine bağlıdır. Yalıtkanlar sıkıcabağlanmış elektronlara sahip olduklarından,elektron akışı hemen hemen hiç olmaz,malzeme yük akışına yüksek direnç gösterir.İletkenlik için serbest elektronlara ihtiyaçvardır. Metallerde ise, dış elektronlar yükleritaşımakta özgürdür. Yarı iletken normalşartlar altında yalıtkan (elektriği iletmeyen)özellik gösterip dışarıdan bir etkiuygulanmasıyla iletken hale gelebilenmaddelerdir. Uygulanan etki sona erdiğinde,tekrar yalıtkan duruma dönerler. Verilendiyagram farklı maddelerin iletkenliklerinigöstermektedir. Değişik maddelerin oda

sıcaklığındaki iletkenlik değerleri

Page 9: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

ELEKTRİKSEL İLETKENLİK

• BAND KURAMI

Yalıtkanlar İletkenlerYarı İletkenler

Elektron çekirdekten ne kadar uzakta ise, enerji durumu da o kadar yüksektir ve ana atomdanayrılmış olan bir elektron atomik yapıdaki herhangi bir elektrondan daha yüksek bir enerjidurumuna sahiptir. Herhangi bir yolla elektronlara sahip olduğu enerjinin üzerinde bir enerjiuygulanırsa ana yörüngedeki elektron bir üst yörüngeye geçer. Böylece bir elektronun enerjiseviyesi değişmiş olur. Her yörünge kendi alt yörüngelerine sahiptir. Kısacası, bir atomda çoksayıda ayrılmış, fakat birbirine yakın yerleşmiş enerji seviyeleri mevcuttur ve bunlar enerji bandıolarak isimlendirilir.Valans banttaki bir elektron çeşitli etkilerle bulunduğu enerji bandından koparılıp serbest halegelirse, elektronun bu anda bulunduğu banda “iletim bandı” denir. Valans bandı ile iletim bandıarasındaki “yasak band” aralığı elektronların alabileceği bir enerji seviyesine sahip değildir.

Page 10: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

TEKSTİLDE ELEKTRİKSEL İLETKENLİK ÖLÇÜMÜ

• Tekstil ürünlerinde elektriksel iletkenlik ölçümünde, farklı teknikler ve farklı cihazlarkullanılmaktadır. Tekstil ürünlerinde, genellikle iletkenliğin ölçümü, dört uç tekniği veiki uç tekniği olmak üzere iki teknikle gerçekleştirilmektedir.

• iki uç tekniğini kullanarak kumaşların yüzey elektriksel direncinin ölçümünde,multimetre cihazı kullanılmaktadır. Bu teknikte, elektrotların ve örneğin boyutlarıönem taşımaktadır. İletkenlik ile örneğin direnci arasındaki bağıntı

İki uç tekniği ile iletkenlik ölçümüBehzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve

Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 11: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

TEKSTİLDE ELEKTRİKSEL İLETKENLİK ÖLÇÜMÜ

• Dört uç tekniğine göre iletkenlik ölçümü aşağıdaki formül ile izah edilebilir.

• Eşit aralıklı dört probun yer aldığı yöntemde, dıştaki iki prob arasında sabit birakım geçirilmektedir. İç kısımdaki iki prob boyunca meydana gelen voltajdüşüşü okunarak iletkenlik hesaplanmaktadır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 12: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLER

• Sentetik tekstil liflerinin üretiminde kullanılan polimerin tipik özgül direnci 1010

ohm seviyesinden daha yüksektir. İletken tekstiller terimi, farklı düzeylerdebelirli (yüzey) bir iletkenliğe sahip, lif, iplik ve kumaş gibi tekstilmalzemelerinden üretilmiş geniş aralıktaki pek çok ürün için kullanılmaktadır.Elektriksel olarak iletken tekstiller, iletişim, eğlence, sağlık, güvenlik, ısıtma,koruma ve moda amaçlı elektronik tekstillerin üretilmesindekullanılabilmektedir. Tekstillerin elektriksel olarak iletken hale getirilmesi çeşitliyöntemlerle gerçekleştirilmektedir.

Lif İplik KumaşBehzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 13: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

KUMAŞ YAPILARI

Dokuma Örnek Makina Örme Örnek Makina Dokusuz Yüzey Örnek Makina

• İletken tekstil yapılarına geçmeden önce kumaş tiplerini gözdengeçirmekte fayda var. Tekstilde üç tür kumaş üretim tekniği vardır..

Dokuma Yüzey Yapısı Örme Yüzey Yapısı Dokusuz Yüzey Yapısı

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 14: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLER

• Tekstil malzemelerinin yalıtkan halden iletken hale dönüştürülmeleri içinçeşitli metotlar geliştirilmiştir. İletken tekstiller,

– İletken lif eldesi,

– İletken iplik eldesi ve

– İletken kumaş eldesi

olmak üzere üç ayrı başlık altında toplanmıştır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 15: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

İletken lifler, kendisi doğal olarak iletken olabilir veya sonradan iletkenlikkazandırılabilir. Elektriksel iletkenlik ya da yarıiletkenlik özelliği, liflere farklıyöntemler ile kazandırılabilmektedir. Bu yöntemlerden bazıları,

• metal levha veya bantlardan liflerin elde edilmesi,

• farklı üretim ve çekim yöntemleri kullanılarak lif elde edilmesi,

• liflerin metaller, metal oksitleri veya tuzları, iletken karbon ve kendiliğindeniletken olan polimerlerle çeşitli yöntemler kullanılarak muamele edilmesiolarak söylenebilir.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 16: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• İletken lifler, demirli alaşımlar, nikel, paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum, bakırgibi elektriksel olarak iletken metallerden üretilebilmektedir. Metal lifler, çaplarıyaklaşık 1-80 mikron (µm) arasında değişen çok ince metal filamentler halindeveya kesikli lifler halinde üretilebilmektedir. Metalik lifler, genellikle, liflerindemet halinde çekim işlemi veya ince metal levhanın kenarlarının tıraşlanması ileelde edilmektedir. Yüksek iletkenliğe sahip metalik lifler, diğer çoğu tekstil lifinegöre daha ağır ve kırılgan olduğundan başka liflerle homojen karışım yapılmasıve iplik üretim işlemleri sırasında zamanla makinaya zarar vermelerinden dolayı(aşınma ile) bilinen iplik eğirme makinelerinde üretilmeleri zordur, dolayısıylaüretimleri de daha maliyetlidir.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 17: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• İletken olmayan lif bantları ile metal bantlarının harmanlanması yüksek iletkenlikte (105

x cm)-1 karışımlar elde edilmesini sağlayabilmektedir. Sentetik ve doğal liflerin metallerile harmanlanması özellikle kısa stapel eğirme işlemlerinde başarılı şekildegerçekleştirilmektedir. Ancak metal lif içeren iplikler ile metal lif içermeyen ipliklerinmukavemetleri arasındaki farklılık tekstil ürününü olumsuz etkilemektedir. İletkenkarışım iplikler içeren tekstil ürünleri, elektromanyetik koruma amaçlı giysilerde,mobilyalar için kullanılan statik elektriklenmeyi azaltıcı/engelleyici kumaşlarda, yeraltıçalışmaları için özel tekstil filtreleri gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Oluşturulaniletken ipliklerin esnek ve yıkanmaya uygun olması üretilen kumaşların kullanımsüresince, sıradan tekstil kumaşı görünümü ve rahatlığı vermesi çok önemlidir.

Dref 3 İplik eğirme sistemi ile özolarak yalıtkan fitil salınır(1),friksiyon silindirlerinin(4) üzeri-nden iletken lifler beslenir. Velifler öz etrafına sarılır. Sonuçtayarı iletken iplik çıkmış olur.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 18: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• Elektriksel iletken lif, iplik ve kumaşlar, ayrıca tekstil malzemesinin metal, metaloksitleri ve metal tuzları ile kaplanması ile de elde edilebilmektedir. Kimyasalkaplama ve yüksek konsantrasyonlu reçine içerisindeki metalik parçacıklarlamuamele etme ticari olarak da iletken lif elde etmek amacıyla kullanılmaktaolan yöntemlerdir. Yarı iletken metal oksitler hemen hemen renksizdir ve lifyüzeyine gömülebilmekte, bikomponent liflere katılabilmekte veya tekstilmalzemesinin yüzeyine kimyasal olarak muamele edilebilmektedir. İletkenkaplamalar, kullandıkları taşıyıcı tabakanın (tekstil malzemesinin) özelliklerinideğiştirmeden onları elektriksel iletken malzemelere çevirebilmektedir.Kaplama işlemi, elektriksiz kaplama, buharlaştırma ile biriktirme, püskürtme,iletken polimer ile kaplama, lifleri doldurma ve karbonlaştırma gibiyöntemlerle lif, iplik veya kumaşlara uygulanabilmektedir.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 19: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• Metalik tuzlarla kaplama işlemi, antistatik performans gerektiren halı endüstrisindekullanılmaktadır. Çeşitli doğal ve sentetik liflere uygulanabilmektedir. Bunun yanında,galvanik kaplamalar oldukça yüksek iletkenlik (>104 [cm]1) sağlamaktadır ancak bu yöntemsadece grafit veya karbon lifleri gibi elektriği ileten taşıyıcı tabakalarauygulanabilmektedir. Üretimin maliyetli ve karmaşık olmasından dolayı galvanikkaplamalar genelde tekstil endüstrisi için kullanılmaz.

• Elektriksiz kaplama yöntemi, bir tekstil malzemesinin, içinde kimyasal reaksiyonlarınoluştuğu kaplama çözeltisi içerisine daldırılması işlemine dayanır. Tekstillerin nikel veyabakır ile kaplanması bu yolla gerçekleştirilebilir. Bu yöntemle düzgün ve elektriksel olarakiletken kaplamalar elde edilebilmektedir ancak maliyeti yüksektir.

• Buharlaştırma ile biriktirme işleminde, tekstil yüzeyinde, bakır, gümüş veya altın olanmetal, işlem süresince giderek yoğunlaşarak bir kaplama oluşturur. Bu işlem çeşitlikalınlıklarda ve iletkenlikte kaplamalar oluşturmakta kullanılabilmektedir.

• Püskürtme ile kaplama yönteminde, kaplama malzemesi, tek atomlar halinde tekstilmalzemesi üzerine fırlatılmakta, çok ince ve düzgün bir kaplama tabakası meydanagetirilmektedir.

• Vakum sprey yöntemi, ucuz bir yöntemdir ve yüksek iletkenliğe sahip metal kaplı liflerüretilmektedir. Ayrıca metal ve tekstil arasında iyi bir yapışma olmaması, yüksek iletkenliksağlanmasını güçleştirmektedir.

Page 20: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• Tekstil malzemeleri, politiofen (PTh), Polianilin (PANI), polipirol (PPy) esaslı iletkenpolimerlerle kaplanabilir veya muamele edilebilir. Ayrıca kendisi iletken olan lifler, builetken polimerler veya bunların başka polimerlerle karışımlarından üretilebilir. Bu tippolimerler, yüksek iletkenlik, esneklik ve hafiflik sağlamakta ve ayrıca yapışma özellikleride daha iyi olup aşınma problemine neden olmamaktadır. Bunun yanında, bilinenyöntemleri kullanarak polimer kaplamanın yapılması zordur.

• İletken polimerlerden elektrokimyasal yöntemle lif veya film elde edilmesi, geniş alanuygulamalarında, kırılganlık problemini ortaya çıkartmaktadır. Bundan dolayı, incekaplama veya iletken polimerlerin çözeltiden polimerizasyonu yöntemleri dahauygundur. Ayrıca iletken lifleri eriyikten üretim ve kaplama yöntemleri kullanaraküretmek yapılan araştırmalar sonucu kanıtlanmıştır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 21: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

Labaratuvar Şartlarında İplik Üzerinde Pirolün Buhar Fazında PolimerizasyonuBehzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 22: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

İplik Üzerinde Pirolün Buhar Fazında Polimerizasyonu

• Deney düzeneğinde ilk olarak pamuk ve PES iplikler, içerisinde FeCl₃ ve metanolbulunan çözelti içerisinden geçirilir. Burada amaç polimerizasyon işleminehazırlık olarak yükseltgenme reaksiyonunu gerçekleştirmektir. Tekne çıkışındayer alan ısıtma tabancası ile iplik kurutulup, polimerizasyonun gerçekleşeceğiodacığa aktarılmaktadır. Bu odacığa bağlanan iki cam çubuk bulunmaktadır.Birinci kanaldan 60 C°’ye kadar ısıtılıp azot gazı (N₂) ile taşınan pirol buharısisteme girmektedir. Isıtma işlemi, ani ısı yükselişini önlemek amacı ile mantoluısıtıcı ile yapılmaktadır. Odacığın ikinci kanalı ise içerisinde destile su bulunanerlenmayere bağlanmaktadır. Böylece sistemden ayrılan pirol buharı ve N₂ gazıbu destile su içerisinde toplanmaktadır. Sistemde ipliğin geçiş hızı 2 m/dk’dır.Odacık içerisinde başlangıçta yükseltgenme sonrası sarı renk alan iplik,polimerizasyon sonrası polipirol ile kaplanarak, siyah bir renk almaktadır.Kaplanan iplik sabit hızda bir konik bobin üzerine, aktarma cihazı yardımı ilesarılmaktadır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 23: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• Lif yapısına, iletken karbon ekleyerek iletken özellikler taşıyan tekstil ürünü elde etmekmümkündür. Bu özellik kablo, lif ve mikro veya nano partiküller formundaki karbonun,life eklenmesi ile kazandırılabilir. Karbon lifleri ve karbon eklenmiş lifler iyi iletkenözellikler gösterir ve bunlar bilinen tekstil imalat sistemlerinde kolayca işlemgörebilmektedir. Yüksek konsantrasyondaki karbon ile lifleri doldurarak, özmantodanoluşan bikomponent lifte öze karbon ekleyerek, yan yana bikomponent lifte, bir tanesinikarbon lifinden oluşturarak ve karbonu lifin yüzeyine kaplayarak karbon içeren iletkenlifler elde edilebilir. Karbonlaştırma işlemi, tekstilin elektriksel olarak iletken halegelebilmesi için 1000°C'de bir karbonlaştırma ocağı içerisinde işlem görmesidir. Bu işlemsıcaklık değişimlerine reaksiyon veren giysi üretilmesinde kullanılmaktadır.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 24: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN LİF ELDESİ

• İletken mürekkep teknolojisi, farklı tekstil malzemeleri üzerinde elektrikselolarak iletken baskıların oluşturulabilmesi için baskı mürekkeplerine, karbon,bakır, altın, gümüş, nikel gibi metallerin eklenmesine dayanmaktadır. Üretilenmürekkepler kullanılarak üretilen devre baskılı esnek tekstil ürünleri, eğilmeyeve yıkanmaya karşı dayanıklı ve kararlı olabilmektedir. Dijital baskı teknolojisikonusunda, uygun viskoziteli mürekkebin geliştirilmesi, mürekkep deposundamürekkebin belirli aralıklarla çalkalanarak sabit bir iletkenliğin sağlanması, aynımiktarda mürekkebin sevk edilmesi ve desenin uygun şekilde kurutulması gibisorunlar konusunda çalışmalar devam ederken, bu yöntem, tekstiller üzerineiletken mürekkep uygulamalarını oldukça geliştirmiştir.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 25: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN İPLİK ELDESİ

• İletken iplikler, iletken fılamentlerden,kesikli iletken liflerden veya iletken lif veyatellerin iletken olmayan tekstil lifleri ilebirlikte eğrilmesi ile elde edilebilmektedir.Ayrıca iletken olmayan ipliklerin, iletkenmetal malzemelerle sarılması ile de iletkentekstiller üretilebilmektedir.

Modifiye edilmiş ring iplik makinasında,fitil ve metal telin özlü iplik eğirmesistemi mekanizmasındaki işlevinigösteren diyagram.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 26: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN İPLİK ELDESİ

• Metalik iplikler, iletken olmayan bir ipliğin bakır,gümüş veya altın tel veya folyo gibi metalik birmalzeme ile birlikte sarılmasıyla eldeedilebilmekte ve ayrıca iletken tekstillerinüretilmesinde kullanılabilmektedir. Tekstilelektrotlarında iletken malzemeler, bir takımözelliklere ve kararlı polarizasyon potansiyelinesahip olmak zorundadırlar. Bu özellikler,yıkanabilir olma, alerjik olmama ve sıkıuygulamalarda deride rahatsızlık hissi yaratmamaşeklinde sıralanabilir. Daha ince ve daha yüksekmukavemetli iletken iplikler, dikiş ipliği olarakelektronik tekstillerin dikilmesindekullanılabilmektedir. Yapının iletkenliği dikişlerinyeri ile kontrol edilebilmektedir.

Çift Büküm Makinesi

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 27: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN İPLİK ELDESİ

• Özlü iplik üretimi, genel olarak, modifiye edilmiş ring iplikmakinesinde ve açık uç Dref-3 özlü iplik eğirmesisteminlerinde yapılabilmektedir.

• Özlü bir iplik, öz ve manto denilen iki bileşendenoluşmaktadır. İpliğin merkezinde yer alan ve monofilament,multifilament veya kesikli liften oluşan öz ile onu saran kesikliliflerden oluşan manto, birlikte kompozit iplik yapısınıoluşturur. İletken özlü iplik üretiminde, metal bir tel veyailetken malzemelerle kaplı bir iplik öz veya mantodakullanılmaktadır. Tekstil kullanım özelliklerine uygun olmasıaçısından kullanılacak iletken malzemelerin de ince, esnekveya katlanabilir olması gerekir.

• Friksiyon özlü iplik eğirme sisteminde, özde bulunan filamenteğirme işlemi sırasında büküm almamaktadır. Delikli eğirmesilindirleri tarafından sağlanan hava emişi sayesinde, açıcısilindir tarafından açılan manto lifleri, eğirme silindirininyüzeyine tutunur. Eğirme silindirlerinin dönüşü ile sağlanansürtünme sonucunda, mantodaki lifler özdeki filamentetrafında tur atar ve özlü iplik yapısı oluşur.

Özlü İplik Üretiminin Şematik Gösterimi

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 28: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN İPLİK ELDESİ

• İletken olan ve iletken olmayan iki ipliğin birbiriüzerine katlanmasıyla iletken ipliklerde elde etmekmümkündür. Resimde iletken olmayan sentetikiplik, bakır tel ile katlanarak iletken hale getiriliyor.

• Akıllı elektronik tekstillerin üretilmesinde kullanılaniletken dikiş iplikleri, iletken ipliklere göre dahaince ve mukavemetli olup dikişlerin yerlerininayarlanması ile kontrollü bir iletkenliğe sahipolurlar.

• Friksiyon özlü iplik eğirme sisteminde, özdebulunan filament eğirme işlemi sırasında bükümalmamaktadır. Delikli eğirme silindirleri tarafındansağlanan hava emişi sayesinde, açıcı silindirtarafından açılan manto lifleri, eğirme silindirininyüzeyine tutunur. Eğirme silindirlerinin dönüşü ilesağlanan sürtünme sonucunda, mantodaki liflerözdeki filament etrafında tur atar ve özlü iplikyapısı oluşur.

İplik Katlama Makinesi

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi

Page 29: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN KUMAŞ ELDESİ

• İletken kumaşlar, yapılarında iletken ipliklerin veya tellerin kullanılması ile ya dakumaşın iletken malzemelerle kaplanması veya muamele edilmesi ile eldeedilmektedir.

Kumaşa Fulard makinesinde İletken polimer emdirilmesi

Labaratuvar şartlarında kumaşın iletken polimer içerikli reçine ile muamele edilmesi.

Page 30: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN KUMAŞ ELDESİ

Dokuma Örnek Makina Örme Örnek Makina Dokusuz Yüzey Örnek Makina

Dokuma Yüzey Yapısı Örme Yüzey Yapısı Dokusuz Yüzey Yapısı

• Kumaş veya tekstil yüzeyi yapısında iletken teller/iplikler kullanarak iletken tekstil yüzey elde edilmesi, her üç sistem içinde uygundur.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 31: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLERİN KULLANIM ALANLARI

Gümüş Kaplı Lif

Gümüş Kaplı İplik

Gümüş Kaplı Kumaş

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 32: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLERİN KULLANIM ALANLARI

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 33: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLERİN KULLANIM ALANLARI

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 34: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLERİN KULLANIM ALANLARI

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 35: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İLETKEN TEKSTİLLERİN KULLANIM ALANLARI

• Çektikçe uzayan kablo icat edildi

Bugüne kadar kabloların lastik gibi uzayabilmesinin önündeki en büyük engel, kablo içindeyer alan iletken metallerin esneyerek uzama yeteneğini olmamasıydı. Araştırmacılar,esneyebilen polimer kaplama içine elektriği iletebilen sıvı galyum ve iridyum metalkarışımlarını doldurarak bu sorunun üstesinden gelmeye hazırlanıyorlar. Bu şekildehazırlanan kabloların çekildiğinde 8 kata kadar uzayabildiği belirtiliyor. Teknolojininkulaklıklardan cep telefonu şarj cihazlarına kadar her alanda uygulanabileceği söyleniyor.Bu ilginç teknolojinin hayata geçmesinin önündeki şu an için en büyük engel ise yıprananveya kopan kablodaki sıvı metalin akmasının nasıl önüne geçileceği.

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 36: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İHTİYAÇLARA CEVAP VERMEK...

• Peki bu kadar araştırma ve teknoloji niçin?• Nereden doğuyor bu ihtiyaçlar?• Sosyal medya kullanımı artıkça insan ihtiyaçlarını görmek daha da

kolaylaştı..• Daha iyi anlayabilmek için kokmayan çorap üretimi için sosyal medya

etkisine bir göz atalım...

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 37: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER

İHTİYAÇLARA CEVAP VERMEK...

• Ve Doliche kokmayan çorap üretti...• Gümüş çoraplar, ise gümüşün sahip olduğu bir çok özelliği gösterir. Ayaklardaki

kötü koku, kaşıntı, pişik gibi bir çok sorunun giderilmesinde yardımcı olur.• Gümüş çorapların doğal liflerden imal edilmesi önemlidir. Çünkü pamuk, keten,

bambu, modal, yün gibi doğal lifler ayak sağlığı ve rahatı için oldukça önemlidir.Doğal liflerin nem çekme kabiliyeti oldukça fazladır. Bu ayakta oluşan terinemilmesini kolaylaştırması demektir. Böylece nem ayakkabı içerisindeki ortamdadoğal lifli gümüş çoraplar tarafından emilecektir. Bu emilim sayesinde ortamdanem azalacak ve koku oluşumuna neden olan bakterilerin yaşama döngüsükırılacaktır. Gümüşün etkisi ile birlikte kötü koku oluşumu minumum seviyeyedüşecektir.

Sipariş adresi; http://www.dolichetekstil.com/

Behzat YILDIRIM - Malzeme Bilimi ve Mühendisliği - K. Sütçü İmam Üniversitesi - K.Maraş - Türkiye

Page 38: TEKSTİLDE İLETKENLİK VE İLETKEN TEKSTİLLER