Düşük sıcaklıkta sol-gel yöntemiyle elde edilmiş çinko oksit (ZnO) kaplanmış tekstil malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Manufacturing and characterisation of textile materials coated with zinc oxide (ZnO) obtained by sol-gel technique at low temperature
Yazar: ZEYNEP İŞLEK CİN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE BEDELOĞLU
Bursa Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu çalışmada, konvansiyonel sentetik tekstil liflerinden biri olan Poliamid 6,6 polimerinin formik asit içinde çözülerek uygun parametrelerle elektroçekim yöntemi vasıtasıyla nanolifli yüzeyler elde edilmesi temel alınmıştır. Poliamid 6,6 çözeltisi içine farklı oranlarda ZnO nanotoz ( nanotoz parçacık boyutu 50 nm' den küçük olan) eklenerek, ZnO nanotozların nanolif yüzeyinde etkileri analiz edilmiştir. Literatürde ZnO nanoparçacıklarının sol-jel ile elde edilip çeşitli yüzeylere ZnO nanoparçacıklarının antimikrobiyel, UV koruyucu, anti reflektif, elektriksel iletkenlik, süper hidrofobiklik, fotokatalitik gibi üstün özelliklerini kaplayarak geliştirmek için çeşitli çalışmalar mevcuttur. Ancak çoğu çalışmada ZnO, yüksek sıcaklıkla tavlanmaktadır. Tekstil lifleri yüksek sıcaklıklarda bozunabilen malzemelerdir. Bu çalışmamızda sol-jel ile elde edilen ZnO nanoparçacıkları literatürden farklı olarak kaplama yapıldıktan sonra düşük sıcaklıkta (100 ° C) tavlanmıştır. Farklı oranlarda ZnO nanotoz içeren Poliamid 6,6 nanolifli yapılar, 0,5 M hazırlanan ZnO sol-jel çözeltisine daldırarak kaplama (dip-coating) yöntemiyle farklı çekim hızlarıyla kaplanmıştır. Elde edilen ZnO sol-jel kaplanmış yüzeyler, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yüzey analizi yapılarak nanolifli yüzey ve sol-jel kaplama varlığı teyit edilmiştir. Ayrıca sol-jel kaplanmış nanolifli yüzeylerin iç yapı, termal, optik, mekanik ve antibakteriyel analizleri yapılmıştır. ZnO sol-jel kaplanmış nanolifli yapılar, sahip oldukları özellikle iyi mekanik ve antireflektans özellikleri ve ayrıca antibakteriyelliği (P3) sayesinde tekstil malzemesinin (spor tekstilleri gibi) iç ve dış yüzeyinde kullanılabilir.

Anahtar sözcükler: Elektroçekim, nanolif, çinko oksit (ZnO), sol-jel, düşük sıcaklık

Abstract:
This study is based on obtaining Polyamide 6,6 nanofiber which is produced from one of the conventional synthetic textile polymers, polyamide 6,6 dissolved in formic acid via electrospinning method with appropriate parameters. Different proportions of ZnO nano powder (nano powder particle size is smaller than 50 nm) is added into Polyamide 6,6 solutions and analyzed the effects of the ZnO nano powder on nanofibers surface. In the literature, there have been many studies which aimed to developing the excellent properties of ZnO nanoparticles obtained by sol-gel particles deposited on various surfaces for antimicrobial, UV protective, anti-reflective, electrically conductive, super-hydrophobicity and photocatalytic properties. However, ZnO is annealed at high temperature in most of the work. But textile fiber materials are degradable at high temperatures. Different from the literature, in this study ZnO nanoparticles obtained by sol-gel is annealed at low temperature (100 ° C) after deposition. Polyamide 6.6 nanofiber structures containing different amounts of ZnO nano powder, were coated with 0.5 M prepared ZnO sol-gel solution via dip coating method at different speeds. The presence of the sol-jel coating and nanofiber surface has been confirmed by using a scanning electron microscope (SEM) analyzed ZnO sol-gel coated nanofiber surface. Also the sol-gel coated nanofiber structure are investigated interms of the internal structure, thermal, optical, mechanical and antibacterial analyzes. The ZnO sol-gel coated nanofiber structures with the good mechanical, anti-reflective and antibacterial properties can be used as the textile material (such as sports textiles) for the inner and outer surfaces.

Key words: Electrospinning, nanofiber, zinc oxide (ZnO), sol-gel, low temperature