Poliester kumaşların farklı maddelerle yüzey modifikasyonu sonrası boyanma davranışlarının incelenmesi ve bu modifikasyonların poliester/pamuk karışım kumaşların aynı banyoda tek adımda boyanabilirliğine etkileri
Investigation of the dyeing behaviour of polyester fabrics after surface modification with different materials and the effects of these modifications on the dyeing of polyester/cotton blended fabrics in the same bath
Yazar: TUBA TOPRAK ÇAVDUR
Danışman: PROF. DR. PERVİN ANİŞ
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Dokuma kumaşlar = Woven fabrics

Özet:
Bu tez çalışmasında dünyada çokça tercih edilen poliester/pamuk karışım kumaşların ön terbiye ve boyama işlemleri için çevreci proses tasarımları yapılmıştır. Bu kapsamda öncelikle poliester kumaşların yüzey modifikasyonu için farklı enzimlerin ve kitosanın kullanımı ve bunların karışım kumaşların farklı boyarmaddelerle farklı şartlardaki boyanma davranışlarına etkileri detaylı şekilde incelenmiştir. Poli (etilen tereftalat) yerine kullanılabileceği düşünülen katyonik boyanabilir poliester ve karışımın ana bileşenlerinden biri olan pamuk da aynı işlemlere tabi tutulmuştur. Poliesterin yüzey modifikasyonunda guanidin bazlı bir polimer de kullanılmıştır. Çalışmanın sonuçları lipaz, kutinaz ve esteraz enzimleri ile poliester liflerinin yüzey modifikasyonunun sınırlı da olsa yapılabildiğini ve liflerin enzimatik modifikasyondan sonra reaktif, direkt, asit ve bazik boyarmaddelerle renklendirilebildiğini göstermiştir. Karışım kumaşların poliester liflerinin enzimatik modifikasyonunda kullanılan bu enzimlere ilave olarak prosese eklenen amilaz, pektinaz ve selülaz enzimleri ile pamuk liflerinin de enzimatik ön terbiyesi gerçekleştirilebilmiştir. Enzimatik ön terbiye ve modifikasyon işlemlerine tabi tutulan karışım kumaşlar aynı boyarmaddelerle aynı banyoda tek adımda boyanabilmiştir. Enzimatik modifikasyondan sonra yapılan kitosan aplikasyonu, devamında özellikle asidik çözeltilerde gerçekleştirilen reaktif, direkt ve asit boyamalarda poliester/pamuk karışım kumaşların renk kuvvetlerinin belirgin şekilde artmasını sağlamış ve aynı banyoda tek adımda boyama prosesi geliştirilmesine yardımcı olmuştur. Enzimatik işlem ve kitosan aplikasyonundan sonra en yüksek renk derinlikleri asit boyamadan alınmış; ancak bunların haslıkları diğerlerine göre daha düşük seviyede çıkmıştır. Spektroskopi analizlerinden modifikasyon işlemlerinin etkileri ortaya çıkmasa da liflerin yüzey görüntüleri bu işlemlerin yarattığı değişimleri ortaya koymuştur. Poliesterin reaktif boyamadan önce katyonik polimer ile modifikasyonu, keriyerli konvansiyonel dispers boyamadan bile daha yüksek renk derinliklerinin alınmasını sağlamıştır. Karışım kumaşların tek adımda terbiyesi ve boyanması için tasarlanan bu proseslerin sürdürülebilir üretime katkıda bulunma potansiyeli bulunmaktadır.

Abstract:
In this thesis, environmentally friendly process designs were made for the pretreatment and dyeing processes of the polyester/cotton blended fabrics, which are widely preferred in the world. In this context, first, the use of different enzymes and chitosan for surface modification of polyester fabrics and their effects on the dyeing behavior of mixed fabrics with different dyestuffs under different conditions were examined in detail. The cationic dyeable polyester, which is thought to be used instead of poly (ethylene terephthalate) and cotton as one of the main components of the blended, were also subjected to the same processes. A guanidine-based polymer was also used in the surface modification of the polyester. The results of the study showed that the surface modification of polyester fibers with lipase, cutinase and esterase enzymes could be made, albeit limited, and that the fibers could be colored with reactive, direct, acid and basic dyestuffs after enzymatic modification. In addition to these enzymes used in the enzymatic modification of polyester fibers of blended fabrics, the enzymatic pre-treatment of cotton fibers could also be performed with the enzymes added to the process, such as amylase, pectinase and cellulase. The blended fabrics, which were subjected to enzymatic pre-treatment and modification processes, could be dyed in one step in the same bath with the same dyestuffs. The application of chitosan after the enzymatic modification provided a significant increase in the color strength of polyester/cotton blended fabrics in reactive, direct and acid dyeing, especially in acidic solutions, and helped to develop a single-step dyeing process in the same bath. After enzymatic treatment and chitosan application, the highest color strengths were obtained by acid staining; but their fastnesses were lower than the others. Although the effects of modification processes did not appear from spectroscopic analysis, surface images of the fibers revealed the changes caused by these processes. The modification of polyester with cationic polymer prior to reactive dyeing enabled even higher color depths to be achieved than conventional carrier disperse dyeing. These processes designed for the one-step pre-treatment and dyeing of blended fabrics have the potential to contribute to sustainable production.