TR201920534A2 - Termokromik pigment bazlı çözeltinin tekstil ürününe uygulanması için bir yöntem - Google Patents

Abstract

Buluş, tekstil ürününe termokromik özellik kazandırılması için bir yöntem olup, termokromik pigment bazlı bir kaplama çözeltisinin hazırlanması ve bu çözeltinin tekstil yüzeylerine uygulanmasına ilişkindir. Daha detaylı olarak söz konusu yöntem bir kompleks yapıcı, bir katalizör, polivinilpirolidon (PVP), metanol, saf su, kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içeren bir çözeltinin hazırlanması, hazırlanan çözeltinin bir süre bekletilerek yaşlandırılması, daha sonra çözeltiye termokromik pigmentin eklenmesi ve karıştırılması, termokromik pigmentin eklenmesinden sonra homojen bir karışım elde edilinceye kadar tekrar karıştırılması, elde edilen çözeltinin tekstil ürününün yüzeyine uygulanması, çözücünün uzaklaştırılarak jelleşmenin sağlanması için tekstil ürününün yüzeyinin kurutulması, termokromik tekstil ürünün elde edilmesi işlem basamaklarını içermektedir. Bu yöntemle elde edilen termokromik tekstil ürünü de buluşun kapsamındadır.

Description

TARIFNAME TERMOKROMIK PIGMENT BAZLI ÇÖZELTININ TEKSTIL ÜRÜNÜNE UYGULANMASI IÇIN BIR YÖNTEM Bulusun Konusu Bulus, kimyasala, yüksek sicakliklara karsi kararli ve renk dayanikliligina sahip termokromik özellikte bir tekstil ürününün elde edilmesi için gelistirilen bir yönteme iliskindir. Bu yöntemle elde edilen tekstil ürünleri de bulusun kapsamindadir.

Teknigin Bilinen Durumu Termokromizm maddenin isi ile uyarilmasi sonucunda renk niteliklerinde meydana gelen tersinir degisiklikler olarak tanimlanan bir kromizm çesididir. Günümüzde cam, metal, kumas Vb. birçok yüzeye uygulanan termokromik boyalar yapilarinda bulunan sivi kristal veya löko boyalar ile uygulandiklari malzemeye termokromik özellik kazandirmaktadir. Termokromik malzemelerin isi ile uyarilmasi pigmentin kimyasal yapisinda degisikliklere sebep olmakta. ve bu duruni maddenin farkli dalga boyunda isigi emmesi ve yaymasi anlamina gelmektedir.

Termokromik özellik kazandirilan malzemeler, insanin yüksek fiziksel yorgunluk düzeyinin belirlenmesinde kullanilmaktadir. Termokromik pigmentteki mikro kapsüller kimyasal yapiyi degistiren löko boya içerdiginden cilt sicakligi göstergesi olarak kullanilabilmektedir. Kumastaki renk degisimiyle fiziksel yorgunluk görsel olarak belirlenebilmektedir. Kaplanan kumasta termokromik ;pigment kullanimi, atletik. egzersiz/aktivite sirasinda yorgunlugun tespit edilerek önlenmesine yardimci olabilmektedir. Insan Vücudu atletik aktivite sirasinda yüksek vücut sicakliklarina ulasmakta ve terlemektedir. Fiziksel yorgunlugun izlenmesi, saglik açisindan çok önemlidir. Vücut sicakliginin asiri artmasi veya azalmasi çesitli hastaliklarin da belirtisidir.

Termokromik kumaslar saglik alanina ek olarak askeri uygulamalarda kamuflaj için de kullanilmaktadir.

Termokromik kumasin/giysinin amacina uygun olarak uzun süre kullanilabilmesi için kumasin dis etkenlere maruz birakildiginda stabil olmasi gerekmektedir.

Teknikte termokromik kumaslarin elde edilmesine iliskin bazi yöntemler mevcuttur.

Teknigin bilinen durumuna ait K. R. Karpagama ve arkadaslarinin yaptigi çalisma (K. Karpagam, K. Saranya, J.

Gopinathan, A. Bhattacharyya, Development of smart clothing for military applications using thermochromic colorants, The olarak verilebilir. Söz konusu çalismada termokromik pigment kullanarak sicakligin artmasiyla renk degistirebilen bukalemun Özellikte kumaslarin hazirlanmasi açiklanmaktadir.

Söz konusu dokümanda anlatilan yöntemle kaplanan kumas örneklerindeki renkler farkli zaman araliklarinda renk degisimi göstermistir. Elde edilen bu bukalemun tipi baskilarda renk degisimi 50°C'nin üstünde yüksek sicakliklarda veya rengin çogu 7 V ve 570 mA'da veya üstünde voltaj-akim ile birlikte gerilim uygulamasiyla degismistir.

Ancak uygulanan sicaklik Vücut sicaklik araligini temsil etmemekte dolayisiyla da söz konusu kumasin cilt sicakliginin degisiminin belirlenmesi için kullanimi mümkün olmamaktadir.

Teknigin bilinen durumuna baska örnek olarak US4681791A numarali patent dokümani verilebilir. Bahsedilen dokümanda kumasi olusturan her bir lif yüzeyi ayri olarak, baglayici ve belirli bir parçacik boyutuna sahip termokromik pigment içeren bir termokromik katman ile kaplanmaktadir. Termokromik pigment ile kaplanmis liflerin düzensiz renk degisimlerinin pigmentin dengesiz dagilimina bagli oldugu ve pigmentin bu dengesiz dagiliminin çok sayida fiberin üzerine köprülenmeye bagli oldugu açiklanmistir. Baska bir deyisle, termokromik pigment köprü formunda çok sayida lifi bagladiginda, pigment bu köprü kisimlarina toplanma egilimindedir. Sonuç olarak bu durum dengesiz pigment dagilimina ve dolayisiyla düzensiz termokromizme yol açmaktadir. Söz konusu dokümanda, bu durumun yasanmamasi için pigmentin partikül boyutu ile lifin inceligi arasinda kurulan bir bagintidan bahsedilmektedir.

Termokromik pigment, termokromik bilesimde agirlikça %5 ile termokromik açidan bakildiginda kuru bazda bulunmaktadir.

Içerigin %5'ten az olmasi durumunda renk degisimi gözlenememekte, %80'i asmasi durumunda ise tamamen renk kaybi saglanamamaktadir. Bahsedilen dokümana konu kaplama yöntemi oldukça zaman alan, maliyetli bir yöntemdir. Bunun yani sira düzenli bir termokromizm. elde edilmesi için termokromik pigment partikül boyutu ve lif inceligi arasindaki bagintiya bagimli kalinmasi uygulamayi sinirlandirmaktadir.

Tekniginr bilinen durumunar bir` baskar örnek olarak Bahsedilen doküman eriyik halde egrilmis örülmemis termokromik kumaslarin elde edilmesini konu almaktadir. Lif Olusumu zamaninda eriyik polimerin içine termokromik pigment dahil edilmis ve bu durumun termokromik homojenligi ve kumas dayanikliligini artirdigi bulunmustur. Ancak söz konusu bulus termokromik pigmenti kumas üzerine sabitlemek veya renk dayanikliligini artirmak amaciyla bir baglayici kullanimindan söz etmemektedir. Bunun yani sira söz konusu dokümana konu bulusta verilen sicaklik araligi renk degistiren kumasin günlük hayatta kullanimi için uygun degildir.

Teknigin bilinen durumuna bir baska örnek olarak U86990688B2 nolu patent dokümani verilebilir. Söz konusu dokümanda ortam kosullarindaki degisiklik nedeniyle renk degistiren esnek PVC levha veya diger polimerik esnek levha malzemeden yapilmis su geçirmez giysi anlatilmaktadir. Su geçirmez giysinin görünümündeki degisiklik, su geçirmez giyside kullanilmak üzere ekstrüzyonlanmis, perdahlanmis veya tabaka halinde malzemeye dökülmüs PVC reçineye pigmentler veya boyalar gibi bir veya daha fazla termokromik maddenin dahil edilmesi ile gerçeklestirilir. Elde edilen giysinin kumas içerikli olmadigi için ve polimerik esnek levha malzemeden yapildigindan yüksek sicaklikta çamasir makinesinde yikandiginda hasar görecegi düsünülmektedir.

Teknikteki diger termokromik kumaslarin yikamaya karsi renk hassasiyetinin de yetersiz oldugu bilinmektedir.

Termokromik özellikteki kumasin renk hassasligi korurken yikamaya da dayanabilmesi gerekmektedir. Bunun yani sira teknikteki termokromik pigmentlerin kumas lifleri üzerine kaplanmasina iliskin yöntemden kaynakli olarak renk kusurlari olmaktadir. Ayrica, kaplanan kumaslar istenmeyen esneklik ve dayaniklilik eksikligine sahip olmaktadir.

Termokromik kumaslarda hizli termokromik yanit, yüksek geri dönebilirlik saglanamamaktadir. Yüksek kontrasta sahip güçlü. renklerin. gelistirilmesi, kontrol edilebilir' solma oranlari, renk degistirme döngüleri üzerinde kararlilik ve sabit cevap gibi sorunlar bulunmaktadir. Sonuç olarak, termokromik kumas genellikle zayif tepki hizina ve kisa bir geri dönüsüm ömrüne sahiptir. Bu boyalarin yün, pamuk ve ipek gibi dogal liflere uygulanmasi genellikle yetersiz yikama dayanikliligi ile sonuçlanmaktadir. Ayrica zayif renk degistiren mürekkeple renk kumastan kolayca çikarilabilmekte ve kullanim ömrü kisa olmaktadir.

Yukaridaki dezavantajlarin giderilmesi amaciyla için Vücut sicaklik araliginda kullanima uygun, düzenli pigment dagilimina sahip, yikamaya karsi renk dayanikliligina sahip, renk kusurlari en aza indirgenmis ve geri dönüstürülebilir termokromik özellikte bir tekstil ürününün elde edilmesi için bir yöntem gelistirilmektedir.

Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus, savunmaya ve isil uygulamaya yönelik kullanilan ürünler basta olmak üzere, tekstil ürünlerine termokromik böyalarin sabitlenmesi ve bu ürünlerin kimyasal ve yüksek sicakliklara kararliliklarinin arttirilmasi için gelistirilen bir çözelti, bu çözeltinin uygulama yöntemi ve bu yöntemle elde edilen tekstil ürününe iliskindir. Bulusun asagida anlatilan yapilandirmalarinda tekstil ürünü kumas olarak tanimlanmaktadir.

Bulus ile sicakliga duyarli termokromik özellikte kumasin eldesi saglanmaktadir.

Bulusun bir amaci, artan cilt sicakligindan kaynaklanan kumas rengindeki degisiklikler ile fiziksel yorgunlugun belirlenmesidir. Gelistirilen kumas fiziksel yorgunlugun yani sira yüksek atesle birlikte seyreden hastaliklarin belirlenmesi için de kullanilmaktadir.

Bulus en genel haliyle, tekstil ürünlerine termokromik özellik kazandirilmasi için uygulanan bir yöntem olup, ad bir kompleks yapici, bir katalizör, polivinilpirolidon (PVP), kalay (IV) klorid.pentahidrat ve stearik asit içeren bir çözeltinin hazirlanmasi, b. hazirlanan çözeltinin bir süre bekletilerek yaslandirilmasi, c.daha sonra çözeltiye termokromik pigmentin eklenmesi ve karistirilmasi, d.termokromik pigmentin eklenmesinden sonra homojen bir karisim elde edilinceye kadar tekrar karistirilmasi, e.elde edilen çözeltinin tekstil ürününün yüzeyine uygulanmasi, f.çözücünün uzaklastirilmasi ve jellesmenin saglanmasi için tekstil ürününün yüzeyinin kurutulmasi, g.termokromik tekstil ürünün elde edilmesi islem basamaklarini içermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözeltide kompleks yapici olarak çinko asetat dihidrat kullanilmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözeltide katalizör olarak asetik asit kullanilmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözeltinin kalay (IV) klorid pentahidrat içermesinin kumasin yikama hasligi üzerinde etkisi oldugu bulunmustur.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözelti polivinilpirolidon K 90 içermektedir. PVP'nin ortalama molekül agirligi 360.000'dir.

Bulusun bir yapilandirmasinda kalay (lV) klorid pentahidrat Ve stearik asit içerikli reçeteninr hacimr cinsindenr boyut dagilim yüzde degerleri ölçülmüstür. Elde edilen çözeltinin (solün) tane boyut dagilimi ölçüm sonucunda le, d50, d90 tespit edilmistir.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözelti (sol) kompleks yapici olarak çinko asetat dihidrat, katalizör olarak asetik asit, metanol, saf su, kalay (IV) klorid pentahidrat, stearik asit, polivinilpirolidon K 90 içermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda a basamaginda hazirlanan çözelti de bulusun kapsamindadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda b basamaginda çözelti bir gün bekletilmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda d basamaginda hazirlanan çözeltinin pH degeri 3,138'dir.

Bulusunr bir yapilandirmasindar sol form, tekstil yüzeyine firça ile uygulanmaktadir.

Bulusun, bir yapilandirmasindar termokromikr pigment 30-40°C aktivasyon sicakligina sahiptir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik pigmentin çapi 3- pm araliginda olmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik pigmentin iç kisimda degisebilir malzemenin tane boyutu 1~10 um araligindadir.

Bulusunr bir yapilandirmasinda, termokromik pigmentin dista çözünmez seffaf kabuk çapi 0,2~0,5 pm araligindadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik pigmentin tane boyutu, dagitici ortam olarak saf su kullanildiginda d(50) degerlerine göre 3,443 um olmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik pigmentin tane boyutu, dagitici ortam olarak izopropil alkol kullanildiginda d(50) degerlerine göre 2,483 um olmaktadir.

Bulusunr bir yapilandirmasinda, termokromikr pigment olarak sicakliktaki degisime tepki olarak renk degistiren herhangi bir pigment kullanilmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda tekstil ürünü alpaka veya patiska kumastir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik pigment çift renklidir.

Bulusun bir yapilandirmasi; çinko asetat dihidrat, asetik asit, metanol, saf su, kalay (IV) klorid pentahidrat, stearik asit, polivinilpirolidon K 90'nun karistirilmasi, çözeltinin yaslandirilmasi, çözeltiye termokromik pigment ilave edilmesi, tekrar karistirilmasi, pH degerinin ölçülmesi, tekstil yüzeyine uygulanmasi, çözücünun uzaklastirilmasi ve jellesmenin saglanmasi için tekstilin kurutulmasi islem basamaklarini içermektedir.

Yukaridaki yöntemle elde edilen tekstil ürünleri de bulusun kapsamindadir.

Bulusunr bir yapilandirmasinar konu tekstil ürünü tercihen çorap, eldiven, kafa bandi, baslik, boyunluk, bilek bandi, sargi olmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasina konu tekstil ürününün renk degisim sicakligi 32,6°C-37,5°C araliginda olmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içerikli sol, patiska kumasa uygulanmakta ve yesil renkli kumas elde edilmektedir. Daha sonra söz konusu kumas 90°C'de 2,5 saat yikanmaktadir. Sonuç olarak yesil renge göre rengin açildigi gözlemlenmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasindakalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içerikli sol alpaka kumasa uygulanmakta yesil renkli kumas elde edilmektedir. Daha sonra söz konusu kumas 40°C'de yikanmaktadir. Sonuç olarak yesil renge göre rengin açildigi gözlemlenmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasindakalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içerikli yikanmamis ve yikanmis alpaka kumasin sicak su koyulmus beherle isitilip renk degisimleri belirlenmistir. Sonuç olarak isitilan. kisimda rengin seffaflastigi gözlemlenmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasi malzemelerin termokromik yüzeye sahip olmasi için bir yöntemi de kapsamaktadir. Söz konusu yöntem, bir kompleks yapici, bir katalizör, polivinilpirolidon (PVP) ve termokromik pigment içeren bir çözeltinin hazirlanmasi, aseton ve saf su ile malzeme yüzeyinin temizlenmesi, hazirlanan çözeltinin malzemeye püskürtülerek uygulanmasi, daha sonra belirli bir sicaklikta ve belirli bir süre isil isleme tabi tutulmasi, termokromik malzeme kaplamasinin elde edilmesi islem basamaklarini içermektedir. Bulusun bir yapilandirmasinda söz konusu malzeme camdir. Tercihen kompleks yapici olarak çinko asetat dihidrat kullanilmaktadir. Tercihen katalizör olarak asetik asit kullanilmaktadir. Tercihen. PVP K9O kullanilmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda çözelti detayli olarak çinko asetat dihidrat, asetik asit, metanol, saf Su, termokromik pigmentve polivinilpirolidon K 90 içermektedir. Dolayisiyla çözelti kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içermemektedir. Tercihen hazirlanan çözeltinin uygulanmasindan sonra malzeme l90°C'de 30 dakika isil isleme tabi tutulmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasina ait termokromik özellikteki kumas 32,6°C ile 37,5DC arasinda diferansiyel taramali kalorimetri (DSG) sonuçlarina sahip olup, bu sonuçlar fizyolojik cilt sicakligi araligi (33 ile 38°C) ile uyumludur.

Numunede endotermik pik sicakligi, geçis sicakliginin 37,5°C oldugunu gösterir. Sogutmar sirasinda, termokromizmin geri dönüsümlü oldugunu gösteren ekzotermik pik 32,6°C'dedir.Kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içerikli reçetenin DSC egrisinde görülen pikler keskindir. Bu renk geçisinin net oldugunun göstergesidir. Sicaklik 37,5°C üstüne çiktiginda veya 32,6°C altina düstügünde kumas rengi degismektedir. Bu sicaklik araligi disina çikildiginda yorgunluk veya herhangi bir hastalik belirtisi olarak algilanir. Söz konusu yapilandirmanin renk degisim sicakliklarinin belirlendigi DSC ölçüm sonucuna dayali bir grafik Sekil 1'de verilmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasi, insan Vücudunun fiziki yorgunlugunu veya hastaligini gösteren cilt isisinin tespiti için sol-jel teknolojisi kullanilarak termokromik bazli pigmentin kumasa uygulama yöntemidir. Söz konusu yöntemle elde edilen termokromik pigment bazli kumasin rengi 32,6°C ile 37,5°C sicaklik araliginda degisim göstermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda termokromik kumas elde edilmesi için sol-jel yöntemi kullanilmaktadir. Söz konusu yöntemle pigment dönüsüm sicakligi istenen sicakliga degistirilerek ve çift renkli termokromik pigment kullanilarak kamuflaj özellikte kumas da elde edilebilmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasina ait kumas sporcular tarafindan sicaklik izlemede ve tibbi sicaklik izleHi göstergelerinde kullanilmaktadir.

Gelistirilen bulus fiziksel yorgunlugun veya yüksek atesle birlikte seyreden hastaliklarin tespit edilmesini saglanmaktadir. Dis cilt sicakligindaki farkliliklar, tümörler, enfeksiyon ve kan dolasimindaki degisiklikler de dahil olmak üzere çok çesitli tibbi durumlarin gelisiminin erken bir göstergesidir. Bulusla. elde edilen, termokromik kumas malzemesi, hastanin vücudunun bir kisminin görsel bir sicaklik profilini saglayan basit bir teshis araci olarak kullanilabilen giysilerin parçasi olarak imal edilebilir.

Bulusun bir yapilandirmasi tibbi bir teshis cihazi olarak kullanilmaktadir. Hastanin cilt isisindaki normal olmayan artma veya azalma gibi degisiklikler kumasta bulunan termokromik pigmentin rengindeki degisikliklere dayanarak görsellestirilebilmektedir. Çogu saglik komplikasyonlari tipik olarak ayak veya vücudun diger bölümlerinin sicakligindaki degisikliklerle sonuçlandigindan, mevcut bulusun kumasi, vücudun belirli bir bölümüne çok çesitli tibbi komplikasyonlarin erken uyarisi olarak kullanilabilmektedir.

Bu nedenle, mevcut bulusa ait termokromik kumas malzemesi Çorap, eldiven, kafa bandi, basliklar (örnegin, kafatasi basligi, sapka, vb.), boyunluklar, bilek bandi, sargi (örnegin, ayak bilegi sargisi, diz sargisi, boyun sargisi, ayak sargisi, el sargisi, kol sargisi, bilek sargisi, bacak sargisi, vb.) olarak vücudun ihtiyaç olan bir yerinde kullanilabilir.

Bulusun bir yapilandirmasinda sol-jel yöntemi kullanilarak termokromik özellik kazandirilan kumaslarda istenen renk hassasligi özelligi saglanmistir. Bu çalisma ile hazirlanan termokromik solün sabitlendigi kumaslar yüksek sicakliklarda (maksimum 90°C'ye kadar) deterjan kullanilarak defalarca (minimum 10 defa) yikanmis, renk hassasiyeti ve dönüsüm sicaklik araligi degisiklik göstermemistir. Yeni bir karisim hazirlanarak olusturulan sol kapli kumaslar, sporcularda fiziksel yorgunluk uyarani olarak kullanilabilecegi gibi tibbi, atletik ve gündelik uygulamalarda kullanim için kisinin Vücut sicakligindaki degisiklikleri ölçebilen giyim parçasi olarak da kullanilabilir. Hazirlanan solün 30-40°C araligindaki dönüsüm özelligi insan sagligi ve aktiviteleri için dar ve uygun bir dönüsüm araligi imkani saglamaktadir.

Bilinen birçok çalisma, literatürde bu dönüsüni araliginin daralmasini ürünün ömrü için sorun olarak göstermektedir.

Bulusa ait kumas için baska birçok uygulama alani vardir.

Termokromik kaplamali kumas, dogru sicakligin göstergesi olarak biberon tutucu olarak ta kullanilabilir. Ayrica bu reçete degisik renkte çift renkli termokromik pigment katkisi yapilarak askeri uygulamalarda kamuflaj amaçli akilli giysilerin gelistirilmesinde de kullanilabilir. Kamuflaj amaçli kullanilacak kumas askeri ve spor avciligi, moda giyim ve eV dekorasyonu gibi alanlarda uygulama alani bulabilir.

Kirsal alanda operasyonda, dagda zorlu sartlarda görev yapan askerin atesi olup olmadigi termokromik özellikteki bu kumas parçasi ile hemen tespit edilebilir. Elde edilen termokromik özellikteki kumaslarin yikamaya dayanim özelligi renklerin kumas yüzeyine iyi bir sekilde sabitlendigini göstermektedir.

Ayrica olusturulan termokromik özellikteki kumas görsel güzellik. amaçli. da kullanilabilir; Çocuklar ve yaslilarin sagligini izlemek için görsel tekstil sicaklik göstergeleri olarak kullanilabilecegi gibi hastalarin, Vücut isisini takip eden basit. bir uyarici olarak da kullanilabilir. Kumasta kullanilan pigment degistirilip geçis sicakligi istenen degere ayarlanabilir.

Bulusun bir yapilandirmasina ait kumaslarin yikama dayanikliligi ve dinamik renk degisini özellikleri istenen düzeydedir. Mevcut bulusun bir baska avantaji, termokromik kumasin, çesitli tibbi durumlarda hastanin Vücudunun bir kisminin görsel sicaklik profilini saglayan bir teshis araci olmasidir. Örnegin. diyabet hastalarinda ayak 'ülseri riski fazla olup deri sicakligi ülser olusumundan önce yükselir.

Doktorlarin takdirine bagli olarak hastalara ülserlerin olusumundan önce uyari görevi görecek termokromik ayak bilegi bandi takilabilir. Termokromik pigment esasli kumas bir bandaj veya giyilebilir bir serit formuna getirilebilir. Elde edilen kumaslar geri dönüsümlü termokromizm Özelligi göstermistir.

Bulusun bir yapilandirmasi termokromik cam kaplamalara iliskindir. Bunun için karsimdaki kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit kimyasallari reçeteden Çikartilarak hazirlanan sol aseton ve saf su ile temizlenmis camlara püskürterek uygulanmistir. Daha sonra numuneler 190°C'de 30 dakika isil isleme tabi tutulmustur. Böylece termokromik cam kaplamalar elde edilmistir. Bulusun hem termokromik cam kaplamalarda hem de termokromik özellikteki kumaslarin elde edilmesinde kullanilabilecegi belirlenmistir.

Bulus çift fonksiyon özelligi de göstermektedir.

Bulus sayesinde termokromik sol kaplama uygulanan ürünün deterjan kullanilarak makinede yüksek sicaklilarda (90 °C'de maksimum) defalarca (minimum 10 defa) yikanmasi sonucu ürün performansinda ve renginde herhangi bir düsüs ve solma gözlenmemektedir. Bu özellikler, sol uygulamanin askeri, sportif, saglik Vb. birçok alanda kullanimini arttirmaktadir. Ürünün dönüsüm sicaklik araliginin 30-40°C arasinda olmasi küçük sicaklik dönüsüm kontrolü gerektiren gida, saglik Vb. gibi uygulamalarda yaygin kullanim imkani sunmaktadir. Ayrica bu bulusun bilesimi, atmosferdeki oksijene ve günes isigina maruz kalmaya, yikamaya, isiya karsi yüksek bir dengeye sahiptir.

Bulusun bir yapilandirmasi termokromik pigment içeren termokromik kumas uygulamalari için bir islem ile ilgilidir.

Kumasin yakininda sicaklik uyaranina karsi renk degisikliklerini ölçmek veya insanin bedeninin kumasla temas eden kismindaki sicaklik degisikliklerinin izlenmesine olanak saglamaktadir. Sicakligin. bir fonksiyonu olarak renk degistirme kabiliyeti nedeniyle olusturulan solde termokromik pigment kullanilmistir. Kullanilan termokromik pigment, sicakliktaki degisime tepki olarak renk degistiren herhangi bir pigmenti içerir. Seçilen termokromik. pigment 30-40°C aktivasyon sicakligina sahiptir. Yesil termokromik pigmentin ortalama çapi 3-10 um, iç kisimda degisebilir malzemenin tane boyutu l~lO um iken dista çözünmez seffaf kabuk çapi O,2~O,5 um'dir. Tane boyut ölçümü yapmak için yesil pigment saf suda çözünmüstür. Suyun üst yüzeyinde kalan çözünmeyen pigment topaklari 4 dk. süreyle ultrasonik dagiticida dagitilmis ve tane boyut dagilimina bakilmistir. 30-40°C'de renk degistiren yesil termokromik pigmentin. tane boyutu. d(50) degerlerine göre 3,443 um olarak ölçülmüstür. Yesil pigment için O,l-lO um araliginda gözlemlenen küçük pikler, pigmentin topaklanma egilimi gösterdigini kanitlamaktadir. .Aglomerasyon egilimi nedeniyle pigmentin tane boyutunda farkliliklar olabilecegi sonucuna varilmistir. Bu nedenle yesil termokromik pigmentin tane boyut ölçümü dagitici ajan olarak izopropil alkol kullanilarak tekrar yapilmistir. Ölçümler 50 ml izopropil alkolde pigment çözülerek, dagitici ortam olarak cihazin haznesinde saf su yerine izopropil alkol kullanilarak yapilmistir. Çözünmeyen topaklari çözmek için ultrasonik dagitici kullanilmistir. Yesil renk pigment ultrasonik dagiticida dagitildiginda olusan topaklanmalar giderilmistir.

Yesil termokromik pigmentin tane boyutu lazer difraksiyon teknigi ile Malvern, Mastersizer 2000 lazerli tane boyut ölçüm cihazinda ölçülmüstür. Ölçüm sonucunda yesil termokromik pigmentin tane boyutu d(50) degerlerine göre 2,483 um olarak tespit edilmistir.

Genel olarak, aktivasyon sicakligi, insan gözünün sistemin renk kaybetmeye basladigini veya alternatif olarak renk kazanmaya basladigini algiladigi sicakliktir. Teknikteki termokromik sistemler, yaklasik -20°C ile yaklasik 80°C arasinda degisen genis bir aralikta aktivasyon sicakliklarina sahip olacak sekilde gelistirilmektedir. Isitma ile sistem gittikçe düzensiz hale gelmekte ve bir` açiklik. noktasina karsilik. gelen. sicaklikta. düzensizlige ulasana. kadar renk kaybetmeye devam etmektedir.

Gelistirilen bulusta, fiziksel yorgunlugun kolay ve görsel olarak belirlenmesine yardimci olmak için, yorulma belirtisi olarak pigment aktivasyon sicakligi kullanilarak alpaka ve patiska kumasa termokromik pigmentler uygulanmistir.

Termokromik pigmentler seçilmistir, çünkü bu mikrokapsüller, boya molekülü emilimini degistirebilecek kimyasal yapiyi degistirebilen löko boyalar içererek cilt sicakligi göstergesi için görsel bir araca yol açmistir. Pigment, 30- 40°C arasinda hedeflenen bir fizyolojik cilt sicakligi araliginda aktif hale getirilmek üzere seçilmistir. Bu bulusta olusturulan kumaslar isitirken 40°C'nin üzerindeki sicaklikta. yesilden seffafa soguturken 30°C'nin altindaki sicaklikta seffaftan yesile renk degisimi göstermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasina konu sol-jel yönteminde baslangiç malzemesi olarak çözelti (sol) formundan yola çikilir. Daha sonra olusturulan. bu solden. çözücüler uzaklastirilarak jellestirme islemi gerçeklestirilir.

Termokromik özellikte kaplama olusturulurken sol-jel yöntemi kullanilmistir. Sol-jel yöntemi düsük reaksiyon sicakligi ve ideal kompozisyon kontrolü özelliklerine sahiptir. Yöntem metal organik bilesiklerin alkollü çözeltilerdeki hidrolizi ve yogunlastirma tepkimesine dayanir.

Bulusun bir yapilandirmasinda kaplama termokromik pigment ve polimer matrisinden olusturulmustur. Solde kompleks yapici olarak çinko asetat dihidrat, katalizör olarak ise asetik asit kullanilmistir. Tekstil yüzeyine pigment solü uygularken, ince fakat tutarli bir tabaka olusturulmalidir.

Benzersiz termokromik pigmenti içeren kaplanmis kumas elde etmek için termokromik pigment bazli kaplama çözeltisinin kumasin. hedef yüzeyine düzgün. bir kalinlikta uygulanmasi gerekir. Belirli boyutlarda kesilen alpaka ve patiska kumas düz bir yüzeye koyulduktan sonra Viskoz pigment solü, firça darbeleri kullanarak kumas yüzeyine düzgün bir sekilde sürülmüstür. Kumaslar daha sonra kurumaya birakilmistir.

Bulusun bir yapilandirmasi sayesinde dis enerji uyarani olarak isiya yanit veren dinamik olarak degisen renge sahip termokromik kumas sol-jel yöntemiyle kolayca hazirlanmistir.

Termokromik kumas hizli renk tersinirligine sahip oldugundan özel bir öneme sahiptir. 40 ve 90°C'de çamasir makinesinde 2,5 saat bol deterjanla yikama sonrasinda sonucun tatmin edici olmasini nedeni güçlü bir kimyasal baglanmanin varligidir.

Hidroksil polimer grubu ve epoksi grubunun pamuklu kumasta olusturdugu kovalent bag, termokromik özelligin korunmasinda önemli bir rol oynamistir. Kaplama ile termokromik hale getirilmis pamuklu ve alpaka kumas iyi yikama dayanikliligi sergilemistir. Sol patiska ve alpaka kumasa uygulandiginda verimli sonuç elde edilmistir. Yikanan. pamuklu ve alpaka kumaslarin rengi istenen düzeydedir. Defalarca isitilip sogutulan termokromik kumaslarin renk degistirme performansinda bir degisiklik olmamistir. Kumaslarin isitilmasi ve sogutulmasiyla sürekli olarak yesil ve seffaf arasinda geri dönüsümlü renk degisikligi gözlenmistir.

Kaplanan kumaslar beyaz renk oldugundan bu renk degisimi gözle yesil ve beyaz olarak algilanmistir.

Bulusun bir yapilandirmasi, termokromik pigment degistirilmesi suretiyle istenen herhangi bir baska sicaklik araliginin tespit edilmesi için de yapilandirilabilir.

Bu bulusta sol-jel yöntemi renk hasligi özelligine sahip akilli kumaslar olusturmak için geleneksel tekstillerle birlestirilmistir. Termokromik yapili patiska ve alpaka kumaslarin yüzey modifikasyonu sol-jel yöntemiyle basariyla gerçeklestirilmistir. Termokromik pigmentler kumaslara uygulandiginda da renk degistirme özelliklerini korumustur.

Bulusa konu çalisma, kumas yüzeyinin parçalarina fonksiyonel bir pigment uygulama arastirmasidir. Uygulanan testler termokromik kumasin kullanilabilirlik, renk hassasligi, renk aktivasyonu dogrulama ve islevsellik dahil olmak üzere akilli kumaslarin birçok ihtiyacini karsiladigini göstermistir.

Bulusta termokromik kumaslar, çinko asetat dihidrat öncüsü ve sol-jel teknigi kullanilarak basariyla sentezlenmistir. Sonuç olarak hazirlanan kumaslar' hizli renk degistirme kinetigi göstermistir. Sol-jel yöntemiyle termokromik özellikler sergileyen kolay ve düsük maliyetli kumaslar elde edilmistir.

Sekillerin Açiklamalari Sekil-1: Bulusun bir yapilandirmasina konu termokromik tekstil ürününe ait renk degisim sicakliklarinin belirlendigi DSC ölçüm sonucuna iliskin bir grafik 4- Endotamik 37,5 (°C) Sicaklik (°C)

Claims (1)

1. ISTEMLER .Tekstil ürünlerine termokromik özellik kazandirilmasi için uygulanan bir yöntem olup, özelligi; . bir kompleks yapici, bir katalizör, polivinilpirolidon (PVP), kalay (IV) klorid pentahidrat ve stearik asit içeren bir çözeltinin hazirlanmasi, . hazirlanan çözeltinin bir süre bekletilerek yaslandirilmasi, .daha sonra çözeltiye termokromik pigmentin eklenmesi ve karistirilmasi, . termokromik pigmentin eklenmesinden sonra homojen bir karisim elde edilinceye kadar tekrar karistirilmasi, .elde edilen çözeltinin tekstil ürününün yüzeyine uygulanmasi, . çözüçünün uzaklastirilmasi ve jellesmenin saglanmasi için tekstil ürününün yüzeyinin kurutulmasi, .termokromik tekstil ürünün elde edilmesi islem basamaklarini içermektedir. .Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; kompleks yapicinin çinko asetat dihidrat olmasidir. . Isteni l'e uygun. bir yönteni olup, özelligi; katalizörün asetik asit olmasidir. . Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; çözeltinin polivinilpirolidon K 90 içermesidir. .Istemrl'e uygun bir yöntem olup, özelligi; çözeltinin tane boyut dagilimi le, d50, d90 degerlerinin sirasiyla l0,087 6.Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; a basamaginda çözeltinin metanol ve saf su da içermesidir. 7.Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; b basamaginda çözeltinin bir gün bekletilmesidir. 8.Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; d basamaginda hazirlanan çözeltinin pH degerinin 3,138 olmasidir. 9.lstem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; e basamaginda çözeltinin tekstil yüzeyine firça ile uygulanmasidir. 10. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin aktivasyon sicakliginin 30-40°C araliginda olmasidir. 11. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin çapinin 3-lO um araliginda olmasidir. 12. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin iç kisimda degisebilir malzemenin tane boyutunun l~lO um araliginda olmasidir. 13. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin dista çözünmez seffaf kabuk çapinin O,2~O,5 um araliginda olmasidir. 14. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin tane boyutunun, dagitici ortam olarak saf su kullanildiginda d(50) degerlerine göre 3,443 um olmasidir. 15. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin tane boyutunun, dagitici ortam olarak izopropil alkol kullanildiginda d(50) degerlerine göre 2,483 um olmasidir. 16. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; termokromik pigmentin Çift renkli olmasidir. 17. Istem l'e uygun bir yöntem olup, özelligi; tekstil ürünün alpaka veya patiska kumas olmasidir. 18. Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun bir yöntemle elde edilen termokromik tekstil ürünü. 19. Istem l8'e uygun bir tekstil ürünü olup, özelligi; giysi olmasidir. 20. Istem 18'e uygun bir tekstil ürünü olup, özelligi; çorap, eldiven, kafa bandi, baslik, beyunluk, bilek bandi veya sargi olmasidir. 21. Istem 18'e uygun bir tekstil ürünü olup, özelligi; renk degisim sicakliginin 32,6°C-37,5°C araliginda olmasidir.