close

Enter

Log in using OpenID

.ş p TBMM` lkPARTlsl - Türkiye Büyük Millet Meclisi

embedDownload
SOL-JEL YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLEN NANO
BOYUTLU ÇAPRAZ
BAĞLAYICI ÜRÜN ELDESİ VE KUMAŞA
APLİKASYONU
AMAÇ
Pamuklu kumaşların buruşmazlık bitim işlemleri sırasında çapraz bağlayıcı maddeler lif molekülleri arasında bağ oluşturur ve sonuç olarak sıkı ve sağlam bir yapı oluşur. Fakat hem liflerin birbirine
göre hareketliliği kısıtlandığından hem de asit katalizörlerin yüksek sıcaklıklarda kullanılmasından dolayı önemli mukavemet kayıpları olur. Günümüzde dimetiloldihidroksietilen üre (DMDHEU)
nispeten düşük ücreti ve oldukça iyi sonuçları ile endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat buruşmazlık işlemlerinde DMDHEU kullanıldığında serbest formaldehit açığa çıkmaktadır.
Dolayısıyla serbest formaldehit üretmeyen bitim maddelerinin geliştirilmesi üzerine araştırmalar yoğunlaşmıştır. Fakat reçine ve reaktant tiplere göre formaldehit açığa çıkarmayan yöntemlerin,
maliyetinin yüksek olması ve buruşmazlık etkilerinin yeterli olmaması nedeniyle, konvansiyonel yönteme alternatif olamamışlardır. Halen DMDHEU endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu proje kapsamında pamuk, viskoz lifleri ve bunların çeşitli liflerle karışımından oluşan örme kumaşlar için kullanılabilecek formaldehit açığa çıkarmayan, buruşmazlık ve boyut değişmezliği sağlayan
aynı zamanda kumaş tutumunu iyileştiren yıkamaya dayanıklı bir ürün eldesi ve bu ürünün mamule aktarılması amaçlanmıştır. Sol-jel yöntemi bu ürünü üretmek için uygun yöntem olarak seçilmiştir.
AR-GE NİTELİĞİ
Selülozik esaslı dokuma ve örme mamullerde buruşmazlık bitim işlemi, mamulün buruşmazlık açısının artması, boyut değişmezliği ve pilling oluşumunu önlemesi açısından uygulanması kaçınılmaz
olan bir bitim işlemidir. Bu amaçla yaygın olarak reçine ve reaktant tip ürünler kullanılmaktadır. Bu ürünlerin kullanılması ile çok yüksek buruşmazlık açısı sağlanmakla birlikte her 10o’lik buruşmazlık
açısı artışında %7 mukavemet düşüşü, serbest formaldehit açığa çıkması ve çalışma ortamında sağlığa zararlı asit ve formaldehit buharlarının oluşması ve aynı zamanda tutumun gevrekleşmesi bu
ürünlerin bilinen en önemli sakıncalarıdır. Bu sakıncaları ortadan kaldırmak için formaldehit açığa çıkarmayan ürünler üzerinde çok sayıda çalışma yapılmış ancak elde edilen etkinin yeterli olmaması
da bu ürünlerin dezavantajları olmuştur. Nano boyutlarda bileşenler içeren kimyasal maddeler üzerine yapılan çalışmalar son zamanlarda oldukça yoğunlaşmıştır. Bu ürünler, konvansiyonel
buruşmazlık prosesleri ile karşılaştırıldığında daha yüksek yıkama dayanımı ve daha iyi tutum değerleri göstermektedir.
Yıkama sonrası boyut değişimi, pilling oluşumu ve kullanım sırasında karşılaşılan
buruşma özellikleri örme mamullerin en büyük dezavantajlarıdır. Bu sorunlar mekaniksel
ve/veya kimyasal yöntemlerle çözülmeye çalışılmaktadır. Ancak özellikle elastan lif
içermeyen pamuk, viskon ve karışım liflerden oluşan örme mamullerde bu sorunların
giderilmesinde bilinen konvansiyonel yöntemlerle yeterli çözüme ulaşılamamaktadır. Ayrıca
boyut değişimi ve pilling oluşumunu engellemek için mamule aplike edilen buruşmazlık
maddelerinin yıkama dayanımlarının olmaması, formaldehit içeren maddelerde açığa çıkan
serbest formaldehit ve işlem sonrası mamullerin gevrek bir tutum kazanmaları gibi
sakıncaları vardır.
BURUŞMAZLIK BİTİM İŞLEMİNİN PRENSİBİ
Selülozik liflerin çekmesinin ana nedeni bu liflerin nem absorbe etmeleridir. Absorbe
edilen nem kayganlaştırıcı etki ile amorf lif bölgelerinde iç polimer zincir hareketlerini
kolaylaştırmaktadır. Bu polimer zincirleri arasında iç hidrojen bağları kopar. Nem absorbe
eden selüloz liflerinde gerilim oluşur. Amorf bölgelerdeki iç polimer zincirleri gerilimden
kurtulmak için ve hareket etmek için serbesttirler. Buruşturulunca hareket ederler ve
hidrojen bağları yeni pozisyonda sabitlenme etkisi ile polimer zincirleri arasında tekrar
oluşabilir.
Bu oluşan buruşukluk ve kırışıklıklar, ilave prosesler ile (örneğin ütüleme) iç
kuvvetleri aşmak için ilave nem ve mekanik kuvvet uygulanana kadar kalacaktır.
Selülozik liflerin nem ile şişmesi kendi kendine çapraz bağlanan üre veya melamin
ürünlerinin uygulanmasıyla ile ve selüloz molekülleri ile çapraz bağlanan ürünler ile
azaltılabilir.
Tekstil mamullerinde
öncelikli etkileri;
buruşmazlık
bitim
işleminin
• Şişmeyi ve çekmenin azalması
•Yaş ve kuru buruşmazlığının gelişmesi
•Kurutmadan sonra kumaşın düzgünlüğü,
•Kasıtlı buruşukluk (krinkıl) ve plisi izinin kalıcılığı
Sonuçta,
•Toplam buruşmazlık açısı; 150o’den yaklaşık 300o’ye artar.
•Kumaşın %5’ten daha az çekmesi sağlanabilir
Sol-jel teknolojisi ile nanoboyutta yapılan kaplamaların
penetrasyonu fazla olmakta, az miktarda kimyasal madde
kullanımı ile tekstil materyallerine çok farklı fonksiyonel
özellikler kazandırılabilmektedir.
Bu projede, sol-jel tekniği, hem çözeltilerin
hazırlanmasında hem de bunların kumaşlara
aktarılmasında kullanılmaktadır.
Çapraz bağlayıcı ile işlem görmüş mamulun buruşmazlık değerleri ve patlama mukavemeti,
pilling oluşumu ile yıkama sonrası boyut değişimi test edilecektir. Ayrıca işlem sonrası
mamulde serbest formaldehit miktarı ölçülecektir. Yeni geliştirilen üründen beklenen çoklu
yıkamalara karşı performans değerlendirmesi için nihai ürünün 20 yıkama sonrası aldığı
görünüm özelliklerine bakılacaktır. İşlemler ön terbiye görmüş renksiz ve boyalı kumaşlara
uygulanacağından beyazlık ve renk değişimi ölçümleri spektrofotometre ile
değerlendirilecektir. Ürün eldesi ve mamule aktarılması için yapılan denemeler ve testler
DEU Müh. Fak. Tekstil Mühendisliği laboratuvarlarında yapılacaktır.
Sol-jel kaplama ile sol networku ile selüloz
molekülleri çapraz bağlanabilmekte ve nanoboyutta
yapılan kaplamanın yıkama dayanımı da yüksek
olmaktadır.
İnorganik ve organik maddelerin özellikleri sol-jel
kaplama tekniği ile kombine edilerek
multifonksiyonel etkiler sağlanabilmektedir.
(September 10-14, 2007)
KAYNAKÇA
1.W. D. Schindler and P. J. Hauser, Chemical Finishing of Textiles, 2004, Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC, 10. Mahltig, B., Textor, T., Nanosols and Textiles, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2008, USA
Easy-care and durable press finishes of cellulosics- 51-73pp
11. Nakazato, M., Oba, T., Tanaka, M., Hagiwara, H., Treating agent for knitted or woven fabric or the like and treated
2. Tarakçıoğlu, I., Tekstil Terbiyeleri ve Makinaları, Cilt I, Ege Üniversitesi Matbaası, İzmir, syf. 315-336,1979
textile product, such as knitted or woven fabric, Japanese Patent, JP2084580, 1990
3. Vigo, T.L. (1994). Textile Processing and Properties. Amsterdam: Elsevier Science B.V.
12. Wang, C., Jinxin, H.E., Application of chitosan grafted with β-cyclodextrin to the finishing of cotton fabric, Journal
4. Perkins, W.S., Textile Coloration and Finishing, Carolina Academic Press, North Carolina, Durham, ABD, 1996
of Textile Research, 2009, 30 (07), 88-92
5. Huang, K. S., Nien, Y. H., Hsiao, K. C., Chang, Y. S., Application of DMEU/SiO2 Gel Solution in the Antiwrinkle Finishing 13. Wang, C.X., Chen, Sh.L., Surface treatment of cotton using b-cyclodextrins sol–gel method, Applied Surface
of Cotton Fabrics, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 102, 4136–4143 (2006)
Science, 252, (2006), 6348–6352
6. Huang, K. S., Yang, K.L., Lin, S.J., Lian, W.T., Antiwrinkle Treatment of Cotton Fabric with a Mixed Sol of TEOS14. Hashem, M., Hauser, P., and Smith, B., Wrinkle Recovery for Cellulosic Fabric by Means of Ionic Crosslinking, Text.
TTB/DMDHEU, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 106, 2559–2564 (2007)
Res. J., 73(9), 762–766 (2003).
7. Schramm, C., Binder, W.H., Tessadri, R., Durable Press Finishing of Cotton Fabric with 1,2,3,4-Butanetetracarboxylic 15.Hashem, M., Hauser, P., and Smith, B., Reaction Efficiency for Cellulose Cationization Using 3-Chloro-2Acid and TEOS/GPTMS, Journal of Sol-Gel Science and Technology 29, 155–165, 2004
Hydroxypropyl Trimethyl Ammonium Chloride, Text. Res.J., 73(11), 1017–1023 (2003).
8. Schramm, C., Rinderer, B., Binder, W.H., Tessadri, R., Duelli, H., Treatment of 1,3-dimethylol-4,516.Bilgen, M., “Wrinkle Recovery for Cellulosic Fabric by Means of Ionic Crosslinking”, Graduate Dissertation, North
dihydroxyimidazolidine-2-one finished cellulosic material with tetraethoxysilane or glycidyloxypropyl-trimethoxysilane Carolina State University, Raleigh, NC, 2005.
solutions, Journal of Materials Science, 2005, 40(8), pp. 1883-1891
17. Sahin, U.K., Gursoy, N.C., Hauser, P., Smith, B., Optimization of Ionic Crosslinking Process: An Alternative to
9. Abidi, N., Hequet, E., Cabrales-Arriaga, L., 2007, http://wcrc.confex.com/wcrc/2007/techprogram/P2210.HTM,
Conventional Durable Press Finishing, Textile Research Journal, 2009, 79, 744
2010, New approaches for the functionalization of cotton fabrics, The World Cotton Research Conference-4
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
1 074 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content