Polivinil fosfonik asit uygulanmış çeşitli kumaşların boncuklanma özelliklerinin araştırılması

Öz

Boncuklanma (pilling), tekstil sektöründeki önemli bir kalite sorunu olup kumaş yüzeyinde birbirine karışmış lif yumağından oluşan bir kumaş hatası olarak tanımlanmaktadır. Bu sorunu tanımlamak, farklı yöntemlerle boncuklanma değerlerini belirlemek ve boncuklanma değerlerini iyileştirmek için birçok çalışma yapılarak literatürde rapor edilmiştir. Bu çalışma, kumaşların boncuklanma değerlerini iyileştirmek ile ilgilidir. Bu amaçla kullanılan yöntemler arasında en etkili olanlarından biri kimyasal bitim işlemi ile çalışmalar yürütülmüştür. Kumaşların boncuklanmasını azaltmak amacıyla tekstil yardımcı kimyasalının kumaşa uygulandığı bu yöntemde, tarafımızdan sentezlenen ve karakterize edilen polivinil fosfonik asit (PVPA) polimeri kullanılmıştır. Farklı çözelti konsantrasyonlarında, 5 farklı kumaşa fular yöntemi ile PVPA kumaşlara aplike edilmiştir. Karışım kumaşların boncuklanma değerlerinin daha kötü olması ve zor iyileştirilmesi nedeniyle genellikle boncuklanma değerleri 2-3 arasında olan polyester, pamuk karışımı veya polyester, viskon karışımı gibi harmanlanmış kumaşlar seçilmiştir. Sonuç olarak, PVPA tüm kumaşlarda etkili olarak, yaklaşık 1.5-2 boncuklanma derecesi bir iyileştirme sağlamıştır. Öte yandan, boncuklanma değerlerini iyileştirmek için kullanılan kimyasallar genellikle kumaşların hidrofilite değerlerini düşürmektedir. Ancak, PVPA kumaşların hidrofilitesini geriye götürmenin aksine su emicilik değerlerini daha da arttırmıştır. Kumaşlara uygulanan çözeltideki PVPA konsantrasyonu arttıkça kumaşların hem boncuklanma değerleri hem de hidrofilite değerleri artmıştır. PVPA’nın 30 g/l çözelti konsantrasyonu, elde edilen değerler ve fiyat performans açısından düşünüldüğünde optimum uygulama miktarı olarak tespit edilmiştir. Tekstil sektöründe olmazsa olmaz parametreler olan ürünün kumaşlarda sararmaya veya renk değişimine yol açmaması, beyazlık değerlerini koruması ve banyo stabiliteleri açısından da PVPA ile çalışmalar yapılmıştır. Bu alanlarda negatif bir etkiye yol açmayan fonksiyonel PVPA polimerinin farklı tipteki kumaşlarda etkin, boncuklanma azaltıcı kimyasal olarak kullanabileceği kanıtlanmıştır. Boncuklanmayı azaltmak amacıyla tekstil sektöründe kullanılan ve literatürde rapor edilen diğer ürünlerden özellikle hidrofiliteyi de arttırması ve viskon, polyester, karışım kumaşlar gibi çeşitli kumaşlarda etkin olması yönüyle ayrılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• polyvinyl phosphonic acid
• boncuklanma
• hidrofilite

Destekleyen Kurum

Tübitak

Proje Numarası

3170840

Teşekkür

Bu çalışma TÜBİTAK-TEYDEB (proje numarası: 3170840) tarafından desteklenmiş ve Uludağ Üniversitesi-Rudolf Duraner işbirliği ile gerçekleştirilmiştir. Yazarlar, finansal destek için TÜBİTAK’a ve katkılarından dolayı Rudolf Duraner'e teşekkür etmektedir.

Kaynakça

1. 1. Oğlakçıoğlu N., Marmaralı A., Thermal comfort properties of some knitted structures, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 15 (5-6), 94-96, 2007.
2. 2. Khoddami A., Carr C. M., Gong R. H., Effect of hollow polyester fibres on mechanical properties of knitted wool/polyester fabricsFibers and Polymers, 10 (4), 452-460, 2009.
3. 3. Kahraman B., Örme kumaşlarda boncuklanma nedenlerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Eğitimi Anabilim Dalı, İstanbul, 2006.
4. 4. Candan C., Factors affecting the pilling performance of knitted wool fabrics, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 24 (1), 37-46, 2000.
5. 5. Candan C., Yünlü Kumaşlarda Boncuklanmaya Tesir Eden Faktörler, Tübitak, 35-44, 2000.
6. 6. Sridharan V., Ways To Eliminate Pilling. Man-Made Textile, India, 445-447;475,1982.
7. 7. Ukponmwan J. O., Mukhopadhyay A., Chatterjee K. N., Pilling, Textile Progress, The Textile Institute, 28, 1-57, 1998.
8. 8. Man L., Raymand W., Mechanisms of pilling formation and reduction by attrition methods, The Hong Kong Polytechnic University Institute of Textiles & Clothing, 2009.

9. 9. Telli A., An image processing research consistent with standard photographs to determine pilling grade of woven fabrics. Tekstil ve Konfeksiyon 29 (1), 268-276, 2019.
10. 10. Özçelik G.,Kumaş boncuklanma özelliğinin objektif olarak değerlendirilmesi ve tahminlenmesi üzerine bir araştırma, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2009.
11. 11. Ukponmwan J.O., Mukhopadhyay A., Chatterjee K.N., Pilling, Text. Prog., 28, 40, 1998.
12. 12. Başyiğit Z.Ö., Effects of chemical and surface modification on mechanical and chemical properties of polyester fabrics, Düzce University Journal of Science & Technology, 6, 1344-1353, 2018.
13. 13. Sivakumar V.R., Pillay K.P.R., Study of pilling in polyester/cotton blended fabrics, Ind. J. Text. Res., 6, 22, 1981.
14. 14. Dalbaşı E.S., Kayseri G.Ö., Research about the effect of the anti-pilling treatments on different structured cotton knitted fabrics, Tekstil ve Konfeksiyon, 25, 54-60, 2015.
15. 15. Wang X.Y.,Gong R.H., Dong Z., Porat, I.,Abrasion resistance of thermally bonded 3D nonwoven fabrics, Science Direct, Wear, 262, 424-431, 2007.
16. 16. Tusief M.Q., Mahmood N., Saleem M., Effect of different anti-pilling agents to reduce pilling on polyester/cotton fabric, Journal Of The Chemical Society Of Pakistan, 34(1), 53-57, 2012.
17. 17. Zhang J., Wang X., Objective pilling evaluation of wool fabrics, Textile Research Journal, 77(12), 929–936,https://doi.org/10.1177/0040517507083522, 2008.
18. 18. Nihat C., Değirmenci Z., Kaynak H.K., Effect of nano-silicone softener on abrasion and pilling resistance and color fastness of knitted fabrics, Tekstil ve Konfeksiyon, 20(1), 41-47, 2010.
19. 19. Biermann I., Pilling Tendency of Textiles-Special Features of Measurement and Assessment, Melliand, 4, 83-84, 2001.
20. 20. Özdil, N., Kumaşlarda Fiziksel Kalite Kontrol Yöntemleri, E.Ü. Tekstil ve Konfeksiyon Araştırma-Uygulama Merkezi Yayını, 21, 90-104, 2003.
21. 21. Özçelik G., Kumaş boncuklanma özelliğinin objektif olarak değerlendirilmesi ve tahminlenmesi üzerine bir araştırma, Doktora Tezi, Ege üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2009.
22. 22. Abril H.C., Millan M.S., Torres Y., Navarro Y., Automatic Method Based on Image Analysis For Pilling Evaluation In Fabrics, Opt. Eng., 37(11), 2937–2947, 1998.
23. 23. Kowalczyk D., Brzezinski S., Kaminska I., Multifunctional bioactive and improving the performance durability nanocoatings for finishing PET/CO woven fabrics by the solgel method, Journal of Alloys and Compounds, 649, 387-393, 2015.
24. 24. Hashemikia S., Montazer M., Sodium hypophosphite and nano TiO2 inorganic catalysts along with citric acid on textile producing multi-functional properties, Applied Catalysis A: General, 417-418, 200-208, 2012.
25. 25. Kulyk I., Scapinello M., Stefan M., Generation of nano roughness on fibrous materials by atmospheric plasma, 12th High-Tech Plasma Processes Conference (HTPP-12), Journal of Physics, https://doi.org/:10.1088/1742-6596/406/1/012015, 2012.
26. 26. Tusief M.Q., Mahmood N., AminN., Saleem M., Fabric tensile strength as affected by different anti-pilling agents at various concentration and ph levels, Journal of The Chemical Society of Pakistan, 34 (1), 53-57, 2012.
27. 27. Montazer M., Mazaheri F., Khosravian S.H., Azimi M., Bameni M., Sadeghi A.H., Application of resins and crosslinking agents on fiber blend fabric to reduce pilling performance, Optimized by Response Surface Methodology. Society of Plastics Engineers, Journal of Vınyl&Additive Technology, https://doi.org/:10.1002/vnl.20274, 2011.
28. 28. Ming Yu M., Wang Z., Lv M., Hao R., Zhao R., Qi L., Liu S., Yu C., Zhang B., Fan C., Li J., Antisuperbug Cotton Fabric with Excellent Laundering Durability, ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 19866-19871, 2016.
29. 29. Ala D.M., Bakıcı G.G., Abdulvahitoglu A., Investigation of thickness, air permeability and pilling properties of single jersey fabrics, Ç.Ü. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 32, 3, 2017.
30. 30. Mavruz S., Oğulata R., Biyoparlatma uygulanmış örme kumaşlara tekrarlı (çoklu) yıkamaların etkisinin incelenmesi, Tekstil ve Konfeksiyon, 3, 224-230, 2009.
31. 31. Özkahraman B., Acar I., Gök M. K., Güçlü G., Optimization of synthesis conditions of poly(n-vinylcaprolactam) microgels, Akü femübid, 14, 011201 (2014).
32. 32. Tekin N., Kadıncı E., Demirbaş Ö., Alkan M., Kara A.,Doğan M., Surface properties of poly(vinylimidazole)-adsorbed expanded perlite. Micropor. Mesopor. Mater, 93, 125-133, 2006.
33. 33. Uzluk E., Synthesis and characterization of some polymers and investigation of properties, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Ankara, 2008.
34. 34. Parvole J., Jannasch P., Polysulfones grafted with poly(vinylphosphonic acid) for highly proton conducting fuel cell membranes in the hydrated and nominally dry state, Macromolecules, 41, 11, 2008.
35. 35. Mizuno M., Iwasaki A., Umiyama T., Ohashi R., Ida T., Local structure and dynamics of imidazole molecules in proton-conducting poly(vinylphosphonic acid)−imidazole composite material, American Chemical Society, Macromolecules A, 47, 7469−7476, 2014.