ASTM D7984 Değiştirilmiş Geçici Düzlem Kaynak (MTPS) Cihazı Kullanılarak Kumaşların Isıl Verimliliğinin Ölçülmesi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D7984 Değiştirilmiş geçici düzlem kaynak (MTPS) cihazı kullanılarak kumaşların ısıl verimliliğinin ölçülmesi için standart test yöntemi“ standardında, korumalı modifiye edilmiş geçici düzlem kaynak (MTPS) cihazı kullanılarak dokuma, örme veya dokusuz kumaşların termal efüzyonunun kantitatif ölçümüne yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu test yöntemi geniş bir kalınlık aralığına uygulanabilir, ancak numunenin kalınlığı, ölçüm süresi boyunca ısı akısının penetrasyon derinliğinden daha büyük olmalıdır.

Bu test yöntemi karşılaştırmalıdır çünkü bilinen termal efüzyona sahip numuneler, cihazı fabrika düzeyinde kalibre etmek için kullanılır. Kalibrasyon numunelerinin termal efüzyonu, termal iletkenlik, yoğunluk ve özgül ısı gibi yerleşik özellikleri kullanan hesaplamalarla doğrulanır. Bu test yöntemi, kumaşların kuru halde ve ortam koşullarında ölçülmesi için tasarlanmıştır.

Tekstil dünyasında konfor her şeyden önemlidir. İster tende hoş bir serinlik hissi uyandıran yazlık bir elbise, ister kişiyi anında ısıtan kışlık bir palto olsun, kumaşın dokunsal hissi (genellikle sıcaklık hissi olarak tanımlanır) tüketici memnuniyetinde önemli bir rol oynar. Peki üreticiler bu kadar öznel bir şeyi ölçerken, bu özelliğe bilimsel bir kesinlik kazandıran çığır açıcı bir standart olan ASTM D7984 standardına güvenmektedir. Bu standart, bir kumaş ile insan vücudu arasında ısı transferinin ne kadar hızlı gerçekleştiğini ölçmek için güvenilir ve tekrarlanabilir bir yöntem sunar.

ASTM D7984 standardı, geleneksel testlerdeki bir boşluğu doldurur. ASTM C518 standardı gibi eski yöntemler sabit durum termal iletkenliğine odaklanırken, genellikle büyük numuneler ve uzun denge süreleri gerektiriyordu ve bu da onları ince ve esnek kumaşlar için pratik olmaktan çıkarıyordur. ASTM D7984 standardının yaklaşımı, gerçek dünyadaki hislerle uyumlu, hızlı ve tahribatsız sonuçlar sunmaktadır.

ASTM D7984 standardı, özünde termal iletkenlik, yoğunluk ve özgül ısı kapasitesini tek bir metrikte birleştiren bir malzeme özelliği olan termal efüzyonu ölçer. Basitçe ifade etmek gerekirse, bir kumaşın cilt ile ilk temas anında ne kadar efüzyon yaptığı belirlenir. Yüksek efüzyon (örneğin metaller veya serin dokunuşlu sentetikler), vücuttan hızla ısı çektiği için soğuk hissettirir. Düşük efüzyon ise (örneğin yün veya yalıtım köpükleri), ısı kaybına direnerek sıcak hissettirir.

Bu ilk ilk dokunuş hissi, giysiler için çok önemlidir çünkü çalışmalar, giyim satın alma kararlarının yüzde 70’ine kadarını etkilediğini göstermektedir. Uzun vadeli yalıtımı öngören tam termal direnç testlerinin aksine, efüzyon bu anlık yargıyı yansıtır. Bu standardın önemi, bu ölçümleri laboratuvarlar ve üreticiler arasında standartlaştırma becerisinde yatmaktadır. Bu test yöntemi, bir ısıtma elemanı ile bir kumaş numunesi arasındaki ısı iletim hızını ölçer. Bir giysinin konfor özelliklerinin bir kısmı, ilk termal hislerle, yani ilk temas anındaki soğuk veya sıcak hissi ile ilgilidir.

Tanımlanan yöntem, küçük bir ısı darbesi üreteci gibi davranan korumalı bir sensör olan değiştirilmiş geçici düzlem kaynağı (MTPS) cihazı ile gerçekleşir. Bu yöntemin başlıca adımları şu şekildedir:

• Numune hazırlama: Küçük bir kumaş örneğini (1 mm kadar ince) doğrudan sensörün üzerine yerleştirilir. Standart nem kontrolünün ötesinde özel bir şartlandırmaya gerek yoktur, bu da onu düzensiz veya katmanlı tekstiller için ideal hale getirir.
• Isıtma darbesi: Sensör, numunenin bir tarafına kısa ve kontrollü bir ısı darbesi (1-3 saniye) uygular. Bu, cildin kumaşa ani temasını taklit eder.
• Sıcaklık tepkisi: Sensörler hem ısıtıcı hem de numune tarafındaki sıcaklık artışını izler. Bu artışın hızı, kumaşın ısıyı nasıl emdiğini ve ilettiğini gösterir.
• Hesaplama: Yazılım, efüzyonu standart içinde verilen formülü kullanarak hesaplar.

Sonuçlar, yaygın kumaşlar için genellikle 100-800 aralığında değişen efüzyon birimleri cinsinden verilir (örneğin yaklaşık olarak pamuk 300, ipek 250, polyester karışımları 400 birimdir).

Bu tek taraflı, geçici teknik, hassas lifleri ezebilen düzlemsel yöntemlerin tuzaklarından kaçınır. Büyük laboratuvarlar, numune başına 5 saniyenin altında ölçüm süreleri bildirmektedir.

ASTM D7984 standardı, sadece bir standart değil, aynı zamanda bir inovasyon aracıdır. Giyim devleri, spor giyiminde kullanılan yüksek verimli kumaşların nem emilimini ve serinliği artırdığı serin dokunuşlu teknolojileri onaylamak için bu standardı kullanır. Döşemelik kumaşlarda ise, estetik ile iklime uyumlu konforu dengeleyerek otomotiv koltukları veya mobilya seçimlerine yön verir.

Giysilerin yanı sıra, bu yöntem dokusuz kumaşlara, tıbbi tekstillere ve hatta hijyen ürünlerine de uzanır. Örneğin araştırmacılar bunu düşük verimli kumaşların hassas ciltleri üşütmesini önlediği yara pansumanlarına uygular.

İklim değişikliği adaptif tekstillere olan talebi artırdıkça, ASTM D7984 standardı genişlemeye devam etmektedir. ASTM alt komiteleri, öngörücü modelleme ve sürdürülebilirlik ölçümleri için yapay zeka ile entegrasyonları araştırmaktadır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D7984 Değiştirilmiş geçici düzlem kaynak (MTPS) cihazı kullanılarak kumaşların ısıl verimliliğinin ölçülmesi için standart test yöntemi“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.