T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEKSTİL YÜZEYLERİNİN ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI Umut Burak ALTINOK Danışman: Prof. Dr. Fatma GÖKTEPE YÜKSEK LİSANS TEZİ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ISPARTA 2008

2 Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğü ne, Bu çalışma jürimiz tarafından TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI' nda oy birliği ile YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Başkan:Prof. Dr. Gabil ABDULLA Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Üye : Prof. Dr. Fatma GÖKTEPE Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Üye : Yrd. Doç. Dr. Sema PALAMUTÇU Pamukkale Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanı ONAY Bu tez 28/03/2008 tarihinde yapılan tez savunma sınavı sonucunda, yukarıdaki jüri üyeleri tarafından kabul edilmiştir..../.../20... Prof. Dr. Fatma KOYUNCU Enstitü Müdürü

3 İÇİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER. i ÖZET iii ABSTRACT. iv ÖNSÖZ. v ŞEKİLLER DİZİNİ... Vii ÇİZELGELER DİZİNİ. x 1. GİRİŞ Teknik Tekstiller Teknik Tekstillerin Uygulama Alanları Tıbbi Tekstiller İmplante Edilemeyen Materyaller Vücut Dışı (Ekstrakorporal) Aletler İmplante Edilebilir Materyaller Bakım/Hijyen Ürünleri Tıbbi Tekstil Ürünlerinde Kullanılan Elyaf Türleri Antibakteriyel Aktivite Teriminin Tanımı Tekstil Yüzeylerindeki Bakteri Atakları Antibakteriyel Tekstil Yüzeylerini Oluşturma Yöntemleri Liflere Antibakteriyel Özellik Kazandırma Yöntemleri Antibakteriyel Ajan Olarak Kullanılan Kimyasallar KAYNAK ÖZETLERİ MATERYAL ve YÖNTEM Tekstil Yüzeyleri İçin Kullanılan Uluslararası Antibakteriyel Test Standartları AATCC 147 Antibakteriyel Test Metodu AATCC 147 Test Metodunun Uygulanması AATCC 100 Antibakteriyel Test Metodu AATCC 100 Test Metodunun Uygulanması JIS 1902 Antibakteriyel Test Metodu JIS 1902 Test Metodunun Uygulanması Bölüm I : Bazı Tekstil Liflerinin Antibakteriyel Özelliklerinin Tespiti 31 i

4 Polyester Lifleri Viskon Elyafı Pamuk Elyafı Bambu Elyafı Antibakteriyel Testler İçin Numune Hazırlama Bölüm II: % 100 Pamuklu Dokuma Kumaşlara Antibakteriyel Özellik Kazandırma Kitin (Chitin) ve Kitosan (Chitosan) Kitosan Polimeri ile Antibakteriyel Özellik Kazandırma Düşük Moleküllü Kitosan Orta Moleküllü Kitosan Yıkama Testi Aleovera Bitkisi Antibakteriyel Bitim İşlemlerinde Kullanılan Yöntemler Aleovera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonunun Hazırlanması Akrilik Reçinesiz Uygulamalar Akrilik Reçineli Uygulamalar Yıkama Testi Mikro Kapsül Sayımı ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Antibakteriyel Test Sonuçları Bambu, Pamuk, Polyester ve Viskon Liflerinin Antibakteriyel Test Sonuçları Aleovera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonu Uygulanan Kumaşların Antibakteriyel Test Sonuçları Kitosan Polimeri ile Muamele Edilen Kumaşların Antibakteriyel Test Sonuçları Mikro Kapsül Miktarları Genel Değerlendirme ve Tartışma SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ. 97 ii

5 ÖZET Yüksek Lisans Tezi TEKSTİL YÜZEYLERİNİN ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI Umut Burak ALTINOK Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Jüri: Prof. Dr. Fatma GÖKTEPE (Danışman) Prof. Dr. Gabil ABDULLA Yrd. Doç. Dr. Sema PALAMUTÇU İki bölüm halinde gerçekleştirilen çalışmanın birinci bölümünde öncelikle tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliklerini belirlemede kullanılan test standartları ve bunların uygulama teknikleri belirlenerek, bazı doğal ve yapay elyaftan mamül tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özellikleri incelenmiştir. Tez çalışmasının ikinci bölümünde ise % 100 pamuklu dokuma kumaşların, aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu ve farklı molekül ağırlıklarına sahip kitosan polimerleri ile muamele edilmesi suretiyle antibakteriyel özellik kazandırılmasına yönelik çalışmalar yer almaktadır. Ayrıca bu bölümde aleovera mikro kapsül yöntemi ile üretilen kumaşlara çok tekrarlı yıkama testleri uygulanarak, yıkama suyundaki mikro kapsül sayılarının salınım miktarları da tespit edilmiştir. Yıkama sonucundaki salınım miktarları, kumaşların tespit edilen antibakteriyel aktivite özelliği ile mukayese edilerek, aralarındaki ilişki ortaya konmuştur. ANAHTAR KELİMELER: Antibakteriyel Özellik, Antibakteriyel Test, Kitosan (Chitosan), Mikro kapsül, Aleovera. 2008, 97 sayfa iii

6 ABSTRACT M.Sc. Thesis AN INVESTIGATION OF ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF TEXTILES Umut Burak ALTINOK Süleyman Demirel University Institute of Natural and Applied Sciences Textile Engineering Department Thesis Committee: Prof. Dr. Fatma GÖKTEPE (Supervisor) Prof. Dr. Gabil ABDULLA Asst. Prof Dr. Sema PALAMUTÇU In the first part of this thesis work, following the investigation of international antibacterial test standards and their application techniques applied on textile surfaces, the antibacterial properties of textile surfaces, produced from some natural and man-made fibers, were investigated. In the second part of this work, the antibacterial activity of woven fabrics (100 % cotton) treated by chitosan solution with aleovera microcapsulate and chitosan polymer was investigated. Also in this part, the amount of released microcapsules in washing water following multi-cycle washing tests of these fabrics was determined. The test results showed that there is a relationship between the antibacterial property and the amount of microcapsulate release. KEYWORDS: Antibacterial Property, Antibacterial Test, Chitosan, Microcapsulate, Aloevera. 2008, 97 pages iv

7 ÖNSÖZ Yapılan bilimsel çalışmalar sayesinde gelişen teknoloji ile insanların yaşam standartlarındaki artış her geçen gün daha da yükselmektedir. Bu yükseliş nedeniyle beklentiler artmaya devam ederken, piyasadaki firmalar da bu artan beklentileri karşılayabilmek için daha ucuz, daha etkili ve uzun soluklu ürünleri piyasaya çıkarmak için birbirleriyle yarışmaktadırlar. Bu yarışın yaşandığı iş kollarından biri de tekstil sektörüdür. Firmalar, gelen talepler doğrultusunda daha konforlu, daha pratik, daha ucuz ve en önemlisi daha hijyenik ürünler üzerinde yeni çalışmalar yaparak, insanların beklenti ve ihtiyaçlarını karşılamaya çalışmaktadırlar. Antibakteriyel tekstiller ise bu yöndeki çalışmalar sonucunda ortaya çıkan ürünlerden birisidir. Antibakteriyel tekstiller denilince; hem insan sağlığını tehdit eden, hem de kumaş performansını ve konfor özelliklerini azaltan mikro organizmalara karşı etkili ürünler düşünülmelidir. Tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliğini belirlemeye yönelik bu çalışmanın gerçekleşmesinde bilgi, tecrübe ve alt yapıları ile bu çalışmayı destekleyen ve çalışmalarımın bir kısmını gerçekleştirdiğim Valencia Politeknik Üniversitesi ne (İspanya), Erasmus öğrenci değişim programı ile gitmemde büyük etkisi olan değerli danışman hocam Sayın Prof. Dr. Fatma GÖKTEPE ye, istek ve şikayetlerimi dinleyerek, çalışmalarımda ilgi ve desteklerini esirgemeyen hocam Sayın Doç. Dr. Özer GÖKTEPE ye (Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanı), geniş bilgi, tecrübe ve yönlendirmeleriyle antibakteriyel testlerin Üniversitemiz bünyesinde yapılabilmesine katkıda bulunan Sayın Yrd. Doç. Dr. Emel Sesli Çetin e (Süleyman Demirel Üniversitesi, Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji Bölümü Öğretim Üyesi) ve Yrd. Doç. Dr. Selçuk Kaya ya (Süleyman Demirel Üniversitesi, Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji Bölümü Öğretim Üyesi), benzer şekilde antibakteriyel testlerin yapılabilmesine önemli destek sağlayan Sayın Yrd. Doç. Dr. Gülgün TINAZ a (Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi), çalışmanın yürütülmesi ve tamamlanması aşamalarında YL 155 no lu proje kapsamında önemli destek ve katkılarından dolayı Süleyman Demirel Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi ne, deneyler v

8 sırasında kullanılan bakterilerin temin edilmesi konusunda yardımlarını esirgemeyen Sayın Sevim Atmaca Razaq a (Ekoteks Labratuvarı Teknik Müdürü), İspanya da deneysel çalışmalarda yardımlarını esirgemeyen ve danışmanlık yapan Sayın Maria Angeles Bonet Aracil ve Pablo Monllor Perez e (Valencia Politeknik Üniversitesi, Tekstil Bölümü Öğretim Üyeleri), manevi ve teknik desteklerinden dolayı A. Selcen Adamhasan a ve her zaman yanımda olarak maddi ve manevi desteklerini benimle paylaşan sevgili anne ve babama teşekkürlerimi arz ederim. Umut Burak ALTINOK vi

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil Yılında Dünyada Tüketilen Teknik Tekstillerin Dağılım Grafiği... 3 Şekil Yılları Arasında Tahmini Olarak Tüketilmesi Beklenen Tıbbi Tekstil Miktarı... 4 Şekil 1.3. Tıbbi Tekstillerin Üretim Şeması.. 5 Şekil 1.4. Antibakteriyel Ajanlarla Muamele Sonrasındaki Bakteri Miktarlarının Değişimi.. 13 Şekil 1.5. Yüzeye Kaplanmış Ajanlar İle Oluşturulmuş Antibakteriyel Elyaf Kesiti. 15 Şekil 1.6. Ajanların Kimyasal Birleşme İle Oluşturduğu Antibakteriyel Lif Kesiti Şekil 3.1. AATCC 147 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması. 26 Şekil 3.2. AATCC 100 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması 28 Şekil 3.3. JIS 1902 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması Şekil 3.4. Bambu Bitkisinin Enine Kesiti Şekil 3.5. Bambu Elyafı Elde Edilme Aşamaları Şekil 3.6: İplik Üretiminde Kullanılan Rieter G 10 Ring İplik Makinesi Şekil 3.7. Yuvarlak Çorap Örme Makinesinden Bir Görünüm Şekil 3.8. Kitin ve Glikozun Moleküler Yapısı.. 47 Şekil 3.9. Kitin, Kitosan ve Selülozun Kimyasal Yapısı 48 Şekil Kitosan ile İşlem Görmüş Kumaşın SEM Görüntüsü (7,5 g/l Konsantrasyona Sahip Düşük Moleküllü) 50 Şekil Kitosan ile İşlem Görmüş Kumaşın SEM Görüntüsü (7,5 g/l Konsantrasyonlu Sahip Orta Moleküllü) Şekil Aleovera Bitkisi Yaprağının Enine Kesiti 54 Şekil Uygulamada Kullanılan Fulard Makinesinden Bir Görünüm Şekil Uygulamada Kullanılan SEM (Scanning Electron Microscopy) Cihazından Bir Görünüm Şekil ALV nin SEM görüntüsü 58 Şekil ALV nin SEM Görüntüsü. 59 Şekil Uygulamada Kullanılan Linitex Yıkama Makinesinden Bir Görünüm Şekil ALV nin 1.Yıkamadan Sonraki SEM Görüntüsü.. 61 Şekil ALV nin 10.Yıkamadan Sonraki SEM Görüntüsü.. 61 vii

10 Şekil Mikro kapsül Sayımı için Kullanılan Yıkama Suyu Numuneleri Şekil Uygulamada Kullanılan Beckman Sayım Makinesinden Bir Görünüm.. 63 Şekil 4.1. Bambu Elyafından Mamül Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü.. 65 Şekil 4.2. Viskondan Mamül Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü. 66 Şekil 4.3. Pamuktan Mamul Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü. 66 Şekil 4.4. Polyesterden Mamul Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü 67 Şekil 4.5. Pamuk, Bambu, Polyester ve Viskon Liflerinden Mamül Kumaşların AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonuçlarının Karşılaştırılmalı Görüntüleri Şekil 4.6. Bambu Elyafının JIS 1902 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü Şekil 4.7. ALV Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil 4.8. ALV Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü 69 Şekil 4.9. ALV 2 Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü 69 Şekil ALV Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü.. 70 Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Pozitif Bakteri İle 0 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Pozitif Bakteri İle 24 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler.. 71 Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Negatif Bakteri İle 0 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler 72 Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Negatif Bakteri İle 24 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler Şekil ,75 g/ L. Konsantrasyonda, Düşük Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147) viii

11 Şekil ,5 g/ L. Konsantrasyonda, Düşük Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147).. 74 Şekil ,75/ L. Konsantrasyonda, Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147).. 75 Şekil ,5 g./ L. Konsantrasyonda, Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147). 75 Şekil ,5 g/l Konsantrasyondaki Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaşın Pozitif Bakteri ile Test Edilmesi Sonucu Elde Edilen Görüntü. 76 Şekil ,5 g/l Konsantrasyondaki Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaşın Pozitif Bakteri ile Test Edilmesi Sonucu Elde Edilen Görüntü.. 76 Şekil ALV 1 Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil ALV 1 Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı. 79 Şekil ALV Kumaşındaki Her Yıkama İçin Kumaştan Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı 80 Şekil ALV Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı. 81 Şekil ALV 2 Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil ALV 2 Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı 84 Şekil ALV Kumaşındaki Her Yıkama İçin Kumaştan Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Mikro Kapsül Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil ALV Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı Şekil Aleovera Mikro Kapsül Uygulanmış Her Bir Kumaş İçin Toplam Mikro Kapsül Salınım Miktarı ix

12 ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa Çizelge 1.1. Bölgelere Göre Teknik Tekstillerin Tüketim Tahminlerin. 2 Çizelge 1.2. İmplante Edilemeyen Materyaller.. 6 Çizelge 1.3. Ekstrakorporal Aletler 7 Çizelge 1.4. İmplante Edilebilen Materyaller... 8 Çizelge 1.5. Bakım/Hijyen Ürünleri... 9 Çizelge Static ve Cidal Ajanların Özelliklerinin Kıyaslanması 13 Çizelge 1.7. Bakterilerin Patojenik Durumları ve Neden Oldukları Hastalıklar. 14 Çizelge 1.8. Tekstilde Kullanılan Bazı Antibakteriyel Kimyasallar.. 16 Çizelge 3.1. Pamuk Mukavemet Değer Aralıkları.. 37 Çizelge 3.2. Pamuk Lifinin Kimyasal Yapısı Çizelge 3.3. Yaygın Olarak Kullanılan Bambu Liflerinin İncelik ve Uzunluk Değerleri. 43 Çizelge 3.4. Pamuk ve Bambu Fitillerinden İplik Yapılması ile İlgili Teknik Veriler 45 Çizelge ,5 gr/l. Konsantrasyon için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi. 49 Çizelge ,75 gr/l. Konsantrasyon için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi.. 50 Çizelge ,5 gr/l. Konsantrasyonu için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi.. 51 Çizelge ,75 gr/l. Konsantrasyonu için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi. 51 Çizelge 3.9. Kumaşlara Uygulanan Yıkama Test Miktarları 52 Çizelge Antibakteriyel Özellik Kazandırılan Kumaşın Teknik Bilgileri 55 Çizelge Aloevera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonunun Seyreltilme Reçetesi Çizelge Akrilik Reçinesiz Kumaş İçin Fulard Sonrası Ağırlık Değişimi 57 Çizelge Akrilik Reçineli Kumaş İçin Fulard Sonrası,Ağırlık Değişimi 58 Çizelge Çalışmada Kullanılan Numune Kodlarına Ait Açıklamalar 59 Çizelge Kumaşlara Uygulanan Yıkama Testi Tekrarları 62 x

13 Çizelge 4.1. AATCC 100 Test Standardı ile Elde Edilen Sonuçlar 70 Çizelge 4.2. ALV 1 Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınım Adetlerinin Büyüklüklerine Göre Dağılımı Çizelge 4.3. ALV Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklerine Göre Dağılımı.. 79 Çizelge 4.4. ALV 2 Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklerine Göre Dağılımı 82 Çizelge 4.5. ALV Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklere Göre Dağılımı. 84 xi

14 1. GİRİŞ Tekstil sektörü; ülkemiz ekonomisinin en önde gelen girdisini oluşturmaktadır. Öte yandan, Türkiye nin konum itibariyle Avrupa ve Orta Doğu pazarlarına yakınlığı, dinamik ve ekonomik iş gücü ile de her geçen gün büyümesi beklenen önemli bir sektör olarak görülmektedir. Bu önemi korumak ve arttırmak için ise değişen pazar şartları ve gelişen teknolojiye ayak uydurmak; beklentilerin ve taleplerin dikkate alınması gerekmektedir. Geçtiğimiz yüzyılda gerçekleşen gelişmelerle insanların yaşam tarzlarındaki kalite standartları önemli ölçüde ilerleme göstererek, konfor ve temizlik konusundaki hassasiyetler büyük oranda artmıştır. İnsanların beklentileri; halka açık alanlarda çok daha temiz, evlerinde ise daha hijyenik ortamlar arama yönünde gelişmiştir. Normalde yer yüzünde var olan mikro organizmalar, insan vücudu ve yaşam alanlarımız olan çevreyle doğal bir uyum içerisinde yaşamaktadır. Bu uyum zaman zaman mikro organizmaların kontrolsüz ve hızlı bir şekilde çoğalmalarıyla ciddi sorunlar yaratabilecek konuma gelebilmektedir. Buna bir de patojenik bakterilerin yarattığı tehlike de eklenince; hijyen konusunun ne derece hassasiyet taşıdığı rahatlıkla anlaşılmaktadır. Bu tez çalışmasında öncelikle tekstil yüzeylerinin antibakteriyel olup olmadığını tespite yönelik uluslararası test standartları incelenmiş, akabinde sektörde yaygın olarak kullanılan bazı doğal ve yapay liflerin antibakteriyel etkileri incelenmiştir. Bunun yanı konvansiyonel tekstil yüzeylerine antibakteriyel özellik kazandırılması amacıyla farklı kimyasallar ve tekniklerin etkileri de araştırılmıştır. Çalışmanın deneysel bölümleri Süleyman Demirel Üniversitesi ve Valencia Politeknik Üniversitesi (İspanya) laboratuarlarında gerçekleştirilmiştir Teknik Tekstiller Teknik tekstiller, son yıllarda kaydettiği büyüme oranıyla, tekstil ve konfeksiyon sanayinin önemli bir bölümünü oluşturmaya başlamıştır. Çizelge 1.1 de teknik tekstillerin dünyada çeşitli bölgelere göre tüketim miktarları tahmini olarak belirtilmiştir (Emek, 2004). Teknik tekstiller, tekstil endüstrisinin en dinamik ve en ümit verici alanı olarak görülmektedir. 1

15 Gün geçtikçe bu alanda yeni ürünler, yeni süreçler, yeni malzemeler üretilmekte ve pazara sunulmaktadır ( Çizelge 1.1. Dünyada Çeşitli Bölgelere Göre Teknik Tekstillerin Tüketim Tahminleri ( 1000 Ton) Teknik tekstil ifadesi, 1980 li yıllarda görünüş ve estetik özelliklerinden ziyade, teknik özellikleri ve performansları için geliştirilen ve çeşitliliği her geçen gün artan ürünler ve üretim tekniklerini tarif etmek üzere ortaya konmuş bir terimdir. Zira, bu hızla büyüyen sahanın zenginliğini ve karmaşıklığını ifade etmekte endüstriyel tekstil terimi kifayetsiz kalınca, onun yerine teknik tekstil terimi geçmiştir. Ancak ABD de halen endüstriyel tekstil terimi de geniş ölçüde kullanılmaktadır ( Teknik Tekstillerin Uygulama Alanları Özellikle uzay, havacılık, askeriye, tıp gibi ileri teknolojinin kullanıldığı alanlarda kritik role sahip olan teknik tekstiller, günlük yaşamımızda da spor, gezinti ve eğlence giysileri, döşemeler, mobilyalar, bina ve bina donanımı gibi alanlarda aktif olarak kullanılır hale gelmiştir. Teknik tekstiller; kimyasallara, hava şartlarına ve mikro organizmalara dayanımlı, yüksek mukavemet, yüksek aşınma dayanımı gibi yüksek performans özellikleri gösteren ürünlerdir. Bunun yanı sıra, bu ürünler konvansiyonel tekstillere göre, görünüş ve konforun belirleyici bir kriter olmadığı, pahalı, katma değeri yüksek, filtrelerde kullanılan tekstiller de olduğu gibi her hangi bir malzemenin parçası olarak da kullanılabilen ürünlerdir (Özdemir, 2006). 2

16 Teknik tekstiller kullanım alanlarına göre şu şekilde sınıflandırılır: Taşımacılık Teknik Tekstilleri (Mobiltech), Hijyen ve Tıbbi Teknik Tekstiller (Medtech), Jeotekstiller (Geotech), Endüstriyel Tekstiller (Indutech), Koruyucu Giysiler (Protech), Bina ve İnşaat Teknik Tekstilleri (Builtech), Tarım Teknik Tekstilleri (Agrotech), Aktif Spor ve Boş Zaman Teknik Tekstilleri (Sporttech), Ev Teknik Tekstilleri (Hometech), Ambalaj Teknik Tekstilleri (Packtech), Giyim Teknik Tekstilleri (Clothtec), Ekolojik ve Çevre Teknik Tekstilleri (Byrne, 1997). Şekil 1.1 de yukarıda sınıflandırılmış teknik tekstillerin 2000 yılına ait kullanım oranları % olarak belirtilmiş olup, hijyen ve tıbbi tekstillerin % 9 gibi önemli bir paya sahip olduğu göze çarpmaktadır. Şekil 1.1. Dünyada Tüketilen Teknik Tekstillerin 2000 Yılı İtibari İle Dağılım Grafiği 3

17 Tıbbi Tekstiller Tıbbi tekstiller ve bununla ilgili olan bakım ve hijyen sektörü, tekstil endüstrisinin önemli ve büyüyen bir alanıdır. Söz konusu büyüme ise hem tekstil teknolojisindeki, hem de tıbbi yöntemlerdeki sürekli devam eden ilerleme ve yenilikler sayesinde olmaktadır. Şekil 1.2 de yılları arasında beklenen tahmini büyüme miktarı gösterilmektedir (Czajka, 2005). Şekil Yılları Arasında Tahmini Olarak Tüketilmesi Beklenen Tıbbi Tekstil Miktarı Belirli ihtiyaçları karşılamak üzere üretilen tekstil materyalleri ve ürünleri; mukavemet, esneklik, bazen de nem ve hava geçirgenliği özelliklerinin birlikte istendiği tıbbi ve cerrahi uygulamalar için uygundur. Kullanılan materyaller monofilament veya multifilament iplikler, dokuma, örme, dokusuz yüzey ve kompozit yapılı kumaşlardır. Şekil 1.3 de teknik tekstillerin bir kolu olan tıbbi tekstillere ait genel üretim şeması görülmektedir ( 4

18 Tıbbi Tekstil Ürünleri Mamül Dokuma Örme Saç Örgüsü (Braided) Dokusuz yüzey (Nonwoven) İplik Elyaf Polimer Şekil 1.3. Tıbbi tekstillerin genel üretim şeması Tıbbı tekstil uygulamaları ameliyat ipliklerinden kemik naklinde kullanılan karmaşık kompozit yapılara ve basit temizlik bezlerinden ameliyathanelerde kullanılan gelişmiş koruyucu önlük kumaşlarına kadar çok geniş ve farklıdır. Bu materyaller dört ayrı ve özel uygulama alanına göre sınıflandırılabilir (Özdemir, 2006). İmplante edilemeyen (vücut içine yerleştirilemeyen) materyaller: Yara sargıları, bandajlar, plasterler vs. Vücut dışı (ekstrakorporal) aletler: Yapay böbrek, karaciğer ve akciğer İmplante edilebilen (vücut içine yerleştirilebilen) materyaller: Ameliyat iplikleri, damar greftleri, yapay bağlar ve yapay eklemler vb. Bakım/hijyen ürünleri: Yatak örtüleri, giyecekler, ameliyat önlükleri, kumaşlar, temizlik bezleri vb. 5

19 İmplante Edilemeyen Materyaller Bu materyaller, vücut üzerindeki harici uygulamalarda kullanılmakta olup, deriye temas edebilir ya da etmeyebilirler. Çizelge 1.2 de bu kategoride yer alan tekstil materyalleri ile bu ürünlerde yaygın olarak kullanılan lifler ve üretim yöntemlerine ait bilgiler yer almaktadır. Çizelge 1.2. İmplante edilemeyen materyaller (Rigby ve Anand, 1997) Ürünler Elyaf türü Üretim sistemi Yara sargıları Emici ped Pamuk, viskon Dokusuz yüzey Yara ile temas İpek, polyamid, viskon, polietilen Örme, dokuma, dokusuz yüzey eden tabaka Zemin materyali Viskon, plastik film Dokusuz yüzey, dokuma Bandajlar Basit Pamuk, viskon, polyamid, Dokuma, örme Elastik/elastik Elastomerik iplikler Dokusuz yüzey Olmayan Hafif destek Pamuk, viskon, elastomerik Dokuma, örme, dokusuz yüzey iplikler Kompresyon Pamuk, polyamid, yüksek Dokuma, örme elastikiyetli iplikler Ortopedik Pamuk, viskon, polyester, Dokuma, dokusuz yüzey polipropilen, poliüretan köpük Flasterler Viskon, plastik film, pamuk, Örme, dokuma, dokusuz yüzey cam, polyester, polipropilen Gazlı bez Pamuk, viskon Dokuma, dokusuz yüzey Sargı bezi Pamuk Dokuma Tampon Viskon, pamuk linteri, odun Hamuru Dokusuz yüzey Vücut Dışı (Ekstrakorporal) Aletler Ekstrakorporal aletler, yapay böbrek (diyaliz membranı), yapay karaciğer ve mekanik akciğer gibi kanın arıtılmasında kullanılan mekanik organlardır. Bu 6

20 aletlerin fonksiyon ve performansları ise öenmli oranda elyaf ve tekstil teknolojisi ile ilişkilidir. Çizelge 1.3 de her bir ürünün fonksiyonu ve üretimlerinde kullanılan materyaller gösterilmektedir. Çizelge 1.3. Ekstrakorporal aletler (Rigby ve Anand, 1997) Ürün Lif tipi Fonksiyon Yapay böbrek İçi boş (hollow) viskon, Hastanın kanındaki atık içi boş (hollow) PES maddeleri uzaklaştırmak Yapay içi boş (hollow) viskos İçi boş (hollow) viskon Hastanın plazmasını ayırmak, karaciğer düzenlemek ve taze plazma sağlamak Mekanik içi boş (hollow) İçi boş (hollow) Hastanın kanından polipropilen akciğer polipropilen, içi boş karbondioksiti uzaklaştırıp (hollow) silikon, temiz kan sağlamak silikon membran İmplante Edilebilir Materyaller Bu materyaller, vücutta yara kapatma (ameliyat iplikleri) veya yerleştirme cerrahisi (damar grefti, yapay ligament vb.) ile başarılı bir şekilde onarmak amacıyla kullanılırlar. Çizelge 1.4 de, bu kategoride yer alan spesifik ürün grupları; materyal tipi ve üretim sistemine göre sınıflandırılmıştır. Öte yandan bu grup ürünlerin biyolojik uyumluluğu, en önemli husustur. 7

21 Çizelge 1.4. İmplante edilebilen materyaller (Rigby ve Anand, 1997) Ürün Materyal Üretim sistemi Ameliyat iplikleri Biyolojik olarak çözünebilen Kolajen, polilaktit poliglukolit, Monofilament, saç örgülü Biyolojik çözünemeyen olarak Polyamid, PTFE, polyester, Monofilament, saç örgülü polipropilen, çelik Yumuşak doku implantları Yapay tendon PTFE, polyester, polyamid, ipek, Dokuma, saç örgülü polietilen Yapay ligament Polyester, karbon Saç örgülü Yapay kıkırdak Düşük yoğunluklu polietilen Dokusuz yüzey Yapay deri Kitin, Polimetil metakrilat Dokuma, dokusuz yüzey Kontak lens/yapay kornea Silikon, kolajen Polimer yöntemi Ortopedik implantlar Yapay eklem/kemik Silikon, poliasetat, Polietilen, kalojen, kitin, DBC Dokusuz yüzey, 3D dokuma, polimer metodu Kardiyovasküler implantlar Damar greftleri Polyester, PTFE Örme, dokuma Kalp kapakçıkları Polyester Dokuma, örme Bakım/Hijyen Ürünleri Bakım ve hijyen ürünleri, başta tıp alanı olmak üzere pek çok sektörde kullanılmaktadır. Ürün çeşitliliği çok fazla olmasına rağmen tipik olarak hem ameliyat, hem de hasta odalarında hijyen, bakım ve personel ile hastaların güvenliği için kullanılmaktadır. Bu kategoride yer alan ürünlerin, içerdikleri elyaf türleri ve üretim yöntemleri ise Çizelge 1.5 te göstermektedir. 8

22 Çizelge 1.5. Bakım ve hijyen ürünleri (Rigby ve Anand, 1997) Ürün Lif tipi Üretim yöntemi Cerrahi giyecekler Önlükler Pamuk, polyester, polipropilen, viskon Dokusuz dokuma yüzey, Başlıklar Viskon Dokusuz yüzey Maskeler Viskon, polyester, cam Dokusuz yüzey Cerrahi kaplamalar Örtüler Polyester, polietilen Dokusuz yüzey, dokuma Kumaşlar Polyester, polietilen Dokusuz yüzey, dokuma Yatak örtüleri Battaniyeler Pamuk, polyester Dokuma, örme Çarşaflar Pamuk Dokuma Yastık kılıfları Pamuk Dokuma Giyecekler Üniformalar Pamuk, polyester Dokuma Koruyucu elbiseler Polyester, polipropilen, Dokusuz yüzey Yetişkin bezleri/örtüleri Kaplama Polyester, polipropilen, Dokusuz yüzey Emici tabaka Süper emiciler Dokusuz yüzey Dış tabaka Polietilen Dokusuz yüzey Kumaşlar/temizlik bezleri Viskon Dokusuz yüzey Cerrahi çoraplar Polyamid, polyester, pamuk, elastomerik iplikler Örme Hastanelerde hastanın muhtemel enfeksiyon kaynakları, bakteri taşıyan hastabakıcı personelden etrafa saçılan kirletici partiküllerdir. Geleneksel cerrahi önlükleri, yalnızca cerrahtan yayılan partiküllere izin vermez; bunlar aynı zamanda yüksek 9

23 düzeyde toz (uçuntu) üreten bir kirletici kaynağı olan pamuklu dokuma mamulleridir. Bu nedenle tek kullanımlık cerrahi önlükler, hastanın bu kirletme kaynaklarından korunmasında benimsenmiş ürünlerdir. Bunlar genellikle, örneğin, dokusuz yüzey ve polietilen filmlerden yapılan kompozit materyallerdir (Rigby ve Anand, 1997) Tıbbi Tekstil Ürünlerinde Kullanılan Elyaf Türleri Tıbbi tekstil alanında kullanılan lifler, elde edildikleri doğal ve sentetik materyale göre ve biyolojik olarak çözünebilen veya çözünmeyen oluşlarına göre sınıflandırılırlar. Tıbbi uygulamalarda kullanılan tüm lifler zehirli, alerjik ve kanserojen olmamalı ve aynı zamanda da sterilize edildiklerinde fiziksel ve kimyasal karakteristiklerinde herhangi bir değişiklik gerçekleşmemelidir (Anand, 1998). Bu alanda en yaygın kullanılan doğal lifler pamuk ve ipektir. Ancak bununla beraber rejenere selüloz lifleri de (viskoz rayon) bu gruba dahil edilebilir. Bunlar implante edilemeyen materyallerde ve bakım/hijyen ürünlerinde yaygın olarak kullanılırlar. Öte yandan ürün çeşitliliği ve özel uygulama alanları ve gösterdikleri eşsiz karakteristiklerden dolayı sentetik lifler de kullanılır. Yaygın olarak kullanılan sentetik materyallerin ise polyester, poliamid, politetrafloroetilen (PTFE), polipropilen, karbon, cam elyafı olduğu görülmektedir. İkinci tür sınıflandırma ise liflerin biyolojik çözünebilirliği ile ilişkilidir. Biyolojik olarak çözünebilen lifler implantasyondan sonra 2-3 ay içinde vücut tarafından emilebilen pamuk, viskon, poliamid, poliüretan, kolajen ve alginat lifleridir. Vücut tarafından yavaş yavaş absorbe edilen ve parçalanması 6 aydan daha fazla süren lifler ise biyolojik olarak çözünemeyen lifler olarak bilinirler. Bunlardan bazılarına örnek olarak polyester (örneğin Dacron), polipropilen, PTFE ve karbon verilebilir (Anand, 1998). Kolajen, alginat, kitin, kitosan vb. doğal polimer çeşitleri vazgeçilmez modern sargı materyalleridirler. Sığır derisinden elde edilen kolajen, lif veya hidrojel (jelatin) formunda kullanılabilen bir proteindir. Ameliyat ipliği olarak kullanılan kolajen lifleri, ipek kadar mukavimdirler ve biyolojik olarak çözünebilirler. Kolajenin %5-10

24 10'luk sulu çözelti içinde çapraz bağ yapmasıyla oluşan ve saydam olan hidrojel, yüksek oksijen geçirgenliğine sahiptir ve yumuşak kontak lenslerde kullanılabilir. Kalsiyum alginat lifleri ise Laminariae tipi yosundan elde edilir. Bu liflerin pek çok yara türünün tedavisinde etkili olduğu ispatlanmış iyileştirme özelliklerine sahiptirler. Kalsiyum alginat içeren sargılar zehirli olmayıp, biyolojik olarak çözünebilirler ve hemostatiktirler (kan durdurucu). Kitin ise yengeç ve karides kabuklarından elde edilen bir polisakkarittir ve harika antitrombojenik karakteristiğe sahiptir. Vücut tarafından absorbe edilebilir ve iyileşmeyi hızlandırabilir. Kitin dokusuz yüzey kumaşlar iyileşme derecesini hızlandıran ve ağrıyı azaltan, yeni deri oluşumunu canlandıran yapay deri olarak vücuda yapıştırılarak kullanılır. Kitinin alkalilerle muamele edilmesiyle oluşan kitosan ise filament halde eğirilebilir ve viskoza benzer mukavemete sahiptir. Günümüzde kitosan, ilacı yavaş yavaş serbest bırakan membranlar içinde geliştirilmektedir. Yine henüz geliştirilme aşamasında olan polikaprolaktan (PCL) ve polipropiolaktan (PPL) içeren bazı lifler selülozik liflerle karışım yapılarak esnekliği yüksek ve pahalı olmayan, biyolojik olarak çözünebilen dokusuz yüzeylerin üretiminde kullanılabilmektedir. Öte yandan mikroorganizmaların gelişimine engel olan antimikrobiyel karışımlar, doğal lifler için kaplama malzemesi olarak kullanılabilir veya yapay liflerle doğrudan doğruya karıştırılabilir (Özdemir, 2006) Antibakteriyel Aktivite Teriminin Tanımı Mikro organizma; gözle görülemeyecek kadar küçük mikro yapıdaki canlılara verilen genel isimdir. Bu canlılara halk arasında mikrop adı da verilmektedir; ancak halk arasında mikrop tanımı; zarar veren, hastalık yapıcı anlamında da kullanılır. Bilimsel olarak ise bu doğru değildir. Yeryüzünde bulunan mikro organizmaların % 99 u sağlık açısından zararsız ve çevreye faydası bulunan canlılardır. Sadece % 1 lik kısmı patojenik, hastalık yapıcı mikro organizmalardır (Kılıçturgay vd., 1992). Mikro organizmalar sellüler ve asellüler olarak ikiye ayrılırlar. Bunlardan sellüler olanlar yapılarında protein sentezi yapabilecek RNA ve DNA yı bulunduranlardır. Sellüler mikro organizmalar ise ökaryotlar ve prokaryotlar olarak ikiye ayrılırlar. 11

25 Ökaryotlar yapılarında hücre çekirdeği zarı bulunduran mikro organizmalardır. Bu guruba algler, mantarlar, protozonlar gibi mikro organizmalar dâhildir. Prokaryot mikro organizmalar ise yapılarında hücre zarı çekirdeği bulunmayanlardır. Bakteriler prokaryot mikro organizmalar grubuna girmektedir. Mikrobiyoloji biliminde bakteri denince ilk akla gelen yapı hücre içerisinde zarlı bir yapı bulunmamasıdır. Bu yapılarda hücre çekirdeği de diğer mikro organeller gibi hücre zarı içerisinde yayılmış bir halde bulunur (Kılıçturgay vd., 1992). Bu bilgiler ışığında; mikroorganizmanın yaşam faaliyetlerine olumsuz bir müdahale olursa, buna antimikrobiyel aktivite adı verilmektedir. Bu müdahale mantarla ilgili olursa antimantar ya da antifungi aktivite, bakteriler ile ilgili olursa antibakteriyel aktivite olarak adlandırılmaktadır. Tekstil yüzeylerine antibakteriyel özellik, kumaş veya liflere özel bitim işlemleri uygulanarak ya da kendi doğal kimyasında antibakteriyel özelliğe sahip olan liflerin kullanılması ile kazandırılmaktadır. Antibakteriyel bitim işlemlerinde, tekstil yüzeylerinin antibakteriyel ajanlarla muamele edilmesi gerekir. Kullanılan iki tip antibakteriyel ajan vardır. Bunlar - static ve - cidal olarak adlandırılır. Bunlardan - cidal olarak adlandırılan ajanlar uzun yıllardır kullanılmaktadır. Yakın zamanda geliştirilen sistem ise static ajanlardır. Cidal ajanlar hem çevrecidir hem de - static ajanlara göre daha sağlıklıdır. Aşağıda Çizelge 1.6 da - static ve - cidal ajanların etki alanları ve farkları gösterilmektedir ( Şekil 1.4 de ise static ve cidal ajanların ortama eklendikten sonra bakteriler üzerindeki etkilerini şematik olarak gösteren diyagram bulunmaktadır ( Şekil 1.4 (a) da görüldüğü gibi, bakteri sayısı zamanla artarken, - static ajanlar ortama konduğu anda artış durmakta ve bakterilerin çoğalması önlenmektedir. Öte yandan Şekil 1.4 (b) de görüldüğü gibi, bakteri sayısı zamanla artarken cidal ajanların ortama konmasıyla bakteri sayısında artışı durdurmakta bakteriler yok edilerek sayı zamanla azalmaktadır. 12

26 Çizelge static ve cidal Ajanların Özelliklerinin Kıyaslanması Mantar/ Bakterio- static Ajanlar Mikropların çoğalmalarını önlemek için uygunsuz yüzey yapıları oluşturur. Mikrop çoğalmalarının engellemesinde etkisini yavaş gösterir. Çevresel risk içerir. Çok sağlıklı olmamakla beraber, oldukça dayanıklıdır. Ayrıca mikrobik direnç fazladır. Gümüş esaslı bileşikler kullanılır. Mantar/ Bakteri-cidal Ajanlar Kumaş yüzeyine yayılmış mevcut bazı mikropların öldürülmesi ve daha fazla çoğalmalarını engeller. Oldukça hızlı tesir eder. Bu da mikropların yok edilmesini sağlayan önemli sonuçtur. Potansiyel olarak daha sağlıklı ve çevresel risk daha azdır. Ama daha zayıf dayanıklılığa sahiptir. Mikrobik direnç daha azdır. Chloroxynol kullanılır. Şekil 1.4. Antibakteriyel Ajanlarla Muamele Sonrasındaki Bakteri Miktarlarının Değişimi ( a: -static ajan, b: -cidal ajan) Yukarıda özellikleri verilen ajanlar; tekstil yapılarıyla temas ettiklerinde, tekstil yapıları içerisindeki mikroorganizmaların, Hücre duvarına verdiği zararlar ile, Hücre duvarı sentezlerinin engellenmesi ile, Hücre duvarına nüfuz ederek oluşturduğu değişiklik ile, Protein ve nükleik asit sentezinin engellenmesi ile, Enzim hareketinin engellenmesi ile çoğalmalarını önlerler ve böylece hijyenik yapıların oluşmasını sağlarlar. Bununla birlikte antibakteriyel özellik dört farklı faktörle birlikte belirlenmektedir. Antibakteriyel aktivitenin kalıcığı İstenmeyen mikro organizmalara karşı seçici aktivite Kumaşlarda kabul edilebilir düzeyde nem geçirgenliği 13

27 Bitim işlemleri ile uyumluluk göstermesi (Rahel, 1996) 1.4. Tekstil Yüzeylerindeki Bakteri Atakları Tekstil yüzeylerinde uygun sıcaklık aralıkları, nem ve diğer klimatik etkenler sayesinde bakteriler çok hızlı bir şekilde üreyerek tehlike yaratabilirler. Bakterilerin yarattığı bu tehlikeyi iki şekilde incelemek mümkündür: İlk olarak; kontrolsüz bakteri çoğalmasının meydana getirdiği konfor kayıpları, kötü koku oluşumu, çevre ve insan sağlığına zarar verebilecek potansiyel risk oluşturması bakımından incelenebilir. İkinci olarak da kumaş üzerinde meydan gelebilecek renk bozulmaları, performans kayıpları, leke oluşumları bakımından olumsuz etkileri gözlenebilir (Toprakkaya ve Orhan, 2003). Yeryüzünde pek çok bakteri çeşitleri bulunmasına karşın tekstil yüzeylerinde çok sık karşılaşılan bakteri türleri daha sınırlıdır. Bunlardan bazılarının, patojenik durumları ve sebep oldukları rahatsızlıklar Çizelge 1.7 de özetlenmiştir ( Çizelge 1.7. Bakterilerin Patojenik Durumları ve Neden Oldukları Hastalıklar MİKRO ORGANİZMALAR PATOJENİK DURUMLARI SEBEP OLDUKLARI SONUÇLAR Bacillus subtilis Genel olarak patojen değildir Gıdaların bozulmalarına sebep olurlar Escheria coli Düşük oranda patojendir Gıdaların bozulması ve idrar enfeksiyonları Klebsiella pneumoniae Patojendir Zatürre, idrar torbası enfeksiyonlarına neden olur Pseudomonas aeuroginosa Düşük patojendir Çeşitli enfenksiyonlara neden olur Protcus vulgaris Düşük patojendir İltihaplanmalara neden olur Staphylococcus epidermis Düşük patojendir Cerrahi yara enfeksiyonları Staphylococcus aureus Patojendir Toksit şok, cerahat toplama, apse,fibrin pıhtılaşması,endoscarditis 14

28 1.5. Antibakteriyel Tekstil Yüzeylerini Oluşturma Yöntemleri Daha önce de değinildiği gibi antibakteriyel tekstil yapıları iki şekilde oluşturulmaktadır. a-) Kendi doğal kimyalarında antibakteriyel özellik bulunan liflerden yapılan tekstil yüzeyleri b-) Antibakteriyel bitim işlemleriyle oluşturulan tekstil yüzeyleri Liflere Antibakteriyel Özellik Kazandırma Yöntemleri Liflerin kullanılacağı alana göre farklı antibakteriyel aktivite kazandırma yöntemleri vardır. a-) Antibakteriyel Ajanların Elyaf Bünyesine Yerleştirilmesi Bu yöntem sentetik filamentlerde uygulanmaktadır. Lif çekimi esnasında ajanlar polimer içerisine yerleştirilir. Böylelikle lif aşınmalarında dahi antibakteriyel özellik tutumu devam etmektedir. b-) Yüzey Uygulamaları Bu teknik, tüm liflere uygulanabilmekte olup, lif aşınmalarında antibakteriyel özellik kısmen ya da bütünüyle yok olabilmektedir. Şekil 1.5 de ajanların yüzeye kaplanmalarıyla oluşturulan elyaf şematize edilmektedir. Şekil 1.5. Yüzeye Kaplanmış Ajanlar İle Oluşturulmuş Antibakteriyel Lif Kesiti c-) Kimyasal Birleşme Antibakteriyel özellik bakımından dayanıklılığı sağlamanın en iyi yolu olmakla birlikte böyle bir yüzey meydana getirebilmek için farklı kristalin yapılarda ve formlarda bulunan doğal ya da sentetik tekstil yüzeylerinde uygun reaktif grupların bulunması gerekmektedir. Bu tekstil yüzeylerinde bulunan amorf boşlukların, katyon (Na +,K +,Ca +,Mg + vb.) ve su molekülleri tarafından doldurulmuş olması 15

29 gerekmektedir. Bu katyonlar antibakteriyel aktiviteye sahip olduğu bilinen Ag +,Cu +2,Zn +2 gibi metal katyonlarıyla kolaylıkla yer değiştirebilmektedir. Böylelikle antibakteriyel aktivite sağlayan metal iyonları lif bünyesine yerleştirilmektedir. Şekil 1.6 da kimyasal birleşme ile oluşturulan antibakteriyel lif görüntüleri şematize edilmiştir. Şekil 1.6. Ajanların Kimyasal Birleşme İle Oluşturduğu Antibakteriyel Lif Kesiti 1.6. Antibakteriyel Ajan Olarak Kullanılan Kimyasallar Antibakteriyel ajanların, bakteriler üzerinde nasıl bir etki gösterdikleri yukarıda kısaca açıklanmış bulunmaktadır. Bakterilerin yaşamsal faaliyetlerini sınırlayan ya da bütünüyle engelleyen ajanlar ise aşağıda Çizelge 1.8. de sınıflandırılmaktadır (Tarakçıoğlu 2006). Çizelge 1.8. Tekstilde Kullanılan Bazı Antibakteriyel Kimyasallar Organik Bileşikler Metaller Diger Anorganik Bilesikler Halojenlenmis Difenil Eterler (örn. Gümüş Zeolitler Triclosan) Fenol Bileşikleri Çinko, NaAl-Silikat Halofenoikler ve Bisfenolik Bileşikler Bakır Rezorsinol ve Türevleri Benzoik Esterler Kuaterner Amonyum Bileşikleri Antibakteriyel elyaf üretiminde en çok kullanılan maddeler; triklosan, kitosan ve başta gümüş olmak üzere çeşitli metal iyonlarıdır. Gümüş iyonunun, çok eski çağlardan beri kullanıldığı bilinmektedir ve çeşitli hastalıklara sebep olan 650 den fazla mikroorganizmaya karsı etkili olduğu klinik deneylerle kanıtlanmıştır ( 16

30 2. KAYNAK ÖZETLERİ Son yıllarda insanların hijyen ve temizlik konusunda hassasiyetlerinin ve taleplerinin artması üzerine, bu konu üzerinde pek çok araştırma ve çalışma yapılmıştır. Bu kapsamda antibakteriyel esaslı fonksiyonel tekstiller ile ilgili daha önce yapılan çalışmalardan önemlileri aşağıda özetlenmektedir: Morris ve Welch (1983) tarafından yapılan çalışmada alüminyum veya titanyum bileşiklerinin bağlandığı antibakteriyel ajanların, pamuklu kumaşlarla muamelesi ile antibakteriyel yüzeyler meydana getirilmiştir. Kumaşlar metal bileşiklerden bir tanesi ve oxytetracycline, tetracycline veya pyrithione ile aynı ya da farklı banyolardan geçirilerek prosesin uygulandığı her antibakteriyel ajanın Staphylococcus aureus bakterisine karşı etkili olduğu belirtilmiştir. Tetracycline ile muamele edilmiş kumaşların bazıları 20 yıkamadan sonra bile antibakteriyel aktivite göstermeye devam etmektedir. Titanyum bileşiklerinin uygulanması sırasında karşılaşılan bazı problemler nedeniyle, alüminyum bileşiklerinin kullanıldığı örneklerin antibakteriyel aktiviteleri daha tatmin edici bulunmuştur. Morris ve Welch (1983) tarafından yapılan çalışmada ise sıvı polietilen içerisindeki kompleks çinko solüsyonu konveksiyonel pad cure banyosu ile kumaşa aplike edilmiştir. 15 yıkamadan sonra dahi kumaş yüzeyindeki Staphylococcus aureus bakterisinin çoğalması tamamen engellenebilmiştir. Uygulamanın, Trichophyton mentagrophytes bakterisine karşı da tamamen etkili olduğu, öte yandan mantarlara karşı etkisinin zayıf olduğu tespit edilmiştir. Chung vd. (1998) tarafından yapılan çalışmada sitrik asit ve kitosan, pamuklu kumaş ile muamele edilerek antibakteriyel bir tekstil yüzeyi elde edilmeye çalışılmıştır. Burada kullanılan sitrik asit ile selüloz ve kitosanın hidroksil grupları ile kitosanın amino grupları arasında ester çapraz bağları oluşturulması sağlanmıştır. Yapılan testler neticesinde sitrik asit ve kitosanın beraber kullanımıyla elde edilen kumaş numuneleri antibakteriyel özellik göstermiştir. 17

31 Seong vd. (1999) tarafından yapılan bu çalışmada çapraz bağlara ihtiyaç duyulmaksızın; chito-oligosaccharides kullanılarak üretilen pamuklu kumaşların, yıkamaya karşı dayanımları ve antimikrobiyel aktiviteleri araştırılmıştır. Tespit edilen iki farklı polimerizasyon derecesine sahip chito-oligosaccharides (DP = 3 ve 10), pad dry fiske prosesinden geçirilerek son aldehit grubunun kimyasal reaktivitesi kullanılarak pamuklu kumaşa aplike edilmiştir. AATCC 100 test standardı kullanılarak, pamuklu kumaştaki antimikrobiyel aktivite ve yıkama dayanımı üzerine yapılan incelemede; % 2,4 chito-oligosaccharides ile işlem görmüş kumaşın, 50. yıkamadan sonraki antimikrobiyel aktivitesi DP 3 için %95 ve DP 5 için % 100 olarak tespit edilmiştir. Kim ve Sun (2001) tarafından yapılan bu çalışma ise boyarmaddelerde quarterner amonyum tuzu kullanılarak, antimikrobiyal aktivite elde etme üzerinedir. Antimikrobiyel aktivite miktarı tuz miktarı ile ayarlanmaya çalışılmıştır. Uygulanan apre sırasında kumaşın maruz kaldığı fikse süresi ve sıcaklığı antimikrobiyel aktivite miktarını etkilemekte olduğu belirtilmekte, yapılan uygulamada en iyi antibakteriyel aktivitenin % 4 quarterner amonyum tuz konsantrasyonu ile 150 C de 10 dk fikse edilmesi sonucu elde edildiği belirtilmektedir. Yapılan yıkama testlerinde 10 yıkamadan sonra bile antimikrobiyel aktivitenin korunduğu ortaya konmuştur. Nakashima vd. (2001) tarafından yapılan bu çalışmada selülozik kumaşlar metalik tuzlarla muamele edilmiş ve antibakteriyel aktivite kazandırılmaya çalışılmıştır. Elde edilen kumaşların antibakteriyel aktivitesi; gram-pozitif bakteri olan Staphylococcus aureus (S. aureus), gram-negatif bakteri olan Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) ve Staphylococcus aureus (MRSA) olmak üzere üç farklı bakteri kullanılarak tespit edilmiştir. Uygulamada CuSO 4 ve ZnSO 4 olmak üzere iki farklı metalik tuz kullanılmıştır. Metalik tuzların kumaş üzerindeki yüzey tutunmasını arttırmak amacıyla, uygulamada kullanılan selülozik kumaşlar asitanhidrid ile ön terbiye işlemine sokulmuştur. S. aureus bakterisi ile yapılan antibakteriyel aktivite testinde Cu ve Zn iyon miktarları arttıkça antibakteriyel etkinin arttığı belirlenmiştir. K. pneumoniae bakterisinde de benzer bir sonuç görülmüştür. MRSA bakterisi ile yapılan testlerde antibakteriyel aktivite tespit edilmesine karşın, absorblanan Cu ve 18

32 Zn miktarının antibakteriyel aktivite miktarı üzerinde bir etkisi olmadığı görülmüştür. 10. yıkamadan sonra da antibakteriyel aktivitenin devam ettiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak yapılan işlemlerin antibakteriyel aktivite açısından oldukça etkili oldukları tespit edilmiştir. Zhang vd. (2003) tarafından yapılan bir araştırmada, pamuklu kumaş yüzeyi kitosan ile muamele edildikten sonra antibakteriyel aktivite araştırılması yapılmıştır. Kullanılan kitosanın; konsantrasyonu, moleküler ağırlığı ve deasetilasyon derecesinin Escherichia coli ve Hay bacillus bakterileri üzerindeki antibakteriyel aktiviteleri araştırılmıştır. Bakteri azalması Quinn metodu kullanılarak tespit edilmiştir. Kumaşlara yapılan uygulamadan sonra 0,3 g/l kitosan kullanımı ile Escherichia coli, 0,5 g/l kitosan kullanımı ile Hay bacillus a karşı etki gözlenmiştir. kitosanın kumaşa bağlanmasında glutarik dialdehit çapraz bağlama maddesi kullanılmıştır. Kullanılan bu çapraz bağlama maddesi sayesinde iyi bir antibakteriyel aktivite kabiliyeti oluşturulduğu belirtilmektedir. Lim ve Hudson (2004) tarafından yapılan çalışmada, fiber-reaktif kitosan türevi Oakrilamidometil- N-[(2-hidroksi-3-trimetilamonyum) propil] kitosan klorid (NMAHTCC) maddesinin pamuklu kumaşlara uygulanması ile elde edilen yüzeyin antimikrobiyal aktivitesi araştırılmıştır. % 1 lik konsantrasyonda NMA-HTCC ile işlem görmüş kumaşın Staphylococcus aureus bakterine karşı göstermiş olduğu antibakteriyel aktivite miktarı % 100 olarak tespit edilmiştir. Yapılan 50 ev tipi yıkama işleminin ardından bile % 99 un üzerinde antibakteriyel aktivitenin gözlendiği ortaya konmuştur. El-tahlawy vd. (2005) tarafından yapılan bu çalışma ise kitosan içine karıştırılmış iki farklı çapraz bağa sahip kimyasalın (butanetetracarboxylic asit [BTCA] ve Arcofix NEC [ düşük formaldehit içerik]), pamuklu kumaşlarla işlem görmesi sonucunda oluşan antibakteriyel aktivitelerin araştırılmasını konu almaktadır. Bitim işlemlerinde kullanılmış olan kitosan içindeki kimyasalların tip ve konsantrasyonlarındaki değişiminin, antimikrobiyel aktivite ve bu aktivitenin performans özellikleri üzerinde önemli etkileri tespit edilmiştir. Kitosan içinde bulunan BTCA ile işlem 19

33 görmüş pamuklu kumaşların, Arcofix NEC ile işlem görmüş yüzeylere göre daha güçlü bir antimikrobiyel aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Maksimum antimikrobiyel aktivite; molekül ağırlığı 1,5 5 kda olan kitosanın, % 0,5 0,75 konsantrasyonda kullanılmasıyla ve 160 o C de 2 3 dakika fikse edilmesiyle meydana gelmektedir. Mucha vd. (2006) tarafından yapılan bu çalışma; antimikrobiyel terbiyenin ne anlama geldiğini, hangi terbiye türlerinin kullanıldığını, yapılan terbiyenin hangi tıbbi kurallar çerçevesinde yapılması gerektiğini ve ortaya çıkan antimikrobik aktivitenin hangi şekilde değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koymaya yöneliktir. Alay ve Göktepe (2006) tarafından yapılan bu çalışmada hastanelerde kullanılan ameliyat giysi kumaşlarından beklenen performans özellikleri ile ilgili temel bilgiler verilmekte, ayrıca cerrahi operasyonlarda kullanılan bu tarz kumaşların performans özelliklerinin belirlenmesi amacıyla geliştirilmiş test standartları belirtilmiştir. Höfer (2006) tarafından yapılan bu çalışmada hastaneler ve klinik ortamlarda kullanılan antimikrobik tekstil materyallerinin meydana getirdiği riskler ve sağladığı yararlar irdelenmiştir. Bununla birlikte çalışmada, antimikrobiyel terbiye görmüş iş kıyafetlerinin test edilmesi konusunda dikkat edilmesi gereken hususlara yer verilmiştir. Gupta ve Bhaumik (2007) tarafından yapılan bu çalışmada antimikrobiyel tekstiller konusunda araştırmalara yer verilmiş ve mikroorganizmaların tekstiller üzerindeki olumsuz etkileri ortaya konmuştur. Doğal elyafın yapay liflere oranla daha çok nemi absorbe etme yeteneği olduğundan dolayı bakterilerin doğal lifler üzerinde daha hızlı ve kolay bir şekilde üreyebildiklerinden söz edilmiştir. Bunun yanı sıra mikroorganizmalardaki popülasyon artışının tekstil ürünleri ve insan sağlığı açısından etkileri belirtilmiştir. Niekraszewicz vd. (2007) tarafından yapılan bu çalışmada, yaraların daha iyi korunabilmesi ve artan talep nedeniyle antibakteriyel biyolojik yara bantları 20

34 araştırılmıştır. Çalışmada dokusuz yüzeylere bioaktif poliproplen liflerinin iğnelenmesi ve yara bantlarına kitosan emdirilmesi olmak üzere farklı tekniklerle üretimler yapılmıştır. Elde edilen ürünlerin antibakteriyel aktiviteleri; gram negatif Escherichia coli (E. coli) ve gram pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus) bakterileri kullanılarak JIS L 1900: 2002 metoduyla tespit edilmiştir. Yüksek ve Özdemir (2007) tarafından yürütülen bir çalışma ise tekstil endüstrisinde kullanımı giderek yaygınlaşan bambu liflerinin üretim teknikleri, fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine olup, söz konusu liflerin doğal olarak antibakteriyel aktivite sağladığı belirtilerek tekstil sanayisi içindeki kullanım alanlarına değinilmektedir. Palamutçu vd. (2007) tarafından yapılan bu çalışma; sektörde sıklıkla kullanılan gümüş, triklosan, diklorofenol, kuarter amonyum ve kitosan gibi antimikrobiyel etkinliği bilinen kimyasalların, % 100 pamuklu kumaşlar üzerinde meydana getirdiği performans değişikliklerini ve antimikrobiyel aktivite miktarlarını karşılaştırmalı olarak incelemektedir. Bunun beraberinde çalışma, yukarıda belirtilen kimyasallarla üretilen antimikrobiyel kumaşların; 1, 5, 10 ve 20 yıkamadan sonraki antimikrobiyel performans değerlerini karşılaştırmalı olarak ortaya koymaktadır. Testlerin yapılması sırasında, S. aureus, E. coli, C. albicans gibi farklı mikro organizmaların kullanılması sonucunda, antimikrobiyel aktivitenin değiştiği görülmüştür. Alay vd. (2007) tarafından yapılan bu çalışmada hedeflenen esas nokta, corona deşarjı kullanılarak düşük konsantrasyondaki kimyasal bitim işlemlerinin yıkama vb. etkilere karşı dayanıklılığını arttırmaktır. Bu amaçla nano boyuttaki gümüş iyonları, coronalı ve coronasız olmak üzere farklı şekillerde kumaşa aplike edilmiştir. 30 yıkamadan sonra yapılan testler neticesinde, coronalı örnekteki gümüş konsantrasyonunun daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu da coronalı kumaş numunesinin antibakteriyel aktivitesinde daha iyi sonuçlar alınmasını sağlamaktadır. Yukarıda belirtilen çalışmalarda yüzeylerin antibakteriyel aktivite tayini çoğunlukla AATCC 100, AATCC 147 ve JIS 1902 test standartları ile tespit edilmiştir. Yine 21

35 litaratürde çalışmalar göstermektedir ki tekstil yüzeylerine antibakteriyel özellik kazandırmak için kitosan ve türevi maddeler ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. 22

36 3.MATERYAL ve YÖNTEM Bu tez çalışmasına ait uygulamalar iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci bölümde öncelikle tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliğini tespit etmeye yönelik uluslararası standartlar belirlenerek, üniversite bünyesinde yapılabilirliği araştırılmış ve gerekli alt yapı oluşturulmuştur. Bunu takiben bambu, pamuk, polyester ve viskon liflerinin antibakteriyel özellikleri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise pamuklu dokuma kumaşlara farklı kimyasallarla ve farklı tekniklerle antibakteriyel özellik kazandırma çalışmaları yapılmış ve bu yüzeylere antibakteriyel testler uygulanmıştır Tekstil Yüzeyleri İçin Kullanılan Uluslararası Antibakteriyel Test Standartları Tekstil yüzeylerine uygulanan antibakteriyel test yöntemleri, 4 ana gurupta sınıflandırabilinir: Agar diffusion testleri Süspansiyon Testleri (Challenge test) Gömme Testleri (Soil burial test) Kirlenme Testleri (Fuling test) Agar Diffusion Testleri: Bu test grubu, bakterilerin besi yeri üzerindeki yayılmaları temeline dayanmaktadır ve test sonucunda kalitatif (nitel) sonuçlara ulaşılmaktadır. AATCC 147 ve JIS 1902 testleri bu sınıfa girmektedir. Süspansiyon Testleri (Challenge Test): Bu test grubu, bakteri kolonilerinin sayımına dayanan kantitatif (nicel) sonuçlar veren bir test yöntemidir. AATCC 100 ve JIS 1902 (kantitatif) bu sınıfa örnek verilebilecek testlerdir. Gömme Testi (Soil Burial Test): 23

37 Bu test metodu, numunenin toprağa gömülmesi neticesinde meydana gelen çürüme miktarını gösteren ve kalitatif (nitel) sonuçlar veren bir yöntemdir. Selülozik içerikli tekstillerin mikro organizmalara karşı direncinin belirlenmesinde kullanılan DIN EN ISO test standardı bu guruba örnek olarak gösterilmektedir. Kirlenme Testi (Fulling Test): Bu test kapsamında, kumaş üzerinde meydana gelen kirlenme miktarı kalitatif (nitel) olarak incelenmektedir. Kumaşların mantarlara karşı direncini tespit etmekte kullanılan JIS Z 2911 test standardı bu gruba örnek olarak gösterilmektedir (Mucha vd., 2006). Bu çalışmada ise, elde edilen yüzey ve bitim işlemi uygulanmış kumaşların bakterilere karşı gösterdikleri direncin düzeyini tespit etmek için AATCC 147, AATCC 100 ve JIS 1902 test metotları uygulanmıştır. Testlerde ATCC 6538 kodlu S. aureus gram pozitif bakterisi ve ATCC 4352 kodlu K. pneumoniae gram negatif bakterisi kullanılmıştır. Yapılan bu testlerle, farklı liflerden oluşan veya farklı bitim işlemleri uygulanmış tekstil yüzeylerinin gram negatif ve gram pozitif bakterilere karşı gösterdikleri aktivitelerin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Antibakteriyel aktiviteleri gözlenecek kumaş numuneleri, üzerinde başka mikro organizmalar olma ihtimali yüksek olduğu için öncelikle sterilizasyon işlemine tabii tutulmaktadır. Bu işlem 121 o C de ve 1 atm basınç altında 15 dakika süresince otoklav yardımıyla yapılır. Sterilizasyon sonucunda kumaş üzerinde bulunma ihtimali yüksek olan yabancı mikro organizmaların yok edilmesi hedeflenerek testin güvenilirliği arttırılmaktadır AATCC 147 Antibakteriyel Test Metodu Bu test metodu ile mevcut kumaşın antibakteriyel etki gösterip göstermediği belirlenmektedir. Bu teknik kullanılarak yapılan testler ile kalitatif (nitel) sonuçlara ulaşılmaktadır. Bu test sistemi bakteriostatic etkilerin tespit edilmesinde kullanılmaktadır. 24

38 AATCC 147 Test Metodunun Uygulanması ATCC 6538 kodlu gram pozitif S. aureus bakterisi ve ATCC 4352 kodlu gram negatif K. pneumoniae bakterileri ile hazırlanan bakteri konsantrasyonu, içerisinde nutrient Broth Agar bulunan petri kaplarına parelel çizgiler halinde aşılanmaktadır. Aktivitesi tespit edilmek istenen kumaş 2,5 x 5 cm boyutlarında kesilerek; aşılanan bakteri kolonileri ile temas edecek şekilde yerleştirilmektedir. Bakteriler kumaş üzerinde kolaylıkla üreyebilsinler diye 37 o C de 24 saat süre ile etüvde bekletilmektedir. 24 saatlik sürenin ardından, bakteriler kumaş üzerinde bulunmuyorsa; tekstil yüzeyinin antibakteriyel özellik gösterdiği anlamına gelmektedir. Bu testin uygulama şeması Şekil 3.1 de kısaca özetlenmektedir. Ancak bu test yöntemi, kumaşın bakterilere karşı hangi miktarda etkili olduğunu göstermekte yetersizdir. Sonuçta öncelikle AATCC 147 uygulanıp, antibakteriyel aktivitenin varlığı nitel olarak tespit edildikten sonra, antibakteriyel aktivitenin hangi oranda etkin olduğunu belirlemek için AATCC 100 test metodunu uygulamak gerekmektedir. 25

39 37 o C Sıcaklıkta 24 saat Bekletilmiş Nutrient Brode Kültürü 9 ml Damıtılmış Destile Su Bir lopluk aşıdan 5 adet çizgi çekilerek steril agar kabının üzerine yerleştirilir Test edilecek örnek, bu çizgilerin üzerine bastırılır. Tekstil Yüzeyi Kuluçkalar 37 o C Sıcaklıkta 24 saat Bekletilir. Antibakteriyel olmayan kumaş sonucu Antibakteriyel olan kumaş sonucu Şekil 3.1. AATCC 147 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması 26

40 AATCC 100 Antibakteriyel Test Metodu Bu testin amacı antibakteriyel olan tekstil yüzeylerinde antibakteriyellik oranını ortaya koymaktır. Yukarıdaki AATCC 147 metodundan farklı olarak nicel sonuçlara ulaşılmaktadır. Bu test sistemi bakteriocidal etkilerin gösterimi için kullanılmaktadır AATCC 100 Test Metodunun Uygulanması ATCC 6538 kodlu gram pozitif S. aureus bakterisi ve ATCC 4352 kodlu gram negatif K. pneumoniae bakterileri ile hazırlanan bakteri konsantrasyonu içerisinden 1 ml lik bakteri alınır ve testi yapılmak istenen iki farklı 24 mm yarıçaplı kumaş üzerine emilimi sağlanacak şekilde steril ve kapaklı bir kap içerisinde dökülür. Bakterilerin emdirildiği kumaş numunelerinden bir tanesine hemen 100 ml. steril destile su eklenerek 1 dakika boyunca çalkalanır. Bakteri kültürünün sıvıya geçmesi sağlanır. Bu numuneye 0 zamanındaki numune adı verilir. 0 zamanındaki numuneden 1 mikro litrelik sıvı alınarak petri kabına ekim yapılır. Elde edilen bakteri miktarı 0 zamanındaki bakteri sayısı olarak adlandırılır. Diğer bakteri emdirilmiş kumaş numunesi ise 37 o C de 24 saat beklemek üzere etüve kaldırılır. 24 saat sonunda etüvden çıkarılan kumaş numunesine 100 ml steril destile su ilave edilerek 1 dakika boyunca çalkalanır. Bakterilerin sıvıya geçmesi sağlanır. Bu numuneye 24 zamanındaki numune denir. 24 zamanındaki numuneden 1 mikro litrelik sıvı alınarak petri kabına ekim yapılır. Elde edilen bakteri miktarı 24 zamanındaki bakteri miktarı olarak adlandırılır. 24 zamanındaki bakteri sayısının 0 zamanındaki bakteri sayısına oranından hareketle bakterilerdeki azalma miktarı % değer olarak tespit edilir. Bu test standardına ait uygulama şeması Şekil 3.2 de gösterilmektedir. Bu çalışma sonucunda bakterilerdeki % azalma değeri şu şekilde hesaplanmaktadır: B A % Azalma = x

41 Yukarıdaki eşitlikte; A= 0 zamanındaki bakteri miktarı, B= 24 zamanındaki bakteri miktarına ait değerlerini ifade etmektedir. Nutrient Bronth kültürleri 24 saat 37 C sıcaklıktadır. Bakteri Konsantrasyonu 1-2 x 10 5 CFU / ml 1 ml lik bakteri süspansiyonunda B A Antibakteriyel Tekstil Antibakteriyel Tekstil 37 o C sıcaklıkta 24 saat kuluçka 0 Zamanındaki Bakteri Miktarı 24 Zamanındaki Bakteri Miktarı Şekil 3.2. AATCC 100 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması 28

42 JIS 1902 Antibakteriyel Test Metodu Bu test metodu AATCC 147 ile benzerlik göstermektedir. Ancak AATCC testini gerçekleştirebilmek için örülmüş ya da dokunmuş bir tekstil yüzeyine gerek duyulurken, Japon Standartları Enstitüsünce geliştirilmiş bu test ile liflerin antibakteriyel aktiviteleri direkt olarak tespit edilebilmektedir JIS 1902 Test Metodunun Uygulanması Hazırlanan bakteri konsantrasyonu, AATCC standardından farklı olarak agar hazırlanırken petri kabına dökülmeden önce aşılanarak homojen bir şekilde dağılması sağlanır. Homojen bir şekilde aşılanmaları sağlanan bakterili sıvı agarlar, petri kaplarına dökülerek katılaşması beklenir. Katılaşma işlemi gerçekleştikten sonra, standartta da belirtildiği gibi 1 g. ağırlığında elyaf alınarak, 24 mm çapında dokusuz yüzey haline getirilir ve bakteri aşılanmış petri kaplarının üzerine konur. Daha sonra 24 saat 37 o C de etüvde beklemeye bırakılır. 24 saatlik sürenin ardından kumaş üzerinde bakteri bulunmuyorsa kumaş antibakteriyel özellik göstermekte olduğu anlamına gelmektedir (Şekil 3.3). Bu test sistemini AATCC 147 den ayıran önemli iki faktör vardır; 1. AATCC 147 test standardında testi yapılacak tekstil yüzeyinin 2,5 cm.x 5 cm. boyutlarında dokuma ya da örme kumaş yüzeyi olması istenmektedir. Japon test standartında ise dokuma ya da örme kumaş yüzeyinin yanı sıra elyaf halindeki tekstillerin de testi yapılabilmektedir. 2. AATCC 147 test standartında bakteriler besi yeri üzerine çizgiler halinde ekilerek kumaş bu çizgilerin üzerine konur ve etüve kaldırılır. Bu standartta ise bakteriler, besi yeri oluşturulurken besi yerinin içerisine homojen bir şekilde dağıtılarak konmaktadır. 29

43 Bullion Kültürleri İle Hazırlanmış Bakteri Süspansiyonu Bullion Broth Besiyeri 24 saat 37 o C Kuluçka Süresi Test Numunesi Şekil 3.3. JIS 1902 Test Metodu ile Teste Ait Uygulama Şeması 30

44 3.2. Bölüm I : Bazı Tekstil Liflerinin Antibakteriyel Özelliklerinin Tespiti Bu bölümde pamuk, bambu, viskon ve polyester liflerinin antibakteriyel özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Pamuk, viskon ve polyester lifleri çalışmanın 1.2 No lu bölümünde belirtildiği gibi tıbbi tekstil ürünlerinde yaygın kullanılan elyaf türü oldukları için seçilmiştir. Bambu elyafı ise özellikle son yıllarda antibakteriyel elyaf olarak lanse edildiği için bu gruba dahil edilmiştir. Aşağıda genel olarak bu liflerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine yer verilmiştir Polyester Lifleri Kimyasal olarak polietilentereftalat (PET) polimerinden elde edilen polyesterim bulunuşu 1940 lı yıllara dayanmakta olup, 1951 yılında ticari ölçüde İngiltere de üretilmiştir. PET polyester lifleri, petrol sanayiinin bir türevi olan polietilenteraftalattan eriyikten lif çekme işlemi ile üretilmektedir (D.P.T., 2001), (Demir, 2006). a-) Polyester Liflerinin Fiziksel Özellikleri Polyester lifleri daha çok dairesel enine kesitte üretilmesine karşın, özel amaçlı bazı polyester liflerinin kesitleri farklı olabilir. Polyester liflerinin üzerleri pürüzsüz olup, cam çubuğa benzer. Renkli olanları; pigment içerdiklerinden dolayı mikroskop altında lekeli ve benekli görülürler. Mukavemetleri üretim şekillerine bağlı olarak değişirler. Filament halindeki standart polyester lifler kuru halde 4-5 g/denye mukavemete sahip olup, ıslak halde mukavemet değeri değişmez. Yüksek mukavemetli liflerde mukavemet 6,40-8 g/denye arasında olabiliyorken, ştapel liflerde ise 5,5 6,5 g/ denye arasında değişmektedir ( SAGEM, 1989). Bu liflerin % kopma uzama yeteneklerine gelince, genellikle standart filamentlerde uzama oranı % iken ştapel liflerde % arasında değişebilmektedir. Buna 31

45 ek olarak yüksek mukavemetli liflerde kopma uzama oranı % 8-11 arasında iken yüksek mukavemetli ştapellerde ise % arasında olur. Liflerin uzama yetenekleri üzerinde rutubetin etkisi görülmez. Polyester liflerinin başlangıç elastisite modülleri oldukça yüksek olup, germeye karşı direnç gösterirler. Bu nedenle gerdirilerek uzatılmaları güçtür. Öte yandan % 1 oranında uzatılmış liflerin elastik düzelme değeri % 100 iken % 3 oranında uzatılmış liflerde elastik düzelme değeri % 90 dan biraz fazladır. Uzatma oranı arttıkça kalıcı uzunluk oranı da artar. Bu özellik liflerin oryantasyonu ile de orantılıdır ( SAGEM, 1989). Standart liflerin aşınma dayanımı da oldukça yüksektir. Bu nedenle doğal liflerle karıştırılınca mamullerin aşınma direnci artar. Polyester liflerinin özgül ağırlığı ise 1,38 g/cm 3 dür. Polyester liflerinin ticari rutubet miktarı % 0,4 olup, rutubet liflerin mukavemet ve % de uzama değerlerine etki yapmaz. Bu lifler kaynayan suda veya sıcak buhara maruz kalırsa polyester polimeri hidrolize olmaya başlayacağından, fiziksel özelliklerinde yavaş yavaş bozunmalar görülebilir ( SAGEM, 1989). Polyesterin erime sıcaklığı 260 o C olup, o C arasında yapışkanlık özelliği gösterir. Polyester lifleri -40 o C de mukavemetinde % 6 oranında, uzama yeteneğinde ise % 30 oranında azalma gösterir. Buna karşılık -100 o C de mukavemetleri %50 artarken, uzamaları ise %35 oranında düşer. Polyester lifleri 150 o C ye kadar ısıtıldığında renklerinin hafifçe bozulduğu görülür. 180 o C de ise lifler mukavemetlerinin % 50 sini kaybeder. Lifler tutuşma derecesine kadar ısıtıldığında, eriyen kısımlar sert boncuk taneleri halinde düşer. Genellikle güç tutuşur ve isli bir alev ile yanar. Filament iplikler, 100 o C de ısıtılınca % 3 oranında, 150 o C de ise % 10 oranında büzülme gösterir. Filament ipliklerin kaynar sudaki büzülme oranı ise yaklaşık olarak 32

46 % 6 civarındadır. Ayrıca gün ışığına karşı dayanıklıdır, ancak gün ışığı altında uzun süre kalınca mukavemette azalma başlar. Bu liflerle yapılan mamüllerin dikkatli bir şekilde ve düşük sıcaklıkta ütülenmesi gerekir. Ütü sıcaklığı 135 o C de olmalıdır. 205 o C ye kadar ısıtılan ütüye, mamül eriyerek yapışmaya başlar. b-) Polyester Liflerinin Kimyasal Özellikler Polyester liflerinin hafif ve zayıf asitlere karşı dayanıklılıkları iyidir. Bunlara sıcakta da dayanırlar. Kuvvetli asitlere gelince; hidrofulorik asit dahil soğukta dayanıklıdırlar. Öte yandan zayıf alkalilere dayanıklılığı iyidir; fakat kuvvetli alkalilere dayanımı iyi sayılmaz. Bu liflerin sülfürük asit çözeltilerine karşı dayanımı çok iyi olup yüksek ısıda kolay kolay etkilenmediği görülür. Polyester lifleri alkalilerin birçoğundan; ketonlardan sabunlardan, deterjan maddelerinden ve kuru temizleme maddelerinden zarar görmezler. Bu liflerin elektriği iletme özelliği iyidir. Az rutubet absorbe etmesi sayesinde elektrik iletkenliği düşüktür. Yüksek sıcaklıkta liflerin yumuşaması ve erimesi izolatör olarak kullanılmasını sınırlar, ancak düşük sıcaklıkta izole yeteneği iyidir. Güve ve zararlı böceklerden etkilenmez. Aynı zamanda küf ve mantar gibi mikroorganizmalardan da zarar görmez. Kaynar suda büzülme özelliği göstermesi yanında; aynı şekilde aseton, kloroform, trikloretilen gibi birçok organik eriticilerden kaynama noktasında etkilenerek büzülürler. Bunların dışında lifler sıcak fiksaj işlemine tabi tutulmuşlar ise bu etkenler karşısında ve kaynar suda büzülmezler. 33

47 Polyester lifleri yukarıdaki açıklamalardan da anlaşılacağı gibi kimyasal maddelere karşı oldukça dayanıklıdır. Ancak fenol, bu liflere her türlü sıcaklıkta zarar verebilir Viskon Elyafı Rejenere selüloz lifleri içerisinde önemli bir yeri olan viskoz rayonunun hammaddesi saf selülozdur. % oranında alfa selüloz içeren pamuk linterleri ve odun selülozu viskoz üretimi için kullanılmaktadır. Viskozun üretiminden sonra ştapel hale getirilmesiyle viskon elyafı oluşmaktadır. a-) Viskon Elyafının Fiziksel Özellikleri Viskonun ticari olarak ilk üretiminden bu yana mukavemet değerlerinde belirli bir artma olmuştur. Örneğin 1920 yılında viskon elyafının kuru mukavemeti 1,5 g/denye, yaş mukavemeti 0,40 g/ denye olarak tespit edilmiş iken son yıllarda üretim teknolojisinde yapılan değişikliklerle beraber bu değerler; kuru mukavemet 2,3 3 g/ denye, yaş mukavemet 1,2 1,7 g/ denye olarak tespit edilmiştir (SAGEM, 1989). Viskon elyafının kopma uzama değerleri ise ; kuru halde % 15 30, yaş halde ise % dir. Viskon elyafı genel olarak 1,5 2,5 ve 3,75 denye incelikte olarak üretilmektedir ( SAGEM 1989). Viskon elyafı havadan önemli miktarda nemi absorbe edebilme yeteneğine sahip olup, ticari rutubet değeri % 13 dür. Genellikle viskonun kristallin bölge oranı pamuğa göre daha düşük olduğundan nem alma yeteneği daha fazladır. Suya batırılan viskoz rayonu zamanla bünyesinde % oranında su alabilir. Su ile hacmi şişerek genişlemekte, ancak mukavemeti azalmakta ve kolaylıkla uzayabilmektedir. Kuruduklarında ise eski özelliklerini kazanmaktadırlar (SAGEM, 1989). 34

48 Işığa maruz bırakıldıklarında renkleri bozulmaz, ancak güneş ışığı elyafın mukavemetinin azalmasına sebep olur ( SAGEM, 1989). Viskoz rayonu termoplastik değildir, ısıtılınca yumuşamaz ve yapışmaz. 150 o C ye kadar ısıtılınca mukavemetlerini kaybetmeye başlar o C de ise erirler. Viskoz rayonu kolay yanar ve yandığında kağıt kokusu çıkarırlar (SAGEM, 1989). b-) Viskon Elyafının Kimyasal Özellikler Selüloz esaslı olduklarından kimyasal özellikleri pamuğa benzemektedir. Sulandırılmış mineral asitlerin viskoza kuvvetli bir etkileri yoktur. Ancak bu etki, sıcaklıkta oldukça hızlı ve etkilidir. Yoğun asit çözeltilerinin soğukta da zararları görülmektedir. Bu nedenle asitle muamelede konsantrasyon, maruz kalma süresi ve sıcaklığa dikkat edilmelidir. Sirke ve karınca asitleri gibi organik asitlerin zararlı etkileri görülmektedir. Lifler bu asitlere maruz kaldıklarında önce zayıflar, sonra parçalanırlar. İnorganik asitlere karşı olan direnç ise konsantrasyonun, sıcaklığın yüksek olmaması ve tesir zamanının kısa olması kaydıyla daha yüksektir. Her koşulda elyafa uygulanan asitler nötralize edilmeli ve elyafın asitli olarak kurumasına izin verilmemelidir (SAGEM, 1990). Viskoz, pamuk gibi alkalilere karşı dayanıklıdır. Genellikle sulu ve zayıf alkalilerin pek etkileri yoktur. Kuvvetli alkali çözeltileri de viskoz liflerini şişirir ve daha sonra mukavemetlerinin azalmalarına neden olabilir. Sıcak alkali çözeltilerinde lif mukavemeti azalmaktadır (SAGEM, 1990). Kuru temizlemede kullanılan çeşitli solventlerin viskoz üzerinde bir etkisi yoktur. Viskoz lifleri zararlı böceklere karşı dayanıklıdır. Ancak mikroorganizmalar gelişme olanağı bulursa lifler zayıflayabilir ve renkleri bozulabilir. Kuru viskoz elektriği iletmez. Normal olarak viskoz statik elektrik oluşumuna sebep olmaz. Ortamın nispi nemi düşerse statik elektriklenme söz konusu olabilir (SAGEM, 1990). 35

49 Pamuk Elyafı Geçmişten günümüze en fazla kullanılan elyaf olan pamuk, gerek diğer liflerle karıştırılarak gerekse tek başına örme ve dokuma kumaşlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Örme mamuller esnek bir yapıya sahip oluşları, rahatlıkları ve kullanım kolaylıkları sebebiyle iç ve dış giyimde çokça rağbet görmektedir. Pamuk lifleri ise örme mamullerde özellikle iç giyim ve yazlık dış giyimde tercih edilmektedirler. a-) Pamuk Elyafının Fiziksel Özellikler; Pamuk elyafının fiziksel özellikleri yetiştirildiği bölgeden bölgeye değişiklikler göstermektedir. Pamuk elyafında uzunluk kalıtsal bir vasıftır. Bu vasıf belli bir dereceye kadar çevre şartlarına bağlıdır. Bir pamuk çiğidi üzerinde 1 2 mm den başlayarak o varyetenin azami uzunluk sınırına kadar muhtelif uzunlukta bir çok lifler bulunur. Tekstil sanayisinde kullanılan pamuğun uzunluğu mm arasında değişmektedir ve üç ana sınıfta gruplandırılır: 18 mm ye kadar olan kısa lifli pamuklar, mm ye kadar olan orta lifli pamuklar, 31 mm den fazla olan uzun lifli pamuklar (Harmancıoğlu, 1982). Pamuklarda uzunluktan sonra en çok aranan özelliklerden biri inceliktir. İncelik de uzunluk gibi kalıtsal bir özelliktir. İncelik birimi olarak mikroner indeksi kullanılır. Pamuk elyafında kabul gören incelik değerleri 3 ve 6 mikroner arasındaki değerleridir. 6 mikronerin üzerindeki değerler çok kaba olarak tanımlanmaktadır. 3 3,9 mikroner arasındaki değerler için ince lif, 4 4,9 mikroner arasındaki değerler için orta lif ve 5 5,9 mikroner değerleri arasındaki pamuk lifi için kaba lif sınıflandırılması yapılmaktadır (Harmancıoğlu, 1982). Pamuk liflerinde uzunluk ve incelik ile birlikte aranan özelliklerden birisi de mukavemettir. Pamuk liflerinin mukavemeti, olgunlaşma dereceleri, diğer bir deyişle selülozik tabakanın kalınlığı ve aynı zamanda liflerin inceliği ile ilgilidir. Selülozik 36

50 çeperi kalın, tamamiyle olgunlaşmamış liflerin mukavemeti diğerlerinden üstündür (Harmancıoğlu, 1982). Lif mukavemeti karde iplikçiliğinde % 35 oranında kaliteyi etkilerken, penye iplikçiliğinde % 30, open- end rotor iplikçiliğinde de % 35 oranında etkilemektedir. Mukavemet ölçüm sonuçları hem Pressley hem de Stelometre olarak verilebilir (Çizelge 3.1). Çizelge 3.1. Pamuk Mukavemet Değer Aralıkları Stelometre Değeri (g/tex) Pressley Değeri Değerlendirme PM (1000 pount / inç2) 20 ve altı Çok zayıf Zayıf Vasat Sağlam 30 ve üstü Çok sağlam Olgunluk tekstil lifleri içerisinde sadece pamuğa has bir özelliktir (Edesen, 1977). Bilindiği gibi olgunluk pamuk lifinin sekonder çeperinin kalınlığı ile ilgilidir. Bu tabaka ne kadar kalın olursa lif o kadar olgun, ne kadar ince olursa lif o kadar az olgun ya da ölü elyaf niteliğindedir. Olgun olan lifler daha mukavemetli olacağından endüstride tercih edilirler. Pamuk lifinde % kopma uzama oranı % 7 15 arasında değişmekte olup, ince liflerin uzama yeteneği daha üstündür. Lif boyunca % 1 oranında uzamayı sağlayan kuvvet olarak tanımlanan elastikiyet katsayısı pamuk elyafı için 0,5 g/denye dir (Edesen, 1977). Pamuk liflerinde görülen bükümler ve burgular liflerin iplik olma kabiliyeti üzerine etki eder. Liflerdeki bu bükümler, olgunlaşması tamamlanan kozaların açılışları sırasında meydan gelir. Bir lifin belli bir uzunluğunda bulunan büküm sayısı o lifin bağlı bulunduğu kalıtsal özelliklere bağlıdır. Büküm sayısı; lif uzunluğu, inceliği ve olgunluk derecesiyle sıkı bir şekilde alakalıdır. b-) Pamuk Elyafının Kimyasal Özellikleri 37

51 Lif üzerinde kimyasal yapının büyük önemi vardır. Pamuk lifinin bünyesinde selülozdan başka su, azotlu maddeler, kül, şeker, pektin ve renk maddeleri mevcuttur. Bu maddelerden bir kısmı pamuğun ilk gelişme devresinde daha yüksek oranda bulundukları halde olgunlaşma derecesi ilerledikçe bunların oranı düşmekte, selüloz miktarı artmaktadır. Liflerin olgunlaşma süreci ilerledikçe selüloz oranı yükselir, diğer madde miktarları azalır. Olgunlaşma kesilir ya da duraklarsa bu liflerin çeperleri ince kalır; şeker, azot ve pektin miktarları yükselir, bu da mukavemetin azalmasına neden olur. Çizelge 3.2 de pamuk lifinin kimyasal yapısı ile elyafı oluşturan kimyasal unsurların % miktarları gösterilmektedir (Harmancıoğlu, 1982). Çizelge 3.2. Pamuk Liflerinin Kimyasal Yapısı Bileşikler Ağırlık Yüzdesi Selüloz 95,3 Protein 1 Pektin Substantlar 1 Mumlu Bileşikler 0,8 Kül 0,9 Kütin - Diğerleri - Pektin: Tipik bir olgun pamuk lifi % 0,6 - % 1,2 oranında pektin ihtiva eder. Pektini kantitatif olarak tespit etmek zordur. Sadece üronik asit yardımıyla doğruya yakın bir tahmin yapılabilir. Pektin daha ziyade primer çeperde lokalize olmuştur (Harmancıoğlu, 1982). Mumlu ve Yağlı Maddeler: Kloroform, karbon tetra klorit, benzen veya diğer organik eriticilerle eritilen maddeler pamuk lifinin mumlu ve yağlı maddeleridir. Mumlar ve yağlar o C de erirler. Pamuk liflerinde primer alkoller, normal 38

52 yağ asitleri az miktarda mevcuttur. Mum aynı zamanda az miktarda gliserol, reçineli maddeler, hidro karbonlar ihtiva eder. Ham pamuk lifinden eğrilmiş iplik çoğunlukla mumlu halini muhafaza eder. Mumu alınmış pamuk eğrilmez. Mum, eğrilme esnasında gereken nemi sağlar ve ipliklerde kayganlık meydana getirir. Protein: Pamuk liflerinde az miktarda azotlu maddeler bulunur. Protein miktarı pamuğun çeşidine ve yetiştiği şartlara göre az çok değişir. Kül: Pamuk liflerinin kaliteleri ihtiva ettikleri kül miktarının azlığına veya çokluğuna göre değişmektedir. Pamukların toplam kül miktarlarını tespit edebilmek için yabancı maddelerden temizlenmiş olan pamuk lifleri, bir fırında yakılarak geride kalanın miktarı tespit edilir (Harmancıoğlu, 1982). Pamuk lifinin suya meyli fazladır ve suyun pamuğun özelliklerine olan etkisi oldukça önemlidir. Çok kuru olan pamuğun mukavemeti düşük olur. Pamuğun iyi eğrilebilmesi için uygun miktarda rutubete sahip olması gerekmektedir. Pamuk zayıf bir elektrik iletkenidir. Bu nedenle rutubeti çok az olan pamuklar statik elektriklenmeye sebep olacağından eğrilmeleri güçtür (Edesen, 1977). Pamuk liflerinin ve mamullerinin o C seviyesi üzerinde ısıtılmaması gerekir. Çünkü o C de pamukların rengi sararmaya, 180 o C de kahverengi olmaya başlar. 300 o C de tamamen kavrulur ve karbonize olur (Harmancıoğlu, 1982). Normal şartlarda soğuk ya da sıcak suyun pamuk lif ve mamulleri üzerinde etkisi yok gibidir. Pamuk devamlı suretle kaynar suyun ve buharın etkisine maruz bırakılacak olursa fiziksel yapısında az da olsa bir değişikliğin meydana geldiği görülür. Uzun zaman kaynamaya tabi tutulan pamukların direkt boyaları absorbe etme kabiliyetleri artar, bazik boyaları tutma yetenekleri azalır (Harmancıoğlu, 1982). 39

53 Işık etkisine doğrudan maruz kalan pamuklu mamuller ultraviyole ışınlarının etkisi ve havanın oksijeni yardımıyla kimyasal değişikliğe uğrayarak mukavemet ve sağlamlıklarından önemli derecede kayıplar verir. Selüloz içeren liflere asitler kolaylıkla etki eder. Etki derecesi asitin cinsine,yoğunluğuna ve ısı derecesine bağlı olarak değişir. Organik ve madensel asitlerin pamuk ve selüloz üzerine olan etkisi aynı değildir. Sulandırılmış alkali çözeltilerinin pamuk lifleri ve mamülleri üzerinde etkisi yoktur. Pamuk ve mamulleri bome yoğunluktaki alkalilerle muamele edilirse pamuk liflerinin şiştiği, lif kanalının kapandığı, lif yüzeyinin düzleştiği görülür. Bunun sonucunda lifin mukavemeti artar, silindir şeklini alır, şeffaflaşır ve parlaklaşır (Edesen, 1977). Oksidan maddelerin etkisi bunların cinsine, yoğunluğuna, ısıya ve etki süresine bağlı olarak değişir. Genel olarak oksidan maddeler ağartma işleminde kullanılır. Pamuk genelde sodyumbisülfit ve sodyum sülfoksilat gibi redüktanlardan zarar görmez (Harmancıoğlu, 1982) Bambu Elyafı Bambu dünyanın en hızlı büyüyen ve en verimli bitkilerden birisidir. Bu bitkinin yetişmesi sırasında pestisit veya çeşitli kimyasallara ihtiyaç yoktur. Bambu bitkisi 3 4 yıl içerisinde 30 m yüksekliğe ulaşabilmektedir. Bambu bitkisi doğada % 100 çözünebilen özelliktedir. Avrupa ve kutup bölgeleri hariç, bambu bitkisinin binlerce çeşidi dünyanın farklı bölgelerinde yetişmektedir (hptt:// Dünya üzerinde yaklaşık 1200 çeşit bambu bitkisi bulunmaktadır. Bunun yaklaşık 35 çeşidi kağıt sanayisinde ve selüloz hamuru yapımında kullanılmakta olup, bambu bitkisi diğer kağıt ve hamur üretiminde kullanılan odunlara uygulanan işlemlere tabi tutulmaktadırlar (Hurter, 2002). 40

54 Bambu bitkisi botanik sınıflandırmada tek çenekliler grubuna dahil edilmektedir. Tek çeneklilerin enine kesiti incelendiğinde, dış tabakaya epidermis ismi verilmekte, epidermisin altında ise sert dokudan oluşan hipodermis tabakası bulunmaktadır (Şekil 3.4). Bambu lifleri vasküler demetlerden oluşmaktadır. Bu demetler bitkinin yapısında dağınık olarak bulunmakta ve bambu bitkisinin gövdesini oluşturmaktadır (Yüksek ve Özdemir, 2007). Şekil 3.4 de yer alan bambu elyafının enine kesiti incelendiğinde dış kısımda bulunan liflerin iç kısımda bulunanlara oranla daha yoğun olduğu gözlenmiştir. Her lif demeti ksilem ( odunsu doku) ve phloem olmak üzere iki farklı kısımdan oluşmaktadır ( Ray ve Das, 2004). Doğal bambu elyafı herhangi bir kimyasal katkı maddesi kullanılmadan bambu bitkisinin gövdesinden elde edilmektedir. Bambu kamışları çok ince bir şekilde kesilerek parçalara ayrılmakta, daha sonra hidroliz alkalizasyon prosesi ile hamur haline getirilip, pek çok ağartma işlemine maruz kalmaktadır. Beyazlatılan hamur ise elyaf haline getirilmektedir. Şekil 3.5 de bambu elyafının elde edilme aşamaları gösterilmektedir (Yüksek ve Özdemir, 2007). Şekil 3.4. Bambu Bitkisinin Enine Kesiti (Ray ve Das, 2004) 41

55 Şekil 3.5. Bambu Elde Edilme Aşamaları ( a-) Bambu Liflerinin Fiziksel Özellikleri Bambu lifi tekstil lifleri içerisinde pamuktan daha yumuşaktır. Herhangi bir kimyasal etkiye gerek kalmaksızın düzgün ve yuvarlak bir kesite sahip olmasından dolayı vücudu rahatsız edecek keskin çıkıntıları yoktur. Bambu elyaf yüzeyi doğal bir parlaklığa sahip olup, dokunulduğunda ipek ya da kaşmir hissi verir ( Bambu liflerinin kesit yapısındaki mikro boşluklar ve yarıklar nedeniyle ısıl izolasyonu oldukça iyidir. Ayrıca bu mikro boşluk ve yarıklar hava geçirgenliğinin de yüksek olmasını sağlamakta ve nem emme kabiliyetini arttırmaktadır. Bambu lifleri ağırlığının 3 katı kadar su tutma özelliliğine sahiptir. Böylelikle vücuttaki nemi hızla emerek, uzaklaştırabilmektedir. Pamukla kıyaslandığında 3 4 kat daha fazla nem emebilme kabiliyetine sahip olup, ticari rutubet değeri % 13,03 tür. Bütün bu özellikler terin ve nemin vücuttan hızla uzaklaştırılarak, cildin kuru kalmasını ve konfor özelliklerinin artmasını sağlamaktadır (Yüksek ve Özdemir, 2007). 42

56 Bu liflerin mikroorganizmalardan ve patojenlerden etkilenmediği iddia edilmektedir. Bunun nedeni olarak da lif bünyesinde bulunan bambu kun adıyla bilinen bir antibakteriyel ajan gösterilmektedir (hptt:// Çin Tekstil Endüstrisi Test Merkezi nde (CTITC) yapılan testlerde, liflerin % 99,8 oranında antibakteriyel aktivite gösterdikleri ve 50 yıkamadan sonra bile antibakteriyel aktivite oranının % 70 in üzerinde olduğu belirtilmektedir (Yüksek ve Özdemir, 2007). Bambu liflerinin uzunluk ve incelik değerleri çeşitlilik göstermektedir. Çizelge 3.3 de yaygın olarak kullanılan bambu liflerinin farklı uzunluk ve incelik değerleri gösterilmektedir (Yüksek ve Özdemir, 2007). Bambu lifleri iplik ve kumaş üretimi için uygundur. Bazı bambu çeşitlerinin mukavemetlerinin çok yüksek olduğu iddia edilebilmekle beraber, tekstil sektöründe kullanılan bambu liflerinin mukavemet değerleri kuru halde iken 2,33 cn/tex, yaş halde 1,37 cn/tex dir ( Dolayısıyla iplik üretimleri sırasında düşük mukavemetleri göz önünde bulundurularak işlem yapılmalıdır. Çok katlı bükümle de iplik mukavemetlerinin arttırılma imkanı vardır. Kopma anındaki uzama yüzdesi ise % 23,8 olarak belirtilmektedir (Yüksek ve Özdemir, 2007). Çizelge 3.3. Yaygın Olarak Kullanılan Bambu Liflerinin İncelik ve Uzunluk Değerleri İncelik (dtex) Uzunluk (mm) 1,33 / 1,56 / 1, , , , ,

57 b-) Bambu Liflerinin Kimyasal Özellikleri Bambu bitkisi silika ile güçlendirilmiş selülozdan oluşmaktadır. Anatomik özellikleri sayesinde diğer ligno selüloz liflerinden üstündür ( Ray ve Das, 2004). Diğer doğal liflerle kıyaslandığında bambu liflerinin daha kırılgan oldukları görülmektedir. Bunun başlıca nedenleri arasında liflerinin ligninle sarılı bir yapısı olması gösterilmektedir. Bambu liflerinin kimyasal yapısı incelendiğinde % 60,8 oranındaki selülozdan sonra en büyük oranı % 32,2 ile lignin oluşturmaktadır. Pamuk lifinin kimyasal yapısı incelendiğinde ise % 95 gibi büyük bir oranda selülozdan meydana geldiği görülmektedir. Ligninin ise % 0,1 lik bir oranda yok denecek kadar az olduğu görülmektedir. Bambu liflerinin en büyük özelliklerinden birisi de biyolojik olarak ayrışabilme özelliğidir. Lif üretimi esnasında içerisine herhangi bir kimyasal madde eklenmemiş olmasından dolayı mikroorganizmalar ve güneş ışığıyla toprakta % 100 olarak ayrışabilmektedir. Bu reaksiyon çevreye zarar vermemekte, kirliliğe neden olmamaktadır (Yüksek ve Özdemir, 2007). Çin Test Merkezi nde yapılan anti-uv testi sonucunda bambu liflerinin UV ışınları yansıttığı dolayısıyla yazlık giysilerde tercih edilebileceği belirtilmektedir (Yüksek ve Özdemir, 2007) Antibakteriyel Testler İçin Numune Hazırlama Böyle bir inceleme için mevcut bulunan Ne 0,85 incelikte % 100 pamuk ve bambu elyafından mamül fitiller ile Ne 30 incelikte % 100 viskon ve polyester iplik numuneleri kullanıldı. Öncelikle mevcut pamuk ve bambu fitillerinden Ne 30 numara iplikler elde edildi. Yapılan iplik ile ilgili diğer teknik veriler Çizelge 3.4 de verilmiştir. Mevcut fitillerden iplik eğirmek için Rieter G 10 ring iplik makinesi kullanılmıştır (Şekil 3.6). 44

58 Çizelge 3.4. Pamuk ve Bambu Fitillerinden İplik Üretimine Ait Teknik Veriler Makine Rieter G 10 ring iplik makinesi Üretilen İplik No Ne 30 Fitil No Ne 0,85 α e 3,8 İğ Devri dev/dak Kopça Bracker PM Udr Safir ( ISO No: 45) Bilezik Çapı Bilezik Türü Çekim Sistemi Manşon Sertlikleri Büküm Yönü Ön Arka 38 mm Orbit 3/3 çift apronlu 65 Shore 80 Shore Z Kırıcı Çekim 1,683 Toplam Çekim 37 Şekil 3.6: İplik Üretiminde Kullanılan Rieter G 10 Ring İplik Makinesi 45

59 Bu işlemin ardından Ne 30 numarada % 100 bambu, pamuk, viskon ve stapel polyester iplikleri elde edilmiştir. Ancak antibakteriyel testlerin yapabilmesi için tekstil yüzeyine ihtiyaç duyulduğundan, bu yüzeyler en kolay şekilde yuvarlak çorap örme makinesi kullanılarak örme kumaşa dönüştürülmüştür. Kullanılan el tipi yuvarlak örme makinesi 8 inç çapında olup 120 iğneye sahiptir (Şekil 3.7). Şekil 3.7. El Tipi Yuvarlak Çorap Örme Makinesinden Bir Görünüm 3.3. Bölüm II: % 100 Pamuklu Dokuma Kumaşlara Antibakteriyel Özellik Kazandırma Çalışmanın bu bölümünde iki farklı yöntem kullanılmıştır. Öncelikli olarak kumaşa, aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu ile antibakteriyel özellik kazandırılmak istenmiştir. İkinci uygulamada ise kitosan polimeri ile antibakteriyel özellik kazandırma denemeleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır Kitin (Chitin) ve Kitosan (Chitosan) Kitin bazı bitkilerde ve hayvanların kabuklarında bulunabilen doğal bir polimerdir. Selüloz ile benzer polimer yapılarına sahip olmalarına karşın, aralarındaki tek fark selüloz hidroksil grubu içerirken kitin amid grubu içermesidir. Polimerlerin çoğunluğu yapay olarak elde edilirken kitinin doğal olarak bulunabiliyor olması önemli bir avantajdır. Yengeçler, kurtçuklar ve mantarlar bol miktarda kitin içerir. Şekil 3.8 de kitin ve glikozun moleküler yapısı gösterilmiştir. 46

60 Şekil 3.8. Kitin ve Glikozun Moleküler Yapısı ( 2005) Kitinin kimyasal ismi poliasetilaminoglikoz olup, kimyasal formülü [C 8 H 13 O 5 N] n dir. Moleküler ağırlığı ise 108 g/mol dür. Kitin konsantre hidroklorik asit, sülfirik asit ve çok soğuk asetik asit içerisinde çözünebilir. Ancak su, seyreltik asit, alkali ve organik çözücülerde çözünemez ya da çok zor çözünürler (Özdemir, 2006). Kitin kristalin yapısına bağlı olarak değişik özellikler taşıyan birçok formda bulunabilir. Bunlardan en önemli iki polimorfik şekli α-kitin ve β-kitindir. Yengeç ve karides kabuklarından elimine edilen α-kitin, hidrojen köprülerinden oluşan güçlü iç molekül yapısı ile anti paralel yapı oluşturur. Kalamardan elimine edilen β-kitin, hidrojen köprülerinden oluşan zayıf iç molekül yapısı ile paralel yapı oluşturur. kitin ve türevleri kısmen insan enzimleri ile emilebilir ve zehirli olmadığından insan vücudu için yararlıdır. Yaralı dokuda kullanıldığında yarayla aktif hale gelir, alerjik ve istenmeyen reaksiyonlar göstermez. Antiseptiklerle istenen reaksiyonları gerçekleştirir. Bu faydalarına rağmen kitin bilinen birçok kimyasal çözücüde rahatlıkla çözünemediğinden endüstriyel uygulamalarda geniş yer bulamamaktadır (Özdemir, 2006). Kimyasal olarak kitin bir polisakkarit olup, birçok değişik formülde üretilebilir. Kimyasal bir çözücüde kitinin ısıtılmasıyla kolayca elde edilebilen kitosan bunlardan 47

61 biridir. Kitosanın ise suda çözünebilmesi gibi istenmeyen bazı dezavantajları vardır (Özdemir, 2006). Kitin piyasada daha çok kitosan formuyla kullanılır. Yapay bir molekül olan kitosan, giyim endüstrisinde sıkça gömlek ve denim boyamada kullanılır. Kitosan N-Diasetilleme yoluyla elde edilir. Kitin ve kitosan moleküler düzeyde farklılık gösterir. Kitosan amino grubu veya oksijene bağlı karbonlar olmayan grup içerir. Kitin ise amid grubu içerir (Şekil 3.9). SELÜLOZ CHITIN KİTOSAN Şekil 3.9. Kitin, Kitosan ve Selülozun Kimyasal Yapısı (Tarakçıoğlu, 2006) kitin, kimyasal yapı ve biyolojik fonksiyon olarak selüloza daha yakındır. Kitosan çözünebilirlik özellikleri dışında kitinle çok benzer özellikler göstermektedir Kitosan Polimeri ile Antibakteriyel Özellik Kazandırma Bu uygulamada düşük ve orta olmak üzere iki farklı molekül ağırlığında kitosan polimeri kullanılarak, kitosanın molekül ağırlığındaki farklılığın antibakteriyel 48

62 aktivite üzerindeki etkisi incelenmek istenmiştir. Düşük moleküllü kitosan olarak adlandırılan polimerin molekül ağırlığı (DD miktarı) cps, orta moleküllü kitosan olarak adlandırılan polimerin molekül ağırlığı (DD miktarı) cps olarak bilinmektedir Düşük Moleküllü Kitosan Düşük moleküllü kitosan için iki farklı konsantrasyonda solüsyon hazırlanmıştır: Birinci konsantrasyon için 7,5 gr/l düşük moleküllü kitosan kullanılmıştır. Buna % 3,5 asetik asit eklenerek toplamda 2 litrelik solüsyon hazırlanıp, fularda eklenmiştir. Pamuklu dokuma kumaş bu fulardtan geçirilmiştir. Kumaşın ne kadar solüsyon emdiğine dair bilgiler ise Çizelge 3.5 de gösterilmiştir. Solüsyonun emdirildiği pamuklu kumaşlar oda sıcaklığında kurutulmuştur. Şekil 3.10 da gösterilen 7,5gr/L. konsantrasyona sahip düşük moleküllü kitosanın SEM görüntüsüne bakıldığında, kitosan polimerinin kumaş üzerinde meydana getirdiği belirgin bir değişim görülmemektedir. Çizelge ,5 gr/l. Konsantrasyon için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki Dokuma Kumaş Ağırlığı 130,4 g. Fulardan Geçtikten Sonraki Dokuma Kumaş Ağırlığı 258 g. Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 127,6 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 97,85 İkinci konsantrasyon için ise 0,75 gr/l düşük moleküllü kitosan kullanılmıştır. Benzer şekilde buna % 3,5 asetik asit eklenerek, toplamda 2 litrelik solüsyon hazırlanıp, fularda eklenmiş ve pamuklu dokuma kumaş bu fulardtan geçirilmiştir. Kumaşın solüsyon emdiği miktara dair bilgiler Çizelge 3.6 da yer almaktadır. 49

63 Çizelge ,75 gr/l. Konsantrasyon için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki Dokuma Kumaş Ağırlığı 132,7 g. Fulardan Geçtikten Sonraki Dokuma Kumaş Ağırlığı 262,4 g. Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 129,7 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 97,73 Şekil ,5 g/l Konsantrasyona Sahip Düşük Moleküllü Kitosan ile İşlem Görmüş Kumaşın SEM Görüntüsü Orta Moleküllü Kitosan Orta moleküllü kitosan için de yine iki farklı konsantrasyonda solüsyon hazırlanmıştır: Birinci konsantrasyon için 7,5 gr/l orta moleküllü kitosan kullanılmış, buna % 3,5 asetik asit eklenerek, toplamda 2 litrelik solüsyon oluşturulmuştur. Bu solüsyon fularda eklenip, pamuklu dokuma kumaş bu fulardtan geçirilmiştir. Kumaşın emdiğine solüsyon % si Çizelge 3.12 de verilmektedir. 50

64 Fulardtan geçirilen kumaşlar oda sıcaklığında kurutulmuştur. 7,5gr/L. konsantrasyona sahip orta moleküllü kitosan ile işlem görmüş kumaşın SEM görüntüsü ise Şekil 3.7 de gösterilmektedir Çizelge ,5 gr/l. Konsantrasyonu için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki Dokuma Kumaş Ağırlığı 156,6 g. Fulardan Geçtikten Sonraki Dokuma Kumaş Ağırlığı 345,5 g. Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 188,9 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 120,62 İkinci konsantrasyon için ise bir önceki düşük moleküllü uygulamaya benzer şekilde 0,75 gr/l orta moleküllü kitosan kullanılmıştır. Yine % 3,5 asetik asit eklenerek, toplamda 2 litrelik solüsyon hazırlanmış ve fularda eklenmiştir. Pamuklu dokuma kumaş bu fulardtan geçirilmiş olup, oda sıcaklığında kurutulmuştur. Kumaşın emdiği solüsyon % sine ait bilgiler Çizelge 3.8 de görülmektedir. Çizelge ,75 gr/l. Konsantrasyonu için Fulard Sonrası Kumaştaki Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki Dokuma Kumaş Ağırlığı 130 g. Fulardan Geçtikten Sonraki Dokuma Kumaş Ağırlığı 258,5 g. Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 128,5 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 98,84 51

65 Şekil ,5 g/l Konsantrasyonlu orta moleküllü Kitosan ile İşlem Görmüş Kumaşın SEM Görüntüsü Yıkama Testi Bu testin yapılmasında ev tipi çamaşır makinesi kullanılarak ISO 105 C 06 standartı uygulanmıştır. Her numune 30 o C de 12 dakika yıkanmıştır ve 5 yıkamaya kadar test edilmiştir. Kitosan polimerinin aplike edildiği kumaşlara uygulanan yıkama miktarları Çizelge 3.9 da özetlenmektedir. Çizelge 3.9. Kumaşlara Uygulanan Yıkama Test Miktarları 1 kere Yıkama 5 kere Yıkama Düşük Moleküllü Kitosan 7,5 g/l. Düşük Moleküllü Kitosan 0,75 g/l. Orta Moleküllü Kitosan 7,5 g/l. Orta Moleküllü Kitosan 0,75 g/l Aleovera Bitkisi Anavatanı Afrika olan ve ülkemizde sarısabır olarak bilinen bu bitki için çöl zambağı, ölümsüzlük bitkisi, ilaç bitkisi, mucize bitki, tabii iyileştirici, saksıdaki 52

66 doktor, sessiz şifacı gibi tanımlamalar da kullanılmaktadır. Tarihi kayıtlardan bir çok eski medeniyetin, Mısır kraliçelerinin, Yunan ve Roma' lı hekimlerin Aloevera' yı sağlık ve güzellikte kullandıkları bilinmektedir. Ayrıca ünlü araştırmacı ve arkeolog George Ebers, M.Ö yıllarından kalma bir papirus el yazmasında Aloevera' nın iyileştirici özelliklerinin konu edildiğini keşfetmiştir. Yine tarihi kayıtlardan anlaşıldığı üzere M.Ö yıllarında bu bitkinin kullanım alanlarının geliştirildiğini ve bu yıllarda Mısır' da yanık, enfeksiyon ve parazit tedavilerinde kullanıldığını, ünlü Mısır Kraliçeleri Nefertiti ve Kleopatra'nın ciltlerini taze tutmak için Aloevera ile masaj yaptırdığını, bir efsaneye göre M.Ö. 500' lü yıllarda Büyük İskender'in yaralanan askerlerinin daha hızlı iyileşmesi için büyük Aloevera tarlalarının bulunduğu Hint Okyanusu'ndaki Socotra adasını ele geçirmek istediği anlatılmaktadır. Ayrıca Napolyon' un eşi Josephine' in ünlü süt banyosu içeriğine Aloevera jeli eklettirdiği bilinmektedir. Batılı antropolog ve sosyal bilimcilerin gözlemlerine göre, Afrikalı avcılarda Afrika' nın sıcak ikliminde zorlu av takiplerinden önce Aloeverayı tüm vücutlarına sürerek terlemeyi dolayısıyla su kaybını en aza düşürmüşler, kötü vücut kokusunu gidermişler ve zararlı haşerelere karşı bu şekilde bir önlem almışlardır. Yakın tarihte Mahatma Gandi'nin uzun süren oruç döneminde Aloevera içmesi, bu bitkinin popülerleşmesinin nedenleri arasında yer almıştır ( Söz konusu bitki, 1930' lu yıllardan beri kolit ve peptik ülser gibi sindirim yolları tahrişlerine karşı kullanılmasının yanı sıra, kan ve lenfatik dolaşıma, böbrek, karaciğer ve safra kesesi fonksiyonlarına yardımcı olarak da kullanılmaktadır. Aloevera üç anti-flamatuar yağ asiti de içermektedir. Bu yağ asitleri mide, ince bağırsak ve kolon üzerinde yardımcı etkiye sahiptir ve sindirim güçlüğü veya hazımsızlığın neden olduğu aşırı mide asitliliğini, sindirim sıvılarını doğal yoldan alkalileştirerek önler ve sindirim yollarını temizler. Aloevera' da yakın zamanlarda bulunan bir bileşik olan Acemannan ın vücudun doğal direncini (bağışıklık sistemi) artırma yeteneği olduğu tespit edilmiştir. 53

67 Ayrıca Aloevera yanıklarda bölgeye kan akımını artırarak iyileşme sürecine yardımcı olan maddeler de içermekte, kabızlığa karşı bağırsak yumuşatıcı olması sayesinde laksatif olarak da kullanılmaktadır. Aloevera' nın önemli bir kullanım alanı da cilt ve cilt hastalıklarıdır. Yapılan araştırmalar Aloevera' nın cildi nemlendirdiğini, güneş yanığı ve cilt kızarıklıklarına iyi geldiğini, cildin esnekliğini ve tazeliğini korumaya, akne ve ekzemayı kontrol altına almaya yardımcı olduğunu göstermiştir. Ayrıca Aloevera böcek ve sinek ısırıklarından ve alerjiden kaynaklanan kaşıntıya da iyi gelmektedir. Yapılan araştırmalara göre Aloevera' nın cilt üzerindeki iyileştirme gücü cilt ya da derideki oksijen miktarını ve doku sentezini arttırmasından ileri gelmektedir. Şekil 3.12 de aleovera bitkisinin enine kesiti yer almaktadır. a ) Yaprak kabuğu b ) Yapışkan Sarı Sıvı c ) Jel Tabakası Şekil Aleovera Bitkisi Yaprağının Enine Kesiti 54

68 Antibakteriyel Bitim İşlemlerinde Kullanılan Yöntemler Pamuklu dokuma kumaşlarda antibakteriyel özellik kazandırmak amacıyla yürütülen çalışmalar Valencia Politecnica Üniversitesi Tekstil Bölümü laboratuarlarında (İspanya) gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın bu bölümünde kullanılan kumaş tipi ve özellikleri ise Çizelge 3.10 da belirtilmiştir. Çizelge Antibakteriyel Özellik Kazandırılan Kumaşın Teknik Bilgileri Kumaş Özellikleri Kumaş Hammaddesi % 100 Pamuk Kumaş Yapısı Ham Kumaş Dokuma Tipi Dimi 2/1 S Atkı Sıklığı (tel/cm) 23 Çözgü Sıklığı (tel/cm) 36 Hazırlanan solüsyonlar öncelikle fulard içerisine boşaltılarak kumaşlara emdirilmesi sağlanmıştır (Şekil 3.13). Şekil Uygulamaya Ait Fulard İşleminden Bir Görünüm Daha sonra mikro kapsül uygulamalı kumaşların bir kısmı, sıcak hava ile fiksaj işleminin antibakteriyel aktivite üzerindeki etkisini görebilmek amacıyla etüvde

69 o C de 20 dakika kurutma işlemine tabii tutulmuş olup, diğer kısmı ise oda sıcaklığında kurutulmuştur. Kurutma işleminden sonra kumaşlara ISO 105 C01 standardına göre yıkama işlemi uygulanmıştır (Şekil 3.14). Yıkama işleminden sonra suya ne kadar mikro kapsül bırakıldığını görebilmek amacıyla Beckman marka mikro kapsül sayım makinesi ile mikro kapsül salınım miktarları tespit edilmiştir (Şekil 3.15). Solüsyon ile işlem gören pamuklu dokuma kumaşların yıkama öncesi ve sonrasında yüzeylerindeki değişim ise SEM ile görüntülenmiştir (Şekil 3.14). Şekil Uygulamada Kullanılan SEM (Scanning Electron Microscopy) Cihazından Bir Görünüm Aleovera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonunun Hazırlanması Aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu, Valencia Politeknik Üniversitesi tarafından Color Center şirketinden temin edilmiştir. Bu solüsyonda, akrilik reçinenin antibakteriyellik üzerindeki etkisi görülmek istenmiştir. Bu nedenle uygulamalar akrilik reçineli ve akrilik reçinesiz olmak üzere iki şekilde çalışılmıştır. 56

70 Akrilik Reçinesiz Uygulamalar Çalışmada 87 g. ağırlığındaki solüsyon, destile su ile 1000 ml ye tamamlanmıştır (Çizelge 3.11). Elde edilen solüsyon fulard makinesine dökülerek kumaş fulardan geçirilmiştir. İşlem sonunda 116,9 g. solüsyonun, kumaş tarafından absorbe edildiği gözlenmiştir. Çizelge 3.12 de uygulama yapılacak kumaşın fulardan önceki ve sonraki ağırlıkları ve yüzde solüsyon emilim miktarı belirtilmiştir. Fulard sonrası solüsyon emdirilmiş kumaş ikiye bölünerek ilk kısmı etüve konmuştur. 20 dakika boyunca 120 o C de bekletilmiş ve bu numune ALV olarak isimlendirilmiştir. İkinci kısmı ise etüve konmayarak, oda sıcaklığında kurutulmuş, bu numune ise ALV 1 olarak isimlendirilmiştir. (Çizelge 3.14 de numune kodları detaylandırılmış bulunmaktadır). Böylelikle fiksaj işleminin antibakteriyelliğe etkisi olup olmadığının gözlemlenmesi amaçlanmıştır. Şekil 3.15 da kumaş üzerindeki mikro kapsül tanecikleri görülmektedir. Çizelge Aloevera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonunun Seyreltilme Reçetesi Aleovera Mikro Kapsül Destile Su Toplam Katkılı Kitosan 87 g. 970 ml. 1017,69 g. Çizelge Akrilik Reçinesiz Kumaş İçin Fulard Sonrası Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki 121 g. Dokuma Kumaş Ağırlığı Fulardan Geçtikten Sonraki 237,9 g. Dokuma Kumaş Ağırlığı Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 116,9 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 96,6 57

71 Şekil ALV nin SEM görüntüsü Akrilik Reçineli Uygulamalar İlk uygulamanın ardından fulard içinde kalan mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu boşaltılıp tartılmış ve 840,6 g. lık solüsyon kaldığı tespit edilmiştir. Bu solüsyona % 1,5 oranında akrilik reçine ilave edilmiştir [ ( 849,6 x 1,5) / 100 =12,75 g.]. Elde edilen yeni solüsyon, kumaşla muamele edilmiştir. Çizelge 3.13 de kumaşın fulard sonrasındaki ağırlık değişim miktarları görülmektedir. Çizelge Akrilik Reçineli Kumaş İçin Fulard Sonrası Ağırlık Değişimi Fulardan Geçmeden Önceki 113,3 g. Dokuma Kumaş Ağırlığı Fulardan Geçtikten Sonraki 214,3g. Dokuma Kumaş Ağırlığı Absorbe Edilen Solüsyon Ağırlığı 101 g. Absorbe Edilen Solüsyon Yüzdesi % 89,14 Uygulama sonucunda kumaş 101 g. solüsyon emmiştir. Elde edilen kumaş ikiye bölünerek ilk kısmı etüve konmuştur. 20 dakika boyunca 120 o C de bekletilmiş ve ALV olarak isimlendirilmiştir. İkinci kısmı ise etüve konmamış, oda sıcaklığında kurutulmuştur. Bu kumaş ise ALV 2 olarak isimlendirilmiştir (Çizelge 58

72 3.14.). Yine benzer şekilde böylelikle fiksaj işleminin antibakteriyelliğe etkisi olup olmadığının gözlemlenmesi amaçlanmıştır. Şekil 3.16 da ALV nin SEM görüntüleri yer almaktadır. Çizelge Çalışmada Kullanılan Numune Kodlarına Ait Açıklamalar Numune Kodları Üretim Teknikleri ALV 1 Aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu ile muamele edilen ve oda sıcaklığında kurutulan kumaş numunesi ALV Aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu ile muamele edilen ve 20 dakika 120 o C de etüvde bekletilen kumaş numunesi ALV 2 Aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonuna akrilik reçine eklenerek muamele edilen ve oda sıcaklığında kurutulan kumaş numunesi Aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonuna akrilik ALV reçine eklenerek muamele edilen ve 20 dakika 120 o C de etüvde bekletilen kumaş numunesi Şekil ALV nin SEM Görüntüsü 59

73 Yıkama Testi Linitest yıkama makinesi kullanılarak ISO 105 C 01 standardı uygulanmış, (Şekil 3.17) her bir örnek 40 o C de 30 dakika işlem görmüştür. Her örnek 1, 5 ve 10 kere yıkanarak yıkama sularından mikro kapsül sayımları için örnek alınmıştır. her yıkamanın ardından kumaşlar saç kurutma makinesinde kurutularak bir sonraki yıkama için hazır hale getirilmiştir. Kumaşlara uygulanan yıkama testi sayıları Çizelge 3.15 de verilmiştir. Yıkamalar sonunda elde edilen yıkama suları numuneleri 40 adet farklı kapta mikro kapsül sayımı için biriktirilmiştir. Numuneler Şekil 3.20 de görülmektedir. Bu test ile kumaşın yıkamalardan sonraki antibakteriyel özelliklerindeki değişimi görmek amaçlanmıştır. Şekil 3.18 ve 3.19 da ALV nin yıkamalardan sonraki SEM görüntülerine ait örnekler görülmektedir. Şekil Uygulamada Kullanılan Linitex Yıkama Makinesinden Bir Görünüm 60

74 Şekil ALV nin 1.Yıkamadan Sonraki SEM Görüntüsü Şekil ALV nin 10.Yıkamadan Sonraki SEM Görüntüleri 61

75 Mikro Kapsül Sayımı Her yıkamadan sonra yıkama suyundan numuneler alınmıştır. Böylelikle numunelerdeki mikro kapsül sayıları tespit edilerek, her yıkamada kumaşın ne kadar mikro kapsül bıraktığının tespit edilmesi amaçlanmıştır (Şekil 3.20 ve 3.21). Şekil Mikro kapsül Sayımı için Kullanılan Yıkama Suyu Numuneleri Çizelge Kumaşlara Uygulanan Yıkama Testi Tekrarları Kumaş Kodları 1 kere Yıkama 5 kere Yıkama 10 kere Yıkama Mevcut Yıkama Suyu Örnekleri ALV 1 1,2,3..9,10 ALV ,2,3..9,10 ALV 2 1,2,3..9,10 ALV ,2,3..9,10 62

76 Şekil Uygulamada Kullanılan Beckman Sayım Makinesinden Bir Görünüm 63

77 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA 4.1. Antibakteriyel Test Sonuçları Tekstil yüzeylerinin bakteriler karşısındaki aktivasyonlarını tespit etmek için bir önceki bölümde açıklanan standart test yöntemleri sektörde yaygın kullanılan pamuk, bambu, polyester ve viskon lifleri yanında, kitosan polimeri ve aleovera mikro kapsül katkılı kitosan solüsyonu ile aplike edilmiş pamuklu dokuma kumaşlara uygulanmıştır. Aşağıdaki bölümlerde söz konusu uygulama sonrasında elde edilen test sonuçlarına yer verilmektedir Bambu, Pamuk, Polyester ve Viskon Liflerinin Antibakteriyel Test Sonuçları Antibakteriyel aktivitesi araştırılan pamuk, bambu, viskon ve poliester liflerinden elde edilen örme yüzeylere öncelikle AATCC 147 test standartına göre antibakteriyel testler yapılmış ve sonuçta bu liflerin herhangi bir antibakteriyel etki göstermediği gözlemlenmiştir. Test bitiminde hem gram pozitif hem de gram negatif bakterilerin kumaş üzerinde rahatlıkla üreyebildikleri tespit edilmiştir. Yapılan testler sonucunda, doğal antibakteriyel özelliği olduğu iddia edilen bambu lifi dahil olmak üzere pamuk, viskon ve polyester liflerinin antibakteriyel bir etkiye sahip olmadıkları rahatlıkla söylenebilmektedir. Yapılan kalitatif testlerin görsel sonuçları Şekil 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ve 4.5 te görülebilmektedir. Yapılan kalitatif test sonuçlarında her hangi bir antibakteriyel aktivite görülmediğinden dolayı, kantitatif testlerin yapılmasına gerek görülmemiştir. Hem bambu lifi ile ilgili çalışmalarda; hem de bu lifi üreten firmaların internet sitelerinde doğal bambu lifinin antibakteriyel aktivite sergilediğine dair bilgiler yer almaktadır.( fil.com)( ve Özdemir, 2007). Buna karşın bu çalışmada öncelikle AATCC 147 standardına göre uygulanmış antibakteriyel testlere dayanarak, bambu lifinin antibakteriyel aktivite 64

78 göstermemesi oldukça ilginç bulunmuştur. Bununla birlikte, bambu bitkisinin odunsu yapısında bambu-kun maddesine bağlı olarak doğal bir antibakteriyel mekanizma olduğu belirtilmektedir. Ancak bu odunsu yapıdaki bambu bitkisinden elyaf elde edilinceye kadar pek çok işlemden geçirilmesi gerekmektedir. Söz konusu zorlu ve yıpratıcı uygulamalara bağlı olarak, bambu bitkisinin antibakteriyel özelliğinde kayıpların olup olmadığının detaylı olarak incelenmesi gerekmektedir. Örme kumaş değil de birde elyaf formundaki materyal için antibakteriyel aktiviteyi tespit etmede kullanılan en uygun metodun JIS 1902 test metodu olduğu düşünülerek, bambu liflerine ayrıca bu standarda uygun test de uygulanmıştır. Ancak söz konusu test sonucunda da bambu elyafı üzerinde her hangi bir antibakteriyel aktivite görülmemiştir. Şekil 4.6 da görüldüğü gibi bambu elyafının üzerinde bakteri kolonileri kolaylıkla üreyebilmiş ve bambu elyafının bakteriler üzerinde yok edici bir etkisi söz konusu standarda uygun olarak yapılan bu testte gözlenmemiştir. Şekil 4.1. Bambu Elyafından Mamül Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü 65

79 Şekil 4.2. Viskondan Mamül Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü Şekil 4.3. Pamuktan Mamul Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü 66

80 Şekil 4.4. Polyesterden Mamul Örme Kumaş Numunesinin AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü Şekil 4.5. Pamuk, Bambu, Polyester ve Viskon Liflerinden Mamül Kumaşların AATCC 147 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonuçlarının Karşılaştırılmalı Görüntüleri (Sol baştan itibaren Bambu, Viskon, Pamuk ve Polyester Elyafından Mamül Kumaşlar) 67

81 Şekil 4.6. Bambu Elyafının JIS 1902 Metoduna Göre Elde Edilen Test Sonucuna Ait Örnek Görüntü Aleovera Mikro Kapsül Katkılı Kitosan Solüsyonu Uygulanan Kumaşların Antibakteriyel Test Sonuçları AATCC 147 Metodu ile antibakteriyel özellikleri test edilen tüm kumaş numunelerinin her birinde (ALV 1, ALV 1 120, ALV 2, ALV 2 120) antibakteriyel aktivite gözlenmiştir (Şekil 4.7, 4.8, 4.9 ve 4.10). Şekil 4.7. ALV 1 Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü 68

82 Şekil 4.8. ALV Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü Şekil 4.9. ALV 2 Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü 69

83 Şekil ALV Kodlu Numunenin AATCC 147 Metoduna Göre Yapılmış Antibakteriyel Test Sonucuna Ait Örnek Bir Görüntü Antibakteriyel özellik gösteren bu kumaşların ne derece antibakteriyel olduklarını öğrenebilmek için ise AATCC 100 testi uygulanmış olup, test sonuçları Çizelge 4.1 de belirtilmiştir. Öte yandan Şekil de ALV 2 için yapılan test sonuçları görüntüleri yer almaktadır. Çizelge 4.1. AATCC 100 Test Standardı ile Elde Edilen Sonuçlar Numune Kodları Kullanılan Bakteri Tipleri % Antibakteriyel Aktivite ALV 1 S. aureus (Gram +) %86,3 K. pneumoniae ( Gram -) % 72,7 ALV S. aureus (Gram +) %91,9 K. pneumoniae ( Gram -) % 83,8 ALV 2 S. aureus (Gram +) % 99,9 K. pneumoniae ( Gram -) % 91,3 ALV S. aureus (Gram +) % 71,6 K. pneumoniae ( Gram -) % 58,3 70

84 Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Pozitif Bakteri İle 0 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Pozitif Bakteri İle 24 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler 71

85 Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Negatif Bakteri İle 0 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler Şekil ALV 2 Numunesinin AATCC 100 Metoduna Göre Negatif Bakteri İle 24 Zamanındaki Ekim İçin Yapılan Test Sonucuna Ait Görüntüler 72

86 Yapılan antibakteriyel testlerin sonucuna göre en iyi antibakteriyel aktivite ALV 2 kumaşı tarafından gösterilmiştir. En kötü aktivite ise ALV kumaşı tarafından gösterilmektedir. ALV 1 numunesi ile ALV numunelerine ait sonuçlar kıyaslandığında isebekleneceği üzere fiksaj yapılan ALV numunesindeki antibakteriyel aktivitenin daha iyi bir sonuç verdiği görülmektedir. Bu sonuca dayanarak, yüksek sıcaklıklarda yapılan fiksajın, antibakteriyel aktiviteyi arttırması açısından olumlu bir etki gösterdiği tespit edilmiştir. Yapılan testler sonucunda akrilik reçine kullanılan ancak fiksaj uygulanmamış ALV 2 numunesinin, yüksek fiksaj işlemine tabi tutulan ALV numunesine göre daha iyi bir antibakteriyel aktivite sergilediği de göze çarpmaktadır. ALV 2 numunesinde kullanılan akrilik reçinenin, ALV numunesine uygulanan fiksaj işlemine göre daha iyi bir tutunma kabiliyeti oluşturduğu ve bu nedenle antibakteriyel aktivitesinin de daha iyi olduğu düşünülmektedir. Antibakteriyel aktivitenin daha da arttırılması amacıyla hem akrilik reçine, hem de fiksaj işleminin uygulandığı ALV numunesi ise beklenen sonucu vermeyerek, en düşük antibakteriyel aktiviteyi sergilemiştir. Bu olumsuz neticenin nedeninin ise akrilik reçinedeki yapının yüksek sıcaklıklarda bozunması ve parçalanması olduğu düşünülmektedir Kitosan Polimeri ile Muamele Edilen Kumaşların Antibakteriyel Test Sonuçları Gram negatif ve gram pozitif bakterilerle yapılan antibakteriyel testler neticesinde kitosan polimeri uygulanan pamuklu dokuma kumaşlarda antibakteriyel aktivite gözlenmemiştir. AATCC 147 metoduna göre yapılmış testlere ait sonuçlar Şekil de görülmektedir. Alınan görüntülerdeki sonuçlara bakılarak aynı kumaşlara bir de AATCC 100 testi uygulanmıştır. Şekil 4.19 ve 4.20 de ise bu testlere ait görüntülere yer verilmiştir. 73

87 Şekil ,75 g/ L. Konsantrasyonda, Düşük Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147) Şekil ,5 g/ L. Konsantrasyonda, Düşük Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147) 74

88 Şekil ,75/ L. Konsantrasyonda, Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147) Şekil ,5 g./ L. Konsantrasyonda, Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaş (AATCC 147) 75

89 Şekil ,5 g/l Konsantrasyondaki Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaşın Pozitif Bakteri ile Test Edilmesi Sonucu Elde Edilen Görüntü Şekil ,5 g/l Konsantrasyondaki Orta Moleküllü Kitosan ile Muamele Edilmiş Kumaşın Pozitif Bakteri ile Test Edilmesi Sonucu Elde Edilen Görüntü Çalışmanın ilk bölümlerinde belirtildiği üzere, kitosan kullanımı oldukça yaygın olan antibakteriyel bir polimerdir. Yapılan testler sonucunda kitosan polimeri ile aplike edilen kumaşlarda antibakteriyel aktivitenin tespit edilmemesi şaşırtıcı olarak değerlendirilmektedir. Bu şaşırtıcı sonucun muhtemel sebebinin ise kumaşların üretimi sırasında emdirilen solüsyonun, herhangi bir fiksaj işlemi uygulanmamasından dolayı büyük oranda kumaş üzerinden kalıcılığın olmadığı düşünülmektedir. 76

90 Mikro Kapsül Miktarları Çalışmanın bu bölümünde, antibakteriyel aktivitesi tespit edilen aleovera katkılı kitosan ile işlem görmüş kumaşlar, öncelikle yıkama testlerine tabii tutulmuş, daha sonra yıkama testi sonrasındaki yıkama sularından alınan numunelerin, Beckman sayım makinesi kullanılarak içerdikleri mikro kapsül sayıları belirlenmiştir. Böylelikle yıkamalar neticesinde meydana gelen mikro kapsül salınım miktarının, antibakteriyel aktivite miktarı ile ilişkisinin tespit edilmesi hedeflenmektedir. ALV 1 İçin Mikro Kapsül Miktarları: ALV 1 numunesinin yıkama testleri sonucunda kumaştan yıkama suyuna salınan mikro kapsül miktarları tespit edilmiş olup, Çizelge 4.2 de mikron cinsindeki bu büyüklük miktarları belirtilmiştir. Çizelgede yer alan solüsyon bölümündeki değerler, yıkama sonrasındaki mikro kapsül salınım miktarlarının Beckman Counter makinesinde doğru bir şekilde sayılabilmesi için tespit edilen referans değerleridir. Çizelge 4.2. ALV 1 Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınım Adetlerinin Büyüklüklerine Göre Dağılımı ALV µm µm. µm µm µm µm µm µm µm µm µm Solüsyon Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama

91 Çizelge 4.2 ye ilişkin dağılım grafiği ise Şekil 4.21 de gösterilmiştir. Şekil incelendiğinde grafiğin eksponansiyel azalan bir eğilim gösterdiği görülmektedir. Şekil 4.21 deki dağılım grafiğine göre boyutları 7 µm den daha büyük olan mikro kapsüllerin, kumaştan kopmalarının minimum seviyede kaldıkları görülmektedir. Şekil ALV 1 Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil 4.22 de yer alan grafik ise ALV 1 için her yıkamadan sonraki toplam mikro kapsül salınım miktarını göstermektedir, ancak 2-3 µm arasındaki değerler ihmal edilmiştir. Grafik incelendiğinde 1 ve 2. yıkamalar sonunda mikro kapsül salınım miktarının fazla olması, bağlanma kuvveti düşük olan mikro kapsüllerin, yıkama işlemi neticesinde yüzeyde tutunamadıklarını akla getirmektedir. 3. yıkama ile birlikte bağlanma kuvveti daha yüksek olan mikro kapsüller sayesinde salınım miktarı azalmaktadır. 8. yıkama doğru mikro kapsül salınım miktarlarında yine düzenli bir artış görülmektedir. 9 ve 10. yıkamalarda bu artış tekrar düşmektedir. 78

92 Şekil ALV 1 Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı ALV İçin Mikro Kapsül Miktarları: Benzer şekilde, ALV numunesinin yıkama testleri sonucunda kumaştan yıkama suyuna salınan mikro kapsül miktarları da tespit edilmiş olup, Çizelge 4.3 te bu değerler belirtilmiştir. Çizelge 4.3. ALV Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklerine Göre Dağılımı ALV µm µm. µm µm µm µm µm µm µm µm µm Solüsyon Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama

93 Çizelge 4.3 e ilişkin dağılım grafiği ise Şekil 4.23 de yer almaktadır. Şekil incelendiğinde grafiğin eksponansiyel düzgün azalan bir grafik olduğu görülmektedir. Boyutları 6 µm den, daha büyük olan mikro kapsüllerin, kumaştan kopmalarının minimum seviyede kaldıkları görülmektedir. Bu sonuçlara göre ALV numunesinde yapılan 120 o C de 20 dakikalık fiksaj işleminin, kumaş üzerinde bulunan mikro kapsüllerin kumaş yüzeylerine tutunmalarını arttırmış olduğu düşünülmektedir. Böylelikle boyut olarak daha küçük olan mikro kapsül parçacıklarının yıkama sırasındaki salınımının azaldığı tespit edilmiştir. Şekil ALV Kumaşındaki Her Yıkama İçin Kumaştan Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı 80

94 Şekil de belirtilen grafik ALV için her yıkamadan sonraki toplam mikro kapsül salınımını göstermektedir, ancak 2-3 µm büyüklüğündeki mikro kapsül sonuçları ihmal edilmiştir. Grafik incelendiğinde 1 yıkamada bağlanma kuvveti düşük olan mikro kapsüllerin, salınım miktarının fazla olmasına neden olduğu düşünülmektedir. 2. yıkama ile birlikte bağlanma kuvveti daha yüksek olan mikro kapsüller sayesinde salınım miktarı azalmaktadır. 5. yıkamadan itibaren, yıkamanın meydana getirdiği yıpranmadan dolayı, mikro kapsül salınım miktarında düzenli bir artış görülmektedir. 8. yıkama ile birlikte bu artışta tekrar azalma görülmektedir. Şekil ALV Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı ALV 2 İçin Mikro Kapsül Miktarları: Bu bölümde de ALV 2 numunesinin yıkama testleri sonucunda kumaştan yıkama suyuna salınan mikro kapsül miktarları tespit edilmiş, Çizelge 4.4 de bu miktarlar belirtilmiştir. 81

95 Çizelge 4.4. ALV 2 Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklerine Göre Dağılımı ALV µm µm. µm µm µm µm µm µm µm µm µm Solüsyon Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Çizelge 4.4 e ilişkin dağılım grafiği ise Şekil 4.25 de gösterilmiştir. Şekil incelendiğinde grafiğin eksponansiyel olarak azalan bir eğilim gösterdiği görülmektedir. Şekil 4.25 deki grafik incelendiğinde ise boyutları 6 µm den daha büyük olan mikro kapsüllerin, kumaştan kopmalarının minimum seviyede kaldıkları görülmektedir. Öte yandan ALV 2 ile ALV ye ait sonuçlar kıyaslandığında, ALV 2 de daha düzgün bir azalma tespit edilmiştir. ALV 2 de kullanılan akrilik reçinenin; renk, parlaklık, alkali ve oksidasyon dayanımını arttırmasının yanı sıra sertlik, yapışma ve bağlama sağlamlığı özelliklerinden dolayı; kumaş üzerinde bulunan mikro kapsüllerin kumaş yüzeylerine tutunma kuvvetini arttırmış olduğu tespit edilmiştir. Böylelikle boyut olarak daha küçük olan mikro kapsül parçacıklarının yıkama sırasındaki salınımı azalmıştır. 82

96 Şekil ALV 2 Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı Şekil 4.26 da görülen grafik, ALV 2 için her yıkamadan sonraki toplam mikro kapsül salınım miktarını göstermektedir, ancak 2-3 µm büyüklüğündeki mikro kapsül sonuçları ihmal edilmiştir. Grafik incelendiğinde 1 ve 2. yıkamalarda meydana gelen yüksek salınım miktarlarına, bağlanma kuvveti düşük olan mikro kapsüllerin neden olduğu görülmektedir. 3. yıkama ile birlikte bağlanma kuvveti daha yüksek olan mikro kapsüller sayesinde, salınım miktarı azalmaya başlamaktadır. 8. yıkama ile birlikte, yıkamanın meydana getirdiği yıpranmadan dolayı, mikro kapsül salınım miktarında tekrar artış görülmektedir. 83

97 Şekil ALV 2 Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı ALV İçin Mikro Kapsül Miktarları: Çalışmanın bu bölümünde son olarak ALV numunesinin yıkama testleri sonucunda kumaştan yıkama suyuna salınan mikro kapsül miktarları tespit edilmiş, yine değerler Çizelge 4.5 ile tablo halinde verilmiştir. Çizelge 4.5. ALV Kumaş Numunesinin Yıkamalardan Sonraki Mikro Kapsül Salınımlarının Büyüklüklerine Göre Dağılımı ALV µm µm. µm µm µm µm µm µm µm µm µm Solüsyon Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama Yıkama

98 Çizelge 4.5 te yer alan datalara ait grafik ise Şekil 4.27 de yer almaktadır. Şekil incelendiğinde, 9 ve 10 uncu yıkamalar haricindeki uygulamaların azalan bir eğilim oluşturduğu görülmektedir. 9. yıkamada 4-5 µm büyüklüğündeki mikro kapsüllerin salınım miktarında meydana gelen sıra dışı artış, 10. yıkama ile birlikte çok daha dikkat çekici bir hale gelmiştir. Akrilik reçinelerin yüksek sıcaklıklarda bozunduğu ve parçalandığı bilinmektedir. Bu özellik dikkate alındığında; burada testleri yapılan akrilik reçine eklenmiş bu kumaşın, 20 dakika boyunca 120 o C de muamele edilmesi nedeniyle akrilik reçinenin yıprandığı düşünülmektedir. 9. yıkama ile birlikte kumaş bünyesinde bulunan akrilik reçinenin parçalanmaya başladığı, 10. yıkamada parçalanmanın çok daha dikkat çekici boyutlara ulaştığı sonucuna varılmaktadır. Şekil ALV Kumaşında Salınan Mikro Kapsül Miktarlarının Boyutlarına Göre Dağılımı 85

99 Şekil 4.28 de belirtilen grafik ALV için her yıkamadan sonraki toplam mikro kapsül salınımını göstermektedir, a ancak 2-3 µm büyüklüğündeki mikro kapsül sonuçları ihmal edilmiştir. Grafik incelendiğinde düzensiz bir eğilim meydana geldiği görülmesine rağmen 9 ve 10. yıkamalardaki akrilik reçinenin parçalanmasından kaynaklanan yoğun mikro kapsül salınımı dikkat çekmektedir. Şekil ALV Kumaşı İçin Her Yıkamada Salınan Toplam Mikro Kapsül Miktarı 4.2. Genel Değerlendirme ve Tartışma Çalışmanın birinci bölümünde tekstil sektöründe sıklıkla kullanılan pamuk, bambu, polyester ve viskon liflerinin antibakteriyel özellikleri araştırılmış ve AATCC 147 standardına göre yapılan testler (kalitatif yöntem) sonucunda bu liflerde antibakteriyel aktivite gözlenememiştir. Öte yandan bambu lifi üreticilerinin açıklamaları yanında bambu lifi ile ilgili yapılan literatür araştırmasında, bu liflerin antibakteriyel aktivitesinin olduğu önemli bir avantaj olarak belirtilmektedir. Bu açıklamada elde edilen sonucun ise uygulanan test standardı ile ilişkili olduğu, daha 86

100 sağlıklı sonuç için değer test standartlarla da denemelerin yapılması, ayrıca bambu elyafının geçirmiş olduğu kimyasal ve fiziksel işlemlerin ve bu işlemlere bağlı olarak bambu-kun maddesi içeriğinde değişimlerin olup olmadığı gibi hususların detaylı araştırılması gerekmektedir. Aleovera mikro kapsül ile muamele edilen kumaş numunelerine yapılan antibakteriyel testler sonucunda kumaşların tamamında antibakteriyel aktivite gözlemlenmiştir. En iyi antibakteriyel aktiviteyi akrilik reçine uygulanmış ALV 2 numunesi gösterirken, en düşük düzeyde antibakteriyel aktiviteyi ise akrilik reçine ve 120 o C de fiksaj uygulanan ALV numunesinin gösterdiği belirlenmiştir. Şekil 4.29 da yer alan grafik, aleovera mikro kapsül ile muamele edilen her bir örnek için; yapılan yıkama testlerindeki mikro kapsül salınımlarının toplam değerini göstermektedir. Ancak 2-3 µm büyüklüğündeki değerler söz konusu grafiğe dahil edilmemiştir. Bu sonuçlara göre mikro kapsül salınımının en az olduğu kumaş ALV 2 numunesidir. Bu numuneye, bitim işlemi uygulama aşamasında eklenen akrilik reçine sayesinde mikro kapsül taneciklerinin kumaşa daha sağlam bir şekilde tutunmalarının sağlandığı, bu nedenle de az miktarda salınımın gerçekleştiği düşünülmektedir. Böylelikle bu numunelerde yıkama sonrası antibakteriyel direnç artışının sağlandığı kanısına varılmaktadır. Yine aynı grafik incelendiğinde, ALV 2 den sonraki en az salınımın ALV kodlu numunede gerçekleşmiş olduğu görülmektedir. Bu kumaşta akrilik reçine kullanılmamış, ancak 120 o C de 20 dakika fiksaj işlemi uygulanmıştır. Bu uygulama, akrilik reçine kadar iyi sonuç vermese de fiksaj uygulanmayan ALV 1 kumaşına göre daha iyi bir sonuç ortaya çıkarmıştır. Yapılan fiksajın mikro kapsüllerin kumaş yüzeyine tutunmalarını arttırdığı düşünülmektedir, ancak bilindiği üzere bu kumaşta antibakteriyel aktivite ALV 2 numunesi kadar etkin bulunmamıştır. Diğer taraftan hem akrilik reçine, hem de 120 o C de fiksaj uygulanan ALV kumaşının ise salınıma karşı en iyi direnç gösteren numune olması beklenirken, deney sonuçları bunun aksini göstermektedir. Bu kumaş mikro kapsül salınımının 87

101 maksimum olduğu numune olarak görülmektedir. Bunun nedeninin yüksek sıcaklıklarda akrilik reçinenin bozunması ve parçalanması olduğu düşünülmekte, buna bağlı olarak 120 o C de akrilik reçinenin parçalanması ile mikro kapsül salınımının da maksimum sayıya ulaştığı tahmin edilmektedir. Şekil Aleovera Mikro Kapsül Uygulanmış Her Bir Kumaş İçin Toplam Mikro Kapsül Salınım Miktarı Son olarak, kitosan polimeri ile işlem görmüş kumaş numuneleri üzerinde AATCC 100 ve AATCC 147 standartlarına göre yapılan antibakteriyerel testlerde, kumaşların hiç birinde antibakteriyel aktivite gözlenememiştir. Bu olumsuz neticenin, kullanılan kitosan polimerinin bozunmuş olabileceğinden ya da polimerin kumaşlara tatbiki sırasında belirlenemeyen bir nedenle meydana gelen bir hata veya etkileşim yüzünden olabileceği düşünülmektedir. 88

102 5. SONUÇ Söz konusu tez çalışması, tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliğini belirleyen standartlar ile buna bağlı yöntemlerin incelenmesi ve tekstil yüzeylerine çeşitli bitim işlemleri ile antibakteriyel özellik kazandırılması olmak üzere iki ayrı bölümden oluşmaktadır Çalışmanın ilk bölümünde, öncelikle tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliklerini belirleyen test yöntemleri araştırılmıştır. Bu amaçla, tekstil yüzeylerinin antibakteriyel özelliğini test etmeye yönelik uluslararası test standartları incelenmiş ve Süleyman Demirel Üniversitesi, Biyoloji ABD ve Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji ABD nın da önemli destekleri ile ön denemeler yapılarak, üniversite bünyesinde söz konusu testlerin yapılabilmesine imkan veren alt yapı oluşturulmuştur. Bu çalışmalar neticesinde uluslararası AATCC 100, AATCC 147 ve JIS 1902 No lu test standartlarına uygun, tekstil yüzeylerine yönelik antibakteriyel testler, kurum bünyesinde yapılabilir aşamaya getirilmiştir. Yine çalışmanın ilk bölümüyle bağlantılı olarak, tekstil sektöründe yaygın olarak kullanılan pamuk, bambu, polyester ve viskon elyafından mamül örme kumaş yüzeyler elde edilmiş ve bu yüzeylerin AATCC 147 test standardına göre antibakteriyel özellikleri incelenmiş, ancak söz konusu test standardına göre antibakteriyel aktivite gözlenmemiştir. Bu sonuç her ne kadar özellikle bambu elyafı için ilginç olarak nitelendirilebilse de, çok daha sağlıklı ve güvenilir sonuçlara ulaşabilmek için denemelerin ayrıca diğer test standartları ile tekrarlanması, bunun yanında, bambu elyafı bünyesinde antibakteriyel etkiye sahip olduğu bilinen bambukun maddesi üzerinde elyafın üretim aşmasında geçirmiş olduğu kimyasal işlemlerin etkisinin detaylı olarak incelenmesi gerekmektedir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise % 100 pamuklu dokuma kumaşlar, farklı molekül ağırlığına sahip kitosan ve aleovera mikrokapsül katkılı kitosan solüsyonları ile işleme tabi tutularak, elde edilen yüzeylerin antibakteriyel aktiviteleri araştırılmıştır. Aleovera mikro kapsül içeren kitosan solüsyonu ile muamele edilen, bunun yanında 89

103 akrilik reçine ve fiksajın da etkisinin incelendiği dört farklı kumaş numunesinin tamamında antibakteriyel etki gözlenmiş, ancak her birinin antibakteriyel aktivite derecesinin akrilik reçine ve fiksaj uygulanıp uygulanmamasına bağlı olarak farklı seviyelerde olduğu görülmüştür. Bu farklılığın nedeninin ise mikro kapsül taneciklerinin kumaş yüzeylerine farklı kuvvetlerle bağlanmasının olduğu tahmin edilmektedir. Buna bağlı olarak en iyi sonucun akrilik reçine kullanılan kumaşa ait olduğu gözlenmiştir. Hem akrilik reçinenin, hem de fiksajın aynı anda kullanıldığı kumaş numunesinde ise, yüksek sıcaklığın akrilik reçinesinin yapısını bozması ve parçalamasından dolayı antibakteriyel aktivite çok daha düşük düzeyde çıkmıştır. Gelecek çalışmalarda mikro kapsüllerin kumaşa bağlanma kuvvetini arttırmak için akrilik reçine miktarında artış yapılmak suretiyle farklı etkilerin gözlenebileceği düşünülmektedir. Bununla beraber akrilik reçine kullanıldıktan sonra fiksaj sıcaklığı düşürülüp, optimum sıcaklığa ulaşılmasına yönelik araştırmaların da ilginç sonuçlar verebileceği tahmin edilmektedir. Öte yandan kitosan polimeri uygulanarak üretilen kumaşlarda AATCC 147 No lu standart esas alındığında antibakteriyel aktivite gözlenememiştir. Kumaşın üretimi sırasında belirlenemeyen bir hatanın meydana gelmiş olması ya da kullanılan kimyasalların bozunmuş olmasından kaynaklanan bir problemin bu beklenmeyen neticeye yol açmış olabileceği düşünülmektedir. Antibakteriyel tekstiller konusunda üzerinde durulması gereken bir diğer önemli husus da bu alanda pek çok çalışma olmasına rağmen, antibakteriyel etkiye sahip tekstillerin insan sağlığı açısından tam anlamıyla uygun olup olmadıklarının halen tartışma konusu olmasıdır. Literatür kısmında da belirtildiği gibi bu kumaşların vücut florasındaki dengeyi bozarak bağışıklık sistemlerini zayıflattığı da iddia edilmektedir. Bu konu ile ilgili olarak hem sadece nihai ürünün hedeflenen kullanım yerine bağlı (askeri amaçlı, yoğun bakım üniteleri vb.) bakterileri etkisiz hale getirebilecek, hem de vücut florasındaki dengenin korunmasını sağlayacak akıllı antibakteriyel tekstil yüzeylerinin elde edilmesine yönelik çalışmalar, bu alandaki daha sonraki çalışmalarda, araştırmaya değer bir husus olarak görülmektedir. 90

104 6. KAYNAKLAR Alay, S., Göktepe, F., 2006, Cerrahi Giysi ve Kumaşlardan Beklenen Performans Özellikleri ve İlgili Standartlar, Tekstil ve Konfeksiyon İletişim Dergisi, 86 (5), s 8-12 Alay, S., Goktepe, F., Souto, A. P., Carneiro, N., Fernandes, F., Dias, P., Improvement of Durable Properties of Surgical Textiles Using Atmospheric Plasma Treatment, Autex Textile Congress, June 2007,Tampere- Finland. Borsa, J., Lazar, K., Kiss, K., Zala, J., Hastanelerde Kullanılan Pamuklu Kumaşların Yıkamaya Dayanıklı Antimikrobiyal Bitim İşlemi, 10. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu, İzmir. Chung, Y., Kwang, K., Kim, J., Durable Press and Antimicrobial Finishing of Cotton Fabrics with a Citric Acid and Chitosan Treatment. Textile Research Journal, 68 (10), s Czajka, R., Development of Medical Textile Market, 2005, Fibres & Textiles in Eastern Europe, January/ March, Vol. 13, No. 1 (49), s Demir, A., 2006, Sentetik Flament İplik Üretim ve Tekstüre Teknolojileri, İstanbul Teknik Üniversitesi, ISBN , İstanbul. Höfer, D., 2006, Antimikrobiyel Tekstillerin Klinik Ortamda Kullanımının Risk ve Yararları, Hohensteiner Insttitute, Bönningheim, Tekstil Maraton, Kasım, s.29 30, (Çeviri) 91

105 D.P.T.( Devlet Planlama Teşkilatı, 8. Beş Yıllık Kalkınma Planı, Petro Kimya ve Sanayi (Sentetik Elyaf ve İplik Semineri), Özel İhtisas ve Komisyon Raporu, Ankara, 2001, Yayın No: DPT 2602 ÖİK. Edesen, G., Pamuk Bitkisi Özellikleri ve Türk Pamuklarının Karakteristikleri, Sümerbank Tekstil Eğitim ve Araştırma Merkezi, Yayın No: 38, Bursa, 1977 El-Tahlawy, K., El- Bendary, M. A., El-Hendawy, A., Hudson, S. M., The Antimicrobial Activity of Cotton Fabrics Treated with Different Crosslinking Agents and Chitosan, Carbohydrate Polymers, 60(4),s1-10 Emek A., Teknik Tekstiller Dünya Pazarı, Türkiye nin Üretim ve İhraç İmkanları. T.C. Başbakanlık Dış Ticaret Müsteşarlığı İhracatı Geliştirme Etüd Merkezi, Uzmanlık Tezi, Ankara Göktepe, F., Doğal Lifler Ders Notları, Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Isparta, 2007 Gupta, D., Bhaumik, S., Antimicrobial Treatments for Textile, Indian Journal of Fibre and Textile Research, Vol: 32, June 2007, s Harmancıoğlu, M., Lif Teknolojisi (Pamuk ve Diğer Bitkisel Lifler), Cilt 2, Yayın No: 88, İzmir, 1982 Höfer, D., Antimikrobiyel Tekstillerin Klinik Ortamlarda Kullanımının Risk ve Yararları, Tekstil Maraton, Kasım-Aralık, 6/2006, s29-30 Kılıçturgay, K., Gökırmak, F., Töre, O., Görel, G., Helvacı S., Temel Mikrobiyoloji ve Parazitoloji, Güneş ve Nobel Tıp Kitapçıları,2. Basım, Bursa, 1992 Hurter, R. W., Bamboo-A Fiber Resource With Great Potential, Hurter Consult Incorporated, February Canotek Road Ottawa, Ontario Canada ( ( ) 92

106 Kim, Y., H. ve Sun, G., Durable Antimicrobial Finishing of Nylon Fabrics with Acid Dyes and a Quaternary Ammonium Salt, Textile Research Journal, 71(4), s Lee, S., Cho, J., Cho, G., Antimicrobial and Blood Repellent Finishes for Cotton and Nonwoven Fabrics Based on Chitosan and Fluoropolymers, Textile Research Journal, 69(2), s Lim, S., Hudson, S., M, Application of a Fiber-reactive Chitosan Derivative to Cotton Fabric as an Antimicrobial Textile Finish, Carbohydrate Polymers, 56, s Morris, C. E., Welch, C. M., 1983, Use of Aluminum or Titanium Compounds to Bind Antibacterial Agents to Cotton Fabric, Textile Resource Journal, March 1983, s Morris, C. E., Welch, C. M., 1983, Antimicrobial Finishing of Cotton with Zinc Pyrithione, Textile Resource Journal, December 1983, s Mucha, H., Höfe, D., Swerev, M., 2006, Antimikrobiyel Terbiye ve Türleri, Tekstil Maraton, Ocak Şubat 1/2006, s Nakashima, T., Sakagami, Y., Ito, H., Matsuo, M., Antibacterial Activity of Cellulose Fabric Modified With Metallic Salts, Textile Resource Journal, August, 71-(8), s Niekraszewicz, A., Lebioda, J., Kucharska, M., Wesołowska, E., Research into Developing Antibacterial Dressing Materials, Fibres & Textiles in Eastern Europe, January / March 2007, Vol. 15, No. 1 (60), s

107 Qıan, L., Sun, G., Durable and Regenerable Antimicrobial Textiles: Synthesis and Applications of 3-Methylol-2,2,5,5-tetramethyl-imidazolidin-4- one (MTMIO), Journal of Applied Polymer Science, Vol. 89, s Özdemir, D., Kemiksi Dokuların Polimer Yöntemi ile Üretilmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Isparta, 2006 Palamutçu, S., Şengül, M., Devrent, N., Keskin, R., Hasçelik, B., İkiz, Y., Farklı Antimikrobiyel Bitim Kimyasallarının % 100 Pamuklu Kumaşlar Üzerindeki Etkinliklerinin Araştırılması, 3. Uluslar arası Teknik Tekstiller Kongresi, İstanbul, 2007, s Ray, A.K., Das, S. K., Mondal, S., Microstructural Characterization of Bamboo, Journal of Materials Science, 39, pp , 2004 Rahel, M., Modern Textile Characterization Methods, Marcel Dekker Inc.,1996, USA, s 475 Rigby, A., Anand, S. C., Teknik Tekstiller El Kitabı, Faculty of Technology, Bolton Instute, UK, 1997 SAGEM, Sentetik Lifler ve Sentetik Stapel Liflerin Pamuklu Sistemde İşlenmesi, Yayın No: 104, Aralık 1989 Bursa, s SAGEM, Pamuk Tipi Polyester Akrilik Viskoz Lifleri ve Eğrilmeleri,, Yayın No: 113, Mayıs 1990 Bursa, s Seong, H., Kim, J., Ko, S., Preparing Chito-Oligosaccharides as Antimicrobial Agents for Cotton, Textile Research Journal, 69(7), s Setaş Kimya Ürün Katoloğu, 2005 Sun, Y., and Sun, G., Durable and Regenerable Antimicrobial Textile Materials Prepared by a Continuous Grafting Process, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 84, s

108 Tarakçıoğlu, I., Çay, A., Kanat, Z.E., Süpüren, G., Antimikrobik Lifler, Tübitak Tekstil Araştırma Merkezi, 2006 Toprakkaya, D., Orhan, M., Güneşlioğlu, C., Tekstillerde Hijyen Uygulamaları, 3. Sterilizasyon ve Dezenfeksiyon Kongresi, Samsun, 2003 ( ( ) Tsukada, M., Katoh, H., Wilson, D., Shin, B., Arai, T., Murakami, R., and Freddi, G., Production of Antimicrobially Active Silk Proteins by Use of Metal-Containing Dyestuffs, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 86, s Yüksek, Ö.İ., Özdemir, Ö., (2007), Bambu İpliklerin Üretimi, Özellikleri ve Kullanım Alanları, Tekstil ve Teknik, Ekim 2007, s80-92 Zhang, Z., Chen, L., Ji, J., Huang, Y. and Chen, D., Antibacterial Properties of Cotton Fabrics Treated with Chitosan, Textile Research Journal, 73 (12), s ( ) tekstiller.pdf, ( ) hptt:// ( ) hptt:// ( ) html ( ) ( ) 95

109 ( ) RYORUM_2005_2.pdf, ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 96

110 ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Umut Burak ALTINOK Dogum Yeri ve Yılı : Sinop, 1981 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce, İspanyolca Egitim Durumu (Kurum ve Yıl) Lise : Ali Osman Sönmez Anadolu Teknik Lisesi (Tekstil), Lisans : Marmara Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Tekstil Öğretmenliği, Yüksek Lisans :Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği,