Sol-jel yöntemi ile çevreye duyarlı, yıkama dayanımı yüksek, güç tutuşur hibrid tekstil kaplama malzemelerinin geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması ile sol-jel yöntemi kullanılarak çevre dostu güç tutuşur maddelerin pamuklu kumaşlara aktarılması ve kazandırılan güç tutuşurluk özelliğinin yıkamaya karşı dayanıklı olması amaçlanmıştır.Çalışma kapsamında fosfor-azot esaslı güç tutuşur maddeler (amonyum fosfat, diamonyum fosfat, guanidine fosfat), azot içeren bileşik (üre), silisyum içeren sol-jel başlatıcıları (tetraetoksisilan veya (3-aminopropil)trietoksisilan) ve çapraz bağlayıcı ((3-glisidiloksipropil)trimetoksisilan) kullanılarak nanosol çözeltileri ve nanosol çözeltilerine vinil asetat veya metil metakrilat eklenerek hibrid çözeltileri hazırlanmıştır. Hazırlanan nanosol ve hibrid çözeltileri pamuklu kumaşlara daldırma ile kaplama (dip-coating) yöntemiyle aktarılmıştır. Elde edilen kaplamaların Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrofotometresi - azaltılmış toplam reflektans (FTIR-ATR), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleriyle yüzey morfolojisi özellikleri, diferansiyel termal analiz - termogravimetrik analiz (DTA-TGA), limit oksijen indeksi (LOI), alev yayılma, dikey yakma testleriyle güç tutuşurluk özellikleri ve ayrıca yıkamaya ve kuru temizlemeye karşı dayanımları değerlendirilmiştir.Bu tez kapsamında sol-jel yöntemi ile hazırlanan fosfor-azot-silisyum nanosol çözeltilerinin kumaşa aktarılması ile %60 LOI değeri gibi çok yüksek güç tutuşurluk özelliği elde edilmiştir. Bu değer halen mevcut ticari ürünlerle elde edilememektedir.Tez çalışmasında pamuklu kumaşlara güç tutuşurluk özelliğinin kazandırılmasında sol-jel yönteminin uygulanması ile konvansiyonel yöntemlerle karşılaştırılamayacak ölçüde az miktarda kimyasal madde ve su kullanılmıştır. Hazırlanan nanosol çözeltilerilerinin kumaşa aktarılması ile hem yüksek bir güç tutuşurluk özelliği hem de çevre dostu reçeteler geliştirilmiştir.

In the scope of this study, it is aimed to transfer the environmentally friendly flame retardants to cotton fabrics by sol-gel method and, as a result, to obtain flame retardant fabric characteristics durable to washing.To conduct the aimed study, using phosphorus-nitrogen based flame retardants (ammonium phosphate, diammonium phosphate, guanidine phosphate), nitrogen containing compound (urea), silicon containing sol-gel precursors (tetraethoxysilane or (3-aminopropyl)triethoxysilane) and crosslinking agent ((3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane), nanosol solutions were prepared and using vinyl acetate or methyl methacrylate together with nanosol solutions, hybrid solutions were prepared. The prepared nanosol and hybrid solutions were transferred to cotton fabrics by dip-coating method. Surface morphological characteristics of the resulting coatings were recovered by applying Fourier transform infrared spectroscopy - attenuated total reflection (FTIR-ATR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM) analyses, their flame retardant characteristics were evaluated by differential thermal analysis - thermogravimetric analysis (DTA-TGA), limit oxygen index (LOI), flame spread, vertical burning tests, as well their durability to washing and dry cleaning were assessed.As a result of those analyses and tests given above, transferring the phosphorus-nitrogen-silicon nanosol solutions, that were prepared by the sol-gel method, to the fabric, very high flame retardant attributes such as 60% LOI were achieved. This value is currently not available for commercial products.In this thesis study, negligible amount of chemicals and water were used through the application of the sol-gel method to give the flame retardant characteristics to the cotton fabrics which can not be compared with the conventional methods. By transferring the prepared nanosol solutions to the fabric, both high flame retardant features and eco-friendly prescriptions were developed.