Viskon, pamuk ve polyester kumaş türlerinde pilling (boncuklanma) değerlerini iyileştiren ve kumaşlara yumuşak tuşe veren yeni nesil polimerlerin geliştirilmesi
Development of functional polymers that improve pilling values in viscose, cotton and polyester fabrics and give soft hand to fabrics
Yazar: BURCU BÜYÜKKORU
Danışman: PROF. DR. ALİ KARA
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Boncuklanma (pilling), tekstil kumaşlarında önemli bir kalite sorunu olup kumaş yüzeyinde birbirine karışmış lif yumağından meydana gelen bir kumaş kusuru olarak tanımlanmaktadır. Bu kusuru tanımlamak, farklı yöntemlerle boncuklanma değerlerini belirlemek ve iyileştirmek için pek çok çalışma yapılarak literatürde rapor edilmiştir. Bu çalışma, kimyasal bitim işlemi ile kumaşların boncuklanma eğilimini azaltmak ile ilgilidir. Tekstil yardımcı kimyasalının kumaşa uygulandığı bu yöntem için, kumaşların boncuklanma eğilimini azaltabileceği öngörülen fonksiyonel polimerler sentezlenmiş, karakterize edilmiş ve farklı tür kumaşlara uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bu fonksiyonel polimerler; poli(N-vinilimidazol), poli(N-vinilkaprolaktam), poli(N-vinilpirolidon), polivinil-1,2,4-triazol olup serbest radikal polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmişlerdir. Polimerlerin karakterizasyonları FT-IR, NMR ve elementel analiz cihazları ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, polietilen glikol-laktik asit, poli(N-vinilimidazol)-etilen glikol dimetakrilat, N-vinilpirolidon-etilen glikol dimetakrilat, N-vinilpirolidon-N-izopropil akrilamid ürünleri ve çözeltileri hazırlanarak kumaşlara fular yöntemi ile aplike edilmiştir. Aplikasyon sonrası kumaşların ram makinasında yüksek sıcaklıklarda kurutulması esnasında, kimyasalların kumaş üzerinde film oluşturarak boncuklanmayı azaltabileceği düşünülmüş ve bu durum detaylı olarak incelenmiştir. Karışım kumaşların boncuklanma değerlerinin daha kötü olması ve zor iyileştirilmesi nedeniyle boncuklanma değerleri 5'li skalada ortalama 2-3 arasında olan polyester/pamuk karışımlı veya polyester/viskon karışımlı kumaşlar seçilmiştir. Sonuç olarak, polimerlerin birçoğu tüm kumaşlarda etkili olmuştur ve boncuklanma derecesi yaklaşık 1,5-2 birim iyileştirilmiştir. Öte yandan, anti-boncuklanma kimyasallarının çoğu, kumaşların hidrofilitesini olumsuz yönden etkilerken, çalışmada kullanılan polimerler hidrofilite değerlerini daha da iyileştirmiştir. Kumaşlar tuşe, sararma ve beyazlık parametreleri açısından da değerlendirilerek polimerlerin bu alanlarda kumaşları negatif yönde etkilemediği saptanmıştır. Böylece, boncuklanmayı azaltmak amacıyla sentezlenen ve karakterize edilen polimerlerin, farklı tipteki kumaşlarda etkin, anti-boncuklanma kimyasalları olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Pilling as one of the most important quality problems being encountered in textile industry, is defined as a mechanically originated fabric defect consisting of a series of roughly spherical masses of entangled fibers. Numerous studies have been reported in order to figure out the factors causing this unwanted problem thoroughly, determine the pilling intensity by applying distinct methods and ameliorate the pilling degrees of fabrics. This study aims at lowering the pilling tendency of fabrics favored by chemical finishing methods. This method is based on application of textile auxiliary chemicals onto fabrics. In order to reach this goal, anti-pilling polymers were synthesized, characterized and applied onto various fabrics. These polymers are poli(N-vinylimidazole, poly(N-vinylcaprolactam), poli(N-vinylpyrrolidone) and polyvinyl-1,2,4-triazole which were all synthesized by free radical polimerization method. FT-IR, NMR and elementel analysis devices were used in order to characterize the polymers. Solutions of polyethylene glycol-lactic acid, poli(N-vinylimidazole-ethylene glycol dimethacrylate, N-vinylpyrrolidone-ethylene glycol dimethacrylate, N-vinylpyrrolidone-N-isopropyl acrylamide were prepared and their solutions were applied onto fabrics. During application, fabrics are cured on ram machine under high temperatures. Initial prediction was that chemicals would provide a film on fabrics surface and lead to pilling suppression. The whole phenomena has been further investigated in detail to prove this initial hyptothesis. Natural/synthetic blend fabrics consisting of staple fibres result in unsatisfactory pilling degrees and cause inconveniences in pilling suppression. Consequently, blended fabrics with pilling degrees of approximately 2-3 on a scale of 5 have been chosen. An improvement of 1.5-2 pilling degrees was obtained by application of majority of polymers. Conventional anti-pilling polymers knowingly decrease hydrophilicity of the fabrics. However, functional polymers used in this study did not cause drop in hydrophilicity. On the contrary, they improved the hydrophilicity values. Other important fabric characteristics such as hand, yellowing and whiteness were also investigated with no negative impact observed. As a result, synthesized and characterized polymers could be applied as an effective anti-pilling chemicals.