Antibakteriyel ajan içeren β-siklodekstrin kompleksinin ve türevinin pamuklu kumaşlara uygulanması ve karakterize edilmesi
Application and characterization of β-cyclodextrin complex and its derivative with antibacterial agent content on cotton fabric
Yazar: ÇAĞLA SARI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BUKET ARIK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Antibakteriyel ajanlar = Anti-bacterial agents ; Antibakteriyel aktivite = Antibacterial activity ; Gümüş = Silver ; Hidroksipropil-β-siklodekstrin = Hydroxypropyl-β-cyclodextrin ; Kompleks türev = Complex derivative ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Pamuklu tekstil = Cotton textile ; Siklodekstrinler = Cyclodextrins ; Tekstil = Textile ; İnklüzyon = Inclusion

Özet:
Geçmişten bugüne antibakteriyel tekstiller hayatın her alanında çok önemli bir yere sahip olmuştur. Bu tez çalışması son dönemlerde yaşanan küresel salgınlar sebebiyle de en çok üzerinde durulması gereken antibakteriyel tekstiller üzerine yapılmıştır. Bu çalışmada, doğal β-siklodekstrin (β-CD) tozlarının sülfürik asit ile kimyasal işlemi neticesinde β-siklodekstrin türevi olan sülfatlanmış-β-siklodekstrin (S-β-CD) elde edilmiştir. Sonrasında β-siklodekstrin ile sülfatlanmış-β-siklodekstrin moleküllerinin pamuklu kumaşlara katılımı sağlanmıştır. Farklı deneylerde ise β-siklodekstrin ve sülfatlanmış-β-siklodekstrin moleküllerinin EDTA çapraz bağlayıcı kimyasal ile pamuklu kumaşlara bağlanması sağlanmıştır. Daha sonra hazırlanan bütün kumaşlara antibakteriyel ajan olan gümüş nanopartikül (AgNP) verilerek, β-siklodekstrin ve sülfatlanmış-β-siklodekstrin molekülleri ile gümüş nanopartiküllerin inklüzyon kompleksi oluşturması sağlanmıştır. Bu çalışmada, işlem görmüş numunelerin mikroorganizmalara karşı antibakteriyel aktivitesinin ve yıkama dayanımının arttırılması amaçlanmıştır. Hazırlanan kumaşların antibakteriyel etkinlik, yıkama dayanımı, kopma mukavemeti, tuşe, renk değişimi ve fiyat & performans dengesi gibi özellikleri test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Ayrıca numuneler üzerinde SEM, EDX ve FT-IR gibi karakterizasyon analizleri de yapılmıştır. Çalışma sonucunda, güçlü antibakteriyel etkiye ve iyi yıkama dayanımına sahip antibakteriyel tekstillerin elde edilmesinde gümüş nanopartiküllerin tek başına yeterli gelmediği anlaşılmış, β-siklodekstrin ve sülfatlanmış-β-siklodekstrin ile oluşturulan inklüzyon kompleksinin çok daha etkili antibakteriyel etkiye ve daha sağlam yıkama dayanımına sahip olduğu gözlemlenmiştir. En güçlü antibakteriyel etkiye ve en iyi yıkama dayanımına ise gümüş nanopartiküller ile sülfatlanmış-β-siklodekstrin moleküllerinin oluşturduğu komplekslerin EDTA çapraz bağlayıcı kimyasal ile bağlandığı kumaşın sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Antibacterial textiles have had a very important place in every field of life from the past to the present. This study has been made on antibacterial textiles which should be emphasized most due to occurrence pandemic. In this study, sulfated-β-cyclodextrin (S-β-CD) which is a β-cyclodextrin derivative was obtained by chemical treatment of natural β-cyclodextrin (β-CD) powders with sulfuric acid. Afterwards, β-cyclodextrin and sulfated-β-cyclodextrin molecules were applied to cotton fabrics. In different test trials, β-cyclodextrin and sulfated-β-cyclodextrin molecules were bonded to cotton fabrics with EDTA cross-linking chemical. Then, all fabrics were treated with antibacterial agent silver nanoparticle (AgNP) and inclusion complexes between silver nanoparticles and β-cyclodextrin and between silver nanoparticles and sulfated-β-cyclodextrin molecules were formed. The aim of this study is to increase the washing stability and to increase the antibacterial activity against microorganisms in treated samples. The properties of the prepared fabrics such as antibacterial activity, washing stability, tensile strength, handle, color change and price & performance balance were analysed and compared to each other. In addition, characterization analyzes such as SEM, EDX and FT-IR were performed on the samples. As a result of the study, it was observed that the silver nanoparticles alone were not sufficient in obtaining antibacterial textiles with strong antibacterial effect and good washing stability and the inclusion complex formed with β-cyclodextrin and sulfated-β-cyclodextrin had much more effective antibacterial effect and more robust washing stability. In addition, it was concluded that the fabric treated with complexes of sulfated-β-cyclodextrin molecules with silver nanoparticles and crosslinked with EDTA cross-linking chemical had the strongest antibacterial effect and the best washing stability.