Elektro çekim yöntemi ile fotokromik özellikli nanolifli tekstil yüzeylerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of photochromic nanofiber textile surfaces by electrospinning
Yazar: MÜBERRA ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL TİYEK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
İnsanoğlunun ihtiyaçları sürekli artış gösterirken tekstil ürünlerinin üretim yöntemleri de teknolojik olarak gelişmektedir. Nano boyutta üretimi yapılan ürünlerin sahip oldukları özellikler, ürünlere daha efektif ve daha kolay kazandırılabilmektedir. Fotokromik maddeler, ultraviyole ışık tarafından uyarılarak aktive edildiğinde hızlı ve geri dönüşlü olarak renk değiştiren renklendiricilerdir.  
Tez çalışmasında, güneş ışığı (UV) etkisi altında renk değiştiren, fotokromik boyarmaddeler kullanılarak elektro çekim cihazı ile nanolif yüzeyler elde edilecektir. Öncelikle akıllı (renk değiştiren) tekstiller, elektro çekim işlemi ve fotokromizm hakkında literatür araştırması yapılmıştır. 
Daha sonra elektro çekim cihazında çalışılabilecek ve nihai ürün olarak moda alanında kullanılabilecek olan polimerin elektro çekim parametreleri belirlenecektir.  Sonraki adımda ise fotokromik boyarmaddelerin farklı oranlarda ve uygun çözücü içerisinde polimer ile karışım oluşturularak nanolif yüzey üretilecektir. 
Sonraki aşamada fotokromik özellikli nanolif yüzeylerin karakterizasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Nanolif yüzey ve çaplarının incelenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM), nanolif yüzey içeriğindeki elementleri ve oranlarını tespit etmek için enerji yayılımlı X-ışını analizi (EDX) kullanılmıştır. Fotokromik boyarmadde katkılı nanolif yüzeylerde oluşan kimyasal bağlar ve dalga boylarının tespiti için fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizi kullanılmıştır. Numunelerin termal karakterizasyonu için ise termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetrik (DSC) analizi yapılmıştır. Performans testleri için çekme dayanımı, CEI L a b spektrofotometre renk analizi, ışığa ve hava şartlarına karşı renk haslığı ve hızlandırılmış UV yaşlandırma testleri yapılmıştır. 
Yapılan SEM, EDX, FTIR, TGA ve DSC karakterizasyon analizleri sonucunda, fotokromik nanolif yüzeylerin başarlı bir şekilde üretildiği görülmüştür. CIE l a b spektrofotometre renk analizinde fotokromik boyarmaddelerin renk değişim değerleri tespit edilmiştir. Renk verimliliği (K/S) ve renk farklılığı (ΔE) değerleri açısından en uygun numunenin PF65 (%65'lik) olduğu anlaşılmıştır. Hava şartlarına, ışığa karşı renk haslığı ve hızlandırılmış UV yaşlandırma teslerine göre fotokromik nanolif yüzeylerin hassas ve düşük dayanımlı olduğu anlaşılmıştır.
Bu tez çalışması ile üretimi gerçekleştirilen, analizleri yapılan ve UV ışığı altında renk değiştiren nanolif yüzeylerin kullanımlarına dair fikirler vermiştir. Nanometrik ürünlerin gelişimleri arttıkça tekstil alanında da bu ürünlerin kullanımı artacaktır. Sadece moda alanında değil aynı zamanda endüstriyel tasarımlarda da renk değiştiren nanoliflerin kullanımı yaygınlaşacaktır. Bu sebeple, bu tez çalışmasının bundan sonraki çalışmalara bir öncü olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
While the human needs are continuously increasing, the production methods of textile products are also developing. The features of nano-sized products can be made more effective and easier for the products in macro size. Photochromic materials are colorants that change rapidly and reversibly in color when exposed to ultraviolet light.
In thesis study, nanofiber surfaces will be obtained by using electrospinning device using photochromic dyes which change color under the effect of sunlight (UV). Firstly, a literature search on smart (color changing) textiles, electro spinning process and photochromism has been done. 
Then, the working parameters of the polymer which can be worked in the electro spinning devices and which can be used in the field of fashion as final product will be determined. In the next step, the nanofiber surface will be produced by mixing the photochromic dyes in different proportions and in the appropriate solvent with the polymer. 
At the next stage, characterization analyzes of photochromic nanofibers were carried out. Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the nanofiber surface and its diameters, and energy dispersive X-ray analysis (EDX) was used to determine the elements and proportions of the nanofiber surface content. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis was used to determine chemical bonds and wave lengths formed on photochromic dyestuff-added nanofiber surfaces. Thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetric (DSC) analyzes were performed for the thermal characterization of the samples. Tensile strength, CEI L a b spectrophotometer color analysis, color fastness to light, color fastness to weather and accelerated UV aging tests for performance tests have been done.
As a result of the characterization analyzes of SEM, EDX, FTIR, TGA and DSC, it was seen that the photochromic nanofiber surfaces were produced successfully. In CIE l a b spectrophotometer color analysis, color change values of photochromic dyes were determined. It is understood that the most suitable sample is PF65 (65%) in terms of color productivity (K / S) and color difference (ΔE) values. According to weather conditions, color fastness to light and accelerated UV aging, photochromic nanofiber surfaces have been found to be sensitive and low in strength.
This thesis gave ideas on the use of nanofiber surfaces produced, analyzed and color changed under UV light. As the development of nanometric products increases, the use of these products in the field of textiles will increase. Not only in fashion but also in industrial designs, the use of nanofibers that change color will become widespread. For this reason, it is thought that this thesis work will be a pioneer for the next study.