Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi Üzerine Bir Araştırma

Benzer belgeler
4-Yaman N., Oktem T. ve N. Seventekin, Karbon Liflerinin Özellikleri ve Kullanım Olanakları, Tekstil ve Konfeksiyon, 2, (2007).

EGE ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ (DOKTORA TEZĐ)

Dispergatör: Dispers boyar maddenin flotte içinde disperge hâlinde kalmasını sağlar.

Dokuma Kumaş Yapisinin Tezgah Eni Boyunca Çözgü Gerginlik Dağilimina Etkisi

Organik Yünün Boyanmasında Alternatif Yöntem Olarak Pamuk Baskı Boyalarının Kullanılması

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

Doğal Boyalar İle Sentetik Boyaların Karşılaştırılması

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ TEKSTİL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEST LABORATUVARLARI TALEP, TEKLİF VE SÖZLEŞME

% 100 YÜNLÜ DOKUMA KUMAŞIN BAZI DOĞAL BOYARMADDELER İLE BOYANMASI DYEİNG %100 WOOL WOVEN FABRİC WİTH SOME NATURAL DYES

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

Raporun İngilizce hazırlanmasını istiyorsanız lütfen işaretleyiniz.

DUYGU ŞENOL. 1 Duygu ŞENOL

Eğitim Öğretim Yılı Modül Seçimli Ders İçerikleri-(I.Grup)

Güç Tutuşur Kumaş Üretiminde Bor Bileşiklerinin Kullanılması

Selülaz Enziminin Denim Yıkamada Kullanımı

T.C. UŞAK ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ANALİZ ve TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA ve UYGULAMA MERKEZİ ANALİZ ÜCRETLERİ. 1 Optik Beyazlatıcı Tayini 100 UV Kabini

ÇAM KOZALAĞININ PİROLİZİ İLE ELDE EDİLEN KATI ÜRÜNÜN AKTİF KARBON OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

YRD.DOÇ.DR. CANDAN CAN

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

PLAZMA TEKNİĞİ İLE POLİÜRETAN HİDROJELLERİN YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ. Asuman Koç, Tuğba Akkaş, F. Seniha Güner a

POLİÜRETAN NANO-KOMPOZİT SENTEZİNDE KULLANILMAK ÜZERE NANO-BÖHMİT ÜRETİMİ VE İŞLEVSELLEŞTİRİLMESİ

Fonksiyonel Pamuklu Kumaş Geliştirmek İçin Kullanılan Kimyasalların Reaktif Boyama Özelliklerine Etkisi

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

PLAZMA İŞLEMİNİN POLİAMİD 6 KUMAŞLARDA ADHEZYON ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

RADYO FREKANSI İLE ÇALIŞAN SOĞUK PLAZMA TEKNİĞİNİN KAĞIT YÜZEY İŞLEMLERİNDE KULLANILMASI ÖZET

TEKCLEAR RDF. Redüktif Yıkama Malzemesi

Isı Depolama Özellikli Jelatin-Nanokil/n-Eykosan Mikrokapsüllerin Üretimi Ve Karakterizasyonu

TEKSOAP NOT 50. Kimyasal Yapısı. Dispersant ve kopolimer yüzey aktif maddelerinin özel karışımı. Đyonik Yapısı. Anyonik.

YETERLİLİK KATILIM Z SKOR SONUÇLARI

Poliester-Viskon-Elastan Kumaşlarda Boyarmadde Molekül Büyüklüğünün Performans Özelliklerine Etkisi

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

Cost Analysis of Single Jersey Fabrics in Dyeing Mill

HİDROKSİAPATİT NANOPARÇACIKLARININ SENTEZİ

KUMAŞLARDA YIRTILMA MUKAVEMETİ TEST YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Plazma Teknolojilerinin Yün Elyafı Üzerindeki Etkileri Üzerine Bir İnceleme. A Study on The Effects of Plasma Technologies On Wool Fiber

SOFTYCON ASH. Alkaliye dayanıklı hidrofil silikon, tüm elyaflara hidrofillik kazandıran özel ürün

Doğal Ve Sentetik Elyafların Süper Kritik Karbon Dioksit Ortamında Boyanması *

Elyaf Karışımlarının Boyanması

FARKLI UYGULAMALARIN UNUN ENZİME DİRENÇLİ NİŞASTA İÇERİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİ

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

YUMUŞATICI VE SİLİKON VARLIĞINDA PAMUKLU KUMAŞLARIN HASLIK DEĞERLERİNİN İNCELENMESİ

YUVARLAK ÖRME MAKİNELERİNDE KUMAŞ GRAMAJINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER ÖZET

OTEKOLOJİ TOPRAK FAKTÖRLERİ

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

TESTLER. Haslık Testleri. Fiziksel Testler. Boyutsal Değişim Testleri. Ekolojik Testler. Elyaf Analizi Testleri

Özel aşındırma efekti için malzeme

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALĠZ ĠLE ĠLGĠLĠ;

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

HISTOLOJIDE BOYAMA YÖNTEMLERI. Dr. Yasemin Sezgin. yasemin sezgin

Atmosfer Kimyası Neden Önemli?

YIKAMA HASLIĞI TESTİ SÜRTME HASLIĞI TESTİ

TEKQUEST P 129. Kuvvetli bir iyon tutucu ve yıkama malzemesi

SOFTYCON N 50. Yüksek performanslı yumuşatıcı

TEKSTİL VE TEKNİK TEKSTİL MÜKEMMELİYET MERKEZİNDE UYGULANAN TESTLER VE STANDARTLARI (Test Listesi)

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

Yeşil Üretim için Polyester Kumaşların Kök Boya ile Renklendirilmesi. Coloration of Polyester Fabrics with Madder to Ensure Green Production

ĠPLĠĞĠ BOYALI PAMUKLU DOKUMA KUMAġLARDA FĠZĠKSEL ÖZELLĠKLERĠN REGRESYON ANALĠZĠ

Rüyalarınız için temiz hava akımı

DÜŞÜK SICAKLIKTA BERRAK ÇÖZELTİLERDEN MFI TİPİ TOZ ZEOLİT SENTEZİ

ERSAN İNCE MART 2018

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

MORDAN YÖNTEMLERĠ ĠLE YÜN BOYAMA VE HASLIK DEĞERLERĠNĠN

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

Tek Kullanımlık Bebek Bezi Tüketiminin Çevresel İncelenmesi. Environmental Analysis Of Disposable Diapers Consumption

SIKIŞTIRMA ORANININ BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİLERİ

Antimikrobiyal Kaplamalar Doç. Dr. İdris ÇERKEZ Lif ve Polimer Mühendisliği

Üniversitesi, Ziraat Fakultesi, Bahçe Bitkileri Bolumu Balcalı, Adana. (Sorumlu Yazar)

Online teknik sayfa MCS100FT-C SEOS ÇÖZÜMLERI

Florokarbonların Akrilik, Yün ve Naylon Liflerine Düşük Sıcaklıklarda Uygulanabilirliği

SODA SANAYİ A.Ş. NİN ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ ÇALIŞMALARI

Yıkama İşleminin Denim Kumaşların Kopma Ve Yırtılma Mukavemetine Etkisi

Bölüm 2 Kirletici Maddelerin Oluşumu

Online teknik sayfa MCS100E HW-C SEOS ÇÖZÜMLERI

EGE ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ (YÜKSEK LĐSANS TEZĐ) ATMOSFERĐK PLAZMA KULLANILARAK DOĞAL LĐFLERĐNĐN YÜZEYSEL ÖZELLĐKLERĐNĐN

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

TEKSTİLDE UV ABSORBAN MADDE UYGULAMALARI

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

TEKSTİL LİFLERİNİN ADHEZYONUNU GELİŞTİRMEK İÇİN YÜZEY MODİFİKASYON YÖNTEMLERİ

POLİMER KİMYASI VE TEKNOLOJİLERİ ARAŞTIRMA LABORATUVARI

Kırılma Noktası Klorlaması

FARKLI İNDİRGEN (REDÜKTİF) YIKAMA MADDELERİYLE GERÇEKLEŞTİRİLEN BOYARMADDE SÖKÜMÜ İŞLEMİNİN KUMAŞ BOYUTSAL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Farklı Karıştırma Teknikleri ve Başlangıç Maddelerinden Sentezlenmiş Hidroksiapatit Tozunun Özelliklerinin İncelenmesi

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I

AYÇİÇEK YAĞININ AĞARTILMASINDA ASİT AKTİF SEPİYOLİT VE BENTONİTİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Bromus Tectorum Bitkisinin Tekstilde Doğal Boyarmadde Kaynağı Olarak Kullanımı. Textile Usage of Bromus Tectorum Plant As A Natural Dye Source

ÖZGEÇMİŞ ALİ ÇAKIR. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü. Çayırova Kampüsü. Gebze/KOCAELİ KİŞİSEL BİLGİLER. Doğum Tarihi: 18 Mayıs 1989

Transkript:

Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 3, No: 1, 2009 (1-10) Electronic Journal of Textile Technologies Vol: 3, No: 1, 2009 (1-10) TEK OLOJĐK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:xxx-xxx Makale (Paper) Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi Üzerine Bir Araştırma ecla YAMA 1, Esen ÖZDOĞA 2, ecdet SEVE TEKĐ 2 1 Uşak Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Uşak 2 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Đzmir Özet Bu çalışmada, poliamid kumaşların hidrofiliteleri, anyonik ve katyonik boyarmaddeler ile boyanabilirlikleri, yüzeyin morfolojik ve fiziksel-kimyasal değişimi üzerine plazma parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Argon ve hava plazma işlemi poliamid kumaşların yüzey aktivasyonu için kullanılmıştır. Yüzeyde meydana gelen fizikselkimyasal ve morfolojik değişimler XPS ve SEM analizleri ile değerlendirilmiştir. Plazma işlemi görümüş poliamid kumaşların hidrofilliklerinde artma sağlanırken, asit ve bazik boyarmaddeler ile boyanabilirliklerinde de iyileşme sağlanmıştır. Boyanmış kumaşların haslık değerlerinde ½ puanlık artış olmuştur. Anahtar Kelimeler: Argon plazma, Hava Plazma, Poliamid, Boyanabilirlik, Hidrofillik Abstract A Study On Changing Properties of Poliamid Fabrics by Using Atmospheric Plasma Treatments The impact of plasma-treatment parameters on the surface morphology, physical-chemical, and hydrophility, dyeing properties of polyamide using anionic and cationic dyestuffs were investigated in this study. Argon and air plasma treatments were used to activate polyamide fabric surfaces. Morphological and physical-chemical changing on the surface after plasma treatments were evaluated by SEM and XPS analysis. While hydrophility of the polyamide fabric increased after plasma treatments, dyeability of polyamide fabric with acid and basic dyestuffs was improved. Fastnesses of the dyed samples increased about ½ grades. Keywords: Argon plasma, Air Plasma, Polyamide, Dyeability, Hydrophility 1. GĐRĐŞ Tekstil endüstrisinde liften kumaşa kadar tüm işlem aşamalarında atık su yükünün ve su tüketiminin azaltılmasına ilişkin kaygılar ışığında, yeni su kullanılmayan veya az su kullanımlarının söz konusu olduğu işlemlere ilişkin çalışmalar hız kazanmıştır. Tekstil materyallerinde yaş işlemlere alternatif olarak plazma işlemleri kullanılmaktadır. Plazma işlemleri tekstil materyallerinin belirli özelliklerinin iyileştirilmesi için etkili bir yöntem olarak pek çok araştırmacı tarafından gösterilmektedir. Plazmalar, atmosferik veya alçak basınç altında elektrik alan uygulanması ile üretilebilmektedir (1, 2). Bu makaleye atıf yapmak için Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N., Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi Üzerine Bir Araştırma Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2009, 3(1)1-10 How to cite this article Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N., A Study On Changing Properties of Poliamid Fabrics by Using Atmospheric Plasma Treatments Electronic Journal of Textile Technologies, 2009, 3 (1)1-10

Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi Plazma ortamında plazma ve yüzey arasında pek çok etkileşim eş zamanlı olarak gerçekleşmektedir. Yüzey ve plazma ortamında meydana gelen etkileşimlerde temel etkenlerden birisi aktif yüzeylerdir. Materyal yüzeyindeki aktif yüzeyler plazma ortamında oluşan yüklü parçacık, elektron, UV ışını gibi plazma türlerine etki etmesi ile meydana gelmektedir (3). Plazma işlemi sonunda materyal yüzeyinde yeni fonksiyonel gruplar oluşmasının yanında, morfolojik değişim ve pürüzlülükte artış söz konusu olmaktadır. Plazma işlemleri ile materyal yüzeyinde serbest radikaller oluşmakta ve plazma işlemi sırasında veya atmosferde oluşan bu radikaller, ortamdaki diğer türler ile reaksiyona girebilmektedir. Diğer taraftan plazma işlemi sırasında çapraz bağlanmalarda meydana gelebilmektedir. Çapraz bağlanmalar polimer yüzeyinde oluşan radikallerin yeniden birleşmesi ile oluştuğu yayınlarda belirtilmektedir. Plazma ortamında zincir bölünmesi, çapraz bağlanma ve oksijenlenme reaksiyonları eş zamanlı olarak gerçekleşmektedir. Plazma ortamında meydana gelen küçük moleküllü bozulma ürünleri buharlaşma veya saçılma şeklinde ortamdan uzaklaştırılmaktadır. Plazma işlemlerinde modifiye edilen yüzey sadece materyalin üst yüzeyi (50-500ºA) olduğundan tekstil materyallerin temel özelliklerine zarar verilmeden işlem gerçekleştirilmiş olmaktadır (4). Uzun zamandır vakum plazma teknolojileri endüstrinin pek çok alanında kullanılmasına rağmen, atmosferik plazma işlemleri tekstil materyallerinin kontinü prosesleri için daha ideal işlemler olmaktadır. Plazmaların atmosferik basınçlarda üniform veya stabil olarak üretilemediğine inanılmasına rağmen, bazı çalışmalar atmosferik plazmalarında üniform, stabil ve tekstil materyallerine uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Atmosferik plazma cihaz ve işlemleri yüksek hızlarda kontinü işlemler için kullanılabilmektedir. Plazma işlemleri tekstil terbiye işlemlerinin yerine kullanılabilirliğine ilişkin çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır (5, 6). Çalışmada poliamid dokuma kumaşlar argon ve hava atmosferik plazmalar ile modifiye edilmiş, işlem görmüş ve görmemiş poliamid kumaşların hidrofillikleri, boyanabilirlikleri, basılabilirlikleri incelenmiştir. 2. MATERYAL ve METOT 2.1 Materyal Çalışmada, 100 g/m2 (Çözgü numara: 70 den, Çözgü sıklığı: 63 tel/cm; Atkı numara: 162 den, Atkı sıklığı: 33 tel/cm) % 100 dokuma bez ayağı poliamid kumaş kullanılmıştır. Plazma işleminden önce 10 sifon olacak şekilde aseton ile ekstrakte edilmiş, laboratuar koşullarında kurutulmuştur. Plazma işlemlerinde BOS firmasından temin edilen argon (% 99.99 saflıkta) ve yapay hava (% 20.9 oksijen, % 79.1 nitrojen ve rölatif nem < 3 ppm) kullanılmıştır. Aseton, potasyum bikromat, sodyum sülfat ve soda Merck Chemical Company den temin edilmiştir. Boyamalar Basic Blue 3 ve Acid Blue 264 ile yapılmışıtr. Boyarmaddelerin kimyasal yapıları aşağıda gösterilmektedir. Cl N O (C 2H 5) 2N N(C 2H 5) 2 Basic Blue 3 2

Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 OCH 3 N N H O H N O 2S CH 3 SO 3 Na SO 3 Na Acid Blue 264 2.2 Atmosferik Plazma Đşlemleri Atmosferik plazma işlemlerinde laboratuar tipi atmosferik plazma cihazı kullanılmıştır. Deşarj, 17 mm çapında elektrotlardan oluşmuş 4 adet elektrot çifti arasında üretilmektedir. Elektrot çiftlerindeki elektrotlardan birisi, dielektrik materyal olarak kuartz ile kaplanmıştır. Elektrot çiftlerindeki elektrot merkezleri arasında 2 mm fark olacak şekilde tasarlanmıştır (7). Poliamid kumaşlara argon ve hava plazma işlemi 50, 100 ve 130 W güçlerde ve farklı işlem sürelerinde uygulanmıştır. 2.3 Materyal Karakterizasyonu Hidrofilite Poliamid kumaşların hidrofilliklerini değerlendirmek için işlem görmüş ve görmemiş poliamid kumaşların kapillarite, temas açısı ve hidrofilite ölçümleri yapılmıştır. Kapilarite ölçümleri Referans 2 de belirtildiği gibi yapılmıştır. Kapilarite ölçümleri her bir numune için 8 tekrarlı olarak yapılmış ve aritmetik ortalama değerleri alınmıştır. Temas açısı ölçümleri ganiometrik sistem (Tampere University, Fillandiya) kullanılarak yapılmış ve 10 geçerli ölçümün ortalaması alınmıştır. Numunelerin hidrofilite testleri TS 866 hidrofilite testine göre yapılmıştır. Boyama Prosedürü Plazma işlemi görmüş ve işlem görmemiş poliamid kumaşlar asit ve basiz boyarmaddeler ile boyanmıştır. Boyama işlemleri Laboratuar tipi Thermal HT-boyama makinesinde (Termal, Türkiye), 50:1 flotte oranında gerçekleştirilmiştir. Asit boyamalarda asetik asit ile ph 5.5 e, bazik boyamalarda soda ile ph9 a ayarlanmıştır. Boyama flottelerine asit boyama için % 10, bazik boyama için % 6 sodyum sülfat ilave edilmiştir. Asit boyamalarda, boyamaya 50 ºC da başlanmış ve bu sıcaklıkta numuneler 30 dakika işlem görmüştür. 2. adımda, flotte sıcaklığı 2 C dk lık ısınma hızı ile 100 ºC a çıkmıştır. Bu sıcaklıkta 60 dakika işlem sonunda boyama banyosu oda sıcaklığına soğutulmuştur. Bazik boyamalarda, boyamaya 40 ºC da başlanır ve bu sıcaklıkta numuneler 30 dakika işlem görmüştür. Boyama sıcaklığı 100 C a, 3 C dk lık sıcaklık artışı ile çıktıktan sonra bu sıcaklıkta işlem 45 dakika devam etmiştir. Đşlem sonunda boyama banyosu oda sıcaklığına soğutulmuştur. Her iki boyama sonunda da soğuk (oda sıcaklığında)- sıcak (60 C)- soğuk yıkama yapılmış ve oda sıcaklığında kurutulmuştur. Boyanmış kumaşların renk ölçümleri, Minolta 3600d spektral fotometre ile (Konica Minolta, Japan) D65/10º ölçüm parametreleri altında yapılmıştır. Boyanmış kumaşların K/S değerleri Kubelka-Munk eşitliğine göre hesaplanmıştır (8). Renk haslıkları Doyanmış kumaşların haslıkları ISO standart test metotlarına göre değerlendirilmiştir. ISO 105-C06 ya göre yıkamaya karşı renk haslıkları, ISO 105-B02 ye göre ışığa karşı renk haslıkları ve ISO 105-X12 ye göre sürtmeye karşı renk haslıkları değerlendirilmiştir (9-11). 2.4 Kimyasal Karakterizasyon XPS Analiz: X-ray fotoelektron spektroskopisi 5-10 nm derinliğindeki lif yüzeyinin elemen atomik oranlarını belirlemek için kullanılmıştır. Çalışmada ölçüm derinliği 7 nm dir. Kumaş örneklerinin XPS 3

Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi analizleri SPCS XPS sistemi kullanılarak yapılmıştır. Pik pozisyonları C-C bağ piki (285 ev) kontrol edilerek doğrulanmıştır. Morfolojik değişim: Poliamid dokuma kumaşların mikro yapısı Philips XL30S FEG dijital mikroskop kullanılarak incelenmiştir. 3. SO UÇLAR 3.1 Hidrodilliğin Değerlendirilmesi Çalışmada poliamid kumaşların yüzey özelliklerini geliştirmek için atmosferik basınçta argon ve hava plazma işlemi uygulanmıştır. Plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların yüzey özellikleri plazma işlem süresi, güç ve gaza bağlı olarak kapilarite ve temas açısı ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Argon ve hava plazma işlemi için işlem süresi 4-60 s, işlem gücü 50-130 W aralığındadır. Şekil 1 ve Tablo 1 de sırası ile argon ve hava plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların atkı yönünde kapilarite ve temas açısı sonuçları verilmiştir. 12 Kapilarite (cm) 10 8 6 4 2 0 0 4 20 40 60 4 20 40 60 4 20 40 60 50 W 100 W 130 W Argon Plz. Hava Plz. Süre (s) Şekil 1. Argon ve hava plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların atkı yönünde kapilarite değerleri (cm) Hidrofillik (s) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 4 20 40 60 4 20 40 60 4 20 40 60 50 W 100 W 130 W Argon Plz. Hava Plz. Süre (s) Şekil 2. Argon ve hava plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların hidrofilite değerleri (s) 4

Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Tablo 1. Argon ve hava plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların temas açıları (º) 4 s 20 s 40 s 60 s Đşlemsiz 133,00 133,00 133,00 133,00 50 W AP 100,93 78,18 68,80 65,49 50 W HP 130,93 106,83 100,04 81,89 100 W AP 79,93 76,78 59,52 54,65 100 W HP 93,90 81,13 65,80 60,77 130 W AP 44,22 37,81 37,12 31,47 130 W HP 79,69 50,76 44,13 41,13 Tablo 1 de görüldüğü gibi plazma işlemi sonunda poliamid kumaşların temas açısı değerleri 133.0º den 31.5º e düştüğü görülmektedir. Şekil 1 ve 2 de görüldüğü gibi plazma işlemi sonunda poliamid kumaşların hidrofilitelerinde azalma, kapilarite değerlerinde artma meydana gelmiştir. Plazma işlemi görmüş poliamid lif yüzeyinde yeni oluşan fonksiyonel gruplar meydana geldiği bu gruplardan polaritelerinin alkol>karbonil>amin>amid sıralaması ile verildiği araştırmacılar tarafından verilmiştir (12). Aynı güçlerde argon plazma hava plazmaya göre daha etkin olmaktadır. Argon plazmanın daha etkin olması, argon gazının aşındırma etkisinden kaynaklandığı düşünülmektedir. 3.2 Boyama Sonuçları Asit boyama sonuçları Poliamid kumaşlar, farklı plazma koşullarında işlem görmüş işlem sonrası asit boyarmaddeler ile boyanmıştır. Boyama sonrası K/S değerleri ölçülmüş ve Şekil 3 de verilmiştir. Plazma işlemi sonunda K/S değerlerinde artma olduğu görülmektedir. Şekil 3 de görüldüğü gibi, renk verimindeki artış plazma koşullarına bağlı olmaktadır. Kontrol 20 s 40 s 60 s 16 14 12 10 8 6 4 2 0 50 W 100 W 130 W 50 W 100 W 130 W Argon Plazma Hava Plazma Şekil 3. Plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların asit boyarmaddeler ile boyama sonuçları Plazma işleminden sonra poliamid kumaşların asit boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşme sağlanmıştır. 50 ve 100 W güç altında önemli bir değişiklik olmazken, 130 W güç altında poliamid kumaşların asit boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşme sağlandığı görülmektedir. Plazma işlemi sonunda % 71 e varan oranda renk veriminde artış görülmüştür. Asit boyarmaddeler ile boyanmış 5

Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi poliamid kumaşların yıkama, yaş sürtme ve ışık haslıklarında değişme olmazken, kuru sürtme haslıklarında ½ puanlık bir artış meydana gelmiştir. Poliamid kumaşların boyanabilirliğinde ve kuru sürtme haslıklarında meydana gelen bu artışın, amin gruplarında meydana gelen artıştan kaynaklandığı düşünülmektedir. Çalışmada görüldüğü üzere hava plazma, asit boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşmesinde daha etkili olmuştur. Bazik boyama sonuçları Poliamid kumaşlar, farklı plazma koşullarında işlem görmüş işlem sonrası bazik boyarmaddeler ile boyanmıştır. Boyama sonrası K/S değerleri ölçülmüş ve Şekil 4 de verilmiştir. Plazma işlemi sonunda K/S değerlerinde artma olduğu görülmektedir. Şekil 4 de görüldüğü gibi, renk verimindeki artış plazma koşullarına bağlı olmaktadır. Kontrol 20 s 40 s 60 s 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 50 W 100 W 130 W 50 W 100 W 130 W Argon Plazma Hava Plazma Şekil 4. Plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların bazik boyarmaddeler ile boyama sonuçları Plazma işleminden sonra poliamid kumaşların bazik boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşme sağlanmıştır. 50 ve 100 W güç altında önemli bir değişiklik olmazken, 130 W güç altında poliamid kumaşların bazik boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşme sağlandığı görülmektedir. Plazma işlemi sonunda % 45 lere varan oranlarda renk veriminde iyileşme olduğu görülmektedir. Bazik boyarmaddeler ile boyanmış poliamid kumaşların ışık haslıklarında değişme olmazken, yıkama, yaş ve kuru sürtme haslıklarında ½ puanlık bir artış meydana gelmiştir. Poliamid kumaşların boyanabilirliğinde ve haslıklarında meydana gelen bu artışın, plazma sonrası yüzeyde oluşan karboksil gruplarındaki artıştan kaynaklandığı düşünülmektedir. Çalışmada görüldüğü üzere argon plazma, bazik boyarmaddeler ile boyanabilirliğinde iyileşmesinde daha etkili olmuştur. 3.3 Yüzey Modifikasyonu Poliamid kumaşların boyama ve hidrofilitelerinde meydana gelen iyileşmeyi anlayabilmek için, kontrol ve plazma işlemi görmüş polimaid kumaşların XPS ve SEM analizleri yapılmıştır. ESCA analizleri Tablo 2 de işlemsiz ve plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların C, O, N, O/C ve N/C atom oranları verilmektedir. 6

Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Tablo 2. Đşlemsiz ve plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların yüzey bileşimi C oranı O Oranı Oranı O/C /C Đşlemsiz 78.9 15.0 6.1 0.190 0.077 130 W-60 s Argon Plazma 72.3 21.2 6.5 0.293 0.090 130 W-60 s Hava Plazma 68.1 22.9 9.0 0.336 0.132 Tablo 2 de görüldüğü gibi plazma işlemi sonunda yüzey karbon oranı azalırken, oksijen ve azot içeriğinde artma meydana gelmiştir. Yüzey karbon miktarı argon plazma sonunda % 78.9 dan % 72.3 ve % 71.6 ya; hava plazma sonunda % 68.1 e düşmüştür. C1 pikinde meydana gelen azalmanın tersine oksijende argon plazma ile % 15.0 den % 21.2 ve % 22.3 e; hava plazma ile % 22.9 a; azot miktarında argon plazma ile % 6.1 den % 6.5 e, hava plazma ile % 9.0 a artma meydana gelmiştir. Şekil 5 ve Tablo 3 de işlemsiz ve plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların C1(s) piklerinin ayrıştırılması (deconvolution) ve eğri altında kalan alanlar verilmiştir. Oksijen ve azot miktarının artması yüzeyde oksijen ve azot içerikli grup sayısında artış olduğu anlamına gelmektedir. Oksidasyon işlemi sırasında polimer yüzeyinde oluşan yeni polar gruplar yüzey hidrofilliğinin gelişmesine katkıda bulunmaktadır. C-NH C-H CONH 292 290 288 286 284 282 -A- C-H C-H C-NH C-NH CONH CONH 292 291 290 289 288 287 286 285 284 292 291 290 289 288 287 286 285 284 -B- -C- Şekil 5. A: Đşlemsiz, B: 130 W-60 s argon, C: 130 W-60 s hava plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların C1s pikleri Tablo 3 de görüldüğü gibi plazma işlemi ile poliamid materyal yüzeyinde CO NH grup miktarında artış sağlanırken, plazma işleminden sonra O C O veya O CO O gruplarında önemli bir değişiklik olmadığı görülmektedir. Benzer sonuçlar Upadhyay ve ark. tarafından da gösterilmiştir (12). Asit ve bazik boyamalar sonunda renk veriminde meydana gelen artışın CO NH, O C O veya O CO O gruplarında meydana gelen değişime bağlı olduğu düşünülmektedir. 7

Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi Tablo 3. Đşlemsiz ve plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların C1s, O1s ve N1s pikleri altında kalan alanlar C1s Bağlanma Enerjisi (ev) 285 (C-H) Değ. 286 (CH 2 H) Değ. 288 (CO H) Değ. Đşlemsiz 8651-4735 - 2494.4 130 W-60 s AP 7850.4-9.25 4270.2-9.82 2971.3 19.12 130 W-60 s HP 7025.7-18.79 3775.9-20.26 4295.1 72.19 O1s 1s 532.8 (C- Bağlanma 531.3 Değ. Değ. Değ. O/C-OH/ -H Enerjisi (ev) (CO H) C=O) Đşlemsiz 3829.8-5485.8-2079 - 130 W-60 s AP 8177.4 113.52 4529.3-17.44 2034.1-2.16 130 W-60 s HP 8245.2 115.29 5368.5-2.14 2760 32.76 SEM analizleri Şekil 6 da plazma işlemi görmüş ve görmemiş poliamid kumaşların SEM resimleri görülmektedir. Đşlemsiz 8

Yaman, N., Özdoğan, E., Seventekin, N. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Argon plazma Hava plazma Şekil 6. Đşlemsiz ve plazma işlemi görmüş poliamid kumaşların SEM resimleri Şekil 6 da görüldüğü gibi, plazma işlemi sonunda yüzeyde modifikasyon gerçekleşmiştir. Đşlemsiz numune yüzeyi düz görünürken, plazma işlem sonunda yüzeyde modifikasyon gerçekleşmiştir. Aynı güçlerde argon plazma yüzey morfolojisini daha fazla değiştirmiştir. Bu durumun argon plazma işleminin aşındırma etkisinden kaynaklandığı düşünülmektedir. 9

Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 1-10 Atmosferik Plazma Đşlemi Kullanılarak Poliamid Kumaşların Özelliklerinin Değiştirilmesi 4. SO UÇ Poliamid dokuma kumaşlara argon ve hava plazma işlemi farklı güç ve sürelerde uygulanmış, poliamid kumaşların hidrofillikleri ve boyanabilme özellikleri incelenmiştir. Plazma işlem sonrası poliamid kumaşların hidrofilliklerinde artma meydana gelirken, asit ve bazik boyarmaddeler ile boyanabilirliklerinde iyileşme sağlandığı görülmüştür. Meydana gelen iyileşmelerin plazma işlemi sırasında yüzey morfolojisinde meydana gelen değişim ve yüzey oksijen ve azot içeriklerinde meydana gelen artıştan kaynaklandığı düşünülmektedir. Elde edilen sonuçlar XPS verileri ve SEM resimleri ile de doğrulanmıştır. KAY AKLAR 1. Costa, T. H. C., Feitor, M. C., Alves Jr. C., 2006, Effects of Gas Composition During Plasma Modification of Polyester Fabrics, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 173, Issue 1, pp. 40-43. 2. Ferrero, F., 2003, Wettability Measurements on Plasma Treated Synthetic Fabrics by Capillary Rise Measurement, Polymer Testing, Vol. 22, 571-578. 3. Carrino, L., Maroni, G., Polini, W., 2002, Cold plasma treatment of polypropylene surface: a study on wettability and adhesion, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 121, Issue 2-3, pp. 373-382. 4. Vohrer, U., Muller, M., Oehr C., Glow-discharge Treatment for The Modification of Textiles, Surface Coating Technology, 1998, Vol. 98, 1128-1131. 5. Vaiazzo, F., Canônico, P., Nigro, R., 1996, Electrode Discharge for Plasma Surface Treatment of Polymeric Materials, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 58, Issue 1, pp. 96-99. 6. Arefi, F., Andre, V., Montazer-Rahmati, P., 1992, Plasma Polymerisation and Surface Treatment of Polymer, Pure & Appl. Chem, Vol. 64, Issue 5, pp. 715-723. 7. Koçum, C., Ayhan, H., 2007, Design and Construction of Uniform Glow Discharge Plasma System Operating Under Atmospheric Condition, Rewiev of Scientific Instruments, Vol. 78, pp. 063501-063501.5. 8. Raffaele-Addamo, A., Selli, E., Barni, R., Riccardi, C., Orsini, F., Poletti, G., Meda, L., Massafra, M. R., Marcandalli, B., 2006, Cold plasma-induced modification of the dyeing properties of poly(ethylene terephthalate) fibers, Applied Surface Science, 252, 2265-2275. 9. ISO 105-C06 Test Standartı 10. ISO 105-B02 Test Standartı 11. ISO 105-X12 Test Standartı 12. Upadhyay, D. J., Cui, N. Y., Anderson, C. A. and Brown, N. M. D., 2004, A Comparative Study of The Surface Activitation of Polyamides Using An Ar Dielectric Barrier Discharge, Colloids And Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 248, 47-56. 10