Elektro çekim yöntemi ile fotokromik özellikli poliüreten esaslı nanolif yapılı yüzeylerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polyurethane based photocromic nanofiber surfaces by electrospinning method
Yazar: BÜŞRA BAHAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL TİYEK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Gelişen ve sürekli değişen teknolojiden tekstil endüstrisini de etkilemektedir. Yakın geçmişin teknoloji devrimi olarak adlandırılan Nanoteknoloji tekstile yeni bir boyut kazandırmıştır. Tekstil ile bütünleşen Nanoteknolojiile ortaya çıkan buürünlerin sahip oldukları özellikler, birçok fonksiyonu içinde barındırmaktadır. Fotokromik maddeler, ultraviyole ışık ile uyarıldığında ışık şiddetine bağlı olarak geri dönüşlü olarak renk değiştiren malzemelerdir. Bu malzemelerin nihai üründe boyama, spreyleme veya çözeltiye katarak nanolif elde etme gibi birçok yöntem ile kullanılmaktadır. Bu çalışmada, güneş ışığı (UV) ile renk değiştiren, fotokromik boyarmaddeler elektirik alan ile lif çekimi yöntemiyle poliüretan nanolifler içerisine katkılanacaktır.
Çalışmada fotokromizm, elektro çekim yöntemi ile poliüretan nanolif yüzey üretimi hakkında literatür çalışması yapılacaktır. Elektro çekim cihazında verimli olarak çalışılabilecek ve ürün olarak tekstil alanında kullanılabilecek olan poliüretan (PU) polimerinin elektro çekim parametreleri belirlenecektir. Üretim aşamasında ise fotokromik boyarmaddeler, farklı oranlarda polimer ile karıştırılarak nanolif yüzey üretilecektir. 
Fotokromik özellikli nanolif ağ yüzeylerin morfolojik analizleri gerçekleştirilmiştir. Nanolif çapları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, nanolif yüzey içeriğindeki elementler ve oranlarını enerji yayılımlı X-ışını analizi (EDX) ile tespit edilmiştir. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile fotokromik boyarmadde katkılı nanolif yüzeylerde oluşan kimyasal bağlar ve dalga boyları tespit edilmiştir. Numunelerin termal karakterizasyonu için ise termogravimetrik analiz (TGA-dTG) ve diferansiyel taramalı kalorimetrik (DSC) analizi yapılmıştır. Üretilen numunelerin performans testleri için çekme dayanımı, CEI L a b spektrofotometre renk analizi ve hava şartlarına karşı renk haslığı testleri yapılmıştır.
Yapılan karakterizasyon analizleri sonucunda, fotokromik nanolif yüzeylerin başarılı bir şekilde üretildiği görülmüştür. CIE L a b spektrofotometre renk analizinde fotokromik boyarmaddelerin renk değişim değerleri her bir numune için tespit edilmiştir. Kumaş performans testleri bir bütün olarak değerlendirildiğinde tez çalışmasında ortaya çıkan en başarılı numunenin 55F-PU (%55'lik)olduğu anlaşılmıştır. 
Gelecek yüzyılın nano boyutlu ürünlerin yılı olduğu düşünüldüğünde, nanoboyutta üretilen tekstil ürünlerine olan talebin artacağı öngörülmektedir. Elektro çekim yöntemi ve bu yöntem ile elde edilmiş nanolif yüzeylerin aktif şekilde kullanılacağı ön görülmektedir. Fotokromik özellikli nanolif yüzeylerinteknik tekstil dışında, başta moda tasarımcıları olmak üzere diğer sanatsal alanlarda da kullanımının artması beklenmektedir. Bu nedenle, bu tez çalışmasının sonraki çalışmalar içinde bir kaynak olacağı ümit edilmektedir.

Abstract:
Developing and continuously changing technology also affects the textile industry. Nanotechnology, called the technology revolution of the recent past, has brought a new dimension to textiles. The properties of these products which are formed by the nanotechnology integrated with textile have many functions. Photochromic substances are materials that change color reversibly depending on the intensity of light when stimulated by ultraviolet light. These materials are used in the final product by various methods such as dyeing, spraying or obtaining nanofiber by adding to the solution. In this study, photochromic dyestuffs, which change color by sunlight (UV), will be added to polyurethane nanofibers by the method of fiber extraction by electric field.
In the study, literature review about photochromism and production of polyurethane nanofiber by electrospinning method. The electrospinning parameters of the polyurethane (PU) polymer, which can be used efficiently in the electro-shooting device and which can be used in the textile field, will be determined. At the production stage, photochromic dyestuffs will be mixed with polymer in different ratios and nanofiber surface will be produced.
Morphological analysis of the nanofiber web surfaces with photochromic properties was performed. The nanofiber diameters were examined by scanning electron microscopy (SEM), the elements in nanofiber surface content and their ratios were determined by X-ray analysis with energy propagation (EDX). Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) was used to determine chemical bonds and wavelengths on photochromic dyestuff doped nanofiber surfaces. Thermogravimetric analysis (TGA-dTG) and differential scanning calorimetric (DSC) analysis were performed for the thermal characterization of the samples. Tensile strength, CEI L a b spectrophotometer color analysis and color fastness tests against weather conditions were performed for the performance tests of the produced samples.
As a result of the characterization analyzes, it was seen that photochromic nanofiber surfaces were produced successfully. In the CIE L a b spectrophotometer color analysis, the color change values of photochromic dyes were determined for each sample. When the fabric performance tests were evaluated as a whole, the most successful sample that emerged in the thesis study was found to be 55F-PU (55%).
Considering that the next century is the year of nano-sized products, it is predicted that demand for textile products produced in the nanotope will increase. It is foreseen that the electrospinning method and the nanofiber surfaces obtained by this method will be used actively. In addition to technical textiles, it is expected that the use of nanofiber surfaces with photochromic properties will increase in other artistic areas especially in fashion designers. Therefore, it is hoped that this thesis study will be a resource in the next studies.