Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HİCRAN DURAN
Danışman: Ümit Halis Erdoğan
Özet:
Son yıllarda endüstrinin pek çok dalında olduğu gibi
tekstil sektöründe de sürdürülebilirlik, yenilenebilir malzemeler ve geri
kazanım üzerine yapılan araştırmaların sayısı artmaktadır. Dolayısı ile
günümüzde tekstil sektörü için önemli hale gelen başlıca iki konu tekstil
atıklarının tekrar kullanılması ile sürdürülebilirliğin sağlanması ve lif
üretim teknolojilerinde gerçekleştirilen ilerlemeler sonucu katma değeri
yüksek yeni tekstil hammaddelerinin geliştirilmesidir. Bu kapsamda bu tezin
konusu, tekstil malzemesi üretim sürecinde açığa çıkan bitkisel lif
atıklarından geri kazanılan selülozu kullanarak termal özellikleri
geliştirilmiş katkılı rejenere selüloz lifleri üretmek ve elde edilen liflerin
özelliklerini incelenmek olarak belirlenmiştir.
Tez çalışmasında tekstil üretim sürecinde açığa çıkan atık
jüt liflerinden edilen selüloz ve ticari selüloz örnekleri hammadde olarak
kullanılmıştır. Her iki selüloz örneği N-methylomorpholine-N-oxide içerisinde
çözülerek, çözeltiden lif çekim yöntemi ile katkısız rejenere selüloz lifleri
elde edilmiştir. Çalışmada daha sonra rejenere selüloz liflerin üretimi
aşamasında çeşitli katkı maddeleri lif içerisine eklenerek kompozit lifler
üretilmiştir. Bu kapsamda grafen oksit ve halloysit partikülleri farklı oranlara
tek başlarına ve birlikte katkı malzemesi olarak kullanılmıştır.
Farklı selüloz örneklerinden üretilmiş katkılı ve katkısız
lif örneklerinin analiz sonuçları morfolojik, yapısal ve termal olmak üzere üç
ana başlıkta incelenmiştir. Lif örneklerinin yüzey ve kesit özelliklerini
incelemek için çekilen mikroskop görüntüleri lif yapılarında katkı
malzemesinin bir bozulmaya sebep olmadığını göstermiştir. Liflerin yapısal
özelliklerini incelemek için yapılan FTIR analizinde tüm liflerin benzer
fonksiyonel gruplar içerdiği saptanmıştır, bu durum lifleri oluşturan tüm
bileşenlerin benzer elementel özelliklere sahip olmasından kaynaklanmaktadır.
Lif içyapılarını incelemek için yapılan XRD analizleri tüm liflerin selüloz I
yapısının tipik difraksiyonunu sergilediğini göstermiştir. Bununla birlikte
katkı maddelerinin kristal merkezdeki çekirdek rolü nedeni ile katkılı
liflerin kristalizasyon derecelerinin bir miktar arttığı saptanmıştır. Katkılı
liflerin nem alma kapasiteleri de katkısız liflere göre oldukça yüksektir.
Farklı selüloz örneklerinden üretilmiş katkılı ve katkısız lif örneklerinin
termal analiz sonuçları incelendiğinde ise katkılı liflerin bozunma
sıcaklıkları ve güç tutuşurluk özelliklerini belirleyen parametrelerinde artış
olduğu belirlenmiştir. Termal analiz sonuçları, geri dönüştürülmüş selüloz
kullanılarak üretilen katkılı liflerin katkısız liflerden daha yüksek termal
dayanıma sahip olduğunu göstermiştir.
Sonuç olarak bu çalışmada bitkisel lif atıklarından elde
edilen selüloz ile değerli bir hammadde tekrar üretim sürecine katılarak
sürdürülebilirliği sağlanmıştır. Bunun yanı sıra rejenere selüloz lifleri ile
ilgili laboratuvar ortamında yapılan lif çekimi çalışmaları sonucunda termal
özellikleri geliştirilmiş rejenere selüloz liflerini üretmek mümkün olmuştur. Tezin
verileri bu konuda çalışacak araştırmacılara hem bilimsel ve sosyal açıdan bilgi sağlayacak
hem de ileriki çalışmaların planlanmasına yardımcı olacaktır.