Mikrokapsüllerin çözeltiden lif çekimi esnasında katkılama olanaklarının araştırılması
Investigation on the doping possibilities of microcapsules in solution spinning
Yazar: İSMAİL İVEDİ
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN ERKAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Tekstil ve hazır giyim endüstrisi küresel rekabetin en yoğun yaşandığı sektörlerden biridir. Firmalar üretim yaparken, maliyet, moda ve tasarım gibi unsurların yanında ürünlerinin fonksiyonel özellik kazanmasına da önem vermeye başlamıştır. Tüketici fonksiyonel özelliklere sahip bir ürün alırken uzun ömürlü olmasını, etkisini uzun süre korumasını beklemektedir. Tekstil ürünlerine uygulanan bitim işlemleri ürüne antibakteriyel, güç tutuşur, su itici, güzel kokulu gibi fonksiyonel özelliklerin kazandırılabildiği son işlemdir. Tekstil mamullerine uygulanan fonksiyonel bitim işleminin etkisini uzun süre koruması istenildiğinde mikrokapsülasyon teknolojisi başarısını kanıtlamış bir yöntemdir. Yıkamaya karşı dayanıksız veya uçucu özelliğe sahip maddelerin tekstil ürünlerine fonksiyonel özellik kazandırmak amacıyla kullanılması gerektiğinde en çok tercih edilen yöntemlerden birisi, mikrokapsülasyon teknolojisidir. Bu yöntem ile istenilen madde bir kabuk materyal ile kaplanarak koruma altına alınabilmektedir. Mikrokapsüllerin tekstil uygulamaları genellikle kumaş formunda çapraz bağlayıcı ve binder kullanılarak yapılmaktadır. Mikrokapsül aktarılmış kumaşların çapraz bağlayıcı ve bindere bağlı olarak yıkama ve sürtmeye karşı dayanımları düşük olabilmektedir. Yıkama ve/veya sürtmeye karşı dayanımının yüksek olması istenildiğinde kapsüllerin lif içerisine aktarımı önemli hale gelmeye başlamıştır. 
Bu çalışmada antibakteriyal özelliğe sahip sarı kantaron yağının mikrokapsüllenmesi ve yaş lif çekim metoduna göre hazırlanan düzenek ile çekilen liflerin yapısına katılması araştırılmıştır. Etken madde olarak sarı kantaron yağı, kabuk materyal olarak melamin-formaldehit-üre polimeri kullanılarak in situ polimerizasyon yöntemiyle farklı varyasyonlarda mikrokapsüller geliştirilmiştir. Elde edilen mikrokapsüller Lyocell liflerinin üretim tekniğine benzer şekilde hazırlanan yaş lif çekimi düzeneği ile n-metilen morfolin n-oksit içerisinde çözülen α-selüloz karışımına katılarak mikrokapsül yüklü lifler üretilmiştir. Çevre dostu olan ve geri dönüştürülebilen n-metilen morfolin n-oksit prosesiyle yaş lif çekim metoduna göre α-selülozun yapısına katılan mikrokapsüller ile fonksiyonel özelliğe sahip tekstil mamulü geliştirilmesi amaçlanmıştır. Elde edilen mikrokapsüllerin morfolojisi optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile, parçacık boyutu partikül boyut dağılımı analizi ile, termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizi ile, mikrokapsüllerin antibakteriyel etkinliği agar-well yöntemine göre, mikrokapsüllerin yağ içeriği yüksek performanslı sıvı kromotografisi analizi (HPLC) ile incelenmiştir.  Mikrokapsül katkılı lifler üzerinde X-Işını Difraktometresi (XRD), nem ve su tutma değeri, mukavemet, Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizleri ile karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır.

Abstract:
The textile and apparel industry is one of the sectors where global competition is most intense. Companies have started to give importance to functional features as well as cost, fashion and design. Consumers expect to have a long life while maintaining a product with functional characteristics for a long time.
The finishing process applied to textile products is the last wet process in which functional properties such as antibacterial, flame-retardant, water repellent, fragrant, insect repellent can be obtained. Microencapsulation technology proved to be successful when it is desired to protect the effect of the functional finishing process applied to the product for a long time in the finish treatments applied to textile products. Microencapsulation technology is one of the most preferred method when its necessary to use material that volatile or incapable to washing to impart functional properties to textile products. With this method, the desired substance can be protected by covering with a shell material. In addition, controlled release can be achieved at the desired rate by changing the shell materials and processing conditions used. The textile applications of the microcapsules are generally made in the form of fabric using cross-linkers and binders. Microcapsule applied fabrics may have low resistance to washing and rubbing due to crosslinker and binder. When it is desired to have a high resistance to washing and / or rubbing, the transfer of the microcapsules into the fiber has become important.
In this study, microencapsulation of Hypericum Perforatum L. oil which has antibacterial characteristics and it's incorporation into the fiber spinning solution by means of the apparatus prepared according to wet spinning method have been investigated.
Hypericum Perforatum L. oil was encapsulated in different variations by in situ polymerization using melamine-formaldehyde-urea polymer. The obtained microparticles were added to a mixture of α-cellulose dissolved in n- methylmorpholine n-oxide (NMMO) with a wet fiber spinning apparatus prepared in a manner similar to that of the production of lyocell fibers to produce microcapsule- loaded fibers. With this study, it was aimed to develop textile products with functional properties by microcapsules which are added to α-cellulosic structure according to the wet fiber spinning method by environmentally friendly and recyclable n- methylmorpholine n-oxide process. Morphology of the obtained microcapsules was examined by optical microscope and scanning electron microscope (SEM) analysis. Particle size of microcapsules was examined by particle size distribution analysis. Thermal properties of microcapsules was examined by differential scanning calorimetry (DSC) analysis. Antibacterial properties of microcapsules was examined by agar- well method. Oil content inside microcapsules was examined by high performance liquid chromotography (HPLC) analysis. Characterization studies were carried out on microcapsule-added fibers by XRD (X-Ray Diffractometer), moisture and water retention value, breaking strength and differential scanning calorimetry (DSC) analysis.