Biyobozunur poliester liflerine uygulanan modifikasyonların ürün özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigating the effect of modifications applied to bio-degradable polyester fibers on the properties of product
Yazar: FİGEN SELLİ
Danışman: PROF. DR. ÜMİT HALİS ERDOĞAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu doktora tezi kapsamında ekonomik ve çevresel anlamda önemi giderek artan biyobozunur polimerlerden endüstriyel üretime uygun cihazlar kullanılarak tekstil lifi ve katkılı polimer üretimleri gerçekleştirilmiştir. Üretim parametrelerinde yapılan değişiklikler ve katkı maddelerinin ilavesi ile farklı özelliklere sahip biyobozunur lifler üretilmiştir. Ayrıca katkılı polimerlerin özelliklerinin lif üretimleri üzerine etkisi analiz edilmiştir. Çalışmada öncelikle poli(hidroksibütirat-ko-valerat) polimerinden eriyikten lif çekimi ile içi dolu ve içi boşluklu katkısız lifler üretilmiş, daha sonra katkı maddelerinin ilavesi ile katkısız liflerin üretimlerinde görülen kısıtlar giderilmiştir. İşlem iyileştirici katkı maddesinin ilavesi ile ekstrüzyon sıcaklıklarında düşme sağlanmış ve filament eriyik akışı iyileştirilmiştir. Çalışmada ayrıca, poli(hidroksibütirat-ko-valerat)/poli(laktikasit) bikomponent lifleri ve düşük erime noktasına sahip polikaprolakton polimerinden monofilament üretimi eriyikten lif çekim yöntemi kullanılarak başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Poli(kaprolakton) polimerinden monofilament üretiminde germe-çekme sisteminde uygulanan modifikasyon ile lifin sünme davranışı kontrol altına alınmıştır. Katkılı polimer üretimlerinde, polihidroksibütirat polimerine plastikleştirici olarak tribütil sitrat ve polikaprolakton ilave edilmiştir. Poli(hidroksibütirat-ko-valerat) polimerinden ise, farklı oranlarda fonksiyonel katkı maddeleri (alfa selüloz ve titanyumdioksit) ve plastikleştiriciler (polipropilen ve tribütil sitrat) içeren katkılı polimerler üretilmiştir. Plastikleştiricilerin ilavesi ile biyobozunur katkılı polimerlerin ısıl kararlılıklarında ve kristalizasyon sıcaklıklarında artış sağlanmıştır. Çalışma sonuçları, biyobozunur polimerlerden yapılacak malzeme üretimi araştırmalarına ve lif üretiminde faaliyet gösteren araştırmacı ve tekstil üreticilerinin biyobozunur liflerin geliştirilmesi ile ilgili ileriki çalışmalarına katkı sağlayacaktır.

Abstract:
In this PhD thesis, textile fibres and compounds from biodegradable polymers, that becoming increasingly important both environmentally and economically, were produced with processes that are applicable to large scale production. Melt-spinning of biodegradable fibres with different properties, along with the incorporation of additives and alterations in the production parameters, were manufactured. Besides, the effect of the compound properties on fibre production was analysed. 
In the study, at first melt-spinning of solid and hollow neat polyhydroxybutyrate-co-valerate fibres were performed, then constraints on neat fibre production were overcome by incorporation of additives. Extrusion temperatures were reduced by the addition of processing aid and filament flow was also improved. Moreover, poly(hydroxybutyrate-co-valerate)/poly(lacticacid) bicomponent fibres and monofilaments of poly(caprolactone) polymer with a low melting point were successfully melt-spun. In poly(caprolactone) monofilament production, modification in the drawing unit enabled to stabilize the necking point of the fibre. In the extrusion of polyhydroxybutyrate compounds, tributyl citrate and polycaprolactone were used as the plasticizer. Polyhydroxybutyrate-co-valerate compounds including functional additives (alpha-cellulose and titanium dioxide) and plasticizers (polypropylene and tributyl citrate) were also produced. Plasticizers improved the thermal stability and increased the crystallization temperature of biodegradable compounds. The results of the study will contribute to the research and development studies on biodegradable material production and inspire the textile industry for further studies on the biodegradable fibre spinning.