Antibakteriyel özellikli kumaş üretimi üzerine bir araştırma
An investigation on production of fabric with antibacterial property
Yazar: AYŞE ÇAKAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SENNUR ALAY AKSOY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, gümüş ve çinko oksit nano partiküller uygulanarak antibakteriyel özellikli pamuklu kumaş üretimi amaçlanmıştır. Bu amaç için polikarboksilik asit çapraz bağlayıcı olarak kullanılmış ve korona plazma mevcut bitim işlemi prosesine dahil edilmiştir. Böylece nano partiküllerin kumaşlarda yıkamaya karşı kalıcı olacak şekilde uygulanmasında polikarboksilik asit türü çapraz bağlayıcı ve korona plazmanın etkileri araştırılmıştır. 

Çalışmanın ilk bölümünde, pamuklu kumaş nano partiküller ile bitim işlemi öncesinde korona plazma ile işleme tabi tutulmuştur. Bu çalışmanın amacı bitim işlemi öncesi kumaşın korona plazma ile aktive edilmesi ve aktive edilmiş kumaşa çapraz bağlayıcı kullanılmadan nano partiküllerin bağlanmalarının araştırılmasıdır. Bu aşamada korona plazma ile muame edilmiş kumaşlarda korona plazmanın etkisini belirlemek için damlatma testi ile kumaş su emciliğindeki değişim araştırılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde polikarboksilik asit olarak 1,2,3,4-bütan tetra karboksilik asit (BTCA) kullanılarak nano partikül aplikasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, çift banyo metodu kullanılmış ve ön işlem olarak BTCA ile işlem görmüş pamuklu kumaşlara nano gümüş ve çinko oksit aplike edilmiştir. Çalışmada amaç BTCA'nın nano partiküllerin kumaş tarafından tutunmasına etkisini araştırmaktır. BTCA ile işlem görmüş kumaşın kimyasal yapısı FT-IR spektroskopsi ile analiz edilmiştir. Çalışmada ayrıca BTCA ile işlem görmüş kumaşın antibakteriyel aktivitesi de araştırılmıştır. 

Kumaşların yapısında nano partikül varlığı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışınları (EDX) analizleri ile araştırılmıştır. Nano partiküllerin yıkamaya karşı kalıcılığını araştırmak için analizler farklı sayılarda yıkama sonrası tekrar edilmiştir. Uygulanan bitim işlemleri sonrası kumaşların renk değişimini belirlemek için sarılık ve beyazlık indeksi ve toplam renk değişimi değerleri ölçülmüştür. Kumaşların antibakteriyel aktivitesi kantitatif test metodu AATCC 100 ile tayin edilmiştir. 

Damlatma test sonuçlarına göre pamuklu kumaşın korona plazma sonrası su emiciliğinin önemli seviyede geliştiği tespit edilmiştir. FT-IR spektroskopi analiz bulgularına göre BTCA ile işlem görmüş kumaşlarda pamuk selülozunun çapraz bağlandığı tespit edilmiştir. SEM ve EDX analiz sonuçlarına göre, her iki yöntem kullanılarak, nano gümüş ve çinko oksit partiküllerin pamuklu kumaşlara yıkamaya dayanıklı olacak şekilde aplikasyonları gerçekleştirilmiştir. Antibakteriyel aktivite test sonuçları, nano partikül aplike edilmiş ve BTCA ile işlem görmüş kumaşların antibakteriyel aktiviteye sahip olduklarını ispat etmiştir.

Abstract:
In this thesis, production of antibacterial cotton fabric was aimed applying silver and zinc oxide nanoparticles.  For this aim, polycarboxylic acid was used as cross-linker and corona plasma was included in the finishing process. Therefore, the effect of the polycarboxlic acid based cross-linker and corona plasma on washing durable application of nano particles to the fabrics. 

In the first part of the study, cotton fabric was treated with corona plasma before finishing with nano particles. The aim of this study is activation of the cotton fabric by corona plasma and investigation of application of nano particles to the activated fabric without using a cross-linker.  In this step, the change in the water absorption capacity of the treated fabric with corona plasma was tested to determine the effcet of the corona plasma. In the second part of the study, nano particle applicaton to the fabrics using 1,2,3,4-butane tetra carboxylic acid (BTCA) as a poycarboxylic acid was carried out. In this study, two-bath application method was used and nano silver and zinc oxide particles were applied to the pre-treated fabric with BTCA. The aim was investigation of the effect of the BTCA on durable application of the nano particles. The chemical structure of the fabric finished with BTCA was analyzed by FT-IR spectroscopy. Antibacterial activity of the fabric finished with BTCA was also investigated. 

The presence of nano particles on the fabric was investigated by Scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The analysis were repeated for washed samples for determination durability of the particles on the fabric against to repeated washings.  To determine teh colour change of the treated fabrics yellowness, whiteness and total colur change values were measured. Antibacterial activity of the fabrics were measured by quantitative test method AATCC100. 

According to the drop test results, it was determined that water absorption capacity of the treated fabrics with corona plasma has improved significantly. According to the FT-IR analysis findings, cotton cellulose was cross-linked by BTCA. According to the SEM and EDX analysis, washing durable application of the silver and zinc oxide nano particles to the cotton fabric were carried out using both of application method. Antibacterial activity test results proved that nano particle incorporated fabricd and BTCA applied fabric have antibacterial activity.