تأثير التركيب البنائي للأقمشة متعددة الطبقات على التوصيل الحراري لأقمشة الحماية

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 استاذ اختبار المنسوجات بقسم الغزل والنسيج والتريكو - عميد كلية الفنون التطبيقية الأسبق – جامعة حلوان.

2 الأستاذ بقسم الغزل والنسيج والتريكو - كلية الفنون التطبيقية – جامعة حلوان.

3 مهندس أول بالهيئة العامة للتنمية الصناعية – القاهرة.

المستخلص

يعد تأثير تقنية الطبقات على خصائص الأقمشة مثل نفاذية الهواء وبخار المياه والتوصيل الحراري أمرا بالغ الأهمية بالنسبة للمواد المخصصة للارتداء كالملابس. تتكون غالبية الأقمشة متعددة الطبقات من ثلاث طبقات، حيث تؤدي كل طبقة وظيفة محددة وتعمل معا لتحقيق التوازن الفسيولوجي الحراري. أحد العوامل الرئيسية التي تساهم في المقاومة الحرارية هو الهواء المحبوس بين طبقات الأقمشة. تم تصميم أقمشة الحماية الحرارية في المقام الأول لتوفير الحماية من المخاطر الحرارية مثل التعرض لمصادر الحرارة المرتفعة والغازات الساخنة ويمكن أن تنقل الحرارة عن طريق الإشعاع أو الحمل الحراري أو التوصيل. تحدد هذه الدراسة العلاقة بين تأثير التركيب البنائي للأقمشة متعددة الطبقات المستخدمة في إنتاج أقمشة الحماية على خاصية التوصيل الحراري لهذه الأقمشة باستخدام 3 طبقات و5 خامات. أظهرت النتائج أن هناك إمكانية للتحكم في التوصيل الحراري لأقمشة الحماية.
 الاستنتاج أجريت هذه الدراسة لتحديد تأثير التركيب البنائي للأقمشة متعددة الطبقات من خامات مختلفة تم الترابط بين طبقاتها بالخياطة (طوليا وعرضيا) على مسافات مختلفة (6 سم، 4.5 سم، 3 سم) على التوصيل الحراري لهذه الأقمشة المنتجة للاستخدام كأقمشة للحماية.
-  تم التوصل إلى أن نفاذية الهواء للأقمشة تؤثر على خاصية التوصيل الحراري وتتناسب طرديا معها، العينات ذات نفاذية هواء أعلى تسمح بمرور المزيد من الحرارة عبر الأقمشة، حيث يتم انتقال (فقدان) الحرارة في هذه الحالة عن طريق الحمل الحراري.
-  الأقمشة متعددة الطبقات التي تحتوي على أعلى نسبة من الخيوط القطنية لها أعلى قيم من حيث نفاذية الهواء والتوصيل الحراري للأقمشة، وقد يرجع ذلك إلى أن ألياف القطن والتي تظهر تحت المجهر على شكل التواءات مما يسمح بوجود مسافات بينية وفجوات بين الألياف داخل الخيط فتسمح بمرور كمية أكبر من الحرارة مقارنة بالمواد الأخرى مثل البوليستر الذي يعطي أقل توصيل حراري، بسبب الهيكل المدمج لألياف البوليستر.
-  هناك زيادة في نفاذية الهواء والتوصيل الحراري للعينات 4.5×4.5 سم والعينات 3×3 سم على التوالي، وقد يرجع ذلك إلى أن استخدام مربعات أكبر (عينات 6×6) يؤدي إلى تواجد فجوات هوائية أكبر بين طبقات الأقمشة والتي تعمل كحاجز ضد انتقال الهواء والحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض التوصيل الحراري لهذه الأقمشة.

الكلمات الرئيسية


[1] A Richard Horrocks and Subhash C. Anand. (2016). "Handbook of Technical Textiles Second edition Volume 1: Technical Textile Processes", Woodhead Publishing, UK.
[2] A. R Horrocks and S C Anand. (2000). Handbook of Technical Textiles. Woodhead Publishing Limited, England.
[3] Yasir Nawab. (2016). Textile Engineering. Walter de Gruyter GmbH, Germany.
[4] Mahmoud Azzam. (2019). Using Cellulosic Fiber Wastes to Produce Eco-friendly Geotextile Materials have Functional Properties Required in Agriculture Sector. Unpublished Master Degree Thesis, Helwan University, Egypt.
[5] Tamer F. Khalifa. (2012). Technical Textile; Design & Methodology. International Design Journal, Vol.2 No.1.
[6] Dalia Saber, and Khaled Abd El-Aziz. (2022). Advanced materials used in wearable health care devices and medical textiles in the battle against coronavirus (COVID-19): A review. Journal of Industrial Textiles, Vol. 51.
[7] Richard A. Scott. (2005). Textiles for Protection. Woodhead Publishing Limited, England.
[8] Faming Wang, and Chuansi Gao. (2014). Protective Clothing. Woodhead Publishing Limited, UK.
[9] Samridhi Garg, Vinay K Midha, and Monica Sikka. (2022). Studies on thermal comfort of multi-layered fabric assembly after wetting with sweat and distilled water. Journal of Industrial Textiles, Vol. 52.
[10] Ali Aldalbahi, Mehrez E. El-Naggar, Mohamed H. El-Newehy, Mostafizur Rahaman, Mohammad Rafe Hatshan, and Tawfik A. Khattab. (2021). Effects of Technical Textiles and Synthetic Nanofibers on Environmental Pollution. Polymers, 13, 155.
[11] Fawzy Saied Sherif. (January 2016). A New Prospects to Enhance the Commercial and Economical Status in Textile Industry. International Design Journal, Volume 6, Issue 1.
[12] C. N. Sivaramakrishnan. (July 2015). Functional Finishes on Technical Textiles. International journal on Textile Engineering and Processes, Volume 1, Issue 3.
[13] Jana Svecova­, Jan Strohmandl, Jan Fi­ser, Robert Toma, Petr Hajna, and Antonın Havelka. (2021). A comparison of methods for measuring thermal insulation of military clothing. Journal of Industrial Textiles, Vol. 51.
[14] Patricia Dolez. (2018). Advanced Characterization and Testing of Textiles. Woodhead Publishing, United Kingdom.
[15] Yasir Nawab. (2016). Textile Engineering. Walter de Gruyter GmbH, Germany.
[16] B P Saville. (2000). Physical testing of textiles. Woodhead Publishing Limited.
[17] Yaya Zhang, Jiyong Hu, and Xiong Yan. (April 2020). Dielectric constants of sewed multilayer fabric for wearable e-textiles. Journal of Industrial Textiles.
[18] ASTM D 737, "Standard test methods for air Permeability of textile fabrics".
[19] JIS L 1927, "Textiles-Measurement method of cool touch feeling property".