بررسی خواص حرارتی پارچه پلی استر/ ویسکوز پوشش داده شده با نانو ذرات سرامیکی

در چند دهه اخیر، به دلیل کاهش منابع انرژی و افزایش شدید قیمت آن، بهینه سازی مصرف انرژی مورد توجه بسیاری از کشورها می¬باشد. 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 یافته های محققان در عرصه نانو فناوری بسیاری از ابعاد زندگی ما انسان ها را تحت تأثیر خود قرار داده است. عملکرد مواد در اندازه نانو ناشی از افزایش میزان سطح مخصوص آن ها می باشد. با استفاده از نانو ذرات سرامیکی و اتصال دهنده های مناسب می توان به خواص حرارتی مطلوب (جلوگیری از اتلاف انرژی) همراه با حفظ خواص مکانیکی منسوج دست یافت. 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 غوطه وری 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 شست وشویی و سختی خمشی نمونه ها بررسی و مقایسه شدند. از نرم افزار spss و آزمون دانکن به منظور تحلیل آماری نتایج به دست آمده 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 (105×7 پاسکال) میزان سختی خمشی پارچه کاهش داده شد. از این پارچه می توان جهت تولید البسه با خاصیت عایق حرارتی، جهت حفظ تعادل دمای بدن در محیط سرد استفاده نمود. کلمات کلیدی: عایق بندی حرارتی، نانو سیلیکا، هدایت حرارتی، صفحه داغ، سختی خمشی، پوشش دهی تیغه ای، پوشش دهی غوطه وری