İletken filamentli ipliklerden farklı yapısal özellikli dokuma kumaşların elektromanyetik kalkanlama özellliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, farklı iletken filamentler (paslanmaz çelik, emaye kaplı bakır) kullanılarak üretilen dokuma kumaşlarda iletken çeşidi, iletken iplik kullanım miktarı ve kumaş örgü yapısı değişkenlerinin elektromanyetik kalkanlama özelliğine etkisini belirlemektir. Araştırmada öncelikle, iletken olarak alınan paslanmaz çelik ve emaye kaplı bakır filament, % 100 polyester ipliklerle katlanıp bükülerek iletken kompozit iplikler üretilmiştir. Çelik ve bakır kompozit iplikler %100 polyester ipliklerle birlikte atkı ve çözgüde değişik varyasyonlarda (farklı örgü yapıları, atkıdan farklı sıklık ve iletken iplik kullanım miktarları) kullanılarak dokuma kumaşlar üretilmiş ve bu kumaşların elektromanyetik kalkanlama özellikleri incelenmiştir. Araştırma materyalini, 35 mikron (µ) çapında bakır filament ve paslanmaz çelik filamentlerden üretilen kompozit ipliklerle dokunan bez ayağı, çapraz atkı sateni, alt atkı takviyeli çapraz atkı sateni ve üst atkı takviyeli dokuma olmak üzere, elektromanyetik koruma sağlayan dokuma kumaşlar oluşturmuştur. Elektromanyetik kalkanlama etkinliği (EMSE) ölçümleri, Gebze'de bulunan TÜBİTAK UME (Ulusal Metroloji Enstitüsü)'nin EMC Laboratuarında, araştırmanın amaçlarına uygun cihazlarla Yankısız Oda Test Metodu ile IEEE-STD-299: 2006 `Ekranlama Etkinliği Ölçümü` standardına göre test edilmiştir. EMSE ölçümleri 10 MHz – 3 GHz frekans aralığında, 12 numune üzerinde yatay ve dikey polarizasyonlarda gerçekleştirilmiştir. Ölçüm yapılan frekans aralığının ayrıntılı olarak taranmasıyla EMSE testleri sonucunda elde edilen veriler, `Originpro 6.1` grafik programında grafikler halinde çizilmiştir. Veriler, iletken iplik çeşidi, iletken iplik kullanım miktarı ve kumaş örgü yapısı açısından karşılaştırmalı olarak analiz edilerek EMSE'ye etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. EMSE ölçümlerinde iletken iplik çeşidinin, kullanım miktarının ve kumaş örgü yapısının EMSE değerini önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Ayrıca, yatay polarizasyona göre dikey polarizasyon EMSE değerlerinin daha yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik kalkanlama etkinliği, dokuma kumaş, iletken filament, Çelik/PES kompozit iplik, Bakır/PES kompozit iplik

The purpose of this study was to determine the effect of the variables of the type of conductive, the amount of the conductive thread used and the knitting structure of the fabric in the woven clothes produced using different conductive filaments (stainless steel, enameled copper) on the characteristic of electromagnetic shielding. In the research, primarily conductive composite threads were produced by folding and bending conductive stainless steel and enameled copper filaments with 100% polyester threads. Steel and copper composite threads were used as wefts and warps with 100% polyester threads in different variations (different woven structures, different close and conductive thread uses) and woven fabrics were produced, and the electromagnetic shielding features were examined. The material of the research was made up of woven fabrics providing an electromagnetic protection as bezayağı (plain weave), cross weft satin, cross weft satin with a reverse weft assist and with a front weft assist that were all woven with composite threads produced out of copper and stainless steel filaments with a radius of 35 micron (µ). The measurements of electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) were tested in the laboratory of TUBITAK UME (Turkish Agency of Scientific and Technological Researches, National Metrology Institute) in Gebze with the devices suitable for the purposes of the research depending on the standard of IEEE-STD-2999: 2006 `Measurement of Shielding Effectiveness`. EMSE measurements were performed over 12 samples in horizontal and vertical polarization with a frequency range of 10 MHz – 3 GHz. With a detailed scanning of the frequency ranges, the data obtained from the EMSE test results were drawn in graphics in the graphics program of `Originpro 6.1`. The data were determined by analyzing through the EMSE effect comparatively in terms of the type of conductive thread, the amount of the thread used and weaving structure of the fabric. It was found that the type of conductive thread, the amount of the thread used weaving structure of the fabric had a significant effect on the EMSE value in EMSE measurements. It was also found that vertical polarization EMSE values were high compared to horizontal polarization. Keywords: Electromagnetic shielding effectiveness, woven cloth, conductive filament, Steel/PES composite thread, Copper/PES composite thread