Pamuklu kumaşlarda nanokaplama yöntemi ile kolay bakım işlemi uygulaması
Easy care application with nano coating method on cotton fabrics
Yazar: BUSE SAĞGÜN
Danışman: DOÇ. DR. ŞULE SULTAN UĞUR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Tekstil Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Bakım tekniği = Maintenance techniques ; Kaplama = Coating ; Pamuklu kumaşlar = Cotton fabrics ; Selüloz = Cellulose

Özet:
Pamuklu kumaşlar, özellikle kullanım, yıkama ve kurutma işlemleri sırasında buruşmaz eğilimleri nedeniyle buruşmaz apre işlemine tabi tutulurlar. Bu amaçla birçok farklı kimyasal apre ajanı ve yenilikçi yöntemler önerilmiş olsa da ekonomik olarak uygun olmaması veya buruşmayı sağlarken kumaşın fiziksel özelliklerine zarar vermesi gibi nedenlerle geniş bir kullanım alanı sağlayabilecek çözümlere halen ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada çok tabakalı kaplama tekniği kullanılarak pamuklu kumaşa buruşmazlık özelliği kazandırmak amaçlanmıştır. Bu amaçla yapılan laboratuvar çalışmalarıyla pamuklu kumaşta mukavemet kaybının, renk değişiminin ve maliyetin en aza indirilmesi amaçlanmıştır. Bu sayede bir nanofabrikasyon yöntemi olan çok tabakalı kaplama yönteminin ticari olarak kullanabileceği ek bir yatırım maliyeti gerektirmeyen işlem gerçekleştirilerek pamuklu kumaşa hem buruşmazlık özelliği hem de kullanılacak nanopartiküller ile yeni fonksiyonel özellikler kazandırılmaya çalışılmıştır.
Çok tabakalı kaplama tekniğinin uygulanabilmesi için pamuklu kumaşlara katyonizasyon işlemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ön işlem uygulaması yapılan pamuklu kumaş, formaldehit salınımı içermeyen çevre dostu kimyasallarla çok tabakalı kaplama işlemine tabi tutulmuştur. Pamuklu kumaş, farklı denemeler eşliğinde laboratuvar tipi fulard makinesi ve daldırma çıkarma tekniği kullanılarak çok tabakalı hale getirilmiştir. Çok tabakalı kaplama işlemi, standart laboratuvar şartlarında (20°C ve %65 nem) ve 50°C olacak şekilde iki farklı sıcaklıkta yapılmıştır. Pamuklu kumaşlar her bir her tabaka ve durulama işlemleri için 5 dakika bekletme süresi ile 20 ve 24 tabaka olarak kaplanmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan nanopartiküllerin elektrostatik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla zeta potansiyel değerleri incelenerek uygun pH aralığı belirlenmiştir.
Proje kapsamında pamuklu kumaşa, çok tabakalı kaplama tekniği ile birden fazla fonksiyonel özellik kazandırılarak zaman, enerji tasarrufu ile birlikte maliyetin de en aza indirilmesi amaçlanmıştır. Çok tabakalı kaplanan pamuklu kumaşların hava geçirgenliği, beyazlık, kopma mukavemeti, buruşma açısı ölçümü ve SEM, FTIR analizleri yapılmış olup elde edilen sonuçlara göre reçeteler arasında değerlendirmeye gidilmiştir. Gerçekleştirilen çok tabakalı kaplama yönteminde TiO2 içerikli kumaşların 3,5 ile en iyi DP değeri verdiği sonucu ortaya çıkmıştır. Nano PU
iii

ve PEI içerikli çok tabakalı kumaşların açısının 253 buruşmazlık derecesine ulaştığı ve DP değerinin 3 olduğu sonucuna varılmıştır.
Çok tabakalı kaplama tekniğinin pamuklu kumaşlardaki büyük bir problem olan buruşmazlık ve kolay bakım özelliklerinin iyileştirdiği yapılan test ve sonuçlarla kanıtlanmıştır.

Abstract:
Cotton fabrics are subjected to crease-free finishing due to their crease-free tendency, especially during use, washing and drying processes. Although many different chemical finishing agents and innovative methods have been proposed for this purpose, there is still a need for solutions that can provide a wide range of uses, such as being economically unsuitable or damaging the physical properties of the fabric while providing wrinkling. In this study, it is aimed to provide anti-crease property to cotton fabric by using multi-layer coating technique. With the laboratory studies carried out for this purpose, it is aimed to minimize the loss of strength, color change and cost in cotton fabric. In this way, the multi-layer coating method, which is a nanofabrication method, can be used commercially, without requiring an additional investment cost, and the cotton fabric is tried to gain both anti-crease property and new functional properties with the nanoparticles to be used.
In order to apply the multi-layer coating technique, cationization process was applied to cotton fabrics. The pre-treated cotton fabric has been subjected to a multi-layer coating process with environmentally friendly chemicals that do not release formaldehyde. The cotton fabric was made multi-layered by using laboratory type padding machine and dipping extraction technique with different trials. The multi- layer coating process was carried out under standard laboratory conditions (20°C and 65% humidity) and at two different temperatures, 50°C. Cotton fabrics were coated in 20 and 24 layers with 5 minutes holding time for each layer and rinse cycles. In order to determine the electrostatic properties of the nanoparticles used in the study, the zeta potential values were examined and the appropriate pH range was determined.
Within the scope of the project, it is aimed to provide more than one functional feature to the cotton fabric with the multi-layer coating technique, thus minimizing the cost as well as saving time and energy. Air permeability, whiteness, breaking strength, crease angle measurement and SEM, FTIR analyzes of multi-layer coated cotton fabrics were made, and according to the results obtained, an evaluation was made among the recipes. In the multi-layer coating method performed, it was concluded that the fabrics containing TiO2 gave the best DP value with 3.5. It was concluded that the angle of multilayer fabrics containing nano PU and PEI reached 253 degrees of crease resistance and the DP value was 3.
v

It has been proven by the tests and results that the multi-layer coating technique improves the crease-free and easy-care properties, which is a big problem in cotton fabrics.