Türü: Yüksek Lisans/ Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Hale KARAKAŞ
Eş danışmanı: Prof. Dr. Steven De MEESTER
Öğrencinin adı/ soyadı:  Esen ÇAKIR

Özet

Avrupa Birliği'nin Topluluk Araştırma ve Geliştirme Bilgi Servisi (CORDIS) raporuna göre, Avrupa Birliği'nin halı tüketimi yılda neredeyse 1,8 milyon ton (Mt) seviyesine ulaşmakta olup, yılda yaklaşık 1,6 Mt'si atık olarak ortaya çıkmaktadır. Literatürde birçok kaynakta halıların ortalama kullanım ömrünün yaklaşık 10 yıl olduğu belirtilmektedir. Bu süre, diğer tekstil ürünlerine göre daha uzun olsa da, halılar hacim olarak depolama alanlarında önemli bir yer kaplamakta ve içerdikleri kimyasallar nedeniyle ciddi bir çevresel tehdit oluşturmaktadırlar.

Halı geri dönüşümü için toplama süreci, diğer tekstil malzemelerinden farklı bir dinamiğe sahiptir. Bu süreç, genellikle yeni bir halının kurulumu sırasında veya belirli bir geri dönüşüm firması tarafından belirlenen bir yerden toplandığında gerçekleşir. Küresel olarak Amerika, Avrupa ve Birleşik Krallık gibi büyük halı ithalat merkezlerinde, devlet destekli girişimler aracılığıyla atık halı toplama organizasyonları kurulmuştur. Ancak, 2019'da ABD'de halı atığının sadece %8'i toplanabilmiş ve bunun sadece %5'i geri dönüştürülebilmiştir. AB'de ise halı atıklarının yaklaşık %3'ü geri dönüştürülmekte, %60'ı depolama alanlarında ve %37-40'ı ise yakılarak imha edilmektedir. 

Halıların geri dönüşüm sürecini karmaşıklaştıran birçok faktör bulunmaktadır. Bunlardan biri halıların birbirinden farklı özellikteki bileşenleridir. Farklı yapıştırıcı, polimer, dolgu malzemesi ve boyaların çeşitli bileşimleri nedeniyle saf polimer bileşenlerinin geri dönüştürülmesinde ciddi zorluklar yaşanmaktadır.

Dünya ticaretinde, tufted halılar yaklaşık %42 ile en yüksek paya sahiptir. Standart bir tufted halının ağırlığı genellikle %35-40 yüz iplikleri, %10-15 arka taban ve %50 boyutsal dengeyi sağlayan ve arka yüzle ön yüz ipliklerini birbirine bağlayan dolgu ve/veya yapıştırıcılardan oluşur. Tufted halıların %90'ı özellikle polyamid (PA), polipropilen (PP) ve polyester (PES) gibi sentetik liflerden üretilmektedir. Yün, doğal özellikleri nedeniyle değerini hala korumakta, ancak ticaret hacmi sentetik liflere göre nispeten düşüktür. Polystyrene butadiene rubber (SBR) latex ve Poly(vinyl acetate:ethylene)(EVA) latex, genellikle dolgu malzemesi olarak kalsiyum karbonat (CaCO₃) ile birlikte kullanılan en yaygın yapıştırıcılardır.

Birbirinden farklı özelliklere sahip her bir halı örneği için, özgün, bileşenlerine bağlı olarak özelleştirilmiş bir geri dönüşüm yolu izlenmelidir. Bu araştırmanın başlangıcında, ön yüzleri yün, viskoz, poliamid ve polipropilen olan, arka yüzlerinde ise polipropilen ve polyester bulunan 12 farklı halı örneğinin detaylı incelemesi yapılmıştır. Bu halı örnekleri, action, felt ve fusion tipi arkalıklara sahiptir ve Carboxylated Styrene Butadiene Rubber (XSBR), Polyvinyl Butyral (PVB), SBR, EVA yapıştırıcıları ile birleştirilmiş olup içerisinde kalsiyum karbonat dolgu malzemesi bulunmaktadır. İncelemeler sırasında tufted halıların geri dönüşümünde önemli zorluklardan birinin, farklı bileşenleri bir arada tutan yapıştırıcı materyalin uzaklaştırılması olduğu gözlemlenmiştir. Eğer halı üretiminde kullanılan yapıştırıcı çapraz bağlıysa, kolaylıkla çözülemez, bu da halı bileşenlerini kontaminasyon olmadan geri kazanmayı oldukça zorlaştırır. Bu çalışmada, tufted bir halının polimerlerini ayırmak için seçici çözdürme teknikleri uygulanmıştır. Yaşam döngüsü analizi yapılarak uygulanan yöntemin çevresel etkileri sorgulanmıştır.

Uluslararası ticaret istatistiklerine göre, PA6 ön yüzlü halılar en çok ticareti yapılan halılardır. Bu nedenle, incelenen örnekler arasında, ağırlığının %40’ı PA6 ön yüzlü, %14’ü PP arka tabanlı, %42’si CaCO₃ dolgu malzemeli ve %4’ü SBR yapıştırıcı olan örnek PAPP_SBR üzerinde deneysel çalışmalar yoğunlaştırılmıştır.

Öncelikle, en etkili ve çevre dostu yaklaşımı belirlemek için mekanik ayrıştırma yöntemleri çalışılmıştır. Halı örnekleri, kimyasal kullanmadan olabildiğince fazla dolgu malzemesini çıkarmak ve sonraki aşamalarda kullanılması gerekli kimyasal miktarını en aza indirmek için deşelenmiş ve elekten geçirilmiştir. Azalan gözenek boyutlarıyla bile, tekstil polimerlerinin kaçınılmaz olarak elenen dolgu malzemesine karıştığı gözlemlenmiştir. Bu nedenle, tekstil bileşenini dolgu malzemesinden doğru bir şekilde ayırmak ve kontamine tüketici sonrası halı atığını etkili bir şekilde temizlemek için su içinde yoğunluğa göre ayırma yönteminin uygulanmasının daha uygun olacağına karar verilmiştir. Deşelenmiş örnekler daha fazla boyut küçültme için öğütme işlemine tabi tutulmuştur ve sonuçlar daha sonra karşılaştırılmıştır. Hem deşelenmiş hem de öğütülmüş örnekler flotasyon ünitesine konulmuştur. Öğütülmüş örneklerin, su içerisinde sadece deşelenmiş örneklerle karşılaştırıldığında daha yüksek ayrışma performansına sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu işlem, daha düşük yoğunluğa sahip olan PP'nin (0,93 gr/cm³) ilk olarak ayrılmasına olanak tanımıştır. Bu işlem esnasında flotasyon ünitesi çalıştırılmadan sadece suyun kaldırma kuvveti kullanılmıştır. Bunu, flotasyon ünitesi çalıştırılıp baloncuklar vasıtası ile PA6'nın (1,13 g/cm³) ayrılması izlemiştir. PA6’nın suya göre çok az yüksek olan yoğunluğu nedeniyle 2 barlık bir basınçla oluşturulan baloncuklar PA6 yı su yüzeyine çıkarmaya yeterli olmuştur. Bu yöntem, kimyasal olmadan da önemli derecede ayrışma sağlanabileceğini göstermiştir. Fakat PA6 ve PP’nin lifli yapıları nedeni ile birbirine dolanmakta ve bu iki elyafın birbirinden 100% yoğunluk farkı ile ayrışması mümkün olmamaktadır. Bu durum mekanik ayırma işlemini kimyasal işlemin takip etmesini gerekli kılmaktadır.

Literatürde PA6'nın geri dönüşümü hakkında birçok çalışma bulunmaktadır ve depolimerizasyon genellikle endüstri tarafından kabul edilmektedir. Ancak, bu yöntemdeki işlemler, elde edilen monomerin saflaştırılması ve repolymerizasyon işlemleri karmaşık ve enerji yoğundur. Bu çalışmada, PA6'nın çözünmesi için 80°C'de zayıf bir asit olan asetik asit kullanılarak seçici çözdürme yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntem ile, PA6'nın çözülmesi ve devamında sıcak filtrasyon işlemi ile halıdaki diğer polimerlerden ayrılması etkili bir şekilde sağlanmıştır.

Seçici çözünme yöntemi uygulanmadan önce, ilk olarak uygun çözücülerde polimerlerin maksimum çözünürlük limitleri çalışıldı. Çoğu tufted halıda yaygın olarak kullanılan bir dolgu malzemesi olan kalsiyum karbonat (CaCO₃), asetik asitle reaksiyona girdiğinde kalsiyum asetat oluşturur ve karbon dioksit salınımına neden olur. Saf asetik asit ve asetik asit/su karışımı ile yapılan deneysel çalışmalar, kalsiyum karbonatın çözünmesi için suyun varlığının gerektiğini ortaya koymuştur. PA6, hem saf asit içinde hem de asetik asit/su karışımında çözünebilirken, polipropilen xylen içinde çözünebilir. Çözünürlük limitleri için yapılan deneyler, 0,02, 0,04 ve 0,10 kg/L katı/sıvı (S/L) oranları kullanılarak gerçekleştiridi. Laboratuvar ölçeğinde, PA6 için maksimum çözünürlük limitleri 80 °C'de asetik asit çözeltisi içinde 0,10 kg/L, PP için 130 °C'de xylene çözeltisi içinde 0,10 kg/L ve CaCO₃ için 80 °C de 75% asetik asit çözeltisi içinde 0,04 kg/L olarak belirlendi.

PA6'nın çözünmesinde iki farklı yöntem uygulandı. Proses-1’de, örnek içindeki hem PA6 hem de kalan CaCO₃'ü çözebilen %75 asetik asit çözeltisi kullanıldı. Sıcak filtrasyon ile asetik asit içinde çözünen PA6 ayrıldıktan sonra PP ve SBR filtre kağıdında kaldı. PP ve SBR uygun yoğunlukta ethanol/su karışımı hazırlanarak yoğunluk farkıyla birbirinden ayrıldı. Ancak CaCO₃'ün çözünmesi, kullanılmış CaCO₃ ın yeni üretime, tüketildiği kadar geri ilave edilmesini gerektirir. Ayrıca kullanılan asetik asit ile kimyasal reaksiyona girdiği için, her döngüde harcanan kadar asetik asidin saf olarak geri ilave edilmesi gereklidir. 

Proses-2’de, %100 asetik asit kullanılarak CaCO₃'ün çözülmesi önlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar saf CaCO₃’ün saf asetik asitte çözünmediğini, çözünmesi için solvent içinde suyun da bulunması gerektiğini göstermiştir. Asit içinde çözünen PA6, sıcak filtrasyon ile izole edilmiştir. Filtre kağıdı üzerinde kalan CaCO₃, SBR ve PP uygun yoğunlukta ethanol/su karışımı hazırlanarak yoğunluk farkıyla birbirinden ayrıldı. Kalintida CaCO₃ bulunması PP'nin üzerinde daha fazla kalıntı kalmasına neden olduğu görsel olarak gözlendi.

Proses-3, Proses-2 te gözlenen PP üzerinde kalıntı kalması problemini çözmek amacıyla geliştirildi. Proses-2’ye benzer şekilde yalnızca PA6, 100% asetik asit kullanılarak çözüldü, kalıntıda kalan PP ise seçici çözdürme yöntemi ile 130°C xylene kullanılarak çözüldü. Sonuç olarak, sadece CaCO₃ ve SBR kalıntı olarak kaldı. Ancak, bu yaklaşım ek enerji tüketimine yol açan ikinci bir çözünme sürecini gerektirdi.

Farklı proseslerden elde edilen bileşenlerin, istenen özelliklerini ve bileşimini koruduklarından emin olmak için Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile analiz edildi. Sonuçlar, elde edilen PA6 ve PP polimerlerinin spektrumlarının kütüphane veritabanları ve orijinal halı iplikleriyle eşleştiğini gösterdi. Ayrıca, Process-1'den elde edilen 5 g PA6 tozu ve PP örnekleri, mikroenjeksiyon ve termal kararlılık analizi için Centexbel'e (Belçika) gönderildi. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC)'ye göre, PA6'nın erime sıcaklığı (Tm) 216-220°C olarak gözlendi, daha düşük sıcaklıklarda pik olmaması, etkili bir çözünme sürecini ve numunede olması muhtemel diğer halı bileşenleri PP, SBR, CaCO₃ ile kontamine olmadığını gösteriyor. Elde edilen PA6'nın kristalleşme sıcaklığı (Tc) 189°C ile ortalama aralıkta kaldı, bu da malzemenin termal özelliklerinin korunduğunu göstermektedir. Termogravimetrik Analiz (TGA) sonuçları, referans değerlerle uyumluluk göstermekte olup, elde edilen PA6 ve PP'de termal bozulma gözlemlenmemiştir. Bu sonuçlar, geri dönüşüm sürecinde temel termal özelliklerin başarılı bir şekilde korunduğunu ortaya koymaktadır.

Bu tez çalışmasında, tufteli halıların geri dönüşümü için en etkili ve çevre dostu yaklaşım belirlenmeye çalışılmaktadır. Bu amaçla, her uygulanan süreç için açık kaynaklı openLCA yazılımını kullanarak bir Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) analizi yapılmıştır. Bu analiz, tüm olası geri dönüşüm yöntemlerinin çevresel etkilerini hesaplayarak değerlendirmiştir. Endüstri uygulamalarındaki gelişmeleri göz önüne alarak, 3 olası S/L oranı 0,02, 0,04 ve 0,10 kg/L için LCA hesaplamaları yapılmıştır. Referans senaryoda, üzerinde çalışılan PAPP_SBR halı numunesinin karbon ayak izi 5,40 kg CO₂-eşdeğer olarak belirlenmiştir. Bu emisyonun %85'i PA6'nın saf hammadde ile üretimine ve yakılmasına, %93'ü ise doğrudan PA6'nın saf hammadde üretiminden kaynaklanmaktadır.

Proses-1'de, 0,02 kg/L S/L oranında küresel ısınma potansiyelinde %30'luk bir azalma gözlemlenmiştir. Bu azalma, referans senaryosu ile karşılaştırıldığında 0,10 kg/L S/L oranında %67'ye kadar artmıştır. Benzer şekilde, Proses-2'de 0,02 kg/L S/L oranında %42'lik bir küresel ısınma potansiyeli azalması gözlemlenirken, bu azalma 0,10 kg/L S/L oranında %74'e kadar yükselmiştir. Proses-3 için küresel ısınma potansiyelindeki azalma, 0,02 kg/L S/L oranında %38 olarak gözlemlenmiş, bu azalma 0,10 kg/L S/L oranında %73'e kadar referans senaryosuna kıyasla artmıştır.

Bu sonuçlar, daha yüksek S/L oranları ile ilişkilendirilen önemli bir karbon ayak izi azalmasını vurgulamaktadır. Özellikle, 0,02 S/L oranından 0,10 kg/L S/L oranına geçiş, her süreçte karbon ayak izinde ortalama %55'lik bir azalmaya yol açar. Bu bulgu, daha etkili çevresel etki azaltma ile geri dönüşüm stratejilerini değerlendirmek ve optimize etmek için S/L oranının kritik etkisini vurgulamaktadır.

Sonuç olarak, PAPP_SBR halı örneğinin yaşam döngüsü sonundaki senaryoda, 0,10 kg/L S/L oranında uygulanan seçici çözünme yöntemi ile polymerlerin termal özelliklerinde herhangi bir bozulma olmadan, saf hammaddeler ile üretim ve sonrasındaki yakma sürecine kıyasla, karbon ayak izinde %74'lük bir azalmaya olanak tanımaktadır.

Bu sonuçlar, seçici çözünme işleminin halı bileşenlerinin etkili bir şekilde geri dönüşümünü kolaylaştırmada önemli potansiyelini vurgulamakta ve bunun sürdürülebilir bir yaklaşım olarak benimsemenin mümkün olduğunu ortaya koymaktadır.

Türü: Yüksek Lisans/ Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Hale KARAKAŞ
Öğrencinin adı/ soyadı:  Büşra Nur ÖZTÜRK

Özet

Kurumsal kaynak planlama (ERP), işletmenin tüm kaynaklarını verimli/etkin şekilde kullanması için tasarlanmış bir sistemdir. ERP sistemleri, şirketlerin hedeflerine ulaşmasındaki temel süreçleri ve fonksiyonları birleştirir, iş uygulamalarının çoğunun entegre olarak yürütülmesini sağlar. Bu sistemler sayesinde işletmedeki bölümler arasında bilgi akışı olmakta ve iletişim sağlanmaktadır. Bununla birlikte tekstil sektörü birçok sektörden farklı bir ürün yapısına sahiptir. Örneğin konfeksiyon firmalarında alınan siparişlere göre üretim gerçekleştirilmektedir. Bu süreçte varyantlar, sezonlar, aksesuarlar, prosesler gibi standardize edilemeyen özellikler bulunmaktadır. Bu nedenle sektörden bir firmanın ERP sistemi seçerken özelliklerine uygun bir yazılım seçmesi gerekmektedir.      

Bu tez çalışmasında denim üretiminde kullanılan bir ERP sisteminin sektörün gerekliliklerini karşılaması amacıyla ERP modüllerindeki eksikliklerin iyileştirilmesine katkı sağlanması amaçlanmaktadır. Bu kapsamda İstanbul merkezli, denim ve non-denim hazır giyim üretimi gerçekleştiren, sektörün önde gelen anonim bir firmasında çalışmalar yapılmıştır. Microsoft SQL veri tabanı kullanılmış olup, arayüz tasarım geliştiricide Delphi dili ve C# dili kullanılmıştır. Tespit edilen sorunlar sırasıyla, numunelerin fiziki olarak takibinin yapılamaması, kumaş toplarının farklı partilerde (lot) ve özelliklerde üretime tesliminin yapılması, stok takibinin ve depo düzeninin sağlanamaması, fiziksel/kimyasal test laboratuvarındaki testlerin sistemsel olarak bir kaydının tutulmamasıdır. Numune takibini sağlamak için süreçteki her aşamaya bir üretim hareketi tanımlanmıştır ve her aşamada bu hareketler okutularak sistemde tutulmuştur. Yanlış kumaş topu çıkışını engellemek için top rezervasyonu arayüzü tanımlanıp, topun siparişe rezervasyonu yapılmadan çıkışı engellenmiştir. 

Depolarda fiziki düzenin sağlanması ve stok takibinin yapılması için el terminali cihazı veri tabanına bağlanmıştır. Test verilerinin kaydı için iki arayüz oluşturulup müşterilerin isteklerine göre test seçimi sağlanmış ve sonuçlarının girilip otomatik geçti-kaldı sonucunun gösterildiği bir geliştirme yapılmıştır. Yapılan bu çalışma sonucunda kumaş firelerinin azalması, depo sayımlarında iş gücü ve zaman kazanımının sağlanması, üretim performansının ölçülebilmesi ve verilerin sağlıklı bir şekilde saklanması gibi faydalar sağlanmıştır.

Türü: Doktora / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Doç. Dr. Senem KURŞUN
Eş danışmanı: Prof. Dr. Selçuk PAKER
Öğrencinin adı/ soyadı:  Meltem TEKÇİN
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TÜBİTAK, Proje ID: 119M976

Özet
Bu tez kapsamında, nem ve ıslaklığı algılayabilen aynı zamanda RF sinyalleri iletimini gerçekleştiren tekstil tabanlı, giyilebilir, esnek, hafif ve konforlu RFID entegre nem sensör yapılarının geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Ayrıca, bu sensörlerin oluşturulması için baskı teknikleri ve mürekkep formülasyon çalışmalarına da odaklanılmaktadır. Bu tez konu bütünlüğüne dikkat edilerek sıralanmış 3 makaleden oluşmaktadır. Tez kapsamında verilen makalelerin tümü özgün olup literatüre yenilik katmaktadır. Makalelerde tez konusunun önemli ve özgün sonuçları tartışılmaktadır.

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Prof. Dr. Hale KARAKAŞ
Öğrencinin adı/ soyadı:  Hazal YILMAZ

Özet

Tekstil sektöründe çok büyük bir öneme ve paya sahip denim kumaşlar geçmişten günümüze her zaman gelişmektedir. Tekstil sektöründe kullanımı çok eskiye dayanan ve popülerliğini kaybetmemiş olan denim kumaşlar günümüzde çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Moda algısı değişse bile denim ürünler her zaman sektördeki yerini korumuştur. Denim kumaşlar tekstil sektöründe en sık pantolon olarak kullanılsa da bunun yanısıra, elbise, etek, çanta, ev aksesuarları ve ayakkabılar gibi ürünlerde de çokça kullanılmaktadır. Ürün çeşitliliğinin yanı sıra dayanıklı olmasıyla da tekstil sektöründe oldukça tercih edilir. Denim kumaşların moda sektörüne görsel olarak hitap etmesini sağlayan en önemli aşama, yıkama işlemidir. Son aşamada yapılan yıkama işlemleri ile ürüne istenen efekler verilerek, denimin son görüntüsü elde edilir. Farklı yıkama metotları ile denime giyilmiş, aşınmış, parlaklık vb gibi birçok görsel efekt kazandırılır.

Denim yıkama işlemleri sırasında fazlaca su ve kimyasal kullanılır ve bu problem uzun süredir araştırma konusu olmuştur. Denim yıkamaları sonucunda ortaya çıkan atıkları değerlendirmek veya tekrar geri kazandırmak ise başka bir enerji kaybına yol açmaktadır. Sadece denim imalatı konusunda değil, tekstil sektörünün birçok alanında bu problem mevcuttur. Tekstil ve hazır giyim sektörünün çevreye verdiği zarar incelendiğinde sürdürülebilirlik, ekolojik üretim, atıksız üretim gibi birçok kavramlar öne çıkmıştır. Bundan dolayı birçok şirket, fabrika ve kuruluş üretimlerini daha az su, kimyasal ve enerji kullanarak gerçekleştirmek için yeni arayışlara ve girişimlere yer vermektedir. Denim üretimi de tekstil endüstrisi içinde en çok su ve kimyasal tüketen alt kollardan birisidir. Birçok denim üreticisi ve markası halen bu zararı azaltmak için yeni çözümler arayışındadır. Günümüzde alternatif ve sürdürülebilir arayışlar devam etmektedir.

Taş yıkama, denim sektöründe uzun yıllardır kullanılan en yaygın yıkama metotlarından biridir. Taş yıkama, ponza taşı ile endüstriyel çamaşır makinelerinde gerçekleşir. Elde edilmek istenen efekte göre yıkama süreleri değişmektedir. Endüstriyel çamaşır makinelerindeki rotasyon işlemi ile taşların giysilere mekanik sürtünmesi ile giysinin üzerindeki boyarmadde aşınır ve istenilen görüntü elde edilir. Bu işlem sırasında oldukça fazla su tüketilir ve ponza taşı yüksek aşınmalarda giysiye zarar verir. Bu nedenle yıkama işlemi bittikten sonra ponza taşlarının giysilerden dikkatlice uzaklaştırılması ve temizlenmesi gerekir. Ponza taşından arındırma işlemi ayrı bir durulama işlemi gerektirir ve giyside tam temizlenmeyen ponza taşı insan sağlığına ve ürüne zarar verir. Ayrıca ponza taşı birkaç yıkama işleminden sonra küçülerek veya ayrışarak kullanılmaz hale gelmektedir. Kullanılamayan taşlar atık problemi yaratır, bu taşların atık dönüştürme veya stok işlemleri ayrıca bir işyüküne ve enerji kaybına yol açmaktadır. Bu nedenle taş yıkama işlemine alternatif olabilecek yıkama işlemleri geçmişten beri araştırma konusu olmuştur. Su ve kimyasal kullanımını azaltmak veya ponza taşı kullanımını engellemek amacıyla günümüze kadar birçok araştırmacı tarafından geliştirilmiş ve halen geliştirilmekte olan metotlar mevcuttur.

 

 

Bu tezin amacı Ereks Blue Matters Fabrika işbirliği ile en çok su kullanılan denim yıkama metotlarından biri olan taş yıkamaya alternatif olarak daha az suyun ve kimyasalın tüketildiği aynı zamanda ponza taşı kullanımının elimine edildiği yeni bir sürdürülebilir metot önermektir. Bu amaçla yeni bir teknoloji olan köpük ile yıkama metotu araştırılmıştır ve yıkama denemeleri yapılmıştır. Endüstriyel çamaşır makinelerinde ponza taşının kumaşa sürtünmesi ile kumaşa verilen efektler, aynı çamaşır makinelerine köpük püstürtülerek elde edilmek için yıkama çalışmaları gerçekleştirilmiştir

Tezde öncelikli olarak taş yıkama ve köpük yıkama reçeteleri ve yıkama işlemi aşamaları karşılaştırılmıştır. İkinci olarak taş ile yıkama ve köpük ile yıkama sonucunda elde edilen kumaşların fiziksel özellikleri analiz edilerek birbiri ile kıyaslanmıştır.

Bu çalışma için Ereks Blue Matters fabrikasında üretimde en çok kullanılan farklı karışım oranı ve gramajına sahip 7 farklı denim kumaş seçilmiştir. Aynı kumaşlardan ikişer adet üretilip, üretilen kumaşlar yıkama işlemine kadar aynı proseslerden geçmiştir. Yıkama işlemi için bir kumaş taş ile yıkanırken diğer kumaş ise köpük ile yıkanmıştır. Yıkama denemeleri her kumaş türü için 30, 60 ve 90 dakika olarak ayrı ayrı yapılmıştır. Yıkama denemeleri sonucunda 21 taş yıkamalı, 21 de köpük yıkamalı olmak üzere toplamda 42 adet yıkanmış denim kumaş numunesi elde edilmiştir.

Elde edilen bu numunelerin fiziksel performanslarını karşılaştırmak amacıyla, İstanbul Teknik Üniversitesi Tekstil ve Konfeksiyon Kalite Kontrol Laboratuvarında evsel ve ticari yıkamaya karşı renk haslığı, sürtmeye karşı renk haslığı, martindale metotuna göre aşınma dayanımı, kumaş sertlik tayini, spektrofotometre ile renk analizi, yırtılma ve kopma mukavemeti testleri yapılmıştır. Köpük ve taş yıkamalı kumaşların ayrı ayrı kopma mukavemeti testi James H. Heal Titan cihazında TS EN ISO 13934-2 standartına göre, yırtılma mukavemeti testi James H. Heal Titan cihazında TS EN ISO 13937-2 standartına göre, Martindale metoduna göre aşınma dayanımı testi James Heal Martindale & Pilling Tester cihazında TS EN ISO 12947-2 standartına göre, sürtmeye karşı renk haslığı tayini SDL Atlas Crockmeter cihazında TS EN ISO 105-X12 standırdına göre, yıkamaya karşı renk haslığı tayini Linitest cihazında TS EN ISO 105-C06 standartına göre, sertlik tayini ASTM D 4032 standartına göre A&T cihazında ve spektrofotometre ile renk analizi Datacolor 650ᵀᴹ spectrophotometer cihazında ölçülmüştür. Elde edilen test sonuçları aynı karışım oranına sahip taş ve köpük yıkamalı kumaşlar için 30, 60 ve 90 dakika yıkanmış olarak ayrılarak kendi içinde karşılaştırılmıştır.

Yıkama işlemleri boyunca yapılan analiz ve test sonuçları değerlendirildiğinde köpük yıkama işlemi süresinde taş yıkamaya göre daha az su kullanıldığı görülmüştür. Test sonuçları değerlendirildiğinde, yırtılma mukavemeti testi sonuçları hem atkı hem çözgü iplikleri için köpükle yıkanan tüm kumaşlarda daha yüksek gelmiştir. Mukavemet test sonuçları test edilen kumaşlar için değişkenlik göstermiştir, köpük veya taş yıkamalı kumaşlar için genelleme yapılabilecek bir sonuç tespit edilememiştir. Yaş / kuru sürtme haslığı ve yıkama renk haslığı test sonuçları değerlendirildiğinde genel olarak köpük yıkamalı kumaşların sürtme ve renk haslık değerlerinin taş yıkamalı olanlara göre daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Değerlendirme sonucunda köpük yıkamalı kumaşların sürtme ve renk haslık değerleri taş yıkamalı olanlara göre daha üstün veya aynı olduğu tespit edilmiştir. Martindale metoduna göre aşınma dayanımı testi sonucunda 40.000 devirde köpük ile yıkanmış kumaşlarda herhangi bir iplik kopması gözlenmemiştir. Tüm kumaşlar için sürtünme devir sayısı arttıkça gramaj kaybı görülmüştür fakat azalan gramajlarda bir düzenli bir oran tespit edilmemiştir. Test edilen kumaşların çoğunda 15.000 devir sonrası gramaj kaybı köpük yıkamalı kumaşlar için taş yıkamalılara göre daha az olduğu görülmüştür. Yalnızca 4 çeşit köpük yıkamalı kumaş için gramaj kaybı taş yıkamalıya göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir ancak bu fark 3% değerinden daha azdır.

Yapılan tüm test sonuçları değerlendirildiğinde köpük yıkama metodu ile yıkanan denim kumaşların fiziksel özelliklerinin korunduğu veya daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Köpük yıkama sonucu ile elde edilen kumaşların, günümüzde en çok kullanılan taş yıkama metodu ile elde edilen kumaşların fiziksel özelliklerinden daha iyi veya aynı olduğunun tespit edilmesi ile yeni yöntemin endüstride kullanılabileceği kanıtlanmıştır. Fiziksel test sonuçları değerlendirildiğinde, köpük yıkamalı kumaşların test sonuçlarının taş yıkamalı olanlara göre büyük bir üstünlük elde edilmemiş olsa da kullanılan su ve kimyasal oranındaki fark daha fazladır. Aynı zamanda köpük yıkama işlemi ile ponza taşı kullanımı ortadan kalkmış olup, ponza taşı çıkarılma veya atık stoklama sürecindeki enerji tüketimi engellenmiş olacaktır. Bu sonuçlar değerlendirildiğinde köpük yıkama metodunun, taş tıkama metoduna sürdürülebilir bir alternatif olduğu tespit edilmiştir. Böylece tekstil sektöründe kabul görebilecek, taş yıkamaya alternatif, ponza taşı kullanılmadan çevre dostu bir metot geliştirilmiştir.

 

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Prof. Dr. Selin Hanife ERYÜYÜK
Öğrencinin adı/ soyadı:  Ari HAKGÖR

Özet

Bu tez çalışmasında; sağlıklı insanlara kıyasla astım hastalarının nefeslerinde daha fazla miktarda bulunan azot oksit (NO_x) gazlarının tayininde kullanılmak üzere bir membran üretilmeye çalışılmıştır. Çinko oksit nanoliflerinden oluşan söz konusu membran elektrospinning yöntemi ile elde edilmiştir. Devamlı ve kesintisiz bir üretim süreci için deneysel çalışmalar aşamasında çeşitli araştırmalara gidilmiştir. Polivinil alkol (PVA) ve çinko asetat tuzunun dihidratı (Zn(OAc)₂·2H₂O) membran üretimi için öncü (prekürsör) maddeler olarak kullanılmışlardır. Hedef ürün olan çinko oksit (ZnO) nanoliflerinden oluşan membran ise kalsinasyon işlemi sonrasında elde edilmiştir. Deneysel çalışmaların başlangıcında, en iyi performansı veren elektrospinning çözeltisini bulmak için konsantrasyonları %7 ile %20 (w/v) arasında değişen PVA sulu çözeltileri hazırlanmıştır. Bilindiği üzere başarılı bir elektrospinning işlemi için, işlem sırasında kullanılan çözeltinin belli bir viskoziteye sahip olması gerekir ve bu da ancak çözeltideki polimer zincirlerinin birbirlerine dolanma düzeyinin yeterli olması sonucunda sağlanabilir. Reolojik çalışmalara göre, hazırlanan çözeltiler arasından %15 (w/v) konsantrasyonundaki PVA çözeltisinin bu koşulu sağladığı görülmüştür. Yüzey gerilimi testi dışında, %1 (w/v) oranında non-iyonik surfaktan içeren %15 PVA : %15 Zn(OAc)₂·2H₂O çözeltisine yapılan tüm fizikokimyasal analizlerin ve viskozite ölçümlerinin sonuçları surfaktan içermeyen numunenin sonuçları ile yüksek yakınlık göstermişlerdir.

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Selin Hanife ERYÜRÜK
Öğrencinin adı/soyadı: Sümeyye GÖRKEM
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: İTÜBAP, Proje ID: 42891

Özet
Tekstil sektörü, Türkiye ekonomisi içinde en yüksek 2. paya sahip ve Türkiye için stratejik önemi olan bir sektör konumundadır. Rekabet düzeyinin çok yüksek olduğu küresel pazarlarda işletmelerin başarılı olabilmeleri ve firmaların sahip oldukları pazar paylarını korumaları için üretim verimliliklerini ve kapasitelerini arttırmaları, yeni stratejiler geliştirerek sektörde yerlerini korumaya çalışmaları gerekmektedir. Bu konuda etkin bir stratejiye sahip olma tüm işletmelerin başarıya ulaşmasında önemli bir unsur olarak görülmektedir. Bu çalışmada firmaların kapasitelerini arttırmada ve stratejik kararlarını almada etkili olan faktörlerin neler olduğu ve bunların önemi üzerinde durulmuştur. Tekstil hazır giyim sektöründe kapasite, kapasitenin önemi ve türleri, planlaması, kapasite kullanım oranları, kapasite hesaplama yöntemleri, ölçüm kriterleri ve arttırımı ayrıntılı şekilde açıklanmış olup ayrıca strateji, stratejik yönetim, strateji türleri hakkında da bilgi verilmiştir. Bu doğrultuda ilk aşamada konfeksiyon sektörünün mevcut durum analizi, ardından strateji belirleme ve değerlendirme ölçütlerinin araştırılması, veri toplama araçlarından olan anket yöntemi ile verilerin toplanması, ölçütlerin değerlendirilmesi aşamaları gelmektedir. Son olarak sonuçlar ve öneriler ile çalışma tamamlanmıştır. 
  

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Doç. Dr. İkilem GÖCEK
Öğrencinin adı/soyadı: Gözdenur ULU

Özet

Dokusuz tekstiller günümüzde pek çok farklı alanda kullanım yeri bulmaktadır. Otomotiv endüstrisinde döşemelik malzemeler, sağlık sektöründe cerrahi maskeler ve steril giysiler, ambalaj sektöründe paketleme malzemeleri gibi birçok alanda kullanım potansiyeline sahiptirler. Dokusuz tekstiller, kumaş ya da liflerin dokunarak birbirine bağlanması yerine, farklı bağlama veya bağlama yöntemleri olmadan üretilen tekstil malzemeleridir. Dokusuz tekstiller, genellikle liflerin termal, mekanik veya kimyasal yöntemlerle birleştirilmesiyle elde edilir. Dokusuz tekstiller, dokuma veya örme gibi geleneksel tekstil üretim yöntemlerine kıyasla daha hızlı bir üretim sürecine sahiptir. Bu, seri üretimde ve acil taleplerin karşılanmasında büyük bir avantaj sağlar. Ayrıca dokusuz tekstillerin üretimi genellikle daha az işçilik ve enerji gerektirir. Bu da maliyetleri düşürür ve daha ekonomik bir seçenek sunar.

Otomotiv sektörü dokusuz yüzeylerden faydalanılan önemli bir alanı oluşturmaktadır. Otomotiv sektöründe kullanılan tekstillerden beklenen temel gerekliliklerden biri akustik performanstır. Araç sürüş esnasında süspansiyon sistemi, motor ve güç aktarma organları, aerodinamik kaynaklar, lastik ve yol sesi, ve diğer ses-titreşim kaynakları araç üzerinde yolcu ve sürücüleri etkileyen akustik kaynaklar olarak bilinmektedir. Otomotiv sektörü için geliştirilen malzemelerden akustik performans beklenmektedir. Akustik performans terimi ses yutumu ve ses izolasyonunu kapsamaktadır. Akustik sesi inceleyen bilim dalıdır. Buna göre ses bir enerjidir. Titreşimler sonucunda ses dalgaları oluştur. Ses kaynağından yayılan ses dalgaları bir yüzey ile karşılaştığında farklı şekillerde etkileşime girebilir. Bunlardan biri sesin yüzey tarafından yutulmasıdır. Ses yutumu, ses yansımasının aksine sesin yüzey içerisinde bir kısım enerjisini kaybetmesidir. Ses izolasyonu terimi ise ses iletim kaybı ile ilgilidir, bir yüzeyden geçiş yapan ses dalgasının ikinci ortama ne kadar enerji ile geçtiğini ifade eder. Ses izolasyonu bir ortamdan diğer ortama ses geçişinin minimum olmasını amaçlar. Ses yutumu ise malzemenin ortamdaki ses enerjisini maksimum oranda yutmasını amaçlar.

Bir malzemenin akustik özelliklerini yorumlamada önemli parametrelerin başında frekans aralığı gelir. Frekans ses dalgasının birim zamandaki titreşim hareketi olup malzemenin davranışı frekans aralığına göre değişkenlik gösterebilir. Dolayısıyla akustik performans incelemesi yapılırken maruz kalınacak ses frekans aralığını da dikkat almak önem arz etmektedir. 500-2000 Hz arası orta frekans olarak sınıflandırılırken, 500 Hz’in altındaki frekanslar düşük frekans, 2000 Hz’in üzeri ise yüksek frekans aralığı olarak kabul edilir. Araç içerisindeki ses kaynaklarından farklı frekans aralığında ses dalgalarının yayılması mümkündür. Dolayısıyla otomotiv tekstillerinde tüm frekanslarda üstün akustik performans sergilemesi amaçlanır. Dokusuz tekstiller ses yutumu anlamında frekans ile doğru orantılı bir davranış gösterirler. Yani frekans arttıkça ses yutumu iyileşir ancak düşük frekanslarda ses yutum özelliği yeterince iyi değildir. Ses yutum özelliğinin değerlendirmesi ses yutum katsayısı ile yapılmaktadır. Ses yutum kat sayısı 0-1 arasında bir katsayı olup, değer 1’e yaklaştıkça ses yutum özelliğinin iyileştiği anlamına gelmektedir. Dokusuz tekstiller gözenekli yapılarından dolayı ses yutum özelliğine sahiptirler ve ses yutumu için ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılmaktadırlar. Ancak dokusuz yüzeylerde gözenekli yapı sesin bir ortamdan diğer ortama geçişini artıran bir etkendir. Dolayısıyla ses izolasyonu anlamında dokusuz tekstiller doğru bir tercih değildir. Ses izolasyon özelliği, ses iletim kaybı değeri ile ölçülmektedir, birimi desibeldir. Buna göre mevcut durumda dokusuz tekstillerin düşük frekanslarda ses yutum özelliğinin iyileştirilmesi, genel olarak ise ses izolasyonu özelliğinin iyileştirilmesi teknik bir ihtiyaçtır. Bu tez çalışması bu ihtiyaca katkı sunmayı amaçlamaktadır.

Tez çalışması otomotiv sektöründe özellikle taban halısı veya bagaj halısı olarak kullanılabilecek polimerik kaplı dokusuz tekstillerin akustik performansının iyileştirilmesi üzerinedir.

Bu amaç doğrultusunda, aşağıdaki gibi bir yol haritası takip edilerek çalışma tamamlanmıştır;

Öncelikle farklı gramajlarda dokusuz tekstiller test edilerek optimum gramaj belirlenmiştir. Gramaj tabiri, birim alandaki kütleyi ifade etmekte olup dokusuz tekstilin kalınlığı ile ilişkilidir.

Sonraki adımda seçilen gramajda (kalınlıkta) dokusuz tekstil üzerine iki farklı türde ve iki farklı gramajda polimerik kaplama uygulanarak polimerik kaplamanın türüne ve kalınlığına bağlı akustik performans davranışı izlenmiştir.

Polimerik kaplamalı numunelerde, numunenin hangi tarafının akustik performans için etkili olduğunu görebilmek adına numuneler ön yüzü ve arka yüzü çevrilerek iki kez test edilmiştir.

Seçilen polimerik kaplama ve gramajına (kalınlığına) göre kaplamada farklı türde dolgular kullanılarak üstün akustik performans için dolgu türü seçilmiş ve nihayetinde seçilen dolgu türleri farklı oranlarda kaplama içerisine katılarak, dolgunun dozajının akustik performansta yarattığı etki değerlendirilmiştir.

İlk adımda dokusuz tekstil için optimum gramaj belirlemeye yönelik test edilen numuneler 120, 220, 300 ve 400 gsm ağırlıklarında PET (polietilen tereftalat) liflerinden mamul dokusuz tekstiller olmuştur. Söz konusu yüzeyler tarak-iğneleme yöntemi ile Hassan Tekstil Sanayi ve Ticaret A.Ş.’nin tesislerinde üretilmiştir. PET liflerinin tercih edilmesi otomotiv tekstillerinde ağırlıklı kullanılan liflerden olmasıdır.

İkinci adımda farklı türde polimerik kaplamalar ile yapılan denemelerde tercih edilen polimerler polipropilen ve polietilen olmuştur. Her iki polimer 400 ve 800 gsm gramajlarında denenmiştir. Polimerlerin dokusuz tekstiller üzerine uygulaması ekstrüzyon kaplama tekniği kullanılarak olmuştur. Numunelerin sadece bir tarafına ektstrüzyon tekniği ile polimerik kaplama yapılmıştır. Polimerik kaplamalı numunelerin üretimi Hassan Tekstil Sanayi ve Ticaret A.Ş’nin tesislerinde gerçekleştirilmiştir.

Üçüncü adımda polimerik kaplamada farklı dolgu türleri kullanılarak örnekler hazırlanmış olup, kullanılan dolgular ponza, barit, dolomit, kalsit ve talk mineralleri olmuştur. Bu adımda söz konusu dolgular polimerik kaplama içerisine %30’luk sabit bir oranda katılmıştır.

Son aşamada seçilen dolgu türleri, %25.5 ve %18 oranlarında katılarak ayrıca test edilmiş olup böylece dolgu miktarının etkisi incelenmiş ve optimum miktara ulaşılmıştır.

Akustik performans incelemesi ses yutum katsayısı ve ses iletim kaybı testleri üzerinden yapılmıştır. Ölçüm metodu olarak empedans tüpü yöntemi kullanılmıştır. Ses yutum katsayısı testi iki mikrofonlu düzenekte gerçekleşmiştir. Büyük tüp ve küçük tüp için numuneler ayrı ayrı hazırlanmış ve test edilmiştir. Büyük tüp ve küçük tüp ölçümleri yazılım yardımıyla birleştirilerek genel dağılıma ulaşılmıştır. Ses yutum katsayısı ölçümünde numune rijit bir dayanağa yaslı şekilde düzeneğe yerleştirilmektedir. Herhangi bir açıklığın kalmıyor olması önemlidir. Ses iletim kaybı testi dört mikrofonlu düzenekte tamamlanmıştır. Ses iletim kaybı testlerinde ses dalgalarının yansıdığı ve yansımanın olmadığı iki durum için yapılmıştır. Ses yutum katsayısı testinde kullanılan numuneler, testler hasarsız testler olduğundan aynı şekilde ses iletim kaybı testinde de kullanılmış tekrar bir numune hazırlanmamıştır.

Tez çalışmasının sonunda kaplamasız dokusuz tekstillerde birim alandaki gramajın yani kalınlığın artmasının hem ses yutum katsayısını hem de ses iletim kaybını artırdığı görülmüştür. Beklendiği gibi dokusuz tekstillerde ses yutum katsayısının frekansa bağlı değişimi artacak şekilde olmuştur. Yani düşük frekanslarda ses yutum özelliği yeterince iyi değil iken frekans arttıkça dokusuz tekstillerin ses yutum katsayısı değerlerinin yükseldiği görülmüştür. Ses iletim kaybında ise frekansa bağlı artan bir dağılım söz konusu değildir. Ancak genel olarak dokusuz tekstillerin ses iletim kaybı değerleri oldukça düşük çıkmıştır. Uygun gramajın belirlenmesinde sadece yüksek sonuç alınmasına bakılmamış, bunun yanısıra üretim süreci ve maliyetlerde göz önünde bulundurularak 220 gsm numune optimum kabul edilmiştir.

Polimerik kaplamanın cinsine ve gramajına karar verilirken hem ses yutum özelliği hem de ses iletim kaybı özelliği beraber değerlendirilerek 800 gsm polipropilen kaplı dokusuz tekstil optimum seçilmiştir.

Numuneler çift taraflı test edildiğinde ses iletim kaybı sonuçlarının hemen hemen aynı kaldığı, ancak ses yutum katsayısında değişiklikler olduğu görülmüştür. Bu durum ses iletim kaybının ölçümünde ses dalgasının malzemenin tamamında geçiş yapıyor olması ile ilgilidir. Başka bir deyişle katmanların sırası ses iletim kaybı anlamında önem arz etmemektedir. Önemli olan katmanların türüdür. Ancak ses yutum performansı açısından ses dalgasının etkileşime girdiği yüzey özellikleri önemlidir. Dolayısıyla ses dalgası öncelikle polimerik kaplamaya çarptığı durumda veya dokusuz yüzeye çarptığı durumda yutulan enerji aynı olmayacaktır.

%30 oranında ponza, dolomit, barit, kalsit ve talk dolguları içeren polimerik kaplama ile kaplanmış numunelerin test sonuçlarında dolgu türünün etkisini ayırtedici şekilde görebilmek adına özellikle düşük frekanslarda gösterilen davranışlar incelenmiştir. Bu sebeple son aşamada ponza, kalsit ve talk üzerinden denemeler yapılmıştır.

Talkın mekanik anlamda yarattığı olumsuzluklar dolayısıyla %30 oranında yapılan denemeye ek olarak %18 oranda bir deneme daha yapılmış ve talkın akustik anlamda beklentiyi karşılasa dahi mekanik özelliklerde yarattığı istenmeyen etkiler dolayısıyla uygun bir seçenek olmayacağına karar verilmiştir.

Kalsit ve ponza dolgulu numunelerde dolgu miktarının artırılması farklı etkilere sebep olmuştur. Ponza dolgulu numunelerde dolgunun artması ses iletim kaybını iyileştirirken, ses yutum performansını olumsuz etkilemiştir. Kalsit dolgulu numunelerde ise ponzanın aksine dolgunun yüzdesinin artması ses iletim kaybında olumsuz etki yaratmış, ses yutum anlamında iyi sonuçlar vermiştir. Genel dağılıma bakıldığında özellikle ses yutum grafiklerinde dalgalanmaların olduğu ve frekansa bağlı değişimlerin her iki dolgu için de söz konusu olduğu söylenebilir. Ses iletim kaybı sonuçları bu anlamda daha stabildir.

 

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Doç. Dr. İpek YALÇIN ENİŞ
Öğrencinin adı/soyadı: Suzan ÖZDEMİR
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TÜBİTAK, Proje ID: 121M309; BAP, Proje ID: 43368
Özet
Bu tez kapsamında gerçek kan damarı yapısını anlamak ve fibröz vasküler greftlerin mekanik özellikleri üzerine yapılan son çalışmaları geniş ve karşılaştırmalı bir şekilde incelemek için ayrıntılı bir literatür taraması yapılmış olup, deneysel çalışmalarla birlikte yapısal parametrelerin mekanik davranış üzerindeki etkisine vurgu yapılmıştır. Amaç, geçici ve biyolojik olarak parçalanabilen ve otolog damarın yerini almasına olanak sağlayan vasküler greftlerin mekanik stabilitesini korumak için gerekli olan tasarım parametrelerine ışık tutmaktır. PCL, PLA, PLCL ve PLGA biyopolimerleri kullanılarak üretilen, farklı lif oryantasyonu ve konstrüksiyona sahip yapılardan oluşan lifli vasküler iskeleler üretmek ve bunların fiziksel, morfolojik ve mekanik özelliklerini analiz etmek için deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir.

  

 

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Burçak KARAGÜZEL KAYAOĞLU
Öğrencinin adı/soyadı: Hisham Ali Muhammad Ali MOUSSA

Özet

Medikal alanda tekstil malzemeleri elyaf, iplik, dokuma, örme veya dokusuz kumaş formunda uzun süredir kullanılmaktadır. Bu çok yönlülük, tekstil malzemelerinin tıbbi alanda bandajlardan yapay kan damarlarına kadar pek çok uygulamada kullanılmasına önemli bir katkı sağlamaktadır.

Günümüzde tekstil malzemelerinin medikal alanda kullanımı üretim teknolojilerinin gelişmesi ile artmaktadır. Bu kullanım artışı diğer tekstil malzemeleri formlarında da gözlemlenebilir olsa da, nanoliflerden yapılan tekstil malzemeleri başı çekmektedir. Bunun başlıca nedeni, nanofiber bazlı tekstil malzemelerini tıbbi uygulamalar için ideal hale getiren diğer birçok özelliğin yanı sıra yüksek spesifik yüzey alanları ve birbirine bağlı gözenekliliktir. Aerojeller son zamanlarda çok fazla ilgi görmektedir. Bu kısmen, bu malzemelerin sağladığı benzersiz özelliklerden ve çok yönlülüklerinden kaynaklanmaktadır; ve birçok uygulamaya dahil etmek için çekici bir malzeme haline gelmişlerdir.

Aerojeller, yüksek gözenekli bir yapıya sahip, düşük yoğunluklu, açık hücreli malzemelerdir. Sahip oldukları mikro yapı, aerojele son derece düşük termal iletkenlik, yüksek gözeneklilik ve yüzey alanı gibi özellikler kazandıran oldukça kıvrımlı bir nanoparçacık ağı oluşturur. Pek çok aerojel türü vardır, ancak en yaygın olanları silika, karbon ve metal oksitlerden yapılanlardır. Bu üç tip arasında silika aerojel açık bir farkla en çok kullanılan aerojel türüdür. Karbondan yapılan aerojeller, esas olarak yakıt hücreleri ve süper kapasitörler için kullanılırken metal oksitlerden yapılan aerojeller, daha çok katalizörler ve karbon nanotüp üretiminde kullanılır. Öte yandan, silika aerojeller, havanın yarısı kadar termal iletkenliğe sahip oldukları için çoğunlukla ısı yalıtımı için kullanılmaktadırlar.

Silika aerojeller, geniş çapta ve en yaygın olarak üretilen aerojellerdir. Sentezleme işlemi başlıca üç ana aşamadan oluşur: jelleşme, eskitme ve kurutma. Jelleşme, silica jelin bir sol-jel işlemi ile meydana geldiği aşamadır. Bu aşamada silika nanoparçacıkların kararsız hale gelmesi bir jelleşme katalizörünün eklenmesi yoluyla oluşmaktadır, bu esnada pH değişimi yüzey yükünü değiştirmektedir. Bu aşamada ana parçacıklar oluşur ve kümeler halinde birleştirilir, ardından inci kolyeyi andıran bir yapıda kesişir. Eskitme, ilk adımda hazırlanan jelin, stok solüsyonunda eskitildiği jelleşmeden sonra gelir. Son aşama, çoğu kişi tarafından sentez sürecindeki en kritik adım olarak kabul edilen kurutmadır. Silika aerojellerin kurutulabildiği farklı teknikler vardır ve her teknik kısmen farklı özelliklere sahip farklı tipte bir aerojel ile sonuçlanır.

En yaygın kurutma tekniği süperkritik kurutmadır. Bu, buharlaşma sırasında yüksek kapileri önlemek için yapılır, aksi halde gözeneklerin çökmesine neden olabilir. Kritik noktası 31^oC ve 73 bar olan CO₂'ye dayalı süperkritik sıvı olarak CO₂'nin kullanılması, endüstriyel üretimde en yaygın yaklaşımdır. Bu teknikler, farklı şekil ve boyutlarda kalıplanabilen ve aerojelin gözeneklerini sağlam tutan katı bir aerojel üretir. Yüzey alanı bakımından en gözenekli ve aynı zamanda en yüksek olanıdır.

İkinci teknik dondurarak kurutmadır. Bu kurutma işlemi, kriyojel adı verilen özel bir aerojel türü üretir. Bu kriyojeller, başlangıç çözücüsüne ve öncü konsantrasyonlarına bağlı olarak mikro ölçekten sıcaklık ve donma hızına kadar değişen gözenek boyutlarına sahip olabilir.

Son kurutma tekniği, daha çok endüstriyel ölçekte silika aerojel granül ve toz üretmek için kullanılan ortam basınçlı kurutmadır. Kılcal kuvvetler ve büzülme, ortam basıncında kuruma boyunca gerçekleşir, ancak bazı yüzey modifikasyonları ve eskime ile kontrol altında tutulabilir. Bu yöntem, süper kritik derecede kurutulmuş aerojele kıyasla daha yoğun olan ve kserojel olarak bilinen bir aerojel türünü üretir.

Kserojeller, aerojellerin özel bir şeklidir. Sol-jel, ortam koşullarında kurutulduğunda elde edilirler. Kserojeller, aerojeller gibi gözenekli malzemelerdir. Ortamda kurutulmuş, çapraz bağlı polimerik ağlardan yapılmıştır. Yüksek gözeneklilik, yüksek yüzey alanı gibi aerojellere benzer, ancak daha az karmaşık ve çok daha ucuz üretim maliyetine sahip özelliklere sahiptirler. Aerojellere benzer şekilde, Kserojeller organik veya inorganik öncülerden hazırlanabilir. Kserojellerin en dikkate değer avantajı, yüksek ilaç yükleme kapasitesi ve sürekli bir ilaç salımını sürdürme yeteneğidir. Ayrıca biyouyumludurlar ve toksik değildirler, bu da kserojelleri birçok biyomedikal uygulama için uygun hale getirir.

İlaç verme, belirli bir ilacın veya bileşiğin verilme şeklidir.Yıllar boyunca birçok ilaç dağıtım sistemi geliştirilmiştir. Başlıca üç tip ilaç salım mekanizması vardır. Konvansiyonel salım, yani ilacın salımının anlık bir hızda hemen gerçekleştiği ani salım, bu nedenle anında salım adı verilir. İkinci tip, ilacın belirli bir süre boyunca yavaş salınımını tanımlayan sürekli salınımdır. Üçüncü tip kontrollü salım olup, aynı zamanda ilacın yavaş, ancak öngörülebilir ve programlanmış bir hızda salınmasını da tanımlar.

Bu çalışma, topikal ilaç uygulaması için hidrokortizon yüklü kserojel tasarlamayı ve geliştirmeyi amaçlamıştır. Silika kserojel, silika öncüsü olarak TMOS, katalizör olarak amonyum hidroksit ve yardımcı çözücü olarak metanol kullanılarak sentezlenmiştir. Kserojel bilyeli öğütücü ile ince toz haline getirilmiş ve yüzey alanı, gözenek boyutu ve hacmi analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak, hidrokortizon; kserojele, PVA nanolif mata (PVA/hidrokortizon) ve PVA/kserojel nanolif mata (PVA/kserojel/hidrokortizon) yüklenmiştir. Bu numunelerin tümü için in vitro ilaç salım analizi gerçekleştirilmiştir. PVA, biyouyumlu özellikleri ve kararlılığı nedeniyle seçilmiştir. Örneklerde bulunan liflerin ve elementin yüzeyini araştırmak için SEM ve EDAX analizleri yapılmıştır. Ek olarak, nanolifli matlardaki malzemeleri tanımlamak için FTIR analizi yapılmıştır.

Sonuç olarak, silika öncü çözeltisi olarak TMOS, katalizör olarak NH₄OH ve yardımcı çözücü olarak metanol kullanılarak başarılı bir silika kserojel sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen silika kserojeller, özellikleri üzerinde herhangi bir olumsuz etki olmaksızın bir bilyalı değirmende 15-20 dakika boyunca 30hz'de başarılı bir şekilde öğütülmüştür. Sentezlenen silika xerojel tozunun yüzey alanı 505 m²/g, gözenek hacmi 0.48 cm³/g olarak ölçülmüştür. Ortalama gözenek boyutu 3.8nm, nanoparçacık boyutu 11.8nm ve medyan gözenek genişliği 0.68nm’dir.

Hidrokortizon, 1:2 oranında silika kserojele başarıyla yüklenmiştir ve yukarıda tariff edilen iki adet elektroeğrilmiş numune üretilmiştir. Elektroeğirme işleminde akış hızı 1.0mL/sa, voltaj 20kV ve toplayıcı ile iğne ucu arasındaki mesafe 15 cm olarak belirlenmiştir. SEM sonuçları, PVA/kserojel/hidrokortizon numunede hidrokortizon yüklü kserojel varlığını gösterirken, PVA/hidrokortizon numunesinde hidrokortizonun saptanmasının zor olduğu tespit edilmiştir. EDAX sonuçları, PVA/kserojel/hidrokortizon örneğinde kserojel ve hidrokortizonun varlığını göstermiştir. Buna ek olarak, her iki örneğin FTIR analizi EDAX bulgularını desteklemiştir.

Hidrokortizon yüklü kserojel için yapılan laboratuvar ortamında ilaç salım çalışması, hidrokortizonun başlangıçta kserojelden hızlı bir oranda salındığını, ancak bundan sonra salınmanın daha yavaş ve sürekli hale geldiğini ve kserojel içine yüklenen başlangıçtaki hidrokortizon miktarının %69,3'ünün 25 gün içinde salındığını göstermiştir. Ayrıca, PVA/kserojel/hidrokortizon örneğinde laboratuvar ortamında yapılan ilaç salım çalışması, hidrokortizon yüklü kserojelinkine benzer bir davranış göstermiştir ve kserojele yüklenen başlangıç hidrokortizon miktarının %79,2'si 25 gün içinde salınmıştır. Bu arada, hidrokortizon yüklü PVA için yapılan laboratuvar ortamında ilaç salım çalışması, geleneksel/geciktirilmiş bir ilaç salım davranışı göstermiştir ve PVA'ya yüklenen başlangıç hidrokortizon miktarının %98,55'i 30 dakika içinde salınmıştır.

 

  

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Doç. Dr. İpek YALÇIN ENİŞ
Öğrencinin adı/soyadı: Sinem Hazal AKYILDIZ
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: BAP, Proje ID: 43387
Özet
Mikroplastik kirliliği, makro-boyutlu plastiklerin doğada mikro veya nano-boyutlu plastiklere ayrışması sonucu ortaya çıkan kritik bir çevre sorunu olarak karşımıza çıkmaktadır. Mikroplastiklerin oluşumuna neden olan birçok sektör bulunmaktadır. Bunların başında tekstil sektörü yerini almaktadır. Petrol türevli tekstiller genellikle polyester, poliamid ve akrilik gibi çeşitli hammaddelerden üretilmekte ve bu liflerden üretilen sentetik kumaşlar, üretimlerinden tüketimlerine ve hatta bertaraf süreçlerine kadar büyük miktarda mikrofiber atık oluşturmaktadır. Bu tez, tekstil endüstrisinden kaynaklanan mikroplastiklerin tespiti, ayrılması ve analizi için gerekli adımlara odaklanmaktadır. Tez kapsamında gerçekleştirilen deneysel çalışmalar üç ayrı bölümde incelenmiştir. Yapay olarak elde edilen tekstil atık sularının çeşitli kimyasallarla arıtılarak organik maddelerin uzaklaştırılması işlemi tezin ilk deneysel aşamasını oluşturmaktadır. Daha sonra endüstriyel tekstil atıksularında mikroliflerin filtrasyon ve analiz işlemleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk iki bölümü üretim aşamasına odaklanırken, üçüncü bölüm kullanıcı aşamasına odaklanmaktadır. Bu kapsamda kumaşların yapısal özellikleri dikkate alınmış ve kumaş türü, kalınlığı, gramajı ve hammadde cinsi gibi özelliklerin mikrolifsalınımında nasıl etkili olabileceği incelenmiştir. Tez kapsamındaki elde edilen deneysel bulgular değerlendirildiğinde, tekstil atık sularında mikroliflerin tayini, ayrıştırılması ve analizi açısından önemli adımlar atıldığı düşünülmektedir.

  

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof.Dr.Fatma Banu Nergis 
Öğrencinin adı/soyadı: Ayşe Berna Karabulut

Özet

Spor giyim, spor yaparken veya fiziksel egzersiz sırasında giyilen ayakkabılar da dahil olmak üzere, artan bir talebe sahip olup, gelişkin konfor özelliklerine sahip spor kıyafetleri her zamankinden daha popüler hale gelmiştir. Kullanıcının konforunu artırmak, uygun lifler kullanarak tasarlanmış kumaş yapıları ile mümkün olabilmektedir. Bunu sağlayabilmek üzere bu çalışmada, geri dönüşümlü PA66 ve PA6-Umorfil sürdürülebilir liflerden mamul iplikler ve 44 dtex elastan kullanılarak çift katlı boşluklu (spacer) örme kumaşlar üretilmiştir. Bağlantı ipliği olarak ise PA6 FDY monofilament iplik kullanılmıştır. Sonuçlar, kullanım ve amaçlara bağlı olarak, giysilerin farklı kısımlarında geri dönüştürülmüş ve Umorfil poliamid lifleri kullanımının spor giysilerin konfor özelliklerinin iyileştirilebileceğini göstermiştir. Bu tür sürdürülebilir liflerin kumaş yapısında kullanılması, aktif spor giyim konforunun elde edilmesi için uygun olduğu gibi çevreye de saygılıdır.

Türü: Yüksek Lisans 
Tez danışmanı: Doç. Dr.Umut Kıvanç Şahin
Öğrencinin adı/soyadı: Ayşin Acır Sükuti
Özet

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte hayatımıza giren kurutma makinelerine olan ihtiyaç, insanların çalışma hayatına daha çok dahil olması ile günden güne artmaktadır.  Zamandan ve yerden tasarruf etmek isteyen ve çamaşır yıkama-kurutma prosesler için daha az efor sarf etmek isteyen insanlar, bu makineye daha çok yönelmektedir. Kurutma makinesi teoride faydalı bir ürün olarak görünse de, insanların çekinerek kullandığı bir üründür. Bu hissiyatın en temel sebebi, kurutma makinelerinin belli tekstil tiplerini özellikle pamuk içeren tekstilleri çektirmesidir. Bu çalışma kapsamında problemin ana kaynağını belirleyebilmek ve kullanıcıların günlük hayattaki çamaşır yıkama alışkanlıklarını yakından tanıyabilmek amacıyla bir anket gerçekleştirilmiştir. Anket sonuçlarına göre çekme problemi tespit edilerek kullanıcıların günlük hayatta en sık çekme gözlemlediği tekstil ürünlerini simüle edecek kumaş numuneleri tedarik edilerek aşamalı bir deney planı kurgulanmıştır. Ankette belirtilen farklı marka ve modellerde kurutma makineleri satın alınarak, detaylı algoritma analizi ve çekme testleri uygulanmıştır. Bu çalışma öncül çalışma olarak gerçekleştirilmiştir ve sonucunda piyasada bulunan kurutma makinelerinin çekme oranları arasında bariz bir fark olmadığı, hepsinin benzer oranlarda çekmeye neden olduğu görülmüştür. Tambur devrinin yavaş olmasının ve tambur giriş sıcaklığının yüksek olmasının, kısmen çekmeyi olumlu yönde etkileyen parametreler olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca kurutma süresi ile çekme oranı arasında doğrudan paralel bir bağlantı olduğu görülmüştür. Ardından kullanıcı koşulları da göz önünde bulundurularak test planı kurgulanmış ve ½ Kesikli Faktöriyel Deneysel Tasarım çalışması planlanmıştır. Deneysel tasarım testleri ve öncül çalışma sonucunda elde edilen tüm veriler, bir matematiksel model oluşturulmak üzere toplanmıştır. Matematiksel model R programı kullanılarak geliştirilmiştir. 111 test verisi doğrudan modele beslenerek, kurutma makinesi marka ve modelinden bağımsız şekilde çekmenin tahminlenebilmesi hedeflenmiştir. Oluşturulan model %97.5 doğruluk oranıyla tahminleme yapabilmektedir.

Matematiksel model oluşturulurken, modele eklenen parametrelerin önem ve etki dereceleri belirlenmiş ve çekmeyi etkileyen en önemli parametrenin tambur devri ve kurutma süresi olduğu saptanmıştır. Algoritma tasarımı yapılmadan önce, çekmenin kurutma makinesi içerisindeki gelişimini ve nem ile olan ilişkisini anlayabilmek adına, periyodik olarak 20 dakikada bir test numunelerinin çekme oranları farklı kapasitelerde ölçülmüştür. Çıkan veriler grafikleştirilerek, kurutma başından itibaren çekmenin en iyi sonucu verdiği bir nokta olduğu tespit edilmiştir. Bu noktaya “Kritik Nem Noktası” adı verilmiştir. Yapılan periyodik takip testlerinde, kritik nem noktasına kadar, pamuklu tekstillerin herhangi bir mekanik hareketten etkilenmediği ve çekme göstermediği belirlenmiştir.

Aksine, çamaşır makinesinden belli oranda çekmiş olarak gelen tekstilin kurutucuya atıldığında, kritik nem noktasına gelene kadar kendini saldığı ve boyutça genişlediği tespit edilmiştir. Kritik nem noktasından sonra kurutmaya devam edildiğinde, tekstilin çekmeye başladığı ve kurutma tamamlanana kadar çektiği gözlemlenmiştir. Yapılan tüm deneyler sonucunda elde edilen bulgular bir araya getirilerek, pamuklu tekstillerin tamburlu kurutması sırasında çekme oranını azaltmak için bir algoritma tasarımı yapılmıştır. Algoritma tasarımında en önemli kriter tambur devri olduğu için tamburun durduğu, düşük hızda ve yüksek hızda döndüğü çeşitli varyasyonlar kurgulanarak denemeler gerçekleştirilmiştir. Öncül çalışmada çıkan sonuçlardan biri, en iyi çekme oranının sererek kurutma sonrasında elde edildiğidir. Tekstile etki eden tambur hareketi yani mekanik hareketin, sererek kurutma seviyesine yaklaştırılması algoritma tasarımında göz önünde bulundurulan en önemli kriterdir. Kritik nem seviyesine kadar 2800 RPM konfigürasyonunda kurutma yapıldıktan sonra, tamburun 1800 RPM’e kadar yavaşlatılıp 2.5 dakika boyunca döndüğü, ardından 7.5 dakika durduğu konfigürasyon tüm denemeler içerisinde en düşük çekme oranını vermektedir. Belirlenen algoritma tasarımında homojeniteyi ve daha hızlı kurutmayı sağlamak amacıyla, sistem ek ısıtıcı ile desteklenmiştir.

Yapılan öncül çalışmalarda ve DOE test kurgusu sonucunda, kurutma süresi direkt olarak çekmeyi etkilediği için, ek ısıtıcı eklenmesi ile de çekme oranı daha da iyileşmiştir. Referans alınan Pamuklu Ekonomik programının boydan çekme oranı örme test numunesinde %9.2, dokuma test numunesinde %2.1 iken, geliştirilmiş olan yenilikçi algoritma tasarımı sonrasında örme test numunesinde boydan çekme oranı %6.6, dokuma test numunesinde ise %1.6 olarak ölçülmüştür. Yeni algoritma tasarımının sonucu olarak boydan çekme oranı örme tekstillerde %28, dokuma tekstillerde %24 iyileştirilmiştir.

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof.Dr.Gülay Özcan
Öğrencinin adı/soyadı: Muhammed Emin Çoban
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: Arçelik

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof.Dr.Fatma Banu Nergis - Dr. Nebahat Aral Yılmaz
Öğrencinin adı/soyadı: Nursema Pala Avcı

Özet

Atopik dermatit (AD), cildin kurumasına, döküntüler ve iltihaplanmaların meydana gelmesine sebep olan kronik, kaşıntılı ve inflamatuar bir deri hastalığıdır. AD’nin ilaç tedavisine alternatif olarak hidrojeller, ıslak sargılı pansuman veya doğal yağ katkılı yara örtüleri gibi çeşitli tamamlayıcı tedaviler geliştirilmiştir. Sentetik ilaçlara alternatif olarak doğal yağlar son zamanlardaki çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kekik yağının (TEO) antibakteriyel özelliği, sarı kantaron yağının  (HPO) yara iyileşmesine katkıda bulunması ve hodan yağının (HO) AD’li hastalarda vücut tarafından sentezlenemeyen ve dışarıdan alınması gereken, eksikliğinde ciltte kuruluk oluşmasına neden olan esansiyel yağ asitlerinden olan gama linolenik asit (GLA) içermesi nedeniyle, bu tezde nanolifli yara örtücü yüzeylerin oluşturulmasında katkı maddesi olarak tercih edilmiştir.  Polimer olarak biyouyumlu polivinilalkol (PVA), polikaprolakton (PCL), polivinilprolidon (PVP) kullanılarak emülsiyon ve eş-eksenli elektro eğirme yöntemleriyle üretilen nanolifli yüzeyler karakterize edilerek,  lif ve yüzey özellikleri, antibakteriyel etkinlik ve salım davranışları açısından test edilmiştir.

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof.Dr.Fatma Kalaoğlu
Öğrencinin adı/soyadı: Özlem Yüksel
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: 

Özet

Bu çalışmadaki amaç, ipliğin lif kesit şekli ve filament sayılarının kumaşın nemi iletme kabiliyetini nasıl etkilediğinin deneysel olarak araştırılmasıdır. İplikler naylon6 70/17 yuvarlak,70/24 yuvarlak,70/34 yuvarlak,70/48 yuvarlak,70/68 yuvarlak, 70/40 köpek kemiği, 70/48 trilobal, 70/36 içi boş kesitli ipliklerden üretilmiştir. Bu iplikler dikişsiz süprem örgüde aynı ayarlarda örülmüştür. Daha sonra örme kumaşların iplik ve kumaş kılcal ıslanması, hava geçirgenliği, su buharı geçirgenliği, ısıl iletkenliği, ısıl direnci ve ısıl emiciliği, transfer ıslanma, su buharlaşma oranı ve kuruma hızları ölçülmüştür. Deneysel veriler IBM SPSS Statistics v26 yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. One-way veya two-way varyans analizleri, değişken üzerinde bağımsız değişkenler arasında herhangi bir etkileşim olup olmadığını anlamak için one-way/ two-way ANOVA kullanılmıştır. Regresyon analizi kullanılarak bazı eğri fonksiyonu tahminleri yapılmıştır.

İpliğin lif kesiti ve filament sayılarının giysinin konfor özellikleri üzerinde doğrudan etkisi olduğu sonucuna varılmıştır. İlk olarak, örme kumaşların kılcal ıslanma davranışındaki farklılıkların doğrudan lif kesiti ve iplikteki lif sayısındaki farklılıklardan kaynaklandığı belirlenmiştir. Kumaşın hava ve su buharı geçirgenliği azalmasına rağmen, elyaf yüzey alanı arttıkça bir kumaştan kılcal ıslanma oranının arttığı gözlenmiştir. İkincisi, kumaşın termal iletkenliği, kumaş yapısının gözenekli alanlarında hapsolmuş havadan önemli ölçüde etkilenir. İçi boş elyaf ve köpek kemiği elyafı enine kesitli kumaşlar, farklı enine kesitli kumaşlar arasında daha yüksek termal direnç, daha düşük termal iletkenlik gösterir. İçi boş elyaf ve köpek kemiği kesitli ipliklerle yapılan örme kumaşlar, kumaş yapısındaki hava miktarının fazla olması nedeniyle ısı transfer sürecini yavaşlattığı için en yüksek ısıl direnç ve difüzyon değerlerini, en düşük ısıl soğurma ve ısı akışını gösterir. Son olarak, lifin makromoleküler yapısı da lifin kuruma kapasitesini etkiler. 70/36-HLW ve 70/40-DB en yüksek kuruma hızlarına sahiptir, bunun en yüksek kılcal emişe sahip olmasından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca filament sayısının küçük olması kuruma hızı üzerinde oldukça etkilidir. Sonuçlara göre, içi boş elyaf, köpek kemiği elyafı, testlerin ilk 5 dakikasında diğer enine kesitli elyaflara kıyasla daha iyi kılcal ıslanma kabiliyeti ve kuruma kabiliyeti performansı göstermiştir. Deney sonuçları değerlendirildiğinde, nihai kullanım alanı ile ilgili farklı kullanım amaçları için önerilerde bulunulmuştur. Yetersiz bilimsel çalışmalar nedeniyle gelecekte iç giyim ve spor giyim için farklı kesitlerde köpek kemiği lifi ile ilgili deneysel çalışmalar yapılması önerilmektedir.

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Prof. Dr. Ali DEMİR
Öğrencinin adı/soyadı: Mohammad Shohag ALAM
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: İTÜ-BAP, Proje ID:43812

ÖZET

Kompozit malzemelerin/ürünlerin üretiminde kullanılan polimerlerin çoğunluğu petrol esaslıdır. Petrol kaynaklarının sonlu olması, depolama ve üretim sırasında çok fazla atık oluşturması büyük çevre problemlerine yol açmaktadır. Ayrıca, petrol esaslı polimerlerin geri dönüşüm seçeneklerinin çok sınırlı olması da sürdürülebilirlik konusunda endişeler oluşturmaktadır.   Bu nedenle, petrol esaslı polimerlerin kullanımını mümkün olduğunca azaltmak, onların yerine biyolojik olarak parçalanabilir veya geri dönüştürülebilir kaynakların/çözümlerin araştırılması ön plana çıkmıştır. Geri dönüştürülebilme bakımından daha avantajlı olan termoplastik polimer matrisler ve doğal elyaf takviyeler ile oluşturulacak kompozit malzemeler sürdürülebilirlik konusunda birçok  sektör için uygun bir çözüm olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu malzemeler, ayrıca, hem maliyet etkinliği hem de yüksek verimlilik sunmaktadırlar.

Küresel otomotive endüstrisi de ticari uygulanabilirliği ve sürdürülebilirliği sebebiyle, doğal lif takviyeli termoplastik polimer matrisli kompozit malzemelere oldukça fazla ilgi göstermektedir. Geliştirilen bu doğal elyaf takviyeli termoplastik kompozitler pek çok marka araçların kapı panellerinde, gürültü izolasyon panellerinde, konsolda, tamponlarda, bagajda, koltuklarda vs. yaygın olarak kullanılmaktadır. Çevre dostu olması,   hafifliği, ağırlığına oranla mukavemetinin yüksek olması ve iklim şartlarına dayanıklı olması gibi avantajları sebebiyle jüt lifi, polipropilen (PP) gibi termoplastik matrisli kompozit malzeme üretimi için çok uygun bir seçenek haline gelmiştir ve PP matrisi ile kullanımı gün geçtikçe  artmaktadır. Ayrıca, alev geciktiricili malzemelerle katkılandırılmış jüt/PP kompozitler, oldukça güvenilir yeni ürünler olarak  trend oluşturmaktadırlar. Fakat mekanik özelliklerden ödün vermeden alev geciktirici özellik elde etme konusu büyük önem taşımaktadır.

Genel olarak, polimer matrisin liflerle takviye edilmesi, elde edilen kompozit malzemelerin mukavemetini büyük ölçüde artırmaktadır ama selüloz esaslı lifler kullanıldığında selülozun artışı polimerin alev dayanımında negatif etkiye yol açmaktadır. Lignin ise alev dayanımını artırma etkisi göstermektedir. Lignin özellikle yanma esnasında duman absorblama özelliği göstermektedir. Selüloz esaslı bir lif olan jütün maksimum yükleme seviyesi sağlandıktan sonra jüt/PP kompozitlerine uygun katkı maddelerinin eklenmesi ile malzemeye alev geciktirici özellikler sağlanabilir. Bu tezde matris olarak PP, takviye olarak jüt lifi ve alev geciktirici katkı olarak halojen içermeyen malzemeler  (Alüminyum trihidrid (ATH) ve amonyum polifosfate (APP) ile sinerjik bir etki oluşturmak için çinko borat (ZB)) kullanılarak  kompozit plakalar üretilmiş ve bu plakalar şu test ve karakterizasyon metotlarıyla incelenmişlerdir: Çekme Testi, Üç-Nokta-Eğilme Testi, Izod Darbe Testi, Aşınma Testi,  Yoğunlık Ölçümü, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FTIR) Analizi, UL-94 (Düşey yanma ve Yatay yanma), LOI (Limit Oksijen İndeks) Testi, Koni Kalorimetre Testi ve TGA (termogravimetrik analiz).

Bu tezde, ekstrüzyon ve müteakip sıcak-pres işlemleri ile 80:20 oranında (ağırlıkça) %30 ve %40 ATH/ZB ve APP/ZB içeren alev geciktiricili jüt/PP kompozitler üretilmiştir. Üretimde önce jüt lifleri uygun boyutlarda kesilmiş ve öte yandan PP matrisi öğütülmüştür.

Arkasından, PP, jüt lifi ve alev geciktirici katkılar belli  oranlarda  karıştırılmış ve akabinde çift-vidalı ekstrüdere beslenmiştir.

Ekstrüderden çıktı olarak  elde edilen homojen karışım daha sonra granül hale getirilmiş  ve en sonunda granüller 8.5 ton ile 200 C’de 20 dakika boyunca sıcak-pres ile basılarak kompozit plakalar elde edilmiştir. Beslenen jüt lifinin mukavemeti düşürmesine sebep olmadan hem alev geciktirici özelliğinin artırılması hem de homojen bir şekilde fiberlerin dağıtılmasına çalışılmıştır.

Jüt/PP kompozitlerine alev geciktirici katkı maddeleri katmadan önce, farklı lif uzunluklarının jüt/PP kompozitin üzerine etkileri incelenmiştir. Bunun için %5 maleik anhidrit-aşılanmış polipropilen (PP) matrisi (MA-g-PP) içine ağırlıkça % 20 oranında uzun jüt lifi (LJF) ve kısa jüt lifi (SJF) eklenerek numuneler üretilmiş ve kısa lifli kompozitlerin mekanik özellikler (çekme ve eğilme mukavemetleri) bakımından uzun lifli kompozitlerden daha iyi bir performans gösterdiği tespit edilmiştir. Kısa lif numunelerinin maksimum çekme ve eğilme mukavemetleri, sırasıyla, 37,32±0,75  MPa ve 34,68±1,70 MPa olarak bulunmuştur. Çekme ve eğilme modülleri ise 1811±81 MPa ve 1181±95 MPa olarak ölçülmüştür. İlk mekanik özellik denemelerinde, ağırlıkça %20 lif içeren kısa lifli kompozitlerin   uzun lifli olanlardan daha iyi performans gösterdiği sonucuna ulaşıldığı için sonraki   denemeler %20 kısa lif içeren kompozitlerle ve lif yükleme oranlarını %60’a çıkararak yapılmıştır. Mekanik analiz sonuçlarına göre jüt oranı arttıkça çekme mukavemeti ve çekme geriniminin azaldığı gözlemlenmiştir. PP matrisine ağırlıkça % 60 kısa jüt lifi yüklendiğinde çekme mukavemetinde büyük ölçüde bir düşüş (19,50±2,04 MPa) kaydedilmiştir. Diğerleri ile kıyaslandığında, %40’lık kısa lif yüklemesine kadar olan yüklemelerde eğilme mukavemeti yüksek değerini hep korumuş (38,98±3,45 MPa) ancak %60’lık kısa lif yüklemesinde eğilme mukavemeti en düşük değeri (37,77±1,25 MPa) vermiş, çekme mukavemeti ise 19,50±2,04 MPa’ya ulaşmıştır. SEM cihazı ile yapılan morfolojik analiz sonuçlarına göre ağırlıkça %30’luk kısa lif yüklemesi durumunda en iyi matris-elyaf yapışması gerçekleştiği görülmüş ve bu numuneye ait    elde edilen optimum mekanik özelliklerin (Çekme Mukavemeti: 29,5±2,74 MPa, Çekme Gerinimi: 4.97±0.84%, Young Modülü: 1517±198 MPa, Eğilme Mukavemeti: 38,17±1,9 MPa, Eğilme  Gerinimi: 7,18±1,17% ve Eğilme Modülü:  1488±88 MPa) bu sayede elde edildiği kanaatine varılmıştır.

Mekanik özelliklerden ödün vermeden alev geciktirici özellikler kazandırmak için, optimum olarak tespit edilen ağırlıkça %30 lif yükleme değerini sabit tutarak yine ağırlıkça %30 ve %40 oranlarında ATH/ZB ve APP/ZB alev geciktirici katkıları kullanılarak kompozit numuneler üretilmiştir. Mekanik analiz sonuçlarına göre alev geciktiriciler, maksimum gerilim ve gerinim değerlerinde  düşüşe neden olurken Young Modulü değerlerinde iyileştirme sağlamıştır. Diğer taraftan alev geciktiricilik sonuçlarına göre APP/ZB katkısı daha olumlu etki göstermiştir. Yanma testlerinde APP/ZB’nin, jüt/PP kompoziti üzerindeki kömür oluşumunu önemli ölçüde etkilediği gözlemlenmiştir. Jüt/PP kompoziti içine ağırlıkça %40’lık APP/ZB yüklemesi yapıldığında mükemmel alev geciktiricilik elde edilmiştir. V-0 sınıflandırmasında “hiç yanma etkisi yok” olarak tabir edilen seviyeye ulaşılmıştır ki bu kendini-söndüren (LOI: %28,8) alev geciktiricili özelliğe sahip bir jüt/PP kompozit malzemesi üretmiş olmak demektir. Modifiye edilmemiş jüt/PP kompoziti ile kıyaslandığında, %30’luk kısa lif yüklemesi yapıldığında LOI değerinde %76,61 gibi büyük bir artış sağlanmıştır. Maksimum ısı salımı (pHRR) 197,5 kW/m2, toplam duman üretimi (TSP) 10,5 m², toplam ısı salımı (THR) 86,42 kW/m² ve efektif yanma ısısı 23,47 MJ/kg  olarak bulunmuştur. Kopma gerinimi 15,86%, eğilme gerinimi ise 81,21% olarak yükselmiştir.  Ne var ki, darbe özellikleri yüksek orandaki APP/ZB yüklemesinden olumsuz olarak etkilenmiştir (35,68%’lik bir azalma meydana gelmiştir). Modifiye edilmemiş kısa lif ile kıyaslandığında, %30’luk sabit yüklemede yoğunluk 18,75% artmıştır. Alev geciktiricilerin eklenmesi ile aşınma oranı sürtünme katsayısı önemli ölçüde artmıştır. Kendini-söndüren APP/ZB esaslı jüt/PP kompozitte, yüksek pim sıcaklığı sebebiyle, 195,75%’lik maksimum bir     artış gözlenmiştir.

Ağırlıkça %40’lık yüklemedeki ATH/ZB ile kıyaslandığında sürtünme katsayısı (COF) değeri orta seviyelerde çıkmıştır. Termogravimetric Analiz TGA sonuçlarına göre, %40 APP/ZB içeren kompozitin maksimum bozulma oran sıcaklığı 481,62 C^o olup, ağırlıkça %30 kısa lif yüklü modifiye edilmemiş jüt/PP kompozitininkinden yaklaşık 16 C^o daha yüksektir. FTIR spektroskopi incelemelerinde, APP/ZB veya ATH/ZB’nin kimyasal yapılarında modifiye edilmemiş jüt/PP kompozitlerle kıyaslandığında kayda değer bir fark bulunmamıştır ki bu da alev geciktiricilerin, kompozitler üzerinde fazla bir   değişiklik yapmaksızın sadece bir dolgu malzemesi görevi görerek alev geciktiricilik özelliğini iyileştirdiğini göstermektedir.

Türü: Doktora / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Doç. Dr. Ali KILIÇ
Öğrencinin adı/soyadı: Ali TOPTAŞ

Özet

Nüfus artışı ve hızlı sanayi gelişimi nedeniyle temiz havaya olan ihtiyaç artmaktadır. Katı partikül maddeler, organik maddeler ve salgın hastalıklara yol açan ajanları (mikrop, virüs vb) içinde barındıran kirli hava, insan sağlığı için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Mikro ve nano ölçekteki PM₁₀, PM_2.5, PM_1.0 ve PM_0.3 olarak kategorize edilen Partikül Maddeler (PM), hava kirliğinin kaynaklarıdır. Partikül maddeler solunum sisteminde alveollere kadar nüfuz edebildikleri için kanser dahil çeşitli hastalıklara yol açabilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü'ne (DSÖ) göre, her yıl 10 mikrometreden daha küçük parçacıkları içeren kirli havaya uzun süre maruz kalan 4 milyondan fazla kişi hayatını kaybetmektedir. Bu nedenle, bu parçacıkların havadan uzaklaştırılması/filtrelenmesi gerekmektedir. Filtreleme işlemi, havanın, nano- veya mikrogözeneklere sahip filtre yüzeylerinden geçirilerek, partikül maddelerin ayrıştırılma süreci ile tanımlanmaktadır. Özellikle hastanelerdeki yoğun bakım üniteleri, ameliyathaneler ve hastaların bulunduğu tüm ortamlarda havayı filtrelemek için HEPA veya ULPA filtreler kullanılmaktadır. Bunun yanında, yüksek seviyede PM bulunan ortamlarda çalışan kişilerin yüz maskelerini kullanmaları büyük önem arz etmektedir. Nano- ve mikro gözenekli dokusuz yüzeyler, solunan havanın zararlı etkilerini en aza indirmek için filtreler ve yüz maskeleri gibi filtrasyon yüzeylerinin üretiminde kullanılmaktadır.

Nanolifli yüzeylerdeki gözenek boyutları da nano seviyelerdedir, dolayısıyla bu tür filtrelerle nano boyuttaki PM’leri filtrelemek mümkündür. Bu nedenle, hava filtrelemesi için nanolifli filtreler, mikrolifli filtrelere göre daha yüksek filtrasyon verimliliği (ղ) sunarlar. Çok ince nanoliflerden (65 nm'nin altında) meydana gelen filtre yüzeyleri, nanoliflerin yoğun bir şekilde paketlenmesi ile yüksek katılık değerine ulaşabilmektedir. Bu durum, havanın filtre yüzeyinden geçmesini zorlaştıraraak basınç düşüşü değerini artırıp, filtre yüzeyinin hızla tıkanmasına ve partiküllerin etkili bir şekilde filtrelenmesine engel olmaktadır. Bu durum, filtre yüzeyinin hızla tıkanarak havanın filtre yüzeyinden kolay bir şekilde geçmesine engel olur. Filtre yüzeylerinin hızlı bir şekilde tıkanmasını ve yüksek basınç düşüşü değerleri göstermesini engellemek için, nano- ve mikroliflerin biraraya gelerek oluşturduğu bimodal (Tez başlığında yer alan bu terim tüm çalışma boyunca yaygın kullanılacak bir terimdir. Filtre yüzeyinde iki farklı ortalama kalınlığa (çapa) sahip liflerin mevcut olduğunu ifade eder.) filtre yüzeyleri ön plana çıkmaktadır. Bimodal filtre yüzeylerinin yapısında nano- ve mikroliflerin birlikte bulunmasından dolayı, hava akış değerleri geniş bir Knudsen aralığında yer almaktadır. Bu sayede filtre yüzeyinden hava akışı daha kolay gerçekleşir. Filtre yüzeyinde mukavemeti daha yüksek olan mikroliflerin varlığı filtre yüzeyinin mekanik dayanıklılığını artırmaktadır. Bimodal yapıdaki yüzeyler kullanılarak, yüksek ղ, düşük basınç düşüşü (∆P) ve yüksek mekanik dayanıklılığa sahip filtre yapıları elde edilir. Literatürdeki bimodal filtre yapısı üzerine yapılan ilk çalışmalar genellikle simülasyon veya teorik hesaplamalara dayanmaktadır. Bimodal lif üretimine yönelik ilk çalışmalar, eriyikten üfleme (MB) yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Eriyikten üfleme yöntemini kullanan çalışmalarda, farklı erime sıcaklıklarına ve molekül ağırlıklarına sahip iki farklı polimerin ayrı ayrı ekstrüderlerden, tek bir ekstrüderden veya iki polimerin düze deliğinde buluşmasıyla elde edilen denizde adacık (Island in the sea) tipi liflerden oluşan yüzeylerin elde edildiği gösterilmiştir. Ayrıca literatürde, bimodal yapıların, kalın lif katmanları ve ince lif katmanlarının tabakalı bir şekilde oluşturulduğu çalışmalar da bulunmaktadır. Bu konudaki en dikkat çekici olan çalışmalar, yapısında nanonet içeren çalışmalardır. Bunlara ek olarak, literatürde elektro-üretim ve melt-blowing (MB) yöntemlerinin kombinasyonuyla filtre yüzeyi oluşturan bimodal çalışmalar da bulunmaktadır. Bu çalışmalarda çeşitli polimerler kullanılmaktadır. Çözeltiden üretilen lifli yüzeyler, genellikle poliviniliden florür (PVDF), poliakrilonitril (PAN), termoplastik poliüretan (TPU), poliamid-6 (PA-6), poliamid-6.6 (PA-6.6), polivinil alkol (PVA), politetrafloroetilen (PTFE) gibi sentetik polimerlerden veya jelatin, kolajen, kitosan, karboksimetil selüloz gibi doğal kökenli polimerik malzemelerden elde edilebilir. MB yöntemi kullanılarak eriyikten elde edilen lifli yüzeyler ise polyester (PET), polipropilen (PP), polibütilen tereftalat (PBT), polilaktik asit (PLA) gibi çeşitli termoplastik polimerlerden veya cam yünü gibi doğal kökenli malzemelerden elde edilebilir.

Bu çalışma kapsamında öncelikle PVDF’ten üretilen nanoliflerin malzeme ve üretim sistemi parametrelerinin optimizasyonu üzerinde durulmuş ve PVDF bazlı elektret (Bu çalışma kapsamında elektret kelimesi yaygın kullanılmaktadır. Bu terim polimerlerin yüzeylerine uygulanan harici etkenler nedeniyle polimer zincirindeki serbest uçların polimer yüzeyine yönlenmesiyle oluşan negatif veya pozitif yüklerle yüklenmesini ifade eder.) nanolifli yüzeylerin elektro-üfleme yöntemi ile üretimi optimize edilmiştir. Deneysel parametreler, Taguchi üç düzeyli L9 ortogonal tasarımı kullanılarak sistemli bir şekilde oluşturulmuş ve ANOVA ile istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Bu bağlamda, incelenen parametreler çözelti konsantrasyonu, hava basıncı ve elektrik alan olmuştur. Bu parametreler arasında, lif çaplarını en çok etkileyen faktörlerin çözelti konsantrasyonu ve elektrik voltajı olduğu belirlenmiştir. En ince nanolifli filtre yüzeyini (124±71 nm) üreten optimum parametreler, sırasıyla %9 çözelti konsantrasyonu, 2 bar hava basıncı ve 30 kV elektrik voltajıdır. Ayrıca, numunelere uygulanan korona deşarj işlemi, kalite faktörlerinde %70'in üzerinde bir iyileşmeye neden olmuştur.

Elektret filtre üretimine yöntelik araştırmalarımızda korona deşarjı ile polarizasyonunun oluşum mekanizmasını çözümlemek amacıyla yapılan bir başka çalışmada PVDF bazlı nanolif nanojeneratörler, elektro-üfleme (EB) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Bu çalışmada uygulanan elektrik voltajı ve hava basıncının, lif morfolojisi ve piezoelektrik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. 2 bar basınç altında üretilen numuneler, 3 bar basınç altında üretilen numunelerden daha ince lif çaplarına sahip olmuştur. Ayrıca, β-faz yüzdesi, uygulanan voltajın artmasıyla artmıştır. En yüksek β-faz yüzdesi, 2 bar hava basıncı ve 30 kV ile üretilmiş numunede gözlemlenmiştir. En yüksek piezoelektrik etki, 224±60 nm ortalama lif çapına sahip numuneden elde edilmiş, β-faz içeriği %88 olmuştur. Sonuç olarak elektro-üfleme yöntemi ile üretilen PVDF nanoliflerin β-faz ve piezoelektrik etkisini maksimize etmek için polarizasyonun en etkin mekanizma olduğu belirlenmiştir.

Bu tez kapsamında yapılan, farklı oranlarda PVDF ve polietilen glikol (PEG) polimerlerini içeren çözeltilerden elektro-üfleme yöntemi ile nanolif/nanonet yapılı filtrelerin üretildiği bir başka çalışmada, çözelti içeriğindeki suda çözünebilir, düşük molekül ağırlıklı PEG içeriğinin artırılması ve üretilen yüzeylere, bu tez kapsamında özgün olarak tasarlanan, su banyosu işlemi uygulanarak yapıdaki PEG’in uzaklaştırılmasıyla, lif çapları azaltılmış ve daha gözenekli yapılar elde edilmiştir. En yüksek PEG içeriğine sahip PVDF:PEG (3:7) numunesi, 170 nm ve 50 nm civarında ortalama çaplara sahip öbekler halinde nanolif/nanonet benzeri yapılar sergilemiştir. Geliştirilen bu numunenin ղ değerinde, korona deşarj işlemi sonrasında %3.6'lık bir artış, kalite faktöründe ise %60'lık bir iyileşme gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, PVDF:PEG (3:7) numunesi, çok yüksek bir ղ değeri (%99.57), oldukça düşük bir ∆P (158 Pa) ve bu sayede tercih edilen bir kalite faktörü (QF) 0.0345 sunan nanolif yapılı filtrelerin başarılı bir şekilde üretilebileceğini göstermiştir.

Tez kapsamında filtre yüzeyinde nano- ve mikroliflerin homojen dağılımı veya katmanlı kullanımı yoluyla bimodal filtreler elde edilmiştir. Çalışmada, bimodal yapısal tasarımın etkisi, eriyikten üfleme (MB), çözeltiden üfleme (SB) ve elektro-üfleme (EB) yöntemleriyle üretilen çeşitli katman konfigürasyonlarında ve farklı çaplardaki liflerden oluşan yüzeylerin filtrasyon performansları karşılaştırılmıştır. Filtre numunelerinin gramajı 30 gsm olarak korunurken, 4 katmanlı filtre (4L) yapılarının kullanılması, tek katmanlı numunelere (L) kıyasla hava geçirgenliğinin artmasıyla sonuçlanmıştır. Bu şekilde oluşturulan 4L numunesi  148 Pa basınç düşüşü değeri ve en yüksek filtrasyon verimliliğine (%99,52) sahip olmuştur. Ayrıca 4L yapısındaki MB katmanının, SB nanoliflerinin MB'ye homojen bir şekilde dahil edilmesiyle elde edilen bimodal yüzeyler (BM) katmanı ile değiştirilmesi, filtrasyon verimliliğini %99,61’e yükseltmiş ve ΔP neredeyse aynı kalmıştır. PVDF:PP masterbatch kullanılarak eriyikten üfleme yöntemi ile üretilen filtre yüzeyine uygulanan korona deşarj işlemi ile, işlemi ile elde edilen bimodal yapıdaki 4BML numunesinde en yüksek filtrasyon verimliliği (%99,99) elde edilmiştir. Bu numunelerde bir ay sonrasında dahi filtrasyon verimliliği %99,90 olarak korunmuş; bu durum, elektret filtrelerinde bimodal lif dağılımının en yüksek avantaj sağladığını göstermiştir.

PVDF nanoliflerin yapısına eklenen katkı malzemelerinin filtre yüzeyinin morfolojik yapısına etkisinin incelendiği çalışmada, Al(NO₃)₃.9H₂O, NaCl, LiCl, KCl gibi katkı maddelerinin PVDF çözeltisine %1 ağırlık oranında ilave edildiği çözeltilerden nanolifli yüzeyler üretilmiştir. Al(NO₃)₃.9H₂O katkı malzemeli numuneden en ince lif çapı ve en düzgün lif morfolojisi elde edilmiştir. Ayrıca, korona deşarjı işleminden sonra %99,95 ղ değeri ve 195 Pa ∆P değerleri elde edilmiştir. Tüm bu ölçümler sonucunda, Al(NO₃)₃.9H₂O numunesinin ince lif çapı ve yüksek filtrasyon verimliliği ile PVDF için uygun bir katkı malzemesi olduğuna karar verilmiştir.

Farklı triboelektrik serilerde yer alan PVDF ve PA-6 polimerlerinden üretilen nanoliflerinden elde edilen katmanlı yapıların incelendiği diğer bir çalışmada, triboelektrik etki ile birlikte bimodal etkinin filtrasyon performansına etkileri incelenmiştir. Ortalama 60 nm çapındaki PA-6 nanolifleri ile 176 nm çapındaki PVDF nanoliflerinden elde edilen bimodal filtre yapıları, korona deşarjı sonrasında %99,997 ղ değeri ve 193 Pa basınç düşüşü değerine ulaşmıştır. Dört hafta sonra İPA yöntemi ile deşarj işlemine tabi tutulan numuneler, filtrasyon testi sonrasında hem 0.26 kV yüzey potansiyeli hem de %99,829 ղ değeri ile yüksek filtrasyon ve yüksek triboelektrik özelliğini muhafaza ettiği kanıtlanmıştır. Erişilen bu filtrasyon değerleri tez kapsamında elde edilen ticari olarak değerlendirilebilecek en önemli çıktıyı oluşturmaktadır.

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Dr. Öğr. Üyesi İpek YALÇIN ENİŞ
Öğrencinin adı/soyadı: Janset Öztemur
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TÜBİTAK,  Proje ID: 121M309
Özet
Tez kapsamında, vasküler greft yüzeylerinin ihtiyaçlarını karşılamak adına yüksek biyouyumluluk ve uygun bir biyobozunma süresine sahip PLA, PLLA ve PCL polimerleri seçilmiştir. Bu biyopolimerler ile bu biyopolimerin farklı oranlarındaki karışımları, düşük toksisiteye sahip olan çözücü sistemleri kullanılarak elektro-eğirme işlemine tabi tutulmuş ve lifli yüzeyler elde edilmiştir. Çözelti ve üretim parametreleri, lifli yüzeydeki hücre aktivitesi standartlarını karşılamak için yüzey üretim aşamasında optimize edilmiştir. Morfolojik, termal, kimyasal ve biyolojik analizleri gerçekleştirilen yüzeylerin küçük kalibreli vasküler greft materyali olarak kullanılabilirliği test edilecektir. Tez bulgularının çok güncel ve ticari olarak başarıya henüz ulaşılamamış bir çalışma konusu olan küçük kalibreli vasküler greftler için yenilikçi bir materyal alternatifi sunacağı ve bu yönde yapılan çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.

 

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Doç. Dr. Ali Kılıç
Öğrencinin adı/soyadı: Merve Nur Sağırlı

Özet

Bu tez çalışmasında, nanolifli elektret filtre üretimi hedeflenmiş ve matın üretimi esnasında ve üretim sonrasında uygulanan elektrostatik yüklemenin filtre performansına olan etkisi incelendi. Ham madde olarak gerek kimyasal gerekse fiziksel yapısından dolayı pek çok avantajlı özellikleri bulunan poliviniliden florür (PVDF) polimeri kullanılmıştır. Üretim yöntemi ise çözeltiden üfleme ve elektro üfleme olarak belirlenmiştir. Çözeltiden üfleme yöntemi ile nanolifli matın üretimi gerçekleştirilmiş ve ardından üretilen mat korona deşarj yöntemi ile elektriksel olarak yüklenmiştir. Aynı çözelti kullanılarak elektro üfleme yöntemiyle de nanolif üretimi gerçekleştirilmiş ve bu iki matın filtre performansı kıyaslanmıştır. Çözeltiden üfleme ile elde edilen matın verimi %55, basınç farkı ise 43 Pa olmuştur. Korona uygulaması ile basınç farkı değişmezken filtre verimi %10’dan fazla artarak %68’e ulaşmıştır. Elektro üfleme ile elde edilen matta ise %97 verime ulaşılmıştır. Ancak bu yöntemde basınç farkı da yükselmiş ve 175 Pa olarak elde edilmiştir. Matların sahip olduğu filtre performansının ne kadarının elektrostatik, ne kadarının mekanik etkiden kaynaklandığını gözlemlemek amacıyla izopropil alkol (İPA) ile nötrleme işlemi yapılmış ve nötr hali test edilmiştir. Ayrıca matların bu performansı muhafaza etme özelliklerinin değerlendirilmesi için belirli sürelerde tekrarlı ölçümler (gün 1, gün 3, gün 7, gün 17) gerçekleştirilmiştir. İPA uygulaması sonrasında, herhangi bir yükleme işlemi yapılmamış olan nanolifli matın verimi ve basınç farkı sırasıyla %41 ve 43 Pa iken korona uygulanmış olan matta %45 verim ve 45 Pa basınç farkı ölçülmüş, elektro üfleme ile elde edilen matta ise verim %85, basınç farkı ise 160 Pa olarak kaydedilmiştir. Bu durumda, çözeltiden üfleme ile elde edilen matta, verimin yaklaşık %10’unun elektrostatik yakalama mekanizmasından kaynaklı olabileceği yorumu yapılabilmektedir. Elektro üflemede de, elektrostatik yakalama mekanizması yaklaşık %10 verimi kapsamaktadır. Öte yandan, korona ile yüklenmiş olan matta, elektrostatik yüklemenin sağladığı verim yaklaşık %20 olmuştur. Tekrarlı ölçümlerde ise 17 günün sonunda çözeltiden üfleme ile üretilmiş matın verimi %2, korona yüklemesi yapılmış olan matın verimi %8 ve elektro üfleme ile elde edilmiş matın verimi %15 azalmıştır. Böylece elektro üfleme ile üretilen matın veriminin zamanla azalma hızının diğerlerine kıyasla daha yüksek olduğu sonucu çıkarılmaktadır.

   

    

Türü: Yüksek Lisans / Yenilikçi Teknik Tekstiller
Tez danışmanı: Prof. Dr.Cevza Candan

Tez Eş Danışmanı: Dr. Öğ. Üyesi Nebahat ARAL YILMAZ (Yeditepe Üniversitesi)
Öğrencinin adı/soyadı: Bilge Koyuncu
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: İTÜ BAP,  Proje ID: 42927 

Özet

İyonlaştırıcı radyasyonlardan biri olan X-ışını, tıbbi teşhis ve tedavi, nükleer santraller ve uzay araştırmaları gibi birçok çalışma ortamında bulunmaktadır. Radyasyon kaynakları vücuttaki hücrelere mutajenik ve kanserojen etkiler oluşturmakta ve insan sağlığına son derece zararlı olabilmektedir. Bu nedenle radyasyon alanlarında çalışan uzmanlar, radyasyona doğrudan maruz kalmamalı veya maruz kalınan radyasyon minimum seviyeye indirilmelidir.

Beer-Lambert yasasına göre, X-ışınını soğuran malzemelerin atom numarası, yoğunluğu ve kalınlığı X-ışınının zayıflama performansı açısından oldukça önemlidir. Etkili koruyucu malzeme katmanları oluşturmak için farklı tiplerde polimerler ve yüksek atom numarasına (Kurşun (Pb), Bizmut (Bi), Tungsten (W) ve Baryum (Ba)), sahip malzemeler ile kompozitler oluşturulmaktadır. Toksisitesi ve ağırlığı nedeniyle koruyucu malzeme olarak kullanılan Kurşun (Pb), bazı sınırlamalara sahiptir. Son dönem çalışmalarında sıkça yer bulan kurşun (Pb) içermeyen, hafif ve etkili radyasyondan korunma giysilerine yönelik araştırmalar özellikle yüksek atom numaralı malzemelere odaklanmıştır.

Tez kapsamında düşük ağırlıkta, çevre dostu ve etkili radyasyon koruyuculuğu sağlayan, tekstil esaslı malzemeler geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, %100 pamuk, bezayağı dokuma kumaşlar taşıyıcı yüzey olarak kullanılmış olup; bu yüzeyler üzerine su bazlı polimerlere eklenen mikro boyutlu bakır partikülleri ile ön çalışma yapılmıştır. Daha sonra, mikro ve nano bizmut oksit tozları yardımıyla hazırlanan kaplama patları laboratuvar tipi rakleli kaplama makinası kullanılarak uygulanmıştır. Çalışma sonucu elde edilen kaplanmış tekstil yüzeyleri Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS) ileri karakterizasyonu yöntemleri yardımıyla analiz edilmiştir.  Geliştirilen malzemelerin X-ışını kalkanlama performansları ise TSE EN 61331-1:2014 Standard’ı kapsamında “Dar Işınlanma” geometrisi kullanılarak Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumuna (TENMAK NÜKEN) ölçtürülmüştür.

Tüm veriler ışığında çalışmanın hedefleri doğrultusunda, kurşun içermeyen ve kurşun muadili koruma sağlayabilen kaplanmış kumaş formunda giyilebilir tekstil malzemeleri geliştirilmesinin uygun olduğu görülmüştür. Kurşun eşdeğeri korumalar için gerekli kaplama kalınlıkları çalışılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda, %60 nano bizmut toz içeren ve 0,9225 mm kalınlığında üç katmanlı tekstil kompozit malzemesi 40kV’da %83 koruma ve 60 kV’da %71.3 koruma sağlamıştır. Aynı hacimsel orana sahip mikro bizmut toz içeren numunenin, 60 kv’da %60.2 zayıflatma sağladığı ölçülmüştür. Çalışmada, nano metal toz katkılı numunelerin, mikro metal toz katkılı numunelere göre daha yüksek bir radyasyon tutma oranına sahip olduğu ölçülmüş ve nano boyutlu tozların yapı içinde mikro boyutlu toz parçacıklarından daha düzgün bir dağılıma ve yayılıma sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, yeterli kurşun eşdeğeri seviyenin katmanlı tekstil kompozit malzemeleriyle sağlanabileceği görülmüştür. Enerji seviyesi arttıkça malzemelerin radyasyon tutuculuk seviyesinin düştüğü ölçülmüş; fakat numunelerin kalınlıkları arttırılarak radyasyon koruma seviyeleri %95 ve üzerine kadar ulaşılabileceği değerlendirilmiştir.

Sonuç olarak bu tez kapsamında, tıp alanında kullanılmak üzere kurşun içermeyen, doğa dostu, nano ve mikro toz içerikli tekstil esaslı malzemelerin, geleneksel tekstil üretim yöntemleri kullanılarak X-ışınlarına karşı kurşun eşdeğeri yeterli korumaya sahip olabileceği gösterilmiştir. 

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Gülay ÖZCAN
Öğrencinin adı/soyadı: Tuna Uysaler
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: BOSSA Tic. ve San. A.Ş.,  DENHAUS Denim Şirketi

Özet

Lazerle soldurma, lazer teknolojisinin ana süreçlerinden biridir ve denimde yaygın olarak kullanılmaktadır. 0,1 mm'den 0,5 mm'ye kadar olan kumaş yüzeyi bu yöntemle işlenip soldurulmaktadır. Lazerle solma, kuru ve bilgisayar kontrollü bir işlemdir. Bu yöntemde daha az insan gücü gerekmektedir. Sarf malzemesi çok az kullanılır ya da hiç kullanılmaz ve geleneksel ıslak yöntemlerde olduğu gibi işlem sonrası atıklardan kaynaklanan toksinler yoktur. Lazer işleme parametrelerinin istenilen seviyede düzenlenmesi ile çevre ve sağlık sorunları olmadan yeterli tekrarlanabilirlik ile hızlı, hassas ve doğru üretim gerçekleştirilir. Bu avantajlara rağmen, lazerle solma, kumaşın renginde ve mekanik özelliklerde azalmaya ve daha yüksek sarılığa neden olabilir. Bu tez çalışmasında, öncelikle farklı lazer parametreleri ile lazer işlemi ve ardından enzim yıkama ile denim soldurmanın en etkili koşullarını belirlemeyi ve ardından belirlenen optimum lazer parametrelerinde lazer soldurma öncesi kimyasal ön işlem uygulamalarının enzim yıkama yerine durulama ile lazer solmasının dezavantajını azaltmayı ve etkilerini gözlemlemeyi amaçladık. 

Sonuç olarak, lazerle soldurulmuş denim kumaşın çekme mukavemetini %25'e kadar düşüren enzim yıkamanın ortadan kaldırılabileceği ve mekanik özelliklerinin korunabileceği kanaatine varılmıştır. Ayrıca tüm ön işlemler su kullanılarak yapılmış, herhangi bir ek kimyasal kullanılmamıştır. Böylece, herhangi bir enzim yıkaması yapılmadan, piyasada önerilen, çevre dostu, yeterli solma etkisine sahip ekolojik prosesler elde edilmiştir.

Türü: Yüksek Lisans / Tekstil Mühendisliği
Tez danışmanı: Prof. Dr. Senem Kurşun Bahadır
Öğrencinin adı/soyadı: Damla Rabia Tüzer Hamzaoğlu
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: 

Türü: Doktora
Tez danışmanı: Prof. Dr. Fatma Kalaoğlu
Öğrencinin adı/soyadı: Zuhaib Hassan
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: 

Türü: Yüksek Lisans
Tez danışmanı: Doç. Dr. İkilem Göcek
Tez eş danışmanı: Prof. Dr. Seyhan Onbaşıoğlu
Öğrencinin adı/soyadı: Işıl Yıldız
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: Arçelik

Özet

Bu tez çalışmasında, farklı lif yapısına sahip kumaşlarda optimum ütüleme koşulları değerlendirilmiştir. Bu amaçla, lif yapılarının moleküler özellikleri dikkate alınarak kırışıklık oluşma ve giderme mekanizması analiz edilmiştir. Yapılan deneyler neticesinde buhar jeneratörlü ütüler için uygulanabilecek farklı ütüleme koşulları için tasarım alt yapısından oluşan bir çalışma yapılmıştır.
Kumaşların kırışıklık açılma mekanizmasının analizi için deney düzeneği kurulmuştur. Deney düzeneği başlıca; buhar jeneratörünü ve sıcaklık ayarlama mekanizmasını içermektedir. Buhar jeneratöründen üretilen buhar, ütü taban plakasına gönderilerek ütüleme işlemi yapılmıştır. Ütüleme sırasında ütü taban plakasının ve buhar jeneratörünün sıcaklık dağılımları ölçülüp analiz edilmiştir. Buhar jeneratörünün ısıtıcı sıcaklığı ile ütü taban plakasında bulunan ısıtıcının sıcaklığı, dijital termostat düzeneği ile kontrollü bir şekilde istenen sıcaklıklarda ayarlanabilmiştir.

Yapılan testler ile ipek ve yün benzeri liflerde camsı geçiş sıcaklığına ulaşıldığı durumda kırışıklık açılmasının en fazla gerçekleştiği görülmüştür. Diğer yandan; viskon, pamuk/polyester ve polyester gibi liflerde ise her ütüleme koşulunda kırışıklıklar en yüksek seviyede açılabilmiştir. Pamuk ve keten gibi liflerde ise daha fazla ütüleme süresi gerektiği anlaşılmıştır.

Türü: Doktora

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Hale Karakaş
Öğrencinin Adı Soyadı: Zarife Barbak
Destekleyen Kuruluş/ Proje Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi İTÜ BAP Projesi, Dermal İlaç Salımı Amaçlı Nanolif Üretimi ve Karakterizasyonu  No: 39605

Özet

Nanoliflerin yüksek gözenekli yapılar olması, onlara yüksek yüzey alanı sağlamakta böylelikle ilaç moleküllerinin matristen dış ortama difüzyonuna izin verilmektedir. İlaç moleküllerinin lif içerisinde stabilizasyonu ile erken ve hızlı salınım önlenerek kontrollü ilaç salınımı gerçekleşebilmektedir. Ayrıca nanolifler ilaçların vücut içi biyoyararlanımını artırmaktadır bu yüzden biyoyararlanımı düşük ilaçlar için de oldukça elverişli taşıyıcılardır.
Bu tez kapsamında, elektroüretim yöntemi ile elde edilmiş nanoliflerin avantajlarını kullanarak gümüşsülfadiazin (GSD) yüklü yeni bir topikal ilaç salım sistemi elde edilmiştir. GSD'nin çözünürlüğünde, etkin ilaç salımında ve ilaç yükleme veriminde artış sağlamak için GSD içeren PCL/PEO ve PLA/PEO kompozit nanofiber taşıyıcıları elektroüretim yöntemi ile üretilmiştir. Bu amaç doğrultusunda öncelikle GSD’nin çözünürlüğünü artırmak için, GSD suda çözünürlüğü yüksek  olan PEO polimer yapısına dahil edilmiştir. Daha sonra ise PEO+GSD çözeltisi, ilaç salım sistemi olarak kullanılacak PCL/(PEO+GSD) ve (PLA/PEO+GSD) kompozit nanolif ve film yüzeylerini elde etmek için PCL ve PLA çözeltileri ile karışım yapılmıştır.
Çalışmada öncelikle elektroüretim ve film üretim parametreleri optimize edilip nanolif ve film yüzeylerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Sonrasında ise üretilen PCL/(PEO+GSD) ve PLA/(PEO+GSD) nanolif ve PCL/(PEO+GSD) film formundaki ilaç salım sistemlerinin karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları kapsamında; elektroüretim yöntemi ile oluşturulan nanoliflerin yüzey özelliklerinin incelenmesi ve ortalama lif çaplarının hesaplanması için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) yöntemi kullanılmıştır.  Üretilen film yüzeylerinin morfolojik karakterizasyonu  ise SEM ve Optik Profilometre ile yapılmıştır.
GSD'nin nanolif yapısındaki stabilitesi, ilaçsız ve ilaç yüklü nanoliflerdeki moleküler etkileşimler, Zayıflatılmış toplam yansımalı Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR-ATR) Spektroskopisi ile incelenmiştir. GSD yüklü kompozit nanofiberlerin kristal yapısını incelemek için ise X-ışını kırınımı (XRD) çalışması yapılmıştır.
Kompozit nanoliflerin yüzey pürüzlülüğünü belirlemek için Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Üretilen nanoliflerin filmlerin yüzey ıslanabilirliğini incelemek için temas açısı ölçümleri yapılmıştır.
İn vitro ilaç salım ortamı ve salım koşulları optimize edilmiş ve kontrollü ilaç salım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Nanolif ve film formülasyonlarının ilaç yükleme verimliliği hesaplanmıştır. GSD yüklü formülasyonlarının GSD ilaç salım mekanizmalarını incelemek için; in vitro salım neticesinde elde edilen ilaç salım profillerine Zero Order, First Order, Higuchi, Hixon Crowell ve Korsmeyer-Peppas kinetik modelleri uygulanmış ve her bir formülasyon için uygun olan kinetik model belirlenmiştir.
Kompozit nanoliflerin gram pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus) ve gram negatif Pseudomonas Aeruginosa (P. aeruginosa) Escherichia coli (E.Coli) bakterilerine karşı antibakteriyel aktiviteleri disk difüzyon test methoduna göre araştırılmış ve ticari GSD kremin antibakteriyel etkinliği ile karşılastırılmıştır. Ayrıca, GSD yüklü PCL / PEO ve PLA / PEO nanofiberlerin antibakteriyel aktivitesi  kantitatif duyarlık testleri ile MIC ve MBC değerleri belirlenerek de  incelenmiştir.
Kompozit nanoliflerin stabilite çalışmaları 3 ve 6 aylık periyotlarla yapılmıştır. Nanolif örnekleri, nanolif formülasyonlarının stabilitesini değerlendirmek için hem buzdolabı koşullarında (+4ºC) hem de oda koşullarında (25ºC ±2 ve% 65 ±2ºC bağıl nem) muhafaza edilmiştir. Stabilite testleri; ilaç yükleme miktarının hesaplanması, UV absorpsiyon ölçümleri ile kümülatif ilaç salımının belirlenmesi ve SEM analizi ile yüzey morfolojisinin analiz edilmesi  yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir.
Son olarak,  ilaç içeren ve içermeyen PCL / PEO ve PLA / PEO nanoliflerin sitotoksisite çalışmaları, hücre canlılık testi (MTT testi) kullanılarak yapılmıştır.

Türü: Doktora
Tez danışmanı: Ömer Berk BERKALP
Öğrencinin Adı/Soyadı: Shah Rukh SHAHBAZ
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: Bilimsel Arastırma Projeleri, Proje no. MDK-2019-42046 / Mevlana Değişim Programı, Proje no. MEV.2018‐1431.

Özet:

Elyaf Takviyeli Polimer kompozitler, yüksek kaliteli uygulamalar için umut verici bir yapısal malzeme olarak ortaya çıkmıştır. Kompozit malzemelerin, istenen uygulamaların özel gereksinimlerine göre uyarlanmış özellikleri, geleneksel metallerin yerine tercih edilen bir konuma ulaşmalarını sağlamıştır. Cam Elyaf Takviyeli Polimer (CETP) kompozitler, havacılık ve otomotiv endüstrilerinin de içinde bulunduğu ileri mühendislik uygulamalarında büyük bir pazar kazanmıştır. Teknolojilerdeki gelişmeler, endüstrilerin daha yüksek üretkenliklerle büyük ölçekli kompozit mimarileri ticarileştirmesini sağlamıştır. Kompozitler, büyük ölçekli ve karmaşık mimariler için güvenilir performans sunsalar da, güvenlik nedenleriyle ve en az maliyetle hizmet ömrünü uzatmak için bakımları gereklidir. Kompozitlerin anizotropik doğası, gerçek zamanlı olarak hasar ve arıza tespitini çok karmaşık hale getirir. Bu nedenle, yapısal bütünlüğü gerçek zamanlı olarak izlemek için çeşitli Yapısal Sağlık İzleme teknikleri geniş çapta araştırılmaktadır.

Bu konuya odaklanılarak, yapısal bütünlük hakkında gerçek zamanlı bilgi sunma potansiyeline sahip olan bu çalışmada piezodirençli gerinim sensörleri incelenmiştir. Bu çalışmanın birincil amacı, üç ana gerinim sensörü kategorisinin geliştirildiği ve analiz edildiği kompozit yapılarda indüklenen gerinimleri ve hasarları gerçek zamanlı olarak algılamaktır. Eşzamanlı çok kanallı elektrik sinyali alımını desteklemek için, özelleştirilmiş elektriksel ölçümler sunan bir Arduino mikrodenetleyici kurulumu geliştirilmiştir. Kurulum, kompozit numunelerdeki gömülü sensörlerden gelen gerçek zamanlı elektriksel ölçümleri kaydetmek için başarıyla tasarlanmış ve uygulanmıştır.

Birleştirilmiş elektriksel ölçümlerle çekme ve eğilme yüklemeleri sırasında indüklenen gerinimleri tespit etmek için karbon lifi tabanlı gerinim sensörleri kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, karbon lif demetlerinin, çekme ve eğilme yüklemeleri sırasında kompozitlerdeki düşük gerinimlere karşı oldukça hassas olduğunu göstermiştir. Gerinim sensörlerinin ikili montajı, karbon lifli gerinim sensörlerinin piezodirençli davranışının, eğilme yüklemesi sırasında basma gerilimi ve çekme gerilimi için karşıt olduğunu göstermiştir. -10 ^oC 'den 80 ^oC 'ye kadar olan sıcaklık döngüleri, karbon liflerinin direncini %7.29'a kadar etkilemiştir.

Çok Duvarlı Karbon Nanotüp (ÇDKNT) tabanlı gerinim sensörleri geliştirilerek piezodirençli davranışlarını analiz etmek için CETP kompozitlerine gömülmüştür. Karbon nanotüp ile etkinleşmiş E-camı lifli gerinim sensörleri geliştirmek için karboksi ve amid ile fonksiyonelleştirilmiş ÇDKNT'ler kullanılmıştır. FTIR spektroskopisi, ÇDKNT'ler ve cam elyaf yüzeyler arasındaki etkileşimleri doğrulamıştır. Elektromekanik test sonuçları, CETP kompozitlerindeki ÇDKNT kaplı sensörlerin, yerinde gerinim izleme ve hasar tespiti için önemli olan iyi döngüsel tekrarlanabilirlik ile umut verici piezodirençli algılama özellikleri gösterdiğini kanıtlamıştır. Deneysel sonuçlar, amid ile fonksiyonelleştirilmiş ÇDKNT sensörlerin eğilme gerinmelerine karşı daha yüksek gerinim duyarlılığına sahip olduğunu, buna karşın karboksi ile fonksiyonelleştirilmiş sensörlerin ise çekme yüklemesine karşı daha yüksek duyarlılığa sahip olduğunu göstermiştir. Ancak, amid ile fonksiyonelleştirilmiş sensörlerde daha doğrusal piezodirençli davranış tespit edilmiştir. -10 ^oC ila 80 ^oC aralığındaki sıcaklık döngülerine elektriksel bir yanıt olarak -%8 nispi direnç değişikliği ile önemli bir tekrarlanabilir davranışı fark edilmiştir.

Kolay bir yöntem kullanılarak gerinim sensörleri olarak karbon fiber ince filmlerin geliştirilmesi denenmiştir. İletken özelliklere sahip ince filmler, elyaf takviyeli kompozitlerde gerinim algılama için piezodirenç davranışlarını analiz etmek amacı ile döküm teknikleri ile altı farklı formülasyonda geliştirilmiştir. Kısa karbon liflerinin daha yüksek oranda kullanımı, ince filmlerde daha yüksek iletkenlik değerlerine ulaşmayı sağlamıştır. Üç nokta eğilme konfigürasyonunda yapılan elektromekanik testler, kısa karbon liflerin daha yüksek oranda kullanımının, elastik bölgedeki sensörlerin hassasiyetini olumlu yönde etkilediğini göstermiştir. Ayrıca, yüksek karbon lif konsantrasyonları ile döngüsel yükleme sırasında daha yüksek tekrarlanabilirlik de elde edilmiştir. -10 ^oC 'den 80 ^oC 'ye kadar olan sıcaklık döngüleri, negatif sıcaklık direnç katsayısı ile sensörlerin direncini etkilemiştir.

Genel olarak, incelenen sensörlerin eğilme gerilmelerine kıyasla çekme gerilmelerine karşı daha fazla duyarlılığa sahip olduğu anlaşılmıştır. Bununla birlikte, karbon lifli ince filmler, indüklenen eğilme gerilmelerine karşı en yüksek hassasiyeti göstermiştir. İleriki çalışmalar, bu sensörler kullanılarak çeşitli hasar türlerinin algılanmasının verimliliğini artırabilir.

Türü: YL Tezi
Tez danışmanı: Dr. Öğr. Üyesi İpek YALÇIN ENİŞ
Öğrencinin Adı/Soyadı: Semih ÖZKÜR
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: İTÜ BAP ABP, Proje No: 40598

Özet

Küresel çevre sorunları, çevre dostu malzemelere olan talebi artırmıştır. Buna bağlı olarak günümüzde, makul bir maliyetle geri dönüştürülebilen veya biyolojik olarak parçalanabilen, yenilenebilir hammaddelerden biyo-esaslı malzeme üretimine ilgi yoğunlaşmıştır. Ömrünün sonunda bertaraf edilemeyen kompozit malzemelerin çevresel açıdan önemli bir sorun teşkil etmeye başlamasıyla, kompozitleri yoğun olarak kullanan otomotiv ve havacılık gibi sektörlerde çevre dostu malzemelerden üretilen alternatif kompozitlerin kullanımı öne çıkmıştır. Tez kapsamında jüt dokuma kumaş takviyeli AESO/epoksi hibrit reçine sistemine sahip biyo-kompozitler tasarlanarak vakum infüzyon yöntemiyle üretilmiştir. İki aşamalı olarak gerçekleştirilen deneysel çalışmaların ilk aşamasında artan biyo-reçine oranının kompozit malzemenin nihai özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi amacıyla oda sıcaklığında on farklı AESO oranında AESO/epoksi reçine sistemine sahip biyo-kompozitler üretilmiştir. İkinci aşamada ise, artan AESO içeriği ile birlikte üretim sıcaklığının kompozit malzemenin nihai özellikleri üzerindeki etkisini incelemek amacıyla seçili beş farklı AESO oranı ile üç farklı kürleme sıcaklığı değişken olarak tanımlanmıştır. Her iki aşamada da üretilen biyo-kompozit numuneler atkı ve çözgü yönünde olmak üzere fiziksel (elyaf ağırlık oranı, su emme oranı, su temas açısı), mekanik (çekme mukavemeti, eğilme mukavemeti, düşen ağırlık darbe dayanımı ve Charpy darbe mukavemeti), enstrümantal (diferansiyel taramalı kalorimetri, dinamik mekanik analiz, Fourier-dönüşümlü kızılötesi spektroskopi) ve morfolojik (taramalı elektron mikroskobu) analizlere tabi tutulmuştur. Çalışma kapsamında elde edilen tüm bulgular dikkate alındığında tez kapsamında tasarlanan ve üretilen biyo-kompozitlerin, petrol-bazlı hammaddelere dayalı ürünlerin hakim olduğu pazarda rekabet edebilecek güçte, sürdürülebilir ve eko-verimli bir ürün portföyü sunan umut verici malzemeler oldukları sonucuna varılmıştır. Kompozit tasarım bileşenlerinin ve üretim parametrelerinin ise son kullanma alanında üründen beklenen performans özellikleri dahilinde seçilmesi önerilmektedir.

Türü: Doktora 
Tez danışmanı: Prof. Dr. Nevin Çiğdem Gürsoy
Tez eş danışmanı: Prof. Dr. Peter J. Hauser (North Carolina State University/College of Textiles-USA)
Öğrencinin adı/soyadı: Pelin Altay
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TÜBİTAK 2214/A doktora Öğrencileri için Uluslararası Araştırma Burs Programı - North Carolina State University/ College of Textikes -ABD

Özet

Konvansiyonel hidrojen peroksit ağartma, alkali ortam (pH 10.5–12) altında, kaynamaya yakın yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 98 °C'de) gerçekleştirilerek, yoğun enerji kullanımına ve tekstil ürünlerinde ciddi kimyasal hasara yol açar. Tekstil ağartma için artan talepler arasında, işleme maliyetlerinde azalma (enerji ve su tüketimi), çevresel etkide azalma ve kalitenin iyileştirilmesi bulunmaktadır. Enerji, tekstil endüstrisindeki ana maliyet faktörlerinden biri olduğundan, son yıllarda "düşük sıcaklıkta" ağartmaya önemli bir ilgi olmuştur. Daha düşük sıcaklıklarda pamuğun ağartılmasına alternatif bir yaklaşım olarak tekstil endüstrisinde aktifleştirilmiş peroksit sistemleri üzerine odaklanılmıştır. Pamuklu ağartma için katyonik ağartma aktivatörlerinin kullanımına ilişkin birçok çalışma olmasına rağmen, büyük ölçekli üretim maliyeti, çevresel kaygılar ve/veya oksidasyon aktivitesi nedeniyle ticari başarıya hiçbir zaman ulaşamamıştır. Bu çalışma, konvansiyonel hidrojen peroksit ağartmanın ve aromatik asit klorüre dayalı diğer katyonik ağartma aktivatörlerinin dezavantajlarının üstesinden gelmek amacıyla; düşük sıcaklıkta pamuklu ağartma için daha düşük üretim maliyeti, geliştirilmiş afinite ve ağartma performansı, azaltılmış elyaf hasarı sağlayarak, alifatik asit klorür ve daha uygun maliyetli katyonik ağartma aktivatörüne dayalı yeni, sürdürülebilir bir ürünün geliştirilmesi ve sentezine odaklanmaktadır.

Türü: Yüksek Lisans
Tez danışmanı: Doç. Dr. Canan Sarıçam
Öğrencinin adı/soyadı: Burak Coşkun
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: -

Özet 

Bu çalışmada hazır giyim işletmelerinin yalın üretime geçişinde bir yol haritası sunulmuş, yalın üretime geçiş sonrasında işletme içi ve işletmeler arası yalınlık performans kıyaslamalarını kolaylaştıran bir kıyaslama aracı geliştirilmiştir.

Genel yalınlık performans skorunun elde edilmesi için öncelikle her bir performans metriği için performans metriğinin oransal ve numerik ifadeleri işletmeden elde edilen veriler kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen skorlara birincil performans skoru adı verilmiştir. Ardından her bir performans metriğinde işletmenin elde ettiği skorlar sektör standartlarına göre değerlendirilerek performans skorları güncellenmiştir. Güncellenmiş performans skorlarına bağıl performans skoru adı verilmiş, bağıl performans skorlarının eldesinde, bağıl performans değerlendirmeye izin veren bulanık sayılar temelli bir yöntem benimsenmiştir. Performans metriklerindeki bağıl performans skorlarının elde edilmesinin ardından her bir performans göstergesi için ortalama performans skorları performans göstergesinin ilişkili olduğu performans metrikleri bağıl performans skorları aritmetik ortalaması alınarak hesaplanmıştır. Ortalama performans skorlarının da aritmetik ortalaması alınarak geliştirilen yalınlık indeksine ilişkin tüm değerlendirmeleri içeren genel yalınlık performans skoru elde edilmiştir.

Mevcut durum performans skoru belirlendikten sonra pilot olarak seçilen bir işletmede yalın üretim uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Değer akış haritalama (DAH), spagetti diyagramları, değer analizi, iş zaman etüdü, hat dengeleme gibi yalın yöntemler kullanılarak üretim sürecindeki israflar tespit edilmiş; sektördeki iyi yapılmış yalın uygulamalar araştırılarak gelecek durum üretim hattı tasarlanmıştır. 

Tasarlanan üretim hattından hareketle gelecek durum performans metrikleri kullanılarak bağıl performans skorları, performans göstergesi bazında ortalama performans skorları ve genel yalınlık performans skoru yeniden hesaplanmıştır. İlk durum performans skoru ve iyileştirilmiş performans skoru karşılaştırılarak değerlendirmelerde bulunulmuş, geliştirilen performans skorunun etkinliği kanıtlanmıştır.

Türü: Doktora

Tez danışmanı: Doç. Dr. Ali KILIÇ

Tez eş danışmanı: -

Öğrencinin adı/soyadı: Tolera Aderie NEGAWO

Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: -

Özet

Kompozit malzeme önemli ölçüde farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip iki veya daha fazla bileşen malzemeden yapılan ve birleştirildiğinde öncekinden farklı özelliklere sahip olan bir malzemedir. Kompozit malzeme formülasyonlarının ana bileşenleri arasında matrisler, lifler, katkı maddeleri ve dolgu maddeleri bulunur. Kompozitler matris malzemesi polimerlerden olduğunda polimer kompozit olarak adlandırılır. Polimerik matrisleri güçlendirmek için sentetik ve doğal lifler takviye elemanı olarak kullanılmaktadır. Yenilenebilir hammadde kaynaklarından elde edilen biyo-bazlı polimerler veya doğal liflerile üretilen kompozitler araştırmacıların dikkatini çeken güncel bir konudur. Artan çevresel farkındalık ve sürdürülebilirlik endişeleri nedeniyle akademi ve endüstriyel sektörler daha yeşil teknolojilere odaklanmaya başlamıştır. Bu çevre dostu teknolojinin uygulanması için araştırmaların büyük bir kısmı malzeme geliştirme üzerinedir.

Bu tezin amacı, ensete lifi esaslı kompozit malzemeler geliştirmek ve özelliklerini karakterize etmektir. Ensete lifi, Ensete bitkisinin gövde ve yaprak kısımlarının dış tabakasının çıkarılmasıyla elde edilen bir yan üründür. Ensete ventricosum (bilimsel adı) olarak bilinen Ensete, büyük bir yeraltı soğanı ve gövdesi olan bir bitkidir. Bu bitki, Doğu Afrika'da özellikle Etiyopya'da geleneksel beslenme için yetiştirilmektedir. Ensete lifi bolluğunun yanı sıra 513 MPa çekme mukavemetine, %3,2 kırılma uzamasına, 8-16tex inceliğine, %64,9 kristallik indeksine ve %12,2 nem içeriğine sahiptir. Ensete lifinin kimyasal bileşimi %56 selüloz, %24 hemiselüloz, %2,2 lignin ve %17,8 diğer ekstraktif maddeler, mum ve küllerden oluşur. Ensete lifinin bu özellikleri, doğal lif bazlı biyokompozitler geliştirmek için önemli bir aday haline getirmiştir.

Bu araştırmanın yenilikçi yönü, ensete lifi bazlı kompozitler üzerine ilk kapsamlı çalışma olmasıyla akademik literatüre katkıda bulunmasıdır. Araştırma çalışmaları, ensete lifi yüzey modifikasyonunun ve polimerlere uyumlulaştırıcıların aşılanmasının kompozit malzeme özellikleri üzerindeki etkileri üzerine gerçekleştirilmiştir. Ayrıca hibridizasyon ve katmanların istiflenme şeklinin kompozit yapılar ve özellikler üzerindeki etkileri ve Ensete liflerinden mikroselüloz kristallerinin ekstraksiyonu araştırılmıştır. Nanoselüloz fibrillerle takviye edilmiş termoset reçineden geliştirilen nanokompozit, termal stabilite iyileştirmeleri ve dinamik mekanik özelliklerinin tespiti için karakterize edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, Composite Structures ve Composite Science and Technology gibi yüksek etki faktörlü dergilerde yayınlanan araştırma makaleleri şeklinde verilmiştir.

Ensete lifi bazlı kompozitler geliştirmek için kullanılan yöntemler, vakum destekli reçine transfer kalıplama (VARTM), elyaf ağlarının taranması, çift vidalı ekstrüzyon ile birleştirme ve granül elde etme, sıcak pres kalıplama ve kompozitlerin sıvı döküm kalıplama gibi üretim yöntemleridir. Her araştırma makalesi için belirli hedeflere yönelik ve genel olarak tezin amacına katkı sağlayacak deney tasarımı hazırlanmıştır. Ensete lifinin üzerinde alkali konsantrasyonu değiştirilerek yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Modifikasyon işleminin ensete lifi özellikleri ve ensete lifi bazlı doymamış polyester kompozitin fiziksel, mekanik, dinamik mekanik ve morfolojik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Ağırlıkça %5,0 alkali ile işlenmiş Ensete lifleriyle takviye edilen doymamış poliester kompozitlerinin ve işlem görmemiş lifli kompozitlerin mekanik test sonuçları karşılaştırıldığında, eğilme mukavemetinde ve çekme modülünde sırasıyla %14,5 ve %43,5 artış görülmüştür. Alkali işlemden sonra kompozitlerin Tg'sinde pozitif bir kayma olması, çekme hasar yüzey morfolojisi ve ensete lifinin pürüzlülüğünün SEM görüntüleri işlenmiş ensete lifleri takviyeli doymamış polyester kompozitlerde daha iyi arayüzey etkileşimi olduğunu göstermektedir.

Hibrit kompozitler, taranmış ensete lifi ağlarından ve dokunmuş cam elyaf kumaşlardan üretilmiştir. Hibrit takviyeli doymamış polyester kompozit, katman dizilerinin etkilerini incelemek için test edilmiştir. Hibrit kompozit cam-ensete (GGEE) ve cam-ensete-cam (GEEG), sadece ensete lif ağlardan üretilmiş polyester kompozitlere kıyasla gerilme özelliklerinde gelişme göstermiştir. Cam-ensete-cam (GEEG) olarak katmanlanan kompozitler, cam-ensete (GGEE) kompozitlere kıyasla dinamik mekanik analizde daha yüksek depolama modülü göstermiştir. Cam elyaf takviyeli kompozitlerin kayıp modülü ise maksimum olarak 407 MPa değerini sergilemiş ve GEEG kompozitinde sönümleme faktörü yüksekliği azalmıştır. Kırılma yüzeylerinden gözlemlendiğinde ve sade ensete lif kompozit numune ile kıyaslandığında,  GEEG numunesi için daha uzun lif kopması gözlemlenmiştir. Ensete-cam hibrit kompozit için Tg sıcaklığı artmıştır. Bu durumun sebebi hibrit kompozitlerde daha fazla kısıtlama ve daha yüksek bir takviye oranı ile ilgili olabilir. Ensete ve cam elyaf hibrit poliester kompozitler, şekil değiştirmelere karşı yüksek direnç ve termal stabilitenin gerekli olduğu yük taşıyan yapılar ve bileşenler olarak kullanılabilir.

Bir diğer çalışmada ensete lifi ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) kompozitler maleik anhidrit aşılı polietilen (Ma-g-PE) ile uyumlaştırılarak geliştirilmiştir. Aşılama işlemi, ağırlıkça yüzde 1,5'lik optimize edilmiş maleik anhidrit konsantrasyonu ile yapılmıştır. Dikumil peroksit (DCP) adı verilen reaksiyon başlatıcının %0,5'i ve geri kalan %98 HDPE polimeri de kullanılmıştır. Formüle edilmiş ve önceden karıştırılmış kompozit bileşenler (kırpılmış ensete lifi, MA-g-PE ve HDPE), çift vidalı ekstrüzyonla eritilerek birleştirilmiştir ve granül şeklinde üretilmiştir. Daha sonra kompozit plakalar bir sıcak pres makinesi kullanılarak kalıplanmıştır. Ensete lifi kısmının ağırlıkça %15'ten %30'a çıkarılması, kompozitlerin daha sert olmasına yol açarak kopma uzamasında bir azalmaya sebep olmuştur. Yoğunluk ve su emme yüzdesi gibi fiziksel özellikler, lif yükleme artışlarıyla artarken, eriyik akış indeksi azalmıştır. Ağırlıkça %25 ensete lifi dolgulu HDPE'ye ağırlıkça %5 bağdaştırıcı eklenmesi, lif matris arayüzeyini iyileştirmiştir. Eşit lif oranı  ve bağdaştırıcısız kompozitlere kıyasla çekme mukavemeti, eğilme mukavemeti ve darbe emme enerjisi sırasıyla yaklaşık %43, %46 ve %56 artmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) tarafından alınan mikrograf görüntüleri üzerindeki morfolojik analiz, kompozitlerin kırılma mekanizmasını doğrulamıştır. Çalışmanın sonuçları, ensete lifi-HDPE kompozitinin endüstride inşaat ve bina, düşük yoğunluklu mobilyalar ve tasarım esnekliğine ihtiyaç duyan kalıplanabilir yapılar için ticarileştirilebileceğini göstermektedir.

Ensete lifi gibi yeşil malzeme kaynaklarından elde edilen mikro veya nano ölçekli selüloz dolgu maddelerinin biyokompozitlerin geliştirilmesinde kullanılması gerekmektedir. Bu çalışma, ligno-selülozik ensete lifından mikro selüloz kristallerini (MCC) elde etmek ve ayrıca nano selüloz fibrillerinin epoksi reçineye takviyesi üzerinedir. Mikro selülozu izole etme işlemi kimyasal ve mekanik yöntemleri içermektedir. Kırpılmış kısa ensete lifleri, oda sıcaklığında 4 saat boyunca alkali solüsyonda (ağırlıkça % 17,5 NaOH konsantrasyonu) bekletilmiştir. Bu, ensete ligninin ve ensete liflerinin hemiselülozunun çıkarılmasıyla sonuçlanır. Alkali işlenmiş lifler, PH değerini 7'de tutmak için deiyonize su ile birkaç kez yıkanmaktadır. Daha sonra lignin ve hemiselülozu uzaklaştırmak için süzülürek ve 80 °C'de 24 saat kurutulmuştur. 1M hidroklorik asit ile asit hidrolizi, hemiselülozları, pektini ve askıda kalan selüloz amorflarının bir kısmını uzaklaştırmak için 80 ± 5◦C de 2 saat boyunca yapılmıştır. Daha sonra selüloz fibrilleri, bilyalı öğütme kullanarak mikro selüloz kristallerine öğütülmüştür. FTIR ölçümleri, XRD, optik mikroskop ve SEM görüntülerinden elde edilen analiz, kimyasal işlem sırasında lignin, hemiselüloz, pektin, mum ve ayrıca amorf selüloz parçalarının hidrolizini göstermiştir. Elde edilen MCC'nin çapları 1-10 µm arasında değişmektedir.

Değişen ağırlık yüzdesinde selüloz nanofibril (CNF) ile takviye edilmiş epoksi reçine, sıvı döküm kalıplama teknikleri ile kalıplanmış ve sertleştirilmiştir. Farklı oranlarda yüklemelerde (ağırlıkça %1, %3 ve %5) nanoselüloz fibril dolgusunun epoksiye eklenmesinin etkileri araştırılmıştır. DSC, TGA ve DMA'dan elde edilen termal özelliklerin sonuçları, epoksi nano kompozitlerin termal stabilitesi ve sertliği üzerine tartışılmıştır. DMA test sonuçlarından, CNF takviyesindeki artışla birlikte nano kompozitlerin sönümleme faktörü yüksekliğindeki azalma, dolgu maddeleri tarafından verilen rijitlik artışlarını göstermektedir. Dolgu yüklemesi ve düzgün dağılım elde edildiğinde nano kompozitlerin Tg'si daha yüksek sıcaklığa kaymıştır. CNF dolgulu nanokompozitlerin termal stabilitesi TGA sonuçlarından karşılaştırılabilmektedir. Örnek olarak maksimum ağırlık kaybının meydana geldiği sıcaklık, saf epoksi polimer ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir sıcaklığa kaymıştır. CNF dolgu maddeleri, epoksi polimer için termal yalıtıcı bariyer görevi görmüştür ve nanokompozitlerin nispeten daha az termal bozunmasıyla sonuçlanmıştır. Genel test sonuçlarından, ağırlıkça %3  CNF takviyesi, epoksi bazlı nanokompozitlerin daha iyi termal özellikleri ve modülü için optimize edilmiş selüloz nanofibril dolgu yüklemesidir.

Sonuç olarak, mevcut teknolojilere dayanarak, polimerik matrislerin takviyesi olarak kullanılmak üzere yenilenebilir kaynaklardan elde edilen ensete lifinin kullanımı gerçekleştirilmiştir. Yapılan her bir çalışmada önerildiği gibi, istenilen mühendislik uygulamaları için alternatif yeşil kompozit malzemeler geliştirilmiştir.

Türü: Doktora
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Ali DEMİR
Tez eş danışmanı: -
Öğrencinin Adı/Soyadı: Aras MUTLU
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: -

Özet
Akrilik elyaf, en eski sentetik tekstil elyaflarından biridir. 2000 yılında dünya elyaf kullanımının yaklaşık %5’lik kısmını akrilik elyaf oluştururken bu oran 2020 yılında %1 mertebesine gerilemiştir. Tüm bu akrilik elyaf tüketimi elyaf (kesikli lif) formundadır. Filament formunda akrilik ipliğin tarihçesinin 1950’li yıllara kadar dayanmasına ve birçok üreticinin akrilik filament iplik üretimine başlamış olmasına rağmen çeşitli nedenlerle ticari olarak yaygınlaşması yakın zamana kadar mümkün olmamıştır. Bu nedenle, akrilik filament ipliğin tekstüre edilmesi üzerine yaygın bir bilimsel literatür ya da ticari bilgi bulunmamaktadır.

Yıllık filament iplik üretimi kesik elyafa göre çok daha hızlı bir artış göstermektedir. Filament iplik, enerji ve iş gücü yoğun, detaylı ve uzun süren iplik eğirme proseslerini ortadan kaldırmasının yanı sıra final ürüne kazandırılan mükemmel fiziksel özellikler ile de hem düşük maliyetli hem de yüksek performanslı ürünler elde edilebilmesine olanak sağlamaktadır. Ancak filament ipliklerin en önemli dezavantajlarından biri düz ve bükümlü formda parlak ve suni bir görüntüye sahip olmasıdır.

Tekstüre işlemi, filament ipliklerin daha doğal görünüm ve tutuma sahip hale getirilmesi için uygulanan bir prosestir. Tarih boyunca gerçek büküm-büküm açma, yalancı-büküm, bıçak sırtı, dişli çark, örme-sökme, yığma kutusu gibi termomekanik, hava-jeti gibi mekanik ve bunların yanı sıra bikomponent, kimyasal ile tekstüre gibi yöntemler çalışılmış olsa da günümüzde en yaygın olarak kullanılan iki yöntem yalancı-büküm ve hava-jeti ile tekstüre yöntemleridir.

Akrilik filament iplik, diğer sentetik ipliklere kıyasla ultraviyole ışınlarına, kimyasallara ve mikroorganizmalara karşı daha iyi bir dayanım gösterirken, yüksek ışık ve hava şartlarına karşı renk haslığı, rezilyans, boyutsal kararlılık gibi özellikleriyle de ön plana çıkmaktadır. Ayrıca akrilik kesik elyaftan üretilen ipliklere göre daha yüksek mukavemet ve kumaşa dönüştürüldükten sonra daha yüksek aşınma dayanımı ve boncuklanma özelliklerine sahip olacaktır.

Bu çalışma kapsamında, gerçek büküm-büküm açma, yalancı-büküm, örme-sökme, sıcak hava-jeti, soğuk hava-jeti ile tekstüre yöntemleri incelenmiş, tüm yöntemlerle ilgili kritik noktalar belirlendiği gibi yalancı-büküm tekstüre ve hava-jeti ile tekstüre yöntemlerinde yürütülen deney tasarımı ve sonrasında gerçekleştirilen istatistiksel analiz ile optimum proses şartları belirlenmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar, akrilik filament iplikten yeni ticari ürünler oluşturulmasına yardımcı olacağı gibi bu iplik için zayıf olan literatür bilgisinin genişletilmesinde ve potansiyel yeni çalışmalara temel oluşturulmasında yararlı olacaktır. 

Türü: Doktora
Tez danışmanı: Dr.Öğr.Üyesi Yeşim İ. Beceren & Prof.Dr. Cevza Candan
Öğrencinin adı/soyadı: Başak Arslan İlkiz
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: Arçelik A.Ş.

Özet

Bir çamaşır makinesinin tükettiği su miktarının tüketiciler tarafından bilinmesi amacıyla ürünlerin enerji etiketlerinde su tüketimi değerinin deklarasyonu zorunludur. Aynı zamanda bu deklarasyon çamaşır makinesi üreticilerini uzun yıllardır rekabette daha az su tüketen çevre dostu ürünler geliştirmek için motive etmektedir. Sunulan tez çalışmasında, ozonlama yöntemi kullanılarak renkli çamaşırların yıkanmasıyla ortaya çıkan çamaşır makinesi atık sularındaki rengin giderilmesi ve rengi giderilen suyun bir sonraki yıkamada tekrar kullanılması hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda, sırasıyla çamaşır makinesi atık suyundaki boyarmadde konsantrasyonunu tahminleme, farklı yıkama koşullarında karşılaşılabilecek boya konsantasyonu aralığının belirlenmesi, ozon düzeneğinin kurulması, ozon jeneratörünün deney tasarımı yapılarak seçilmesi, ozon ile renk giderme sistemi komponentlerinin belirlenerek makine içi yerleşiminin yapılması ve makine prototipinin hazırlanması çalışmaları yürütülmüştür. Ardından, prototip makinede ozonlama ile renk giderimi yapılmış ve renk giderimi etkinliği hem çamaşır makinesinde hazırlanan deterjanlı yapay çözeltiler için hem de çamaşır makinesinde renkli kumaşlardan birinci durulamada elde edilen atık su çözeltileri için belirlenmiştir. Çalışma boyunca yapay çözeltiler ile kumaşların yıkanmasından sağlanan çamaşır makinesi atık sularının karşılaştırılması yapılmıştır. Renk giderimi yapılarak geri kazanılan atık suların tekrar kullanıma uygunluğunun değerlendirilmesi için ozonlanmamış suyun kalitesi ile ozonlanmış suyun kalitesi belirli su parametreleri ölçülerek karşılaştırılmıştır. Ozonlanarak rengi giderilen ve geri kazanılan suyun bir sonraki çevrimde herhangi bir tekstil hasarına neden olup olmayacağı ve yıkama performasına olan etkisi araştırılmıştır. Son olarak, ozon sisteminin enerji tüketimi ve maliyeti araştırılmıştır.

Türü: Yüksek Lisans 
Tez danışmanı: Doç.Dr.Umut Kıvanç ŞAHİN

Öğrencinin adı/soyadı: Serra Efnan Genç Üstüner
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TAI

Özet
Havacılık ve uzay bilimi, düşük ağırlıkları, yüksek mukavemetleri ve dayanıklılıkları nedeniyle giderek artan oranda kompozit malzemelere yönelmektedir. Hava araçlarında en çok karşılaşılan dış etken kaynaklı sorunlar; yıldırım çarpması, hava sürtünmesinden dolayı uçak yüzeylerinde oluşan statik elektrik ve uçak içinde bulunan elektronik ekipmanlardan kaynaklı elektrik ark oluşumudur. Bu çalışmada numune üretimine uygun, kolay ilerleyen, üretim sırasında müdahale edilebilirliği sağlanan vakum torbası yöntemi kullanılarak karbon kumaşların en üst katmanına metalik kumaş/folyo uygulaması yapılmıştır. Metalik malzeme olarak bronz kumaş, büyük boşluklu gerdirilmiş bakır folyo, küçük boşluklu gerdirilmiş bakır folyo ve farklı boyutlarda yıldırım şeritleri kullanılmıştır. Kompozit malzemeye metalik kumaştan elektriğin aktarılması için çukurlu rondela, cıvata, farklı yapılarla bağlantıyı sağlayan alüminyum plaka ve somun bağlantısı yapılmıştır. Elektrik direnç-akım ilişkisine ve havacılık standartlarına bakılarak fırınlamanın ve yüzey eğiminin direnç üzerinde büyük etkiye sebebiyet vermediği, metalik malzemeler arasında büyük boşluklu gerdirilmiş bakır folyonun en optimum malzeme olarak seçilmesi gerektiği ve cam fiber takviyeli polimer kompozitlere uygulanan yıldırım şeritlerinin boyutsal olarak istenen elektrik direnç değerini sağladığı sonucuna varılmıştır.

Türü: Yüksek Lisans
Tez danışmanı: Doç. Dr. Nazan Okur
Öğrencinin adı/soyadı: Mustafa Ç. Yurdanakul
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: İTÜ BAP (Proje no: MYL-2018-41882)

Özet
Günlük hayatımızda trafik ve çalışma alanımızda ve evlerimizde bulunan teknolojik cihazlar gürültüye neden olmaktadır. Bu gürültü insanları, psikolojik olarak büyük ölçüde etkilemekte ve bu da yaşam kalitesini düşmektedir. Bulunulan ortamın konfor seviyesini artırmak ya da dış çevreyi olumsuz anlamda etkilememek amacıyla sesin azaltılması önem taşımaktadır. Bu amaçla kullanılan tekstil malzemelerinin ve tekstil malzemelerinden üretilmiş kompozit malzemelerin önemi artmaktadır.

Akustik yalıtım için kumaş takviyeli katmanlı hibrit bir kompozit malzemenin geliştirilmesi hedeflenen bu çalışmada cam karbon jüt ve keten kumaşlardan kompozit yapılar oluşturulmuştur. İdeal kalınlıktaki kompozit malzemelerin üretimleri vakum infüzyon tekniği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen bu kompozit malzemelerin bir boşluklu kumaş yapısı ile bir araya getirilmesiyle oluşturulan katmanlı hibrit kompozit malzeme yapılarının ses absorbsiyon özellikleri incelenmiştir. Keten ve jüt malzemelerin, boşluklu kumaş ile oluşturulan malzemelerde ses absorbsiyon katsayılarının yapısında cam ve karbon malzemelerinde olduğu yapılar kadar iyi performans ortaya koyduğu gözlemlenmiştir.

Türü: Yüksek Lisans
Tez danışmanı: Prof. Dr. Gülay Özcan
Öğrencinin adı/soyadı: Erkan Bekiroğlu
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: -

Özet
Parça boyama işlemi sonrası Viskon/PET karışımlı giysilerin yüzeyinde oluşan boncuklanma probleminin araştırılması amacıyla, Viskon/PET karışımı ring ipliğin karışım oranı, iplik büküm katsayısı, bu ipliklerle elde edilen örme kumaşların ön terbiye, boyama ve bitim işlemlerinin boncuklanma üzerine etkisi incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında, Viskon/PET’in 5 farklı karışım oranında kullanıldığı ve αe değerleri 3,00-3,54 arasında değişen toplam 5 farklı tipte ring iplikleri üretilmiştir. Üretilen ipliklerle, açık en yuvarlak örme makinasında her biri 10 kg olacak şekilde, % 80/20, 50/50, 33/67 Viskon/PET karışımı 3 tip kumaş ve kontrol amaçlı %100 Viskon ve %100 PET iplikten yapılan örme kumaşlar üretilmiştir. Farklı karışım oranlarındaki ipliklerden örülen süprem kumaşlara 20 farklı işlem uygulanarak toplamda 100 adet numune üretilmiştir. Kumaşlar, açık en olarak ön terbiye işlemlerinden geçirilmiştir. Ardından birer metre boyutlarında kesilerek parça boyama makinasında üç farklı boya konsantrasyonunda hazırlanan boyama reçeteleriyle boyandıktan sonra biyo-parlatma işlemi ve son olarak 3 farklı reçete ile bitim işlemlerine tabi tutulmuştur.

Türü: Yüksek Lisans
Tez danışmanı: Prof. Dr. Hale Karakaş
Öğrencinin adı/soyadı: Berna Şensu
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: Erasmus kapsamında Ghent Üniversitesi ile işbirliği

Özet
Günümüzde Dünya Sağlık Örgütü’nün 2016’daki raporlarına göre dünyada 17.9 milyon insanın kardiyovasküler hastalıklar nedeniyle hayatını kaybettiği bilinmektedir. 23.6 milyon insanın ise 2030 yılına kadar kardiyovasküler hastalıklar nedeniyle hayatını kaybedeceği ön görülmektedir.  Ayrıca kardiyovasküler problemlerden biri olan koroner arter hastalıkları dünyadaki ölümlerin öncü sebebidir.  Koroner arter baypas ameliyatları bu hastalıkların tedavi edilmesinde önde gelen metotlardan bir tanesidir. Bu çalışma kapsamında, alternatif baypas greft üretmek üzere farklı karbon zincir uzunluğunda ve farklı moleküler ağırlıkta Poli (alkilen tereftalat) (PAT) sınıfında polimerler üretilmiştir. PAT’lar üretilen son polimerdeki toksik etkileri azaltmak amacıyla hiçbir katalizör kullanılmaksızın solüsyon polimerizasyonu ile üretilmiştir. Öte yandan, proje kapsamında elde edilen yeni polimerlerle biyolojik kaynaklara duyulan ihtiyacın azaltılması, mekanik olarak dayanıklı ve biyouyumluğu yüksek alternatif malzemelerin üretilmesi hedeflenmiştir. Sonuç olarak, sentezlenen polimerlerden vasküler greft için iskele oluşturmak üzere elektro çekim yöntemi ile lif çapları 280 ile 3600 nanometre arasında değişen porlu yapıda rastgele ve yönlendirilmiş lifler elde edilmiştir.

Türü: Doktora
Tez danışmanı: Prof. Dr. Gülay Özcan
Öğrencinin adı/soyadı: Raziye Atakan
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: SANTEZ (Proje no: 0080.STZ.2013-1) ve İTÜ BAP (Proje no: 39775)

Özet
Tezde, polimerik yapıda, fosfor-azot sinerjisi içeren yeni bir güç tutusurluk kimyasalı (PVP (PR) P-DCDA), polivinil alkol (PVA), hidrofilik polyester reçinesi (PR), fosforik asit ve disiyandiamid (DCDA) kullanılarak sentezlenmiştir. Geliştirilen bu kimyasal ile %100 polyester, 100% pamuk ve %50/50 pamuk/polyester karışımı kumaşlar emdirme yöntemi ile apre işlemine tabi tutulmuşlardır. Apreli ve apresiz kumaşların güç tutuşurluk özellikleri, termal özellikleri, yüzey morfolojisi ve kimyasal yapısı sırasıyla dikey yanma testi, LOI, DSC, TGA, SEM ve FTIR ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, PVP (PR)-P-DCDA, pamuk, polyester ve pamuk/polyester karışımları için süper bir uygulama kolaylığı ile ekolojik ve kömür oluşumu sağlayan iyi bir güç tutusurluk sistemidir ve bu kimyasal Fire-off EBR ismi ticarileştirilmiştir.

Türü: Doktora
Tez başlığı (DR): UV İle Kürlenebilen Su Bazlı Poliüretan Akrilat Binderlerin Suni Deriye Şablon Baskı Yöntemiyle Uygulanması ve Baskı Yönteminin Geliştirilmesi
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Burçak Karagüzel Kayaoğlu
Öğrencinin adı/soyadı: Gülçin Baysal
Destekleyen kuruluş / Proje bilgisi: TÜBİTAK (Proje no: 215M995)

Özet
Mevcut tez çalışmasında UV ile kürlenebilen su bazlı PUA binder içeren pigmentli formülasyonlar geliştirilerek ilk defa şablon baskı metodu ile suni deriye uygulanmıştır. Bu kapsamda hem ticari hem de sentezi yapılan PUA tabanlı bağlayıcılar kullanılarak baskı formülasyonlarının geliştirilmesi ve uygun UV kürleme şartlarının belirlenmesi ile çevre dostu yeni bir yöntemin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında, UV ile kürlenebilen su bazlı PUA binder içeren pigmentli baskı formülasyonlarının suni deri üzerinde şablon baskı metodu ile uygulanabilirliği ilk defa gösterilmiş ve bu sayede yenilikçi bir metot geliştirilmiştir. UV kürleme sisteminin tekstil suni deri baskı sektöründe yaygınlaştırılabilmesi için gerekli olan bilgi birikimine katkı sağlanmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçların, gelişmekte olan tekstilde UV baskı alanında yapılacak yeni çalışmalara yön vermesi ve su bazlı bağlayıcılar ve UV kürleme teknolojisinin birlikte kullanılmasına dayanan yeni projelerin fikirlerinin oluşumuna katkı sağlayacağı öngörülmektedir.