"EKOLOJİK YÜZEY İŞLEMLERİNİN İĞNE AĞININ FİZİKSEL VE MORFOLOJİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ" başlıklı yüksek lisans tezimin bilimsel etik değer ve kurallara uygun özgün bir çalışma olduğunu ve her türlü hukuki yaptırımı kabul edeceğimi beyan ederim. aksi tespit edilirse. Resul FETTAHOV ve ikinci danışmanım, Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Doç. Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Apre Laboratuvarlarında çalışmalarım sırasında bana yardımcı olan değerli hocam, araştırma görevlisi Onur ATAK'a ve laboratuvar teknisyeni Sayın Onur ATAK'a teşekkür ederim. Fiziksel testler için laboratuvarda çalışmalarım sırasında bana çalışmalarımda yardımcı olan Petek YÖRÜKCÜ'ye teşekkür ederim.
Yardımlarından dolayı Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Araştırma Görevlisi Sabih OVALI'ya teşekkür ederim. Çalışmalarım sırasında manevi desteği, malzeme temini ve çeviri konularındaki yardımları için Tekstil Mühendisi arkadaşım Seçil DEMİRAL'e, malzeme temini konusunda yardımlarından dolayı Kimya Mühendisi Emine EYÜPOĞLU YILMAZ ve Tekstil Mühendisi Engin KARADAĞ'a teşekkür ederim. . Yöntemlerle işlem görmüş ısırgan otu ipliği yüzeyinin FTIR analizi... 53 35. a) Gardgo PGX gonyometresi (Yüzey gerilimi ölçüm cihazı) b) Gonyometre.
GİRİŞ
ISIRGAN OTU
Özellikleri ve Kullanım Alanları
- Isırgan Otunun Genel Özellikleri
- Isırgan Otunun Temel Kimyasal İçeriği
- Isırgan Otunun Yetiştiği Bölgeler
- Isırgan Otunun Kullanım Alanları
- Isırgan Otu Lifinin Tekstilde Kullanımı
Ören yerinde, yol kenarlarında, sur diplerinde, açık ormanlık alanlarda, dere ve yol kenarlarında kendiliğinden yetişmektedir (Baytop, 1963; Ayan vd., 2006; Çalışkan ve Ayan, 2011; Akgül vd., 2011). Urticaurens, Urtica pilulifera ve Urtica dioica türleri (Şekil 2) Anadolu'da yetişmektedir (Ayan ve ark., 2006; Alpaslan, 2013). Bu üç türün etki mekanizmaları ve kimyasal özellikleri birbirine yakındır (Ayan ve ark., 2006). ) ve bu üç türde tekstil üretiminde lif kaynağı olarak kullanılabilir (Alpaslan, 2013).
Bitki aynı zamanda çok yıllıktır ve birçok yan kök üreten rizomlara sahiptir (Ayan ve ark., 2006). Isırgan otu bitkisinin kozmetik sektöründe en yaygın kullanımı saç dökülmesine karşı şampuan ve serum üretimidir (Ayan ve ark., 2006; Özbey, 2013). Isırgan otu bu özellikleriyle hem tıbbi hem de lif bitkisi olarak kullanım açısından büyük bir potansiyele sahiptir (Ayan ve ark., 2006; Çalışkan ve Ayan, 2011; Akgül ve ark., 2011).
Tekstil Lifi Amaçlı Isırgan Otunun Tarımı
- Toprak İsteği
- İklim İsteği
- Gübreleme
İklime uyum konusunda özel bir gereksinimi olmayan ısırgan otu bitkisi, kuzey ve güney yarımkürelerin ılıman bölgelerinde güçlü bir şekilde yetişmektedir (Ayan vd., 2006; Kurban vd., 2011; Kurban, 2012). Kullanılan su miktarına ilişkin kesin veriler bulunmamakla birlikte ısırgan otu için en uygun tarla koşulları ile ilgili yayınlarda sıcaklık sınırları da bulunmaktadır. Donmaya dayanıklıdır ancak aşırı kurak bölgelerde bitki verimi azalır (Ayan ve diğerleri, 2006; Kurban ve diğerleri, 2011; Kurban, 2012).
Toprağın azot içermesi halinde yetiştirilen ürün miktarında artış olduğu, kullanılan gübrelerin azot ve fosfat içermesi durumunda ise daha faydalı olduğu görülmüştür (Özbey, 2013).
ISIRGAN OTU LİFİ
Tarihte Isırgan Otu, Üretimi ve Özellikleri
- Tarihte Isırgan Otu
- Isırgan Lifinin Üretim Aşamaları
- Isırgan Otunun Hasatı
- Havuzlama (Çürütme)
- Zamk Çıkarma
- Kırma ve Temizleme
- Tarama
- İplik Eğirme
- Isırgan Lifinin Özellikleri
- İçi Boşluklu (Hallow) Yapı
- Isırgan Lifinin Ayırt Edilmesi
- Tekstil Sanayinde Kullanılmak Üzere Isırgan Otu Yetiştiriciliğinin Avantajları Avantajları
- Isırgan Lifinden Elde Edilecek Tekstil Ürünlerinin Özellikleri
- Literatür Özeti
İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra daha ucuz ve işlenmesi daha kolay olan kimyasal liflerin ortaya çıkmasıyla ısırgan otu lifi unutuldu (Baltina ve diğerleri, 2012). Isırgan otu bir lif bitkisi olarak binlerce yıldır kullanılmaktadır ve onun lifi belki de tüm bitki lifleri arasında en uzun ve en ipeksi olanıdır (Ayan ve ark., 2006). Ancak Vetter ve arkadaşları (1996), farklı hasat tarihlerinde yaptıkları denemelerde, lif ısırganının en yüksek sap verimine ulaştığında bitkinin üst kısımlarında hala tomurcukların bulunduğunu göstermiştir.
Parçalama işlemi, kurutulmuş sapları yatay oluklu silindir çiftleri arasından geçirerek ağaç dokusunu küçük parçalara ayırmayı ve liflerin farklı amaçlar için birleştirilmesine olanak sağlamayı amaçlamaktadır (Kurban ve diğerleri, 2011; Özbey). , 2013). Bu işlemde henüz açılmamış lif demetleri açılarak (Özbey, 2013) tüm lifler birbirine paralel olarak dizilerek istenilen kalınlıkta iplik eğirilir (Kurban vd., 2011; Özbey, 2013). . . Bitkilerin epidermis ve kabuk kılıfları arasında yer alan Lys lifleri tek bir hücreden değil, çok sayıda hücreden oluşan bir lif demetidir (Başer 1992; Babaoğul ve ark., 2010).
Keten ve kenevire benzer şekilde ısırgan otu lifleri, kabuk katmanının dışındaki katmanda gövde uzunluğu boyunca yüzeyin altına uzanır (C.R. Vogl ve A. Hartl, Baltina ve diğerleri, 2012'de alıntılanmıştır). Isırgan otundan elde edilen lif, bir tekstil lifi için gerekli tüm şartları karşılamaktadır (Kurban vd., 2011). Lif esneme davranışı, lif inceliği ve uzunluğu tekstil işlemlerine uygundur (Kurban vd., 2011; Özdemir ve Tekoğlu, 2012).
Hartl ve Vogl (2002), Avusturya'da yetişen beş ısırgan otu kolonisi türü üzerinde yaptıkları çalışmada, organik olarak üretilen ısırgan otunun lif veriminin ekimin üçüncü yılında azaldığını bulmuşlardır. Bredemann (1959), Dreyer ve diğerleri (1996), Vetter ve diğerleri (1996), Schmidtke ve diğerleri (1998) ve Francken-Welz ve diğerleri (1998) tarafından yapılan çalışmalarda elde edilen ve bildirilenlerden daha yüksek olduğunu bildirmişlerdir. .(1999). Lanzilao ve diğerleri (2016), Himalaya dev ısırgan otunu (Girardinia divifolia L.) Avrupa ısırgan otu (Urtica dioica L.) ile karşılaştırarak morfolojik, karakteristik ve fiziksel özelliklerini araştırmışlardır. Baltina ve diğerleri (2012), yaptıkları çalışmada da aynı eğilimin gözlemlendiğini ve dört yaşındaki bitkilerden (2007) elde edilen liflerin mukavemetinin, üç yaşındaki bitkilere (2008) kıyasla %30 oranında arttığını bildirmişlerdir.
Lanzilao ve diğerleri (2013), ısırgan otundan elde edilen lifleri yüksek performanslı giysiler için sürdürülebilir bir lif olarak, liflerin mekanik özelliklerinin tekstil performansını artırmak amacıyla farklı NaOH konsantrasyonlarıyla işleyerek araştırmışlardır. Kurban (2012), “Isırgan Otu Lifinden Üretilen Kumaşların Ön İşlem Süreçlerinin Araştırılması” başlıklı tezinde, ısırgan otu lifi esaslı kumaşların beyazlık, hidrofiliklik ve mukavemet değerlerini, seçilmiş bazı ağartma maddeleri ve bunların kombinasyonlarını kumaşlara uygulayarak araştırmıştır. örnek örnekler. . Özbey (2013) “Isırgan Otu Lifleriyle Elde Edilen Tekstillerde Görsellik” başlıklı tezinde kumaş örneklerini altı farklı çözgü ve atkı ipliği ve dört ana örgü kullanarak dokuduğunu belirtmiştir. Isırgan otu ipliği günümüzde kullanılan pamuk, keten ve ipek gibi doğal ve değerli bir elyaftır. Onunla kumaş yapıldığını bildirdi.
MATERYAL ve YÖNTEM
- Materyal
- İplik Numara Tayini
- Çalışmanın Amacı
- Yöntem
- Yüzey İşlemi Sonrasında Boyut ve Gramaj Değişiminin İncelenmesi
5 g/L NaOH (sodyum hidroksit) ile geleneksel işlemi gerçekleştirmek için (Şekil 19), 2 L'lik bir likör hazırlandı ve ısırgan otu ipliğinden hazırlanan numune, ekstraksiyon yöntemine (Flotte Oranı) göre bu likörde işlendi: 1/22) 23°C'de 30 dakika süreyle. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune bu likör içerisinde ekstraksiyon yöntemine göre (Float oranı: 1/32) 23 ºC'de 30 dakika süreyle muamele edildi. CH3COOH (%80) (Asetik asit) ile klasik prosesin yapılabilmesi için %80 CH3COOH (Asetik asit) bir kap içerisinde 2 L olarak hazırlandı.
Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune bu sıvı içerisinde ekstraksiyon yöntemi (Flotte Oranı: 1/29) kullanılarak 23 ºC'de 40 dakika süreyle muamele edildi. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune ekstraksiyon yöntemi (Flotte Oranı: 1/28) kullanılarak ultrasonik banyoda 25 ºC sıcaklıkta 20 dakika süreyle işlendi. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune ekstraksiyon yöntemine göre (Flotte Oranı: , 1/22) ultrasonik banyoda 25 ºC sıcaklıkta 20 dakika süreyle işlendi.
CH3COOH'un (%80) (Asetik asit) ultrasonik banyoda işlenmesi için, ultrasonik banyoda 2 L sıvı içinde %80 CH3COOH (Asetik asit) hazırlandı. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune ve meyve suyu ısıya dayanıklı bir behere konularak mikrodalga enerjisi ile ekstraksiyon yöntemine göre (Filo Oranı: 1/62) 60 ºC'de 5 dakika süreyle işleme tabi tutuldu. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune ve meyve suyu ısıya dayanıklı bir behere konularak ekstraksiyon yöntemine göre (Filo oranı: 1/43) mikrodalga enerjisi ile 60 ºC'de 5 dakika süreyle işleme tabi tutuldu.
Mikrodalga enerjisi kullanarak CH3COOH (%80) (Asetik asit) uygulamak için ısıya dayanıklı bir beher içinde 1 L %80 CH3COOH (Asetik asit) hazırlandı. Isırgan otu ipliğinden hazırlanan numune, CH3COOH (%80) içerisinde 60 ºC'de ekstraksiyon yöntemine göre (Float oranı: 1/62) mikrodalga enerjisi ile 5 dakika muamele edildi. Deneysel çalışmada kullanılan tüm numuneler 25 ºC'de 15 dakika distile (saf) su ile durulandıktan sonra oda sıcaklığında düz bir yüzeyde kurutuldu (Şekil 22-23).
Isırgan otu ipliğinden oluşturulan çok eksenli iplik numunelerine uygulanan yüzey işlemleri, ısırgan otu ipliğinde şişmeye ve bu şişmeye bağlı olarak numunelerin boyutlarında %10'a varan küçülmelere ve yüzeyi dokulayan ipliklerdeki kaymalara neden olmuştur. Şekil 24'te görüldüğü gibi dalgalı bir görünüm kazanmıştır.
Ağırlık Değişimi Grafiği
- İplik Kopma Mukavemeti ve Uzama Oranının Tespit Edilmesi
- İplik Sürtünme Dayanımı Testi
- FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) Analizleri
- Temas Açısı Testi
- SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) Analizleri
Şekil 25'teki grafikten görülebileceği gibi, ısırgan otu ipliklerinin farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit ve asetik asit ile işlenmesi, iplik üzerindeki etkiler arasında değişen bir ağırlık kaybıyla sonuçlandı. Farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile muamele edilen ısırgan otu ipliğinin, gelişmiş kopma mukavemeti ve daha fazla uzama gösterdiği bulunmuştur. Kopma mukavemeti sonuçlarına göre ısırgan otu ipliği mukavemetinde konvansiyonel, ultrasonik ve mikrodalga yöntemlerle yapılan yüzey işlemlerinden sonra %1 ila %3 arasında değişen bir iyileşme görülmüştür.
Yine Tablo 8'de uzama oranlarındaki değişim incelendiğinde konvansiyonel, ultrasonik ve mikrodalga yöntemlerle uygulanan yüzey işlemlerinden sonra ısırgan otu ipliğinin kopma uzamasında iyileşme olduğu görülmektedir. En etkili iyileşmenin %28,8 oranla mikrodalga enerjisi kullanılarak 5 g/L sodyum hidroksit ile işlenmesi sonucunda elde edildiği görülmektedir. Tablo 9, farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile yapılan işlemin, ısırgan otu ipliğinin sürtünme mukavemeti değerini tüm işlemlerde iyileştirdiğini göstermektedir.
Bu çalışmada farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile muamele edilen ısırgan otu ipliğinin 4000 cm-1 bandına kadar pik değerleri araştırıldı. 2800-3000 cm-1'deki pikler, geleneksel yöntemler, ultrasonik ve mikrodalga ile farklı konsantrasyonlarda NaOH (5 g/L ve 10 g/L) ve CH3COOH (%80) ile muamele edilen yüzey ısırgan otu liflerinin CH gerilimleri olarak yorumlanabilir. . Deneysel çalışmada Gardgo PGX gonyometre cihazı kullanılmıştır (Şekil 35). Şekil 35: a) Gardgo PGX Açıölçer (Yüzey gerilimi ölçüm cihazı) b) Açıölçer çalışıyor.
Tablo 10'daki değerler incelendiğinde 102° temas açısına sahip ham ısırgan otu ipliğinin hidrofobik (sudan nefret eden) karaktere sahip olduğu görülmektedir. Ancak uygulanan tüm yüzey işlemleri sonucunda ısırgan otu ipliğinin temas açısının 90°'nin altına düştüğü tablodaki değerlerden görülebilmektedir, bu da ısırgan otu liflerinin hidrofilik (emici) bir karakter kazandığı anlamına gelmektedir. Geleneksel, ultrasonik ve mikrodalga yöntemlerle farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit ve asetik asit (%80) ile muamele edilerek morfolojisi incelenen ısırgan otu liflerinin SEM mikrografları aşağıda gösterilmiştir (şekil).
Ham ısırgan otu lifinin SEM yüzey morfolojisi, farklı konsantrasyonlarda ve yöntemlerde sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile muamele edilmiş ısırgan otu lifi yüzeyinin SEM yüzey morfolojisi ile karşılaştırıldı. ısırgan otu liflerinde etkili olduğu gösterilmiştir.
BULGULAR VE TARTIŞMA
Farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit (5 g/l ve 10 g/l) ve asetik asit (%80) ile yüzey işlemine tabi tutulan ısırgan otu ipliğinin sürtünme direnci testinin sonuçlarını incelediğimizde deneysel bir çalışmanın sonucu olarak; Isırgan otu ipliğinin mukavemetinde farklı derecelerde sürtünmede bir iyileşme gözlenirken, en küçük etkinin asetik asit ile muameleden sonra, en iyi etkinin ise 10 g/L sodyum hidroksit ile muameleden elde edildiği görülmektedir. Mikrodalga enerjisini kullanarak %35,52'lik bir iyileşme sağladık. FTIR görüntülemede farklı konsantrasyonlarda sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile muamele edilen ısırgan otu ipliğinin 4000 cm-1 bandına kadar pik değerleri araştırıldı. Ham ısırgan otu ipliğinin SEM yüzey morfolojisi, farklı konsantrasyon ve yöntemlerde sodyum hidroksit (5 g/L ve 10 g/L) ve asetik asit (%80) ile muamele edilen ısırgan otu liflerinin SEM yüzey morfolojisi ile karşılaştırıldı.
Tekstil Malzemelerinde Akışkan Transfer Mekanizmaları ve Ölçme Yöntemleri, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi http://www.teknolojikarastirmalar.com/ 30 Kasım 2016. İpliklerde Sürtünme Özelliği: Önemi ve Ölçme Yöntemleri, Textile and Engineer Dergisi, Yıl 16- P: 73 -74, https: //scholar.google.com.tr/ 10 Temmuz 2016. Poster sunumu, Cambridge Üniversitesi, Mühendislik Bölümü http://www.ifm.eng.cam.ac.uk/ 4 Ekim 2015 .
Temas Açılı Polimer İzolatörlerin Yüzey Özelliklerinin Araştırılması, İstanbul Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, 2008 http://www.emo.org.tr/ 4 Aralık 2016. Isırgan Otu (Urtica dioica L.) ve Endüstride Kullanımı Doğu Karadeniz Bölgesi, Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Sempozyumu 13-15 Eylül 2012, Tokat, s. Toplam karma rasyona ısırgan otu (Urtica dioica) samanı ilavesinin süt veren süt ineklerinde performans ve işkembe fonksiyonu üzerine etkisi, Hayvan yemi bilimi ve teknoloji http:// /www.sciencedirect.com /28. Aralık 2016.
Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli, 85 s., http://www.yok.gov.tr/ 02 Mart Isırgan Otu Lifleri ve Özellikleri, Tekstil. Himalaya Dev Isırgan Otu (Girardinia Diversifolia L.) Lifinin Morfolojik ve Fiziksel Özelliklerinin Avrupa Isırgan Otu (Urtica dioica L.) İle Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi, Malzeme Mektupları http://www.sciencedirect.com/ 28 Aralık 2016. Urtica Pilulifera L. Isırgan Otu)'nun Ekolojik Koşullarda Tarımsal ve Kalite Özellikleri Bornova, İstanbul Eczanesi. 2014), Himalaya Dev Isırgan Otu'nun (Girardinia Diversifolia) İşlenmesi ve Tekstil Uygulamalarındaki Potansiyel Kullanımları, www.academia.edu /28 Aralık 2016.
Brandnetelblaar (Urtica dioica L.): Buitengewone groentemedisyne, Journal of Herbal Medicine http://www.sciencedirect.com/ 28 Aralık 2016.
