2009 Yılı Etkinlik Kitabı
Transkript
2009 Yılı Etkinlik Kitabı
UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İÇİNDEKİLER DOKUMA MAKİNESİ İÇİN ROTATİF ARMÜR………………..…………………..….1-2 Prof. Dr. Gabil ABDULLA PAMUK RULO SARIM MAKİNASI……………………………………...……………..3-4 Prof. Dr. Gabil ABDULLA Kadri AKÇALI DOĞAL LİFLERİN FARKLI YÖNTEMLERLE MODİFİKASYON İŞLEMİ SONUCUNDA TEKSTİL ÜRÜNLERİNİN ÖZELLİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ……………………………………………………………………….5-10 Prof. Dr. Mehmet AKALIN Yrd. Doç. Dr. E. Dilara KOÇAK Araş. Gör. Metin YÜKSEK ATKILI ÖRME KUMAŞLARDA UV IŞINLARININ GEÇİRGENLİĞİNİN AZALTILMASINA YÖNELİK ARAŞTIRMALAR……………………………..……11-18 Yrd. Doç. Dr. Muhammet AKAYDIN Öğr. Gör. Mutlu KURBAN Yük. Müh. Nazime SEYREK KURBAN PAMUK İPLİĞİ ÜRETİMİ SIRASINDA ORTAYA ÇIKAN ATIKLARIN DEĞERLENDİRİLME İMKÂNLARI…………………………..…………..…………19-20 Doç. Dr. Şule ALTUN POLYESTER İPLİK ÜRETİM ATIKLARININ TERMOFORM ÜRÜNLERDE KULLANIM İMKÂNLARI…………………………………………..…………………21-23 Doç. Dr. Şule ALTUN Yrd. Doç. Dr. Murat YAZICI OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE KULLANILAN ESNEK LAMİNE KOMPOZİT YAPILARIN ÜRETİM OPTİMİZASYONU……………………………………...……….25 Tekstil Y. Müh. Nurcan AYDIN ESNEK ÜRETİM YAPISI İÇİN RİNG İPLİK EĞİRME MAKİNASININ MODERNİZASYONU VE YENİ ÜRÜN TASARIMI……………...…………...……27-28 Prof. Dr. Osman BABAARSLAN İlhami İLHAN Deniz VURUŞKAN LİFSİ TEKSTİL YÜZEYLERİNİN SÜRTÜNME ÖZELLİKLERİNİN TESPİTİ İÇİN YENİ BİR TEST CİHAZININ TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ…………..……29-30 Prof. Dr. Osman BABAARSLAN Araş. Gör. Nazan AVCIOĞLU KALEBEK YÜKSEK TEKNOLOJİ AKILLI TEKSTİL ÜRÜN VE PROSESLERİ……....……31-32 Dr. Evren Çağlım BAYRAMOĞLU 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL BOYALARININ ATIKLARDAN UZAKLAŞTIRILMASI İÇİN YENİ VE ETKİN BİR SORBENT GELİŞTİRİLMESİ……………...………………….…….…33-43 Prof. Dr. Niyazi BIÇAK ÜÇ BOYUTLU BEDEN GİYDİRME SİSTEMİ PROJESİ…………………..…..…45-55 Yrd. Doç. Dr. Mehmet DAYIK Harun AVCI ENDÜSTRİYEL NANOLİF MEMBRAN ÜRETİMİ VE NANOLİF TABANLI TİCARİ ÜRÜNLERİN GELİŞTİRİLMESİ…………………………………………...…..…….57-58 Prof. Dr. Ali DEMİR Fatih ORUÇ Abdullah AŞLAMACI SES İZOLASYONUNDA NANOLİF UYGULAMALARI…………………….....….59-60 Prof. Dr. Ali DEMIR Fatih ORUÇ Abdullah AŞLAMACI ELEKTROSPİNNİNG İLE 3-BOYUTLU NANOLİF YÜZEY ELDE EDİLMESİ…61-62 Prof. Dr. Ali DEMİR Tuncay GÜMÜŞ NANO LİFLERDEN OLUŞAN BİR AĞ (NANOWEB) ÜRETİMİ İÇİN TAŞINABİLİR BİR SİSTEMİN GELİŞTİRİLMESİ VE PROTOTİP İMALATI………..…...………63-64 Prof. Dr. Ali DEMIR ELEKTROSPINNING YÖNTEMIYLE NANOLIF ÜRETIM TEKNOLOJISI…..…65-66 Prof. Dr. Ali DEMİR Gün Sazak KOZANOĞLU Mehmet DAŞDEMİR Bİ-KOMPONENT LİF ÇEKİM YÖNTEMİ İLE YÜKSEK FONKSİYONLARA SAHİP KİMYASAL LİFLERİN ÜRETİM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI…...……67-72 Prof. Dr. Nilüfer ERDEM Dr. Ümit Halis ERDOĞAN “SIZE TURKEY” PROJESİ…………………………………..………………………73-74 Ramazan ERDEM JEO-TEKSTIL AĞIRLIKLI YEŞILLENDIRME VE EROZYON KONTROL ÜRÜNÜ…………………………………………………………………………………75-76 Ramazan ERDEM Nilgün TÜLÜ KONFEKSIYON IŞLETMELERINDE MALZEME IHTIYAÇ PLANLAMA (MRP) VE KURUMSAL KAYNAK PLANLAMANIN (ERP) YAYGINLAŞTIRILMASI…………………………………………………………..….77-78 Ramazan ERDEM Selen ÖNDER 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İNTERNET ÜZERINDEN KIŞIYE ÖZEL ÜRETIM PROJESI………………...…..79-80 Ramazan ERDEM Selen ÖNDER SOLAR LIF ÜRETIMI VE TICARILEŞTIRILMESI………..……………………….81-82 Ramazan ERDEM Nilgün TÜLÜ MININIMUM ÇAMUR ÜRETEN ALTERNATIF BIYOLOJIK ARTIMA TEKNOLOJISI……………………………………………………………………..…..83-84 Ramazan ERDEM Nilgün TÜLÜ TEKSTİL TERBİYESİNDE OZON KULLANIMI………………..……………….…85-87 Doç. Dr. Hüseyin A.EREN Prof. Dr. Pervin ANİŞ Dilek ÖZTÜRK BOR BİLEŞİKLERİ İLAVE EDİLEN ve ATIK SENTETİK LİFLERLE TAKVİYELENDİRİLEN BETON KİRİŞLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ.……89-102 Yrd. Doç. Dr. Remzi GEMCİ Araş. Gör. Gamze GÜLŞEN LİF OPTİMİZASYONU İLE ANTİ-BAKTERİYEL VE ANTİ-FUNGAL YENİ KUMAŞ ÜRETİMİ………………………………………………………………………..……103-104 Tekstil Yük. Müh. Funda GÖKSEL TEKSTİL YÜZEYLERİNDE NANO KOMPOZİTLERLE ELEKTROMANYETİK KORUMA ÖZELLİĞİNİN SAĞLANMASI…………………………..……………105-106 Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU EMS (ELEKTROMANYETİK KORUMA) ÖZELLİĞİNE SAHİP METAL TEL İÇERİKLİ PAMUKLU KUMAŞLARIN BOYANMA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ……………………………………………………………….……..107-108 Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU Yrd. Doç. Dr. Hüseyin Gazi ÖRTLEK Araş. Gör. H.İbrahim İÇOĞLU ALOE-VERA ESASLI SARGI BEZLERİNİN ELEKTROSPİN YÖNTEMİYLE ÜRETİMİ………………………………………………………………………..……109-110 Doç. Dr. Dilek KUT Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU Öğr. Gör. Dr. Sinem GÜNEŞOĞLU NANOPARTİKÜL DOPLANMIŞ KUMAŞLARDAN AKTİF KARBON KUMAŞI ÜRETİMİ………………………………………………………………………….….111-114 Yrd. Doç. Dr. Numan HODA ELEKTROLİF ÇEKİM YÖNTEMİYLE YÜKSEK VERİMLİ FİLTRASYON ÜRÜNLERİ GELİŞTİRME…………………………..…………………………..…115-116 Yrd. Doç. Dr. Yüksel İKİZ 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İLETKEN POLİKRİLONİTRİL/POLİPİROL KOMPOZİT FİLMLER……..……117-122 Suat ÇETİNER Prof. Dr. Fatma KALAOĞLU Doç. Dr. Hale KARAKAŞ Prof. Dr. A. Sezai SARAÇ Cem ÜNSAL N. Uğur KAYA GEÇ KİRLENEN, KOLAY TEMİZLENEN TÜL VE PERDE ÜRETİMİ…..………...123 Doç. Dr. Mehmet KANIK TAŞIT ENDÜSTRİSİ İÇİN HAFİF VE YÜKSEK MUKAVEMETLİ 3-BOYUTLU TEKSTİL KOMPOZİTLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ………...…………..……….125-127 Doç. Dr. Mehmet KARAHAN Prof. Dr. Yusuf ULCAY Prof. Dr. Recep EREN KİŞİSEL BALİSTİK KORUMA AMAÇLI KURŞUN GEÇİRMEZ YELEKLERİN ÜRETİMİ VE GELİŞTİRİLMESİ…………………………………...…………...…129-133 Doç. Dr. Mehmet KARAHAN Prof. Dr. Yusuf ULCAY Prof. Dr. Recep EREN OTOMOTİV ENDÜSTRİSİ İÇİN YÜKSEK ÇARPMA DAYANIMLI KOMPOZİT PARÇALARIN ÜRETİMİNDE KULLANILAN TEKSTİL YAPILARININ GELİŞTİRİLMESİ………………………………...………………………….……..135-140 Doç. Dr. Mehmet KARAHAN Prof. Dr. Yusuf ULCAY ELEKTRO MANYETİK ZARARLARDAN KORUYAN TÜL PERDELERİN GELİŞTİRİLMESİ VE ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI………….………141-142 Öğr. Gör. Nevin KARAHAN Doç. Dr. Mehmet KARAHAN KARBON LİFLERİNİN 1-(2-SİYANOETİL)PİROL İLE ELEKTROKİMYASAL POLİMERİZASYON İŞLEMİNDEN SONRA İLETKENLİĞİNİN KARAKTERİZASYONU……………………………………………...……………143-146 Doç. Dr. Hale KARAKAŞ Prof. Dr. Sezai SARAÇ Prof. Dr. Fatma KALAOĞLU N. E. AYAZ P. SOYBİLGE E. DEMİR B. ÜNLÜ ELEKTRONİK KUMAŞLAR VE GİYSİLER……………..………………………147-165 Yrd. Doç. Dr. Yasemin KAVUŞTURAN Tekstil Yük. Müh. Serkan TEZEL YENİ KUMAŞ TASARIMI: LİF OPTİMİZASYONU İLE KİR TUTMAZ KUMAŞ ÜRETİMİ………………………………………………………………………..…………167 Tekstil Yük. Müh. Aylin KAYA 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KONFEKSİYON İŞLETMELERİ İÇİN 3 BOYUTLU GİYSİ TASARIM PROGRAMI…………………………………………………………………………169-170 Prof. Dr. Ali KİREÇCİ Araş. Gör. Halil İbrahim ÇELİK DOĞAL RENKLİ PAMUKTAN KATMA DEĞERİ YÜKSEK DOKUMA VE ÖRME KUMAŞLARIN ÜRETİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI………..…….……171-175 Prof. Dr. Ali KİREÇCİ MUAYENE METODU: HAYVANSAL LİF KARAKTERİZASYONU VE AYIRT EDİLME PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ………………..……...……177-178 Tekstil Yük. Müh. A. Melek KÖSTEM LAZER TABANLI İP KOPMA SENSÖRÜ…………………..……………..……179-184 Prof. Dr. Eldar MUSA ÜÇ BOYUTLU BOŞLUKLU ÖRME KUMAŞLAR ve EV TEKSTİLİNDE KULLANIMI………………….……………………………………...………………185-186 Doç. Dr. Levent ÖNAL TABİİ LİF DESTEKLİ KOMPOZİT MALZEMELER VE OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANIMI…………………………………………...…...…187-188 Doç. Dr. Levent ÖNAL GÜÇ TUTUŞURLUK UYGULAMALARINDA RENK VE RENK HASLIĞI OPTİMİZASYONU UYGULAMALARI……………………………………..…….……189 Kimya Müh. Uğur ÖZÇAĞATAY TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN SENTETİK LİFLERİN YÜZEYLERİNİN ENZİMATİK/KİMYASAL MODİFİKASYONU……………..……………..…….. 191-195 Doç. Dr. Nurdan PAZARLIOĞLU Doç. Dr. Merih SARIIŞIK Araş. Gör. Alper AKKAYA EV TEKSTİL ÜRÜNLERİNDE MİKROKAPSÜLASYON UYGULAMALARI..197-204 Doç. Dr. A.Merih SARIIŞIK Gökhan ERKAN Doç. Dr. Nurdan KAŞIKARA PAZARLIOĞLU ASKERİ EĞİTİM ÜNİFORMASI TASARIMLARI……………………………...…..…205 Yrd. Doç.Dr. Yıldıray TURHAN Yrd.Doç.Dr. Güngör DURUR Araş. Gör. Ozan PARER TEKSTİL BOYARMADDELERİ SENTEZİNDE BOR KULLANIMI……….…….…207 Yrd. Doç. Dr. Mustafa TUTAK TENE TEMASTA ISLAKLIK HİSSİ OLUŞTURMAYAN, BUNUNLA BİRLİKTE SIVI VE BUHAR EMEBİLEN YENİLİKÇİ BİR LİF VE İLGİLİ ÜRETİM TEKNOLOJİSİNİN TASARIMI, GELİŞTİRİLMESİ……………………………..……………………..209-215 Doç. Dr. Nuray UÇAR Prof. Dr. Ali DEMİR 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SAÇ KAYBININ TEDAVİSİNDE TEKSTİL MAZLEMELERİNİN KULLANIMI…………………………………………………………………………217-218 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Doç. Dr. Şule ALTUN Doç. Dr. Mehmet KANIK NANO KİL TAKVİYELİ POLİESTER LİFLERİNİN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ………….…………………………..……219-221 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Rustam HOJİYEV ELEKTRİK İLETKENLİK SAĞLAYACAK BOYANABİLİR SENTETİK LİF ÜRETİMİ………………………………………………………………………..……223-224 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Öğr Gör. Semiha EREN HASTALARDA VÜCUT SICAKLIĞININ AKILLI GİYSİLERLE EŞZAMANLI ÖLÇÜMÜ………………………………………………………………………….…225-226 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Araş. Gör. Fatih SÜVARİ GÜÇTUTUŞUR, ANTİBAKTERİYEL VE İLETKEN ÖZELLİKLERİ OLAN KESİK ELYAFTAN TEKNİK İPLİĞİN ÜLKEMİZDE PROTOTİP ÜRETİMİNİN YAPILABİLİRLİĞİ……………………...………………………………………..…227-228 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Dr. Kenan YILDIRIM Melek KÖSTEM HASTALARDA KALP HIZININ AKILLI GİYSİLERLE EŞZAMANLI ÖLÇÜMÜ…………………………………………………………………………….229-230 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Araş.Gör. Fatih SÜVARİ KİTOSAN ESASLI AMELİYAT İPLİKLERİNİN BOZUNMA SÜRELERİNİN TASARLANMASI……………………………...………………………...…………231-232 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Esra GÖKSU OTOMOTİV İÇ KAPLAMALARINDAISI İZOLASYONUN SAĞLANMASI.…233-234 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Esra GÖKSU FARKLI FONKSİYONEL ÖZELLİKLERE SAHİP OTOMOTİV DÖŞEMELİK KUMAŞ YAPILARININ OLUŞTURULMASI …………………………...…….…235-236 Prof. Dr. Yusuf ULCAY Olcay TOK KİTOSAN İLE İŞLEM GÖRMÜŞ MESH ÜRETİMİ: VAKA ÇALIŞMASI - BATIN FITIKLARINDA KULLANIMI…………………………..…………………….……237-238 Dr. Yüksel ALTINEL Prof. Dr. Halil ÖZGÜÇ Prof. Dr. Yusuf ULCAY 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NANOLİFLERDEN SUNİ DAMAR GELİŞTİRİLMESİ………..………………..239-240 Prof. Dr. Ali DEMİR Prof. Dr. Yusuf ULCAY Nur BAYCULAR NEŞELİ GİYSİ TASARIMLARI PROJESİ……………..…………………..……241-252 Yrd. Doç. Dr. Neşe Yaşar ÇEĞİNDİR GÜÇ TUTUŞUR ÖZELLİK SAĞLAYAN KİMYASAL ÜRETİMİ–GÜÇ TUTUŞUR ÖZELLİĞE SAHİP KUMAŞ ÜRETİMİ………………………..……………….…253-254 Tekstil Yük. Müh. F. Filiz YILDIRIM YENİ KUMAŞ TASARIMI: LİF OPTİMİZASYONU İLE ANTİ-STATİK KUMAŞ ÜRETİMİ…………………………………………………………………………..………255 Dr. Kenan YILDIRIM Dr. M. Akif ÇİMENOĞLU TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE AŞINMA PROBLEMLERİ…………..………..…257-270 Prof. Dr. Muharrem YILMAZ Yrd. Doç. Dr. Nejat Y.SARI YÜKSEK SAFLIKTA SDS ÜRETİMİ İÇİN YENİ VE UCUZ BİR PROSES.…271-274 Prof. Dr. Niyazi BIÇAK 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı DOKUMA MAKİNESİ İÇİN ROTATİF ARMÜR Prof. Dr. Gabil ABDULLA* “Dokuma Makinelerinde Ağızlık Açma Sistemlerinin Araştırılması ve Modernizasyonu” adlı DPT destekli proje kapsamında yeni bir prensiple çalışan 14 çerçevelik rotatif armür makinesinin deney seti tasarlanmış ve üretilmiştir. Deney seti üzerinde yapılan araştırmalar ve setin konstrüksiyon - yapısal analizi, rotatif armürlerde armürün ana miline tek bir yönde beklemeli dönme hareketi iletilmesi yerine, ileri-geri beklemeli dönme hareketinin iletebileceği ve böylelikle armürlerin tasarım yapısı bakımından önemli ölçüde basitleştirilebileceğini ve maliyetlerinin de aynı oranda düşürülebileceğini göstermiştir. Deneylerden alınan sonuçlar göz önünde bulundurularak tasarlanmış armürün işçi konstrüksiyonunun ana görünümü şekilde gösterilmiştir. Şekil 1.1. Armürün Ana Görünümü Ar-Ge Proje pazarına katılmaktaki amacımız söz konusu armürün çalışma prensibi ve yapısı ile ilgili bilgileri katılımcı firmalara sunmak, bunun yanı sıra, ilgili * Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı firmalarla görüşerek “Bu makineyi Türkiye şartlarında nasıl üretebiliriz?” in yollarını aramaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı PAMUK RULO SARIM MAKİNASI Prof. Dr. Gabil ABDULLA* Kadri AKÇALI Hastanelerde günümüzde yapılmakta olan ortopedi ve cerrahi operasyonlarda, rulo formunda sarılmış pamuğa ihtiyaç duyulmaktadır. S.D.Ü. Tekstil mühendisliği bölümünde yapılan araştırmalar sonucunda basit konstrüksiyona sahip pamuk rulo sarım makinesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Makinenin ana görünümü aşağıdaki şekilde verilmektedir. Tarak makinesinden gelen şerit besleyici ve koparma silindir çiftlerinden geçerek, 1 no’lu silindire gelmektedir. 1, 2 ve 3 silindirlerinin hızları birbirlerine eşit ve aynı yönde oldukları için şerit silindirler arasında yuvarlanma hareketine maruz kaldığı için sarım işlemi gerçekleşir. 3 no’lu silindir sarım çapına bağlı olarak dik doğrultuda hareket edebilmekte ve sarım çapı önceden ön görülen değere ulaştığında silindir otomatik olarak rulodan ayrılmaktadır. Rulo sarım makinesinin ana görünümü * Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu sayede işlem tamamlanmış olur. Makinenin deney seti üzerinde yapılan araştırmalar sistemin çalışılabilirliğini kanıtlamış olup. Deneylerden alınan sonuçlara dayanarak makinenin işçi konstrüksiyonu üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Tahmini hesaplamalarımıza göre makinenin piyasa değeri 10.000 – 12.000 TL’yi geçmemektedir. AR-GE Proje pazarına katılmaktaki amacımız söz konusu rulo sarım makinesinin çalışma prensibi ve yapısı ile ilgili bilgileri katılımcı firmalara sunmak, bunun yanı sıra, ilgili firmalarla görüşerek bu makinenin üretimi ve pazarlanması için fikir alışverişinde bulunmak. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı DOĞAL LİFLERİN FARKLI YÖNTEMLERLE MODİFİKASYON İŞLEMİ SONUCUNDA TEKSTİL ÜRÜNLERİNİN ÖZELLİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Mehmet AKALIN* Yrd. Doç. Dr. E. Dilara KOÇAK* Araş. Gör. Metin YÜKSEK* GİRİŞ Artan nüfus ile birlikte tekstil ürünlerine ve dolayısıyla tekstil hammaddelerine olan ihtiyaç artmaktadır. Doğal liflerin insan ve çevre sağlığı açısından kullanıma en uygun liflerdir. Doğal lifler içerisinden selülozik esaslı olanlar (pamuk, keten, jüt vb..) bitkilerden mekanik yollarla doğaya zarar vermeden elde edilebilirler. Bu lifler kullanım ömürlerini tamamladıklarında çürüyerek ekolojik çevrime katılmaktadırlar. Doğal lifler doğal polimerlerden elde edilen yenilenebilir ve geniş uygulaması olan liflerdir (kâğıt, ağaç ve tekstil üretimi)[1]. Doğal liflerin diğer avantajları ise düşük yoğunluğu, düşük fiyatı ve doğada bozunabilir olmasıdır. Doğal liflerin yapısı iyileştirilmesi tekstil teknoloji uygulaması açısından çok önemlidir. Burada doğal liflerin diğer liflere göre morfolojisi, yüzey karakteristikleri, bio-uyumluluğu ve diğer uygulamalara cevap verici nitelikte olması kritik açıdan rol oynamaktadır[2]. YÖNTEMLER Doğal selülozik liflerin yüzeylerinde bulunan selülozik olmayan bileşimler liflerin hidrofilik karakterlerini negatif yönde etkilemektedir. Tekstil liflerinde, istenmeyen bu selülozik olmayan bileşikler çeşitli kimyasal işlemlerle giderilmeye çalışılmaktadır. Tekstil liflerinden selülozik olmayan bu atıkların giderilmesi ile lifler hidrofilik özellikler kazanmakta ve tekstil liflerine uygulanan sonraki işlemlerde olumlu özellikler kazanmaktadır. Çeşitli prosesler sonucunda lifler mekanik, kimyasal ve fiziksel açıdan özellikleri geliştirilmeye çalışılmaktadır [3,4,5,6,7,8]. Bu projede doğal liflere uygulanan konvansiyonel yöntemlerle yapılan modifikasyonlarına alternatif olarak farklı metodların kullanılması amaçlanmaktadır. Bu yöntemlerin başında ultrasonik enerjinin gücünden yararlanılması düşünülmektedir. Tekstil sektöründe ultrasonik enerjinin kullanımı pozitif sonuçlar vermiştir. Düşük sıcaklıklarda ve düşük sürelerde prosesi hızlandırıcı etkisi olduğu görülmüştür * Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Tekstil Eğitimi Bölümü, Göztepe-İSTANBUL makalin@marmara.edu.tr, dkocak@marmara.edu.tr, myuksek@marmara.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı [9,10,11,12,13,14]. Bu alternatif yöntemlerden biri olan ultrasonik enerji, sıvı içerisinde değişik basınçlarda baloncukların çarpışması sonucunda mikro baloncukların oluşması olayıdır. Bu baloncuklar birbirleri ile sürekli olarak çarpışmaktadır. Böylece kuvvetli lokal bir enerji açığa çıkmakta ve bu enerji ses dalgası gibi yayılmaktadır [15]. Bu ses dalgaları sonucunda elde edilen enerji tekstilde kullanılmaktadır. Şekil 1. Farklı dozlardaki radyasyonlama işlemine tabi tutulmuş doğal bir lifin üç boyutlu görünümü (a) 0 kGy; (b) 10 kGy; (c) 30 kGy; (d) 50 kGy; (e) 70 kGy; (f) 100 kGy; (g) 150 kGy; (h) 200 kGy; and (i) 500 kGy. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kullanılan diğer bir alternatif metod ise mikrodalga enerjisidir. Mikrodalga enerji kullanımı ultrasonik enerjiden farklı olarak yeni bir yöntem olarak kullanımına başlanmıştır. Mikrodalga metodunda ultrasonik enerjiye alternatif olarak zamandan, kimyasal maddelerden, enerjiden, vb.. daha fazla tasarruf sağlanmasını olanaklı hale getirmiştir. Bu metod diğer metodlara göre doğal liflerin moleküler yapısını daha hızlı sürede etkilemekte ve böylelikle lif yüzeyine uygulanacak kimyasal işlemleri daha etkili hale getireceği düşünülmektedir [16,17]. Tekstil liflerindeki alternatif olan en etkili ve en son teknoloji gamma ışınlarının kullanılmasıdır. Gamma ışınlarının tekstil uygulamalarında özellikle de doğal liflerin mekaniksel ve kimyasal özelliklerinin geliştirilmesinde olumlu sonuçlar verdiği söylenmektedir [18,19]. Yapılan bir çalışmada oda sıcaklığında kimyasal kullanılmadan oluşturulan modifiye edilmiş liflerin özellikleri geliştirilmiştir [20, 21]. Kullanılan dozun artışı ile birlikte doğal liflerin mekanik ve termal özelliklerinde olumsuz sonuçlar alınmıştır [22, 23, 24, 25, 26] (Şekil1). AMAÇ Doğal liflerin farklı yöntemlerle modifikasyon işlemi sonucunda tekstil ürünlerinin özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Farklı enerji yöntemleri kullanılarak yapılacak olan modifikasyon işleminin konvansiyonel yöntemlere göre tekstil endüstrisinde zaman, enerji, kimyasal madde ve su tasarrufunu sağlayacağı açıkça görülmektedir (Şekil2,3,4). Bunun sonucunda Tekstil sanayisinin proseslendirilmesinde alternatif bir yöntem olacağı ve tekstil ürünlerinin özelliklerinin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Geliştirilecek olan özellikler şunlardır; a- Dayanıklılık: Çeşitli kimyasallarla yüzeyin mekaniksel özelliklerinin arttırılması ve buna bağlı olarak kullanım ömrünün arttırılması sağlanacaktır. b- Kullanım Özellikleri; Konfor, iyi tutum ve tuşe (uygulanacak alternatif yöntem ve kimyasallarla lif yüzeyinde modifiye işlemi sonrasında) özelliklerinin geliştirilmesi sağlanacaktır. c- Haslık: Özellikle nem alma kabiliyetinin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. d- Doğa Şartları Dayanımı: Güneş ışığına ve UV dayanımının arttırılması amaçlanmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil2. İşlem görmemiş lifin SEM Şekil5. İşlem görmemiş lif/PES Kompozit görüntüsü malzemenin SEM görüntüsü Şekil3. Konvansiyonel yöntemle modifiye Şekil6. Konvansiyonel yöntemle modifiye edilmiş lifin SEM görüntüsü edilmiş lif/PES Kompozit malzemenin SEM görüntüsü Şekil4. Ultrasonik enerji kullanılarak Şekil7. Ultrasonik enerji kullanılarak modifiye edilmiş lifin SEM görüntüleri modifiye edilmiş lif/PES Kompozit malzemenin SEM görüntüsü Ayrıca günümüzde kompozit yapıların üretiminde atan oranda liflerin kullanıldığı bilinmektedir. Kompozit yapıların içerisinde doğal liflerin kullanımı yukarıda da belirttiğimiz nedenlerden dolayı sentetik liflerin kullanımından daha avantajlıdır. Bu avantajlardan bazıları; maliyet ( 0,070 €/kg, E-fiber glass, 0.09 €/kg), kolay elde edilebilme, ekolojik olması gibi nedenlerdir. Doğal liflerin Kompozit malzemelerde takviye amaçlı kullanılması için yüzey modifikasyonu işlemi şarttır. Bu işlemler sonucunda lif ve matris yapı arasındaki tutunma daha iyi sağlanmaktadır. Bu tutunma kompozitin mekaniksel, termal ve morfolojisini olumlu yönde etkilediği bilinmektedir. Projedeki diğer bir amaçta doğal lif takviyeli kompozitlerin matris ve lif 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı arasındaki tutunmayı daha iyi sağlayıcı alternatif enerji yöntemlerini kullanmaktır (Şekil5,6,7). KAYNAKLAR 1- J. Stiernstedt, N. Nordgren, I. Wagberg, H. Brumer, D. G. Gray, M. W. Rutland, J. Colloid Interface Science 303 (2006) 117 2- H.G.M. Edwards, D.W. Farvel, D. Webster, Spectrochim, Acta, Part A – Mol. Biomol. Spektrosc. 53A (1997) 2382 3-Sharifah H.Z., Ansell M.P., 2004, “The Effect of Alkalization and Fiber Alignment on the Mechanical and Thermal Properties of Kenaf and Hemp Bast Fiber Composites: Part 1Polyester Resin Matrix,” ELSEVIER J. Composite Science and Technology 64, pp.12191230. 4-C.Baley., F.Busnel., Y.Grohens., O.Sire.,2006, ” Influence of Chemical Treatments on Surface Properties and Adhesion of Flax Fiber-Polyester Resin” ELSEVIER Composite Part A 37 pp.1626-1637. 5-Ovens G.J., Versos I., 1999, “Mechanical Properties of Flax Fiber Reinforced Epoxy Composites” Anew Micromole. Chem. 41 pp5. 6-A. Toth, O. Faix, G. Rachor, I. Berto´ ti, T. Szekely, 1993, “ESCA(XPS) Study on LightInduced Yellowing of Thermo Mechanical and Chemo Thermo Mechanical Pulps” ELSEVIER , Appl. Surf. Sci. 72 (3), pp. 209–213. 7-Zafeiropoulos N.E., Williams C.R., Baillie C.A., Matthews F.L., 2002., “Engineering and Characterization of the Interface in Flax Fiber/Polypropylene Composite Materials, Part I. Development and Investigation of Surface Treatments” ELSEVIER Composites Part A. 33 (8) pp. 1083–1093. 8-Calado V, Barreto DW., d'Almeida JRM., 2003, “Effect of a Two Step Fiber Treatment on the Flexural Mechanical Properties of Sisal-Polyester Composites” ELSEVIER Polymers & Polymer Composites 11 (1) pp. 31-36. 9-Oner E., Başer İ., Acar K., 1995, “Use of Ultrasonic Energy in Reactive Dyeing of Cellulosic Fabrics” Journal of The Society Dyers and Colorists 111, pp.279-281. 10-Akalın, M., Merdan, N., Koçak, D., Usta, İ., 2004, ”Effects Of Ultrasonic Energy On The Wash Fastness Of Reactive Dyes” ELSEVIER Ultrasonic, 42 pp. 161-164 11-Akalın, M., Merdan, N., Koçak, D., Usta, İ., 2004, “Effects Of Ultrasonic Energy On Dyeing Of Polyamide (Micro fiber) / Lycra Blends” ELSEVIER Ultrasonics, 42 pp.165-168. 12-Mıstık S.I.,Yukseloglu S.M.,2005,” Hydrogen peroxide bleaching of cotton in ultrasonic energy” ELSEVIER Ultrasonics 43 10 pp. 811-814. 13-Koçak D,”The influence of ultrosonic energy on chemical treatment of surface properties and the properties of composites made of luffa cylindrical fiber-polyester resin”, journal of Eng. Materials and Technology, Vol.130 041006/1-7, October 2008 14- S. Perincek, A.E. Uzgur, K. Duran, A. Dogan, A.E. Korlu, İ. B. Bahtiyari, “Design Parameter Investigation Of İndustrial Size Ultrasound Textile Threatment Bath”, Ultrasonics Sonochemistry 16 (2009) 184-189. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 15- Mason, P.J. Sonochemistry The Uses of Ultrasound of Chemistry, Royal society of Chemistry, 1990 16- Huan Ma., Wei-Wei Liu, Xing Chen, Yue-Jin Wu, Zeng-Liang Yu, “Enhance Enzymatic Saccharification of Rice Straw By Microwave Pretreatment”, Bioresource Technology, 100 (2009) 1279-1284 17- Zhu, S.D., Wu, Y.X., Yu, Z. N., Chen, Q.M., Wu, G.Y., Yu, F.Q., Wang, C.W., Jin, S.W., 2006, Biosyst. Eng. 94, 437-442 18- Ak. Bledzki, J. Ggassan, Prok. Polimer. Science. 24 (1999) 221. 19- Ak. Bohanti, M. Mısra, G. Hinrichsen, Macromol. Mater. Eng. 276-277 (2000) 20- H. Dorschner, U. Lappan, K. Lunkwitz, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 139 (1998) 495. 21- D.H. Han, B.N. Kim, New Inf. Chem. Eng. 21 (2003) 484. 22- W.K. Walsh, W. Oraby, Radiation processing, Handbook of Fiber Science and Technology, vol. II, Chemical Processing of Fibers and Fabrics, Functional Finishing. Part B, New York, 1984. 23- E. Takacs, L. Wojnarovits, J. Borsa, C. Foldvary, P. Hargittai, O. Zold, Rad. Phys. Chem. 55 (1999) 663. 24- R.J. Wood, A.K. Pikaev, Applied Radiation Chemistry Radiation Processing, Wiley, New York, 1994. 25- T.P. Nevell, S.H. Zeronian, Cellulose chemistry and its applications, in: Cellulose Chemistry Fundamentals, John Wiley & Sons, New York, 1985. 26- Hae Young Choi, Seong Ok Han, Jung Soon Lee, “Surface morphological, mechanical and thermal characterization of electron beam irradiated fibers” Applied Surface Science 255 (2008) 2466–2473 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ATKILI ÖRME KUMAŞLARDA UV IŞINLARININ GEÇİRGENLİĞİNİN AZALTILMASINA YÖNELİK ARAŞTIRMALAR Yrd. Doç. Dr. Muhammet AKAYDIN* Öğr. Gör. Mutlu KURBAN Yük. Müh. Nazime SEYREK KURBAN ÖZET Ultraviyole radyasyonun insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri gün geçtikçe önem kazanan bir konudur. Bu zararlı ışınlarından korunmanın en bilindik ve en geçerli olanı tekstiller yoluyla sağlanan korunmadır. Global ısınmanın ve son yıllarda cilt kanseri vakalarının daha da artması nedeniyle özellikle yazlık ve mevsimlik spor giyiminde, UV ışınlarına karşı koruyuculuk özellikleri daha iyi olan giysilik kumaşların kullanılması zorunluluk haline gelmiştir. Bu projede; zararlı güneş ışınları olan ultraviyole radyasyonun (UVR) tanımı, UVR ile tekstil materyalleri arasındaki ilişki, tekstiller yoluyla ultraviyole ışınlardan korunma ve atkılı örme kumaşların ultraviyole (UV) koruyucu özelliklerinin geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar yapılacaktır. Çalışma kapsamında değişik konstrüksiyonlardaki %100 pamuklu, karışım ve sentetik iplikten örülen ham, hidrofilleştirilmiş, optik kasar işlemi uygulanmış, açık ve koyu renklerde boyanmış, baskısı yapılmış ve değişik konsantrasyonlarda UV absorblayıcı kimyasal madde aplike edilmiş olan atkılı örme kumaşların UV geçirgenlik ile ultraviyole koruma faktörleri incelenerek, en ideal olan hammadde ve örme kumaş yapısı araştırılacaktır. 1. GİRİŞ 1.1. Ultraviyole Radyasyon Dünya yüzeyindeki güneş radyasyonu; görünür radyasyon (ışık), infrared radyasyon (ısı) ve ultraviyole radyasyonundan oluşur. İnsan gözü görünür radyasyona tepki gösterirken infrared radyasyon ısı olarak deride hissedilir. * Pamukkale Üniversitesi Denizli Meslek Yüksekokulu, 20045 Denizli, Türkiye Tel: 0.258.212 37 88, e-mail: akaydin09@hotmail.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ultraviyole radyasyon ise ne görülür ne de hissedilebilir. Bu nedenle esas tehlikeli olan ultraviyole radyasyondur (1). Ultraviyole (UV) radyasyon, yeryüzüne erişen güneş enerjisinin bir parçasıdır. Yeryüzüne ulaşan güneş radyasyonunun yaklaşık %5’ini UV oluşturur ve dalga boyları 100-400 nm arasındadır. Bu aralığın; %95-98’i UVA, %2-5’i UVB’dır. UVC yeryüzüne ulaşmadan stratosferik ozon tabakasında emilir. Eğer normalin üstü UV radyasyon dünyaya erişirse, en kısa dalga boylu UV radyasyon çok fazla oranlarda biyolojik zarar verir. UVA, UV radyasyonun en az zararlı şeklidir ve dünyaya büyük miktarlarda erişir (2). UVA radyasyon (320 nm-400 nm); ciltte melanin oluşumuna sebep olmakta, bunun sonucunda ise ciltte birkaç saatlik bir süre içinde oluşan ve kısa süre sonra yok olan hızlı renklenmeler görülmektedir. Bununla birlikte UVA ışınları, cildin altındaki bölgelerde ilerleyerek dokuların elastikiyetini kaybetmesine, hücrelerin erken yaşlanmasına ve ciltteki buruşukluklara sebebiyet verirler (1, 3). UVB radyasyon (280 nm-320 nm); UVA radyasyondan daha güçlüdür, gözler ve deri için UVA’dan çok daha fazla zararlıdır. UVB ışınları ciltte birkaç mm’lik ilerleme göstererek, cildin en üst tabakasında UVA’nın oluşturduğu pigmentlere nazaran cilt hücrelerinde daha uzun süreli pigment oluşumlarına sebep olarak, güneş yanıkları oluştururlar. Ayrıca UVB’ye aşırı maruz kalınması durumunda cildin kalınlığında artış ve cildin erken yaşlanması gibi sonuçlar ortaya çıkartır. Daha da önemlisi cilt kanserine neden olur ve bağışıklık sistemi ile ilgili rahatsızlıklar ortaya çıkartır (1,3). UVC radyasyon (100 nm-280 nm); atmosferdeki ozon ve oksijen tarafından tamamen absorplanır ve dünya yüzeyine ulaşamaz, ulaşabildiği takdirde gözler ve deri için en fazla zararlı olan radyasyon tipidir (1,3). 1.2. Ultraviyole Radyasyon ve Tekstil Materyalleri Arasındaki İlişki Ultraviyole radyasyona maruz kalan insanlarda sağlık problemlerinin çok miktarda olması ve dünyayı çevreleyen ozon tabakasının gün geçtikçe incelmesi, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı insanların UV ışınlarından korunması gerekliliğini de beraberinde getirmektedir. Bundan dolayı açık alanlarda çalışan veya bulunan insanlar UV ışınlarının etkisini azaltmak için kendilerini korumalıdırlar (3). Güneşten korunma; güneşten kaçınma ve koruyucu giysi ile aksesuar kullanımın kombinasyonundan oluşur. UVR’nin zararlı etkilerine karşı korunma 3 farklı yöntemle sağlanabilir. Bunlar; güneş ışığına maruz kalma süresinin azaltılması, güneş koruyucu kullanılması ve koruyucu kıyafet kullanımıdır (4). Giysiler güneşten korunmanın iyi bir yolu olarak görülür, fakat giysilerin hepsi UV radyasyona karşı yeterli derecede koruyucu değildir. Özellikle sıcak mevsimlerde hafif ve ince giyecekler tercih edilmektedir. Ancak bu tür giyeceklerin UV ışınlarından koruyuculuk etkisi daha düşüktür (1). Bir giysinin koruma faktörü, çıplak ciltle karşılaştırıldığında, giysinin cildi direkt güneş ışınlarından kaç kat koruduğu ve dolayısıyla ciltte herhangi bir kızarıklığın (eritemin) oluşmadığı durumu belirtmektedir (5). Koruma faktörü kavramı, ayrıca farklı materyallerin koruyucu özelliklerinin karşılaştırılmasını da sağlamaktadır. Bu kavram belirli güneş kremleri, tekstiller ve güneş gözlüklerinin UV ışınlarından koruma etkisinin sayıyla ifade edilmesi açısından yararlıdır. Giysilerin ve diğer tekstillerin güneş kremlerinden farklılaştırılması amacıyla, koruma faktörü güneş kremlerinde kullanılan koruma faktörü (SPF=Sun Protection Factor) ile aynı anlama gelen UPF (Ultraviolet Protection Factor) olarak bilinir (6). Koruma faktörü; güneş ve UV koruma faktörü olarak 2 şekilde gruplandırılabilir. Güneş koruma faktörü (SPF) Güneş ışığının yan etkilerine karşı, bir maddenin sağladığı koruma derecesi Güneş Koruma Faktörü [SPF(Solar Protection Factor)] olarak bilinir. Koruyucu maddenin kullanılması ile oluşan eritemin (tabakanın hasarı veya tahriş olması sonucunda çoğunlukla benek olarak ortaya çıkan cilt kızarıklığı) başlangıç zamanının, koruyucu madde olmaksızın ortaya çıkan eritemin başlangıç zamanına bölünmesi olarak tanımlanır (1). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ultraviyole koruma faktörü (UPF) Ultraviyole Koruma Faktörü [UPF ( Ultraviolet Protection Factor)], bir kumaşın ultraviyole ışınlara karşı sağladığı korumanın bir ölçütüdür (5). Bir kumaşın UPF’sinin belirlenmesinde üç faktör vardır (1). Kumaşın spektral transmitansı; her UV dalga boyunda kumaşın içinden geçen enerji miktarını temsil eder. Güneşin spektral ışınımı; her dalga boyu için dünyanın yüzeyine ulaşan güneş enerjisi miktarının bir fonksiyonudur. Eritem etki spektrumu; her bir dalga boyu için cilt üzerinde UV radyasyon etkisinin değer spektrumudur (1). Materyalden geçen radyasyonun miktarı spektral transmitans olarak bilinir. Radyasyonun küçük bir miktarı yayılmaksızın kumaştan geçer, fakat büyük bir kısmı materyalde yayılır ve gelen ışın demeti farklı bir yönde açığa çıkar (Şekil 1). Şekil 1. UV radyasyonun yansıması, absorbsiyonu ve transmisyonu (1). Yayılan ve yayılmayan radyasyonun her ikisi de cilt için zararlıdır ve UPF’nin belirlenmesinde dikkate alınmalıdır. Bunun için materyalden hem direkt olarak hem de yayılarak geçen UV radyasyonun ölçülmesi gerekir. Bu Şekil 2’deki gibi bir sistem kullanılarak yapılabilir. Burada toplam transmitans, bütün köşelerdeki yayılan ışığı toplayan bir toplayıcı küre (integrating sphere) kullanılarak ölçülür. Toplayıcı kürenin iç duvarları en yüksek yansıtma özelliğine sahip bir madde (örneğin baryum sülfat) ile kaplanmış olmalıdır (1, 7). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2. Işık toplayıcı küre (7). Şekil 2.’ de belirli bir dalga boyundaki UV ışın, toplayıcı kürenin giriş deliğinin önüne yerleştirilen materyalin yüzeyine gelir. Fotodedektör, küre duvarında oluşan aydınlatmayı oransal olarak değerlendirir. Ayrıca, örnek üzerine yansıtılan toplam ışının standart olarak kabul edilebilmesi için ilk olarak örnek olmadan toplam ışın miktarı ölçülmelidir (7). Transmitans spektrumu, belirli karakteristiklere sahip belirli bir kumaşın özelliklerini gösterir (1). Transmitans spektrum, birçok faktöre bağlı olarak değişir. Bu faktörler; Kumaşın bileşimindeki lifler: Üründe hammadde olarak kullanılan liflerin yapısı ürünün UV geçirgenliğini etkileyen bir faktördür (3). Bazı araştırmacılara göre muamele edilmemiş pamuk, ipek, poliamid ve akrilik lifleri az miktarda UV absorpsiyon sağlarken, yün tüm UV spektrumda iyi absorpsiyon verir (1). Liflerin içerdiği katkı maddeleri: Bazı suni ve sentetik lifler UV radyasyonu absorplayan veya yansıtan ürünlerle birleşir. Titanyum dioksit; baryum sülfat, çinko oksit ve diğer pigmentlerle beraber bu amaç için çok uygundur (1). Kumaşın yapısal özellikleri: Çeşitli yapısal özelliklerin (örgü tipi, lif tipi ve sayısı, iplik sıklığı v.s) bileşimi, kumaşların kalınlığı, ağırlığı, gözenekliliği kumaşlardan UV radyasyonun transmisyonu konusunda büyük bir etkiye sahiptir. Gevşek yapılı ince kumaşlar, daha sıkı dokulu kumaşlardan daha düşük koruma sağlarlar (1). Renk ve renk şiddeti: Tekstil endüstrisinde kullanılan boyarmaddeler, görülebilir radyasyonu (400nm - 700nm) farklı şekilde absorplarlar. Bu tür boyarmaddeler için absorsiyon alanı UV dalga boylarına kadar uzanabilir ve bu nedenle bu boyarmaddeler UV absorplayıcılar olarak bilinir. Fakat sağlanan koruma miktarı, renk şiddeti ve her bir boyarmaddenin kimyasal yapısına bağlı olarak değişmektedir (1). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Optik ağartıcı maddelerin varlığı : Bunlar UV spektral bölgesinden radyasyonu absorplayan ve görülebilir alanda radyasyonu tekrar yayan ve bu yüzden de UV absorplayıcılar olarak adlandırılan bileşiklerdir (1). Bazı bitim işlem maddeleri : UV absorplayıcılar veya UV engelleyiciler ultraviyole spektral bölgede radyasyonu absorplayan renksiz bileşiklerdir (1). Giysilerin yıkama/kurutma şartları: Kumaşın sağladığı koruma, giysilerin kullanımı ile değişebilir. Sıkma, tüylenme, deterjan yapımında optik ağartıcı maddelerin kullanımı tekstil ürünlerinin UV radyasyon transmisyonunu etkileyen faktörlerdir (1). Gerginlik: Bir kumaşın gerdirilmesi UPF oranında azalmaya neden olabilir. Bu durum örme ve elastik kumaşlarda yaygındır ve kişilerin bedenlerine uygun giysi giymeleri bu yüzden önemlidir (1). Eğer kişi bedenine göre daha dar bir kıyafet giyerse kıyafet daha çok açılacak ve dolayısıyla daha az ultraviyole ışınlara karşı koruma sağlayabilecektir. Nem oranı: Birçok kumaş nemli olduğunda daha düşük UPF’ye sahiptir. Kumaştaki boşluklarda bulunan su, ışığın kırılmasını azaltır ve bu nedenle geçirgenliği artar. UPF değerindeki düşme kumaşın tipine ve ıslak iken absorpladığı nemin miktarına bağlı olarak değişmektedir (5, 8). 1.3. Tekstil Materyalleri ve UV Koruma UV ışınlarının tekstiller üzerindeki etkileri ile, cam üzerindekine benzer farklı fiziksel olaylar meydana gelebilmektedir (9, 10). Tekstil materyalleri üzerine düşen UV ışınların bir kısmı yansır, bir kısmı absorbe edilir ve bir kısmı da lif ve aradaki boşluklardan, gözeneklerden geçerler (4). Işınlar, tekstil materyalinin içerisine nüfuz etmeksizin ya da içinden geçerek dışarıya çıkmadan yüzeyde reflekte edilebilmektedir. Ancak, özellikle sıkı ve ağır tekstil mamulleri tarafından ışınlar, tamamen absorbe edilebilmektedir. Bu her iki durumda da, cilt üzerinde UV ışını bulunmamaktadır (11). Işınların yarattığı diğer bir fiziksel olay da, UV ışınlarının özellikle büyük gözenek yapısındaki tekstile doğrusal şekilde (doğrusal transmisyon) penetre etmesidir. En sık olan durum, normal strüktürlü tekstil materyallerinde olduğu gibi, penetrasyondan sonra ışınların dağınık bir şekilde saçılmasıdır (dağınık transmisyon). Bu son her iki durumda, UV ışınları cilt yüzeyinde az ya da çok etkiye sahiptir (11). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Cilt tipine, güneş ışınları ve tekstil materyaline göre değişmekle birlikte, güneşte (UV ışınlarına maruz) kalma süresi yeterince uzun olduğunda, kumaş altında da güneş yanıkları oluşabilmektedir. Ancak, görünür bir güneş yanığı olmadan da cilt zararlarının olabileceği dikkate alınmalıdır. Cildin hafıza efekti nedeniyle, bu zararlar daha sonra yaşlanma ve cilt kanseri olarak kendini gösterebilmektedir (1). Bir tekstil yüzeyinin güneşten koruyucu etkisi için önemli olan, UV bölgesinde saçılan (dağılan) ışınlara ait transmisyon spektrumudur. Tekstil yüzeyine düşen UV ışınları, absorpsiyon yoluyla lif materyalinde meydana gelen spektral ışın içeriğini değiştirmektedir. Lif materyalinin absorpsiyonundaki bu değişim, kimyasal içeriğinden (ne tip bir lif olduğu), içermesi muhtemel aditiflerden (örneğin, matlaştırma pigmentleri) ve farklı yapıdaki (boyarmadde) maddelerin depolanmasından ileri gelmektedir. Dokuma ya da örme kumaşların transmisyon spektrumları ve keza SPF değerleri de, kendine özgüdür (9, 10). Genel kabullere karşılık, yazlık giysiler UV ışınlarına karşı düşük bir koruma sağlamaktadır. Bu tip giysiler için en fazla kullanılan lif tipleri olan pamuk ve PES/Pamuk esaslı dokuma kumaşlar 15’in altında bir koruma faktörüne sahiptir. Bu değer, klasik bir güneş kreminden beklenildiğinden daha düşüktür. Dokuma ve örme kumaşlarda UV ışınlarının geçirgenliğini en çok etkileyen faktörler ise şunlardır. Kumaş yapısı, yüzey ağırlığı, kumaşın renk tonu ve boyarmaddeler, terbiye prosesleri, lif cinsi, nem içeriği, titan dioksit uygulamalarının etkileri, UV absorblayıcı maddelerin etkileridir (6, 8, 12). KAYNAKLAR 1. Algaba, I. ve Riva, A., 2002, In Vitro Measurement of the Ultraviolet Protection Factor of Apparel Textiles. Coloration Technology, 118: 52-58. 2. Mutlu, B., Şen, O. ve Toros, H., 2003, Ultraviole Radyasyonun İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri. 3. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu, İstanbul, s: 84-89. 3. Palacin, F., 1997, Textile Finish Protects Against UV Radiation. Melliand Textilberichte, 7-8: 519-522 E 113-115. 4. Saravanan, D., 2007, UV Protection Textile Materials. AUTEX Research Journal, Vol. 7: 53-62. 5. Ayaz, Ö.Y., Öktem, T. ve Seventekin, N., 2001, Tekstil Yüzeylerinin UV Işınlarından Koruma Etkileri. Tekstil ve Konfeksiyon, 2: 93-101. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 6. Palacin, F., 1996, Textile Hochveredlung Schützt vor UV-Starhlung. Textil Veredlung, 11-12: 235-238. 7. WEB_1., 2006, Lapshere’s web site. http://www.lapshere.com/data/userFiles/Laser% 20091704_0.pdf (19.07.2007). 8. Haerri, H.P., 2000, The Application of Ultraviolet Absorbers for Sun Protective Fabrics. 39. Uluslar arası Kimyasal Lifler Kongresi, Dornbirn Avusturya, s: 59-61. 9. Reinert, G., Hilfiker, E., Schmidt, F. ve Fuso, F., 1996, Sonnenschutzeigenschaften Textiler Flachen und Deren Verbesserung. Textil Veredlung, 11-12: 227-234. 10. Reinert, G., Schmidt, E. ve Hilfiker, R., 1994, Facts About The Application of UV Absorbers on Textiles. Melliand Textilberichte, 7-8: 606-614 E 151-153. 11. Rieker, J. ve Guschlbauer, T., 1999, UV Standart 801-Neues Prüf und Zertifizierungssystem für Bekleidung mit UV-Schutz. Textil Veredlung, 11-12: 4-11. 12. Haerri, H.P., Haenzi, D. ve Donze, J.J., 2001, Application of UV Absorbers for Sun Protective Fabrics. Melliand Textilberichte, 1-2: 59-62 E 16-19. 13. AS/NZS 4399:1996 , 1996, “Sun Protective Clothing-Evaluation and Classification”, Australian/New Zealand Standard. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı PAMUK İPLİĞİ ÜRETİMİ SIRASINDA ORTAYA ÇIKAN ATIKLARIN DEĞERLENDİRİLME İMKÂNLARI Doç. Dr. Şule ALTUN* Tekstil ve hazır giyim sektörü, Türkiye’nin lokomotif sektörlerinden biridir ve 2007 yılı verilerine göre, toplam ihracat gelirinin 1/5’ini sağlamaktadır. Pamuk ise, 1.550.000 ton tüketim miktarı ile (Cotton Outlook, 2007). Türkiye tekstil ve hazır giyim sektörlerinin belkemiğini oluşturmaktadır. Kullanılan pamuğun, yaklaşık % 35’i ithal edilmektedir. Pamuk elyafı, iplik haline gelene kadar, harman-hallaç, tarak, cer, fitil, büküm gibi çeşitli işlem aşamalarından geçmektedir. Bu aşamalar sırasında - elde edilen iplik çeşidine, hammaddenin cinsine göre değişiklikler göstermekle birlikte- % 20 civarında atık meydana gelmektedir. Her aşamada oluşan atığın formu ve miktarı farklıdır. Meydana gelen atıkların yeniden iplik yapımında kullanılma oranı, çırçırlama, harman hallaç, tarak brizörü ve ızgara atıklarında % 20-50 arasındayken, cer, fitil ve büküm aşamalarında % 80-100 civarındadır. Pamuk işletmelerinde oluşan pamuk tozları da üretim atığı sınıfında değerlendirilebilir (Anonymous) Yalnızca Türkiye’de üretilen yıllık 875.000 ton (Cotton Outlook, 2007) pamuk hammaddesi düşünüldüğünde, oluşan üretim atığı miktarı yaklaşık olarak 175.000 ton’dur. Bu atığın maddi değeri, kabaca bir yaklaşımla 315 milyon TL’dir. Bu rakamlara, ithal edilen pamuk elyafı dahil değildir. Pamuğun çok önemli ekonomik değerinin yanı sıra, çevresel faktörler de özellikle son yıllarda etkin bir güç haline gelmiştir. Pamuk, doğal bir elyaf olarak, çevreye dost olarak düşünülse de gerçek maalesef bundan farklıdır. Pamuk üretimi sırasında yoğun olarak kullanılan pestisidler ve gübrelerin, özellikle yer altı ve yerüstü su kaynaklarını kirletmesi, aşırı sulamanın toprak kayıplarına, erozyona yol açması ve su kaynaklarını tüketmesi, artan ekim alanlarının doğal çevreye zarar * Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Görükle-Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı vermesi gibi nedenlerle pamuk artık “çevreci ürün” kimliğinden uzaklaşmaktadır (Soth ve diğ., 1999) Bu çalışmada amaç, çevresel ve ekonomik nedenlerle artık bir zorunluluk haline gelen, pamuk üretim atıklarının yeniden kullanım imkanlarını araştırmaktır. Ancak bu çalışma, pamuk üretim atıklarının yeniden iplik üretiminde kullanılmasını kapsamamaktadır. Yaygın olarak kullanılan bu yöntem yerine yeni kullanım alanları üzerinde çalışılacaktır. Kaynaklar: 1. Cotton Outlook, 2007, November 23. 2. Anonymous, A Way with Waste, Textile Asia, 10, 11, 68-72 3.Soth, J., Grasser, C., Salerno, R.ve Thalmann, P. , 1999, The Impact of Cotton on Freshwater Resources and Ecosystem, Background Paper, WWF. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı POLYESTER İPLİK ÜRETİM ATIKLARININ TERMOFORM ÜRÜNLERDE KULLANIM İMKÂNLARI Doç. Dr. Şule ALTUN* Yrd. Doç. Dr. Murat YAZICI** Türkiye, 2005 yılı verilerine göre, yılda 440 bin ton polyester iplik üretme kapasitesine sahiptir. Polyester ipliğin kullanım oranı ise daha yüksektir, Türkiye’de yılda yaklaşık olarak 590 bin ton polyester ipliği tüketilmektedir. Polyester iplik üretimi sırasında yaklaşık olarak % 3 civarında atık meydana gelmektedir. Bir diğer ifade ile, polyester ipliği üretimi sırasında yılda yaklaşık olarak 13 bin ton üretim atığı oluşmaktadır. Bilindiği gibi polyester, petrol esaslı hammaddelerden üretilmektedir. Petrolün giderek tükenmesi, petrol esaslı tüm ürünleri olduğu gibi, polyesteri de ekonomik açıdan önemli bir ürün haline getirmektedir. Ayrıca, polyester atıkları doğada, uzun yıllar bozunmadan kaldıkları için, çevre açısından da sorun oluşturmaktadır. Polyester üretim atıklarının bir bölümü kimyasal ve mekaniksel yöntemlerle geri kazanılabilmektedir. Bu atıklar, yeniden elyaf üretiminde, farklı amaçlı kimyasal maddelerin üretiminde vb. kullanılmaktadır. Ancak yöntemlerin bir bölümü ile ekonomik değeri düşük ürünler elde edilmekte, bir bölümünde ise üretim maliyetleri yüksek olmaktadır. Bu çalışmada amaç, polyester iplik üretim atıklarının, termoform ürünlerde kullanım imkânlarını araştırmaktır. Termoform yöntemi, pratikte vakum kalıplama yöntemi olarak bilinmektedir. Yöntemin yaygın kullanımının temel sebebi, kalıplarının diğer yöntemlere göre daha düşük maliyetli olmasıdır. Vakum kalıplama yöntemi ile üzerinde delik boşluk vs.. olmayan içi boş ve ince et kalınlığına sahip olan parçalar üretilmektedir. Oluşan ürün * ** Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Görükle Bursa Uludağ Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Görükle-Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kase şeklinde olur. Yani, bir tarafı boştur. İçi dolu bir parça üretimi bu yöntemle gerçekleştirilemez (Girgin, 2007). 1.1. Yöntemin Uygulama Adımları: Yöntem meydana gelirken 3 aşamadan geçer; ısınma, şekil verme, soğutma. Birinci aşamada, yarı işlenmiş mamul ısıtılır. Bu gerçekleştirilmede, çok yönlü bir temas veya taşınım kızılötesi ışınla temas kurulur. En çok kızılötesi ışın yöntemi kullanılır çünkü amaç enerjiyi direk içine işlemek plastiği bölgesel işlemektir. Plastik böylece çok çabuk ve düzenli bir şekilde, yüzeye zarar vermeden üzerinden ısıtır. İkinci aşamada ise şekil vermedir. Plastik çekip uzatılır bu aşamada. Yari ilenmiş mamul ısıtılarak mengeneye sıkıştırılıp altında veya üstündeki kalıba orta hava basıncıyla vakumlanır. Bu yöntemin dezavantajı, sadece bir kısmın kalıbın tam şeklini alabilmesidir, yani tek yüzlü kalıp olmasıdır. Bundan çıkan sonuç, ayırt edici olan arada yapılmış kesin ve kesin olmayan yöntemler, uygun olup olmadığı içine veya dışına verilen formla doğrudur . Üçüncü aşama olan soğutma, ısıtılmış yarı işlenmiş mamulün soğutucu kalıba temas etmesidir. Kısa zamanda soğutma bize kalıbın mekanizmalarının ekstra soğumasına imkân tanır. (Örneğin, seri üretimdeki tasarımlar için). Soğutmayı hızlandırmak için ilaveten kalıbın soğuyan tarafları ile uzakta kısımlarına bakarız. Bu soğutma bir hava üfleciyle gerçekleştirilebilir. Şekil 1. Sıcak şekillendirme işlemi (Büker, 2005) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 1.2. Plastik Levha İçin Kullanılan Plastik Malzemeler Sıcak biçimlendirme işleminde imalatın tabiatı bakımından yalnız levha halindeki termoplastikler kullanılabilir. İmalata kullanılan levha plastiklerin üretim şekilleri etki eder. Vakum kalıplama yönteminde çoğunlukla haddeden geçirilmiş veya basılmış levhalar kullanılır. Çünkü bunların fiyatı çok düşüktür. Bu gibi levhaların ısıtıldığı zaman bir doğrultuda çekme eğilimi vardır. Bu levhalar ısıtırken ve biçimlendirirken bir çerçeve veya plaka içinde kuvvetle tutmak gerekir. Dökme yöntemi ile elde edilmiş levhalar, ısıtılma esnasında çok az veya hiç biçim değiştiremezler. Bu levhalarla, yüzey görüntüsü çok berrak ve iç gerginlileri daha az olan parçalar imal edilir. Fakat bunlar uygundur (Büker, 2005) Isıl şekillendirme ile hemen her türlü termoplastikler işlenebilir. Ancak, Yüksek molekül ağırlıklı (böylece yüksek viskozite değerli olup aşırı incelme ve yırtılma yapmayan) polimerler, vakum yöntemi ile kalıplama tekniği için uygun malzemelerdir. Kaynaklar: 1. Büker E., 2005, kaliplama/index.html “Vakum Kalıplama”, http://www.turkcadcam.net/rapor/vakum- 2. Girgin M., 2007, “Vakum kalıplama Yöntemi http://www.turkcadcam.net/rapor/vakum-kaliplama-mg/index.html 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr (Termoforming) , UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı OTOMOTİV SEKTÖRÜNDE KULLANILAN ESNEK LAMİNE KOMPOZİT YAPILARIN ÜRETİM OPTİMİZASYONU Tekstil Y. Müh. Nurcan AYDIN* İhtiyaç: Otomotiv sektöründe kullanılan koltuk döşeme kumaşlarının büyük bir bölümü lamine kompozit yapılardır. Bu yapıların genel özelliği dış katmanın görselliği olan dokuma veya örme tekniği ile üretilen kumaş, ara katmanın sünger ve alt katmanın seyrek örme kumaştan oluşmasıdır. Söz konusu esnek yapıdaki bu kompozit malzemenin özelliği kendini oluşturan katmanların özelliğini ve üretim parametrelerine bağlıdır. Katmanlar birbirlerine bir yapıştırıcı eşliğinde birleştirilmektedir. Otomotiv sektörü bu tip kumaşların kullanım aşamasında hem fonksiyonel, hem performans hem de fiziksel ve görsel bir takım özellikleri sağlamasını talep etmektedir. Öneri: Otomotiv sektöründe kullanılan esnek lamine kompozit yapılardan beklenen hava geçirgenliği, ter emicilik, anti-statik ve kir tutmazlık gibi fonksiyonel özellikler, yanmazlık, dikiş yerlerindeki açılma, yırtılma ve kopma gibi performans özellikler ile birlikte desen, renklendirme, birim alan ağırlığı ve süngerin sıkışma rezilyansı gibi görsel ve fiziksel özellikler esnek kompozit yapıyı oluşturan katman özelliklerinin ve proses parametrelerinin değiştirilmesi ile farklılaşmaktadır. Bu nedenle bu tip yapıların üretiminde kalite – maliyet optimizasyonunun yapılması önem arz etmektedir. Yapılacak bu tip bir optimizasyonla istenen özelliklerin daha az maliyetle elde edilmesi amaçlanmıştır. Teknik: Bu optimizasyon çalışmasında farklı özelliklere sahip katmanlar farklı proses parametrelerinde birleştirilerek bir çok kompozit yapı üretilerek fonksiyonel, performans, fiziksel ve görsel parametreler bazında analiz edilerek sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilecektir. * TÜBİTAK – BUTAL, Merinos Bursa nurcan.aydin@tubitak.gov.tr, 0224-2339440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ESNEK ÜRETİM YAPISI İÇİN RİNG İPLİK EĞİRME MAKİNASININ MODERNİZASYONU VE YENİ ÜRÜN TASARIMI Prof. Dr. Osman BABAARSLAN* İlhami İLHAN Deniz VURUŞKAN PROJE ÖZETİ 2007 yılı sonu itibariyle dünya genelinde kurulu bulunan yaklaşık 150 milyonluk ring iği kapasitesinin %5’lik dilimine karşılık gelen 7,5 milyon kurulu ring iği kapasitesi ülkemizde bulunmaktadır. Daralan piyasa koşulları ve yaşanmakta olan ekonomik kriz nedeniyle, tüm sektörlerde olduğu gibi tekstil sektöründe de kapasite kullanım oranları fark edilir düzeyde gerilemiştir. Buna bağlı olarak ülkemizde bulunan kurulu ring iği kapasite kullanım oranları da %50’ler düzeyine kadar gerilemiş durumdadır. Bu alanda herhangi bir farklılık getirilmez ise, ülkemiz tekstil sektörü için önemli bir yatırım alanı orta-uzun vadede büyük ölçüde atıl duruma düşecektir. Son yıllarda ülkemizde esnek üretim amaçlı daha çok ithal teknoloji ile bu makineler modernize edilerek farklı iplik tipleri üretilmeye çalışılmaktadır. Bu alanda ülkemizde mevcut bilgi birikimi ile bu tür sistemler esnek üretim yapısına dönüştürülerek, yeni ve katma değeri yüksek ürünler geliştirmek üzere Ar-Ge çalışmaları yürütülebilir. Bu proje önerisinde belirtilen öngörüden yola çıkılarak, mevcut ring iplik eğirme makinelerinin programlı şantuk efekti, özlü/takviyeli/bileşenli iplikler (hard (filament, metal, vb) ve soft (elastan, vb) core iplikler), siro iplikler, kompakt iplikler vb üretmek üzere yerli teknoloji ile modernize edilmesi amaçlanmıştır. Bu alanda daha önce yürütülen projelerle önemli bir bilgi birikim ve alt yapı oluşturulmuş olup, laboratuar tipi bir makinede bu tür çalışmaların ülkemizde de yapılabileceği kanıtlanmıştır. Bu gelişmelerden sonra sahip olunan bu bilgi birikiminin sanayiye aktarılması ve oluşturulacak ikili projelerle hem sistem geliştirme hem de * Çukurova Üniversitesi Müh.-Mim. Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, 01330 Balcalı/ADANA teksob@cu.edu.tr, iilhan@cu.edu.tr ve vuruskan@cu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı katma değeri yüksek yeni ürünler tasarlayıp üretmek üzere firmaya özgü ArGe çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Öngörülen bu proje ile sadece bir iplik tipi için sistem geliştirme ve yeni ürün tasarımı çalışmaları yapılabileceği gibi, ring makinesinin çok fonksiyonlu esnek üretim yapısına sahip sistemlerle donatılarak modernize edilmesi de mümkün olacaktır. Bu amaçla geliştirilecek projelerde ağırlıklı yerli teknoloji ve malzeme kullanılması mümkündür. Sonuçta sanayiye dönük yürütülecek ikili Ar-Ge projeleriyle geliştirilecek sistemlerin, hem yurt içinde kullanılması hem de yurt dışına ihraç edilme potansiyeli de bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler: esnek üretim, esnek otomasyon, sistem geliştirme, tekstil iplikleri, yeni ürün tasarımı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı LİFSİ TEKSTİL YÜZEYLERİNİN SÜRTÜNME ÖZELLİKLERİNİN TESPİTİ İÇİN YENİ BİR TEST CİHAZININ TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Osman BABAARSLAN* Araş. Gör. Nazan AVCIOĞLU KALEBEK PROJE ÖZETİ Tüketiciler satın alınacak bir kumaş ya da giysi için karar verirken kumaşa dokunarak değerlendirme yapmaktadır. Hızlı ve pratik olan bu yöntem, kumaş üretim sürecinde de kullanılmakta ancak, karar verme şeklinin subjektif olması sebebiyle ciddi kalite varyasyonlarına neden olabilmektedir. Bu durumun en önemli sebebi kumaş tutumu gibi duyusal özellikleri objektif olarak ölçebilen bir test standardının ve cihazının bulunmayışıdır. Bu nedenle tutum açısından birbirine benzeyen kumaşlar üretebilmek ve bunun sürekliliğini sağlayabilmek için subjektif değerlendirmeler yapılması ve bunların objektif ölçümlerle desteklenmesi gerekmektedir. Bu noktadan hareketle, kumaş duyusal özelliklerin objektif değerlendirmelerle belirlenmesi için herkes tarafından aynı şekilde anlaşılıp uygulanabilen, basit ve pratik standart yöntemlerin geliştirilmesi ihtiyacı doğmaktadır. Proje konusu ile ilgili hali hazırda yatay platform ve eğik düzlem prensiplerine göre çalışan iki farklı sistemin tasarımı yapılmış ve prototip imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu projede ise bu sistemlerin bir ileri aşaması olan görüntü ile birlikte hareket boyunca yüzey pürüzlerini ve yapısını algılayacak olan yepyeni bir sistemin tasarımı, geliştirilmesi ve ticari bir ürün olarak değerlendirilebilirliğinin araştırılması yapılacaktır. Proje sona erdiğinde, kumaş tutum/tuşe ve yüzey özelliklerini belirlemek için ilk yerli deney cihazı geliştirilmiş olacaktır. Böylelikle çoğu tekstil firmalarında, akademik çalışmalarda kullanılan subjektif değerlendirmeler objektif sonuçlarda desteklenmiş olacaktır. Türkiye’de üretimin, temel mallardan imalat sanayine kayacağından artık rekabetçi üretkenliğin aranması gerekmektedir. Üniversiteler öncülüğünde mevcut teknolojilerin otomasyon ve modernizasyonu konularında Ar-Ge çalışmalarına ağırlık * Çukurova Üniversitesi Müh.-Mim. Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, 01330 Balcalı/ADANA teksob@cu.edu.tr ve navcioglu@cu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı verilmesi gerekmektedir. Tasarlanan yeni cihaz ile ilgili patent müracaatı yapılabilecek ve istenildiğinde ülkemizde de yeni sistemler ve teknolojiler üretilebileceği gösterilmiş olacaktır. Çalışmaların multi-disipliner olması ve sanayi ile işbirliği içermesi ülkemizde eksikliği hissedilen üniversite-sanayi işbirliğine katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: lifsi yüzeyler, yüzey özellikleri, tutum, sürtünme kuvveti, sürtünme katsayısı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı YÜKSEK TEKNOLOJİ AKILLI TEKSTİL ÜRÜN VE PROSESLERİ Dr. Evren Çağlım BAYRAMOĞLU* Projenin amacı, tekstil tabanlı bilgi ve iletişim teknolojilerini içeren akıllı malzeme geliştirilmesidir. Proje sonunda üretilecek olan akıllı malzeme, üzerinde tekstil, elektronik, nanoteknoloji ve optiğin bir bütünlük içinde çalışabileceği bir sistem olacaktır. Bu sistemin, yukarıda sayılan teknolojiler kullanılarak insan hayatının risk altında olduğu örneğin aşırı uçlardaki iklim şartlarında (çok soğuk veya çok sıcak hava) hayatta kalmasını sağlayabilme özelliğine sahip olmasına çalışılacaktır. Üretilecek olan giysi sisteminin aşağıdaki özellikleri üzerinde taşıyor olması hedeflenmektedir: • Giyeni rüzgâr, yağmur, aşırı sıcak ve soğuk hava şartları gibi dış etkenlerden korumalıdır. • Giysinin içinde iletişim donanımı olmalıdır. • Giyenin hayati fonksiyonlarını takip edebilmelidir. Bu amaçları yerine getirmek üzere geliştirilecek olan malzeme ve sistemin sayılan özelliklerin tümünü ya da bir kaçını üzerinde taşıyabilen giysiden başka tekstil malzemelerine (örneğin çadır) özellik kazandırabilmek için de kullanılabileceğinden başka yenilikleri de ortaya çıkarma potansiyeli bulunmaktadır. Tüm bu yeniliklerin dağcılık, arama/kurtarma personeli, ülke savunmasında görev yapan askeri personel vb. pek çok farklı kullanıcının ilgisini çekeceği ve ihtiyaçlarını karşılayabileceği düşünülmektedir. Elde edilecek prototip, tekstil sektörü için katma değeri yüksek ürün kategorisinde değerlendirilebilecektir. * Uzman Araştırmacı TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi, Malzeme Enstitüsü, Gebze 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu projenin yürütülmesinde tekstil yüzeylerine kimyasal, nanoteknolojik, elektromanyetik ve optik yöntemlerle özellik kazandırılacaktır. Tekstil yüzeyinin böylece dış etkenlerden koruma (su geçirmezlik, rüzgâr geçirmezlik, nefes alabilirlik, UV dayanımı, sıcak ve /veya serin tutma) (Şekil 1.), uzaktan izlenebilme (Şekil 2.) ve tanınabilme özelliklerini bir arada taşıyabilmesi sağlanmaya çalışılacaktır. a) b) Şekil 2 Denim kumaşın su itici hale getirilmesi a) Hidrofilik denim kumaş b) Hidrofobik denim kumaş (TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü Laboratuarı’ nda geliştirilmiştir.) Şekil 3 Konfokal Lazer Sistemi (TÜBİTAK Malzeme Enstitüsü Laboratuvarı' nda geliştirilmiştir Bu süreç sonunda mevcut teknolojiler, tekstile fonksiyon kazandırmakta yeni bir uygulama alanı bulacak ve kullanılacak süreç, yöntem ve malzemeler tekstile adaptasyonun geliştirilebilecektir. Projenin süresi 3 yıldır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr sağlanması amacıyla UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL BOYALARININ ATIKLARDAN UZAKLAŞTIRILMASI İÇİN YENİ VE ETKİN BİR SORBENT GELİŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Niyazi BIÇAK* ÖZET Tekstil endüstrisinin en önemli problemlerinden birisi boyama ünitelerinden çıkan renkli atık sulardan boya kalıntılarının uzaklaştırılmasıdır. Bu alanda geliştirilmiş ve denenmiş pek çok yöntem olduğu bilinmesine rağmen bu problemi kökten çözümliyebilecek ekonomik bir yöntem bulunmamaktadır. Bu alanda geliştirilmiş yeni ve ileri teknoloji malzemeleri ise şu anda oldukça pahalıdır. Bu projede anyonik tekstil boyalarını etkin bir şekilde adsorplıyacak yeni malzemelerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu amaçla iki farklı tipte adsorbent geliştirilecektir. Bunların birincisi bir defa kullanılacak (disposible) türden olacak, ikincisi ise kullanıldıktan sonra geri kazanılıp tekrar kullanılacak türden olacaktır. KONU Tekstil boyama işlemi adsorpsiyon dengesine dayanan bir proses olduğundan boyama ünitelerinin atık suları ortalama olarak % 2 oranında boya artığı içerir ki bu miktar kullanılan toplam boyanın yaklaşık % 10’una karşılık gelmektedir (1) Dünyanın ortalama tekstil boyası tüketiminin 700.000 ton olduğu ve bunun yaklaşık % 95 inin anyonik esaslı boya olduğu düşünülürse problemin büyüklüğü de ortaya çıkmaktadır. Ayrıca tekstilin boyama işlemleri tüm masrafın yaklaşık % 30’una ulaşmaktadır (2). Ülkemizin sanayi dalları arasında en iddialı olduğu tekstil endüsrisinin problemleri de aynıdır. Bilindiği kadarıyla yaygın olarak kullanılan aktif karbon filtreleri pahalı olmalarının yanısıra absorpsiyonun yüksek olması için pH ayarlanması gibi ilave masraf doğuran ek işlemleri gerektirmektedir. Buna rağmen tamamen renksiz bir atık suya ulaşılamamakta, bu da üreticilerle çevre kurumları arasında sürekli bir sürtüşme konusu olmaktadır. * İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34469 Maslak, İstanbul, e-mail: bicak@itu.edu.tr, Tel: 0555 434 6919 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 1974 de kurulan uluslar arası kuruluş olan “Ecological and Toxicological Association of the Dyestuffs Manufacturing Industry “(ETAD) atık sudaki boyanın LD50 kıstasına göre canlılara zararsız olabilmesi için litrede 2 gramın altında olmasını öngörmektedir. Bu sınırlayıcı kararlar boya gidermede kısmen başarılı olan ve bir kısmı halen de kullanılan alışılagelmiş arıtma tekniklerini terkederek daha etkin ve çevreyle barışık yeni arıtma teknikleri ortaya koymayı adeta zorunluluk haline getirmiş bulunmaktadır. Bu sınırlamalar tekstil prosesini daha pahalı hale getirmektedir. Ayrıca bu sınırlandırmalar sadece boya mikarına ilişkin olmayıp, boya giderme işlemi sırasında suya verilen ve suda kalan kimyasallara da sınırlamalar getirmektedir ki bu eski arıtma tekniklerinden bazılarının tamamen ortadan kaldırılmasını gerktirmektedir. Avrupa konseyi bu konuda çok daha zor şartları ileri sürmekte ve deniz yada akarsulara verilecek atık suyun hiçbir şekilde boya içermesini kabul etmemektedir (3). Bu projede geliştirilecek adsorbent madde bütün bu sınırlayıcı hükümlere uyacak ve suya ilave kirletici madde verilmesini de önliyecek bir madde olacaktır. Projede geliştirilecek maddelerin özellikle piyasada olan ve yeni teknoloji ürünlerine göre hem etkinliği hem de fiyatı yönünden cazip olması esas hedeflerden biri olacaktır. Bu özelliklere sahip yeni ve etkin adsorbenlerin yalnız yurt dışı alımlarını azaltmakla kalmıyacağı, aynı zamanda yurt dışında kendisine pazar bulacağını düşünmek yanlış değildir. TEKNOLOJİNİN MEVCUT DURUMU Tekstil atıklarından boya giderilmesi için kullanılan yönemleri başlıca 5 anabaşlıkta değerlendirmek mümkündür. Bunlar: 1. Çökeltme 2. Oksitlemeyle kimyasal olarak parçalama 3. Adsorpsiyon 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 4. Fotolitik veya elektrolitik bozundurma 5. Memran teknikleri olarak özetlenebilir. Bazı arıtımlarda bunların ikisinin bir arada uygulanması söz konusu olabilmektedir. 1-Çökeltme Bu işlemde boya giderilmesi boyanın uygun bir adsorban yüzeyinde adsorplanmasını takiben çökeltme ve süzmeyle geçekleşir. Silika jel, odun külü, testere tozu gibi pek çok madde denenmiş ise de bunlardan bazıları bir tür boyaya etkin iken diğer boya türleri için etkin değildir. Örneğin silika jel anyonik boyaları genellikle iyi adsorplar. Ancak tamamen geri kazanılması hem yan reaksiyonlar sebebiyle aktivite kaybına yol açar, hem de masraflı işlemleri gerektirir. Testere tozu bazı boyalara karşı oldukça iyi adsorplayıcı özellik göstermesine rağmen uzun temas sürelerini (20 dakikadan fazla) gerektirmesi en olumsuz tarafıdır. Bütün bu maddeler eser miktarda boyanın tamamen giderilmesinde başarılı değildir. 2- Oksitlemeyle kimyasal olarak parçalama Çamaşır suyu (sodyum hipoklorit), ozon, Fenton Reaktifi (F(II)+H2O2), hidrojen peroksit güneş ışığı bu anlamda en çok uygulama bulmuş reaktiflerdir. Genel olarak bütün bu yöntemlerde boyaların yapısındaki azo grupları oksitleyici etkiyle parçalanır. Bu parçalanmayla oluşan aromatik aminler ve bunların reaksiyon ürünlerinin kanserojen bileşikler olabileceği göz önüne alınırsa oksidasyon yöntemlerinin pek de cazip olmadıkları ortaya çıkar. Ayrıca çamaşır suyunda ortama ilaveten tuz verilmektedir. Fenton reaktifinde ise ortama fazladan renk yapıcı Fe (III) iyonu verilmektedir (4). Bu iyondan meydana gelen Fe2O3’ün ilvave adsorplama ve çöktürme etkileri de boya giderilmesine katkı sağlar. Ozon ve hidrojen peroksit takdirinde işlem sonunda ortama bu maddelerin kendilerinden doğan yabancı bakiye gelmediğinden tercih edilirler. Ancak ozonun 20 dakika içinde kendiliğinden bozunması ve çabucak kullanılması zorunluluğu, ayrıca nispeten pahalıya mal olması olumsuz yönleridir(5). Hidrojen peroksit de pahalı bir maddedir ve yoğun ışık altında fotokimyasal oksidasyon işlevi görür (6). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 3-Fotolitik veya elektrolitik bozundurma-çöktürme Bu yöntem boya moleküllerinin yoğun UV ışığıyla bozundurulmasına dayanır. Ancak bunun etkin olabilmesi için ortamda her an çözünmüş oksijen bulunması gerekir ki, bu da işlem esnasında sürekli havalandırmayla sağlanır (7). Bu nedenle laboratuar ölçekli çalışmalar için tavsiye edilen bir yöntemdir. Ekonomik olduğu ileri sürülen bu yöntemde ilave olarak Fe2SO4 kullanılır ki bu elektrolitik yükseltgenmeyle Fe (III)’e dönüşür. Bu madde de boyayı oksitleme etkisi yapar ve tekrar Fe (II)’ye dönüşür. İşlem sununda ortaya çıkan çamurun süzülmesinin zorluğu yöntemin pratikte uygulanmasını cazip olmaktan çıkarır (8). 4- Membran Filtrasyon Tekniği Bu yöntem sürekli çalışan arıtma sistemleri için öteki tekniklerle kıyaslanamayacak kadar idealdir. Çok daha berrak su verir ve arıtılan su tekrar kullanılmaya uygun hale getirilebilir (9). Ancak sık sık membran değişmesinin gerekmesi işlemi pahalı hale getirir. Bu alandaki teknolojide yeni gelişmeler 5- Biyolojik yöntemler Bu yöntemlerde boyar maddeler, biyolojik bozunma ve adsorplama yoluyla veya her iki mekanizmayla etkiyen biyomaddeler tarafından giderilmektedir. Çevre uyumlu yöntem olması nedeniyle biyolojik yöntemler tercih edilen yöntemlerdir. Bu anlamda denenmiş en başarılı örnek beyaz-kök-mantarlarından biri olan “Phanerochaete chrysosporium” dur ki bu madde yapısındaki “lignin peroxidases ”, ve manganez içeren peroxidase” enzimleriyle etki eder. Bu maddenin 7 günde atık tekstil boyalarının % 99’unu oksitleyerek giderdiği rapor edilmiştir (10). Bunlara ilaveten daha başka mantarları, örneğin; Hirschioporus larincinus, Inonotus hispidus, Phlebia tremellosa ve Coriolus versicolor’un da tekstil boyalarını arıtmada etkin oldukları gösterilmiştir. Biyolojik arıtmada bir diğer yaklaşım karışık bakteri kültürlerini kullanmaktır. Aerobik ve anaerobik ortamda azo boyalarını gidermeyle ilgili olarak literatürde epeyce yayın bulunmaktadır (11). Örneğin “azo-reductase” olarak da bilinen “Cytoplasmic Reductase” azo boyalarını anaerobik şartlarda indirgeyerek aminlere dönüştürür ki, bunların mutojen maddeler oluşu bu yöntemin en olumsuz yanlarından biridir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Biyolojik yöntemlerdeki diğer bir önemli yaklaşım biyo-kütle” (dead microbial biomass) adı verilen ölü biyo-hücrelerin kullanılmasıdır. Ölü mantar, bakteri ve maya bakiyelerinin önemli miktarlarda boya tuttukları bilinmektedir (12). Deniz yosunu artıkları, boyaları, siyanin boyaları dâhil, birkaç dakika gibi kısa sürede adsorplar. Ölü bateri hücreleriyle ise renksizleşme birkaç saatte gerçekleşmektedir. 6- Adsorpsiyon Esaslı Teknikler Adsorpsiyona dayanan teknikler genel anlamda öteki tekniklere göre daha ekonomik sayılırlar. En bilinen adsorban aktif karbondur. Piyasada üretim tekniğine bağlı olarak birim kütle başına yüzey alanı ve porozitesi birbirinden farklı pek çok ürün bulunmaktadır. Bu maddenin kullanımının ekonomik olabilmesi için geri kazanılması gerekir. Ancak geri kazanılan aktif karbonun adsorplama etkinliği taze haline göre daha düşük olmakta ve her geri kazanmada boya tutma kapasitesi gittikçe azalmaktadır (13). Adsorpsiyonda en başarılı yaklaşım özel yapılı polimerlerin adsorban olarak kullanılmasıdır. Bu alandaki en iyi örnek 1905’de Behrand grubu tarafından keşfedilen ve “kukurbutiril” (cucurbituril) adıyla bilinen glikoüril ve formaldehitten meydana gelen halka yapılı bir polimerdir (14). Bu maddenin olağanüstü yüksek boya bağlama kapasitesine sahip olduğu gösterilmiştir (15). Aynı zamanda çok hızlı boya adsorplıyan bu maddenin “host-guest” etkileşmesine dayanan bir mekanizmayla yalnız tekstil boyalarını değil, pek çok aromatik esaslı maddeyi de adsorplayabildiği kanıtlanmıştır. Bu kadar mükemmel özelliğine karşın geri kazanılamayışı bu maddeyi boya adsorplamada ekonomik olmaktan uzaklaştırmaktadır. Referanslar 1. Easton J. The dye makers view. In Cooper P. Editor. Color in dyehouse effluent. Bradford.UK. Society of Dyers and Colourists. 1995. p.11 2. Kamilaki A.The removal of reactive dyes from textile effluents-a bioreactor approach employing whole bacterial cells. PhD thesis, UK. University of Leeds, 2000. 3. O’Neill, C., Hawkes, F.R., Hawkes, D.L., Lourenco, N.D., Pinheiro, H.M., Delee, W, 1999. Colour in textile effluents & sources, measurement, discharge consents and simulation: a review. J. Chem. Technol. Biotechnol. 74, 1009-1018. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 4. Pak, D., Chang, W., Decolorizing dye wastewater with low temperature catalytic oxidation. Water Sci. Technol. 40, 115-121 (1999). 5. Xu, Y., Lebrun, R.E., Treatment of textile dye plant effluent by nanofilltration membrane.Separ. Sci. Technol. 34, 2501-2519 (1999). 6. Pelegrini, R., Peralto-Zamora, P., de Andrade,A.R.,Reyers, J.,Duran,N., Electrochemically assisted photocatalytic degradation of reactive dyes. App. Catal BEnviron. 22, 83-90 (1999). 7. Slokar, Y.M., Le Marechal, A.M., Methods of decoloration of textile wastewaters. Dyes Pigments 37, 335-356 (1997). 8. Ogutveren, U.B., Kaparal, S. Colour removal from textile electrochemical destruction. J. Environ. Sci. Health A29, 1-16 (1994). effluents by 9. Mishra, G., Tripathy, M., A critical review of the treatments for decolourization of textile effluent. Colourage 40, 35-38 (1993). 10. Kirby, N. Bioremediation of textile industry wastewater by white rot fungi. Thesis, University of Ulster, Coleraine, UK. 1999 DPhil 11. Kudlich, K., Keck, M.A., Klein, J., Stolz, A., Localization of the enzyme system involved in anaerobic reduction of azo dyes by Sphingomonas sp. strain BN6 and e.ect of artificial redox mediators on the rate of azo dye reduction. Appl. Env..Microbiol 63, 3691-3694 (1997). 12. Polman, A., Brekenridge, C.R.,. Biomass-mediated binding and recovery of textile dyes from waste effulents. Tex. Chem. Colour. 28, 31-35 (1996) 13. Raghavacharya, C. Colour removal from industrial effluents: a comparative review of available technologies. Chem. Eng. World 32, 53-54 (1997) 14. Behrand R., Meyer, E., Rusche, F., Veber Condensation procucte aus Glycoloril und Furmaldehyd. J. Liebig. Annal. Chem 339, 1-137 (1905). 15. Karcher, S., Kornmuller, A., Jekel, M., Removal of reactive dyes sorption/complexion with cucurbituril. Water Sci. Technol.40, 425-433 (1999). by PROJENİN AMACI Bu projede hale piyasada bulunan yeni teknoloji ürünleri olan ürünlerle hem fiyatı hem de uygulamadaki başarısı yönünden daha üstün veya en azından onlarla kıyaslanabilir yeni boya adsorbanı maddeler geliştirmektir. Geliştirilecek maddelerin en az bir veya ikisinin pazarlanabilir olması projenin en önemli hedefi olacaktır. Başlıca iki tür ürün geliştirilmesi hedeflenmektedir ki bunların birincisi tek kullanımlık (disposable) olacaktır. Bu maddenin ICI tarafından bu amaçla kullanılmak üzere piyasaya sürdüğü tek kullanımlık ürünle hem etkinlik hem de fiyat yönünden yarışabilir olması esas hedef olacaktır. Projenin en önemli hedefi bu tür yeni teknoloji ürünlerinin dışalımını azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmak olacaktır. Ayrıca bu projede üretilecek yeni teknoloji ürününün dışsatım potansiyelinin de olacağı açıktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ayrıca Avrupa Birliğinin koymak üzere olduğu boya giderilmesi ve çevre yönetmeliğiyle ilgili yeni düzenlemelerde alışılagelmiş (conventionall) arıtım tekniklerinin kullanılmasına izin verilmeyeceği ve arıtımda suya başka yabancı madde verilmesine olumlu bakılmayacağı beklenmektedir. Bu projede üretilecek olan malzemenin istenecek bu kriterlere tamamen uygun arıtım malzemesi olması ülkemiz sanayisinin bu anlamda yakın gelecekte karşılaşabileceği zorlukları da ortadan kaldıracaktır. Projede üretilecek malzemenin boya arıtımında kullanılmasında kullanılacak prosesin çevreyle barışık bir süreç (proses) olmasına özellikle dikkat ve önem arz edilecektir. PROJENİN KAPSAMI Proje kapsamında iki tür boya adsorbanı üretilecektir. 1. İnorganik pigment tabanlı ve tek kullanımlık ucuz madde 2. Geri kazanılabilir ve tekrar kullanılabilir madde. Birinci tür madde için silika, alümina, titanyum oksit ve bunun gibi inorganik pigmentlerden biri üzerinde boya adsorplıyan organik veya polimerik maddeyle kaplanacak (encapsulation) ve bunun etkinlikleri test edilecektir. İkinci tür madde için ise çapraz bağlı özel bir polimer dizayn edilecektir. Bu polimerin geri kazanılabilen ve tekrar tekrar kullanılabilen madde olması esas amaç olacaktır. Elde edilecek maddenin sürekli (continuous) arıtım işlemlerinde kolon dolgu malzemesi veya tipik çöktürme maddesi olarak kullanılması söz konusu olacaktır. PROJENİN ARAŞTIRMA PLANI Altı aylık dönemlerde rapor istenen bu tür projelerde ilk altı aylık dönem yalnız satın alma ve proje öğelerini bir araya getirme işleriyle harcanmakta dolaysıyla projede bu ilk dönemde pratikçe bir gelişme olamamaktadır. O nedenle proje süresinin 5 dönemlik, yani iki buçuk yıl olmasını önermekteyiz. Ayrıntıları alt başlık olarak ayrıca verilecek olan dönem planı başlıkları şöyle özetlenebilir: 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Dönem-1: Konuyla ilgili modern laboratuarın kurulması, donanımların temin edilmesi ve konuyla ilgili literatürlerin toplanması. Dönem–2: Boya bağlayıcısı taşıyacak destek pigmentin belirlenmesi ve bunların üretim teknikler ve ekonomik açıdan kıyaslanmasıyla ilgili laboratuar çalışmaları bu dönemde gerçekleştirilecektir. Bu kıyaslamada en önemli karşılaştırma ön yüzey modifikasyonu sağlıyan kapling reaktiflerinin fiyat ve proses kolaylığı şartları açısından yapılacaktır. Şema–1: Pigment destekli tek kullanımlık boya adsorplayıcısın elde edilmesi ile ilgili prensip şeması. Dönem–3: Bu dönemde bir önceki dönemde üretilen bir kullanımlık malzeme(ler)in boya gidermede nasıl kullanılacağı ilgili kolon ve karıştırma-süzme prosedürlerinin optimum hale getirilmesiyle ilgili çalışmalar yapılacaktır. Böylece tek kullanımlık malzemeni seri üretime hazır hale getirilmesi sağlanacaktır. Uygulaması şekil-1’deki gibi olması tasarlanan malzemenin farklı pH, iyon derişimi ve sıcaklık şartlarında boya konsantrasyonuna bağlı olarak yükleme kapasiteleri belirlenecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil-1: Karıştırmalı tankta boya arıtımı Bunun yanı sıra bu dönemde geri kazanımlı polimer malzemenin üretimiyle ilgili süspansiyon polimerleşmesinin ön çalışmaları gerçekleştirilecektir. Bunun için yapılacak çalışmalarda aynı zamanda tek fazlı jel malzeme de üretilecektir. Bunun yanı sıra beads tipi kopolimer bileşimleri de elde edilip bunların etkinlikleri kıyaslanacaktır. En çok üzerinde durulacak konu süspansiyon tekniğiyle farklı poroziteli malzeme geliştirmek olacaktır. Kapasite ve etkime çabukluğu kriter alınarak bu malzemelerin birinde karar kılınacaktır. Dönem–4: Geri kazanımlı polimer malzemenin üretim prosesi optimize edilecektir. Gerekirse alternatif üretim yöntemleri denenecektir. Bu dönemin en yoğun çabası geri kazanımın sağlanması çalışmalarına yönelik olacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Geri kazanma konusunda sodyum tuzlarına (klorür, sülfat vb) öncelik verilecek ve bir geri kazanma prosesi geliştirilecektir. Buradaki geri kazanma çalışmaları boyadan ziyade reçine malzemesinin kazanılması hedef alınarak gerçekleştirilecektir. Her boyama ünitesi çıktısının boya türü farklı olabileceği için bu proje kapsamında boyanın geri kazanılması konusu üzerinde durulmayacaktır. Çünkü farklı boya karışımlarından geri kazanılan boyanın yeniden kullanılması şansı yok denecek kadar azdır. Şekil-2: Geliştirilmesi hedeflenen otomatik arıtma bataryasının prensip şeması. Dönem–5: Projenin son döneminde reçine malzemenin kolonları içeren ve otomatik işleyen bir arıtma bataryası geliştirmeye dönük olacaktır. Böyle bir arıtma bataryasının basitleştirilmiş görünümü Şekil-2’de verilmiştir. İki kolondan oluşturulması düşünülen sistemde kolonlardam biri servis aşamasında iken diğeri geri kazanma ve yenilenme aşaması için çalıştırılmakta olacaktır. Otomatik işleyen sistem UV-vis sensörü tarafından yönlendirilip yönetilecektir. Burada farklı boyaların absorpsiyon maksimumuna göre değil 400 nm den daha uzun dalga boyları için belirlenecek alt sınır absorbans değeri (treshold) esas 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı alınacaktır. Bu dönem sonunda patentlenmesi gereken ürün ortaya çıktığında bu durum ek bütçe talebimizle kurumunuza rapor edilecektir. SATIN ALINMASI PLANLANAN ALET VE MALZEMELER: 1. UV-Visibe Spektrofotometre 2. FT-IR spektrometre 3. Homojenizatör (Laboratuar tipi, ultrasonik veya pnömatik) 4. Kül fırını (1200 oC’ye ısıtabilen) 5. Oksijenmetre (suda çözünmüş oksijeni hassas ölçebilen) 6. pH-metre (2 adet, brisi kalem tipi, diğeri masa tipi) 7. Isıtıcılı magnetik karıştırıcı (3 adet) dijital kontakt termometreli. 8. Vakum etüvü 9. Vakum pompası (2 adet. Birisi vakum etüvü için digeri süzme için olmak üzere diyaframlı) 10. Bilgisayar (masa üstü) 11. Hava kompresörü (küçük tip) 12. Çeşitli cam malzeme 13. Muhtelif kimyasal madde 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ÜÇ BOYUTLU BEDEN GİYDİRME SİSTEMİ PROJESİ Yrd. Doç. Dr. Mehmet DAYIK* Harun AVCI Son yıllarda, hazır giyimde büyük kitlelere üretim yaparken eski yöntemlerin çok fazla zaman almasından dolayı alternatif kalıp çıkarma sistemleri üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Üzerinde çalışılan en dikkat çekici kalıp çıkarma sistemlerinden olan vücut tarama sistemiyle alınan ölçümler hem zamandan tasarrufu sağlamakta, hem de harcanan emeği azaltmaktadır. Ayrıca kullanımındaki kolaylık ve çok iyi yetişmiş teknisyenler istemeyişi büyük bir avantajdır. Konfeksiyon sektöründeki 3 boyutlu vücut taraması ise büyük miktarlarda kesilip kişiselleştirilmiş üretilen üretime giysileri tasarım dönüştürmektedir. ve Vücut beden tarama özelliklerini ile kitlesel pazarlama stratejisi ortaya çıkmaktadır. Tüketicilere uygun fiyatlarla vücuda tam oturan birebir kişiden ölçü alıp dikilen giysiler sunmaktadır. Vücut tarama sistemi insanların sabit bir pozisyondayken 3 boyutlu görüntülerinin hızlı ve açık bir şekilde oluşturulmasını sağlar. Tarayıcıdan gelen görüntüler bilgisayar ekranında görüntülenir ve kolayca değişik * Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Isparta 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı açılardan idare edilir ve görüntülenir. Örneğin; düzlem, istenilen şekilde döndürülebilir veya en baştan en dibe kadar incelenebilir. Ayrıca daha da yakınlaştırılarak bütün detayların görüntülenmesi de sağlanır. Tarayıcılar elde edilen datanın görüntülenmesi şeklinde karar ve metot bakımından değişiklik gösterir fakat asıl data vücut yüzeyinde xyz noktalarıyla tanımlanır. Genel olarak bu data noktaları 1 mm den 2 mm arayla yerleşmişlerdir. Bu dataları kontrol etmek ve göz önünde canlandırmak için birçok bilgisayar programları tasarlanmıştır. Bir vücut tarayıcısı kullanım açısından oldukça kolaydır. Bir düğmeyle birçok data hızlı ve etkili bir şekilde elde edilir, görüntülenir ve diğer analizler için kaydedilir. Vücut tarama sisteminde dataların elde edilmesi ve elde edilenlerin 3 boyutlu şekilde görüntülenmesinde çok fazla eğitimli teknisyenlere ihtiyaç yoktur. Dataların arşivlenmesinde hiçbir maliyet yoktur. Bir model yöntemi, Hedef Pazar yaratmak ve bedenlendirme sistemlerine dayalı çalışan her işletme için vücuda uyumu geliştirecek matematiksel bir yaklaşım oluşturmaktır. 3D vücut tarama araştırmaları ve uygulamaları müşterilerde kesinlikle pozitif etki oluşturacaktır. Tasarımda kullanılan 3D tarama yazılımı farklı kamera görüntülerini üst üste bindirerek oluşan tabakaları birleştirebilmektedir. Ayrıca doğrusal yüzey alanı, dilim alanı ve hacim ölçüleri giysi vücuda uyumlu hale gelsin diye taramadaki boşlukları doldurmak için kullanılır. Son olarak kullanıcılar 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı vücut taramasını tam yüzey olarak, noktalar halinde, dilimler halinde görebilsin ya da kritik noktalarda döndürebilsin, yerini değiştirebilsin, zoom yapabilsin diye 3D vücut taramasının farklı görüntü opsiyonları bulunmaktadır. Görüntüyü birleştirmede kullanılan metot da tüm görüntüyü yaratmak için değişik kameralarla izlenir, datanın gözle görünür hale getirilmesindeki karmaşıklık otomatik fonksiyonların birleşmiş yazılımıyla sağlanır. Bazı tarayıcılar sadece yüzey boyutlarını yakalarken diğer kameraların kapasitesi vücut yüzeyiyle ilgili XYZ koordinatlarındaki datalarla rengi ve yüzey yapısı hakkında bilgi verir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Vücut tarayıcılar her müşteri için çok hızlı bir şekilde 3 boyutlu vücut bilgilerini aldığını için kitlesel pazarlamada önemli rol oynamaktadır. Bilgisayar programı vücudu tam olarak analiz etmektedir. Yüksek kalitede tasarım ve üretim yöntemleriyle birlikte vücut tarayıcıları müşterilere kendileri için özel olarak yapılmış modern formlarda üretilmiş giysiler sunmaktadır. Akademisyenler ve endüstriyel araştırmacılar vücut ölçülendirmede antropometrik veriler kullanmaya başlamışlardır. Hazır giyimde süregelmiş yığın üretimi vücut tarama teknolojisiyle geliştirilebilir. Böylece hedef kitledeki her bir kişinin vücuduna oturan giysi üretilmiş olacaktır. Beden Tahminleme Uygulaması Vücut tarama ile ilgili baksa bir uygulama da beden tahminidir. Bu uygulamada müşteriler, konfeksiyon ürünlerinin çoğu markaları için beden özelliklerine sahip servis şirketlerine ölçülerini vermektedirler. Servis müşterilerin ölçülerini giysilerle karsılaştırmalı olarak esleştirmektedir. 3 boyutlu vücut taramasının önemi beden tahminleşmesinde 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kullanılan ölçülerin doğruluğu ile daha da artacaktır. Beden tahminiyle bilgisayarlı prova kombinasyonu müşterilere sadece onların ölçülerine uyan en iyi markaları değil; üzerlerine giymeden giysileri görebilmelerini ve en çok beğendikleri tasarımı seçmelerini sağlayacaktır. Ismarlama Giyim Uygulaması 21.yüzyıl teknolojisi yeni bir pazarlama stratejisi ve kitlesel pazarlama gerektirmektedir. Dünya çapında konfeksiyon isletmeleri her müşteriye ayrı ayrı tasarım ve uygun beden numarası opsiyonları sunmaktadır. İşletmeler internet üzerinden kişiye özel giysi yapmaktadır. Örneğin; Levi Strauss & Co ilk “bireysel pantolon” olayını müşterilerine tanıtarak kitle satısında ilk büyük konfeksiyon firması oldu. Her ölçü satış elemanı tarafından alınmaktadır. Her ölçüm ve stil seçenekleri ilgili bilgisayar programına girilmektedir. Daha sonra ortaya çıkan örnek giysi mağazadan bulunup denenir. Böylece müşteri kendi tercihine uygun, üzerine tam oturan pantolonu tam olarak tanımlayabilmektedir. Müşterilerin pantolonları birbirinden ayrı olarak üretilmekte ve istenen adrese teslim edilmektedir. Her müşteriye ait kayıtlar bir sonraki ısmarlamada kullanılmak üzere kaydedilir. 3D vücut tarayıcı kullanarak müşterilerinin ölçüleri alınır ve stil, kumaş ve tasarım özellikleri uzman satış elemanları ile bilgisayar ekranından 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı seçilmektedir. Giysi daha sonra üretilmekte ve müşteriye gönderilmektedir. Böylece müşteri memnuniyeti üst düzeye ulaşmaktadır. İnternet Üzerinden Sipariş Alınması Firmalar farklı tasarım ve beden seçeneklerini web sitelerinde sunmakta ve bu şekilde sipariş almaktadırlar. Ordu, okul ve endüstriyel üniforma tedarikçileri de stil ve beden seçenekleri ile çalışmaktadır. Vücut tarama verileri bilgisayara aktarıldıktan sonra gerçekçi görüntü ile beden seçimi daha doğru olacaktır. Her bir tarama bilgisayarda canlanırken çeşitli bedenlerdeki giysi 3 boyutlu dönen bir görüntü üzerinde durmaktadır. Bilgisayar giysinin vücuda iyi ve kötü oturan noktalarına dikkati çekmekte kullanıcıya en uygun üretimi seçmekte kolaylık sağlamaktadır. Müşteriler kendi 3 boyutlu görüntülerini önden, arkadan ve yandan olmak üzere görebilecekler. Ayrıca bu görüntüleri döndürebilecekler, stil ve en iyi oturan bendi seçebileceklerdir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 3 BOYUTLU VÜCUT TARAMA SİSTEMİNİ YAKINDAN TANIYALIM !!! 3D Body Scanner (3 Boyutlu Vücut tarama Sistemi); atletizm, sağlık kişisel form ve tıbbi bakım alanları gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. Bu alanlarda; uygun ve doğru fit numunesini oluşturma, beden ölçülerinin incelenmesi, ürün ölçüm standartlarının geliştirilmesi, vücut şeklinin analizi, animasyon ve grafikler, sağlık ve form yönetimi, tıbbi uygulamalar, bilgisayar oyun kurulumları gibi uygulamalarda kullanılır. 3 Boyutlu Vücut Tarama Sisteminin boyutları, 137 cm derinlik, 198 cm boy, 152 cm en 460 kg.dır. Bu ölçülere göre oluşturulmuş kabinin içinde 4 adet dikey sensör panelleri bulunmaktadır. Her bir sensör panelinin üzerinde 4 sensörden toplam 16 sensör ve 32 adet kameradan oluşmaktadır. Her bir 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sensör ve kamera birbirine kablolarla bağlıdır. Tüm bu kablolar kontrol panelinde toplanır. Sensörlerden çıkan zararsız beyaz ışık ile tarama işlemi gerçekleştirilmektedir. Kablolar yardımıyla bilgisayarımıza taramış olduğumuz kişilerin tarama bilgileri ve 3 boyutlu görüntüsü gelir. Tarama sonucunda 196 adet ölçü elde edilir. Ölçüler istenilen oranda ve çeşitte süzerek gruplanabilir. Örneğin, yalnızca pantolon kalıbı çıkartılacaksa pantolonla ilgili ölçüler süzülerek kullanılabilir. Tarama işlemi yapılmadan önce cihaza kalibrasyon ayarı yapılmalıdır. Tarama İşlemi Kalibrasyon ayarı yapıldıktan sonra vücut taraması yapılacak kişi özel kıyafetler giyerek tarama kabininin içine girer. Bu kıyafetler vücudu sarmalı ve kişinin bedenine uygun olmalıdır. Çok sıkı bir giysi vücut ölçülerini ve formunu etkileyeceğinden tercih edilmemelidir. Aynı şekilde bol bir giysi, vücudu sarmadığından ölçüler ve vücut şekli doğru tespit edilemez. Kıyafetlerin rengi koyu tonlarda (siyah, lacivert, füme, kahverengi) olmamalıdır. Çünkü tarama sırasında sensörlerden gelen beyaz ışık koyu rengin içinde kaybolmakta ve sağlıklı bir tarama işlemi yapılamamaktadır. Taraması yapılacak giysi kabini içindeki işaretli noktalarda durur ve hazır olduğunda sağ eliyle tuttuğu kolun üzerindeki düğmeye basarak taramayı başlatır. Taramanın yapılması ve verilerin bilgisayara aktarılması 45 saniye tamamlanır. Vücut tarama sisteminde kişiler tarandıktan sonra elde edilen veriler otomatik olarak bilgisayar ortamında depolanarak birebir insan bedeni oluşturulur. Taraması yapılan kişiye bir kod numarası verilmektedir. Böylece kişiler isimle değil kod numarasıyla kaydedilir. Kaydedilen tarama bilgileri gizli tutulur. Ayrıca 3 boyutlu vücut tarama sisteminde oturarak tarama yapmak da mümkündür. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kardem / [TC]² firmasının 3 Boyutlu tarama sisteminde, tüm vücut 45 saniyede içinde taranır ve 3 boyutlu modelleme oluşturulur. Bu tarama yöntemiyle yapılan ölçümlerin doğruluk oranı, elle yapılan ölçümlere oranla çok daha hassastır. Veriminizi ve Hızınızı Artıran İlave Çözümler Geleneksel yöntemlere oranla çok daha iyi özellikler, yüksek fonksiyonellik ve kalite sunan 3 Boyutlu Vücut Tarama Sistemi ile tüm süreçlerde hız ve verimlilik artışları olacaktır.. Üretilen değerin, 3 Boyutlu Vücut Tarama Sistemiyle birlikte daha yükseğe çıkması sağlanacaktır. 3 boyutlu vücut tarayıcılar, üretimi düşünülen giysinin on üretim suresini kısaltır. Parametrik veriler sayesinde, giysinin yeniden ölçülendirilmesinde ve serilendirilmesinde kullanıcıya daha hızlı ve esnek bir çalışma imkânı sunar. El ile çalışmada, giysi kalıplarında oluşabilecek olan hatalara üç boyutlu sistemlerde rastlanma olasılığı oldukça düşüktür. Bu sistemler sayesinde, değişik özellikteki kumaşların 3 boyutlu manken üzerine giydirilmesi ile kumasın giysi üzerinde nasıl durduğunun somut bir şekilde anlaşılabilmesi mümkün olmaktadır. Vücut Tarama Sisteminin ölçüleri kullanışlıdır. Ayrıca saniyede veri ulaşımını sağlayan bir yazılıma ve yüzlerce otomatik ölçümleme yapabilen, emniyetli güvenilir beyaz ışık teknolojisine sahiptir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Operasyon Parametreleri: Ölçüler : 198 cm boy, 152 cm en, 137 cm derinlik (mağazalardaki soyunma kabini boyutları) Alan :3 m² Teknoloji : Beyaz Işık (zararsız), sbit sensörler İşletim Sistemi : Windows XP Operasyon parametleri nokta doğruluk : < 1 mm Çevresel doğruluk : < 3 mm Veri noktası ızgara yoğunluğu : 600.000 – 1 milyon nokta Ölçüm bulumu : Otomatik 16 Bağımsız sensör : 4 yükseklikte 4 açıdan Tarama süresi : 45 saniye 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SONUÇ ve DEĞERLENDİRME Sonuç olarak hazır giyimde büyük kitlelere üretim yaparken eski yöntemler çok fazla zaman alırken, gelişmekte olan vücut tarama sistemiyle alınan ölçümler hem zamandan tasarrufu sağlamakta, hem de harcanan emeği azaltmaktadır. Bu sistemin yaygınlaşmasıyla artık insanların kıyafet problemleri ortadan kalkacaktır ve herkes için tam oturan kıyafetler hazırlanabilecektir. Bu doğrultuda 3 Boyutlu Vücut Tarama Sistemi, yüksek kalitede erkek ve bayan giyim üretiminde kullnılmaktadır. Çünkü vücuda tam uyumlu, organik tasarımların yaratılması konusunda 3 Boyutlu Vücut Taraması çok etkin çözümler sunmaktadır. Software ortamında etkileyici tasarımların planlanması ve seri üretim öncesinde geniş bir ürün yelpazesinin oluşturulması, 3 Boyutlu Vücut Tarama Sistemi sayesinde bir sorun olmaktan çıkmaktadır. KAYNAKLAR 1) Dereli, T., Baykasoğlu, A., Nisan 2005, Tersine Mühendislik, www.turkcadcam.net 2) The Third Dimension for Apparel Designers: Visual Assessment of Hat Designs for Sun Protection Using 3-D Body Scanning 3) Susan, P. Ashdown, Ann, C. Slocum and Young-A Lee, 2005, Clothing and Textiles Research Journal; 23; 151 4) tr.wikipedia.org/wiki/Tersine_muhendislik 5) Kardem / [TC]² 3D Body Scanner Broşürü, 2008 6) Brauckmann 3D Body Scanner Broşürü, 2008 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ENDÜSTRİYEL NANOLİF MEMBRAN ÜRETİMİ VE NANOLİF TABANLI TİCARİ ÜRÜNLERİN GELİŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Ali DEMİR Fatih ORUÇ* Abdullah AŞLAMACI Nanofiber Membrane Group nanoliflerden sentetik membran ve başta HEPA-ULPA gibi hassas hava filtreleri olmak üzere diğer birçok filtre kategorisi için nanolif yüzey üretilmesini amaçlamaktadır. Diğer amaçları arasında; Nanolif HEPA hava filtrelerinin spesifik standart ebat ve nitelikler sağlanarak piyasaya tanıtılması. Nonwoven yüzey halindeki nanolif membranların ve bu yüzeyler kullanılarak geliştirilmiş filtre ürünlerinin piyasaya tanıtılması. Ses yalıtım malzemesi olarak otomotiv keçelerinin nanoliflerle kaplanarak lamine edilmesi ile ses yalıtım değerlerinin iyileştirilmesi v e maliyetlerin azaltılmasına yönelik çalışmalar. Termoplastik poliüretan nanolifleri lamine edilmiş ses yalıtımlı perdelerin ev tekstiline yönelik tanıtılması. Yüksek standardizasyon ve homojenizasyon nitelikleri aranan plaka membranlar için validasyon dosyalarının hazırlanması ve ürünlerin güvenilirliğinin tescillenerek piyasada tanıtılması. Elektrospinning (elektroüretim) yöntemi ile nanolif üretim makinası (laboratuar tipi veya endüstriyel tip). Kumaş haldeki nanoliflerin son ürüne çevrilme süreçlerinde danışmanlık hizmetleri verilmesi, ortak çalışma ve yatırımların projelendirilmesi. * NANO FMG LTD.ŞTİ., İSTANBUL, orucfa@nanofmgroup.com, 0 532 602 10 96 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Nanolif membranların ve ağların karakterize edilmesi ve özelliklerinin belirlenmesi, nanoliflerin hangi ticari alanlarda kullanılabileceğinin tespit edilmesinde ilk şarttır. Elektrospinning işlemiyle üretilen nanoliflerin incelenebilmesi amacıyla laboratuar tipinde bir nanolif üretim ünitesinden alınacak nanolif numuneleri çeşitli testler ve standartlar vasıtasıyla karakterize edilebilir. Makinanın nanolif üretim kapasitesi gramajı ile ters orantılıdır ve makinanın vereceği aktif ürün eni 1 metredir. Örneğin; günlük 2000 gramlık polimerin üretimde nanolife dönüşeceği düşünülürse, substrat kumaşın üzerine 0,5 g/m2 lik nanolif kaplanması durumunda üretim kapasitesi [(2000 g/gün) / (0,5 g/m2)] 4000 m2/gün olacaktır. Fakat aynı üretim değerlerinde 5 g/m2 lik bir kaplama yapılmak istendiğinde üretim kapasitesi 400 m2/gün olacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SES İZOLASYONUNDA NANOLİF UYGULAMALARI Prof. Dr. Ali Demir* Fatih Oruç** Abdullah Aşlamacı** Son yıllarda hızla gelişen nanoteknolojilerin özellikle tekstili ilgilendiren önemli bir boyutu da nanoliflerdir. Pek çok diğer uygulama alanlarının yanında, birim polimer ağırlığı başına nanolifler ile oluşturulan yüzey alanının çok yüksek olması nedeniyle (bir gram polimerden elde edilen yüzey alanı geleneksel liflerde örneğin 1.5 denye poliester için 0.5 m² iken, çapı 100 nm olan poliester için 200 m² yüzey alanı oluşturmaktadır), nanolifler özellikle her türden filtrasyon, ısı ve ses yalıtımında giderek artan uygulama alanları bulmaktadır. Nanoliflerin ısı ve ses yalıtım kabiliyeti en verimli biçimde akustik panel uygulamalarında kullanılabilir. Mikrondan daha küçük çapta liflere ve gözeneklere sahip nanolif ağları üzerlerine gelen ses dalgalarını en küçük boyutlarda kırar ve maksimum yüzey alanıyla liflere sürtünen ses dalgaları enerjilerini yitirerek ısı enerjisine dönüşürler. Bu derecede küçük çapta liflere ve sürtünme yüzeylerine sahip olmayan malzemelerin yüksek seviyede ses yalıtımı sağlayabilmesi mümkün değildir. Grafikte 550 gr/m2, 1100 gr/m2 keçe ve 550 gr/m2 keçe+8 gr/m2 nanolif ses yalıtım malzemelerinin frekans-ses yutum katsayısı eğrileri verilmektedir. 2000 Hz gibi düşük frekanslarda nanolifli 550 gramlık ses yalıtım keçesi 1100 gramlık ses yalıtım keçesinin ses yutum değerlerine ulaşamamasına rağmen nano lifsiz 550 gramlık keçenin iki katı kadar ses tutum katsayısı değerine sahiptir. Diğer bir deyişle 8 gr/m 2 gramajındaki * ** İ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fak., İSTANBUL, ademir@itu.edu.tr NANO FMG LTD.ŞTİ., İSTANBUL, orucfa@gmail.com, 0532 602 10 96 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı nanolif kaplama 550 gr/m2 ses yalıtım keçesinin performansını %100 arttırmıştır. 5000 Hz gibi yüksek frekanslarda ise bu performans artışı %120’lere çıkmasının yanında, ses yutum katsayısı 1100 gr/m 2’lik nanolifsiz ses yalıtım keçesinin değerine oldukça yaklaşmıştır. Diğer grafikte ise 2 cm kalınlığındaki ses yalıtım keçesi 6, 18 ve 32 gr/m2 nanolifle kaplanmış ve ses yutum değerleri test edilmiştir. Düşük frekanslarda nanolif gramajı arttırıldıkça ses yutum katsayısı artmaktadır. Ancak yüksek frekanslarda nanolif gramajının sürekli arttırılması ses yutum katsayısını arttırmayabilir. Burada önemli olan nanolif malzemeler çok düşük gramajlarda kullanıldıklarında bile klasik tekstil malzemelerinden daha iyi ses yutum özellikleri göstermektedirler. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTROSPİNNİNG İLE 3-BOYUTLU NANOLİF YÜZEY ELDE EDİLMESİ Prof. Dr. Ali DEMİR* Tuncay GÜMÜŞ Bu çalışma kapsamında “Elektroüretim” yöntemi ile 3-Boyutlu yüzey elde edilmesi için mekanizma tasarımları ve bu mekanizmalarla yapılan deneysel çalışmalar yer almaktadır. Proje sonunda uygun mekanizma tasarımı fiziksel olarak hazırlanmış ve üç boyutlu yüzeyler tek parça halinde elde edilebilmiştir. Yalnızca polimerden oluşan yapıların dışında kompozit ürünler de başarıyla üretilmiştir. Genel olarak geleneksel tekstil üretim teknolojilerinin büyük bir kısmı 3 boyutlu teksilerin üretimi için uygundur ancak geleneksel metotların 3 boyutlu tekstillerin üretimi için kullanılmasında, düşük üretim hızı ve karmaşık süreç akışı gibi bazı dezavantajlarla karşılaşılmasından dolayı yeni teknolojiler daha çok önem kazanmaya başlamıştır. Geleneksel tekstil işlem akışını aşağıdaki gibi gösterebiliriz: Hedeflenen işlem akışı ve maksimum yalınlaştırma ise: Elektroüretim böyle bir yalınlaştırma için uygun bir teknik olduğu için 3Boyutlu karmaşık yüzeylerin üretilebilmesi için seçilmiştir. Kabaca elektroüretim; sıvılar üzerine elektrik alan kuvveti uygulayarak, onları başka bir noktaya, yapı ve boyutu değiştirerek transfer etmek demektir. Bu şekilde nanoliflerden oluşan bir ağ tabakası elde edilebilmektedir. 3-Boyutlu yüzeyin üretimi kalıbın şeklini almış toplayıcı üzerinde yapılmaktadır. Kalıbın * İ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi, İSTANBUL, ademir@itu.edu.tr, 0532 252 02 75 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı geçirildiği mil ise bir motor tarafından döndürülmekte, böylece her tarafa eşit miktarda nanolif toplanarak homojen bir yapı elde edilebilmektedir. Nanolif ağ tabakasının kalıbın her noktasını ve her ayrıntısını düzgünce sarabilmesi için optimum uzaklık ve voltaj ayarlamalarının yapılması gerekir. Elektroüretim metodu, elde edilebilecek ürünlere kattığı özellikler sayesinde oldukça büyük bir potansiyele sahiptir. Bu üretim şeklinin daha da geliştirilmesi ve seri üretim anlamında endüstriyel hale getirilmesi; buna uygun mekanizma tasarlanması ilerideki planlar arasındadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NANO LİFLERDEN OLUŞAN BİR AĞ (NANOWEB) ÜRETİMİ İÇİN TAŞINABİLİR BİR SİSTEMİN GELİŞTİRİLMESİ VE PROTOTİP İMALATI Prof. Dr. Ali Demir* Electrospinning (elektro üretim) en etkili nanolif ve nanoağ (nonoweb) üretim yöntemidir. Bu yöntemde çözelti ya da eriyik haldeki polimer malzeme, ucunda küçük bir delik bulunan besleyici içerisine yerleştirilir. Daha sonra polimer çözeltisi/eriyiği ve besleyicinin açık ucunun yakınındaki bir toplayıcıya yüksek voltaj (5-80kV) uygulanır. Besleyici ünitedeki iğnenin veya düzenin ucunda asılı durumda duran polimer damlası kritik bir voltaj değerinden sonra, yüzey geriliminin uyguladığı kuvvetleri yenerek, toplayıcıya doğru yüksek hızda hareket eder. Bu hareket esnasında polimer çözeltisinin çözücüsü buharlaşır ve lif çekimi gerçekleşir. Polimer eriyiğinde ise soğutmanın ve lif çekimin oluşması sağlanır. Ayrıca bu aşırı hızlanma esnasında polimer moleküler seviyeye kadar incelmekte ve bu esnada çözücü de uzaklaşmaktadır. Polimer karşı toplayıcıya eriştiğinde nano metrik boyutta çaplara (çoğunlukla 60 – 200 nm arasında) sahip lif halini almaktadır. Son iki yıldır yürütülmekte olan 104M414 numaralı proje ile elde edilen nanolif üretim deneyimini daha yaygın kullanılır hale getirebilmek için bu proje tasarlanmıştır. Projede taşınabilir bir nanoağ üretim sistemi geliştirilecek ve bu geliştirilen sistem ile hem zirai amaçlı hem de tıbbi amaçlı denemeler yapılacaktır. Zirai amaçlı olarak geliştirilecek olan sistemin, zirai * İ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fak., İSTANBUL, ademir@itu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı mücadele amaçlı kullanılan sırt pulverizatörleri gibi bir insanın sırtında taşınabilir boyutta olması uygulama kolaylığı verecektir. Ancak, sistemin polimer ile birlikte ağırlığının 20 kg’dan daha fazla olması durumunda bir bahçe traktörü ile uyumlu olarak tasarlanması daha uygun olacaktır. Tıbbi amaçlı olarak geliştirilecek olan sistemi ise elde taşınabilir ve tek elle kullanılabilir bir boyutta olması hedeflenmektedir. Geliştirilecek olan her iki cihaz, mutfakta gıda koruma, emdirerek ilaç uygulama, çimlenme kontrolü, mikro filtrasyon gibi farklı pek çok alanda uyarlanarak kullanılabilecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTROSPINNING YÖNTEMIYLE NANOLIF ÜRETIM TEKNOLOJISI Prof. Dr. Ali DEMİR* Gün Sazak KOZANOĞLU Mehmet DAŞDEMİR Bu çalışmada, elektro üretim yöntemi kullanılarak nanolif üretim teknolojisi irdelenmiş, farklı düzeneklerde farklı polimerler (Polivinilalkol (PVA), Polipropilen (PP), Silikon) ile sistemin çalışma prensibinin irdelenmesi amacıyla farklı sıvılar (su, boya) kullanılarak lif morfolojisi ve sistem incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda elektro üretim yöntemi esnasında işlem değişkenleri olarak; uygulanan voltajın etkisi, toplayıcı ile besleme ünitesinde yapılan değişiklikler ve arasındaki mesafenin etkisi incelenmiştir. Bunun yanında çözelti ve eriyik özelliklerinin değişiminin sistem ve lif morfolojisine etkileri de incelenmiştir. Elektro üretim, akışkanlar dinamiği, polimer kimyası, temel fizik, elektrik fiziği, makine ve tekstil mühendisliği disiplinlerini barındıran multi disipliner bir yöntemdir. Bu teknikte, polimer uygun bir çözücüde çözülür veya ısı ile eritilir, ucunda küçük bir delik bulunan cam bir pipetin veya şırınganın içine yerleştirilir. Daha sonra polimer çözeltisi/eriyiği ile pipetin açık ucunun karsısındaki bir toplayıcı levha 10–100 kV’a kadar gerilim uygulanır. Besleyici ünitedeki iğnenin ucunda asılı durumda duran polimer damlası kritik bir voltaj değerine kadar, yüzey geriliminin uyguladığı kuvvetlerden dolayı, küresel bir biçimde bulunur. Uygulanan potansiyel fark bir esik değerine ulaştığı anda, elektrostatik kuvvetler yüzey gerilimi kuvvetlerine eşitlenir. Bu noktada polimer damlası sekil değiştirerek koni biçimini alır. Polimer damlası koni halini aldıktan sonra voltajdaki çok küçük bir artışla birlikte koni ucunda bir jet oluşur. Bu jet uzun bir yol kat ettikten sonra toplayıcı plakada rastgele dağılmış bir şekilde toplanır. * İ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi, İSTANBUL, ademir@itu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Farklı düzenek tiplerinde farklı polimerler kullanılarak hem çözelti halden hem de eriyik halden nanolif üretimi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan polimerler PVA(polivinil alkol), PP(Polipropilen), PU ve TPU(Poliüretan ve termoplastik poliüretan)’dur. Bu tekniğin, 21. yüzyılın nanoteknolojisinde önemli bir yer teşkil edeceği yaygın kanaati mevcuttur. Bu çalışmanın, özellikle nanolif üretimi bakımından ülkemiz bilimsel çalışmalarına düşünülmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr öncü katkı sağladığı UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bİ-KOMPONENT LİF ÇEKİM YÖNTEMİ İLE YÜKSEK FONKSİYONLARA SAHİP KİMYASAL LİFLERİN ÜRETİM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI Prof. Dr. Nilüfer ERDEM* Dr. Ümit Halis ERDOĞAN 1.Proje Hakkında Genel Bilgiler Bugün, Türkiye yaklaşık 1.100.000 ton kimyasal lif üretimi ile dünyanın önde gelen kimyasal lif üreticisi ülkeleri arasındadır. Kimyasal lifler başlangıçta, artan dünya nüfusuyla orantılı olarak üretimi yetersiz kalan, doğal liflere olan talebi karşılamak için üretilmişlerdir. Günümüzde ise çok çeşitli uygulama alanlarına sahip olan kimyasal liflere, son yıllarda polimer teknolojisi ve lif üretim teknolojilerinde meydana gelen yeniliklerle, birçok ilave fiziksel ve kimyasal özellikler kazandırmak mümkün olmaktadır. Kimyasal liflere farklı özellikler kazandırmak için yapılan çalışmalar çeşitli polimer/polimer veya polimer/partikül birleşmesinden oluşan kompozit ve/veya bi-komponent liflerin ve enine kesiti delikli üçgen üç loblu gibi farklı liflerin üretimi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu ve benzeri lifler kumaşlara çeşitli fiziksel (hava ve su geçirgenliği, ısı transferi, iletkenlik, UV dayanımı, mukavemet, güç tutuşurluk vb.) ve kimyasal (kir iticilik, boyanabilirlik, antibakteriel vb) özellikler kazandırdıkları gibi farklı tekstil yapılarının tasarımlarında da ve maliyetin düşürülmesinde de önemli rol oynamaktadırlar. Bunun sonucu olarak kimyasal liflerin kullanım alanları da oldukça genişleyerek tıp, askeriye, spor, otomotiv, uzay çalışmaları gibi teknik uygulama alanlarına yayılmaktadır. Kimyasal lif üretiminde çeşitliliği ve liflerin fonksiyonu arttıran önemli yöntemlerden biriside bi-komponent lif üretim tekniğidir. Basit olarak İki farklı polimerin aynı düzeden geçirilmesi ile elde edilen lifler bi-komponent lifler olarak tanımlanmaktadır (BISFA, 2006). Bi-komponent lif üretimindeki temel amaç bir polimerin tek başına sağlayamadığı özelliklerin diğer polimer ile geliştirilmesine çalışmaktır. Bu yöntem 1990’lara kadar lif çekiminde kullanılan düze bloklarının kompleks ve pahalı olması nedeni ile çok önem kazanamamıştır. 1990’lardan sonra ise düze bloklarında daha ince delikli ve kananlı düz plakaların kullanılması ile * Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Tınaztepe Yerleşkesi Buca İzmir 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yöntem yaygınlaşmıştır. Günümüzde dünyadaki önemli bi-komponent lif üreticileri Japonya, Kore ve Amerika Birleşik Devletleridir (Kikutani ve diğ, 1996; Paul ve Newman, 1978). 1.1. Bi-komponent Lif Çeşitleri ve Kullanım Alanları Bi-komponent lif içerisindeki polimer oranları ve polimerlerin geometrik yerleşimleri üretim tekniğine ve kullanım amacına göre farklı olabilmektedir. Bi- komponent lifler enine kesit şekillerine göre genellikle yan-yana, iç içe (kabuk ve öz), okyanus ada (partiküllü kompozit), parçalı veya dilimli vb şekilde sınıflandırılmaktadırlar (Hedge ve diğ, 2006). Şekil-1.1’de farklı geometrik yapıda üretilmiş bi-komponent lif örnekleri görülmektedir. Örnek Tip Yan-yana İç içe Okyanusada Parçalı veya dilimli Şekil 1.1 Bi-komponent Lif Çeşitleri (http://www.hillsinc.net/bicointro.shtml, 2009) Şekil 1.1’de verilen ve bi-komponent lif teknolojisi kullanılarak iki farklı polimerin özelliklerinin birleştirilmesi sonucunda elde edilen lif çeşitleri ile çok ince liflerin üretilmesi (mikro-lifler), farklı kesitlerde liflerin üretilmesi, maliyetin azaltılması, liflere ilave fiziksel ve kimyasal fonksiyonlar kazandırılması mümkün olmaktadır. Örneğin; Yan-yana üretilen bi-komponent lifler genellikle kendi kendine kıvrım kazanan lifler olarak kullanılırlar. Bu yöntemle üretilen liflerde kullanılan polimer maddelerin erime noktalarının farklı olması ise ısı ile fiske edilen dokusuz yüzey kumaşların eldesinde avantaj sağlayabilir (Hedge ve diğ, 2006; Fourne, 1999). İç içe üretilen bi-komponent liflerin en önemli ticari uygulaması ise düşük erime 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sıcaklığına sahip kabuk ve daha yüksek erime sıcaklığına sahip özden oluşan liflerdir. Isıl bağlama ile dokusuz yüzey kumaş üretiminde bu tarz lifler tercih edilmektedir. Lif içerisindeki polimerin, kullanım yerine göre geri dönüşebilen, iletken veya benzer özelliklerde seçildiği lifler ve lif dış yüzeyinde (kabukta) bulunan polimer maddenin yüzey görünümü, boyanma vb özellikleri sağlayacak şekilde seçildiği lifler iç içe bi-komponent lif üretim tekniğinin kullanıldığı diğer uygulamalardır. İç içe bi-komponent yöntemi ile üretilen PP/Naylon 6 halı liflerinde dış kabukta yer alan polipropilenin kimyasal dayanımı ve kir iticiliğinden yararlanılırken iç kısımda-özde yer alan Naylon 6’nın dayanımından faydalanılmıştır (Hedge ve diğ, 2006; Cooke, 1996). Partiküllü üretilen bi-komponent lifler okyanus-ada şeklindeki bi-komponent lifler olarak da adlandırılırlar. Bu tip üretim tekniği mikro lif üretimi amacı ile geliştirilmiş bir yöntemdir (Şekil 1.2). Bu yöntemle üretilen ultra ince lifler sentetik derilerin, temizlik bezlerinin, yüksek oranda filtrasyon gerektiren malzemelin, yapay damarların ve diğer birçok özel malzemenin yapımında kullanılabilirler. Mikro lif üretimi dışında bu yöntemle üretilen lifler farklı özelliklerdeki filamentlerin eldesinde de kullanılabilir. Örnek olarak naylon 6 matriksi içerisine gömülmüş PET fibrilleri verilebilir bu liflerde PET liflerinin varlığı liflerin modülünü arttırırken nem alma ve boya almasını azaltabilir öte yandan liflerin tekstüre kabiliyetlerini arttırarak liflere parlaklık kazandırabilir (Hedge ve diğ, 2006; http://www.hillsinc.net, 2009). Parçalı veya dilimli şekilde üretilen bi-komponent liflerde ise farklı polimerler lif içindeki bölümlerin esneme ve büzülme özeliklerini değiştirerek liflerin hacim ve kıvrım kazanmasını sağlamaktadır. Şekil 1.2. Bi-komponent Üretim Tekniği ile Üretilen Mikro Lifler (http://www.hillsinc.net, 2009) 2. Projenin Amacı Günümüzde yaşanan küresel ekonomik kriz ve tekstil ürünlerinin ticareti ilgili uluslararası anlaşmalarda gerçekleşen değişiklikler tekstil sektöründe faaliyet gösteren ve geleneksel tekstil mamullerini üreten birçok kuruluşun sıkıntı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yaşamasına neden olmuştur. vermiştir. Özellikle ülkemiz tekstil sektörü büyük kayıplar Önemli bir kimyasal lif üreticisi olan ülkemizin pazardaki payını kaybetmeden rekabet gücünü sürdürebilmesi için diğer önemli kimyasal lif üreticisi ve tüketicisi ülkeler gibi özel ve teknik ürünlerde kullanılan hammaddeler ile ilgili ArGe çalışmalarını artırması gerekmektedir. Klasik kimyasal liflerin üretimlerinin yanı sıra özellikleri geliştirilmiş yeni liflerin üretim olanakları ile ilgili de çalışmaların yapılması gereklidir. Bu konuda eğitimli uzmanlar, yeterli bilgi birikimi ve deneyimler olmasına rağmen sanayi ve üniversite işbirliği sınırlı kalmaktadır. Bu projede bi-komponent lif üretim teknolojisi kullanılarak özellikleri ve kullanım fonksiyonları geliştirilmiş kimyasal liflerin üretilerek ülkemizin teknoloji gereksinimine katkıda bulunulması ve bu kapsamda Ar-Ge ortaklıkları arayışında olan girişimciler ve araştırmacılar ile iş birliği yapılması amaçlanmıştır. Aynı zamanda üretilmesi planlanan farklı fonksiyonlara sahip bu tip liflerin teknik tekstiller gibi özel uygulama alanları için avantajlarının ve önemlerinin vurgulanması, sanayiciye tanıtılması ve bulunan sonuçların literatür aracılığıyla diğer araştırmacılar ile paylaşılması düşünülmüştür. 3. Projenin Kapsamı: Proje kapsamında öncelikle laboratuar tipi bi-komponent lif çekim makinası kullanılarak yüksek fonksiyona sahip liflerin üretim olanaklarının araştırılması planlanmaktadır. Bu amaçla İç içe bi-komponent lif üretim tekniği kullanılarak üretilmesi düşünülen liflerde iç kısımda maliyet ve/veya mukavemet açısından uygun polimer madde, dış kısımda ise boyanabilirlik veya güç tutuşurluk özelliklerini sağlayabilecek uygun polimer maddeler kullanılarak uygulama alanlarına göre özellikleri geliştirilmiş tekstil lifleri elde edilmesi düşünülmektedir. Ayrıca dış kısımda kullanılan polimer maddelerin içerisine masterbatch şeklinde nano veya mikro boyutta partiküller ilave edilerek elde edilecek lif fonksiyonunun artırılması da amaçlanmaktadır. Proje kapsamında geliştirilmesi düşünülen yüksek fonksiyona sahip bu liflerin, özellikle halı yada döşemelik kumaşların tasarımında üreticiler için alternatif bir hammadde seçeneği oluşturacağı umulmaktadır. Proje kapsamında laboratuar tipi bi-komponent lif çekim makinası ile üretilmesi planlanan liflerin yapısal, mekanik, güç tutuşurluk vb. diğer analizleri gerçekleştirilmesi projenin üretim sonrasındaki iş paketini oluşturulacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Elde UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı edilen sonuçların değerlendirilmesi, literatür aracılığı ile benzer konuda çalışan bilim adamları ve sanayicilerle paylaşılması sonucunda olumlu geri bildirimler alınması durumunda endüstriyel boyutlarda üretim için yeni çalışmaların planlanarak ortak araştırmacı ve firmalarla bu konudaki çalışmalar devan edilmesi düşünülmektedir. 4. Proje Tahmini Bütçesi Proje bütçesi, uygulan yönteme ve istenen özelliğe ve göre değişiklik gösterecektir. Bununla birlikte proje bütçesini oluşturacak tahmini gider kalemleri Tablo 4.1’de özetlenmiştir. Tablo 4.1. Proje Tahmini Gider Kalemleri Gider Kalemleri Hizmet alımı Sarf Malzemeleri Temini Makine ve Teçhizat alımları Seyahat Giderleri Açıklama Bi-komponent lif üretimi, lif ve/veya kumaş analizleri vb. Polimer ve Yardımcı Kimyasallar, Kırtasiye vb. Uygun üretici bulunamaması durumunda laboratuar tipi bi-komponent lif çekim makinası alımı, bilgisayar alımı vb. Yurt içi veya yurt dışı seyahatler, konferanslar vb. 5. Sonuç Bi-komponent lif üretim teknolojisi ve bu teknoloji ile üretilen yüksek fonksiyonlu lifler, dünyada kimyasal lif üretim teknolojileri konusundaki ileriye dönük ve gelişmekte olan çalışma alanlarından bir tanesidir. Bu nedenle projemizde Türkiye’de sanayide ve araştırma kurumlarında henüz uygulaması çok sınırlı olan bikomponent lif çekim yöntemi kullanılarak çeşitli özellikleri bir arada taşıyan yüksek fonksiyona sahip liflerin üretim olanaklarının araştırılması planlanmıştır. Projenin gerçekleştirilmesindeki en büyük adım planlanan ön çalışmaların yapılabileceği laboratuar tipi bi-komponent lif çekim makinasını temin etmektir. Böylece yüksek fonksiyonlara sahip kimyasal liflerin üretim olanaklarının araştırılması olanağı doğacaktır. Bu proje pazarında; bi-komponent lif üretimi imkanına sahip olan veya böyle bir laboratuar kurmak isteyen araştırma kurumları ve/veya firmaların Ar-Ge birimleri ile yapılacak işbirliği anlaşmaları proje önerimizin gerçekleştirilebilirliliğine ve üniversite sanayi işbirliğine büyük katkısı olacaktır 6. Kaynaklar Anonim, 2009, An Introduction to Bicomponent Fibers [online], Hills Inc., http://www.hillsinc.net/bicointro.shtml, [Ziyaret Tarihi: 30 Ocak 2009]. BISFA, 2006, Terminology of man-made fibres, The Internatıonal Bureau for The Standardisation of Man-made Fibres, Brussels. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Cooke, T.F., 1996, Bicomponent Fibers in Handbook of Fiber Science and Technology Vol 3 st Part D, 1 ed., Lewin, M., Sello, S.B., Preston, J. (Eds)., CRC Press, USA, 978-0824794705. Fourne, F., 1999, Synthetic Fibers Machines and Equipment, Manufacture, Handbook for Plant Engineering, Machine Design,Properties and Operation, Carl Hanser Verlag, Munich,156990-250-X. Kikutani, I, Radhakrishnan, J., Arikawa, S., Takaku, A., Okui, N., Jin, N., Niwa, F., Kudo, Y., 1996, High-Speed Melt Spinning of Bicomponent Fibers: Mechanism of Fiber Structure Development in Poly (ethylene terephtalate)/Propylene System, Journal of Applied Polymer Science, Vol.62, 1913-1924. Paul, D.R., Newman, S., 1978, Polymer Blends, Academic Press Inc., USA, 0125468016 Hegde, R. R., Dahiya, A., Kamath M. G., 2006, Bicomponent fibers [online], University of Tennessee, http://www.engr.utk.edu/mse/pages/Textiles/Bicomponent%20fibers.htm, [Ziyaret Tarihi: 30 Ocak 2009]. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı “SIZE TURKEY” PROJESİ Ramazan ERDEM* İTKİB Eğitim Araştırma ve Danışmanlık Hizmetleri Destek A.Ş. bünyesinde kurulmakta olan İTA-İstanbul Tekstil ve Hazım Giyim Araştırma ve Geliştirme Merkezi olarak “Vücut Ölçülerinin Saptanması ve Standardizasyonu” konulu proje çalışmasının ön hazırlıkları başlatılmıştır. “Vücut Ölçülerinin Saptanması ve Standardizasyonu” konulu projenin amacı Avrupa Ölçüm Sistemi veri tabanına uygun veri tabanının oluşturulması ve standart ölçü tablolarının hazırlanmasıdır. Elde edilecek veriler ile oluşturulacak olan ölçü tabloları, firmaların üretim planlaması aşamasında beden seti adetlerini pazar paylarına ve demografik dağılıma uygun olarak yapabilmelerini sağlayacaktır. Dolayısı ile firmalar üretimlerini ve stoklarını doğru bir şekilde yönlendirebileceklerdir. Standartlaşan beden ölçüleri ile firmalar arasındaki beden ve ölçü farklılıkları ortadan kaldırılacak, herhangi bir bedenin tüm firmalarda aynı ölçülere tekabül etmesi sağlanacaktır. Satış sonrasındaki ölçü tamirlerinden ortaya çıkan kumaş fireleri, işçilik giderleri ve zaman kayıpları ortadan kalkacak, bu durum firmaların direk olarak maliyetlerine etki ederek, verimliliklerini arttıracaktır. Oluşturulan ölçü tabloları hazır giyim sektörünün yanında otomotiv, mobilya, grafik, mimarlık ve fitness gibi pek çok değişik sektörün çalışma alanlarında da kullanılabilecektir.. Almanya (Size Germany), İngiltere (Size UK), Kanada, Fransa, İtalya, Yunanistan gibi pek çok ülkede konu ile ilgili çalışmalar 60’lı yılların başından bu yana yapılmakta ve ülkelerin standart ölçü tabloları hazırlanmaktadır. Türkiye’ de bu güne kadar yapılan çalışmalar incelendiğinde, elde edilen verilerin yetersiz olduğu, oluşturulan tabloların standart haline getirilemediği, sadece bir kaç firmanın * (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kullanımına sunulduğu görülmektedir. Dolayısı ile Türkiye’ de henüz standart ölçü tabloları oluşturmak adına bir çalışma yoktur. Veri toplama çalışmaları tüm Türkiye genelinde istatiksel ve sosyolojik gruplama baz alınarak belirlenen 21 pilot il merkezinde gerçekleştirilecektir. Projede ölçüm alma işlemleri, İTA bünyesinde mevcut olan Symcad üç boyutlu vücut tarama cihazı ile gerçekleştirilecektir. Proje kapsamında ölçüm yapılacak kişi sayısı, yine istatiksel veriler doğrultusunda hesaplanarak, 12461 olarak ön görülmektedir. Bu sayı varyans bazında, erkek-kadın ve on farklı yaş grubu olarak dağıtılarak, ölçümler bu hedef doğrultusunda yapılacaktır. Ölçüm işleminin sonunda katılımcılara anket çalışması yapılarak, bu anket çalışması ile vücut yapılarına ve beden ölçülerine etki eden faktörler belirlenecektir. Proje süreci ön hazırlık, veri toplama, analiz ve dokümantasyon olmak üzere üç ana adımdan oluşmaktadır. Projenin toplam süresi 20 ay olarak ön görülmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı JEO-TEKSTIL AĞIRLIKLI YEŞILLENDIRME VE EROZYON KONTROL ÜRÜNÜ Ramazan ERDEM* Nilgün TÜLÜ* Genel Amaç: Bu proje İTA ve bir Türk KOBİ’nin ortak çalışmasıdır. Bu araştırma ve geliştirme projesinin asıl amacı aynı / daha yüksek kalitede ve daha uygun maliyetlerde üretilebilecek ürünleri Türkiye de üretip ithalatı azaltmak ve Turk ekonomisine pozitif bir katkı sağlamaktır. Bu sayede Türk Tekstil sektörünün ekonomik gelişimini artırmak ve yeni ulusal ve ulusarası pazarlarda rekabetini artırmak amaçlanmaktadır. Amaç: Bu projeyle toprak erozyonu uygun maliyetli bir metotla uzun süreli bir biçimde engellenmek amaçlanmaktadır. Ayrıca tekstil atık liflerinin ve geri dönüşümü yapılabilecek liflerin yeniden değerlendirilmesi bu vesileyle söz konusu olacaktır. Dayanak: Toprak erozyonu günümüzün önemli sorunlarından biridir. Bu sorun aynı zamanda dolaylı yoldan da olsa küresel ısınmayı etkileyen faktörlerden biridir. Erozyonla beraber büyük bir sorunda orman yangınlarından sonra ortaya çıkan ekolojik dengesi bozulmuş alanlardır. Bu ölü alanları yeniden canlandırmak ve yeşillendirmek / ağaçlandırmak çok uzun zaman almaktadır ve bu çok zahmetli bir çalışmadır. Yeşil alanların yok olması küresel ısınmayı desteklemektedir. Bu çalışma bu ölü alanları tekrar hayata döndürmek için uygun bir ortam yaratacak uygulamaları ortaya çıkaracaktır. Ürüne kazandırılacak farklı özelliklerle kullanım alanları ve yararları artırılabilir. Bunlardan biri evsel atık alanlarının hacminin azaltılmasına yardımcı olmaktır. Ürünün ana kullanım alanı topraktaki su ve rüzgar erozyonunu engelleyerek yeşil alan oluşumunu desteklemektir. Üretim Yöntemi: Ürün geleneksel komposit üretim yöntemleriyle üretilebilir. Ürün reçine, artık / geri dönüştürülebilen ve/veya polipropilen lif ve istenen özelliğe uygun olarak eklenebilecek bir hammaddeden oluşacaktır. Ürünün çevre dostu bir malzeme olması öngörülmektedir. * (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Sonuç: Bu inovatif ürün çevre ve orman endüstrilerine, karayolu ve baraj yapım endüstrilerine, spor ve en önemlisi erozyon önleme çalışmalarına büyük bir fayda sağlayacaktır. Ürünün uygulama yöntemi kolay olacağı gibi, kısa sürede geniş alanları kaplama olanağını uygulayıcıya verecektir. Uygun maliyetli olduğunun öngörülmüş olması geniş alanların erozyon problemini çözmekte tercih sebebi olacağı gerçeğini ortaya koymaktadır. Uygulama alanları genişlemeye açık ve pazar istekleri ve ihtiyaçları doğrultusunda geliştirilebilecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KONFEKSIYON IŞLETMELERINDE MALZEME IHTIYAÇ PLANLAMA (MRP) VE KURUMSAL KAYNAK PLANLAMANIN (ERP) YAYGINLAŞTIRILMASI Ramazan ERDEM* Selen ÖNDER* Türkiye ihracatında yaklaşık % 10’ luk bir paya sahip olan hazır giyim sektörü genel olarak yeniliklere pek olumlu yaklaşmayan, mevcut teknolojileri ile kalmayı tercih eden bir sektördür. Oysa yeni teknolojilerin konfeksiyon işletmelerinde özellikle de KOBİ’ lerde yaygın olarak kullanılır duruma getirilmesi sektörü canlandırarak, ihracat payını daha da arttıracaktır. Konfeksiyon işletmelerinde zaman son derece önemli bir unsurdur. Özellikle son dönemde müşteriler çok kısa terminlerle çok fazla çeşitte (modelde) üretim beklemektedirler. Bu durum zaman ve malzeme kayıplarını en aza indirgemeyi, hatta ortadan kaldırmayı gerektirmektedir. Bilgisayar destekli malzeme ihtiyaç planlama (MRP-Material Requirement Planning) ve kurumsal kaynak planlama (ERP-Enterprise Resource Planning) sistemlerinin konfeksiyon firmalarında yaygın hale getirilmesini hedef alan proje ile firmaların verimliliklerinin de önemli ölçüde artırılması planlanmaktadır. Bu program ile malzeme tedarikçi, fason takipçi ve müşteri arasında bir iletişim ağı kurularak, üretim&malzeme&stok takipleri daha doğru verilerle yapılabilecek, dolayısı ile meydana gelebilecek aksaklıklar önceden saptanabilecektir. Herhangi bir sistem üzerinden takibin olmadığı firmalarda her personel kendince hazırladığı tablolar ile yetersiz ölçüde takip yapmakta, birimler arasında bilgi eksikliği ya da kaybı olmaktadır. Oysa bu proje ile satın alma, malzeme girişçıkış takip, üretim maliyetleri, üretim aşamaları gibi pek çok işlem tek bir sistem üzerinden takip edilebilmekte, firma içindeki konu ile ilgili her eleman bu bilgileri güncel olarak görebilmektedir. (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 * 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu sistem ile zaman kayıplarının ve gereksiz malzeme stoklarının ortadan kaldırılması, gerektiğinden fazla malzeme sipariş edilmesinin engellenmesi planlanmaktadır. Proje kapsamında MRP ve ERP yazılım firmaları ile ortaklaşa hareket edilerek, öncelikle firmaların mevcut düzenleri incelenecek, iyileştirme yapılması gereken yerler belirlenecektir. Belirlenen ihtiyaçlar doğrultusunda iyileştirmeler yapılarak, sistemin firma ile entegre edilmesi sağlanacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İNTERNET ÜZERINDEN KIŞIYE ÖZEL ÜRETIM PROJESI Ramazan ERDEM* Selen ÖNDER* Bilindiği gibi giyim alışverişi yapmak için mağazalara gitmek çok vakit almaktadır. Ayrıca kendimize ait standart ölçülerimiz olmadığı için vücudumuza tam olarak uyan kıyafeti bulana kadar harcadığımız zaman ve emek de oldukça fazladır. Özellikle de çalışan kişiler için bu süreç daha zahmetli olmaktadır. Bu düşüncelerden yola çıkarak, giyim alışverişini istediğimiz saatte, kendimize en uygun şekilde yapabilmemizi sağlayacak bir web portalı geliştirmeyi planlamaktayız. Hazırlanacak olan web portalı kişilerin kendi tasarımlarını yapmalarını sağlayarak, kişilere kumaşlarını, aksesuarlarını istedikleri şekilde seçebilme imkanı tanıyacaktır. Kurulacak olan internet ağı en son teknolojik gelişmelerle paralel olarak yürütülecektir. Sistem üzerinden giysi satın almak isteyen bir kişi üyelik bilgilerini girdikten sonra bir defaya mahsus olmak üzere beden ölçülerini sisteme tanıtarak (ilerleyen zamanlarda ölçülerinde değişiklik olursa revize etme imkanı olacaktır), kendi profiline uygun sanal bir manken oluşturacaktır. Daha sonra sisteme üye olan hazır giyim firmalarının oluşturmuş olduğu listelerden istediği giysi grubunu seçecektir. Kumaş firmalarının mevcut stoklarından kumaşı belirleyerek ya da istediği kumaş dizaynını kendi yaratarak ilgili firmalara kumaş bilgisini geçtikten sonra, aksesuarlarını da yine sistem üzerinde kayıtlı aksesuar tedarikçilerinin listelerinden seçebilecektir. Tüm bilgiler firmalara ulaştıktan sonra firmalar arasındaki koordinasyon süreci başlayacaktır. Kumaş ve aksesuarlar hazırlanırken diğer taraftan kişinin kalıpları hazırlanacak, kalıplar sanal ortamda birleştirilerek giysi haline getirilecektir. Sanal olarak oluşturulan giysi kumaş ve aksesuarlarla birleştirilerek yine sanal ortamda siparişi veren kişiye giydirilecek, kişinin giysiyi üç boyutlu denemesi sağlanacaktır. Dolayısı ile ölçülerde ya da kumaşın giysi ile uyumunda problem (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 * 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı varsa bu en baştan saptanabilecektir. Mevcut değişiklikler vakit kaybetmeden yapılarak, revize hali sanal ortamda kişi üzerinde tekrar denenecektir. Üç boyutlu denemeden sonra sipariş onaylanırsa hemen üretim başlatılacak, giysi tamamen bittikten sonra en kısa sürede kargo ile müşteriye ulaştırılacaktır. Yukarıda bahsedilen aşamalardan da anlaşılacağı üzere amaç, kişiye özel tasarımlarla kişiye özgü üretim yapmak, müşteri memnuniyetini arttırmaktır. Bütün bu çalışmalar hem zaman kayıplarını hem de üretim maliyetlerini azaltarak, üreticiler ve tüketiciler açısından son derece fayda sağlayacaktır. Sistemin yapılanmasında pek çok paydaş görev alacaktır. Bunlardan ilki bir yazılım firmasıdır ki bu firma tüm sistemi yönetecektir. Üretim aşaması ile ilgili olarak hazır giyim firmaları, kumaş ve aksesuar tedarikçileri, nakış ve baskı firmaları, üç boyutlu taramayı ve üç boyutlu giydirmeyi yapabilen yazılım firmaları, biten mamulü tüketiciye ulaştıracak lojistik firmaları gibi pek çok firma sistem içerinde yer alarak koordine bir şekilde çalışacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SOLAR LIF ÜRETIMI VE TICARILEŞTIRILMESI Ramazan ERDEM* Nilgün TÜLÜ* Genel Amaç (Sosyal Amaç): Bu proje İTA Ar&Ge merkezinin koordinatörlüğünde, bir üniversitenin ve bir Türk Tekstil Kobi’sinin ortaklığıyla yapılmaya adaydır. Bu sayede üniversite-sanayi işbirliğini de sağlamak amaçlanmıştır. Bu araştırma ve geliştirme projesinin asıl amacı aynı / daha yüksek kalitede ve daha uygun maliyetlerde üretilebilecek ürünleri Türkiye de üretip ithalatı azaltmak ve Turk ekonomisine pozitif bir katkı sağlamaktır. Bu sayede Türk Tekstil sektörünün ekonomik gelişimini artırmak ve yeni ulusal ve ulusarası pazarlarda rekabetini artırmak amaçlanmaktadır. Amaç: Bu projenin amacı solar enerjiyle elektrik üretimini hemen her yüzeyde mümkün kılmaktır. Günümüzde kullanılmakta olan solar hücreler dediğimiz yapılar yeterince elastik olmadığı için kullanım alanları çok kısıtlı olmakta ve maliyeti yüksek olduğu için kullanımı yaygınlaştırılamamaktadır. Bu amaçla yola çıkarak güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirecek yapıda lifler üretmek bu sıkıntıyı ortadan kaldırmaya aday görünmektedir. Solar enerjiyi üretecek katmanlı lifler solar enerji üretiminde uygulama alanlarını artırıyor, ve daha ulaşılabilir hale getiriyor. Dayanak: Azalan fosil yakıtları, sera gazlarının artışı ve zararları ve hızla artan dünya nüfusu alternatif ve yeni enerji üretim tekniklerinin kullanımını neredeyse zorunlu hale getirmektedir. Günümüzdeki teknolojiler yeterince kullanıcı dostu ve her alanda uygulanabilir olmadığı gibi, aynı zamanda henüz yeterince uygun fiyatlarla pazarlanmıyor. Solar liflerin üretimi ile elektrik üretiminin uygulama alanları çok genişleyecektir. Solar lifler perdeler, şemsiyeler, hazırgiyim ürünleri, döşemelik kumaşlar, çadırlar, dizüstü bilgisayar çantaları, bilbordlar, bot, otomobil, uçak gibi araçların yüzeyinde kullanılabilir. * (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Üretim Tekniği: Lifin katmanlı yapısı nedeniyle özel bir extruder tekniği kullanılabilir. Ayrıca kullanılan hammadde değiştirilerek nanoteknolojik yapıda da üretilmeleri çok daha farklı kullanım alanları oluşturabilir. Lifin yapısında iletken bir metal veya benzeri bir material bulunmalıdır. Bunun dışıda izolasyonu sağlayacak şeffaf koruyucu bir yüzey ile kaplanmalıdır. Sonuç: Solar lifler dokuma ya da örme kumaş olarak üretildikten sonra istenilen şekilde kullanılabilecek hale getirilebilirler. İster cep telefonunu ve iPod’u şarj edebilecek bir ceket, ya da bir laptopu şarj edilebilen bir çadır yapılabilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı MININIMUM ÇAMUR ÜRETEN ALTERNATIF BIYOLOJIK ARTIMA TEKNOLOJISI Ramazan ERDEM* Nilgün TÜLÜ* Üretim ve sanayi tesislerinin, üretim aşamalarında gerçekleştirdikleri faaliyetler sonucunda oluşan atıksular, ilgili yönetmeliklerde belirtilen deşarj standartları içerisinde arıtılmalıdır. Endüstriyel nitelikli atıksuların arıtılması amacı ile dizayn edilen atıksu arıtma sistemleri, boyutları ve arıtma üniteleri; sanayi/sektör türü, üretim yöntemi, atıksu miktarı, atıksuyun kirlilik değerleri ve alıcı ortam türüne göre değişiklik göstermektedir Tekstil endüstrisinde kullanılan hammaddeler ve uygulanan işlemler sonucu değişik özellik ve miktarlarda atıksular oluşmaktadır. Özellikle son terbiye ve boyama-yıkama işlemleri sırasında kullanılan su miktarları ve ilave edilen katkı maddeleri ile oluşan atıksuların arıtılmasında problemler ortaya çıkmaktadır. Tekstil endüstrisi atıksularının arıtılmasında kimyasal oksijen ihtiyacı (KOI) ve renk giderimi başlıca amaç olmakta ve bu amaçla kimyasal ve biyolojik arıtma kombinasyonları kullanılmaktadır. Atıksulardan KOI giderimi amacıyla biyolojik aktif çamur sistemleri kullanılırken, renk giderimi için adsorpsiyon, filtrasyon ve kimyasal prosesler tercih edilmektedir. Yeni kurulan endüstriler ve gelişen çevre standartları ile sayıları gün geçtikçe artan atıksu arıtma tesislerinde dikkate değer miktarlarda arıtma çamuru oluşmaktadır. Arıtma Üniteleri dolayısı ile hem kimyasal çöktürme birimlerinde hem de biyolojik arıtma esnasında ortaya çıkan yoğun çamurun ortamdan uzaklaştırılması firmalar açısından sıkıntıya yol açmaktadır. Bu projenin amacı geleneksel tarzda Endüstriyel Arıtma yapan ve yoğun bir şekilde çamur üreten tesislerin aksine, alternative bir arıtma sistemi ile oluşan çamuru minimize etmektir. Bunun için hali hazırda var olan NFTI Teknolojisinin fabrikanın gereksinimlerine uygun olarak entegrasyonu kapsamında teknoloji dizaynı yapılır ve pilot bir unite ile sistemin çalışılabilirliğinin gözlemlendikten sonra, bu pilot ünitenin ana sisteme implementasyonugerçekleştirilir. * (ITA) İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştime Merkezi, Dis Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6, Cobancesme Yenibosna Istanbul, Tel - 009 0212 454 01 36 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Tamamen fiziksel ve biyolojik arıtma prensiplerine dayanan sistem, atık suyun ihtiva ettiği kimyasal eriyiklerin cinsine ve askıdaki katı madde miktar ve büyüklüklerine göre hem fiziksel filitrasyon aparatları ile hem de biyolojik arıtma kısmında bakteri kolonileri ile donatılır. Ön filitrasyon ve fiziksel arıtma birimlerinden geçen su, içerisindeki katı partiküllerden arınmış bir şekilde biyolojik arıtmaya (NFTI) yollanır. Arıtılan su, kullanım amacına uyun olarak çeşitli ‘post treatment’ ünitelerinden de geçirilerek kullanılacağı yerlere doğru yönlendirilir. Aşağıda yer alan grafikte şuan uygulanmakta olan örnek proses dizaynı gösterilmektedir. FIRST PRECIPIT ATION POND ULTRAFILTRATION EQUALIZATIO N POND SLUDGE TANKS TECHNOLOGY FINE FILTER COARSE FILTER FIRST ELEVATION TRUCKTOR DOMESTIC WATER POSTFILTRATION FACTORY 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr DISENFECTION UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL TERBİYESİNDE OZON KULLANIMI Doç. Dr. Hüseyin A.EREN* Prof. Dr. Pervin ANİŞ Dilek ÖZTÜRK Bu konu başlığı altında iki ana temada çalışmalar yapılması önerilmektedir. Bunlar: 1. Pamuk ağartmada ozon gazı kullanımı 2. Boyama atık sularının ozonlama yoluyla dekolorizasyonu ve tekrar kullanımı 1. Ozon Gazı ve Özellikleri Ozon (O3) oksijenin üç atomlu bir allotropudur ve 2.07 V oksidasyon potansiyeline sahiptir. Bu değer tekstil sektöründe en yaygın kullanılan oksidasyon maddelerinden hidrojen peroksitin 1.77 V olan oksidasyon potansiyelinden daha yüksektir. Endüstriyel olarak ozon eldesi için başlıca iki metot 185 nm’de UV kullanımı ve “Corona Discharge” olarak bilinen dielektrik metottur. Ozonun yarı ömrü suda 20C’da 20 dakika, havada ise 3 gündür. Ozonun sudaki çözünürlüğü gaz fazındaki ozonun konsantrasyonu ve sıcaklık ile doğru orantılı olarak değişmektedir (1, 2). Ozon; kağıt endüstrisinde odun hamurunun ağartılması, atık suların temizlenmesi ve toksik atıkların giderilmesi, gıda sanayisi sularının dezenfeksiyonu ve otel odaları, gemiler, arabalar ve yangın dumanına maruz kalmış yapılarda hava temizliği ve koku giderimi amacıyla kullanılmaktadır. Ozon havuzların dezenfeksiyonunda da kullanılmaktadır. Tekstil sektöründe ozon denim yıkamasında endüstriyel kullanım bulmuştur (3). 2. Tekstilde Ozonla İlgili Deneysel Çalışmalar 2.1. Tekstilde Boyama Atık Sularının Dekolorizasyonu ve Geri Kazanımı Tekstil endüstrisinde kumaş boyama kuruluşlarının boyama suları, çevresel açıdan önemli sorunlara yol açar. Çok çeşitli organik madde, ağır metal, çözünmüş tuzlar, renk, bulanıklık içeren ve değişen pH’ larda dış ortama verilen atık sular, * Uludağ Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa, aksel@uludag.edu.tr, 0224-2942055 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı birinci derece arıtma ihtiyacı duyulan atıklardır. Boyarmadde moleküllerine, kumaşın türüne ve boyarmaddenin özelliğine göre çeşitli yardımcı maddelerin ilave edilmesi, arıtma işlemlerini daha da güçleştirmektedir. Bu maddeler uzun, aromatik halka, çift bağ ve değişik fonksiyon grupları taşımaları nedeniyle biyolojik ayrışabilirlikleri az olan, dayanıklı ve kalıcı kimyasal maddelerdir. Tekstil endüstrisinde oluşan atıkların giderilmesi üretimde ve deşarj noktasında alınacak önlemlerle gerçekleştirilebilir. Bu önlemler; üretim içinde atık suların azaltılması ve geri kullanımı; deşarj noktasında, atık suların gereken derecede arıtılarak kanalizasyona ya da ortama verilmesidir. Ozon kullanımıyla atıksuların renginin giderilmesi esnasında hem dekolorizasyon + organik kirlilikte azalma sağlanmakta hem de rengi giderilen atıksuyun yeniden kulanım imkânları doğmaktadır. (2, 4-6) 2.2. Pamuklu Kumaşların Ozonla Ağartılması Çalışmaları Ozonun oksidatif bir madde ve aktif oksijen kaynağı olması, pamuklu kumaşların ve ürünlerin ön terbiye aşamalarından ağartma işlemlerinde hipoklorit, klorit ve hidrojen peroksite alternatif olmasını sağlamıştır. Ozonun diğer ağartıcı kimyasallara göre artık madde açığa çıkarmaması, çevreye zararlı olmaması, diğer maddelere nazaran kumaşa daha az zarar vermesi açısından tekstil ön terbiye proseslerinde kullanımı oldukça avantajlıdır. Yıkamaların ve ağartmaların ozon takviyeli yapılması, enerji ve su tasarrufu sağlamakta, yıkama kimyasallarının kullanımını düşürmekte, yıkama tekrarlarını azaltmakta ve proses sürelerini kısaltmaktadır. Mevcut sistemlerin elimine edilerek ozonlamayla ağartma yapılması veya ozonlamayla mevcut sistemlerin kombine edilmesi, eski yöntemlere alternatif teşkil etmektedir. Ozonlama işlemlerinin, diğer ağartma işlemlerine göre daha ekonomik sonuçlar verdiği ve çok daha ekolojik olduğu gerçeği, bu alandaki çalışmaların artması ve işletmelerin ağartma proseslerinin değiştirilmesinde temel neden teşkil edecektir. (7, 8) 2.3. Poliester Kumaşların Boyama Sonrası Ozonla Temizlenmesi Tekstil, çevre ve kimya alanındaki bilim adamları tekstil atık sularının ozonlama yoluyla renk giderimi üzerine bir çok çalışma yapmışlardır. Tekstil atık 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sularının oksidatif yolla renk gideriminde renkli bileşiklerin parçalanarak renksiz küçük parçalara ayrılması esastır, aslında bu tanım poliesterin haslıklarını geliştirmek için yapılan ard işlemlerin tanımına tam olarak uymaktadır; orada da lif yüzeyindeki boyarmadde renksiz küçük parçalara ayrılmaktadır. Dolayısı ile ozonlama poliestere ve rengine zarar vermemesi durumunda ard işlem olarak uygulanabilir. Bu konuda literatürde iki yayın vardır; 2006 ve 2007 yılında yayınlanan çalışmalarımızda bu konu araştırılmış ve çarpıcı sonuçlara ulaşılmıştır, öyle ki belirli bir ozon dozunda oda sıcaklığında temiz suda 1 dakikada, boyama atık suyu içerisinde 3 dakikada redüktif yıkamayla özdeş haslıklara ulaşılmış (laboratuar şartlarında) ve renkte ve mukavemette kayıp yaşanmamıştır. (9,10). 3. Kaynaklar: 1. www.ozoneapplications.com 2. Strickland, A.F., Perkins, W.S., Decolorization Of Continious Dyeing Wastewater by Ozonation, Textile Chemist and Colorist, 1995, 27(5), 11-15. 3. www.ozonmarine.com 4. Eren, H.A. ve Anis, P. 2006 Tekstil Boyama Atıksularının Ozonlama İle Renk Giderimi, Uludag Üniversitesi, Müh-Mim.Fak. Dergisi, 11(1): 83-91. 5. Eren, H.A. , P. Kurcan ve Anis, P. 2007 Boyamada Kullanılan Yardımcı Kimyasal Maddelerin Reaktif Boyama Atık Sularının Ozonlanmasına Etkileri, Uludag Üni. MühMim.Fak. Dergisi, 12(2): 53-59 6. Perkins, W., Walsh, W., Reed, E., Namboodri, G. 1995. A Demonstraion of Reuse of Spent Dyebath Water Following Color Removal with Ozone. Textile Chemist and Colorist, 28(1): 31-37. 7. Eren, H.A., Anis, P., 2007, Ozone Application Studies In Textile Finishing, 6 th International Conference-TEXSCI, June 5-7 Liberec, Czech Republic. 8. Eren, H.A., Aniş,P., Yılmaz,D., Kirişçi,Ş., 2008. Pamuğun Ağartılmasında Lakkaz, Ozon ve Hidrojen Peroksitin Kombine Kullanımı, Uludağ Üniversitesi, Bursa. 9. Eren, H.A., 2007. Simultaneous Afterclearing And Decolorisation By Ozonation After Disperse Dyeing Of Polyester, Coloration Technology, 123, 224–229. 10. Eren, H.A., 2006. Afterclearing By Ozonation: A Novel Approach For Disperse Dyeing Of Polyester, Coloration Technology, 122, 329–333. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı BOR BİLEŞİKLERİ İLAVE EDİLEN ve ATIK SENTETİK LİFLERLE TAKVİYELENDİRİLEN BETON KİRİŞLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Yrd. Doç. Dr. Remzi GEMCİ* Araş. Gör. Gamze GÜLŞEN* ÖZET Çalışmada; Kahramanmaraş Tekstil Fabrikalarından elde edilen polyester lif atıkları ve bor bileşikleri ile takviyelendirilen betonlardan üretilen kirişlerin mekanik özellikleri araştırılacaktır. Çalışmada polyester liflerinin beton matrisine ilavesi ile kirişin, eğilme ve çekme özelliklerinde önemli bir iyileşme sağlaması ve tekstil fabrikalarından açığa çıkan atık liflerin değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Numuneler, farklı oranlardaki sentetik lif atıkları ile takviyelendirilmiş ve numuneler içerisine bor bileşiklerinden borik asit, boraks ve çinko borat farklı oranlarda ilave edilecektir. Atık sentetik lif takviyesinin eğilme dayanımında iyileşme sağlayacağı, bor bileşikleri ilavesinin ise yanmaya karşı dayanım sağlayacağı düşünülmektedir. GİRİŞ Çokça kullanılan yapı malzemelerinden biri olan beton, büyük basınç kuvvetlerini taşıyabilmesi özelliği ile bilinir. Buna karşın, çekme etkisi altındaki davranışı zayıftır (Esen, 1996). Beton yarı gevrek bir malzeme olduğundan çekme dayanımı düşüktür ve betonarme yapıların projelendirilmesinde dikkate alınmaz. Betonun basınç altındaki davranışı üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır. Ancak, betonun kırılma davranışının daha iyi anlaşılması ve çekme ile ilgili özeliklerinin ve kırılma parametrelerinin belirlenmesi için daha fazla bilgiye gereksinim vardır (Taşdemir ve ark., 1996). Betonun dayanımı ve diğer mekanik özellikleri çeşitli katkı maddeleri yardımıyla iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Katkı maddeleri olarak değişik kimyasalların yanı sıra çeşitli türlerde çelik lifler de kullanılmaktadır. Beton basınç dayanımı arttıkça, betonun kırılması sırasında bağıl olarak daha az enerji yuttuğu bilinmektedir. Betona çelik lif katkısı yapıldığında ise, daha yüksek enerji yutma kapasitesine sahip, kırılma anında daha sünek davranış sergileyebilen ve çatlama * Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı riski daha düşük olan malzemeler ortaya çıkmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı da çelik lifli betonlara talep giderek artmaktadır (Altun ve ark., 2006). Betonun çekme gerilmesi, basınç gerilmesinin yaklaşık onda biri kadardır. Betonun düktilitesini ve çekme dayanımını arttırmak için betona çelik çubuklar yerleştirilmektedir. Bununla beraber yalın betonun çekme dayanımı, çatlak direnci, aşınma ve darbe dayanımı, tokluk gibi mekaniksel özelliklerini geliştirmek için içerisine lifli malzemeler katılmaktadır. Lifli beton, donatısız betondan farklı fiziksel özelliklere sahip kompozit bir malzemedir (Çivici, 2006). Lifler beton matrisi içerisinde genellikle sürekli veya süreksiz rastgele dağılmakta, betonda mikro donatı vazifesini görüp çatlakların fazlaca gelişmesini engellemektedir. Lifli betonun en önemli mekaniksel özelliklerinden birisi, enerji yutabilme kapasitesidir. Tokluk olarak da adlandırılan bu özellik, yük-sehim eğrisinin altında kalan alan ile ifade edilir. Çatlak direnci, düktilite ve darbe direnci gibi birçok malzeme özelliği enerji yutabilme kapasitesi ile ilişkilidir. Artan kullanımı nedeni ile yapı dünyasında yerini alan lifli betonlar üzerine çalışmalar, son yıllarda yoğunluk kazanmıştır. Betona yeni özellikler kazandırmak ve bazı özelliklerini de belirgin olarak iyileştirmek için içerisine çelik, cam ve polipropilen lifler yanında kimyasal ve puzalanik katkı maddeleri de katılmaktadır (Yeğinobalı, 2003; Esen, 2003). Betonlarda kullanılan lifler, çekme ve eğilme dayanımını arttırmakta, rötre çatlaklarını ise önemli ölçüde azaltmaktadır (Şimşek ve ark., 2005; Esen ve Yılmazer, 2008). Dayanım, süneklik ve dayanıklılık gibi özelliklere sahip malzeme arayışı, lifli ve yüksek performanslı beton gibi malzemelere olan ilginin artmasına neden olmuştur (Do ve ark., 1993; Singh ve Kaushik, 2003). Bu tür malzemelerin kullanım alanları gün geçtikçe artmakta ve kompozitlerin özeliklerini geliştirmek için önemli adımlar atılmaktadır (Ezeldin ve Shiah, 1995; Wu ve Li, 1999). Projede numuneler içerisine bor bileşikleri katılacaktır. Kökeni Buraq/Baurach (Arapça) ve Burah (Farsça) kelimelerinden gelen ağırlıklı olarak metalimsi davranış gösteren Bor (B) elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur. Periyodik tabloda 3A olarak bilinen grubun en üstünde bulunmaktadır. Asla doğada tek başına bulunmaz ve her zaman oksijen ile birleşik haldedir. İlk olarak Fransız Kimyacı Gay-Lussac ve İngiliz kimyacı Humphry DAVY tarafından 1808’ de keşfedilmiştir. Daha sonra Henri MOISSAN boroksitin magnezyum ile indirgenmesi ile %86 saflıkta bor üretmiştir. 1909’ da WEINTRAUB BCl3’ ün elektrik arkında bozunması ile % 99 saflıkta bor elde etti. Borun birkaç farklı allotropu vardır. 19 Şubat 2009, Bursa En iyi bilinenleri amorf bor, alfa rombohedral bor, beta www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı rombohedreal bor. Bunun dışında 4 tetragonal şekli daha vardır fakat bunlar küçük miktarlarda azot ve karbonla stabilize edilebilir (Anon, 1995; Anon, 2003; Kiraz ve ark., 2005). Tablo 1.1.’de bor elementinin özellikleri görülmektedir. Tablo 1.1. Bor elementinin özellikleri (Anon, 1995; Anon, 2003). Özellik Değeri Atom numarası 5 Elektron yapısı 1s22s2p1 Atom ağırlığı (g) 10.811+0.003 Ergime noktası (°C) 2076–2300 Buharlaşma sıcaklığı (°C) 3927 (2550 sübl.) Isıl genleşme katsayısı (25 – 1050 °C arası, 5X106 – 7X106 1 °C için) Mikro sertliği (HV) 49000 Knoop sertliği (HK) 2100 – 2580 Mohs sertliği (elmas – 15) 11 Vickers sertliği (HV) 5000 3 Yoğunluğu (g/cm ) Amorf 2.3 Tetragonal 2.31 á-romboheral 2.35 sıvı fazda 2.99 katı fazda 2.13 Kimyasal olarak ametal bir element olan kristal bor, normal sıcaklıklarda su, hava ve hidroklorik/hidroflorik asitler ile soy davranış göstermekte olup sadece yüksek konsantrasyonlu nitrik asit ile sıcak ortamda borik aside dönüşebilmektedir. Öte yandan yüksek sıcaklıklarda saf oksijen ile reaksiyona girerek bor oksit (B 2O3), aynı koşullarda nitrojen ile Bor Nitrit (BN), ayrıca bazı metaller ile magnezyum borit (Mg3B2) ve Titanyum Diborit (TiB2) gibi endüstride kullanılan bileşikler oluşabilmektedir. Bor tabiatta serbest olarak bulunmaz. Yer kabuğunda toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunan kristal ya da amorf yapıdaki bor miktarı ortalama 10 ppm mertebesindedir. Doğada, kütle numaraları 10 (%19,8) ve 11 (%80,2) olan iki kararlı izotopun karışımı şeklinde bulunmaktadır. Bor elementi, doğada değişik oranlarda bor oksit (B2O3) ile 150'den fazla mineralin yapısı içinde 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yer almasına rağmen; ekonomik anlamda bor mineralleri kalsiyum, sodyum ve magnezyum elementleri ile hidrat bileşikleri halinde teşekkül etmiş olarak bulunurlar ve bu elementlerine göre sınıflandırılırlar. Bor minerallerinden ticari değere sahip olanları; Tinkal, Kolemanit, Üleksit, Probertit, Borasit, Pandermit, Szaybelit, Hidroborasit ve Kernit’tir. Bor madenleri topraktan çıkarıldıktan sonra, yıkanıp ve kırılıp kullanıma hazır duruma gelebilmektedir (Anonim, 2003). Şekil 1.1’de borun kristal yapısı gözükmektedir. Şekil 1.1. Borun kristal yapısı (Anon, 2007a). Bor cevherlerinin yapılarındaki kil bileşiklerinin arındırılması için uygulanan zenginleştirme işlemi tanımlanmaktadır. ile elde edilen konsantre ürün ham bor olarak Bor mineralleri ham bor ve/veya öğütülmüş ham bor halinde piyasaya sanayi girdisi olarak çok sınırlı alan ve miktarlarda (%10’u kadar) sunulabilmekte, geriye kalanı ise genel olarak ara ürün olarak nihai ürün üretiminde girdi olan rafine bor bileşiklerine dönüştürüldükten sonra da kullanılabilmektedirler. Ham ve rafine ürünler dışında genellikle yüksek teknoloji gerektiren metotlar ile rafine bor ürünleri kullanılarak dünyada ticari olarak üretilen ve değişik kullanım alanları olan 175 civarında Bor Sektöründe nihai ürün olarak da sınıflandırılan “Özel Bor Bileşikleri” mevcuttur. Bu özel bor bileşiklerin her biri farklı sektörlerde belirli amaçlar için kullanılmaktadır. Bor, bor alaşımları, bor tuzları ve organometalik bor kompleksleri ya kendi başlarına ileri teknoloji malzemesidirler ya da başka maddelere katılarak onlara ileri teknoloji malzemesi özelliği kazandırırlar. Bu ürünlerden en yaygın kullanım alanlarına sahip olanlarını; Susuz Borik Asit (Bor Oksit), Sodyum Bor Hidrür, Potasyum Bor Hidrür, Boranlar, Metal Borürler, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Disodyum Oktaborat Tetrahidrat, Bor Triklorür, Çinko Borat, Metalik (Elementel) Bor, Ferrobor, Bor Karbür, Bor Nitrür ve Bor Fiberleri olarak sıralayabiliriz (Anon, 2003). Bor; Askeri ve zırhlı araçlarda malzemeye zarar vermeden sertlik ve dayanıklılık sağladığı için zırh plakların, seramik plakların yapımında, silah namlularında, Cam sanayiinde; camın ısıyla genleşmesini önemli ölçüde indirgediği ve titreşim, yüksek ısı ve ısı şokuna karşı dayanıklılık sağladığı için cam üretiminde, Elektronik ve bilgisayar alanında; bahsettiğimiz dirençsizlik sağlaması ve ısı problemini ortadan kaldırması nedeniyle mikroçip, LCD ekran, CDsürücü, akım levhaları, fiber optik kablo, yarı iletken, dielektrik malzeme, kondansatör, batarya üretiminde, Enerji sektöründe; güneş enerjisi depolanması ve güneş pilleri koruyucusu olarak, Fotoğrafçılık ve görüş sistemleri alanında; yine sağlamlık artırıcı olması nedeniyle kamera, mercek ve dürbün imalatında İlaç ve kozmetik alanında; mikrop öldürücü özelliğinden ötürü dezenfekte edici, diş macunu, lens solüsyonu, kolonya, parfüm, şampuan yapımında İletişim alanında; iletkenlik ve koruyucu özelliğinden dolayı cep telefonları, modemler, televizyonları üretiminde, İnşaat sektöründe; mukavemet artırıcı ve izolasyon amaçlı, Kağıt sanayiinde beyazlatıcı olarak, Kimya sektöründe; kimyasal indirgeme işleminde, elektrolit işlemler, flatasyon ilaçları, banyo çözeltileri, katalistler, atık temizleme amaçlı, petrol boyaları, yanmayan ve erimeyen boya, tekstil boyaları yapımında, yapıştırıcı, soğutucu kimyasal yapımında, korozyon önleyici, mürekkep, pasta ve cilaları, kibrit, kireç önleyici, dezenfektan sıvılar, sabun, toz deterjan, Ahşap malzeme koruyucusu, boya ve vernik kurutucusu, Makine sanayiinde; manyetik cihazlar, zımpara ve aşındırıcılar kompozit malzemeleri, Metalürji alanında; kaplama sanayiinde, elektrolit olarak, paslanmaz ve alaşımlı çelik, sürtünmeye ve aşınmaya dayanıklı malzeme, kaynak eloktrotları, metalürjik flaks, refrakterler, briket malzemeleri, lehim, döküm 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı malzemelerinde katkı maddesi olarak, kesiciler kompozit malzemeler, zımpara ve aşındırıcılar, Nükleer sanayiinde; reaktör aksamları, nötron emiciler, reaktör kontrol çubukları, nükleer kazalarda güvenlik amaçlı ve atık depolayıcı, Otomobil sanayiinde; hava yastıklarında, hidroliklerde, plastik aksamlarda, yağlarda ve meal aksamlarda, ısı ve ses yalıtımı sağlamak amacıyla, Spor malzemelerde; kayak aksamlarında, tenis raketlerinde, oltalarda, darbe koruyucularda, Tarım sektöründe; biyolojik gelişim ve kontrol kimyasalları, gübre, böcek öldürücülerde, Tıp alanında; osteoporoz tedavisinde, alerjik hastalıklarda, psikiyatride, menopoz tedavisinde, BNTC terapi yöntemiyle beyin kanseri tedavisinde, manyetik rezonans görüntüleme cihazlarında, Uzay ve Havacılık sanayiinde; sürtünmeye-aşınmaya dayanıklı malzemeler, roket yakıtı, uydular, uçaklar, helikopterler, balonların yapımında kullanılmaktadır (Serpek, 2003). Tablo 1.2.’ de son kullanım alanlarına göre bor tüketim miktarı görülmektedir. Tablo 1.2. 1997 yılı son kullanım alanlarına göre Bor tüketimi 103 ton (Anon, 2003). Kullanım alanı Kuzey Güney Batı Doğu Asya Afrika Amerik Amerik Avrupa Avrupa Pasifik O. a a 168 16 97 8 13 * 302 67 39 7 16 31 1 161 51 32 55 16 25 * 179 Seramik 13 37 69 12 30 1 162 Tarım 17 14 14 2 11 * 58 Deterjan 21 5 242 8 4 * 280 Diğer 84 37 208 18 30 * 377 Toplam 421 177 692 78 141 2 1511 Yalıtım cam Toplam Doğu elyafı Tekstil cam elyafı Borosilikat cam * Yarım birimin altında 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bor kendisinin oksit olması, ergime ısısının 2300˚C olması nedeniyle yanmaya karşı oldukça dayanıklıdır. Bu özelliğinden dolayı yanmayı önleyici ve geciktirici madde olarak kullanılır veya bu özellikteki maddelerin içerisine değişik oranlarda katılır. Özellikle, çinko borat, boraks, amonyum florborat ürünleri olan yangın önleyiciler antimuan trioksit ile birlikte kullanılmakta olup dumanın emilme hızını uzattığı, kor halindeki ateşi çabuk bastırdığı için daha üstün bir mamuldür. Ancak maliyetleri, (Alümina trihidrat, magnezyum hidroksit) bileşimli olan yangın önleyicilere nazaran daha yüksektir (Anon, 2007b). Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşı dayanıklılık sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklaştırırlar ve oluşan kömürün yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler. Ateşe dayanıklı madde olarak selülozik yalıtım maddelerinin kullanımı borik asit talebinin artmasına yol açmıştır. A.B.D.'de kullanılmakla birlikte, son yıllarda çok fazla yaygınlaşmamıştır. Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek artan oranlarda kullanılmaktadır. Bu amaç için kullanılan bor bileşiklerinin başında çinko borat, baryum metaborat, borfosfatlar ve amonyum floroborat gelir (Anon, 2007a). Çalışmada borlu bileşiklerden; borik asit, boraks ve çinko borat kullanılacaktır. Borik Asit: Bor bileşikleri içinde bor yüzdesi en fazla olan bileşik bor oksit’tir. Borik asitin iki aşamada dehidrasyonu yöntemiyle, önce borik asit suyunu kaybederek metaborik asite dönüşmesi, daha sonra metaborik asit dehidrasyona uğrayarak bor oksidi oluşturmasıyla, üretilmektedir. Susuz borik asit olarak ta bilinen bor oksit, en derişik bor kaynağı olarak, bir çok özel bor kimyasallarının üretiminde ağırlık olarak % 56,28 B2O3 içeren borik asit (H3BO3) yerine proses sırasında ürünün kalitesini etkileyen su buharı çıkmaması nedeniyle kullanılmaktadır (Anon, 2003a). Borik asit, borik oksitin hidrate yapıları olarak gözlemlenebilir. Trihidrat (B2O3·3H2O veya H3BO3) (ortoborik asit) ve monohidrat (B2O3·H2O veya HBO2) (metaborik asit) şeklinde bulunabilir. Piroborik asit veya tetraborik asit de literatürde bazen görülür (Kiraz ve ark., 2005). Bir sulu çözeltideki borik asit kokusuz, beyaz bir haldedir. Borik asidin suda çözünmesini KCl, KNO3, RbCl, K2SO4, Na2SO4 gibi bileşikler arttırır. Hâlbuki LiCl, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NaCl eklenmesi azaltıcı etki yapar. Borik asit özellikle kompleks oluşturmada kullandığımız, polihidrik alkollerle tepkimeye girer. Mannitol gibi bir kompleksleştirici ajanın olması, borik asitin asiditesini arttırır. Böylece asitin fenolftalein indikatörlüğünde titrasyon yapılabilir. Borik asit metaborat anyonu oluşturmak için güçlü bazlarla tepkimeye girer. B(OH-)4 Ayrıca alkollerle borat esterlerini oluşturur. Yine florür iyonu ile tetrafloroborik asit ve hidroflorik asitle de trifloroborik asit vermek üzere tepkimeye girer ( H(F3BOH). Bu ürün indirgenmiş basınçlarda destile edilebilir (Kiraz ve ark., 2005). Borik asit endüstriyel olarak borat ve brineden üretilir. Boraks, kolemanit, kernit, askarit, uleksit, hidroborasit gibi alkali ve toprak alkali metal boratlar mineral asitlerle borik asit oluşturacak şekilde tepkime verirler. A.B.D’de genel olarak sodyum borat minerallerinden yapılır. Avrupa’da ise Türkiye’den alınan kolemanit minerali kullanılır. Rusya ise genelde magnezyum boratları borik asit yapmada kullanır (Kiraz ve ark., 2005). Boraks (Tinkal): Boraks, evaporitik ortamlarda oluşan bir mineraldir. Tuzlu göl sularının evaporasyonu ile oluşur. Karbonatlar, sülfatlar ve halit gibi diğer evaporasyon mineralleri ile birlikte bulunur (Anon, 2007c). Renksiz ve saydam olmasına rağmen, bileşimindeki çeşitli safsızlıklar nedeniyle pembe, sarımsı, gri renklerde bulunabilir. 1,7'dir. B2O3 içeriği %36,5'dir. Sertliği 2-2,5, özgül ağırlığı Tinkal çabuk bozunarak suyunu kaybederek tinkalkonit'e dönüşebilir. Kille ara katkılı tinkalkonit ve üleksit ile birlikte bulunur. Kimyasal bileşimi, Na2B4O7.10H2O şeklindedir (Anon, 2007b; Anon, 2007c). Şekil 1.2. Boraks minerali (Anon, 2007c). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Susuz boraks gübre, cam, cam elyafı, metalürjik cüruf yapıcı, emaye, sır, yangın geciktirici alanlarında kullanılır (Anon, 2003). Çinko Borat: PVC, halojenli polyester ve naylonlarda alev geciktirici, duman bastırıcı ve korozyon geciktirici olarak, yüksek sıcaklıklara dayanıklı plastik malzemelerin imalatında, elektrik/elektrotronik parçalarda, kablolarda, yanmaya dayanıklı boyalarda, kumaşlarda, yanmaya dayanıklı halı kaplamalarda, otomobil/uçak iç aksamlarında, tekstil ve kağıt endüstrisinde, mantar ve böcek öldürücü olarak ahşap aksamların korunmasında, bor silikat cam hammaddesi ve seramik sanayinde ergime noktasını düşürücü (Flux) olarak, kullanılır (Anon, 2003). Çinko boratlar, çinko oksit veya çinko tuzlarının belli oranlarda sodyum boratlar veya borik asitle reaksiyonu neticesinde elde edilmektedirler. Bu ürünler ince beyaz toz ve kristal yapıdadırlar. Çinko boratlar birçok farklı formülasyonlarda üretilebilmektedir. Elde edilen referans bilgiler doğrultusunda, laboratuar ortamında 2Zn0.3B203 .3,5H20 formülüne sahip 3,5 sulu, 1 sulu ve susuz çinko boratların üretimi başarıyla gerçekleştirilmiştir (Bilici, 2003). ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Bilici (2003), yaptığı çalışmada bazı rafine bor ürünleri ile bor içeren bileşiklerin ahşap malzemelerin dış etkenlere ve yanmaya karşı direncinin artırılması amacıyla emprenye işlemlerinde kullanıldığını belirtmektedir. Sulu borun da emprenye işleminde kullanılması sonucunda ahşap malzemeye kazandıracağı özelliklerin belirlenmesi amacıyla, konusunda uzman kuruluşlar ile araştırma projesi görüşmeleri de halen devam etmektedir. Hassan ve Sadek (1992), digliseril borat trikloroasetat ya da digliserilboratı polivinilklorid ile yangın geciktirici bir polimer olarak modifiye ederek yangına dirençli bileşikler elde etmeye çalıştılar. Dioktilfatalat ve triizo propilfenilosfat sonradan diğer aditiflerle beraber plastik etkisi sağlamada kullanıılmıştır. Borlu bileşiklerin güç tutuşurluğa katkısı olduğu belirtilmiştir. Başer (1983). Güç tutuşma apresinin verilmesi kumaşı sıcakta yanmayan gazlarla kaplayıp yanmanın devamını durdurmak veya yanıcı gaz ürünlerinin çıkmasını azaltmak şeklinde olabilir. Yıkanma ile etkisi kaybolan sekonder amonyum fosfat, boraks/borik asit (7/3 oranında), amonyum sülfat, amonyum 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı bromür, amonyum amidosülfonat, alkil fosfat aidi esteri amonyum tuzları bu amaçla kullanılmakta bu maddeler yanma sırasında genellikle havadan ağır olan amonyak gazı verdiğinden ve kumaşın hava ile temasını kestiğinden yanmayı güçleştirici rol oynar. Madacsi ve Knoeffler (1979), tarafından yapılan çalışmada döşemelik kumaşlara buhar fazında borik asit aktarılmıştır. Buhar fazındaki borik asit, metanoldeki % 98’ lik metil borattan sağlanmış ve özel bir düzenek kullanılmıştır. Çalışmada borik asit ilavesi arttıkça kumaşın hava geçirgenliğinin azaldığı dolayısıyla LOI değerinin arttığı gözlenmiştir. Ağır döşemelik kumaşlarda % 5 borik asit ilavesi ile kumaş D sınıfından B sınıfına yükselmiştir. Borik asit ilavesi % 6.4’ çıktığı zaman döşemelik kumaş A sınıfına yükselmiştir. Orta ağırlıktaki döşemelik kumaşlar içinse borik asit ilavesi % 10.9 olduğunda, kumaş A sınıfına yükselmiştir. Ancak hafif kumaşlarda borik asit ilavesi ne kadar yükselse de döşemelik kumaş D sınıfından sadece B sınıfına yükselebilmiştir. Buhar fazındaki borik asit ile işlem görmüş döşemelik kumaşlarda sürtünme direncinin arttığı, yırtılma mukavemetinde çok az bir düşüş olduğu ve renk haslığına herhangi bir etkisi olmadığı gözlenmiştir. MATERYAL ve METOT 1.3. Materyal Çimento Deneylerde kullanılacak olan CEM I çimentonun kimyasal içerikleri Tablo 3.1.‘de, fiziksel özellikleri ise Tablo 3.2.’de verilmiştir. Tablo 3.1. Çimentonun Kimyasal İçerikleri (%). SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 19.40 5.36 3.79 64.30 2.25 0.90 0.09 SO3 Yanma kaybı 2.47 1.22 Tablo 3.2. Çimentonun Fiziksel Özellikleri. Özgül ağırlık (g/cm3) 3.18 Özgül yüzey (cm2/g) 3260 19 Şubat 2009, Bursa 1.3.1.1. İncelik 200 elek üzerinde kalan % 0.24 www.uib.org.tr 90 elek üzerinde kalan % 1.45 UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Polyester Kullanılan lifli malzemelerin görüntüsü Şekil 1’de verilmiştir. Bu lifler asitlere karşı dayanıklı, bazlara karşı dayanıksız olup yükseltgen ve indirgen maddelere karşı dayanıklıdır. Az rutubet absorbe etmesi sayesinde elektrik iletkenliği düşüktür. Güve ve zararlı böceklerden etkilenmez. mikroorganizmalardan da zarar görmez. Ayrıca küf ve mantar gibi Kullanılan polyester liflerinin fiziksel özellikleri Tablo 3.3’te verilmiştir. Şekil 3.1. Kullanılan Polyester Lifler. Tablo 3.3. Polyester Liflerinin Fiziksel Özellikleri. Kopma Kopma Özgül Normal Kesit şekli 4.5- 5.5 dayanımı 15–25 anındaki 1.38 ağırlığı 0.4 nem şartlarda Enine kesitleri (g/denye) uzama (g/cm³) oranı (%) genellikle yuvarlaktır Agrega yüzdesi Maksimum tane boyutu 31,5 mm olan kırma taş kullanılmıştır. Agreganın tane dağılımı analizi Tablo 3.4.’te verilmiştir. Tablo 3.4. Agreganın Tane Dağılımı Analizi. Yüzde geçen Agrega türü Elek 31.5 16 8 4 2 1 0.5 0.25 Taş unu göz 100 100 100 100 71 62 47 22 0-5 Kırma boyut kum 100 100 100 95 72 60 35 10 5-15 Kırmau çakıl 100 100 88 22 0.5 0.1 0 0 5-25 Kırma çakıl 100 68 2 0.2 0 0 0 0 Bunların dışında çalışmada farklı oranlarda borik asit, boraks ve çinko borat kullanılacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Metot Bu çalışmada, beton bir kirişe çelik donatı yerine atık sentetik lifler ve bor bileşiklerinden belirli oranlarda borik asit, boraks ve çinko borat katılmıştır. Üretilen numunelerin eğilme dayanımı, basınç dayanımı ve ısı dayanımı gibi özellikleri incelenmiştir. Deneylerde kiriş boyutuna göre tabaka halindeki lifler, beton içerisine yerleştirilecektir. Kiriş boyutları 300x300x600mm’dir. İlgili standartlara göre karışım hesapları yapılıp belirli oranlarda lif takviyesi ve belirli oranlarda borik asit, boraks ve çinko borat ilavesi yapılır ve sıkıştırma işlemi vibratörle gerçekleştirilir. Basınç dayanımı deneyi için, hazırlanan taze beton harcı 150x150x150 mm’lik küp kalıplara yerleştirilip şişlenerek sıkıştırılır ve su tankına konulmak üzere 230C’ deki kür odasında %90 bağıl nemde koruma altına alınır. Burada 24 saat bekletildikten sonra 230C’de değişmez sıcaklıktaki su tankında bekletilir. 28 gün suda bekletildikten sonra çıkarılıp kurutulur ve basınç deneyine tabi tutulur. Malzemenin kullanılabilirliğinin belirlenmesinde eğilme dayanımı en önemli özelliktir. Mesnetler arası 500mm olarak ayarlanır ve numunenin ortasında yükleme yapılabilmesi için ortasına silindir şeklinde bir demir çubuk yerleştirilir. Aletin presi demire tam oturacak şekilde indirilip, numunenin orta noktasının yaptığı deplasmanı hesaplamak için alete 0,001 mm hassasiyetinde bir kumparatör bağlanır. Aletin yükleme hızı 75kg/dakikaya ayarlanıp numuneler deneye tabi tutulur. Her numune için yük-deplasman değerleri elde edilir. Nihai basınç kuvveti (P) tespit edildikten sonra numunenin basınç dayanımı aşağıdaki ifadeler ile hesaplanır. Basınç presi makinesi, beton numunesinin taşıyabileceği maksimum kuvvete (P) ulaştığı anda yüklemeye otomatik olarak son verilmektedir. P ……………………………………………………………………………...…(1) A ve eğilme dayanımı e 3.P.L …………………………………………………………………………….(2) 2bh 2 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Hazırlanan numunelerin basınç dayanımı testi; TS 3323 Beton Basınç Deney Numunelerinin Hazırlanması, Hızlandırılmış Kürü ve Basınç Dayanım Deneyi metoduna göre yapılacaktır. Numunelerin çekme dayanımı tayini, TS 3129 Betonda Yarma Çekme Dayanımı Tayini (Silindir Yarma Metodu) metoduna göre yapılacaktır. Numunelerin Beton Yüzey Sertliği Yolu ile Yaklaşık Beton Dayanımı TS 3260 standardına göre test edilecektir. Beton Basınç Mukavemeti Tayini TS 3114 standardına göre yapılacaktır. KAYNAKLAR ANONİM, 1995, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Kimya Sanayi Hammaddeleri Çalışma Grubu Raporu. Devlet Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı. Yayın No:DPT 2414 – ÖİK: 474 ANONİM, 2003, Bor Raporu, TMMOB Metalurji Mühendisleri Odası, Temmuz ANONİM, 2007a, Bor Hakkında Her şey, Web Adresi: http://www.ido forum.org/doga-ve-cevre/154676-bor-hakkinda-hersey.html, (2008). ANONİM, 2007b, Web Adresi: http://science.ankara.edu.tr/~kavusan/borpage, (2008). ANONİM, 2007c, Web Adrsei: http://www.mta.gov.tr/mineraller/boraks.html, (2008). Altun, F., Yılmaz C., Durmuş A. Arı K., 2006, Çelik Lif Katkılı Ve Katkısız Betonarme Kirişlerin Basit Eğilme Ve Patlama Yüklemesi İle Davranışlarının İncelenmesi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(1-2) 112-120. BAŞER, İ. 1983. Tekstil Kimyası ve Teknolojisi, İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul BİLİCİ, M.S.U., 2003, Eti Holding A.Ş. Tarafından Sürdürülen Bor İle İlgili ArGe Faaliyetleri. Teknoloji, Mart sh:32-35. Çivici F., 2006, ‘‘Çelik Lif Donatılı Betonun Eğilme Tokluğu’’, Pamukkale Üniv. Mühendislik Bil. Dergisi, 12, ( 2), 183–188. Do, M.T., Chaal O. Ve Aitcin P.C., 1993, Fatigue Behavior of High-Performance Concrete, ASCE JM. 1, 96–111. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Esen Y., 1996, ‘‘Poliakrilonitril Katkılı Lifli Betonların Özellikleri ve Kullanılabilirliğinin Araştırılması’’, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Esen Y., 2003, ‘‘Poliakrilonitril Lif Takviyeli Betonların Mekanik Özelliklerinin ve Kullanılabilirliğinin Araştırılması’’, F.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15 (1),47-54 Esen Y., Yılmazer B, 2008, ‘‘Poliakrilonitril Lifli Betonda Kullanımının Araştırılması’’ Beton 2008, Uluslararası Hazır Beton Kongresi, 19-21 Haziran, 645-651, İstanbul. Ezeldin A.S. and Shiah T.W,. 1995, Analytical Immediate and Long-Term Deflections of Fiber-Reinforced Concrete Beams. Journal of Structural Engineering. 121, 727-737. HASSAN, A.M., SADEK, E.M. 1992. Some Fire-Resistant Compounds From Diglyceryl Borate-Trichloroacetate. . Journal of Islamic Academy of Sciences, Vol. 5, No. 3: 149–152. Şimşek O., Erdal M., ve Sanca, E., 2005, ‘‘Silis Dumanının Çelik Lifli Betonun Eğilme Dayanımına Etkisi’’,Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 20( 2), 211–215. KİRAZ, N., AKTAŞ, Ö., ARSLAN, O. 2005. Anorganik Kimya Laboratuarı Ders Notları, Akdeniz Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü. MADACSI, J.P., KNOEPELER, N.B., 1979, Upgrading Flammability Classification of Upholstery Fabrics via Vapor-Phase Deposition of Boric Acid. Textile Research Journal, March, 176–184. SERPEK, E., 2003, Bor mucizesi II: Kullanım alanları. Pivolka, 2(4), sh:8-9. Singh, S.P. and Kaushik, S.K., 2003, Fatigue Strength of Steel Fibre Reinforced Concrete in Flexure, Cement and Concrete Composites. 25, 779–786. Taşdemir, M. A., Lydon, F. D. ve Barr, B. I. G.,1996, The Tensile Strain Capacity of Concrete,Magazine of Concrete Research, 48, 211-218. Yeğinobalı A., 2003, ‘Silis Dumanı ve Çimento ile Betonda Katkı Maddesi Olarak Kullanılması’’, TÇMB/AR-GE/Y01.01 3. Baskı, , Ankara. Wu, H-C. and Li, V.C.,1999, Trade-off Between Strength and Ductility of Random Discontinuous Fiber Reinforced Cementitious Composites. Cement and Concrete Composites. 16, 23–29. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı LİF OPTİMİZASYONU İLE ANTİ-BAKTERİYEL VE ANTİ-FUNGAL YENİ KUMAŞ ÜRETİMİ Tekstil Yük. Müh. Funda GÖKSEL* İhtiyaç: Bakteri, mantar, virüsler, algler ve diğer mikroorganizmalar çevremizde mevcut olup, bu organik materyallerin sağlıksız bir şekilde çoğalmaları istenmeyen hastalık nedenlerine, kokulara ve malzemelerin bozulmalarına, çürümelerine neden olmaktadırlar. Mikropların bilhassa hastalık etmeni olanlarının en fazla olduğu ortamlar hastaneler, poliklinikler, sağlık ocaklarıdır. Bu tür sağlık kuruluşlarında ve ameliyathanelerde kullanılan cerrah önlüğü, başlığı, maskesi, hasta perdeleri, çarşafları, sargı bezleri, halı-yer kaplamaları ve çeşitli boyutlarda giyim eşyaları vb. gibi tekstil materyalleri enfeksiyon geçirmekte iletkendirler ve hastalıklara neden olan mikroorganizmaların taşınmasını sağlarlar. Bu da, hastane ortamında bulunan personelin ve hastanın sonucu çok pahalı olan risklerle karşılaşmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle, kullanılmış tekstil materyaliyle temasla sonuçlanan bakteriyel enfeksiyonların azaltılması ya da yok edilmesi istendiğinden, tekstillerin kullanımı esnasında patojenik bakterilerin taşınması, kumaş üzerindeki mikroorganizmaların büyümelerinin önlenmesi için cerrahi elbiseler, hastane ve yatak materyalleri, çoraplar ve üniformaların mümkün olan en iyi korumayı sağlamak amacıyla antimikrobiyal özelliğe sahip olması gerekir. Öneri: Antimikrobiyal (anti-bakteriyel ve anti-fungal) kumaş, çeşitli hastalık nedeni olan ya da herhangi bir yolla tekstil mamulüne ve insanlara zararı olan mikroorganizmalara karşı etkinlik gösteren kimyasal maddelerle (mikroorganizmaları yok eden ya da çoğalmalarını azaltan vs.) tekstil mamullerini birleştirerek oluşturan ürünlerdir. * TÜBİTAK – BUTAL, Merinos Bursa, funda.goksel@tubitak.gov.tr, 0224-233 9440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu çalışma ile hem lif yüzey modifikasyonu, hem de farklı özellikteki liflerin harmandan karıştırılması ile üretilecek dokuma kumaşlara, farklı kimyasallarla antimikrobiyal özellik kazandırmak ve bu özelliklerin verimliliğinin kontrol edilmesi amaçlanmaktadır. Teknik: Hem doğal hem de sentetik liflerden üretilen dokuma kumaşlar farklı kimyasal ajanlarla işleme tabi tutularak antibakteriyel özellikler kazandırılması ve bu kumaşların gram-pozitif ve gram-negatif bakteriler kullanılarak antibakteriyel aktivitesi ölçülmesi suretiyle hem maddi hem de fonksiyon kalitesi açısından en uygun ürünün elde edilmesi hedeflenmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL YÜZEYLERİNDE NANO KOMPOZİTLERLE ELEKTROMANYETİK KORUMA ÖZELLİĞİNİN SAĞLANMASI Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU* Özet Herhangi bir kaynaktan yayılan elektromanyetik (EMR) veya radyo-frekans radyasyon (RFR) nedeniyle elektrik devrelerinde neden olan bozulmalara elektromanyetik girişim (Electromagnetic interference (EMI)) veya radyofrekans girişim (RFI) denilmektedir. Günlük hayatta yoğun olarak kullanılan elektrikli ve elektronik aletler birer EMI / RFI kaynağıdır. Hücreler de atomik seviyede elektron hareketlerine sahip olduğundan ve beyin ve kalp fonksiyonları gibi çeşitli biyolojik aktiviteler ölçülebilir elektriksel aktivite içerdiğinden, EMI / RFI çeşitli sağlık riskleri taşımaktadır. Elektromanyetik ortamlara uzun vadede maruz kalmak düşük, kısırlık, kanser gibi ciddi sağlık sorunlarına neden olmaktadır ve bunlara yönelik bulgular, elektromanyetik ve radyo-frekans radyasyona karşı korunma kavramını doğurmuştur. İnsan sağlığını korumaya yönelik çalışmalardan önce elektronik cihazlardaki bozulmalara yönelik ilk uygulamalar, gümüş kaplı bakır kaplamaların termoplastik parçalar için EM koruma sağlanması amacıyla ticari uygulama sahası bulmuştur. Elektronik plastik, optik-elektronik plastik parçalarda EM korumaya yönelik uygulamalardaki temel nokta, tekstil yüzeylerine de uygulanabilir ve EM koruma sağlanabilir. Bu amaçla kullanılan ve ticari uygulama kullanımı bulmuş yöntemler, büyük komponentlerin kumaş yapısına katılmasını doğurmuştur ki, bu da kumaşların çeşitli tekstil edilebilirlik özelliklerini etkilemekte; nihai ürününün hacimli ve çok katlı / tabakalı olmasına neden olmaktadır. Çeşitli inorganik nano parçacıklarla takviyelendirilmiş polimerik nanokompozitler, hafiflik, homojenlik ve yüksek etkinlik gibi nedenlerle ilgi görmekte ve yüzeylerin mekanik, elektrik, optik, manyetik, ısıl gibi özelliklerini geliştirmekte kullanılmaktadır. Söz konusu proje tekstil yüzeylerinin EM koruma etkinliğinin polimerik nano kompozitler vasıtasıyla arttırılmasını hedeflemektedir. Bu aşamada nanokompozitlerin tekstil lifleriyle uyumlu olması için çeşitli fonksiyonel gruplar içermesinin sağlanması ve parçacık büyüklüklerinin ardışık işlemindeki parçacıkların yerleşimlerini olumsuz etkilemeyecek biçimde belirlenmesi nanokompozit üretiminin önemli noktalarını * Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı oluşturmaktadır. Nanokompozit varlığında sağlanan EMSE (Elektromanyetik korunma etkinliği) değerinin dB olarak belirlenmesi projenin önemli bir çıktısı olacaktır. Projenin Ticari Yönü Elektromanyetik korunma kavramı, tekstil endüstrisinde gelişime açık, talep gören bir konudur. Konu ile ilgili geliştiren ürünler uyku kalitesini arttırmadan başlayıp askeri savunma amaçlı uygulamalara kadar geniş bir yelpazede yer almaktadır. Kumaş yapısına (günlük, spor askeri giysi veya ev tekstili amaçlı vs.) katılan nano kompozitlerle sağlanacak EM koruma, ürünün tekstil altyapısını bozmadan etkinlik sağlayabilir ve bu amaçla geliştirilecek ürünler tekstil yüzeylerine kolaylıkla aktarılabilir. Ayrıca, EM koruma amaçlı tekstil yüzeylerinin tabakalı bir yapı yerine nanoteknolojik üretim felsefesiyle eldesi, tekstil yüzeylerinin kendine has "düşük yük altında tekrarlanabilir büyük deformasyon özelliğine" zarar vermeden, yani tekstil edilebilir kavramını bozmadan üretim yapma imkanı verecektir. Projenin Mevcut Durumu Söz konusu proje içeriği ve çalışma planı Lamar University, ABD’den Dr. John Guo ile birlikte hazırlanmaktadır. Nano kompozit elde edilmesi ile ilgili çalışmalar, gerekli donanıma sahip bir laboratuarda yapılacaktır. 2009 yaz dönemiyle beraber nano kompozit üretime yönelik çalışmalara başlanması planlanmıştır. 2009 sonu itibariyle tekstil ürünlerine nano kompozitlerle EM koruma özelliğinin kazandırılması öngörülmektedir. Elde edilen ürününü tekstil yüzeylerine aktarılması aşaması tekstil laboratuarı / işletme ortamı gerektirmektedir. Sonuçlara göre ürünün ticari olarak tanıtılması ve pazarlanması için profesyonel destek aranmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı EMS (ELEKTROMANYETİK KORUMA) ÖZELLİĞİNE SAHİP METAL TEL İÇERİKLİ PAMUKLU KUMAŞLARIN BOYANMA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU* Yrd. Doç. Dr. Hüseyin Gazi ÖRTLEK** Araş. Gör. H.İbrahim İÇOĞLU* Proje Özeti Elektrik ve elektronik cihaz ve aksesuarların kullanımındaki hızlı artış, çeşitli frekans aralıklarında elektromanyetik enerjinin artan bir oranda yayılmasına sebep olmaktadır. Elektromanyetik veya radyo-frekans radyasyon bir çok sahada kullanım kalitesi artışı için (elektronik cihazların düzgün çalışması, haberleşme ve sinyalizasyon kalitesi, güvenlik unsurları vb.) sınırlanması gereken bir kavram olarak görülürken, insan sağlığına olumsuz etkileri elektromanyetik enerjiye karşı korunma kavramını gündeme getirmiştir. Günlük hayatta kullanılan klasik tekstil ürünleri, genellikle yalıtkan ve bu nedenle elektromanyetik radyasyona karşı geçirgen oldukları için herhangi bir koruma etkinliğinden bahsedilemez. Bir tekstil yüzeyine elektromanyetik koruma özelliği kazandırmak için özdirenç değerinin düşürülmesi, bir başka deyişle elektrik iletkenliğinin arttırılması gerekir. Bu amaçla yapılan uygulamalar arasında iletken karakterde dolgu maddeleri (karbon siyahı, karbon lifi, metalize lifler, metal tozları) ve metal tel ve ipliklerin yaygın olarak kullanımı söz konusudur. Metal tellerin dokuma ve örme kumaş yapısına eklenmesi, rapor büyüklüğe bağlı olarak belli aralıklarla metal tel / tekstil lifi karışımı ipliklerin örme veya dokuma makinesine beslenmesiyle sağlanmaktadır. Ancak kumaşların metal tel varlığında çeşitli mekanik özelliklerinin ve konfor algısının etkileneceği, metal telin kumaş rengine etkisi olacağı düşünüldüğünde bu sahada çalışma yapılması gerektiği ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, projede öncelikli hedef olarak metal tel varlığında pamuklu örme kumaşların boyanabilirliği incelenecektir. * Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Erciyes Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Projenin Ticari Yönü Elektromanyetik korunma kavramı, tekstil endüstrisinde gelişime açık, talep gören bir konudur. Metal tel içeren ipliklerden hazırlanan kumaşların elektromanyetik koruma etkinlikleri, yüzey özdirençlerinin bir fonksiyonu olarak değerlendirilecektir. Bu kumaşların boyanma davranışlarının incelenmesi ve buna yönelik çalışma önerileri, söz konusu kumaşların pazar durumu ve renk odaklı müşteri memnuniyetinin sağlanması açısından olumlu katkı sağlayacaktır. Metal tel içeren ipliklerin örme kumaş yapısında kullanımına yönelik bu proje, ilgili sanayi kuruluşlar için yol gösterici olabilecektir. Projenin Mevcut Durumu Söz konusu projede kullanılacak sarf malzemeler Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümünde mevcut olup, proje metal karışımlı hibrid ipliklerin hazırlanması aşamasındadır. Laboratuar ortamında yapılan çalışmaların işletme ortamında sürdürülmesi ve elde edilen sonuçların ticari olarak tanıtılması ve pazarlanması için profesyonel destek aranmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ALOE-VERA ESASLI SARGI BEZLERİNİN ELEKTROSPİN YÖNTEMİYLE ÜRETİMİ Doç. Dr. Dilek KUT* Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU** Öğr. Gör. Dr. Sinem GÜNEŞOĞLU** Proje Özeti Elektrospin yöntemi, bir polimer eriyiğinin yüksek elektrik alanına püskürtülmesi ve ardından elektrostatik kuvvetler kullanılarak lif üretiminin sağlanması olarak tarif edilebilir. Bu teknikte, polimer uygun bir çözücüde çözülür veya ısı ile eritilir; bir ucu kapalı ve daralan, öbür ucunda küçük bir delik bulunan cam bir pipetin (kapilar tüp) içine yerleştirilir. Daha sonra polimer çözeltisi/eriyiği ve pipetin açık ucunun yakınındaki bir toplayıcı levhaya gerilim uygulanır. Meydana gelen büyük elektrik kuvvetleri eriyiğin yüzey gerilimini yenerek bir eriyik demetinin (jetinin) çıkmasını sağlar. Bu yüklü jet çekilerek uzatılır (Taylor konisi), elektrik alanında hızlandırılır, jet stabilitesinin bozulmasının ardından bir yüzeyde (nano lif kolektörü) toplanır. Yüzeyde toplanan lifler genelde ıslaktır; birkaç dakika içinde çözücünün buharlaşması nedeniyle ağırlık kaybı ve lif jetinin gerilmesi gözlenir. Toplayıcı yüzeyde çapları 30 nm'den 1 mikronun üzerindeki değerlere kadar değişen lifler bulunmasına rağmen, bu işlem çapı genellikle 50-500 nm boyutunda nano liflerin üretimine imkan verir. Elektrospin yöntemi, üretim için az miktarda polimer eriyiğine ihtiyaç duyduğundan hızlı ve basit bir prosestir. Kontinü nano lif üretimi için elektrospin yönteminin basitleştirilmiş bir şeması Şekil 1’de görülmektedir. Elektrospin prosesi, lif yüzeyini nanometre incelikte tabakayla kaplamak veya farklı polimer, lif ve parçacıkların bir araya getirildiği ince yüzeyler üretmek amacıyla da kullanılmaktadır. Günümüzde bir çok şirket bu tekniği kullanarak filtreleme ürünleri imal etmektedir. Aloe vera bitkisi, Liliaceae (zambakgiller) familyasına aittir. Bilinen 400 den fazla türü olmasına karşın çeşitli alanlarda en çok kullanılan Aloe barbadensis Miller * Uludağ Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü; Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı adı verilen çeşididir. Bu bitkide yaprak kısmı, müshil olarak kullanılan ve antrakinonlar adı verilen maddeleri içeren yeşil kabuk bölümü ve Aloe jeli olarak adlandırılan müsilaj bölümü olmak üzere iki bölümden meydana gelmiştir. Jel kısmında, 18 amino asid, 20 mineral, 12 vitamin ile çeşitli bilimsel araştırmalarda immunostimülan olduğu gösterilmiş olan asemannan, glukomannan, mannoz-6 fosfat, aloerid gibi polisakkaridler; çeşitli enzimler, deneysel olarak antihistaminik olduğu gösterilmiş olan alprogen; yine çeşitli çalışmalarda kan kolesterol düzeylerine ve selim prostat hipertrofisine etkili olduğu bildirilen lupeol, beta-sitosterol ve kampesterol gibi steroller ile lignin, salisilat gibi maddeler bulunmaktadır. Şekil 1. Nano lif üretimi için elektrospin yöntemi Aloe vera apresi, son dönemlerde anti-stres, nemlendirici veya yumuşatıcı amaçlı uygulamalarda kendine yer bulmaktadır. Bu projede ise, yanık ve ağrı tedavisinde kullanıldığı bilinen aloe vera jelinden elektrospin düzeneğinde ultra-ince sargı bezi üretilmesi amaçlanmaktadır. Proje sonucunda, sağlık endüstrisinde kullanıma yönelik aloe-vera esaslı dokusuz sargı bezlerinin üretimi mümkün olabilecektir. Projenin mevcut durumu Söz konusu proje için gerekli olan elektrospin düzeneği, Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü’nde kurulmuştur. Projede, aloe-vera jelinin elektrospin düzeneğinde yüzey eldesine imkan verecek viskoziteye sahip olması ve aloe vera jelinden lif çekimi için gerekli proses parametrelerinin belirlenmesi için çeşitli denemeler yapılacaktır. Elde edilecek yüzeyin su jeti ve buhar jeti ile fiksajına yönelik çalışmaların yurt dışında yapılması planlanmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NANOPARTİKÜL DOPLANMIŞ KUMAŞLARDAN AKTİF KARBON KUMAŞI ÜRETİMİ Yrd. Doç. Dr. Numan HODA* AMAÇ Önerilen çalışmanın amacı metal ve yarı iletken nanopartiküllerini sentezlemek ve sentezlenen nanopartikülleri tekstil liflerinin içerisine gömerek tekstil ürünlerine antimikrobiyal özellik kazandırarak bu tekstil liflerinden aktif karbon kumaşı üretmektir. Ag, ZnO, TiO2, TiO2-ZnO, TiO2-Ag ve Ag-ZnO nanopartikülleri istenilen boyutta sentezlenecek lif üretimi için kullanılan sentetik polimer harcının içerisine katılarak, bu nanopartiküllerin malzemeye kattığı özellikler life kazandırılacaktır. Bu liflerden aktif karbon üretilerek aktif karbon malzemesinin adsorpsiyon özelliği yanında antibakteryal özelliğine sahip olması da sağlanacaktır. Bilindiği gibi aktif karbonlar arıtma sistemlerinde kullanılmaktadır. Kullanımları sırasında aktif karbonlar biyo-uyumlu olduğu için üzerinde biriken bakterilerin ve mikropların üremesine sebep olmakta ve bir süre sonra sağlık açısından zararlı duruma geldiklerinden kullanım ömürleri kısa olmaktadır. Bu sorunu çözmek için dünyada birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalar ve uygulamalar genel olarak aktif karbon lifinin yüzeyine organik ajanlar bağlanmasını içermektedir. Bu da malzeme yüzeyindeki adsorpsiyon merkezlerinin bir kısmına organik ajan bağlanmasıyla azalmasına neden olmakta ve malzemenin adsorpsiyon kapasitesi düşmektedir. KAPSAM Aktif karbonlar sıvı yada gaz fazındaki organik ve inorganik kirleticilerin arıtılmasında yaygın olarak kullanılan materyallerdir. Çünkü aktif karbonlar, rejenarasyon ve geri dönşüm potansiyellerinin yanında, mikporlu karakterlerinden dolayı yüksek adsorpsiyon kapasitesine, büyük miktarda kullanılabilme kapasitesine ve yüksek yüzey reaktivitesine sahiptirler. Aktif karbonlar toz, granüler ve lif (kumaş) formlarında kullanılırlar. Aktif karbon lifleri (AKL), toz yada granüler formlarına karşılık aktif karbonun modern bir formudur. AKL toz ve granüler aktif karbona göre * Akdeniz Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü 07058 Antalya, e-mail: nhoda@akdeniz.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yüksek yüzey alanı, yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve hızı ve mekanik dayanıklılık gibi avantajlara sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı ve değişik fiziksel formlara (kumaş, iplik, keçe vb) dönüştürülebilirliliklerinden dolayı çeşitli alanların uygulamalarında kolaylıkla kullanılabilinmektedirler. AKL çevresel uygulamalarda (kirletici adsorpsiyonlarında) petrokimya endüstrisinde, biyo-uyumlu olmasından dolayı birçok medikal uygulamalarda, boya ve gıda sanayisinde, elektriksel ev aletlerinde kullanılmaktadır. Bu sayılan alanlarda, AKL çözgen ayrıştırılması, kirli hava ve su arıtımı, radyoaktif maddelerin ve mikropların uzaklaştırılması, koku giderme, nem tutucu, bira ve şeker üretiminde renk giderici, kan filtrelemesi, bandaj, sigara filtresi, ameliyathanelerde böbrek ve ciğerler için antibakteriyel tüketim malzemesi vb. gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Bunların yanında aktif lifler veya kumaşlar birçok koruyucu uygulamalarda kullanım poatansiyelleri araştırılmaktadır. Örneğin, askeri elbiselerin kimyasal silahlara karşı koruyuculuk özelliğini geliştirmek için büyük efor ve para sarfedilmektedir. Günümüzde üretilen askeri elbiseler sandviç yapıya sahiptir, yani granüler veya toz aktif karbon, kumaş katmanlarının arasına konularak bu katmanlı kumaştan askeri elbise yapılmaktadır. Bu tür elbiseler bir asker için önemli olan hareket kaabiliyetini kısıtlamaktadır. Ayrıca katmanlı elbiseden dolayı ısısal olarak asker çok zorluk çekmektedir. Aktif karbon kumaşı ile üretilen askeri elbiseler ile yukarıda bahsedilen dezavantajların üstesinden gelinebileceğine inanılmaktadır. AKL yukarıda sözü edilen uygulamalarda yaygın olarak kullanılmalarına rağmen önemli bir dezantaja sahiptir. Özellikle su artmasında, gaz filtresi ve medikal uygulamalarda kullanıldıklarında bakteriler karbon yüzeyine yapışarak film oluşturmakta ve karbonun adsorpsiyon özelliğini engellemesinin yanında bakteri üremesi için uygun ortam yaratmaktadırlar. Dolayısıyla bu tür uygulamalar göz önüne alındığında kullanılacak karbon materyalinin hem yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olması hem de antibakteriyel olması beklenir. Antibakteriyal aktif karbon üretimi yoğun olarak gümüş veya metal oksitler karbonun içerisine gömülerek yapılmaktadır. Ama gümüş ya da metal oksitler karbonun yüzeyinden kısa zamanda yıkanarak uzaklaşmakta ve antibakteriyel özelliklerini kaybetmektedirler. Ayrıca gümüş ve metal oksitlerin karbon yüzeyine gömülmesi kullanılabilir aktif yüzey alanı azaltmakta bu da aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesini düşürmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı DENEYSEL ÇALIŞMALAR Çalışmanın şeması şekil 1’de verilmektedir. Nanopartikül sentezi Deneysel çalışmalarda kopolimer ve ön Ag (AgNO3) çözgen içerisinde farklı oranlarda karıştırılacaktır. Oluşturulan çözeltideki metal bileşiklerin kopolimerin bir bloğu ile kompleksasyonlarının tamamen oluşması için 24 saat süre ile çözelti karıştırılacaktır. Bu süre sonunda çözelti üç defa Amicon ultrafiltre sistemi kullanılarak ultrafiltrelenecek ve çözelti içerisindeki kompleks oluşturmayan fazla metal tuzları çözeltiden uzaklaştırılacaktır. Daha sonra çözelti içerisindeki bir bloğu ile kompleksleşerek misellerin çekirdeğinde bulunan metal tuzları çözelti içerisinde uygun indirgen (Ag için N2H4) kullanılarak Ag0 nanopartiküllerine indirgenecektir. İndirgenme UV-Vis spektroskopisi ile takip edilecektir. Oluşturulan bu nanopartiküllerin boyutları TEM kullanılarak belirlenecektir. Sentetik polimer/nanopartikül kompozit malzemenin hazırlanması Sentezlenen nanopartiküller belli oranlarda lif üretimi yapılacak polimerin içerisine karıştıracaktır. Bu karıştırma eğer lif çekimi eriyik polimerden yapılıyorsa eriyiğin içerisine, lif çekimi çözgen içerisinde bulunan polimerden çekiliyorsa çözgenin içerisine nanopartiküller eklenecektir. Bir önceki aşamada da gösterildiği gibi nanopartiküller kopolimer içerisinde sentezlenecektir. Dolayısıyla nanopartiküller sentetik lif polimeri içerisine kopolimer içerisinde eklenecektir. Eklenen kopolimerlerin lif üretildikten sonra liften uzaklaşmasını önlemek için lif ısı işlemine tabii tutulacak ve lif polimeri ile kopolimer çapraz bağlanacaktır. Polimer harcı hazırlandıktan sonra lif çekilecek ve liflerden kumaş dokunacaktır. Aktif karbon kumaşı üretimi Dokunan kumaş ön işlemden geçirilerek daha önceki işlemlerden üzerinde kalması muhtemel olan bileşiklerden arındırılacaktır. Temiz kumaş reaktör içerisine alınarak inert (yansız) gaz ortamında belirli bir sıcaklığa çıkarılacak daha sonra soğutulacaktır (karbonizasyon). Kumaş yine reaktör içerisinde belli sıcaklıklarda bazı ajanlarla (CO2, H2O, ZnCl2 vb) aktive edilecektir. Aktive edilen karbon kumaşının fiziksel özellikleri (yüzey alanı ve gözenek büyüklük dağılımı) belirlenecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Antibakteryal aktivite testi Elde edilen aktif karbon kumaşının antibakteryal aktivitesi AATCC 100 standart metoduna göre yapılacaktır. Bu metoda göre 1x1 cm ebadında kesilmiş kumaş örnekleri sterilize edilerek içerisinde bakteri kültürü içeren (Staphyllococcus aureus veya Escherichia coli) test tüpünün içerisine yerleştirilecektir. Numuneler 37˚C’de değişik aralıklarla (2-24 saat) inkübe edilecektir. İnkübe edilen numunelerden 100 μL çözelti alınarak uygun dilusyon faktörü ile seyreltilerek agar plakanın üzerine serpilecektir. Kontrol plakaları ve numune plakaları 24 saat inkübe edilerek oluşan koloniler kolonisayar ile belirlenecektir. Kontrol ve anti bakteriyel kumaş ile muamele edilen plakalardan elde edilen sonuçlar karşılaştırılacaktır. Aynı işlem her numune yıkandıktan sonra da tekrar edilecektir. Adsorpsiyon testi Elde edilen aktif karbon kumaşının adsorpsiyon kapasiteleri model bileşiklerle test edilecektir. Kumasın adsorpsiyon kapasitesi hem gaz fazında hemde sıvı fazda belirlenecektir. Şekil 1. Üretim şeması 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTROLİF ÇEKİM YÖNTEMİYLE YÜKSEK VERİMLİ FİLTRASYON ÜRÜNLERİ GELİŞTİRME Yrd. Doç. Dr. Yüksel İKİZ* Electrolif çekimi mikro-nano boyutlarda liflerin elde edilmesinde kullanılan basit, kurulumu ucuz, kolay ve hızlı, çok değişik polimerlerin çekilmesine elverişli, ticari üretime uygun bir işlemdir. Elde edilen lif çaplarının nano boyutlarda olması çok yüksek yüzey alanı sağladığından filtrasyon, ilaç taşıma, kontrollü ilaç salınımı, koruyucu tekstil, yakıt hücreleri gibi çok özel alanlarda kullanımına olanak vermektedir. Yüksek gözenekli yapıları ve yüksek yüzey/alan oranları nanolifleri filtrasyon için çok uygun hale getirir. Nanolifler havadan veya su içerisinden mikron düzeyi altında partikülleri filtre etmek için çok uygundurlar. Nanolif kullanılan filtrasyon ürünlerinde, nanoliflerin aşınma dayanımı çok düşük olduğundan genellikle meltblown ya da spunbond iki yüzey arasına sandviç edilerek kullanılır. Yaptığımız çalışmalarda 20 gr/m2 ağırlığında meltblown dokusuz yüzeyler üzerine PVA polimerinden nanolifler çekilerek filtrasyon verimlilikleri test edildi. Arada nanolif olmadan iki kat meltblown yüzeyin 0,3-0,4 μm boyutundaki partiküllere karşı filtrasyon verimliliği %0 iken, 0,4-0,5 μm boyutundaki partiküllere karşı %20 civarındadır. İki kat meltblown yüzey arasına 2 gr/m2 ağırlığında Şekil 1’deki PVA nanolifleri çekildikten sonra yapılan testlerde 0,4-0,5 μm boyutundaki partiküllere karşı filtrasyon verimliliği %100’e ulaşırken, 0,3-0,4 μm boyutundaki partiküllere karşı filtrasyon verimliliği %99,99’un üzerine çıkmıştır. Bu HEPA filtrelerden istenen verimliliği sağlamakta ve H14 grubuna girmektedir. HEPA filtreler virüs, deniz tuzu, bütün yanmış gaz ürünlerini kontrol etmek amacıyla; temiz odalarda, radyoaktif materyallerde, ilaç sanayinde, kanserojen malzemelerde ve ortopedik ameliyatlarda kullanımı vardır. * Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Tekstil Bölümü Kınıklı, 20020-Denizli 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 1: PVA polimerinden elektrolif çekim yöntemiyle elde edilen dokusuz yüzeyin SEM görüntüsü Bu projede elektrolif çekim yöntemiyle H14 grubuna kadar çıkan filtrasyon verimliliğini, yapılacak modifikasyonlar ile daha yüksek değerlere çıkartmaktır. Nanolif yüzey yapılarını daha pürüzlü ve delikli hale getirmek, nanolif çaplarını daha inceltmek filtrasyon verimliliğinde bu artışı sağlayacaktır. Dokusuz yüzeylere gümüş nano parçacıklar ilave edilerek antibakteriyel etki sağlanması ve filtrelerin zaman içerisinde koku yapmasının önlenmesi de proje amaçlarındandır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İLETKEN POLiAKRiLONiTRiL/POLiPiROL KOMPOZiT FiLMLER Suat ÇETİNER* Prof. Dr. Fatma KALAOĞLU** Doç. Dr. Hale KARAKAŞ** Prof. Dr. A. Sezai SARAÇ*** Cem ÜNSAL* N. Uğur KAYA**** ÖZET 107T578 nolu TÜBİTAK-Romanya Ortak Projesi ile destekli olan bu çalışmada, Poliakrilonitril (PAN) polimer matrisi içerisinde Pirol (Py)’ün in situpolimerizasyonu yapılarak Poliakrilonitril/Polipirol (PAN/PPy) kompozit ince filmleri hazırlanmıştır. Pirol’ün polimerizasyonunu gerçekleştirmek üzere, farklı miktarlarda pirol monomeri, Poliakrilonitril-Dimetilformamid (PAN-DMF) çözeltileri içerisine eklenmiştir. Pirol katılmış ince filmler, Pirol katılmamış ince filmler ile karşılaştırılmıştır. Kompozit ince filmleri karakterize etmek üzere, bazı spektroskopik ve mekanik analizler yapılmış, elde edilen sonuçların birbirleriyle Pirol içeriği bağlamında herhangi bir ilişki içerip içermedikleri değerlendirilmiştir. GİRİŞ Mecerreyes ve diğ. (2002) göre elektriksel iletken polimerler, elektriksel, elektrokimyasal ve optik özelliklerinden dolayı çok dikkat çekmektedirler. Park ve diğ (1995) yaptıkları çalışmada, diğer iletken polimerlerle karşılaştırıldığında PPy, elektrokimyasal sentezlenebilme ve film haline getirilebilme kolaylıkları gibi üstün yanlarıyla ön plana çıkmaktadır. Sadece atmosfer koşullarına ve çok sayıda çözücüye daha dayanıklı olmasıyla değil, aynı zamanda daha yüksek elektriksel iletkenlik göstermesi ve iyi redoks tersinirliğine sahip olması ile de üstündür. Ancak Sahoo ve diğ. (2007), PPy ün oldukça kırılgan yapısı ve çözünmezliğinden kaynaklanan işlenme güçlüklerinden dolayı, sınırlı kullanım alanı bulabildiğini belirtmişlerdir. Yee ve diğ. (2007) göre PPy, kırılgan ve elastik olmayan yapısından dolayı düşük işlenebilirlik ve temel mekanik özelliklerde yetersizlik gösterir. * Tekstil Mühendisliği Doktora Programı, İstanbul Teknik Üniversitesi, e-mail: suatcetiner@yahoo.com Tekstil Mühendisliği Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi *** Kimya Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi **** Polymer Science and Technology Graduate School, İstanbul Teknik Üniversitesi ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ansari ve diğ.(1994), polipirol, poli (N-metil pirol) ve kopolimerleri gibi elektrokimyasal oksidasyon ile polipirol filmler hazırlamış ve çözücü, monomerin elektrolit seçimi, polimerizasyon sıcaklığı vb. parametreleri değiştirerek elde edilen filmlerin mekanik mukavemet, stabilite ve iletkenliği üzerine etkisini incelemiştir.Geller (2002) yaptığı çalışmalarda PAN ın iyi mekanik ve termal özelliklerinden dolayı tekstil endüstrisinde oldukça geniş bir kullanım alanına sahip olduğunu belirtmiştir. Fakat hidrofobik yapısı ve bu nedenle yapısına çok az boya kabul etmesi, PAN’ın kopolimerlerinin ve komonomerlerinin yapılmasını gerektirmiştir. Budkute ve diğ. (2004) tarafından PAN, direkt olarak karbon liflerinin sentezlenmesinde kullanılmış ve yapısında kimyasal olarak bağlı PAN bulunan kopolimer/terpolimer yapılarından eğirme yöntemiyle lifler çekilmiştir. Literatürde, PPy’nin aralarında PAN’ın da bulunduğu çeşitli polimer matris yüzeylerine kaplanmasının denendiği bazı çalışmalar bulunmaktadır. Park (1992), pirolün PAN matrisi üzerine farklı polimerizasyon şartları altında elektrokimyasal polimerizasyonu ile elektriksel iletken PAN/PPy kompozit filmler elde etmiştir. Li ve diğ. (2008), PAN matrisi üzerinde pirolü polimerleştirerek öz-kabuk nanoyapılı kompozit elde etmiştir. Elektrospinning lif çekimi metodu ile öz kısmında PPy, kabuk kısmında PAN yer alan lifler üretmiştir. Lee ve diğ. (1998) göre, iletken polimerler polimer matris yüzeylerine kaplandıklarında, iki polimer arasındaki etkileşim yeterince güçlü olmamaktadır. Bu nedenle de, iletken polimer, polimer matris yüzeyinden sürtünme ile kolaylıkla ayrılabilmektedir. Böylece, yapılan bu çalışmada, PPy’nin PAN yapısı içerisine entegrasyonu araştırılmıştır. Bu amaçla, Py monomerinin PAN ortamında yükseltgen polimerizasyonu yapılmıştır. Py’nin PAN-DMF çözeltileri içrisinde amonyum seryum (IV) nitrat tuzu kullanılarak yükseltgen polimerizasyonunu gerçekleştirebilmek için, çeşitli miktarlarda Py PAN-DMF çözeltileri içerisine katılmıştır. Bhat ve diğ. (2003) çalışmalarında, poliakrilonitril-polipirol kompozit filmleri buhar faz (vapor phase) tekniğini kullanarak üretmiş, yüksek iletkenlik ve iyi mekanik özelliklere sahip filmler elde etmiştir. DENEYSEL YÖNTEM Malzemeler Poliakrilonitril (Aldrich), dimetilformamit (Riedel-de Haen), pirol (Aldrich, 98%) and amonyum seryum (IV) nitrat tuzu (CAN) (Aldrich) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İletken PAN-PPy Kompozit Filmlerin Hazırlanması Belirli miktarda PAN DMF içerisinde çözülerek pirol eklenmiştir. Karışım, oda sıcaklığında mekanik karıştırıcı yardımıyla karıştırılmış, başlatıcı olarak amonyum seryum (IV) nitrat karışım çözeltisine eklenmiştir. Karışım çözeltisi, manyetik o karıştırıcı eşliğinde döndürülerek 70 C sıcaklığa çıkılmış ve bu sıcaklıkta, viskoz bir çözelti elde edilmiştir.. Viskoz karışım temiz ve pürüzsüz cam yüzeyine dökülmüş ve vakum etüvünde 60 oC de 24 saat kurutulmuştur. Ölçümler Üretilen kompozit filmlerin FTIR-ATR analizi, Perkin Elmer FTIR-ATR Spectrometer Spectrum One (with a universal ATR attachment with a diamond and ZnSe crystal) cihazı yardımıyla; ilettriksel analizi, Novocontrol Broadband Dielectric Spectrometer (Alpha-A High Performance Frequency Analyzer, frequency domain 0.001Hz to 3GHz ) cihazı yardımıyla Romanya’da ve dinamik mekanik analizi ise TA Q800 cihazında gerçekleştirilmiştir. SONUÇLAR VE TARTIŞMA FTIR-ATR Spektrofotometrik Analiz Çeşitli miktarlardaki Py içeriğinin kompozit ince filmlerdeki etkisi, FTIR-ATR analizleri ile ortaya konmuştur. PAN-PPy kompozit film yapısındaki PPy miktarının artışıyla, karakteristik piklerin absorbans değerleri de artmıştır. PPy’nin karakteristik piklerinden biri olan ve 1318 cm-1 dalga boyunda görülen C-H düzlem içi titreşim piki, kompozit film yapısında PPy olmadığı durumda görülmemiştir. Yapıya PPy eklendiği durumlarda görülmüş ve pirol miktarının artışıyla bu pikin absorbans değerlerinin önemli biçimde arttığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, elde edilen kompozit ince filmlerin, sentez sırasında katılan Py ile birlikte elektriksel iletkenlik kazandıkları ve katılan Py miktarının artırılmasıyla yapılarındaki PPy miktarının da artmasından ötürü, elektriksel iletkenlik özelliklerinin de geliştiği söylenebilir. FTIR-ATR sonuçlarında, yapıya artan miktarda Py katılmasıyla, absorbans değerlerinde de yükselme görülmüştür. Bu absorbans değişimleri, Şekil 1 de kolaylıkla görülebilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 0,20 -1 CH düzlem içi titreşim (1318 cm ) -1 CH bükülme (1453 cm ) -1 CN gerilme (2243 cm ) -1 C=O gerilme (1652 cm ) Absorbans 0,15 0,10 0,05 0,00 0 50 100 150 200 Pirol Miktarı (µl) Şekil 1. Başlangıçtaki pirol konsantrasyonu ile FTIR-ATR spektrumundan elde edilen fonksiyonel gruplara ait absorbans ilişkisi İnce filmlerin artan elektriksel özelliklerinin bir kanıtı olarak, artan Py miktarıyla ile birlikte ince film yapılarında statik-elektrik yüklerinde artış ve metalik yüzeylere daha kuvvetli yapışma özelliği gözlenmiştir. İletkenlik Analizi Reel İletkenlik (S/cm) Kompozit filmlerin iletkenlik ölçümleri, 20 oC sabit sıcaklık altında yapılmıştır. 6,4x10 -7 5,6x10 -7 4,8x10 -7 4,0x10 -7 3,2x10 -7 2,4x10 -7 1,6x10 -7 8,0x10 -8 PAN-PPy50 PAN-PPy100 PAN-PPy150 0,0 10 5 10 6 10 7 Frekans (Hz) Şekil 2. PAN-PPy kompozit filmlerin reel iletkenlik değerleri 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Sanal İletkenlik (S/cm) UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2,5x10 -6 2,0x10 -6 1,5x10 -6 1,0x10 -6 5,0x10 -7 PAN-PPy50 PAN-PPy100 PAN-PPy150 0,0 5 6 10 10 10 7 Frekans (Hz) Şekil 3. PAN-PPy kompozit filmlerin sanal iletkenlik değerleri Kompozit filmlere uygulanan frekans değeri arttıkça daha yüksek iletkenlik değerleri elde edilmiştir. 107 Hz frekans değerinde, kompozit film yapısındaki pirol miktarı arttıkça ölçülen reel ve sanal iletkenlik değerinin arttığı tespit edilmiştir. 107 Hz frekans değerinde reel iletkenlik 3.2×10-7-6.4×10-7 S/cm arasında; sanal iletkenlik ise 5.5×10-7-2.5×10-6 S/cm değerleri arasında çıkmıştır. Bu durumda elde edilen filmler, yarı iletkenlik sınırları içerisindedir (Şekil 2, Şekil 3). Dinamik Mekanik Analiz Şekil 4 de iletken kompozit ince filmlerin PPy içerme ve içermeme durumlarında DMA sonuçları arasındaki farklar gösterilmiştir. İnce filmler, artan Py miktarıyla birlikte, daha kötü mekanik özelliklere sahip olma eğilimindedir. 12 Kopma Mukavemeti(mpa) 10 8 6 4 2 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Pirol(µl) Şekil 4. PAN-PPy kompozit filmlerin dinamik mekanik analiz sonuçları Deneysel çalışma sırasında, artan Py miktarlarının, daha kırılgan kompozit yapılarını doğurduğu gözlenmiştir. Özellikle 150µl ve daha fazla miktarda Py katılmasıyla oluşturulmuş PAN ince film yapılarının, çok sert ve kırılgan oldukları, ve ölçüm 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yapmak üzere örnek alınması sırasında düzgün kesilmesinin ve bükülmesinin çok zor olduğu görülmüştür. SONUÇLAR İletken PAN/PPy kompozit filmlerin PPy içerikleri bağlamında, spektroskopik, mekanik ve elektriksel özelliklerinin değiştiği gözlenmiştir. PAN-DMF çözeltisine katılan Py miktarının artması, iletkenlik özelliklerinin artmasına, daha kırılgan ve zayıf mekanik yapıya ve PPy karakteristik spektrum piklerinin absorbans değerlerinde artışa sebep olmuştur. Pirolün poliakrilonitril matrisi üzerinde yükselgen polimerizasyonu ile iletken PAN-PPy kompozit filmler üretilmiştir. Çalışmanın bir sonraki aşamasında, elde edilen iletken özellikteki filmlerin detaylı morfolojik ve elektriksel karakterizasyonları gerçekleştirilecek, iletken özellikte tekstil lif çekimi yapılacaktır. REFERANSLAR MECEREYYES, D., STEVENS, R., NGUYEN, C., POMPOSO, J. A., BENGOETXE, M., GRANDE, H., 2002, Synthesis and characterization of polypyrrole-graft-poly(ε-caprolactone) copolymers: new electrically conductive nanocomposites, Synthetic Metals, 126, 173-178. PARK, Y.H., HAN, M.H., 1995, Electrochemical properties of conducting Poly(acrylonitrile)/Poly(pyrrole) composites synthesized by electrochemical method, Journal of Korean Fiber Society, 6, 32. SAHOO, N.G., JUNG, Y.C., SO, H.H., CHO, J.W., 2007, Polypyrrole coated carbon nanotubes: Synthesis, characterization, and enhanced electrical properties, Synthetic Metals, 157, 374-379. LI, N., SHAN, D., XUE, H., 2007, Electrochemical synthesis and characterization of poly(pyrrole-co-tetrahydrofuran) conducting copolymer, European Polymer Journal, 43, 2532–2539. YEE, L.M., KASSIM, A., MAHMUD, E., SHARIF, A.M., HARON, M.J., 2007, Preparation and characterization of conducting polymer composite films: Polypyrrole and polyethylene glycol”, The Malaysian Journal of Analytical Sciences, 11 (1), 133-138. GELLER, B.E., 2004, Status and prospects for development of polyacrylonitrile fiber formation, A Review, Fibre Chemistry, 34 (3). BUDKUTE, I.A., GELLER, B.E., SHCHERBINA, L.A., 2004, Experimental study of the structure of polyacrylonitrile gel fibers, Fibre Chemistry, 36 (5). KRICHELDORF, H.R., SWIFT, G., NUYKEN, O., HUANG, S.J., 2004, Handbook of polymer synthesis, CRC Press, New York, 290. LEWIN, M., 2006, Handbook of fibre chemistry, CRC Press, New York, 817. LEE, Y., SHIN, D., CHO, J., PARK, Y.H., SON, Y., BAIK, D.H., 1998, Ionic interactions in Polyacrylonitrile/Polypyrrole conducting polymer composite, Journal of Applied Polymer Science, 69, 2641-2648 ANSARI, R., WALLACE, G.G., 1994, Effect of thermal treatment on the electrochemical properties of conducting polypyrrole polymers, Polymer, 35, 2372 BHAT, N.V., SUNDARESAN, E., 2003, Structural and electrical behavior of polyacrylonitrilepolypyrrole composite film, Journal of Applied Polymer Science, 43, 1615-1622 LI, X., HAO, X., YU, H., NA, H., 2008, Fabrication of Polyacrylonitrile/polypyrrole (PAN/Ppy) composite nanofibres and nanospheres with core–shell structures by electrospinning, Materials Letters, 62, 1155–1158 TEŞEKKÜR: Bu çalışma, TÜBİTAK (Proje Kodu:107T578) tarafından desteklenmiştir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı GEÇ KİRLENEN, KOLAY TEMİZLENEN TÜL VE PERDE ÜRETİMİ Doç. Dr. Mehmet KANIK* Kaloriferli ortamlarda kullanılan tüller ve perdeler normalden daha hızlı kirlenirler ve beklenenden daha kısa aralıklarla yıkanmaları gerekir. Pencere önlerindeki kalorifer peteklerinin üzerinde yer alan perdelerde açıkça gözlenebilen bu olay, halk arasında “kalorifer isi” olarak da bilinir. Perdelerin yerlerinden sökülmeleri, yıkanmaları ve tekrar takılmaları normal çamaşırlar kadar pratik olmadığından sık sık yıkanmaları tercih edilmeyen bir durumdur. Daha da önemlisi, özellikle beyaz veya çok açık renkli renkli tüller ve perdeler belli bir kullanım süresinden sonra grileşerek orijinal beyazlıklarından/renklerinden uzaklaşırlar. Gerçekleştirilmek istenen bu proje ile, özellikle kaloriferli evlerde, işyerlerinde ve diğer ortamlarda kullanılan polyester perdelerin hızlı kirlenmelerinin önlenmesi ve yıkama sırasında amaçlanmaktadır. daha kolay bir şekilde temizlenmesinin sağlanması Böylece, bir yandan sık sık yıkanma ihtiyacının ortadan kaldırılmasıyla, diğer yandan da yıkamaların kolaylaştırılması sayesinde perdelerin uzunca bir süre orijinal renklerini korumaları sağlanmış olacaktır. Projenin temel hedeflerinden birisi de, belirtilen özelliklere sahip polyester perdelik kumaşların normal perdelere göre büyük bir maliyet farkı olmaksızın, kabul edilebilir bir maliyetle üretilmesidir. * U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TAŞIT ENDÜSTRİSİ İÇİN HAFİF VE YÜKSEK MUKAVEMETLİ 3-BOYUTLU TEKSTİL KOMPOZİTLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Doç. Dr. Mehmet KARAHAN* Prof. Dr. Yusuf ULCAY** Prof. Dr. Recep EREN** 3-Boyutlu Tekstil Yapıları Lif takviyeli kompozit malzemelerin performansı büyük ölçüde takviye elemanının yapısına bağlıdır. 3 boyutlu tekstil yapılarında ipliklerin veya liflerin yapı içerisindeki yerleşimi ve yapısal bütünlük, lif hacimsel oranı ve lif özelliklerinin kompozit özelliklerine dönüşüm oranı gibi parametreleri belirlemede önemlidir. Üç boyutlu tekstil yapıları, kalınlık doğrultusunda da lif takviyelendirmesi olan, tamamen entegre olmuş çok eksenli tekstil yapılarıdır. Üç boyutlu tekstil yapıları ile elde edilen kompozitler, klasik 2 boyutlu tekstil yapıları ile elde edilen kompozit malzemelerle sağlanamayacak avantajlara sahiptirler, bu avantajlar aşağıdadır: 1- Bu yapılar kalınlık doğrultusunda lif takviyelendirmesine sahip oldukları için daha yüksek mukavemet ve sertlik değerine sahiptirler. 2- Bu yapılarda lif dağılımı 3 boyutlu olduğu için katmanlar arası delaminasyonlar elimine edilmiştir. 3- Bu yapılar ile, bitmiş net şeklin aynısının veya çok yakın formunun üretilebilmesi, böylelikle kompozit üretiminde işçilik ve firenin minimuma indirilmesi mümkündür. Belirli bir kalınlıkta üretilen biçimli 3 boyutlu tekstil yapıları, uzay ve uçak endüstrisi gibi kritik uygulama alanlarında kullanılmaktadırlar. Bunun yanı sıra bu tür ürünlerin kullanımı, otomotiv ve taşımacılık endüstrisinde de hafiflik ve dayanımın önemli olduğu uygulama alanları için cazip hale gelmişlerdir. Belirli bir kalınlığı olan takviye elemanları, dokusuz yüzeyler, dokuma kumaşlar, çok eksenli çözgülü örme kumaşlar, diyagonal örgü kumaşlar gibi değişik konstrüksiyondaki yapılardır. Bu tür kumaşlar istenen şekilde üretilebilir, buda sonradan form verme gereksinimini ortadan kaldırır. * Uludağ Üniversitesi Teknik Bilimler M.Y.O. Tekstil Programı, e-mail: mkarahan@uludag.edu.tr Uludağ Üniversitesi, Müh.-Mim. Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü, e-mail: ulcay@uludag.edu.tr, erecep@uludag.edu.tr ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bir taşıtın ağırlığının azaltılması, performansını da artıracak aynı zamanda yakıt tüketimini azaltarak hem ekonomiklik sağlayacak, hem de çevreye verdiği zararı azaltacaktır. Yüksek mukavemetleri ve dayanımları nedeniyle kompozit malzemeler otomotiv ve taşımacılık endüstrisinde ağırlığın azaltılması konusunda metal malzemelere göre çok daha büyük bir potansiyele sahiptirler. Bu tür malzemelerin özellikle gövde ve konstrüksiyon malzemesi olarak kullanılmaları, gelecek için büyük bir potansiyel arz etmektedir. Ayrıca kompleks şekilli parçaların tek parça halinde üretilebilirliği, parça birleştirme veya montaja gereksinimi azaltmaktadır ve bu durum hem parçaların yüksek dayanımlı hem de düşük maliyette üretilebilmesini sağlamaktadır. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı Bu çalışmada, otomotiv ve taşımacılık endüstrisi için gövde malzemesi olarak kullanılabilecek, belirli bir kalınlığa sahip, sandviç yapılı 3-boyutlu dokuma ve örme kumaşlardan üretilmiş cam ve karbon elyaf takviyeli kompozit malzemelerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu tür malzemelerin özellikle tren, otobüs gibi büyük toplu taşıma araçlarında gövde malzemesi olarak kullanılmaları, hem dayanım hem de ağırlık tasarrufu açısından önemli avantajlar sağlayacaktır. Günümüzde bu tür 3boyutlu malzemelerin yerine, dikiş birleştirmeli sandviç yapılar, bazı uygulamalarda kullanılabilmektedir. Üretim maliyetleri ve yapısal bütünlük açısından düşünüldüğüne, 3-boyutlu sandviç yapılar daha büyük avantajlara sahiptirler. Oluşturulacak malzemede, tekstil yapısı, reçine ve köpüğün, dayanım, elastikiyet ve izolasyon özellikleri bir araya getirilerek, taşımacılık endüstrisi için ideal bir mühendislik malzemesi oluşturulacaktır. Referanslar 1. Mohamed MH, Bilişik A, “Multi layer three dimensional fabric and method of producing, US patent no: 5465760, November 1995. 2. Bilişik A.K., Multiaxial three dimensional circular woven fabric, US patent no: 6129122, June 1999. 3. Ko F.K. “Three Dimensional Fabrics for Composites” Textile Structural Composites, Ed:Chou T.W., Ko F.K., Elsevier, 1989. 4. Hazen J.R., Musselman M., Black S., Automotive Composites, Ray Publishing Inc., Wheat Ridge, CO, 2006. 5. Lovins A., Hypercars: The Next Industrial Revolution, Proceedings of the 13th International Electric Vehicle Symposium, p. 113-120, Osaka, Japan, 1996 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 6. Brylawski M., “Uncommon Knowledge: Automotive Plaform Sharing’s Potential Impact on Advanced Technologies”, SAMPE-ACCE-DOE Advanced Composites Conferences, p: 293308, September 27-28 1999. 7. Kindervater C., “”Crash Resistance and Strength of High Performance Composite Light Vehicle Substructure”, ISATA (International Symposium on Advanced Transportation Applications), p. 741-751, Aachen Germany, 1994. 8. McConnel V., “Future Cars Take Shape with Composites”, Reinforced Plastics, Vol:43, No:5, p. 44-48, May 1999. 9. Jacop A., “Chrysler Rethinks the Composite Car”, Reinforced Plastics, Vol:41, No:11, December 1999. 10. Hartness T., Humsan G., “The Evaluation of a New Process to Produce Low Cost, High Performance Fiber Reinforced Thermoplastic Composites”, 45th International SAMPE Symposium, p. 2070-2080, 21-25 May 2000. 11. Brast K., “The Direct Strand-Deposition Process-New Methods in Compression Molding of Long Fiber Reinforced Thermoplastics”, 45th International SAMPE Symposium, p. 23572368, 21-25 May 2000. 12. Hodgkin J.H., Rabu N., “A New Development in High Speed Composite Fabrication for Aerospace, Automotive and marine Application”, 45th International SAMPE Symposium, p. 2274-2282, 21-25 May 2000. 13. Cam Elyaf Sanayi A.Ş., “ CTP (Cam Takviyeli Plastik) Teknolojisi, www.camelyaf.com.tr 14. Simunoviç S. and Lee H.K., “Damage Behaviour of Aligned and Random Fiber Reinforced Composites For Automotive Applications”, SAMPE-ACCE-DOE Advanced Composites Conferences, September 27-28 1999, pp: 196-203. 15. Santulli C.; Brooks R.; Long A.C.; Warrior N.A.; Rudd C.D., “Impact Properties Of Compression Moulded Commingled E-Glass–Polypropylene Composites” Plastics, Rubber And Composites , Vol:31, No:6, P.270-277, 2002. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KİŞİSEL BALİSTİK KORUMA AMAÇLI KURŞUN GEÇİRMEZ YELEKLERİN ÜRETİMİ VE GELİŞTİRİLMESİ Doç. Dr. Mehmet KARAHAN* Prof. Dr. Yusuf ULCAY** Prof. Dr. Recep EREN** Tekstil Yapılarında Kurşun Geçirmezlik Özelliğinin Tanımlanması Kişisel amaçlı balistik koruma çeşitli büyüklükte, hızda ve şekilde mermi ve fragmantlara karşı vücut ve başın korunmasını içerir. Genellikle vücut korumasında kurşun geçirmez yelek veya çelik yelek diye tabir edilen koruyucu giysiler aslında yüksek performanslı ipliklerden üretilmiş tekstil yapılarının çok katlı olarak kullanılmasıyla meydana getirilirler. Bu yeleklerin balistik koruma özelliği ise, mermi veya fragmantların enerjisini kendi üzerlerinde yayarak azaltma ve mermi veya fragmantın delici etkisini yok etme esasına dayanır. Yelekte kullanılan her bir katman merminin enerjisini azaltır. Her bir katmanda merminin ani darbe enerjisi lifler tarafından absorbe edilir ve dokuma kumaş yapısal özelliğinden dolayı diğer liflere iletilerek yayılır. Enerjinin diğer liflere transferi sonraki kumaş katmanlarına da yayılarak devam eder. Bu özellikten dolayı noktasal ani darbe enerjisi çok geniş bir alana yayılarak etkisini önemli ölçüde kaybeder. Balistik bir darbe karşısında tekstil lifleri veya kumaşlarının temel davranış biçimi, çeşitli deneysel çalışmalarla araştırılmıştır, birçok çalışmada, kumaş sistemlerinin balistik bir darbe karşısında göstereceği davranış, çeşitli matematiksel modeller oluşturularak tahmini olarak tesbit edilmeye çalışılmıştır. Bununla birlikte, mermi-kumaş etkileşiminin çok kompleks bir olay olmasından dolayı, lif özelliklerinden kumaş performansının kesin bir şekilde tahmin edilmesi, özellikle mermi ebatlarının küçük olduğu durumlarda elde edilememiştir. Temel olarak, atılan merminin hızı ve kütlesi, merminin sahip olduğu enerji miktarını belirlediği ve enerji miktarının yüksek olması, daha fazla deformasyona neden olduğu bilinmektedir. Bir dokuma kumaş, balistik darbeye maruz kalırsa, kumaş düzlemine dikey veya düşey doğrultuda deformasyona uğrar. Kumaş katmanlarının üzerine gelen enerji dağıtılarak sönümlenmekte, belirli bir kısım enerji ise malzemenin arka kısmında bir * Uludağ Üniversitesi Teknik Bilimler M.Y.O. Tekstil Programı, e-mail: mkarahan@uludag.edu.tr Uludağ Üniversitesi Müh.-Mim. Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü, e-mail: ulcay@uludag.edu.tr, erecep@uludag.edu.tr ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı travma çöküntüsüne neden olmaktadır. Kumaşın arka kısmında oluşan travmanın derinliği, kumaş mermiyi geçirmese bile, kullanıcıda iç kanama veya kemik kırılması gibi sonuçlar doğurduğu için önemlidir. Bütün gayretler bu derinliği, minimum düzeye, ağırlığı çok fazla artırmadan getirebilmektir. Şok dalgası kumaş yüzeylerinde yayılması, yayılan enerjinin miktarına bağlı olarak, kumaşı oluşturan iplik ve lifler üzerinde kırılmaya ve deformasyona neden olmaktadır. Dolayısı ile balistik sistem her mermiyi durdurduğunda belirli bir miktar deforme olmakta ve gittikçe dayanımı azalmaktadır. Balistik Performansı Etkileyen faktörler Balistik performansı etkileyen en önemli faktör maruz kalınan tehlikenin özellikleridir. Yani maruz kalınan mermi veya fragmantın kütlesi, hızı, malzeme tipi, zırh delici özelliğe sahip olup olmadığı ve uç formudur. Balistik koruyucu sistemin dizaynında ilk olarak bu özelliklerin göz önüne alınması gereklidir. Bu tehlike tipleri Tablo 1’de NIJ standartlarına göre belirtilmiştir. Kumaşların üzerine gelen enerjiyi sönümleme ve yayma kabiliyeti, kumaşı oluşturan iplik veya liflerin elastik modülü ile ilgilidir. Bu nedenle ipliklerin elastik modülü, çekme mukavemeti ile birlikte balistik performans üzerinde etkili olan ana parametrelerdir. Bu yüzden balistik kumaşların üretiminde yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü lifler kullanılmaktadır. Tablo 1: NIJ standartlarına göre balistik koruma seviyeleri Koruma Seviyesi I IIA II IIIA III IV Mermi Tipi Mermi Ağırlığı (gr) Mermi Hızı (m/s) 0.22 Kalibre 2.6 329 0.38 FMJ RN 6.2 322 9 mm FMJ RN 8 341 40 FMJ 11.7 322 9 mm FMJ RN 8 367 0.357 Mag 10.2 436 9 mm FMJ RN 8.2 436 44 Mag 15.6 436 Kompozit Plaka Kullanılan Koruma Seviyeleri 7.62 NATO FMJ 9.6 847 0.30 Kalibre AP 10.8 878 Müsaade Edilen Maksimum Deformasyon (mm) 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 Günümüzde balistik koruma amaçlı, p-aramid, yüksek moleküler ağırlıklı poletilen lifleri ağırlıklı olarak kullanılmaktadırlar. Bunlara ilaveten günümüzde Zylon (PBO) lifleri, daha hafif ve daha yüksek performanslı yeleklerin yapımında avantajlar 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sağlamaktadır. Ayrıca ipliklerin mukavemet özelliklerinin yanı sıra kumaş dokuma kostrüksiyonu da önemlidir. Genellikle balistik kumaş dokunmasında düşük bükümlü ve düşük kıvrımlı iplikler kullanılır, kumaş konstrüksiyonunda her doğrultuda eşit özellikler elde edilmesi için gerek çözgü gerek atkı yönünde eşit özelliklerde dokuma konstrüksiyonu oluşturulur. Merminin sahip olduğu enerji kumaşta enine doğrultuda yayılırken, yayılamayan enerji miktarı da dik doğrultuda travma derinliğine neden olmaktadır. İstenilen enerjinin yayılması ve sönümlenmesi, bu sayede dik doğrultuda meydana gelen travma derinliğinin minimum olmasıdır. Her iki doğrultuda meydana gelen oluşan durum çok karmaşık olmakla birlikte, iplik özellikleri ve dokuma konstrüksiyonu ile ilgilidir. Balistik koruyucu yapıda olması gereken özellikler Balistik koruma amaçlı yeleklerde mevcut olması gereken iki önemli özellik birbirleriyle tezattırlar: (1) Kumaş kat sayısının ve kumaş gramajının artışıyla doğru orantılı olarak artan balistik performans, (2) Yeleğin hafifliği, kolay taşınabilirliği ve hareket kabiliyetine kısıt getirmemesi. Balistik koruma performansı kumaş gramajına ve yelekte kullanılan katman sayısına bağlı olarak artar. Ancak bununla birlikte yeleğin ağırlığı ve maliyeti de artar. Bu iki özellik birbirleriyle tezattırlar ve mutlaka her yelek tipi için doğru bir optimizasyon yapılmasını gerektirir. Balistik koruyucu sistemlerin enerji absorbsiyon özellileri üzerinde etkili olan faktörleri, kullanılan lifin özellikleri, kumaş konstrüksiyonu, kumaş sıklığı, gramajı, kaç kat kumaş kullanıldığı, atılan merminin büyüklüğü, şekli vuruş hızı, vuruş açısı ve atış sayısı olarak sayabiliriz. Bir merminin darbe etkisi ile kumaşın arka kısmında belirli derinlikte bir deformasyon meydana getirir. Kumaş delinmese bile, bu deformasyon veya çöküntü, yeleği kullanan kişide yaralanmaya hatta ölümlere yol açabilir. Darbe anında darbenin yapıldığı noktadan hızın etkisine bağlı olarak bir şok dalgası meydana gelir ve bu dalga genişleyerek kumaş düzlemi boyunca yayılır. Balistik koruma sistemlerinde, kumaş düzlemi boyunca dalganın yayılma hızı ne kadar yüksek olursa, arka kısımda meydana gelen deformasyon o kadar az olur, yani balistik koruma etkinliği veya performansı artar. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Balistik koruyucu sistemin etkinliği veya performansı açısından, yelekte meydana gelen deformasyon ve şok dalgası yayılma hızı, lif modülü ve yoğunluğuna bağlı olarak aşağıdaki gibi açıklanabilir: V c (1) c E/ (2) Burada, ε, balistik çarpma sonucunda kumaş arka kısmında meydana gelen gerinim, V mermi hızı, E lif modülü, c dalga yayılma hızı ve ρ lif yoğunluğudur. Bu bağıntıdan da görüldüğü gibi, kumaş arka kısmında meydana gelen deformasyonun az olması, kumaşın dalga yayma hızının yüksek olmasına bağlıdır. Kumaşın dalga yayma hızı ise lif modülüne ve lif yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Kumaş üzerinde balistik çarpma sonucu meydana gelen gerilim, σ, gerinim ve modüle bağlı olarak aşağıdaki gibi açıklanabilir: .E V E / k (3) Burada k sabit bir değerdir ve 88260 olarak alınır. Kumaş katmanlarının enerji absorbsiyon kapasitesi, balistik dayanım limiti olarak tanımlanır. Balistik dayanım limiti ise, mermi hızı ve kütlesiyle ilgilidir. Merminin hızı, koruyucu sistemin balistik dayanım limitini aşınca, kumaşın enerji absorbe etme kabiliyeti azalır. Bu durumda yüksek hızlı mermiler için tekstil yapılarına ilave olarak sert kompozit plakaların kullanılması gereklidir. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı Bu çalışmada, Tablo 1’de gösterilen değişik koruma seviyeleri için, kişisel koruyucu yeleklerin üretim metotları, değişik lif tipleri ve tekstil yapıları ve kompozit yapılar bakımından araştırılacaktır. Çalışmada farklı liflerden yapılmış tekstil yapılarının birbirlerine göre avantajları kıyaslanarak hibrid yapılar oluşturulacaktır. Tekstil yapılarının ve kompozit plakaların üretim metotları belirlenecek ve bu yapıların birbirleriyle, koruma performansı, ağırlık ve maliyet açısından kıyaslanarak optimizasyonu yapılacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Referanslar 1- Karahan M, Akan H, “Seviye III ve Seviye IV Balistik Koruma İçin Kompozit Panel Tasarımı, Üretimi ve Balistik Özelliklerinin Araştırılması”, Levazım Maliye Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 16-17 Kasım 2000. 2- Mehmet Karahan, Abdil Kus and Recep Eren, “An Investigation into Ballistic Performance and Energy Absorbtion Capabilities of Woven Aramid Fabrics” International Journal of Impact Engineering, 35 499–510 (2008). 3- Mehmet Karahan “An Investigation and Comparison into Ballistic Performance and Energy Absorbtion Capabilities of Woven and Unidirectional Aramid Fabrics” Textile Research Journal, 78(8) 718-731 (2008). 4- Mehmet Karahan, Recep Eren and Nevin Karahan “Investigation of Ballistic Properties of Woven-Unidirectional Hybrid Panels According to Energy Absorbtion Capabilities” SAMPE symposium Proceeding CD, Baltimore USA, 3-7 June 2007. 6- Mehmet Karahan, Filiz Gulsoy and Nevin Karahan, “The Determination and comparison of energy propagating behavior of woven and uni-directional para aramid fabrics by 2-D thin plate spline method” SAMPE symposium Proceeding CD, Cincinatti USA, 29 Oct.-1 Nov. 2007. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı OTOMOTİV ENDÜSTRİSİ İÇİN YÜKSEK ÇARPMA DAYANIMLI KOMPOZİT PARÇALARIN ÜRETİMİNDE KULLANILAN TEKSTİL YAPILARININ GELİŞTİRİLMESİ Doç. Dr. Mehmet KARAHAN* Prof. Dr. Yusuf ULCAY** Otomotiv Endüstrisi ve Tekstil Kompozitleri Günümüzde otomotiv endüstrisi, dünyada en yaygın ve en büyük üretim sektörlerinden birisidir ve mühendislik malzemeleri için önemli ve büyük tüketim alanlarından birisi haline gelmiştir. Bu sektörde ağırlıklı olarak metal malzemeler kullanılmasına rağmen, son yıllarda kültürel ve ekonomik değişimler, otomotiv sektöründe dizaynda olduğu kadar malzeme tercihlerinde de değişiklikler getirmiştir. Polimer kompozit malzemelerdeki gelişmeler, bu değişimde önemli ve destekleyici bir parametre haline gelmiştir. Kompozit malzemelerin otomotiv endüstrisinde kullanımının yaygınlaşmasında, dört faktör çok önemlidir: Ağırlık tasarrufu, güvenlik, ürün kalitesi ve üretim kolaylığı ve esnekliği. Kompozit malzemelerin yüksek enerji absorbsiyon kabiliyetleri, onları klasik malzemeler olan çelik ve alüminyuma göre daha avantajlı kılmaktadır. Kompozit malzemeler çeliğe göre 5 kat, alümiyuma göre 3 kat daha fazla enerji absorbe etmektedirler ve bu özellikleri nedeniyle otomotiv parçalarında çarpışmaya maruz kalan kısımlarda kullanımları artmıştır. Kompozit malzemeden yapılmış bir şase, çelikten yapılmış bir şaseye göre çarpışma sırasında meydana gelen enerjiyi %80 daha fazla absorbe etmektedir. Kompozitlerin kolay kalıplanma özellikleri, pek çok üretim avantajı sağlamaktadır. Kompleks şekilli büyük yapısal parçaların tek parça halinde üretilebilirliği, parça birleştirme veya montaja gereksinimi azaltmaktadır ve bu durum hem parçaların yüksek dayanımlı hem de düşük maliyette üretilebilmesini sağlamaktadır. Kalıplama proseslerinin kolay olması ve kalıplama sırasında renklendirilebilmeleri, üretim sürelerini ve maliyeti düşürmekte, ayrıca daha fazla renk seçeneği ve estetik özellikler sunmaktadır. Bu yüzden kompozit malzemeler otomotiv endüstrisinde dış gövde parçalarının yapımında kullanılmaktadırlar. * Uludağ Üniversitesi Teknik Bilimler M.Y.O. Tekstil Programı, e-mail: mkarahan@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Günümüzde otomotiv imalatçıları, çevresel etkenlere dayanıklı, güvenlik düzeyi yüksek, konfor ve donanım özellikleri çok iyi olan ve yakıt tüketimi düşük olan otomobilleri düşük maliyete üretebilme baskısı altındadırlar. Bu ortamda, kompozit malzemeler çelik ve alüminyum yerine ikame edilebilecek en uygun malzeme olarak görülmektedir. Dayanımdan ödün vermeden hafiflik sağlanmasında en kolay yöntem karbon lifi takviyeli kompozitlerin kullanımıdır. Ancak karbon lifleri yüksek maliyetinden dolayı otomotiv endüstrisinde bazı uygulamalar için yüksek maliyetli bulunmaktadırlar. Cam lifleri ise, yüksek sertlikleri ve uygun maliyetleri nedeniyle, termoplastik ve termoset reçinelerle birlikte otomotiv endüstrisinde son derece yaygın bir uygulama alanı bulmuşlardır. Üretim prosesleri ve kalıplama tekniklerindeki yeni gelişmeler sayesinde, cam lifi keçeler, yüksek performanslı ve hafif otomotiv parçalarının yapımında kullanılmaktadır. Otomotiv kompozitlerinin üretiminde kullanılan önemli bazı kalıplama metotları, el yatırma yöntemi, kalıplama katmanı bileşimi (Sheet Moulding Compounds-SMC), hazır hazır kalıplama hamuru bileşimi (Bulk Moulding Compounds-BMC) ve reçine enjeksiyon kalıplama (Resin Transfer Mouding-RTM) olarak sayılabilir. Bu tür yöntemlerle üretilen ürünler başlık, tavan, yan kirişler, tavan ve taban panelleri, araç kaporta, tampon ve çamurlukları ve araç alt katmanı gibi yerlerde kullanılmaktadır. Bu yapıların üretiminde, SMC ve BMC yöntemlerinde hazır elyaf-reçine bileşimleri kullanılırken, diğer yöntemlerde, kesikli ve sürekli dokusuz yüzey yapılar veya dokuma, örme ve uni-directional kumaş yapıları takviye elemanı olarak kullanılabilmektedir. Neden Kompozit? Günümüzde ortalama olarak bir aracın dörtte üçlük kısmı çelik, demir ve alüminyumdur ve %10 luk kısmı polimer veya kompozit malzemeden oluşmaktadır. Bununla birlikte, yeni konsept araçlarda daha fazla polimer kompozit kullanma eğilimi vardır. Otomotiv endüstrisinde kullanılan ana malzeme metal olmasına rağmen, böylesine bir malzeme değişikliğine neden gerek duyulmaktadır? Polimer kompozit malzemeler araç gövdesi ve şase (süspansiyon, aks ve rodlar) gibi yapısal parçaların üretiminde ağırlık tasarrufu ve kolay işlenebilirlik gibi faydalar sağlamaktadırlar. Özellikle kompozit malzemeler dört faktör göz önüne alındığında önemli bir potansiyel ortaya çıkmaktadır: Ağırlık tasarrufu, kırılma direnci, ürün kalitesi, üretim kolaylığı ve esnekliği 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ağırlık Tasarrufu Bir aracın ağırlığının azaltılması, aracın performansını da artıracak aynı zamanda yakıt tüketimini azaltarak hem ekonomiklik sağlayacak, hem de çevreye verdiği zararı azaltacaktır. Yüksek mukavemetleri ve dayanımları nedeniyle kompozit malzemeler otomotiv endüstrisinde ağırlığın azaltılması konusunda metal malzemelere göre çok daha büyük bir potansiyele sahiptirler. Ford ve General Motors uzmanları, otomotiv sektöründe ileri kompozit malzemelerin kullanımı ile, klasik malzeme olan çeliğe göre üçte iki oranında hafifleme sağlanabileceğini belirtmişlerdir. Son dönemde, MTC Inc. Firması, büyük oranda kompozit malzeme olan prototip olan bir otomotiv gövdesi üretmiştir ve bu gövde ile çelik malzemeye göre %68 lik ağırlık tasarrufu sağlamıştır. Ürün kalitesi Kompozit malzemeler kendilerine özgü bazı özellikleri nedeniyle, otomotiv ve taşımacılık endüstrisindeki en önemli malzemelerden birisi haline gelmişlerdir. Kompozit malzemeleri böylesine cazip kılan en önemli dört neden şöyle sayılabilir: 1- Yüksek dayanım ve sertlik özellikleri 2- İzolasyon özellikleri: Ses, titreşim, ve termal izolasyon özellikleri oldukça iyidir. Sandviç yapıların kullanılması ile bu özellikleri daha da geliştirilmektedir. 3- Kolay kalıplanabilme özelliği: Kolay kalıplanma özelliği nedeniyle kompleks şekilli parçaların eksiz tek parça halinde üretimi mümkündür. 4- Ani darbe ve korozyon direnci: Küçük çarpmalarda metaller gibi yamulmazlar ve ani darbe dayanımları daha yüksektir. Paslanma problemleri yoktur Üretim Kompozitlerin kolay kalıplanma özellikleri pek çok üretim avantajı sağlamaktadır. Kompleks şekilli büyük yapısal parçaların ek parça halinde üretilebilirliği, parça birleştirme veya montaja gereksinimi azaltmaktadır ve bu durum hem parçaların yüksek dayanımlı hem de düşük maliyette üretilebilmesini sağlamaktadır. Chrysler firması CCV modeli için yaptığı kompozit gövde için üçte bir oranında montaj süresinden tasarruf sağlamış ve çelik bir gövde ile kıyaslanınca üçte bir oranında maliyet tasarrufu sağlamıştır. Bu parçaların aynı zamanda çeliğe göre daha yüksek enerji absorbe etme yetenekleri, çarpışma anında daha fazla güvenlik sağlamaktadır. Kalıplama proseslerinin kolay olması ve kalıplama sırasında renklendirilebilmeleri, üretim sürelerini ve maliyeti düşürmekte, ayrıca daha fazla 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı renk seçeneği ve estetik özellikler sunmaktadır. Bu yüzden kompozit malzemeler otomotiv endüstrisinde dış gövde parçalarının yapımında hem sınıf-1 hem de sınıf-2 parçaların yapımında kullanılmaktadırlar. Kompozit Üretim Maliyetleri Üretimde ekonomiklik sağlanmazsa, kompozit malzemelerin pek çok avantjlarının fazla bir önemi kalmaz. Gerçekte üretimde ekonomiklik sağlamak zordur çünkü ileri kompozitlerin maliyetleri hem çelikten hem de alüminyumdan daha yüksek değerlerdedir, örneğin unidirectional karbon prepreg hammaddenin maliyeti 5-8 $/lb arasında değişmektedir. Hammadde fiatlarının yukarı doğru hareket etmektedir, aynı durum üretim maliyetleri için de geçerlidir. Ancak doğru dizayn ile kompozit malzemelerin bu dezavantajları azaltılabilir veya yok edilebilir. Burada önemli olan uygulama yerinde beklenen performans ve fonksiyonelliğin doğru malzeme seçimi ve doğru dizaynla sağlanmasıdır. Burada öncelikle kullanılan malzeme miktarının ağırlık olarak azalacağını mutlaka göz önünde tutmak gerekir. Birim maliyet olarak kompozit malzemeler yüksek olmakla birlikte, herhangi bir parçanın yapımında çelik veya alüminyuma göre daha düşük miktarlarda tüketileceğini bilmek gerekir. İkinci olarak kompozit malzemelerin üretiminde yatırım maliyetleri düşüktür. Bu durum ise üretim maliyetlerine yansıtılan araç gereç ve ekipmanların amortisman maliyetlerinin düşmesine neden olacaktır. Üçüncüsü, kompozit malzemelerde birleştirilen veya monte edilen parça sayısı daha azdır, bu durumda üretim süreleri ve montaj maliyetleri üçte bir oranında düşmektedir. Dördüncü olarak, kalıplama sırasında pigment kullanılarak renklendirildikleri için, kompozit parçaların boyanması için gerekli ekipman ve araç gereçlere ve boyama prosesine gerek kalmamaktadır. Son olarak da, kompozit parçalar tek parça olarak üretilebildiği için, montaj maliyetleri düşmektedir. Bu faktörlerden dolayı kompozit parçaların üretimi çelik parçalara nazaran daha ekonomik olmaktadır. Çarpma Dayanımı Hafif araçlar, ağır araçlara göre daha yüksek hızlara çıkabilirler, bu nedenle bu araçlarda çarpışma güvenliğinin daha yüksek olması gerekir. Bu malzemeler herhangi bir çarpışma esnasında yeteri kadar tok olabilmeli ve daha fazla enerjiyi absorbe edebilmelidirler. Bu nedenle kompozit malzemelerin dayanım özellikleri çok önemlidir. Kompozit malzemeler bu özelliklerinden dolayı ciddi çarpışmalarda insanların hayatta kalabilmelerine neden olmaktadırlar. Kompozit malzemelerin 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı yüksek enerji absorbsiyon kabiliyetleri, onları klasik malzemeler olan çelik ve alüminyuma göre daha avantajlı kılmaktadır. Kompozit malzemeler çeliğe göre 5 kat, alümiyuma göre 3 kat daha fazla enerji absorbe etmektedirler ve bu özellikleri nedeniyle otomotiv parçalarında çarpışmaya maruz kalan kısımlarda kullanımları artmıştır. AD&C firması verilerine göre, kompozit malzemeden yapılmış bir şase, çelikten yapılmış bir şaseye göre çarpışma sırasında meydana gelen enerjiyi %80 daha fazla absorbe etmektedir. Kompozit malzemeler, değişik konstrüksiyonlarda ve değişik liflerin kombinasyonları ile hibrid yapılı olarak üretilebilmektedir, bu durum farklı performans seviyeleri elde etmek için önemli bir esnekliktir. Özellikle cam-PP karışımı hibrid tekstil yapıları, aynı anda hem ağırlık tasarrufu hem de ani darbe direnci artışı bakımından önemli avantajlar sunmaktadır. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı Genelde otomotiv kompozitlerinden yüksek çarpma dayanımı, yüksek gerilme-uzama dayanımı, yüksek yorulma dayanımı ve değişik sıcaklıklarda dayanımını koruma gibi belli başlı performans özellikleri beklenir. Otomotiv parçalarında özellikle çarpma dayanımı çok büyük önem arz etmektedir ve genelde çalışmalar otomotiv kompozit parçaların ani darbe dayanımları ve mekanik özelliklerinin araştırılması üzerine yoğunlaşmıştır. Cam lifi takviyeli termosetler ve termoplastikler, 40 yılı aşkın süredir otomotiv kompozit tasarımında en başta gelmiştir. Bazalt lifleri de yüksek performanslı S-2 cam lifleriyle benzer performans özellikleri gösterir. Fiyat noktasında ise S-2 cam lifleriyle E cam lifleri arasında kalır ve karbon liflerine göre daha düşük maliyetli olduğu için üreticilere alternatif olarak sunulur. Yüksek performanslı Polipropilen (PP), yüksek enerji absorbsiyon kabiliyeti nedeniyle, ani darbe direncini geliştirir. Bu nedenle PP liflerinin otomotiv uygulamalarında kullanımı önemlidir. PP lifleri düşük yoğunluklarından dolayı önemli ölçüde ağırlık tasarrufu sağlarlar. Cam lifi takviyeli kompozitler, daha yükske mukavemet ve sertliğe sahip olmalarına karşın, PP lifleri 40-60 % arasında ağırlık tasarrufu sağlarlar. Bu iki malzemenin iyi özellikleri, hibrid yapılı cam-PP tekstil yapılarının üretimiyle bir araya getirilebilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu çalışmanın amacı, cam ve PP liflerinden oluşmuş, hibrid tekstil yapılarının üretimi ve otomotiv kompozitlerindeki kullanım özelliklerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, değişik oranlardaki cam-PP karışımı hibrid yapıların, mekanik özellikleri, ani darbe direnci ve sağladığı ağırlık tasarrufu araştırılacaktır. Referanslar 1. Hazen J.R., Musselman M., Black S., Automotive Composites, Ray Publishing Inc., Wheat Ridge, CO, 2006. 2. Lovins A., Hypercars: The Next Industrial Revolution, Proceedings of the 13th International Electric Vehicle Symposium, p. 113-120, Osaka, Japan, 1996 3. Brylawski M., “Uncommon Knowledge: Automotive Plaform Sharing’s Potential Impact on Advanced Technologies”, SAMPE-ACCE-DOE Advanced Composites Conferences, p: 293308, September 27-28 1999. 4. Kindervater C., “”Crash Resistance and Strength of High Performance Composite Light Vehicle Substructure”, ISATA (International Symposium on Advanced Transportation Applications), p. 741-751, Aachen Germany, 1994. 5. McConnel V., “Future Cars Take Shape with Composites”, Reinforced Plastics, Vol:43, No:5, p. 44-48, May 1999. 6. Jacop A., “Chrysler Rethinks the Composite Car”, Reinforced Plastics, Vol:41, No:11, December 1999. 7. Hartness T., Humsan G., “The Evaluation of a New Process to Produce Low Cost, High Performance Fiber Reinforced Thermoplastic Composites”, 45th International SAMPE Symposium, p. 2070-2080, 21-25 May 2000. 8. Brast K., “The Direct Strand-Deposition Process-New Methods in Compression Molding of Long Fiber Reinforced Thermoplastics”, 45th International SAMPE Symposium, p. 23572368, 21-25 May 2000. 9. Hodgkin J.H., Rabu N., “A New Development in High Speed Composite Fabrication for Aerospace, Automotive and marine Application”, 45th International SAMPE Symposium, p. 2274-2282, 21-25 May 2000. 10. Cam Elyaf Sanayi A.Ş., “ CTP (Cam Takviyeli Plastik) Teknolojisi, www.camelyaf.com.tr 11. Simunoviç S. and Lee H.K., “Damage Behaviour of Aligned and Random Fiber Reinforced Composites For Automotive Applications”, SAMPE-ACCE-DOE Advanced Composites Conferences, September 27-28 1999, pp: 196-203. 2. 12. SANTULLİ C.; BROOKS R.; LONG A.C.; WARRİOR N.A.; RUDD C.D., “IMPACT PROPERTİES OF COMPRESSİON MOULDED COMMİNGLED E-GLASS– POLYPROPYLENE COMPOSİTES” PLASTİCS, RUBBER AND COMPOSİTES , VOL:31, NO:6, P.270-277, 2002. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTRO MANYETİK ZARARLARDAN KORUYAN TÜL PERDELERİN GELİŞTİRİLMESİ VE ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI Öğr. Gör. Nevin KARAHAN* Doç. Dr. Mehmet KARAHAN* Endüstrileşme ve teknolojinin gelişimine bağlı olarak elektrik enerjisinin kullanımı ve ihtiyacı giderek artmakta bunun sonucunda insanlar, hayvanlar ve bitkiler, kısacası tüm çevre elektro manyetik kirlenmenin etkisi altında kalmaktadır. Elektro manyetik kirliliğe, diğer çevre kirliliklerinin aksine gözle görülmemesi ve etkilerinin hemen ortaya çıkmamasından dolayı yeterli önem verilmemekte ve göz ardı edilmektedir. ( www.genbilim.com ) Bütün elektrikli cihazlar güçleri oranında elektro manyetik alan (EMA) meydana getirirler. EMA kaynağı olarak, televizyon, elektrikli traş makinesi, elektrikli battaniye, cep telefonu, bilgisayar monitörü, fotokopi makinesi, mutfak robotu gibi günlük hayatta kullanılan daha bir çok cihaz örnek olarak verilebilir. Enerji iletim hatları ise diğerlerine oranla çok daha fazla (yaklaşık 100-1000 kat) bir kirlenme meydana getirmektedir. Özellikle büyük kentlerde çarpık kentleşme ve plansız yapılaşmanın sonucu olarak yüksek gerilimli enerji iletim hatları ve indirici trafo merkezleri konutlarla iç içe bulunmaktadır. Bu konutlarda yasayan insanlar yüksek seviyeli elektro manyetik alanlara uzun süreli olarak maruz kalmaktadır. Ayrıca bu alanlar hassas cihazlar üzerinde de etki yaparak bunların doğru çalışmasını engeller, parazit oluşturur, göstergeleri bozarak hatalı değerler okunmasını sağlar. Elektro manyetik çevre kirlenmesi artan radyo ve TV kanalları ve cep telefonları nedeniyle gündeme gelmiştir. EMA insan organizmasında büyük ölçüde karışıklığa sebep olabilirler. Bedeni fonksiyonların hepsi çok küçük gerilimli elektrik uyarıları ile devam eder. İnsan sinir sistemi de bir elektriksel donanıma sahip muazzam bir elektronik sistemdir. EMA' nın dışarıdan bu hassas sisteme tesir etmesi durumunda, doğal sirkülasyon zarar görebilir. Dolaşım sistemi ve sinir sisteminde buna bağlı bozukluklar ortaya çıkabilir. Vücudun bağışıklık sisteminin * Uludağ Üniversitesi Teknik Bilimler M.Y.O. Tekstil Programı, e-mail: nkarahan@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sürekli zayıflamasının kanseri artıran bir etki yapacağı da artık tıp tarafından kabul edilmiş konulardandır. EMA' nın iki tür etkisi vardır. Birinci kısım; Kısa zamanda hissedilen etkiler diyebileceğimiz bas ağrıları, göz yanmaları, yorgunluk, halsizlik ve bas dönmeleri gibi şikâyetlerdir. Ayrıca gece uykusuzlukları, gündüz uykulu dolaşım, küskünlük ve sürekli rahatsızlık nedeniyle topluma katılmamak gibi neticeler de ortaya çıkarır. Diğer bir etki ise; Moleküler ve kimyasal bağlara, hücre yapısına, vücut koruma sistemine yaptığı ve uzun sürede ortaya çıkabilen etkilerdir. Evlerde yaygın olarak kullanılan tül perdelere uygulanacak işlemler sonunda elektro manyetik alanı absorbe edebilir hale getirmek mümkündür. Bu teknolojinin gelişimi sayesinde hem insan sağlığı açısından oluşabilecek olumsuzluklar engellenmiş hem de EMA’ya bağlı olan çere kirliliği yok edilmiş olacaktır. Ayrıca ilerleyen süreçlerde ortaya çıkacak kanser hastalıklarının tedavisi hem eziyetli hem de çok yüksek maliyetlidir. Bu durumun azalması ülke ekonomisi ve insan konforu açısından da asla göz ardı edilemez. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KARBON LİFLERİNİN 1-(2-SİYANOETİL)PİROL İLE ELEKTROKİMYASAL POLİMERİZASYON İŞLEMİNDEN SONRA İLETKENLİĞİNİN KARAKTERİZASYONU Doç. Dr. Hale KARAKAŞ* Prof. Dr. Sezai SARAÇ** Prof. Dr. Fatma KALAOĞLU* N. E. AYAZ** P. SOYBİLGE* E. DEMİR* B. ÜNLÜ* Giriş Elektrik iletkenliği artırılmış karbonn lifleri çok sayıda uygulamada kullanılmakta ve gelecekte uygulama alanlarının artması beklenmektedir. Yüsek iletkenliğe sahip karbon liflerinin kullanımlarından birisi de akıllı tekstil uygulamalarıdır. Bu lifler giyilebilir elektronik donanımlarda, sensörlerde, işlem ve güç ünitelerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, karbon lifinin iletkenliğini artırmak için 1-(2-siyanoetil) pirol ile elektrokimyasal polimerizasyon işlemi yapılmış ve elde edilen lifin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel Çalışma Malzemeler: Poliakrilonitril (PAN) – esaslı Karbon Lifi Mikro Elektrod (CFME) Sodyum Perklorat (NaClO4, Riedel-de Haën), 1-(2-siyanoetil) pirol (CEP, Aldrich %99) Ölçümler: Döngülü Voltmetre Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (Potentioscan WENKING POS 73) FTIR ATR spektrometre (Perkin Elmer spectrum one equipped with Universal ATR-ATR) Atomik Güç Mikroskobu (AFM) (The Nanosurf EasyScan 2 AFM) * Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul,Türkiye ** Kimya Bölümü, Polymer Science and Technology, Fen-Edebiyat Fakültesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Maslak, 80626, Istanbul, Turkey 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SEM [ JSM-5410LW ] Karbon lifi, iletkenliği sayesinde elektrokimyada elektrod olarak kullanılabilmektedir [1,2,3]. Platin, camsı karbon, vb. gibi diğer elektrodlara nazaran ietken monomerlerin elektrokimyasal polimerizasyonunda çok daha idealdir. Ayrıca, kaplanmış iletken polimerin karakterizasyonu için de iyi bir elektrod olma özelliğine sahiptir (Şekil 1). Bu çalışmada, PAN-esaslı bir karbon lifi mikroelektrod olarak kullanılmıştır. Kaplanmamış karbon lif mikroelektrodun döngülü voltmetresi 0.1 M LiClO4/ACN elektrolit çözeltisinde ve 2 tarama süresi için 50 mV/s tarama hızında çalışılmıştır. Kaplanmamış karbon lifinin elektrik iletkenliğinin son derece zayıf olduğu gözlenmiş ve döngülü voltmetrede tersinir bir davranış olmadığı görülmüştür (Şekil 2). Şekil 1: Elektrokimyasal polimerizasyonda kullanılan elektrodlar 5 Akım Yoğunluğu/ A 4 3 2 1 0 -1 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Potansiyel / V Şekil 2. Kaplanmamış karbon lif elektrodun LiClO4/CAN’daki döngülü voltamogramı Kaplanmamış lifin yüzey morfolojisi SEM fotoğraflarında görülebilir. Lifin yüzeyinin son derece düzgün olduğu gözlenmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 3: Kaplanmamış karbon lif mikroelektrodun SEM fotoğrafı Şekil 4: Karbon lif mikroelektrodun AFM resmi 1-(2-siyanoetil)pirol karbon lifine düzgün ve homojen bir şekilde kaplanmıştır. Polimerik ince film, SEM fotoğrafları ile de kanıtlanmıştır. Şekil 5: NaClO4/ACN içinde karbon lif mikroelektrod üzerinde 1-(2-siyanoetil) pirolün SEM fotoğrafları Şekil 6: NaClO4/ACN’de 1-(2-siyanoetil) pirolün polimer depolanmasının döngülü voltamogramı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 7: FTIR-ATR spektrumu Sonuç Bu çalışmada karbon liflerinin iletkenliği 1-(2-siyanoetil) pirol kullanılarak artırılmıştır. PAN-esaslı bir karbon lifi mikroelektrod olarak kulanılmıştır. Lif yüzeyi üzerinde ince polimerik filmin varlığı döngülü voltamogram, EIS ölçümleri, FTIRATR spektrumları ve SEM fotoğrafları ile karakterize edilmiş ve kaplanmamış karbon lifinin elektrik iletkenliği kaplanmış lifinki ile kıyaslanmıştır. Referanslar [1] G. Sönmez, and A.S. Saraç, “Structural study of Pyrrole-EDOcopolymers on Carbon fiber Microelectrodes”, Synthetic Metals,135-136(2003)459-460 [2] A.S. Saraç, “Nanocharacterization of electrocoated polymers on carbon fibers” ,Microelectronic Eng. 83 ( 4-9) (2006) 1534-1537 [3] A.S. Saraç, E. Parlak, E. Sezer, Synthesis and Electrochemical Polymerization of nN-Athlycarbazole-bis-3,4-ethylenedioxythiophene-N-ethylcarbazole Comonomer, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 103, pp.795-801 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTRONİK KUMAŞLAR VE GİYSİLER Yrd. Doç. Dr. Yasemin KAVUŞTURAN* Tekstil Yük. Müh. Serkan TEZEL* GİRİŞ Ardı ardına gelen ekonomik krizlerde ayakta kalabilmek için tekstil sektörünün katma değeri yüksek ürünlere yönelmesi gerekmiş, özel ihtiyaçlara çözüm sunan ileri bilgi ve beceri gerektiren teknik tekstillerin üretimine başlanmıştır. Estetik ya da dekoratif özelliklerinden çok fonksiyonel özellikleri ve teknik performansları için üretilen teknik tekstillerin “katma değeri en yüksek ve ileri teknoloji kullanan” önemli bir dalı akıllı tekstillerdir(Byrne, 1995). Akıllı tekstiller, normal tekstil ürünlerinin doğal atmosfer şartlarından koruma ve süsleme özellikleri yanında ışık, ısı, basınç, elektromanyetik dalga, ses, ses ötesi dalga vb herhangi bir etkiyi veya etki değişikliğini algılama ve buna bir tepki verme özelliğine sahip olan tekstil ürünleridir(Tarakçıoğlu, 2002). Bilgisayar ve elektronik teknolojisinde yaşanan gelişmeler sonucunda elektronik ve telekomünikasyon endüstrileri 21. yüzyılda hayatımızı yönetir hale gelmiş, bu trendin etkisi tekstil/konfeksiyon endüstrisinde de kendini göstermiştir. Bir mobil telefon ya da mp3 çaların bir cekete uyarlanışı ile moda endüstrisinde yeni bir çığır açılmıştır. Böylece tüketicilerin giysi seçiminde renkler ve dizaynın uygunluğu yanında fonksiyonlarını da düşünmesi sağlanmıştır. Tekstil ve elektronik sektörlerinin uyumlu işbirliği, spesifik sorunlara özel çözümler sunabilecek üstün teknolojiyi doğurmuştur. Özellikle 1990’lı yıllardan itibaren bilgisayar destekli cihazların ve mikroçiplerin monte edildiği tekstil ürünleri askeri, sağlık, güvenlik, iletişim gibi alanlarda kullanılagelmiştir. VDC şirketince yapılan tüketici araştırmasında bilgisayar fonksiyonelliği, veri toplama, kişisel dijital yardımcılara ve internete bağlanabilme ve biomonitörleme gibi çeşitli fonksiyonel performans kabiliyetlerine sahip giyilebilir bilgisayarlara karşı güçlü bir talep olduğu ortaya çıkmıştır(Emek, 2004). Business Communication şirketi 2009 yılında dünyada interaktif tekstillerin satış miktarlarının %40 tüketici * Uudağ Üniversitesi, Müh-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ürünleri, %22,1 biyomedikal, %18 otomotiv güvenliği ve konforu, %5 savunma, %1,4 bilgi işlem, % 0,3 lojistik, %3,7 diğer alanlar olacağını öngörmektedir(Anon, 2004). Venture Development firmasından Rick Barnard, 2005 yılında Barcelona’da düzenlenen Smart Fabrics “akıllı kumaşlar” konferansında ön plana çıkan pazar olanaklarının tüketicinin eğlencesi, biyofiziksel izleme ve askerlerin savaş alanında bilgi edinmesi olduğunu belirmiştir(Karakaş, 2005). Akıllı tekstiller sektörünün dünya pazar hacminin 2006 yılında 369 milyon dolar olduğu, bu pazarın 2010 yılında ise her yıl %32’lik bir büyüme ile yaklaşık 1,13 milyon dolarlık hacme ulaşacağı tahmin edilmektedir(Anon, 2007). Gelecek yıllarda elektro-tekstillerin ve giyilebilir bilgisayarların mobil çılgınlığımızın en önemli basamağı haline gelmesi ve cep telefonlarının hayatımızda yarattığı değişimi bir adım ileri taşıması beklenmektedir. Üzerinde güneş pili olan giysi yada çantalar, giyilebilir bilgisayarlarla entegre olacak ve giysi üzerindeki mevcut cihazlar başka bir kaynaktan şarj ihtiyacı duymayacaktır. Sağlık açısından vücut fonksiyonlarımızı bu giysiler ölçebilecek ve acil durumlarda hayatımızı kurtarabilecektir. Bu giysiler gelecekte kablosuz bağlantı-uydu aracılığıyla kolayca her yerle iletişim kuracak istediğimiz bilgi alışverişlerini her yerde sağlayabilecek, GPS sistemi sayesinde dünya üzerindeki konumumuzu kolayca bulabilecektir. Bir doktora tez çalışması paralelinde yapılması planlanan bu projede, giyilebilir elektroniklerin sistematiği, dünyada öncü firma ve araştırma kuruluşları, üretilen ürünler incelenerek elektronik teknolojisinin tekstil teknolojisiyle harmanlanarak “yeni alanlarda” uygulanmasına dönük çalışmalar gerçekleştirilecektir. Giyilebilir Elektroniklerin Sistematiği “Akıllı tekstiller” tanımı içinde akıllı lifler, akıllı kumaşlar ve akıllı giysiler yer almaktadır. Akıllı tekstiler, gösterdikleri reaksiyonlara göre Zhang ve Tao tarafından 3 ana gruba ayrılmışlardır: Pasif akıllılar, Aktif akıllılar, Çok akıllılar (Zhang ve Tao, 2001), - Pasif Akıllılar: Sadece ortam şartlarını ve uyarımlarını algılayabilirler. malzemelerde 3 bileşen bulunabilmektedir. Akıllı Sensörler, aktivatörler ve kontrol birimleri. Sensörler, sinyalleri algılayan bir sinir ağı gibi çalışmaktadırlar. Bu sebeple pasif akıllı tekstil yapılarında sensörlerin bulunma zorunluluğu vardır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Bazı UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı materyaller sadece sensörler gibi davranış göstermektedirler. Optik lif yerleştirilmiş kumaşlar ile iletken kumaşlar pasif akıllı tekstil yapılarına örnek olarak gösterilebilir. - Aktif Akıllılar: Ortam şartlarını ve uyarımlarını algılayıp tepki verebilmektedirler. Aktif akıllı malzemeler, pasif akıllı yapılardan bir adım önde olarak sensör yapılarının yanı sıra aktivatör adı verilen yapıları da içermektedirler. Aktivatörler, direkt olarak veya merkezi bir kontrol birimi tarafından algılanan sinyaller uyarınca görev yapan ve belirli mekanizmaları harekete geçirici etki yapan sistemler olarak tanımlanabilmektedirler. Aktif akıllı tekstil yapılarına; biçimsel hafızaya sahip, bukalemunsu, su itici, buhar geçirgen, ısı depolayan ve ısı düzenleyen, buhar absorbe eden, ısı üreten kumaşlar veya elektrik ısıtmalı giysiler örnek olarak verilebilir. - Çok Akıllılar: Ortam şartlarını ve uyarımlarını algılayıp tepki verirler ve kendilerini yeni durumlara adapte edebilirler. Tekstil endüstrisinin geleceği olarak değerlendirilen çok akıllı tekstil yapıları çevresel ortam şartlarını algılayabilen, içinde bulunduğu duruma göre reaksiyon gösteren ve kendini bu duruma adapte edebilen yapılardır. Akıllı tekstillerin en üst seviyesidir. Geleneksel tekstil-konfeksiyon ürünleri ile malzeme bilimi, yapısal mekanik, sensör-algılayıcı teknolojisi, iletişim, yapay zeka, biyoloji vs. gibi bilim dallarının bir araya gelmeleri ile doğmuştur(Kayacan, 2008). Elektronik sistemler, bilgi ve verilerin işlendiği sistemlerdir. Elektronik tekstil konseptinde en önemli konu istenen tekstil özelliklerine zarar vermeksizin elektronik imkanların oluşturulmasıdır. Giyilebilir elektronikler genellikle konvansiyonel sert elektronik bileşenlerin bir tekstil yüzeyine hafifçe tutturulması ile oluşturulurlar, gerçek bir entegrasyon yoktur(Menezes, 2003). Eğer tekstil malzemeleri verileri kaydedebilme, analiz etme, depolayabilme, iletebilme veya görüntüleyebilme yeteneğine sahip olabilseydi, akıllı-yüksek teknolojili konfeksiyon ürünleri açısından yeni bir çağ başlayabilirdi. Bu açıdan bakıldığında ‘elektronik günümüz teknolojisinin ihtiyaç duyduğu gelişmeler, bileşenlerin minyatürleşmesi’, ‘tekstil malzemeleri ile entegrasyonu’ ve ‘elektronik fonksiyonlara sahip tekstil malzemelerinin üretilmesi’dir(Kayacan, 2008).. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Tekstil polimerleri, yalıtkan özelliğe sahiptir. Tekstil yapılarının iletken hale getirilmesi ancak polimer yapının modifikasyonu ve/veya iletken materyal ilavesi ile gerçekleştirilebilmektedir. Esasen elektrik ileten plastikler olan “Elektrik iletken polimerler”, elektronik tekstil tasarımında çok yararlı malzemelerdir. Polypyrole ve polyaniline normal şartlarda erimeyen ve kısmen stabil olan iletken polimerlerdir. Bu polimerleri tekstil ürünlerine katmanın en kolay yolu bunların lifler üzerine polimerize edilmesidir. Tekstil/iletken polimer kompozitinin elektriksel dayanımı çevre koşullarından etkilenmektedir. ölçülebilir. Bu yapılar iyi sensörlerdir, çünkü elektrik dayanımları kolayca Elektrik dayanımındaki değişiklikler kolayca izlenebilir ve bu şartlara cevap vermek için kontrol edilebilir. Bu malzemelerin bir diğer uygulaması ise mekanik kuvvetten etkilenen elektro-mekanik sensör kumaşlardır(Menezes, 2003).. Elektronik Kumaş ve Giysilerin Üretimi Tekstil ürünlerinin üretiminde yaygın olarak dokuma, örme ya da dokusuz yüzey kumaşlar kullanılmaktadır. Üç sistemin de çeşitli avantaj ve dezanvantajları bulunmaktadır. Üretilecek ürünün özelliklerine bağlı olarak bu sistemlerden birisi seçlilerek üretim yapılmaktadır. Şekil 3.1.’ de dokuma, düz ya da yuvarlak örme teknolojişlerinde üretilebilecek bir örme kumaş ve çözgülü örme tekniği ile üretilebilecek basit bir örgü yapısı örneği verilmiştir. (a) (b) (c) Şekil 3.1. a)Dokuma Kumaş b)Düz ya da yuvarlak örme makinesinde örülen kumaş c)Çözgülü örme makinesinde örülen kumaş(Raz, 2000) Günümüzde teknik tekstil ürünü tasarımında kullanılacak kumaşlar yanında hiç dikiş gerektirmeksizin ürünün kendisi de örme makinelerinde üretilebilmektedir. Özellikle düz örme makineleri bu konuda rakipsiz konumdadır. Düz örme makinelerinde artan ilmek transfer imkanları sayesinde karmaşık yapı ve formlar oluşturulabilmekte, ürün makinede şekillendirilebilmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Böylece konfeksiyon UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı işlemleri gerekmemekte, üretim süresi kısalmakta, üründe dikiş olmadığından ürünün esnekliği ve konforu çok daha iyi olmakta, üstelik atık miktarı çok azalmaktadır. Düz örme teknolojisi, ipliğin sadece bir bobinden sağlanabilmesi, çözgü hazırlığı gibi ilave işlemler gerektirmemesi, bir örgü yapısında çok sayı ve çeşitte ipliğin bir arada kullanılabilmesi sayesinde teknik tekstil üretimine uygun bir teknolojidir. Örneğin Rhodius firması, cam, aramid gibi özel materyaller ve metallerden üretilmiş ipliklerle örme alanında uzmanlaşmıştır. Otomotiv endüstrisinde örme tel bileşenler hava yastıklarında filtre olarak, titreşim sönümleyici olarak, termal izolasyon ve gürültü azaltıcı amaçlarla kullanılmaktadır(Spencer, 2001). Itma 2007 fuarında bu makinelerde iplik sevk sisteminde yapılan yenilikler sayesinde rijit teknik ipliklerin kullanım olanağının da artırıldığı belirtilmiştir(Kavuşturan, 2007). Düz örme makinelerinde üretilmiş teknik tekstil ürünlerine örnekler Şekil 2 ve 3’de sunulmuştur. Şekil 3.2. Teknik ipliklerle düz örme makinesinde üretilen düşük gramajlı kompleks örgü kumaşlar (Choi ve diğ., 2005). (a) (b) (e) (c) (d) (f) (g) Şekil 3.3. Düz örme makinelerinde üretilen teknik tekstil ürünleri a) Dikdörtgen kesitli tüp bağlantısı b) Huni şeklindeki Kevlar tüp bağlantısı c) T şeklindeki boru bağlantısı d) Bisiklet tekerleği için üretilen kompozit malzeme e) Kumaş üzerinde istenen yerlere dikiş gerektirmeksizin örgü ile tüpler oluşturulmuş döşemelik kumaş örneği f) Örgü teknikleri ile teller ve kabloların kumaşa dahil edildiği bir örnek g) İnce metallerle örülmüş çeşitli örgü yapıları (Anon, 2004 ve Spencer, 2001) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Yuvarlak örme teknolojisi sürekli aynı yönde dönüş hareketi ile kumaş oluşumuna olanak tanıdığından kumaş üretiminin en ekonomik seçeneğidir. Otomotiv sektöründe bu kumaşlar panel materyali ya da döşemelik malzemesi olarak kullanılmaktadır. 2003 yılında Mayer&Cie firması bakır, çelik ya da gümüş tel, cam lifi, karbon lifi gibi elastik yapıda olmayan ipliklerle de çalışabilecek bir yuvarlak örme makinesi geliştirmiştir. Relanit tipi bu yuvarlak örme makinesinde kamlar özel dizayn edilmiş, iğne ve platinin relatif hareketi ile elastik yapıda olmayan ipliklerin yön değiştirme noktalarındaki sürtünmesi, materyalin iğnelere nazikçe beslenmesi önemli konular olmuştur. Günümüzde yuvarlak örme makineleri de sandviç kumaşlar, atkı ipliği yerleştirilmiş kumaşlar vb tekniklerle, metal tel vb örebilme imkanı sayesinde teknik tekstil üretiminde yer almaktadır. Böylece ateşe ve/veya ısıya dayanıklı cam lifi kumaşlar, aramid, kevlar ya da çelik tellerden üretilmiş yüksek mukavemetli enerji absorblayan örgü yapılar, gümüş ve bakır teller kullanılarak elektriksel olarak iletken tekstil ürünleri, cam lifinden yapılmış ağ yapılar ve sandviç kumaş yapısındaki mobil teknoloji ürünleri yuvarlak örme makinelerinde üretilebilmektedir. Yaklaşık 0.10 mm kalınlıktaki bakır tellerle örülen kumaşlar otomotiv sektöründe ısıtılabilir koltuk üretiminde kullanılabilmektedir. Üstelik bunların ısıtılabilir iç çamaşırı yada elektromantyetik ışımaya karşı savunma için kullanılabileceği düşünülmektedir. Radyasyon ve elektromanyetik ışıma konuları günümüzde daha çok önem kazanmaktadır. Modern toplum bu etkilere karşı çok hassasdır ve antiradyasyon korunma istemektedirler. Smart giysiler bu noktada anahtar kelime olmaktadır. Yuvarlak örme makinelerinde üretilebilecek olan ince bakır yada gümüş teller içeren iletken, yumuşak kumaşlar Faraday kanununa göre bu giysiyi kullanan kişiye bir kalkan verebilecektir. Şekil 3.4.’de yuvarlak örme teknolojisinde üretilen teknik yapılara örnekler verilmiştir (Anon, 2003 a) (a) (b) (c) (d) (e) Şekil 3.4. Yuvarlak örme makinelerinde üretilen teknik tekstil ürünleri a) Sandviç kumaş fotoğrafı (b) sandviç kumaşın örgü yapısı (c) Atkı yerleştirilmiş kumaşın örgü yapısı (d) Atkı yerleştirilmiş kumaşı ( e) Atkı yerleştirilmiş kumaş kesitinin fotoğrafı (Anon, 2003a) Çözgülü örme teknolojisinde diğer kumaş üretim tekniklerinden farklı olarak ağ kumaş üretimi çok geniş imkanlar sağlamaktadır. Kullanılan örgü yapıları sayesinde istenen gözenek şekli ve boyutları kolayca üretilebilmektedir. Boyutsal 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı olarak stabil, kayma sorunu olmayan stabilize edici bitim işlemleri gerektirmeyen bir tekniktir. Şekil 3.5’de çözgülü örme makinelerinde üretilebilen ağ kumaş yapılarına örnekler verilmiştir. Şekil 3.5. Çözgülü örme makinelerinde üretilebilen ağ kumaş yapıları (Spencer, 2001) Çözgülü örme teknolojisinde çok sayıda örgünün üst üste kullanılabilmesi yanında ilave atkı ipliği, çözgü ipliği ekleme, değişik açılarda iplik besleme, yapıya dokusuz yüzey besleme vb imkanlar sayesinde enine stabil, boyuna stabil, çok yönlü stabil kumaşlar üretilebilmesi mümkündür. Şekil 3.6.’da çözgülü örme makinelerinde üretilebilen kumaş yapılarına örnekler verilmiştir. (a) (b) (c) (d) Şekil 3.6. Çözgülü örme makinelerinde üretilebilen kumaş yapıları a) Tek eksenli b) Çift eksenli c) Çok eksenli kumaş yapısı d) Dokusuz yüzey beslenerek desteklenmiş çok eksenli dikişli örme tipi kumaş (Raz, 2000 ve Spencer 2001) İki iğne rayı kullanımı sayesinde üretilen sandviç kumaşlar ise iç çamaşırı, ayakkabı üretimi, ev tekstili yanında otomotiv ve inşaat sektörlerine dek geniş bir 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı alanda kullanım şansı bulmaktadır. Şekil 3.7.’de Sandviç kumaş üretiminde kullanılan çift iğne raylı çözgülü örme makinesi ile betonerme ve otomotiv amaçlı sandviç kumaş örnekleri verilmiştir. (a) (b) (c) Şekil 3.7. Liba Marka DG 6-30-2HS ELS tipi Sandviç kumaş üretiminde kullanılan çift iğne raylı çözgülü örme makinesi b) DG 6-30-2HS ELS’de üretilen betonerme amaçlı sandviç kumaş örneği (Kavuşturan, 2007) c) Karl Mayer Marka High Distance tipi raşel tipi çözgülü örme makinesinde otomotiv sektöründe kullanılmak için üretilen kalın sandviç kumaş Elektronik Kumaş Yapılarının Uygulama Alanları ve Örnek Ürünler Kumaş yapısı içerisine yatırılan optik lifler, ve dijital aygıtlar(Şekil 4.1) ile yahut örme ve dokuma kumaş örgüsü içerisinde bırakılan boşluklara yerleştirilen data kabloları ve işlemcileri ile tekstil ürünlerine farklı amaçlara hizmet edecek şekilde fonksiyonellikler kazandırılabilmektedir. Bunlar kimi zaman sağlık fonksiyonlarını inceleyip analiz etmek, kimi zaman kullanıcıya bilgi vermek ya da eğlence ve iletişim araçlarını daha kolay kullanabilmek amacıyla olabilmektedir. (a) (b) (c) Şekil 4.1. a) Altı optik lif ile düz bir çizgi yönünü entegre edilmiş örme tekstil yapısı b) Altı optik lif ve elektrik kablolarını simule eden dört adet ince iplikten oluşan örme tekstil yapısı(Anon,01.02.2008) c) Tekstil ve elektronik entegrasyonuna örnek bir yapı (Linz ve diğ., 2005). Sağlık Alanındaki Uygulama Örnekleri Bu alanda kullanılan ürünler özellikle savaş alanında veya operasyon bölgesinde bulunan 19 Şubat 2009, Bursa personelin sağlık www.uib.org.tr durumunun takibi amacıyla vücut UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı parametrelerinin izlenmesi konusunda uzmanlaşmıştır. Güvenlik görevlileri, askeri personel, astronotlar gibi grevin devamlılığının esas olduğu meslek gruplarında medikal takip işlemi daha da önem kazanmaktadır. Takip edilen metabolizma parametreleri arasında kalp atış sayısı (nabız), vücut sıcaklığı, solunum sayısı vb sayılabilir. Bu alanda oluşturulan önemli ürünlerden biri de yapısında elektronik sistemler ve bunları destekleyen optik-iletken lifler bulunan akıllı gömlek (Smart Shirt) adı verilen interaktif bir t-shirt’tür (Satava, 2001). Akıllı tekstil ürünleri konusunda dünyanın önde gelen araştırma merkezlerinden biri olan Georgia Teknik Üniversitesi’nde (Georgia Tech) özellikle savaş ortamlarındaki kullanım amacıyla bir “Giyilebilen Anakart (Wearable Motherboard)” geliştirilmiştir (Park, 2002). Ürün, Şekil 4. 2’de verilmektedir. SmartShirt ‘ün kullanıldığı bazı araştırma alanları ile ticari uygulamalar şu şekilde sıralayabilmek mümkündür. Sağlıklı bir yaşamın devamlılığının sağlanması Bireysel sporcular / Takım sporları Ev ortamındaki sürekli takip Uzaktan hasta takibi, Zihinsel engelli hastaların izlenmesi Yeni doğan/Prematüre bebek takibi Uyku araştırmalar Güvenlik görevlilerinin korunması Savaş ortamındaki askeri uygulamalar SmartShirt Sistemi; tekstil mühendisliği, giyilebilen bilişim teknolojileri ve kablosuz veri transferi uygulamalarını bir araya getirerek, sayısal vücut parametrelerinin güvenilir bir şekilde toplanması, iletimi ve analizini amaçlamıştır. Şekil 4.2. SmartShirt™ (Park ve Jayaraman, 2006) Smartex firması tarafından geliştirilen “Wealthy” elektronik giysi ile günlük giysiler içerisine yerleştirilen elektronik malzemeler ile kişinin stres oranını, nefes 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı alıp verme hızını, vücut aktivite hızını, kalp ritmini vb ölçen sistem geliştirmiştir. Üretilen çeşitli giysi örneklerinin fotoğrafları Şekil 4.3.’te verilmiştir (Paradiso). Şekil 4.3. Günlük giysiler içerisine yerleştirilen elektronik malzemeler ile kişinin stres oranını, nefes alıp verme hızını, vücut aktivite hızını, kalp ritmini ölçen sistemler (Paradiso) 2004 yılının Eylül ayında İtalya’nın Milano kentinde bulunan San Raffaele Hastanesinde uygulanmaya başlayan “Wealthy” elektronik giysi sistemi ile kişinin sağlık bilgileri (kişinin fiziksel aktivite hızını, vücut sıcaklığını, terleme durumunu, kalp ritmini) GPRS sistemi ile hastaneye göndermesi sağlanmış ve hastaların sağlık kontrolü hastane dışından da online olarak izlenebilir hale gelmiştir (Şekil 4.4. ve Şekil 4.5) (Paradiso, Paradiso,2006). Şekil 4.4. Wealthy elektronik giysi sistemi ile hastaların sağlık kontrolünün hastane dışından da online olarak izlenebilmesi(Paradiso, Paradiso,2006) Şekil 4.5. Wealthy elektronik yatak örtüsü ile hastaların sağlık kontrolünün hastane dışından da online olarak izlenebilmesi(Paradiso, Paradiso,2006) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Sensör ve ledlerin(FLED) kombinasyonu ile vücut hareketlerinin (EKG, kalp ritmi, solunum hızı, vücut ısısı, oksimetri-kandaki oksijen oranı) izlenmesi ve vital sinyal alınması yada kritik sınıra gelme durumunda kırmızı sinyaller ve ses ile kullanıcıyı ayrıca kablosuz iletişim ile de kişi yada kurumları uyaran ve kol üzerine yerleştirilmiş tuşlar ile kolay kullanım özelliği sağlanmış elektronik montlar geliştirilmiştir (Şekil 4.6.) (Gonzalez; Meoli, D., 2007). Şekil 4.6. Elektronik mont (Gonzalez, 2007). İçerisine sensörlerin yerleştirildiği, hafif, rahat, kullanımı kolay ve makinede yıkanabilir özellikteki “Lifeshirt” gömlek Şekil 4.7.’de gösterilmiştir. Solunumla ilgili fonksiyonları ölçmek için sensörler hastanın göğüs ve karın bölgelerine gelecek şekilde giysi içine dokunmuştur. Tek kanallı ECG kalp atışını ölçmektedir. Üç eksenli hız ölçücü hastanın duruş ve aktivite seviyesini kaydetmektedir. İsteğe bağlı ek cihazlar kan basıncını, kandaki oksijen oranını, vücut sıcaklığını ve diğer parametreli ölçmektedir(Anon, 2008) Şekil 4.7. Lifeshirt Gömlek(Anon, 2008) Şekil 4.8.’de verilen dünyanın ilk akıllı ayakkabısı olan Adidas_1 sensörler vasıtasıyla yastıklama seviyesini algılamakta ve içine yerleştirilen bir mikroişlemci 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı vasıtasıyla yastıklamanın o andaki özel amaç için uygun olup olmadığını hesaplayıp otomatik olarak en uygun yastıklamayı sağlamaktadır(Anon, 2008). Şekil 4.8. Dünyanın ilk akıllı ayakkabısı olan Adidas_1 (Anon, 2008). Portekiz, itfaiye ve sivil savunma birimlerince de kullanılan elektronik yangın kıyafeti, konumlama bilgisi vermekte ve kişinin sağlık durumunu izleyerek sıcaklık artışı kalp krizi gibi acil durum anlarında kullanıcıyı ve GPRS sistemi merkezi uyarmaktadır(Şekil 4.9.)(Igargoyle, 2005). Amerika Birleşik Devletleri ordusunda görev yapan askerler için hazırlanmış olan soğutma sistemli koruyucu yelek Şekil 4.10.’da gösterilmiştir. Yelek içerisinde bulunan su kanalları ile kullanıcıyı soğutarak sıcak hava koşullarından korumaktadır. Humvee askeri araçların klimasına takılan soğutma hortumu soğuk su sirkilasyonunu gerçekleştirmekte böylece tüm kapı ve camları kapalı olan araç içerisinde kimi zaman 1300’nin üzerine çıkan sıcaklıklar nedeniyle askerler hipertermi problemleri yaşamamaktadır(Igargoyle, 2005). Şekil 4.9. Elektronik yangın kıyafeti(Igargoyle, 2005). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 4.10. Askeri kullanım amacıyla üretilmiş soğutma yelekleri(Igargoyle, 2005). Bilgilendirme Alanındaki Uygulama Örnekleri Spor endüstrisi, tekstil sanayi içinde, atletik performansı, kişisel konfor ve dış etkenlerden korunmayı artırmak için bir çok araştırmaya öncülük etmiştir. Bir zamanlar doğal kumaşlar için alternatif olarak geliştirilen sentetik iplikler, günümüzdeki yüksek performans özellikleri ile övünç kaynağı olmuşlardır. Piezoelektrik malzemelerden yapılan güç sensörlerinin kullanılması ile giyilebilir kinestetik arayüzlerin biyomekanik analizler yapması sağlanarak, kullanıcının durumunun tespiti, hareket performansındaki artış tespit edilebildiği gibi yaralanma vakalarında da azalma sağlanabilmektedir. Fizyolojik hareketler neticesinde, gerilim ve uzama olarak kumaşa etkiyen kuvvetler ürün üzerindeki iletkenlerin etkilenmesini ve hareketlerin ölçülebilir hale gelmesini sağlamaktadır. Piezoresistive ICPs ve conductor yüklenmiş kauçuk içeren tekstil ürünleri ile yapılan kuvvet ölçümleri sayesinde vücut izlenebilmektedir. kinematikleri ve yaşam sinyalleri sürekli bir şekilde Bu yaklaşımın avantajı, tekstil yapılarının tutum ve esneklik özelliklerini düzenlenmesi ve gerçekten giyilebilir kumaşlar vermesidir. Bu tür cihazlar sporcuların beden yönü hakkında gerçek zamanlı geribildirim sağlayarak hareket becerilerini gerçekleştirmek ve doğru şekilde öğretmek için kullanılabilir. Bu tür cihazların örnekleri Şekil 4.3'te gösterilmiştir. Şekil 4.11.a.’da University of Pisa’nın geliştirmiş olduğu karbon yüklü bir elastomerli giysinin fotoğrafı verilmiştir. Piezoresistive sensörler, siyah karbon tozu ile dolu olan silikon matristen oluşan iletken karışımın dağılmasını engelleyecek şekilde maskelenerek kumaş yapısına eklenmiştir. Lycra®/pamuk Bu polimer / iletken kompozit aynı zamanda metal kabloların sertliğine alternatif getirmekte ve sensörler ile kazanım elektronik birimi arasındaki bağlantıyı sağlamaktadır. Şekil 4.11.b.’de Intelligent Polymer Research Institute, Wollongong Üniversitesi Biomedical Science Bölümü ve CSIRO Textile and Fiber Technology’nin işbirliğiyle geliştirilen akıllı dizlik gösterilmektedir. Kullanıcının atlama ve iniş anındaki diz eklem hareketleri, PPy sensörler kullanan bir biyolojik geri yükleme cihazı ile izlenmekte böylece doğru iniş tekniğinin pekiştirmesi 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sağlanmaktadır. PPy kaplı kumaş, geniş bir dinamik aralıkta gerginlik göstergesi olarak hareket etmektedir. Kullanıcının dizinin, cihazın bağlı olduğu mikroişlemciye kaydedilen diz açısından fazla bir açıda eğilmesi durumunda sesli uyarıda bulunmaktadır. Cihaz atlama ilgili sporlar ve kaza sonrasında uygulanan fizik- tedavi-rehabilitasyon uygulamaları için geliştirilmiştir (Zhou, 2008). (a) (b) Şekil 4.11. (a) Karbon takviyeli elastik giysi, (b) Kullanıcının diz pozisyonu görüntüleyen ve biyolojik geribildirim yapan akıllı dizlik(Zhou, 2008). Profesyonel sporculara yönelik olarak hazırlanmış giyilebilir elektronik giysiler ile kullanıcının konum ve yer değiştirmesini kablosuz iletişim ile izlenmesi sağlanabilmektedir. Bu ürünlerde, kumaş alan ağlarının (FANs / Fabric Area Networks) kullanımı ile elektronik cihazların, dijital bilgi, güç ve kullanıcının kişisel yer değişiminin izlenebilmesini sağlamaktadır. Şekil 4.122de verilen FANs sistemi, kullandığı kablosuz RF iletişim sistemi ile nanoamperler ile tespit ettiği anlık ölçümleri 2400-Baud modem eşdeğerliğindeki veri iletimi iletebilmektedir(Gonzalez, 2008). Şekil 4.12. Profesyonel sporculara yönelik olarak hazırlanmış giyilebilir elektronik giysi ile kullanıcının konum ve yer değiştirmesinin kablosuz iletişim ile izlenmesi(Gonzalez, 2008). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr ile UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Numetrex firmasının satışa sunduğu, kalp ritmini ölçen ve ürünle beraber satılan saate aktaran elektronik spor giysi(Şekil 4.13.a) ve talk2mytshirt firmasının satışa sunduğu ısı algılayıcıları ile vücut sıcaklığını gösteren kazak da bilgilendirme amacıyla kullanılan elektronik giysilere verilebilecek diğer örnek ürünlerdir(Şekil 4.13.b). (a) (b) Şekil 4.13.(a) Isı algılayıcıları ile vücut sıcaklığını gösteren kazak(Anon, 2008) (b) Kalp ritmini ölçen ve ürünle beraber satılan saate aktaran elektronik spor giysi(Igargoyle, 2005). Eğlence Alanındaki Uygulama Örnekleri Giyilebilir elektronikler teknolojisi, her ne kadar görünmez kaplamalar ve gelişmiş elyaflar ile gizlense de, bu durum yeni ve büyüleyici bir etki veren görsel tasarımların oluşturulmasını engellememektedir. Luminex ® kumaşlar, dokuma kumaş yapısına eklenen fiber-optik malzemelerin daha sonra ışık yayan diyotlar (LEDs / light-emitting diodes) kullanılarak ışıklandırılması ile oluşturulmaktadır. Luminex ® teknolojisi, parlak giysilere, güvenlik giysilerine, el çantalarına, mobilya kumaşlarına ve hatta bir gelinlik kumaşlara dahil edilmiştir. Bir diğer yeni gelişme de, Philips firmasının Lumalive kumaşlarıdır(Şekil 14.). Bu ürünler esnek diziler halindeki renkli LED’lerin tamamen kumaş içinde entegre edilmesi ile elde edilen ürünlerdir. Işık yayan Lumalive tekstil ürünleri ile kullanıcıların dinamik mesajlar, grafikler, yada çok renkli görüntüler oluşturabilmesi sağlanmakta ve bu sayede renk ve ışık terapisi ile oluşturulan parlak ve renkli görünümünün kullanıcının ruh halinin iyileştirmesi amaçlanmaktadır (Zhou, 2008). France Telecom R&D’nin geliştirmiş olduğu hafif gramajlı prototip kazak da(Şekil 15.), optik liflerden oluşmakta ve internetten indirilen yazı, figür ve animasyonlar ile kullanıcıya farklı tasarım imkanları sunmaktadır (Becker, 2008). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 14. Philips firmasının geliştirdiği Lumalive teknolojisi ile renkli ışık yayan(LED) teksitil ürünleri (Zhou, 2008; Anon, 2008). Şekil 15. farklı tasarım imkanları sunan elektronik kazak (Becker, 2008). ICP solar technologies ve Scottevest firmaları tarafından üretilen ve 2004 yılında tatıtılan güneş enerjili ceket, dijital cihazlarla bağlantılı yapılması durumunda ve cihazların sarj edilebilmesine olanak sağlamaktadır. Güneş enerjili ceket, arkasında bulunan güneş enerjisi paneli ile güneş ışınlarını enerjiye çevirmekte ve elde edilen bu enerjiyi ceketin arkasındaki bataryalara depolanmaktadır. Depolanan enerji, ceketle bağlantılı olan mp3 çalar, cep telefonu gibi aletlerin şarj edilmesi için kullanılmaktadır. (a) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr (b) UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 16. (a)Scottevest ceket (www.scottevest.com), (b) iSolarX teknolojisi ile elektronik cihazları şarj eden çanta Burton Audex Jacket, Bluetooth kablosuz teknolojisi ile cep telefonu bağlanarak rahat bir sohbetli yolculuk imkânı sunmaktadır. Bunun yanı sıra, sol kol üzerine yerleştirilen çıkarılabilir konsol paneli hem arayanı gösterirken hem de iPod kullanıcılarına çok rahat bir şekilde şarkı değiştirme imkanı sağlamaktadır. Ceket sökülebilir hoparlör ve mikrofon ekipmanlarını da kullanıcının isteğine göre ayarlamasına imkan sağlamaktadır (Igargoyle, 2005). (a) (b) Şekil 17. Bluetooth kablosuz veri iletimi ile cep telefonu ve ipod vb müzik aletlerinin kullanımında kolaylık sağlayan elektronik giysiler (a) Burton Audex Jacket (Igargoyle, 2005), (b) LEVI’S Betle Jacket (Deguillemont,2003) SONUÇ Gelecek yıllarda elektro-tekstillerin ve giyilebilir bilgisayarların mobil çılgınlığımızın en önemli basamağı haline gelmesi ve cep telefonlarının hayatımızda yarattığı değişimi bir adım ileri taşıması beklenmektedir. Bir doktora tez çalışması paralelinde yapılması planlanan bu projede, giyilebilir elektroniklerin sistematiği, dünyada öncü firma ve araştırma kuruluşları, üretilen ürünler incelenerek elektronik teknolojisinin tekstil teknolojisiyle harmanlanarak “yeni alanlarda” uygulanmasına dönük çalışmalar gerçekleştirilecektir. KAYNAKLAR ANONİM, 2003 a Terrot firmasına ait e-kitap ANONİM, 2004, Business Communications Company, Inc, RGB-309 Smart and Interactive Textiles, www.bccresearch.com ANONİM, 2004, Technical Textiles, Stoll, ANONİM, 2007,.www.vdc.corp.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ANONİM, 2008, Temperature Sweater, http://www.talk2myshirt.com/blog/archives/969, [online], 01.02.2008 ANONİM, http://www.smartshirt.gatech.edu/, [online], 01.02.2008 ANONİM, Smart Textiles, http://www.photonicslabs.com/Assets/downloads/smarttextiles.pdf, [online], 01.02.2008 ANONİM, 2008, http://www.lumalive.com/, [online], 01.02.2008 ANONİM, 2008, http://www.vivometrics.com/research/clinical_trials/about_the_system/what_is_the_lifeShirt_ system.php, [online], 01.02.2008 ANONİM, 2008, http://www.press.adidas.com/, [online], 01.02.2008 BECKER, A., A Students Vıew Of Nanotechnology, www.nanoscience.cam.ac.uk/schools/articles/nanostudent.pdf, [online], 01.02.2008 BYRNE C. 1995, Technical textiles, Textile Magazine, Issue 2, David Rigby Associates CHOI, B.D., DIESEL O., OFFERMANN, P. 2005, Development of multidirectional reinforced weft knitted fabrics made from commingled hybrid yarns for complex light weight contructions, Technische Universitat Dresden, DEGUİLLEMONT, D., 2003, Bio medical Clothes, Smart Textile, MINATEC2003, http://www.minatec.com/minatec2003/act_pdf/1_MONDAY_DEGUILLEMONT.pdf, [online], 01.02.2008 EMEK 2004 Teknik tekstiller dünya pazarı, Türkiye’nin üretim ve ihracat imkanları, T.C. Başbakanlık Dış Ticaret Müsteşarlığı İhracatı Geliştirme Etüd Merkezi Ankara IGARGOYLE, 2005, Wearable Computing Archives, http://igargoyle.com/archives/wearable_computing/, [online], 01.02.2008 JOSE A. GONZALEZ, Advances in Technology: Smart & Engineered Textiles, Protective Clothing Research Group - Department of Human Ecology University of Alberta, www.ualberta.ca/~jag3/Smart_textiles_printable_version_with_notes.ppt, [online], 01.02.2008 KARAKAŞ, H. 2005, Smart Fabrics 2005 konferansından izlenimler, Tekstil Teknoloji, sayfa 60-61. KAVUŞTURAN, Y. 2007, Itma 2007 Fuarında örme makinalari, Itma 2007 Teknik raporu, UİB yayını KAYACAN, 2008 Akıllı Giysi Dizaynı Üzerine Bir Araştırma, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi. LİNZ, T. KALLMAYER,C., ASCHENBRENNER,R. REİCHL, H. (2005), Embroidering Electrical Interconnects with Conductive Yarn for The Integration of Flexible Electronic Modules into Fabric, Proceedings of the Ninth IEEE International Symposium on Wearable Computers (ISWC’05), 86-91 MENEZES, 2003, Smart Textiles, Melliand İnternational, December, Volume 9, 346-349. MEOLİ, D., MAY-PLUMLEE, T., 2002, Interactive Electronic Textile Development: A Rewiev of Technology, Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. www.tx.ncsu.edu/jtatm/volume2issue2/articles/meoli/meoli_full.pdf, [online], 01.02.2008 PARADİSO, R., 2006, Multi-sensory textile for Health Biomonitoring, Milior-Smartex, Italy, www.phealth-2006.com/presentations/S6_Paradiso.pdf, [online], 01.02.2008 PARADİSO, R., 2006, Seamless E-Health Systems, Knitting International, http://www.smartex.it/Press/Knitting%20International_May2006.pdf, [online], 01.02.2008 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı PARADİSO, R., E-textile as a technological gical platform for a personalised interface, Milior-Smartex, Italy, www.phealth2008.com/Events/agenda_extendida/ses2_Paradiso_pres.pdf, [online], 01.02.2008 PARK, S., JAYARAMAN,S.,2006, On Wearablesand Pervasive Healthcare: An In-depth Assessment, Textile Information Systems Research Laboratory School of Polymer, Textile & Fiber Engineering, Atlanta, USA, www.phealth2006.com/presentations/S4_Jayaraman.pdf, [online], 01.02.2008 RAZ, S.,2000, “The Karl Mayer Guide to Technical Textiles“ edited by Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH , Obertshausen SATAVA, R.M. 2001, Soldier Status Monitoring, Army Research Office Nanoscience for the Soldier Workshop SPENCER, D.J. 2001, Knitting Technology, TARAKÇIOĞLU, I., 2002, Türk ve Dünya Tekstili, Tekstil İşveren Dergisi, 276. ZHOU, X., 2008, Review on nanofiber and applications, ECG653 Project Report, nanotechnology.unlv.edu/ecg653_fall2008_projects/ecg653_project8.doc, [online], 01.02.2008 ZHANG, X.X., TAO,X.M., (2001), Smart Textiles(1):Passive Smart, Textile Asia, June, pp.4548 ZHANG, X.X., TAO,X.M., (2001), Smart Textiles(3):Active Smart, Textile Asia, July, pp.49-52 ZHANG, X.X., TAO,X.M., (2001), Smart Textiles(3):Very Smart, Textile Asia, August, pp.3537 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı YENİ KUMAŞ TASARIMI: LİF OPTİMİZASYONU İLE KİR TUTMAZ KUMAŞ ÜRETİMİ Tekstil Yük. Müh. Aylin KAYA* İhtiyaç: Tekstil ürünlerinde kir tutmazlık, kir iticilik özellikleri hem üst giysiliklerde hem de ev tekstillerinde, günlük kullanımda aranılan özelliklerin başında gelir. Kir iticilik, tekstillere daha zor kirlenme, kirin kolay uzaklaştırılması gibi özelliklerin kazandırılmasını sağlar. Bu apre; yağlı kirleri tutma özelliğini engellemeye yarayan ve daha sonraki temizleme işlemini kolaylaştıran, tüm apre işlem çeşitleri için kullanılan genel bir deyimdir. Kir iticilik apresi; leke tutmazlık ya da leke iticilik apresi olarak da bilinir. Masa örtüsü, ev tekstilleri, giysilik kumaşlarda ve son yıllarda halılarda da önem kazanmıştır. Öneri: Giysilerde ve halılarda, kir tutmazlık özelliği, genellikle florokarbon apre maddeleri kullanılarak kazandırılır. Ancak bu maddeler genellikle pahalı kimyasallardır. Bu çalışma ile hem lif yüzey modifikasyonu hem de farklı özellikteki apre maddelerinin tekstil yüzeylerine uygulanması ile kir tutmazlık özelliği olan halı, döşeme yada giysi üretiminin tasarımı amaçlanmıştır. Teknik: Çeşitli doğal ve sentetik liflerden üretilmiş giysi ve halıların, farklı apre malzemeleri kombinasyonları ve proses optimizasyonları ile kir tutmaz-kir itici özellik kazanması sağlanacaktır. Ayrıca çeşitli yüzey işleme teknikleri (plazma uygulaması gibi) kullanılarak, apre maddelerinin yerine farklı bitim işlemleri uygulanarak kir iticilik özelliğinin araştırılacaktır. * TUBİTAK – BUTAL, Merinos, Bursa, aylin.celikbilek@tubitak.gov.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr iyileştirilmesi olanakları UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KONFEKSİYON İŞLETMELERİ İÇİN 3 BOYUTLU GİYSİ TASARIM PROGRAMI Prof. Dr. Ali KİREÇCİ* Araş. Gör. Halil İbrahim ÇELİK* Proje Özeti: Konfeksiyon işletmelerinde üretim süreci öncelikle giysilerin tasarlanması ile başlar. Genel olarak üretim metodunda ve aşamalarında çok fazla bir değişiklik olmadığı için konfeksiyon işletmelerinin rekabet edebilirliğini belirleyen en önemli etken yapmış olduğu tasarımlardır. Geleneksel tasarım süreci; stilistler tarafından tasarımın belirlenmesi, tasarlanan giysinin kalıplarının çıkarılması, kalıpların bir manken üzerinde dikilmesi ve gerekli düzeltmelerin yapılarak giysiye son şeklinin verilmesi gibi aşamalardan oluşur. Tasarım süreci ve tasarlanan giysinin fiziksel modelinin oluşturulması uzun zaman almaktadır. Yazılım teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak konfeksiyon işletmeleri için tasarım sürecini hızlandıran ve kolaylaştıran bir çok CAD (Computer Aided Design) sistemi geliştirilmiştir. Günümüzde Lectra, Optitex ve Gerber Technology gibi firmalar tarafından sunulan yazılımlar tasarlanan bir giysinin kalıplarının bilgisayar yardımı ile çıkarılmasını sağlamaktadır. Ayrıca, oluşturulan kalıpların üç boyutlu bir manken üzerinde birleştirilerek simülasyonun yapılmasına imkân sağlamaktadır. Böylece fiziksel olarak model oluşturmadan farklı tasarımlar çok daha hızlı bir şekilde bilgisayar ortamında oluşturularak değerlendirilebilmektedir. Geliştirilen bu yazılımlar tasarım sürecini kolaylaştırmasına rağmen sadece kalıpların cetvel ve makas kullanarak çıkarılması yerine bilgisayar ortamında hazırlanabilmesini sağlamaktadır. Tasarlanan giysinin kalıplarının çıkarılması hala uzun zaman almaktadır ve kalıp konusunda tecrübeli, CAD sistemlerini iyi kullanabilen elemanlara gereksinim duyulmaktadır. Söz konusu proje kapsamında giysilerin tasarımının üç boyutlu bir manken üzerinde yapılması ve tasarıma ait kalıpların otomatik olarak çıkarılmasını sağlayan bir yazılım geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu programı mevcut programlardan ayıran temel fark yapılacak modifikasyonların hem iki boyutlu kalıplar üzerinde hem de üç boyutlu giysi üzerinde gerçekleştirilebilmesidir. Bu yazılımla farklı tasarımların geliştirilmesi ve üretimde kullanılacak kalıpların oluşturulması * Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı daha basit bir şekilde gerçekleştirilecektir. Ayrıca kalıp konusunda yetenekli elemana olan gereksinimi de büyük ölçüde azaltılabilecektir. Projenin ticari yönü: Söz konusu yazılım ile tasarım sürecinde firmaların daha esnek olabilmeleri ve taleplere daha hızlı bir şekilde cevap verebilmeleri sağlanabilecektir. Tasarlanan giysilerin kalıplarının otomatik olarak elde edilmesi üretim sürecine büyük hız kazandıracaktır. Gerek fiziksel model oluşturma işlemini ortadan kaldırması bakımından gerekse tasarım sürecinde daha az kalifiye eleman gerektirmesi bakımından üretim maliyetlerinin düşürülmesine katkı sağlayacaktır. Projenin mevcut durumu: Söz konusu proje Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümünde Doktora çalışması olarak yürütülmektedir. Yazılımın temel özelliklerinin oluşturulması için konfeksiyon firmalarının gereksinimleri ve böyle bir yazılımdan beklentileri belirlenecektir. Bu kapsamda bir konfeksiyon firmasından profesyonel destek aranacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı DOĞAL RENKLİ PAMUKTAN KATMA DEĞERİ YÜKSEK DOKUMA VE ÖRME KUMAŞLARIN ÜRETİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Prof. Dr. Ali KİREÇCİ* Proje Özeti Doğal renkli pamuk doğada bulunan renkli pamuk tohumları ve ayrıca bunların genetik olarak değiştirilmesiyle üretilen tohumlardan elde edilmektedir. Doğal halde beyaz, yeşil, kahverengi ve bu renklerin tonlarında bulunmakla beraber diğer renklerin elde edilebilmesi için genetik çalışmalar dünya genelinde ve ülkemizde devam etmektedir. Ülkemizde doğal renkli pamuk üzerine yapılan çalışmaları yürüten belli başlı kurumlar: a) Nazilli Pamuk Araştırma Enstitüsü b) Çukurova Üniversitesi Ziraat Mühendisliği Bölümü c) Kahramanmaraş Üniversitesi Ziraat Mühendisliği Bölümü Çevre dostu elyaf olarak da anılan doğal renkli pamuk pazarı tüm dünyada hızla büyümeye devam etmektedir. Bu ürünün tercih edilme nedenleri: Doğal renkli pamuk kullanımı ile ortadan kaldırılan boyama işlemleri sırasında kullanılan enerji, su, boya ve yardımcı maddelerin maliyetinin elimine edilmesi. Boyama işlemi sonucu kumaşın sahip olduğu ağır metaller, fenoller, kanserojen ve alerjik boyar maddelerin insan sağlığına olumsuz etkilerinin ortadan kalkması. Doğaya bırakılan boyalı atık suların çevredeki canlılar üzerindeki olumsuz etkilerinin elimine edilmesi. Ekolojik dengenin korunması ve su kaynaklarının gereksiz kullanımının engellenmesi. Doğal renkli pamuk ile katma değeri yüksek tekstil mamullerinin üretilmesi. Bu çalışmada, Şekil 1’de görülen Nazilli Pamuk Araştırma Enstitüsü tarafından aynı yörede yetiştirilmiş olan beyaz ve doğal devetüyü renkli pamuktan üretilen ipliklerin kalite ve mukavemet değerleri, bu ipliklerden üretilen örme ve dokuma kumaşların performans özelliklerinin karşılaştırılması hedeflenmektedir. Proje kapsamında ön çalışma olarak, Sanko Holding İşletmelerinde doğal renkli ve beyaz pamuktan örme ve dokuma bükümlü karde iplikler aynı şartlarda * Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı üretilmiştir. Üretilen dokuma ve örme bükümlü ipliklerin düzgünsüzlük ve mukavemet değerleri incelenmiş ve devetüyü rengindeki pamuk ipliklerinin beyaz pamuk iplikleriyle benzer özellikler gösterdiği görülmüştür. Buradan yola çıkarak bu ipliklerden üretilecek olan dokuma ve örme kumaşların performans değerlerinin birbirlerine yakın olması beklenmektedir. Diğer bir deyişle doğal devetüyü renkli pamuktan üretilen kumaşlar konvansiyonel beyaz pamukla üretilen kumaşlarla aynı kalitede tekstil ürünü olabilecektir. Şekil 1. Beyaz pamuk (solda), doğal devetüyü renkli pamuk (sağda) Tekstil endüstrisinde beyaz pamuktan üretilmiş olan kumaşlar beyaz renkli olarak kullanılacaklarsa ağartma, renkli olarak kullanılacaklarsa boyama işlemine tabi tutulurlar. Bu sebeple beyaz renkli pamuktan üretilmiş olan dokuma ve örme kumaşlar doğal devetüyü rengindeki kumaşın rengine boyanacaktır. Boyama sonrasında dokuma ve örme kumaşlara kullanım yerlerine göre farklı performans testleri uygulanacaktır. Örme kumaşlarda performans karşılaştırması için aşağıdaki testler uygulanacaktır; Yıkamaya karşı boyutsal dayanım, Çarpılma Kuru relaksasyon ve ardışık yıkama sonrası may dönmesi Patlama mukavemeti Boncuklanma dayanımı Aşınma dayanımı Işık haslığı, Yaş, kuru ve organik çözücülerle sürtme haslığı, Yıkama haslığı Kuru temizleme haslığı Hava geçirgenliği Su buharı geçirgenliği Buruşma dayanımı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Dokuma kumaşların performanslarının saptanabilmesi amacıyla ise aşağıdaki testler uygulanacaktır; Yıkamaya karşı boyutsal dayanım, Çarpılma Yırtılma mukavemeti Kopma mukavemeti Martindale boncuklanma dayanımı Taklalı serbest düşme boncuklanma dayanımı Aşınma dayanımı Işık haslığı, Yaş, kuru ve organik çözücülerle sürtme haslığı, Yıkama haslığı Kuru temizleme haslığı Hava geçirgenliği Su buharı geçirgenliği Buruşma geri dönüşüm açısı Örme ve dokuma kumaş üretimi için uygun parametrelerle iplik üretimi tamamlanmıştır. Testlerin yapılmasını takiben gerekli sayısal veriler ve mikroskobik görünümler değerlendirilerek karşılaştırma sonuçları elde edilecektir. Bu sonuçlarla uluslararası literatürde bu alandaki boşluğu dolduracak yayınların yapılması planlanmaktadır. Yapılacak ölçümler ve izlenecek parametreler İncelenmek üzere seçilen parametreler, bir ya da az sayıda olmak üzere birkaç tanesi birincil izlem ya da ölçüm parametresi olarak belirtilmek üzere sıralanmalıdır. Bu parametrelerin izlemi ya da ölçümü için uygulanacak yöntemler açık olarak tanımlanmalıdır. İncelenmek üzere seçilen temel parametreler; 1) Beyaz pamuktan örme kumaş 2) Doğal devetüyü renkli örme kumaş 3) Devetüyü rengine boyanmış örme kumaş 4) Beyaz pamuktan dokuma kumaş 5) Doğal devetüyü renkli dokuma kumaş 6) Devetüyü rengine boyanmış dokuma kumaş Verilerin değerlendirilmesi 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Araştırmada elde edilecek verilerin hangi yöntemler ile değerlendirileceği, hangi veriler arasında hangi ilişkilerin aranacağı, sonuçların yorum ve sunumunun nasıl planlandığı ayrıntılı biçimde anlatılmalıdır. Projede dokuma kumaş olarak üretilen 2 çeşit kumaş mevcuttur; 1. Doğal renkli pamuk ipliğinden üretilen 2. Beyaz pamuk ipliğinden üretilerek doğal renkli pamuk rengine boyanan Dokuma kumaşlar için öngörülen testlerin tümü bu iki çeşit kumaşa uygulanacaktır. Her iki kumaş için elde edilen sonuçlar birbiri ile kıyaslanacaktır. Bu şekilde doğal renkli pamuk ipliğinden dokunan ve beyaz pamuk ipliğinden dokunarak daha sonra boyanan kumaşların, renk haslığı, mukavemet, görünüm ve kullanım performansları karşılaştırılacaktır. Elde edilen karşılaştırmalı veriler her deney için ayrı ayrı sunulacaktır. Deneylerin ayrı ayrı değerlendirilmesinin ardından birbiri ile ilişkili olan testlerin; kopma ve yırtılma mukavemeti, aşıma ve boncuklanma dayanımı gibi sonuç grupları oluşturularak ayrıca incelenecektir. Projede örme kumaş olarak üretilen 3 çeşit kumaş mevcuttur; 1. Doğal renkli pamuk ipliğinden üretilen 2. Beyaz pamuk ipliğinden üretilen 3. Beyaz pamuk ipliğinden üretilerek doğal renkli pamuk rengine boyanan Örme kumaşlar için öngörülen testlerden; Yıkamaya karşı boyutsal dayanım, Çarpılma Kuru relaksasyon ve ardışık yıkama sonrası may dönmesi Patlama mukavemeti Martindale boncuklanma dayanımı Taklalı serbest düşme boncuklanma dayanımı Aşınma dayanımı Hava geçirgenliği Su buharı geçirgenliği Buruşma dayanımı testleri bu 3 çeşit kumaş için yapılacaktır. Her üç kumaş için elde edilen sonuçlar birbiri ile kıyaslanacaktır. Bu şekilde doğal renkli pamuk ipliğinden örülen ve beyaz pamuk ipliğinden örülerek daha sonra boyanan kumaşların, mukavemet, görünüm ve kullanım performansları karşılaştırılacaktır. Elde edilen karşılaştırmalı veriler her deney için ayrı ayrı sunulacaktır. Beyaz pamuk ipliğinden örülen kumaşların test sonuçları ile beyaz pamuk ipliğinden örülerek daha sonra boyanan kumaşların test 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı sonuçları karşılaştırılarak boyama işleminin test edilen özelliklere etkisi saptanmış olacaktır. Örme kumaşlar için öngörülen testlerden; Işık haslığı, Yaş, kuru ve organik çözücülerle sürtme haslığı, Yıkama haslığı Kuru temizleme haslığı Testleri doğal renkli pamuk ipliğinden örülen ve beyaz pamuk renkli pamuk ipliğinden örülerek daha sonra boyanan kumaşlara uygulanacaktır. Elde edilen karşılaştırmalı veriler her deney için ayrı ayrı sunulacaktır. Projenin ticari yönü: Bu konuda yapılan çalışmalar incelendiğinde, çalışmaların doğal renkli pamuk lifi elde edilmesi, bunların beyaz pamuk lifi ile karşılaştırılması üzerinde yoğunlaştığı, doğal renkli pamuk lifinden üretilen iplik özelliklerine ilişkin az sayıda çalışma olduğu görülmektedir. Doğal renkli pamuktan üretilen kumaşların performansının detaylı bir şekilde incelendiği bir çalışma ise mevcut değildir. Projenin planlanmasındaki sebep doğal renkli pamuktan elde edilen kumaşların performanslarının saptanmasıyla katma değeri yüksek dokuma ve örme kumaşların üretilebilirliğinin araştırılmasıdır. Bu araştırmaların tamamlanmasıyla literatürdeki bu boşluğun doldurulmasının yanı sıra doğal renkli pamuğun ticari bir anlam kazanması beklenmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı MUAYENE METODU: HAYVANSAL LİF KARAKTERİZASYONU VE AYIRT EDİLME PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ Tekstil Yük. Müh. A. Melek KÖSTEM* İhtiyaç: Lif tanımına yönelik standart metot (TS 4739, TS 1700) olmasına rağmen söz konusu metot hayvansal lifleri yün adı altında tek bir lif olarak kabul etmektedir. Bu metoda göre hayvansal lif, selülozik lif, sentetik ve suni (rejenere) lif analizi yaş kimyasal işlemle kalitatif ve kantitatif olarak yapılabilmektedir. Yün olarak tanımlanan lifler kendi aralarında lif özellikleri açısından büyük farklılıklar içermekte olup, bu özellik farkı kumaş fonksiyon ve tutum özelliklerini değiştirmektedir. Bu nedenle hayvansal liflerin yün olarak tek bir ifade ile tanımlanması yerine farklı özellikteki liflerin ayırd edilmesine yönelik metot geliştirilmesi gerekmektedir. Özellikle dünya ticaretinde önemli bir yeri olan kaşmir (keçiden), moher (keçiden) ve yün (koyundan) liflerinin ayrılmasına yönelik metotların geliştirilmesi hem üretici, hem tüketici hem de ulusal ve uluslar arası ticari kurallar açısından önem arz etmektedir. Öneri: Söz konusu metotta lif ayrımı farklı liflerin farklı kimyasallarda çözünme esasına dayanmakta olup, lif molekül yapısındaki değişiklikler ayırt edici parametre olarak karşımıza çıkmaktadır. Hayvansal liflerin moleküler yapısının aynı olmasına rağmen lif yüzey ve fiziksel özellikleri farklılık arz etmektedir ki bu özellikler ürün kalitesini de etkilemektedir. Geliştirilecek olan metotla lifin bu farklılıklarına duyarlı yöntemler araştırılacak ve analiz teknikleri geliştirilecektir. Teknik: Klasik metotla yapılan lif analizi kimyasal çözgenlerin lifi parçalaması esasına dayanması, aynı kimyasal yapıya, farklı yüzey ve fiziksel özelliklere sahip liflerin ayrımında yetersiz kalmaktadır. Bu tip liflerin ayrımına olanak sağlayacak yeni metotta kimyasal çözgenler yerine analitik cihazlar kullanılacaktır. Geliştirilecek olan bu metot lifin fiziksel ve yüzey özelliklerine duyarlı olurken çevre dostu bir yöntem de * TÜBİTAK – BUTAL – Merinos, Bursa, melek.kostem@tubitak.gov.tr, 0224-233 9440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı olacaktır. Bu metotta analitik cihaz olarak Taramalı Elekton Mikroskop (SEM), binoküler optik Mikroskop ve görüntü analiz programı kullanılacak olup, istatistiksel hesaplamalar yapılacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı LAZER TABANLI İP KOPMA SENSÖRÜ Prof. Dr. Eldar MUSA* İplik üretiminde ve dokuma aşamasında (dokuma tezgahlarında, çözgü leventlerin hazırlanmasında ve b.s.) iplerin kopmasını zamanında tespiti önemle aşamalardan biridir. Yapılan araştırmalar göstermektedir ki ip kopma sensörleri ve sistemleri çeşitli yapıda ve çeşitli prensiplerde geliştirile bilir. Şekil 1’de günümüzde yaygın kullanılan ip kopms sensörlerin basitleştirilmiş diyagramları gösterilmiştir. a b c d e f Şekil 1. İp kopma sensörlerinin basitleştirilmiş diyagramları Burada a-kapasitif sensör, b-piezoelektrik sensör, c-karşılıklı optik sensör, dyansımalı optik sensör, e-karşılıklı tek ışınlı grup şeklinde ipleri kontrol eden sensör, f-karşılıklı iki ışınlı optik sensör, 1-kontrol edilen ip, T-verici (transmiter), R-alıcı (resiver), T1,T2-birinci ve ikinci verici, R1,R2-birinci ve ikinci alıcıdır. Kapasitif sensörler (Şekil 1a), ipin meydana getirdiği kapasitif değişimi algılar. İpin ebatları çok küçük olduğundan meydana getirdiği kapasitif değişim de çok küçüktür. Bundan dolayı kapasitif sensörün ebatlarını büyütmek gerekir ya da elektronik işaret işleme devresi çok hassas yapılmalıdır. Hassasiyet arttığında dış etkiler de algılanmaya başlanır. Piezoelektrik ip kopma sensörlerinde (Şekil 1b) ipin mekanik hareketi algılanır. Bundan dolayı bu tip sensörler dış etkilere (gürültüye) açıktırlar. * Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Elektronik Mühendisliği Bölümü, 16059 Görükle, Bursa, e-posta: eldar@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kapasitif ve piezoelektrik sensörler genelde sadece tek bir ipi kontrol edebilir. İp sayı artınca, sensör sayısı da artar. Bu da bu tip sensörlerin şemasını zorlaştırır, kullanım alanlarını sınırlar ve güvenliği azaltır. Araştırmalar göstermektedir ki optik sensörler değer yöntemlere göre birkaç avantajlara sahiptirler. Bunlardan en önemlisi ipin kontrolu temassız olması ve iplerin grup şeklinde kontrol edilmesidir. İpi tek tek kontrol eden optik sensörlerde (Şekil 1c ve 1d), ipin titreşimi en büyük etkenlerden biridir. Burada ip sayısı artınca sensör sayısı da artmaktadır. Optik tek ışınlı sensörler (Şekil 1e), ipleri grup şeklinde kontrol eder. İplerden biri koptuğunda alıcı çıkışında kopmayı ifade eden bir işaret oluşur ve gerekli işlem yapılır. Tek ışınlı karşılıklı optik şemada verici ve alıcının çok hassas monte edilmesi gerekir. Burada da iplerin titreşimi ve ipin algılama bölge dışında kopması bu tip sensörlerin önemli dezavantajlarıdır. İki ışınlı optik sensörlerde (Şekil 1f) iki verici-alıcı çifti vardır. Birinci vericialıcı çifti (T1-R1) kontrol edilen iplerin üstünde, T2-R2 çifti iplerin altında yerleştirilir. Kopan ip, ışınlardan herhangi birini kestiğinde çıkışta kopmayı belirten işaret oluşur. İki ışınlı optik sensörlerde kopan ip ışınlardan en az birini mutlaka kesmelidir. İp kopma bölgesi değişince kopan ip kapsama dışı da kalabilir. Yapılan araştırmalar göstermektedir ki, iplerin kopmasının grup şeklinde tespit edilmesi daha avantajlıdır. Bu amaçla lazer tabanlı yöntem geliştirilmiştir. Lazer tabanlı ip kopma sensörünün optik diyagramı Şekil 2’de gösterilmiştir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2. Lazer tabanlı ip kopma sensörün optik diyagramı Burada; 1-lazer, 2-optik algılayıcı (fotoalıcı), 3-lazer ile oluşturulan ışık, 4-kopması kontrol edilen ipler (takip edilen ipler), 5-lazer ile ipler üzerinde oluşturulan ışık lekesi, H-lazer ile ip düzlemi arasındaki mesafe, m-lazer ile kontrol edilen ipler üzerinde oluşturulan ışık lekesinin kalınlığı, a-iplerin kalınlığı, b-ipler arasındaki mesafe, L-grup halindeki iplerin genişliği, φ-lazer ışığının tarama açısı, V-harekette bulunan iplerin hızıdır. Lazer ve optik algılayıcı, harekette bulunan iplerin bulunduğu düzleme H kadar uzaklıkta yerleştirilmiştir. Lazer, ipler üzerinde ışık lekelerini oluşturur. Bu ışık lekeleri optik algılayıcı ile algılanır, leke sayısı belirlenir, leke sayısı ip sayısından farklı ise sensör ikaz işaretini üretir. İpler sayısı algılayıcının hafızasına önceden kayıt edilir. Lazerli ip kopma sisteminin önemli özellikleri; kontrolün temassız gerçekleştirilmesi, iplerin grup halinde kontrol edilmesi, iplerin hareketli ve hareketsiz durumda kontrol edilebilmesi, yapısının basit olması ve herhangi bir tekstil makineye kolayca adapte edilebilmesi, kopan ipin bölgesinin belirlenebilmesi, kapsama bölgesinin kolayca değiştirilebilmesidir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Optik alıcı, ipler üzerindeki lekeleri algılar ve önceden sistemin hafızasına kaydedilmiş ip sayısı ile karşılaştırır. Leke sayısı, hafızadaki ip sayısı ile aynı olduğu sürece sistem çalışmasına devam eder. İplerden biri koptuğunda algılanan leke sayısı, hafızadaki ip sayısı ile farklı olur ve sistemin çıkışında bir ikaz işareti oluşturulur ve gerekli işlem yapılır (örneğin ip üreten makine durdurulur). Yukarıda açıklanan ip kopma sensörünün denemeleri için bir deney düzeneği geliştirilmiştir. İpler üzerindeki oluşan ışık lekelerinin fotoğrafı Şekil 3’te gösterilmiştir. Şekil 3. İpler üzerinde oluşan ışık lekelerinin görüntüsü Şekil 4’te lazer tabanlı ip kopma sensörün blok şeması gösterilmiştir. Şekil 4. Lazer tabanlı ip kopma sensörün blok şeması. Burada: 1 –mikroişlemci, 2-optik algılayıcı, 3- display, 4-konum seçme butonu, 5mikroişlemci üzerine gereken ip sayısını yazma butonu, 6-lazerin besleme devresi, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 7-lazer, 8-lazer ışını, 9-kontrol edilen ipler dizisi, H-lazer ile ipler yüzeyi arasındaki mesafe (sensörün yerleşim mesafesi), L-kontrol edilen ipler dizisinin genişliği, lazer ışının tarama açısı, T1, T2 ve T3-mikroişlemci ile kontrol edilen ve anahtar rejiminde çalışan bipolar transistorler, LR-iplerin kopmasını ikaz eden kırmızı LED, LG-iplerin kopmazdan çalıştığı durumu ikaz eden yeşil LED, R1, R2 veR3tranzistörleri doyuma götürecek değerde seçilmiş baz dirençleri, R4 ve R5-LED’lerin akım belirleyici dirençleri, RL-role, RL1- rölenin kontaktı, AA-makinenin “START” “STOP” devresine bağlanan uçlardır. Önceden ipler dizisinde buluna iplerin sayısı 5 ve 6 butonlar aracığı ile ve display’dan izlenerek mikroişlemcinin hafızasına kaydedilir. Kaydedilen rakam displaydan izlenir. Lazer ipler üzerinde ışın lekeleri oluşturur. Bu ışın lekeleri optik algılayıcı ile okunur ve mikroişlemciye verilir. Mikroişlemci leke sayısını tespit eder ve hafızasında bulunan (önceden kaydedilen ipler sayısı) ipler sayısı ile karşılaştırır. İpler üzerinde lazer ile oluşturulan ışın lekesi sayısı ile hafızadaki ipler sayısı ile ayni ise transistor T3 doyumda kalır ve role kontaktlarını kapatır. Makinenin “START” butonuna (Şekil 11’de gösterilmemiştir) basıldığında makine çalışmaya başlar. Sensör kesintisiz hafızadaki ipler sayısı ile lekeler sayısınin karşılaştırmasını yapar.. Kopuk ipler yok ise T2 tranzistör doyumdadır ve LG yeşil LED kopuk ipler olmadığını ikaz eder. İplerden her hangi birisi koptuğu durumda ipler ve ipler üzerindeki lekeler sayısı farklı olur. Mikroişlemci bu durumu tespit eder T1 tranzistörü iletime geçirir, T2 ve T3 tranzistörleri kesime geçirir. Role kontaktları açılır ve makine durdurulur. LR kırmızı LED kopma olduğunu ikaz verir. Ayni anda displayda kopan ipin numarası gösterilir. Kopan ipin yeri tespit edilir. Geliştirilmiş kopma sisteminin avantajları: 1. Kapsama bölgesinin istenilen şekilde seçilebilmesi. Grup şeklindeki iplerin genişliği (L)ve kontrol edilen iplerin yüzeyinden sensörün yerleşim noktasına kadar olan mesafe (H) belli ise (Genelde iplik üreten makinelarda veya dokuma makinelerinde iplerin üstündeki bölge boştadır. Makinede her hangi değişiklik yapmazdan sensör yerleştirilebilir) lazerin tarama açısı belirlenir ve gereken lazer seçilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2. İplerin tek tek kontrol eden sistemlerde her bir telin sensör üzerinden geçirilmesine ihtiyaç vardır. Önerilen yöntemde ipler grup şeklinde kontrol edilir. Lazer ışını ayni anda tüm ipleri ışıklandırır ve ipler üzerinde ışık lekeleri oluşturur. Bu lekeler optik algılayıcı ile okunur, değerlendirilir ve duruma göre karar verir, 3. Sensör yapısı tüm ipler üzerinde ışın lekesi oluşturacak şekilde yerleştirilmiş bir lazerden ve tüm ipler üzerinde oluşturulan ışın lekelerini algılayacak şekilde yerleştirilmiş optik algılayıcıdan oluşmaktadır. Bundan dolayı yapısı basittir, 4. İplik üreten makinelerde, ipler bükme ve bir araya getirme makinelerinde, dokuma makinelerinde ipler üstündeki bölge genelde boştadır (kullanılmıyor). Bundan dolayı makinelerde her hangi bir değişiklik yapmadan önerilen ip kopma sensörü makineye adapte edilebilmesi, 5. Önerilen yöntemde ip ile mekanik bağlantılar yoktur. İplerin durumu ışıkla kontrol edilir (tahribatsız kontrol). Bundan dolayı sensörün tepki verme süresinin, sistemde kullanılan optik algılayıcının tepki süresi ile sınırlı olması, 6. İplerin grup şeklinde takip edilmesi, ipliğin hızından etkilenmemesi, statik (ipler hareketsiz) ve dinamik (ipler hareketli iken) takibin yapılabilmesi, 7. Kopan ipin konumunun belirlenebilmesi (sistem displayında kaçıncı ip koptuğu gösterilir) Önerilen metot, tekstil ve kablo sanayinde, ip, tel, izole edilmiş kablolar ve fiber optik kablolar gibi malzemelerin kopma sensörü olarak kullanılabilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ÜÇ BOYUTLU BOŞLUKLU ÖRME KUMAŞLAR ve EV TEKSTİLİNDE KULLANIMI Doç. Dr. Levent ÖNAL* Üç boyutlu boşluklu örme (ÜBBÖ) kumaşlar, örme kumaşlarda son dönemdeki en ilgi çekici yenilikler arasında yer almaktadır. İki örme kumaş yüzeyi ile 90 derece açı yapan hav iplikleri, bu yüzeyleri birbirine bağlayarak üç boyutlu bir yapı oluşturmaktadır (Şekil 1). Hav ipliği olarak multifilament ve monofilament sentetik iplikler tercih edilmektedir. Monofilament ipliklerin kullanılması kumaş kalınlığı boyunca daha rijit ve stabil bir yapı oluşmasını sağlar. ÜBBÖ kumaşların en belirgin özellikleri, yüksek basma dayanımı, hava geçirgenliği, esneme özelliği, yalıtım özelliği, eğilme performansı ve dökümlülük olarak sıralanabilir. Şekil 1. ÜBBÖ kumaşın ön yüz ve havlı (kesit) bölgeden görünümleri [1]. Bu yenilikçi kumaşların kullanım alanları, diğer tekstil yapılarında aynı anda bulunmayan spesifik özellikleri nedeniyle hızla genişlemektedir. Otomobil döşemeleri ve ev tekstili dikkate diğer iki alan olarak öne çıkmaktadır (Şekil 2). Özellikle sunduğu konfor özellikleri bu kumaşları cazip kılmaktadır. * Erciyes Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Kayseri lonal@erciyes.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2. ÜBBÖ kumaşın potansiyel kullanım alanları Kaynaklar 1. YILDIRIM, M., 2008, Üç Boyutlu Boşluklu Yuvarlak Örme Kumaşların Antistatik ve Termal Özelliklerinin Belirlenmesi,Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TABİİ LİF DESTEKLİ KOMPOZİT MALZEMELER VE OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANIMI Doç. Dr. Levent ÖNAL* Tekstil destekli kompozit malzeme üretiminde destekleyici lif olarak cam, karbon ve aramid liflerinin; reçine olarak da epoksi, polyester, poliüretan ve fenoliklerin kullanıldığı kompozitlerin üretiminin yanında, tabii lifler (jüt, sisal, keten, kenvir gibi) ile desteklenmiş poliolefin matrisli kompozitlerde üretilmektedir. Termoset reçineler genelde yüksek performans aranan kullanım yerlerde kullanılmaktadır. Fiyatlarına göre çok iyi mekanik özellikler, sertlik ve mukavemet özelliklerine sahip olmakla birlikte, termoplastik reçineler ile karşılaştırıldığında termoset polimerler mükemmel termal stabilite ve düşük su absorbsiyonu gösterirler. Tabii lif destekli kompozitlere olan ilginin artması cam lifi ve termoset reçinelerin çevresel olarak indirgenmesinde karşılaşılan sorunlardan kaynaklanmaktadır. Çevresel sorunlar ve geri dönüşüm problemler, biyolojik olarak indirgenmesi daha kolay olan tabii lif destekli kompozitlerin kullanımına olan ilgiyi artırmaktadır. Şekil 1. Batı Avrupa’da 1996- 2005 yılları arasında doğal liflere olan talep miktarı ve 2010 yılı için tahmin edilen değer [1] . Doğal lifler için en büyük pazar inşaat endüstrisidir. Bunu yükselen bir trendle otomotiv endüstrisi takip etmektedir. Otomobillerin yan ve ön konsolları, kapı içi destek birimleri ile güneşlikler başlıca kullanım yerleridir. Şekil 1’de Avrupa’da 1996- * Erciyes Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Kayseri, lonal@erciyes.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2005 yılları arasında doğal liflere olan talep miktarı ve 2010 yılı için tahmin edilen değer görülmektedir[1]. Kaynaklar 1. MOHANTY A.K., MİSRA M., DRZAL L.T., 2005, Natural Fiber Composites in Automotive Applications, CRC Press, USA. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı GÜÇ TUTUŞURLUK UYGULAMALARINDA RENK VE RENK HASLIĞI OPTİMİZASYONU UYGULAMALARI Kimya Müh. Uğur ÖZÇAĞATAY* Proje İhtiyacı: Tekstil ürünleri yangınlarda ilk tutuşan malzemelerdir. Bu nedenle ya alev etkisiyle yanmayan kumaşlar ya da yanabilen ancak yanması geciktirilmiş yanma hızı çok düşürülmüş, alevi yaymayan ve alev kaynağı uzaklaştırıldığı zaman çok kısa sürede sönebilen kumaşlar kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Güç tutuşurluğun apre yolu ile uygulamaları sırasında tek başına veya diğer apreler ile kombine edildiğinde renkte ve bazı renk haslıklarında problemler yaşanabilmektedir. Bu proje ile işletmelerde yapılacak uygulamalarda yol gösterebilecek sonuçların elde edilmesi ve paylaşılması sağlanacaktır. Proje Faaliyeti: Proje Faaliyeti ile Poliester, Pamuk ve Karışımları esas alınarak güç tutuşurluk maddelerinin, yıkama dayanımı açısından geçici ve kalıcı olan her iki tipi ele alınarak; -Güç tutuşurluk maddelerinin genel kimyasal yapıları, fonksiyonları, çevresel etkileri, performansları, -Diğer apre işlemleri ile uyumluluğu ve bu uygulamaların renk gerilemesi, haslıklar ve özellikle yıkama ve sürtme haslıkları yönüyle bu etkilerin en aza inebilmesi için uygulamalı çalışmalar yapılarak sonuçlar alınması hedeflenmektedir. * TUBİTAK – BUTAL, Merinos, Bursa, ugur.ozcagatay@tubitak.gov.tr, 0224 – 233 9440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN SENTETİK LİFLERİN YÜZEYLERİNİN ENZİMATİK/KİMYASAL MODİFİKASYONU Doç. Dr. Nurdan PAZARLIOĞLU* Doç. Dr. Merih SARIIŞIK** Araş. Gör. Alper AKKAYA* Özet: Sentetik liflerden yapılmış tekstil mamulleri dayanıklı, hidrofobik yapıda, zor reaksiyona giren kimyasal yapılara sahiptirler. Esnekliklerinin az olması, hidrofobik oluşları ve düşük nem içeriğine sahip olmaları, ayrıca yağ kirlerinin temizlenmesine karşı dirençli ve kirlenmeye ve statik yüklenmeye olan eğilimleri nedeni ile dezavantajlara sahip olan sentetik polimer liflerden yapılan tekstil mamullerin kullanımı sınırlıdır. Dezavantajlı olmalarının diğer önemli nedeni ise hidrofobik oluşlarıdır. Genellikle fonksiyonel grup içermediklerinden liflerin kimyasal yapılarında modifikasyon yapılmak suretiyle fonksiyonel gruplar oluşturularak veya eklenerek genel özelliklerini çok fazla değiştirmeden hidrofilik özellikleri arttırılabilmektedir. GİRİŞ: Son yıllarda tekstilde sentetik liflerden yapılan tekstil mamullerin kullanımı çok hızlı artmıştır. En çok kullanılan sentetik polimerler ise polietilen teraftalat (PET), poliakrilonitril (PAN) ve polipropilen (PP) dir. Bu hızlı artış iyi dayanıklılık ve tekstil materyali olma özelliği göstermelerindendir. Özellikle kimyasallara dayanıklı olmakla birlikte; aşınmaya, gerilmeye, çekmeye ve kırışmaya dayanıklıdırlar. Ancak sentetik liflerden yapılan tekstil mamullerin bir takım olumsuz özellikleri de vardır. Bunlar; esnekliklerinin az olması, hidrofobik oluşları ve düşük nem içeriğine sahip olmalarıdır. Ayrıca yağ kirlerinin temizlenmesine dirençlidirler, kirlenmeye ve statik yüklenmeye eğilimleri vardır. Dezavantajları nedeniyle sentetik liflerden yapılan tekstil mamullerin kullanımı sınırlıdır. Dezavantajlı olmalarının en önemli nedeni ise * Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümü E-Blok Zemin Kat 35100 Bornova/İZMİR. Dokuz Eylül Üniv. Müh.Fak.Tekstil Müh. Bölümü, Tınaztepe Yerleşkesi Buca-İzmir ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı hidrofobik oluşlarıdır. Hidrofobik karakterleri genel özelliklerini çok fazla değiştirmeden azaltılıp, hidrofiliklik özellikleri arttırılabilirse, dezavantajları ortadan kalkabilmektedir. Hidrofilikliğin arttırılması amacıyla sentetik liflerde modifikasyonlar yapılabilir. En çok kullanılan yöntem ise kimyasal modifikasyondur. Ancak birçok kimyasal modifikasyon işlemi sırasında materyalin kalitesi azalır ve yüksek miktarda enerji ve kimyasal kullanılır. Bu kimyasalların bir kısmı da deşarj edildiğinden dolayı çevreye zarar vermektedir. Hidrofilikliğin ve esnekliğin arttırılması amacıyla alkali uygulaması yapılmaktadır. Ancak PAN ve PA liflerin geri-dönüşümsüz olarak renkleri sarılaşır. Bu da liflerin dolayısıyla tekstil ürününün kalitesini düşürür. Modifikasyon yapılırken bir özellik arttırılırken diğer bir özellik etkilenmektedir. Bu durum kimyasalların yerine enzimlerin kullanımı ile giderilebilir. Sentetik liflerin enzimlerle modifikasyonu kimyasal modifikasyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında çevreye zarar vermediği gibi ılımlı şartlarda yapıldığından lifin kalitesinde azalma beklenmez. Ayrıca reaksiyon seçimlidir ve liflerin yüzeyinde meydana gelir. Tekstil sanayinde kullanılan bazı sentetik polimerler mamulleri enzimlerle modifiye ederek özelliklerinin iyileştirilmesi ve/veya fonksiyonelleştirilmesi amaçlanmaktadır. Sentetik liflerden yapılmış tekstil mamullerinin genellikle kimyasal modifikasyon ile özelliklerinin geliştirilmesine çalışılmaktadır. Bu çalışmada kimyasal modifikasyonla ortaya çıkan olumsuzluklar giderilerek daha kaliteli tekstil mamulleri üretilebilecektir. Çalışmada hidrofilikliğin arttırılmasında enzimler kullanılarak şimdiye kadar kullanılan kimyasal modifikasyona alternatif bir yol geliştirilmiş olacaktır. Hidrofilikliğin arttırılması yanında, nano-boyutta yapılan değişiklikler reaksiyona yatkın fonksiyonel grupların oluşmasını ve/veya eklenmesini sağlayacaktır. Enzimlerin kullanımı hem çevreye zarar vermeyecek hem de sentetik liflerden yapılmış tekstil mamullerinin kalitesini de azaltmayacaktır. Sentetik liflerden yapılmış tekstil mamullerinin modifikasyonunda kullanılan kimyasal yöntemlere zaman, verim, maliyet ve çevrenin kirlenmemesi bakımından enzimatik modifikasyon üstünlük gösterecektir. Maliyetin düşürülmesi, daha yüksek verimle materyalin kullanılması, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı materyalin amaca uygunluğunun arttırılması ve mevcut kullanımdaki materyallere alternatif materyallerin üretilmesi hedeflenmektedir. YÖNTEM: Amaca uygun saflaştırma yapıldıktan sonra enzim kullanılarak sentetik liften yapılmış ürünler üzerinde ticari ve üretilen enzimlerle modifikasyon yapılacaktır. Modifikasyon işlemi sırasında işlem süresi, optimum sıcaklık, optimum pH, karıştırma hızı etkisi, enzim miktarı gibi parametreler denenecektir. Mikrobiyal enzimlerin sonuçları ticari olarak alınan enzimlerinkiyle karşılaştırılarak üretilen enzimlerin yeterlilikleri belirlenecektir. Bu işlemler soğutmalı inkübatörde yapılacaktır. Her ürün için ayrı SEM ve FTIR gibi fiziksel ve kimyasal karakterizasyonda kullanılacak yöntemlerle modifikasyonun yapılıp yapılmadığı belirlenecek ve en yüksek modifikasyonun hangi işlemle olduğu belirlenecektir. Modifiye olmuş ve olmamış ürünlerde nem çekme, hidrofiliklik, mukavemet, boyanabilirlilik gibi testler yapılarak modifikasyonun getirdiği olumlu sonuçlar incelenecektir. Özellikle de farklı tip tekstil boyaları ile boyanarak boyamanın etkinliği incelenecek ve maliyette getirdiği avantajlar ortaya konulacaktır. Boyama işleminin düşük sıcaklıklarda yapılabilirliği önceliği oluşturmaktadır. YENİLİKÇİ YANLARI: Günümüze kadar yapılan çalışmalar sentetik liflerden yapılmış tekstil mamullerinin kimyasal modifikasyonuyla çeşitli özelliklerinin değiştirilmesi üzerine yapılmıştır. Böylece sentetik liflerden yapılmış tekstil mamullerinin işlenmesi, konforunun artması ve boyanabilirlik gibi özelliklerinin arttırılması çalışmaları yapılmıştır. Son günlerde enzimlerden faydalanarak kimyasal modifikasyon işlemleri sırasında ortaya çıkan olumsuz etkiler ortadan kaldırılmaya çalışılmıştır. Enzimler daha ılımlı şartlarda katalizör görevi gördüklerinden ve substrat spesifiklikleri sayesinde de sadece istenilen reaksiyonların katalizlenmesini sağladıklarından kimyasal modifikasyon işlemlerinin yerini almaya adaydır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Klasik kimyasal yöntemlerle kıyaslandığında çok yüksek miktarda kullanılan kimyasallar yerine enzimler kullanılacaktır. Enzimlerle daha ılımlı şartlarda çalışıldığı için yüksek sıcaklıklar yerine oda sıcaklığı gibi düşük sıcaklıklarda çalışma imkânı olacaktır. Bu faydalar özellikle maliyeti önemli ölçüde düşürebilecektir. Kimyasalların kullanımından sonra deşarj edilmeleri çevre açısından önemli sorunlara yol açmaktadır ve arıtım maliyeti de yüksektir. Enzimlerle yapılan işlemlerde arıtım maliyetinin düşeceği açıktır. Özellikle sentetik polimerlerden yapılmış tekstil ürünlerinin boyanması gerçekten güçtür ve boyama işlemi çok yüksek sıcaklıklarda yapılmaktadır. Geliştireceğimiz modifiye ürünlerin fonksiyonel olması nedeniyle düşük sıcaklıklarda çok etkin boyama yapılabilecektir. TEMEL AVANTAJLARI: Ev tekstili ve/veya medikal tekstillerde kullanılan sentetik polimerlerin, düşük maliyetle, çevreye zarar vermeyen, enzimler kullanılarak modifikasyonu hedeflenmektedir. Bu da ülke ekonomisine fayda sağladığı gibi kullanıcıların da konforunu arttıracaktır. Ev tekstilinde, boyanması zor tekstil ürünlerinin boyanabilir hale getirilmesi, aynı zamanda boyamada maliyetin düşmesi beklenmektedir. Statik yüklenmeye sebep olan sentetik kumaşların statik yüklenmesinde azalma olacaktır. Hidrofobik özelliğinin azalmasından dolayı zor çıkan kirler daha kolay yıkanabilecek ve kirden uzaklaştırılabilecektir. Projenin olumlu sonuçlanması durumunda tekstil mamullerinin fonksiyonelliği arttırılmış olacaktır. MALİYET ve PERSONEL Mikrobiyal enzimlerin üretimi, mikrobiyal ve ticari enzimlerle modifikasyon işlemi ve modifikasyon işleminin optimizasyonu çalışmaları Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümünde yapılacaktır. SEM ve FT-IR çalışmaları hizmet alımı ile gerçekleştirilecektir. Modifiye ve modifiye olmamış kumaşlarda boyanabilirlik, nem çekme, hidrofiliklik, mukavemet, boyanabilirlilik gibi testler Dokuz Eylül Üniversitesi Tekstil Mühendisliğinde yapılarak modifikasyonun getirdiği olumlu sonuçlar incelenecektir. Çalışmada 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2 doçent ve 2 araştırma görevlisi ve 2 adet yüksek lisans öğrencisinin görevlendirilmesi planlanmaktadır. Maliyet talepte bulunan şirketin isteklerine göre belirlenecektir. Modifikasyonun derecesi şirket tarafından belirlendikten sonra yapılacak iş ortaya konulacaktır. Çalışma Grubu: Kişiler: Doç. Dr. Nurdan PAZARLIOĞLU, Doç. Dr. Merih SARIIŞIK ve Araş. Gör. Alper AKKAYA Adres: Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümü E-Blok Zemin Kat 35100 Bornova/İZMİR. Dokuz Eylül Üniv. Müh.Fak.Tekstil Müh. Bölümü Tınaztepe Yerleşkesi Buca-İzmir Tel: 0232 3884000/2396 E-mail: nurdan.pazarlioglu@ege.edu.tr, merih.sariisik@deu.edu.tr, alper.akkaya@ege.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı EV TEKSTİL ÜRÜNLERİNDE MİKROKAPSÜLASYON UYGULAMALARI Doç. Dr. A.Merih SARIIŞIK* Gökhan ERKAN Doç. Dr. Nurdan KAŞIKARA PAZARLIOĞLU** Mikrokapsülasyon Tekstil piyasasında fonksiyonel bitim işlemlerinin önemi, rekabet, artı değer kazandırmak ve piyasadaki payını arttırmak için hızla artmaktadır. Tüketicinin isteklerini sadece estetik özellikler değil aynı zamanda fonksiyonel özellikler de belirlemektedir. Mikrokapsülasyon fonksiyonel bitim işlemlerinde alternatif bir yol olarak gözükmektedir. Tekstil mamullerine su iticilik, kir iticilik, güç tutuşurluk, buruşmazlık, gibi fonksiyonel özellikler terbiye işlemlerinin bitim işlemi aşamasında kazandırılmaktadır. Bu özelliklerin tekstil mamulüne kazandırıldıktan sonra kullanım aşamasında uzun süre etkisini koruması beklenmektedir. Mikrokapsülasyon, son yıllarda fonksiyonel bitim işlemlerinin etkisini uzun süre koruması için kullanılan önemli bir yöntemdir. Özellikle kontrollü salım gibi etkiler istenildiğinde rakipsiz olarak gözükmektedir. Mikrokapsülasyon aynı zamanda boya, baskı gibi diğer yas işlemlerde de uygulama alanları bulmaktadır. Yıkama şartları, kullanım şartları gibi çevre koşullarına dayanıksız maddelerin uzun ömürlü kullanımları sınırlıdır. Bu tür maddeler mikrokapsülasyon ile bir kabukla koruma altına alınır. Bu yüzden yıkamaya karsı dayanıksız maddelerin aplikasyonunda önemli olmaktadır(Aggarwal ve diğerleri, 1998, Nelson, 2002). Mikrokapsülasyon, ilaç, protein, boya veya kozmetikler gibi sıvı, gaz veya katı maddelerin uygun bir kabuk içerisinde hapsedilmesidir. Kapsüllenen madde çekirdek madde, kaplama maddesi de çeper, kabuk veya duvar materyali olarak tanımlanmaktadır. Bu sayede çekirdek materyal reaktif, korozif ve zararlı çevreden korunmakta, ayrıca salımı kontrol altında tutulmaktadır. Kapsüller, koruyucu kabuk monomerler kullanarak kabuk materyali etrafında polimerik bir zarın oluşturulması ile veya hazır polimer maddeler ile oluşturulabilmektedir. Koruyucu kabuk, sentetik polimerlerden oluşacağı gibi doğal polimerlerden de oluşabilmektedir. Kullanılan sentetik polimerlere silikon türevleri, polistiren, maleik asit türevli polimerler, * ** Dokuz Eylül Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı poliamitler, poliüretanlar ve sentetik selülozlar; doğal polimerlere ise, selüloz, agar, nişasta, maltoz, kitosan ve arap zamkı örnek verilebilir. mikrokapsüllerin geçirgenliğini, mekanik özelliklerini Seçilen kabuk materyali, ve işlem koşullarını değiştirmektedir(Ghosh, 2006). Farklı ecza maddeleri, proteinler, enzimler, hormonlar, bakteriler, antikorlar, hücreler, insektisitler, boyalar, esanslar, pigmentler, polielektrolitler, besin maddeleri, vitaminler, fotoğrafçılık maddeleri kapsüllenebilmektedir (Kas, 2002). Kapsülasyon oluşturmada kullanılan birçok fiziksel ve kimyasal yöntem bulunmaktadır. Uygun kapsülasyon tekniği, hapsedilecek maddenin kimyasal ve fiziksel özelliklerine , kullanım amacına ve elde edilecek kapsüllerin boyutuna göre seçilmektedir( Thies, 1996). Mikrokapsülasyonun Teknolojisinin Tekstil Uygulamaları Koku ve Kozmetikler Tüketicinin seçiminde koku önemli bir etkendir. Bundan dolayı giysi üreticileri, karlarını ve piyasadaki paylarını arttırmak için tekstillerin içerisine koku ilave etmektedirler. Kumaşa direk koku ilavesi kısa ömürlü olmaktadır. Fakat mikrokapsüllenmiş koku ilave edildiğinde kokunun kalıcılığı arttırılmış olmaktadır. Uygun mikro kapsül hazırlandıktan sonra akrilik veya poliüretan esaslı binder kullanılarak kumaş yüzeyine basılmakta veya kaplanmaktadır. Hong ve Park (1999), Mıgrin yağını içeren melamin-formaldehit, poliüretan, poliüre ve poly(llaktit)/poly(bütilen sukkinat) gibi kapsüller elde etmişlerdir (Hong ve Park, 1999, 1999, 2002). Hak ve diğerleri (2000), beta siklodekstrinin kabuk materyal olarak kullanılması olanaklarını araştırmışlardır. Bu çalışmada benzoik asit anti bakteriyel ajan ve koku olarak vanilin kapsüle edilmiştir. Beta siklodekstrin selüloz liflerine Nmetilol-akrilamid aracılığıyla bağlanmıştır. Anti bakteriyel özelliğin 10 yıkama sonrasında da korunduğu belirtilmiştir. Lee ve diğerleri (2002), farklı pH ve melamin-formaldehit oranlarında Floral yağı (koku) içeren mikrokapsüller oluşturarak pamuk lifine aplike etmişlerdir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Badulescu ve diğerleri (2008), etil selülozu kabuk maddesi olarak kullanarak rosemary yağını (koku) koaservasyon yöntemine göre mikrokapsüllemişlerdir. Elde edilen mikrokapsülleri çapraz bağlayıcılarla pamuk lifine aktarmışlardır. Chaoxa ve Shuln (2003), siklodekstrin kullanarak kokulu kumaşların yapımında alternatif bir yöntem önermişlerdir. Koku içeren siklodekstrinin selüloz lifine heterobifonksiyonel reaktif boya kullanılarak fiksajı sağlanmıştır. Son yıllarda nemlendirici, antiselülit, antiageing maddeleri gibi kozmetik ürünleri içeren tekstiller piyasada görünmeye başlamışlardır. Products Ltd. Specialty Textile A, D, E vitaminleri ve Aloe Vera içeren Biocap ticari markalı mikrokapsülleri piyasada yer almaktadır. (Holme, 2003). Cognis firması çeşitli kozmetik maddeler içeren SkinTex serisi ile pazarda yer almaktadır. SkinTex’in kabuk materyali kitosandan oluşmaktadır (Achwal, 2003; http://www.cognis.com/textiles/pdfs/Skintex-English.pdf). Nelson ve diğerleri (1991), maya hücrelerinin (Saccharomvces cerivisiae) içini koku veren yağlar ile doldurarak mikrokapsülasyonunu gerçekleştirmiştir. Daha sonra çekirdek materyali içeren hücreler çapraz bağlayıcı maddeler ve binderler kullanılarak selüloz ve yün lifine bağlanmıştır. Koku içeren mikrokapsüller tekstil sektöründe ticari ürün olarak uzun süredir kullanılmaktadır. RT Dodge, Welbeck Fabrics, Celessence International, The Matsui Shikiso Chemical Co., LJ Specialities, Eldorado Int. Co., Speciality Textile Products Ltd. (STP), Harko-Werke GmbH, Euracli v.b. birçok firma koku içeren tekstil ürünlerini ticari olarak üretmektedir (Carpio, 2000, Nelson, 2002, www.packlinefance. com/euracli/uk/d01.htm). Mentol de rahatlatıcı etkisi nedeniyle kapsüllemede en çok kullanılan çekirdek materyallerden birisidir (Liu, 2000; Soottitantawat, 2005). Kumbasar ve diğerleri (2008) koku içeren monoklorbetacyclodextrinin farklı pH ve fiksaj koşullarında bağlanma etkilerini incelemişlerdir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Güç Tutuşurluk Uygulamaları Fosfat’ın suda çözünürlüğü nedeniyle güç tutuşurluk bitim işlemi kalıcı olmamaktadır. Giraud ve diğerleri (2002), di-amonyum hidrojen fosfatı (DAHP) poliüretan (PUR) kabuk içerisine mikrokapsülleyerek yıkama dayanımlarını artırmaya çalışmışlardır. Boya, Baskı Uygulamaları Son yıllarda özellikle askeri alanlarda fotokromik ve termokromik boyalar içeren mikrokapsüller kullanılmaya başlanmıştır. Nelson (2002), bu boyaların faz ayrılması ve ara yüzey polimerizasyon yöntemleri ile mikrokapsüllendiğini ve özellikle üre ve melamin-formaldehit sistemlerinin en yaygın sistemler olduğunu belirtmiştir. Lipozomlar fosfolipid yapıdaki maddelerdir. Seçici geçirgen ve esnek bir zar özelligi gösterirler. Hem hidrofilik hem de lipofilik maddeler için tasıyıcı görevi üstlenirler. Marti (1998), yün terbiyesinde lipozomları carrier olarak kullanmıştır. Gerek yünün asit, 1:2 metal kompleks ve dispers boyalarla boyanmasında gerekse klorlama (ağartma) işlemlerinde kullanılmıştır (La Maza , 1995, 1991, 1993). Marti ve diğerleri (1998), lipozomların Yün/PES karışımlarının boyanmasında carrier olarak kullanılmasının olanaklarını araştırmışlardır. Soane ve mikrokapsüller diğerleri (2003), kullanılarak reaktif selüloz liflerinin reaktif olmayan boyaların baskı yöntemlerinde boyanmasında kullanılabileceğini önermişlerdir. Tekstil mamullerinin ink-jet son yıllarda mikrokapsüllenmiş boyalar da kullanım alanı bulmaktadır. Faz Değiştiren Materyaller Mikrokapsülasyon teknolojisi ilk olarak 1980’li yıllarda Amerika Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) tarafından incelemeye alınmıştır. Astronotların uzaydaki görevleri esnasında karşılaştıkları ekstra sıcaklık değişimlerine karşı giysilerin etkilenmesini azaltmak amacıyla faz değişim materyallerine (PCM) mikrokapsülasyon uygulanmıştır. Faz değiştiren kapsüller özellikle dış giysiler (gömlek, yelek, kar giysisi) ve evlerde halı, yorgan ve yastık yüzleri için 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kullanılmaktadır. Kore’de bulunan bir polimer araştırma enstitüsünde faz değişim materyallerini içeren mikrokapsüllerin sentezine yönelik çalışmalar yapılmıştır (Nelson, 2002). Faz değiştiren materyal içeren tekstil yapılarının sıcaklık düzenleme faktörlerinin saptanması, performanslarının tespiti ve çok katlı kumaş sistemlerinde kullanımına yönelik birçok çalışma mevcuttur (Bendkowska, 2005; Sarier, 2007; Boan, 2004). Tekstilde en çok kullanılan faz değiştiren materyaller polietilen glikol ve parafinlerdir. Literatürde inorganik tuzlar kullanılarak yapılan çalışmalar da mevcuttur (Bryant ve Colvin., 1998, 1994). Polietilen glikol’un moleküler ağırlığı ve parafinin karbon sayısı faz değiştirme sıcaklığını etkilemektedir (Zhang, 2001). Cardoso ve Gomez (2007), mikrokapsüllenmiş faz değiştiren materyalleri güç tutuşurluk maddeleri ile birlikte aramid esaslı dokusuz yüzeye bağlayarak tutum, güç tutuşurluk ve diğer fiziksel özelliklerini incelemişlerdir. İnsektisid İtici Maddeler Böcekler ve toz miteleri ile mücadele için akar ve böcek ilaçlarının mikrokapsülasyon tekniği ile tekstillere uygulanması araştırılmıştır (Holme, 2003). Mikrokapsülasyon sayesinde zararlı kimyasalların kullanıcıya zarar vermeyecek dozlarda ve uzun süre zarfında ortama kontrollü salımı hedeflenmiştir. Soane ve diğerleri (2003), 3-(trimetoksisilil)-propiloktadesildimetil, gümüş nitrat ve 2-bromo-2nitropropan-1,3-diol gibi antifungal mikrokapsüllenebilecegini belirtmişlerdir. ve anti bakteriyel maddelerin Thor Chemicals firması permethrini mikrokapsülleyerek böcek kovucu uygulamalar yapmıştır. Speciality Textile Products Ltd., Silver Cap olarak isimlendirdiği mikro kapsülün duvarına gümüş nano partiküller yerleştirmiştir. Bu sayede etkili antimikrobiyal etki sağlanmıştır. Silver Cap 650 farklı virüse karşı etkilidir (Holme, 2003). Abdel-Mohdy ve diğerleri (2008) insektisid itici ajan olan cypermetrin ve pralletrin maddelerini monoklor beta siklodekstrin içerisine hapsederek pamuklu kumaşa aplike etmiş ve yıkama öncesi ve sonrası insektisid içeriği ve toksik etkisini incelemişlerdir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı N’Guessan ve diğerleri (2008) melamin formaldehit ile kapsüllenmiş DEET’in yatak cibinliğine aktarılarak sıtma ile mücadelede kullanımı üzerine çalışmışlardır. Ticari bir ürün olan Allergoff, permitrinin nano boyutlarda kapsüllenmiş formudur. Ayrıca piyasada kene itici tekstil ürünleri de yer almaktadır. Diğer Uygulamalar Mitsubishi Firması, temizleme çözgeni olarak mikro kapsüllü parafin, tunç yağı ve oktan içeren polipropilen dokusuz yüzeyden oluşan temizleme bezi üretmiştir (Nelson, 2002). Soane ve diğerleri (2003), manyetik parçacıklar içeren nano partiküllü tekstillerin; giysilerin çalınmasını önleyeceğini, günümüzde kullanılan giysi alarmlarının yerini alacağını iddia etmektedir. Gundjian ve Kuruvilla (2000), Giysi-marka taklitçiliğinin önlenmesinde mikrokapsülasyon teknolojisinden faydalanabileceğini belirtmiş ve bununla ilgili olarak patent geliştirmişlerdir. Erkan (2008), tarafından yapılan bir çalışmada antifungal ajanlar beta-siklodekstrin ve melamin formaldehit polimer duvarına sahip mikrokapsüllere ayrı ayrı yüklenmiş, en iyi mol oranları saptanmıştır. Proje Önerisi Proje kapsamında sanayiden gelecek talepler doğrultusunda çeşitli ilaçların, insektisid iticilerin, faz değiştiren materyallerin, koku veren yağların, güç tutuşurluk maddelerinin veya boyarmaddelerin çeşitli yöntemlere göre kapsülasyonu ve tekstil materyallerine aplikasyonları gerçekleştirilebilecektir. Çekirdek ve kabuk materyalinin özellikleri test edilecek, oluşturulan nano veya mikro kapsülün özellikleri ve salım davranışları incelenecek, ayrıca kapsül aktarılmış tekstil materyalinin çeşitli fiziksel ve fonksiyonel özellikleri incelenerek yıkama dayanımları belirlenebilecektir. Proje Bütçesi Proje bütçesi, talep edilen özelliği sağlayacak çekirdek ve kabuk materyalinin cinsine, uygulama yöntemine ve değerlendirme yöntemlerinde uygulanacak testlere göre değişiklik göstermektedir. Proje bütçesi kapsamında bir lisansüstü öğrencinin burs giderleri, ilgili makine ve sarf malzeme giderleri ile üniversite olanaklarından sağlanamayan bazı hizmet alımları (elde edilen kapsüllerin kimyasal ve fiziksel karakterizasyonlarının ve mikrokapsüllerin davranışlarının incelenmesi) yer alacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr kumaşa aktarıldıktan sonraki UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kaynaklar Abdel-Mohdy, F.A., Moustafa, M.G., Fouda, M.F. Rehan, A.S., 2008, Repellency of controlled-release treated cotton fabrics based on cypermethrin and prallethrin, Carbohydrate Polymers, 73, 92–97. Aggarwal A.K., Dayal A., Kumar N., 1998, Microencapsulation processes and applications in textle processing, Colourage, August, 15-24. Badulescu R., Vivod V., Jausovec D., Voncina B., 2008, Grafting of ethylcellulose microcapsules onto cotton fibers, Carbohydrate Polymers, 71, 85–91. Bendkowska W, Tysiak J, Grabowski L., 2005, Determinig temperature regulating factor for apparel fabrics containing phase change material, International Journal of Clothing Science and Technology, 17(3-4), 209-214. Bo-an, Y., Yi-Lin, K., Yi, L., Chap-Yung, Y., Qing-wen, S., 2004, Thermal regulating functional performance of PCM garments, International Journal of Clothing Science and Technology, 16(1-2), 84-96. Bryant, Y.G., Colvin D.P., 1998, Fibre with reversible enhanced thermal storage properties and fabrics made therefrom, USP 4,756,958. Bryant, Y.G., Colvin, D.P., 1994, Fabric with reversible enhanced thermal properties, USP 5,366,801. Cardoso, I., Gomes, J.R., 2007, FDM mikrokapsüllerin güç tutuşur dokusuz yüzey materyallerinde uygulanması, III. Uluslar arası Teknik Tekstiller Kongresi, 1-2 Aralık 2007, İstanbul, 253-260. Carpio L., 2000, Fragrant frocks, Soap, Perfumery, and Cosmetics, February, 73, 2, 40-42. Chao-Xia W., Shui-Lin C., 2003, Alternative route to fragrant fabrics, International Dyer, August, 14-19. De la Maza A., Manich A.M., Coderch L., Parra J.L., 1995, Multilamellar liposomes including cholesterol as carriers of azobenzene disperse dyes in wool dyeing, Textile Research Journal, 65, 3, 163-170. De la Maza A., Coderch L.; Manich A.M.; Parra J.L., 1997, Multilamellar liposomes including cholesterol as carriers of a 1:2 metal complex dye in wool dyeing, Textile Research Journal, 67, 5, 325-333. De la Maza A., Coderch L.; Manich A.M.; Marti M., Parra J.L., 1998, Optimizing a wool dyeing process with an azoic 1:2 metal complex dye using commercially available liposomes, Textile Research Journal, 68, 9, 635-642,. De La Maza, A., Parra, J.L., Bosch, P., 1991, Using liposomes in wool chlorination. Stability of chlorine liposomes and their application on wool fibers, Textile Research Journal, 61, 6, 357-362. Erkan, G., 2008, Bazı Antifungal Ajanların Mikrokapsülasyonu ve Tekstil Materyellerine Aplikasyonu, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Ghosh, S.K. (2006). Functional Coatings and Microencapsulation: A General Perspective. S.K. Ghosh. Functional Coatings by Polymer Microencapsulation (1-28) Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 978-3-527-31296-2 Giraud S., Bourbigot S., Rochery M., Vroman I., Tighzert L., Delobel R., 2002, Microencapsulation of phosphate: application to flame retarded coated cotton, Polymer Degradation and Stability, 77, 2, 285-297. Gundjian A., Kuruvilla A., 2000, USP 6,086,966. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Hak L. M., Jong Y. K., Sohk-Won K., 2000, Grafting onto cotton fiber with acrylamidomethylated _-cyclodextrin and its application, Journal of Applied Polymer Science, 78, 11, 1986-1991. Holme I., 2003, Versatile technology comes of age, International Dyer, August, 9-13. Hong K., Park S., Melamine resine microcapsules containing fragrant oil: synthesis and characterization, Materials Chemistry and Physics, 58, 2, 128-131 , (1999). Hong K., Park S., 1999, Preparation of polyurethane microcapsules with different soft segments and their characteristics, Reactive and Functional Polymers, 42, 3, 193-200. Hong K., Park S., 1999, Preparation of polyurea microcapsules with different compositionratios: structures and thermal properties, Materials Science and Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing, 272, 2, 418-421. Hong K., Park S., 2002, Effects of protective colloids on the preparation of poly(llactide)/ poly(butylene succinate) microcapsules, European Polymer Journal, 38, 2, 305-311. Kaş S., 2002, İlaç tasıyıcı sistemler, Kontrollü salım sistemleri, ed: Gürsoy, A. Z., Kontrollü Salım Sistemleri Dernegi Yayınları, No:1, İstanbul. Kumbasar, E.P., Atav, R., Voncina, B., 2008, Odor release fabrics with MCT--cyclodextrin, AUTEX 2008, Lee H. Y., Lee S. J., Cheong 1. W., Kım J. H., 2002, Microencapsulation of fragrant oil via in- situ polymerization: efects of pH and melamine-formaldehyde molar ratio, journal of microencapsulation, 19, 5, 559-569. Liu, X., Furuta, T., Yoshii, H., Linko, P., Coumans, W. J., 2000, Cyclodextrin encapsulation to prevent the loss of l- menthol and its retention during drying, Biosci. Biotechnol.Biochem, 64(8), 1608- 1613. Marti M., Coderch L., De la Maza A., Manich A.M.; Parra J.L., 1998, Phophatidilcholine liposomes as vechiles for disperse dyes for dyeing polyester/wool blends, Textile Research Journal, 68, 3, 209-218. Nelson, G., Wales D.S., Sagar B.S., 1991, EP0511 258 B1. Nelson, G., 2002, Application of microencapsulation in textiles, International Journal of Pharmaceutics, 242, 1-2, 55-62. N’guessan, R., Knols, B.G.J., Pennetier, C., Rowland, M., 2008, DEET microencapsulation: a slow-release formulation enhancing the residual efficiacy of bed nets against malaria vectors, Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, 102, 259-262. Sarier, N., Onder, E., 2007, The manufacture of microencapsulated phase change materials suitable for the design of thermally enhanced fabrics, Thermochimica Acta, 452(2), 149-160. Soane D.S., Offord D.A., Linford M.R., Millward D.B., Ware W.Jr., Erksine L., Gren E., Lau R., 2003, USP 6,607,994 B2. Soottitantawat, A., Takayama, K., Okamura, K., Muranaka, D., Yoshii, H., Furuta, T., Ohkawara, M., Linko, P., 2005, Microencapsulation of l-menthol by spray drying and its release characteristics, Innovat. Food Sci. Emerg. Technol., 6(2), 163-170. Thies, C., 1996, Microencapsulation Methods and Industrial Applications, Ed. Benita, S., Marcel Dekker, New York, 0-8247-9703-5. Zhang, X., 2001, Heat-storage and thermo-regulated textiles and clothing Smart fibers, fabrics and clothing, ed: Tao, X. Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, Pp. 34-58. www.packline-fance.com/euracli/uk/d01.htm http://www.cognis.com/textiles/pdfs/Skintex-English.pdf. www.outlast.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ASKERİ EĞİTİM ÜNİFORMASI TASARIMLARI Yrd. Doç.Dr. Yıldıray TURHAN* Yrd.Doç.Dr. Gündör DURUR Araş. Gör. Ozan PARER ÖZET Bu projede askeri eğitim üniforması için iki yeni yapı tasarlanmıştır. Tasarımda askeri eğitim sırasında kullanıcının ihtiyaç duyacağı tüm yüksek giysi konforu özellikleri dikkate alınmıştır. Belirtilen yüksek giysi konforu hareket rahatlığı, iyi ter emebilme, nefes alabilme, su geçirmeme, serin tutma ve dayanıklılık özelliklerini kapsamaktadır. Çalışma teorik ve deneysel olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada üniforma için gerekli tekstil yapısı teorik bir çalışma ile tasarlanmıştır. Projenin tamamlanmayan ikinci aşaması yapının üretimi ve test edilmesi çalışmalarından oluşmaktadır. Proje Yürütücüsü : Yrd. Doç.Dr. Yıldıray TURHAN Pamukkale Üniv. Müh. Fak. Tekstil Müh. Böl. Proje Çalışanları :Yrd.Doç.Dr. Güngör DURUR Pamukkale Üniv. Müh. Fak. Tekstil Müh. Böl. Ozan PARER Pamukkale Üniv. Fen Bil. Enst. Tekstil Müh. ABD. * Pamukkale Üniv. Müh. Fak. Tekstil Müh. Böl. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL BOYARMADDELERİ SENTEZİNDE BOR KULLANIMI Yrd. Doç. Dr. Mustafa Tutak* Tekstil sektörü ülkemizde gelişmiş bir sektör olup özellikle ihracat açısından avantajlı bir konuma sahiptir. Tekstil boyarmadde sektörü ise tekstil sektörü ile aynı gelişimi gösterememiş, sektörün ihtiyacı olan boyarmaddelerin çoğunluğu ithalat yapılarak kullanılmaktadır. Bor ülkemizde çok olan ve değerlendirilmesi gereken bir madendir. Bor ve türevleri endüstriyel olarak geniş bir aralıkta kullanıma sahip olup teknik açıdan avantajlı yönler sunmaktadır. Tekstil boyarmaddeleri reaktif, direk, asit, dispers vb. boyarmaddelerin üretiminde fonksiyonel grup olarak veya üretim aşamasında yardımcı madde olarak kullanıldığında; - Yeni boyarmaddeler elde edilmesi incelenecek, - Elde edilen boyarmaddelerin teknik performansı belirlenecek, - Elde edilen boyarmaddelerin çevresel ve sağlık açısından değerlendirilecek, - Tekstil materyallerine uygulama açısından geleneksel boyarmaddeler ile karşılaştırılacaktır. Yukarıda hedeflenen amaçlar ile proje çalışması esnasında daha farklı çalışma alanları da konuya dâhil edilerek sürdürülebilir. Tekstil boyarmaddelerinde bor ve türevleri kullanılması projesi ile temel olarak hedeflenen ülkemizin sahip olduğu rekabetçi tekstil sektörünün bu alanda gücünün artırılması ve ham olarak sahip olduğumuz bor kaynaklarının değerlendirilmesidir. * Erciyes Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TENE TEMASTA ISLAKLIK HİSSİ OLUŞTURMAYAN, BUNUNLA BİRLİKTE SIVI VE BUHAR EMEBİLEN YENİLİKÇİ BİR LİF VE İLGİLİ ÜRETİM TEKNOLOJİSİNİN TASARIMI, GELİŞTİRİLMESİ Doç. Dr. Nuray UÇAR* Prof. Dr. Ali DEMİR ÖZET Bu araştırma çalışmasında, sıvı ve buhar (su ve su buharı) emebilen, bununla birlikte dış yüzeyi daima kuru kalan yeni bir lifin ve üretim teknolojisinin geliştirilmesi söz konusudur. Bilindiği üzere, yüksek bedensel hareket esnasında (askeri idman, spor, vb.) vücut konforunun ve sağlıklı yaşam koşullarının sağlanması için giyilen atlet, t-shirt, s-shirt vb. giysilerin, vücuttaki teri derhal deri üzerinden alabilmesi ve aynı zamanda giysinin kuru kalması istenmektedir. Havlu, bornoz ve benzeri amaçlarla kullanılan kumaşlarda da benzer özellikler beklenmektedir. Bu çalışmada, vücut üzerinde olabilecek ıslaklığı (ter ve ya su gibi) derhal emebilen, bununla birlikte dış yüzeyi sürekli kuru kalabilen, dolayısı ile kişide sürekli kuruluk hissi oluşturabilen yeni bir lif geliştirilmiş ve prototip lif imalatı da gerçekleştirilmiştir. Daha önceden hiç su buharı ememeyen bir lifin, geliştirilen yeni lif yapısı ile % 18 mertebelerinde su buharı emebildiği ve dış yüzeyinin tamamen kuru kaldığı görülmüştür. Gerek bahsi geçen bu lifin üretiminde, gerekse de diğer lif tiplerinin üretiminde kullanılabilecek, yeni bir lif üretim tekniği de geliştirilmiş ve bu üretim tekniği de başarı ile uygulanmıştır. GİRİŞ Spor, dağcılık, askeri idman gibi insan bedeninin aşırı hareketleri esnasında, vücuttan oldukça yüksek miktarda ter kaybı oluşmaktadır. Spor ve ya askeri idman gibi aktivasyonda olan bir kişinin, bu aktivasyon esnasında kendini rahat ve konforlu hissedebilmesi için, üzerine giydiği kumaş, teri hızlı bir şekilde emebilmeli ve giysi üzerinde tutmadan dış atmosfere transfer edebilmelidir. Kısacası, kişinin hem teninde, hem de giysi üzerinde sıvı birikmemelidir, bu hem konfor hem de sağlık açısından şarttır. * İstanbul Teknik Üniversitesi, Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Gümüşsuyu, Taksim, İstanbul 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Pamuk, bambu, viskon, lyocel, gibi doğal yada doğal esaslı lifler, tamamen sentetik olan poliamid ve polipropilen gibi termoplastik sentetik liflere nazaran daha fazla nem emebilmekte ve bu sebeple daha fazla tercih edilmektedir. Bununla birlikte, sözü geçen doğal esaslı lifler, termoplastik yapılı liflere nazaran dış atmosfere daha az nem transferi gerçekleştirmekte ve daha geç kuruyabilmektedir. Bu sebeple, yüksek aktivasyon halinde olan bir kişi, bu aktivasyonun başlamasından kısa bir sure sonra, kumaş üzerinde biriken terden ötürü ıslaklık hissetmekte ve konfor hissi ve de sağlıklı ortam, ortadan kalkmaktadır. Diğer taraftan, Polipropilen, poliamid vb. termoplastik esaslı liflerden üretilen kumaşın kullanılması durumunda ise, ter daha hızlı transfer edilip, kumaş da daha hızlı kurumakla birlikte, normalden hızlı ve çok miktarda oluşan ter (saatte 1-2 litre) bu tür kumaşlar tarafından emilememekte, tamamıyla ve yeterince hızlı bir şekilde teri dış atmosfere iletememektedir. Bunların neticesinde, cilt üzerinde ter birikmekte ve kişi konfor hissini ve sağlıklı ortamı kaybetmektedir. Son zamanlarda nem emici özelliği geliştirilmiş, Coolmax, Dri release, Dryline, Ventcool, Hydrotec, Polartec, AEGE (Mitsubishi Royan), CEO (Toray) ticari isimlere sahip bazı lif, iplik ve kumaş tipleri piyasaya sürülmüştür [1-7]. Bununla birlikte, ciltten alınması gereken sıvı ve ya buharın miktarı dikkate alındığında, bu ürünlerin hiç biri, istenilen konforu beklenilen şekilde sağlayamamaktadır. Bilindiği üzere süper emici polimerler, son derecede yüksek oranlarda sıvı ve ya buharını emebilen özel polimerilerdir [10, 11, 12]. Süper emici polimerler kullanılarak lif ve ya iplik üretilmesi üzerine birtakım çalışmalar ve ya ticari ürünler söz konusudur ve de bunların en çok kullanım alanı bulduğu yerlerden biri de tek kullanımlık bebek ve ya yetişkin bezleridir [8, 9]. Bununla birlikte bahsi geçen bu ürünlerin hiçbiri, bir takım kısıtlayıcı şartlardan ötürü, atlet, t-shirt ve ya s-shirt gibi tekstil giyim ürününün üretiminde kullanılabilecek uygun hammadde malzemeleri olamamışlardır. Bu araştırma çalışmasında, ilk defa olarak bu malzeme, sorunsuz bir şekilde tekstil giyim endüstrisinde de kullanılabilecek şekilde üretime dahil edilmiştir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı YÖNTEM Bu proje çalışmasında ise, yukarıda bahsedilen lif tiplerinden çok daha farklı bir lif yapısı oluşturulmuş ve gerek malzeme gerekse de üretim teknolojisi bakımlarından patent koruması altına alınmışlardır. Bahsi geçen bu yenilikçi lifi oluşturmak üzere iki tip polimer kullanılmıştır. Bunlardan biri hidrofobik yani suyu sevmeyen, diğeri ise hidrofilik yani suyu seven polimerdir. Geliştirilen yeni prototip lifin dış yüzeyi suyu sevmeyen (hidrofobik), lif iç yapısı ise suyu seven (hidrofilik) polimer yerleştirilmiş, lif yüzeyinde sıvı ve ya buharının giriş yapabileceği açıklıkların/deliklerin ve ya kanalların oluşturulması sağlanmıştır. Örneğin, Şekil 2.a’ da lif dış yüzeyinden, lif iç oyuğuna kadar uzanan kanala sahip bir filamentin şematik görünümü verilmiştir. Şekil 2.b‘ de ise, Şekil 2.a’ daki lifin üstten kesit görünümü şematik olarak verilmiştir. Şekil 2.c’ de ise, kanala değil, lif dış yüzeyinden lif iç oyuğuna kadar uzanan deliklere sahip bir filamentin şematik görünümü verilmiştir. Her üç şematik şekle de bakıldığında, 1- lif dış yüzeyinin termoplastik suyu sevmeyen bir polimerden oluştuğu, 2- lif iç oyuğunda süper sıvı ve ya buhar emme kapasitesine sahip, süper emici polimerin olduğu, ve lif dış yüzeyinden , lif iç oyuğuna kadar uzanan kanal ve ya deliklerin olduğu 3- buradaki kanal veya delikler, sıvı ve ya buharının lif iç oyuğuna yani lif iç oyuğundaki süper emici polimere ulaşmasını sağlayan yollar olduğu, 4- lif iç oyuğuna yerleştirilmiş olan süper emici polimer ise, isminden de anlaşılacağı üzere, süper emici özelliğine sahip, dolayısı ile geliştirilen lifin sıvı ve ya buhar emmesini sağlayan polimer olduğu 5- süper emici polimerin (SEP), lif dış yüzeyine değil de lif iç oyuğuna yerleştirilmesinden dolayı, sürtünme vb. temas la oluşacak etkenlerden dolayı liften kopup ayrılmasının, yukarıda bahsedilen diğer lif tiplerine nazaran çok daha zor olduğu 6- süper emici polimer (SEP), lif iç oyuğuna yerleştirildiğinden ve dış yüzeyinin de termoplastik suyu sevmeyen bir başka polimer ile kaplanmasından ötürü, sıvı ve ya buhar emmesi neticesinde SEP in jelleşmesi söz konusu olsa bile, bu jel lif iç oyuğunda kaldığından, cilt veya diğer bir tekstil yüzeyi ile bu jelin temasının oluşmayacağı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 7- lif dış yüzeyinde ise, termoplastik suyu sevmeyen başka bir polimer kullanıldığından, lif dış yüzeyinin sıvı ve ya buharı emme gibi bir durumu söz konusu olmayacağı, dolayısı ile, geliştirilen bu lif sıvı ve ya buhar emebiliyorken, lif dış yüzeyinin sürekli kuru kalacağı ve ıslaklık hissi oluşturmayacağı anlaşılmaktadır. a b Şekil 2. Geliştirilen lifin şematik görünümlerine ait birkaç örnek, a- lif dış yüzeyinde kanala sahip, filament, b- Şekil 1.a’ nın üstten kesit görünümü, c- lif dış yüzeyinde deliklere sahip filament Şekil 1’deki ürünlerin üretilmesinde, klasik metotların uygulanması bakımından bazı kısıtlar söz konusudur. Bu kısıtların en başında geleni ise, eriyikten çekim prensibi ile ekstrüderden lifin üretilmesi esnasında yüksek ergime sıcaklıklarının söz konusu olması ve bu ergime sıcaklıklarına süper emici polimerin (SEP) dayanamamasıdır. SEP, 200 derece ve üstündeki sıcaklıklarda bozunmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Bu sebeple klasik UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı takviye edici malzemelerin katılması ve ya bikonmponent ve ya multikomponent filament üretim tekniklerinin bu tip bir lif üretiminde kullanılması söz konusu olamamaktadır. Bu sebeple, bu proje kapsamında yeni bir teknik geliştirilmiş olup, bu tekniğin SEP dışında daha pek çok katkı malzemelerinin life dahil edilmesinde kullanılabileceği gösterilmiştir. Lif iç yapısına, ısı vb. çalışma parametreleri sebebi ile katılamayan katkı malzemeleri ( PCM “ faz değiştiren malzemeler”, PANI “ iletkenlik özelliği veren malzemeler”, vb. [13-15], burada geliştirilen üretim tekniği ile rahatlıkla lif iç yapısına dahil edilebilinir. Bu proje çalışması esnasında geliştirilen üretim tekniği ile, 1- eriyikten üretim esnasında çok yüksek sıcaklık ve benzeri proses parametrelerine dayanamayan bu sebeple life yerleştirilemeyen malzemeler lif iç oyuğuna yerleştirilebilir. 2- diğer kaplama metotlarında lif dış yüzeyine ve ya yüzeye yakın yerlere malzemeler bağlanmasına rağmen, geliştirilen bu üretim tekniği ile lif iç yapısına bu tip malzemeler yerleştiğinden, liften ayrılması, aşınması ve ya temas ettiği yüzeyleri aşındırması problemleri elimine olmuş olur. 3- kütle üretimine uygundur. DENEYSEL ÇALIŞMA VE SONUÇLARI Bu çalışmada, hedeflenen yeni lif yapısının üretilebilirliğini görebilmek amacı ile, ekstrüderde, prototip mono filament üretilmiştir. Monofilamentin dış yüzeyi için polipropilen , monofilamentin iç oyuğuna yerleştirilecek malzeme olarak da süper emici polimer tozcuğu (SEP) kullanılmıştır. SEP malzemesinin, 2000C ve üstündeki sıcaklıklarda bozunması sebebiyle, yukarıda bahsedilen bu çalışmalar esnasında geliştirilmiş olan üretim tekniği ile SEP malzemesinin, monofilament iç oyuğuna yerleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Şekil 2 den de görüleceği üzere, lif iç oyuğuna SEP tozcuğunun yerleştiği ve bu lifin suya tabi tutulması durumunda Şekil 2.b de gösterildiği gibi SEP tozcuğunun suyu tamamen emdiği ve lif iç oyuğunda jelleşerek yayıldığı ve lif iç kanalında kaldığı görülmektedir. Yine bu yöntemle üretilen lif demetlerine su buharı emme testi uygulanması neticesinde Şekil 3 de grafiklerle gösterilen sonuçlar elde edilmiştir. Şekil 3 den de görüleceği üzere, normalde SEP bulundurmayan bir Polipropilen (% 100 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Polipropilen) lifi hiç su ve ya buharı emmezken (% 0), SEP in lif iç oyuğuna yerleştirilmesi ile, % 18-19 mertebelerinde su buharı emebilmiş olup, 30 dakika sonunda tamamen kurumuştur (Şekil 4). Yine Şekil 3 den görüleceği üzere, bu prototip liflere, tekrarlı olarak su buharı emme testi uygulandığında (bu çalışmada dört tekrarlı su buharı emme testi uygulanmıştır), liflerin su buharı emme performansının fazlaca değişmediği görülmüştür a b Şekil 2. SEP in lif iç oyuğuna yerleşmesi, a- Su ile temastan önce, b-su ile temastan sonra su buharı emme % si su buharı emme % si 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 tekrarlı su buharı emme testi Şekil 3. SEP bulunduran lifin tekrarlı su buharı emme davranışı (Polipropilen lifi hiç su buharı emmezken, geliştirilen prototip lif %18-19 mertebelerinde su buharı emebilmiştir), 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kuruma sırasında numunenin üzerindeki su buharı % si su buharı % si 20 15 10 5 0 0 dakika 10 dakika 20 dakika 30 dakika 40 dakika sonra sonra sonra sonra kuruma süresi Şekil 4. SEP bulunduran lifin kuruma davranışı TEŞEKKÜR Burada gerçekleştirilen çalışmalar, 106M459 numaralı 1001 kodlu TÜBİTAK Bilimsel Araştırma Projesi ile desteklenmiştir. TÜBİTAK’a teşekkürlerimizi sunarız. Çalışmalar esnasında desteklerinden ötürü Emre BESKİSİZ ve Mehmet UÇAR a da teşekkürlerimizi sunarız. KAYNAKLAR 123456789101112- 1314- 15- http://coolmax.invista.com/ [Ziyaret tarihi:04.02.2006] http://www.junonia.com/fabricInfo.htm [Ziyaret tarihi:11.03.2006) https://ldcomfort.com/ [Ziyaret tarihi:18.01.2006) http://www.polartec.com/ [Ziyaret tarihi:05.02.2006) http://www.dri-release.com/ [Ziyaret tarihi:08.03.2006) http://www.dakfibers.com/fibers/hydrotec2.htm [Ziyaret tarihi:05.03.2006) http://www.mrc.co.jp/english/rde/content/achievements.html [Ziyaret tarihi: 18.02.2006) http://www.fil-tec.com/ [Ziyaret tarihi:21.02.2006) http://www.toyobo.co.jp/e/seihin/ap/lanseal_f/lanseal_f.html [Ziyaret tarihi:15.02.2006) www.psrc.usm.edu/macrog/(polymer.matscieng.sunysb.edu/OH_handouts/super_ab sorbent_polymers.doc) [Ziyaret tarihi: 14.03.2006) http://www.eng.buffalo.edu/Courses/ce435/Diapers/Diapers.html [Ziyaret tarihi:13.01.2006) US Patent no:6 891 003, Fiber Coated with Water Blocking Materials, inventors: Reboulilat, Serge, Pfister, Friedrich, Assignee: E.I dı pont de Nemours and Company (Wilmington, DE), Appl No: 317575, Filed: December, 12, 2002. Mattila, H.R.,2006, Intelligient textiles and clothing, Woodhead Publishing, Leskovsek M., Jedrinovic G., Stankovic-Elesin U, 2004, Spinning polypropylene fibers with microcapsules, Proceedings of 2 nd ITC&DC, ed., Faculty of Textile Technology, University of Zagreb, 84-88 Tao, X., 2001, Smart fibers, fabrics, and clothing, Woodhead Publishing, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SAÇ KAYBININ TEDAVİSİNDE TEKSTİL MAZLEMELERİNİN KULLANIMI Prof. Dr. Yusuf ULCAY* Doç. Dr. Şule ALTUN * Doç. Dr. Mehmet KANIK* GENEL BİLGİLER Saç, tarihin tüm dönemleri boyunca, insan görünümünün en önemli unsurlarından biri olmuştur. Saç kaybı veya saç dökülmesi, özellikle kadınlarda, görünüşünden utanma, toplumdan uzaklaşma ve anksiyeteye yol açmaktadır (Mirmirani 2007). Benzer etkiler erkeklerde de görülmektedir, kendine güvende azalma, depresyon bu etkiler arasında sayılabilir. Şekil 1a) Erkeklerde saç kaybı Şekil 1b) Kadınlarda saç seyrelmesi (1) Saç kaybının nedenleri arasında, saçın ömür döngüsündeki bozulmalar, saç telinin zarar görmesi veya folikülü etkileyen hastalıklar gösterilebilir (Mirmirani, 2007). Erkeklerdeki kısmi saç kaybı, Şekil 1 a)’da görüldüğü gibi, genellikle saç foliküllerinin küçülmesiyle aşamalı olarak ortaya çıkar ve dökülmeler oluşur; kadınlardaki kısmi saç kaybı ise, merkezi kafatası derisinde saç yoğunluğunda azalma ve saç foliküllerinin küçülmesiyle karakterize edilir (OURA ve diğ. 2008). Folikülü etkileyen bozulmalar, bir diğer ifadeyle androgenetic alopecia (AGA), erkeklerde kısmi saç dökülmesi ve kadınlarda kısmi saç seyrelmesinin en yaygın nedenidir. (Mirmirani, 2007) AGA, 30’lu yaşlardaki kadınların % 20’sini; 50’li yaşlardaki kadınların % 40’ını etkilemektedir. Erkeklerde ise, AGA, çok yaygındır, 20’li yaşlarda başlamakta ve kısmi kelliğe yol açmaktadır. (Colins ve Biondo, 2003). * Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı İnsanların çok büyük bölümünü etkileyen bu sorunun çözümü ile ilgili yıllardır çalışılmakla birlikte, tam olarak tatmin edici sonuçlar henüz elde edilememiştir. Bu çalışmada, kadın ve erkeklerde saç dökülmesini önleme ve azaltmaya yönelik uygulamalarda, tekstil malzemelerinin kullanım imkânları araştırılacaktır. Çalışma, tekstil malzemeleri yardımıyla, saç dökülmesini önleyici ve azaltıcı maddelerin saç derisine kontrollü salınımının sağlanmasına yöneliktir. KAYNAKLAR 1. Mirmirani, P., 2007 .How to Approach Hair Loss in Women, Dermatology Nursing (19,(6) 531-535 2. OURA, H., IINO, M, NAKAZAWA, Y., TAJIMA, M., IDETA, R., NAKAYA, Y., ARASE, S, KISHIMOTO, J., 2008, Adenosine increases anagen hair growth and thick hairs in Japanese women with female pattern hair loss: A pilot,double-blind, randomized, placebo-controlled trial, Journal of Dermatology; 35: 763–767. 3. Collins, F.E.; Biondo, S; 2003, Bad hair life 1: The psychological impact of hair loss in women, Australian Journal of Psychology,.55;166-167 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NANO KİL TAKVİYELİ POLİESTER LİFLERİNİN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Yusuf ULCAY Rustam HOJİYEV GENEL BİLGİLER Doğada bol miktarda bulunan kil maddesi seramik uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak son yıllarda killerin polimer uygulamalarında kullanılması söz konusudur. Kullanılmasının nedeni ise çok az miktarda nano seviyedeki kil partiküllerin polimer matris içerisine katılmasıyla birlikte polimer özelliklerinde önemli değişiklikler meydana gelmektedir. Polimerin güç tutuşurluk, mukavemet ve bariyer özelliklerinde önemli değişiklikler meydana gelmektedir. İlk olarak Toyota Araştırma Grubu Naylon 6/kil nanokompozitleri sentezlemiştir. Lif haline getirilerek arabalarda emniyet kemerinin yapımında kullanılmıştır. Killer tabakalı yapıya sahiptir ve ağırlık olarak O, Si ve Al’dan oluşmaktadır. Ancak bunun yanında Fe3+, Mg2+, Li+, Na+, K+, Ca2+, gibi metalleri de bünyesinde bulundurabilir. Doğal killer hidrofilik yapıya sahiptir ve dolaysıyla poliester gibi hidrofob polimerleri ile hibrid lif üretimi sırasında polimer-kil arasında uyuşmazlıklar çıkabilir. Bu uyuşmazlığı çözmek için killer organik bileşiklerle modifiye edilerek hidrofilikten organofiliğe dönüştürülür. Böylece hidrofob polimerlere karşı afinitesi arttırılmış olur ve polimer matris içerisinde kil nanopartiküllerin dağılması kolaylaşır. Naylon durumunda ise doğal kilin polimere karşı afinitesi iyi olduğundan modifiye edilmeden de kil nanopartiküllerin polimer matris içerisinde iyi bir şekilde dağılımı söz konusudur. Kil nanopartiküllerin polimer matris içerisindeki dağılım derecesi doğrudan polimerin performansında etki etmektedir. Poliester/kil hibrid lifleri şuanda ticarileşmiş değildir. Laboratuarlarda ise monofilament üretiminde rastlayabilmekteyiz. Yapılan çalışmalar incelendiğinde çok az miktarda kil nanopartiküllerin katılması termal ve mekanik özellikleri geliştirdiğini görmekteyiz. Ancak kil oranının belirli bir seviyeden geçmesiyle termal özellikler değişmezken mukavemette ani düşüş söz konusudur. Saf poliester liflerinin termal Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı degradasyona başlama sıcaklığı 370°C iken %5 kil içeren polyester monofilamenti için bu sıcaklık 389°C’dir. Şekil 1’de kilin, organo kilin ve hibrid poliester liflerinin termogravimetrik analizi görünmektedir ve hibrid poliester liflerinin termal degradasyona başlama sıcaklığı saf poliester liflerine göre daha yüksek olduğu görünmektedir. Yüksek olmasının nedeni ise tam anlaşılmasa da büyük bir ihtimalle killerin bariyer özelliklerinin geliştirmesiyle ilgili olduğu düşünülmektedir [1, 2, 3 ve 4]. Şekil 1: Kilin, Organik Kilin ve Hibrid Poliester Liflerinin Termogravimetrik Analizi [4] Killeri anorganik bileşiklerle modifiye edilmesi söz konusu olduğunda, örneğin kil tabakaları arasında Fe3+ ve Cu2+ iyonları yerleşmesi durumunda polimer/kil nanokompozitlerin iletkenlikleri artmaktadır [5]. Polimerlerin iletkenliği ayrıca Fe(III) zengin killerin kullanılması durumunda da arttığı gözlenebilmektedir [6]. Bazı organik modifiye edilen killerle elde edilen polimer nanokompozitlerin antibakteriyel bir özellik gösterdiği tespit edilmiştir [7]. Gördüğümüz gibi killer polyester liflerinin özelliklerini, özellikle mukavemet ve güç tutuşurluk özelliklerini, büyük oranda geliştirdiğini görmekteyiz. Bu bakımdan lif üretimi sırasında polyester liflerine güç tutuşurluk özelliğinin geliştirilmesi ve diğer özelliklerin de iyileştirilmesi bakımından önemli bir konu olmaktadır. Ayrıca kil yapısı içerisinde bulunan element zenginliğine veya modifiye edilip edilmemesi iletkenlik veya bakteriyel özellikleri de etkilemektedir. İletkenlik ve bakteriyel özellikler polyester/kil hibrid lifleri için daha önce çalışılmış bir konu değildir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KAYNAKLAR [1] Guan ve diğ., “Spinning and properties of poly(ethylene terephthalate) organomontmorillonite nanocomposite fibers”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 95, 1443-1447, 2005. [2] Chang ve diğ., “Poly(ethylene terephthalate) Nanocomposite Fibers by In-situ Polymerization: The Thermomechanical Properties and Morphology”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 98, 2009–2016, 2005. [3] Chang ve Mun, “Nanocomposite fibers of poly(ethylene terephthalate) with montmorillonite and mica: thermomechanical properties and morphology”, Polymer International, Vol. 56, 57–66, 2007. [4] Jung, Chang, Kim, “Poly(ethylene terephthalate) nanocomposite fibers with new organomica via in situ intercalation”, Polymer Engineering and Science, Vol. 47, 1820–1826, 2007. [5] Pranav, N., ve diğ., Polymer nanocomposites based on transtion metal ion modified organoclays, vol.48, s. 827–840, Polymer, 2007. [6] Ruitz-Hitzky, E., ve Van Meerbeek, A., “Clay Mineral – and Organoclay-Polymer Nanocomposite”, Handbook of Clay Science, edited by Bergaya, Theng ve Lagaly, 2006. [7] Sothornvit, R., ve diğ., Effect of nano-clay type on the physical and antimicrobial properties of whey protein isolate/clay composite films, Journal of Food Engineering, vol. 91, s. 468–473, 2009. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTRİK İLETKENLİK SAĞLAYACAK BOYANABİLİR SENTETİK LİF ÜRETİMİ Prof. Dr. Yusuf ULCAY* Öğr Gör. Semiha EREN* GENEL BİLGİLER Bu çalışmada, geliştirilecek modifiye edilmiş, iki veya daha fazla farklı plastik malzemeyi tek kalıpta üretecek, ko-ekstrüzyon yöntemi kullanılarak bikomponent materyallerde aynı polimer kullanılarak, elektrik iletkenliğine sahip sürekli filament üretimi gerçekleştirilmek istenmektedir. Bu çalışma hedeflenen amaç için başarı olduğu takdirde, ülkemizde oldukça yeni gündeme gelen elektrik iletkenliğe sahip liflerin kullanım alanlarının geliştirilmesine sebep olabilir. Meydana gelecek ürün boyanabilir özelliklere sahip olduğundan, sektörde bu amaçla kullanılan karbon liflerinin renk problemini de elimine edecektir. Ülkemizin sürdürülebilir ihracatına katma değer katabilecek bir ürün olarak çalışacak işletmenin ürün çeşitliliğini arttırabileceği gibi, sektör için yeni çalışmalara kapı olacaktır. Elektrik iletkenliğine sahip liflerin önemli kullanım yerlerinden biri Elektromanyetik Korunma Etkinliği olacaktır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte günlük hayatta sıkça kullandığımız elektrikli ve pilli cihazların oluşturduğu elektromanyetik alanların insan sağlığı üzerine etkisi önem kazanmaktadır. Elektronik cihazlardan üretilen elektromanyetik dalgaların gücü ister yüksek, ister düşük olsun, bu dalgalar insan vücudunda etkili olmaktadır. Elektromanyetik dalgalar (EMD) vücuttaki dokulara ısıtarak ve /veya kimyasal değişimlere yol açarak zarar verirler. Yüksek güçlü EMD ısıya bağlı zarar verirken, düşük watt'lı EMD'nin uzun süre alınmasıyla dokularda kimyasal değişmeler nedeniyle zararlı etkiler ortaya çıkar. Dünya Sağlık Örgütü, Elektromanyetik Alanların Sağlık Etkilerini araştırmak üzere 1996 yılında Uluslararası Elektromanyetik Alan Projesi (International EMF Project) ni başlatmıştır. Türkiye de bu projeye dâhildir. * Canlılara karşı yayılan Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı elektromanyetik enerji zararlarından korunmanın en basit yolu elektromanyetik radyasyonun kaynağından o yeri izole etmektir. Son zamanlarda daha hafif ve esnek malzemeler gündeme gelmiş ve tekstil malzemeleri önem kazanmıştır. 1990 lı yıllarda metallerle kaplanmış tekstil yüzeyleri kullanım bulmuştur. Bunun için en çok kullanılan metaller: bakır, nikel, gümüş ve bunların birleşimleridir. EMR koruyucu kumaşların mekanik özellikleri özellikle de esneklik ve tutumları iyi değildir. Bu yüzden kumaş özelliklerini olumsuz etkilemeyen teknikler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Söz konusu proje kapsamında ilk aşamada iletken bir polimer ve/veya katkı malzemesi ile tekstil polimeri ko-ekstrüzyon yönteminde bikomponent olarak üretilip EMR koruyucu lif elde edilmeye çalışılacaktır. İkinci aşamada ise bir uygulama olarak, elde edilen liflerden EMR koruyucu kumaş üretilmeye çalışılacaktır. İletken bir polimer varlığında sağlanan EMSE (elektromanyetik korunma etkinliği) değerinin dB olarak belirlenmesi projenin önemli bir çıktısı olacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı HASTALARDA VÜCUT SICAKLIĞININ AKILLI GİYSİLERLE EŞZAMANLI ÖLÇÜMÜ Prof. Dr. Yusuf ULCAY Araş. Gör. Fatih SÜVARİ GENEL BİLGİLER İnsan yaşamının devam ettirilebilmesi için, vücut içinde organlarda, dokularda ve hücrelerde biyokimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Bu metabolik aktiviteler sonucunda ısı açığa çıkar. Açığa çıkan ısı kan yoluyla tüm vücuda dağıtılır. Vücut iç ısısının ortam şartları yada bir hastalık nedeniyle artması durumunda, kan deriye yakın bölgelere daha fazla ulaşır, deriden ısının kaybedilmesi sağlanmış olur. Vücut normal şartlarda kendi sıcaklığını 35-37oC arasında tutacak şekilde kontrol etmektedir. Vücut, sıcaklığın bu sınırların üstüne çıkması durumunda, deri damarlarını genişletmesi terlemeyi arttırması gibi vücut sıcaklığını düşürücü önlemler alır. Özellikle hastalık durumunda mikroplar, bunun dışında bazı zehirler vücuda girdiğinde, insan bağışıklık sisteminin birçok farklı elamanı harekete geçer. Bağışıklık hücreleri bu zararlı mikrop ve virüsleri uzaklaştırmak veya etkisizleştirmek amacıyla bazı maddeler salgılarlar. Bu salgılar vücut sıcaklığını kontrol eden beyin hücrelerini tetikleyerek, normal şartlarda vücut sıcaklığının kontrol edildiği değerleri yükseltirler. Vücutta ateşin artmasını sağlayan maddeler, mikroplara karşı bağışıklık yanıtını güçlendirmesi yönüyle genel olarak yararlı, aynı zamanda çok yüksek derecelere ulaştığında ağır kalp-akciğer hastalığı olanlarda ve uzun süren havalelere neden olduğunda zararlı bir reaksiyondur[1]. Vücut sıcaklığının 41oC’nin üzerinde olması vücudun mikrop ve virüslere karşı gösterdiği direnç olarak kabul edilmez. Bu kritik sıcaklığın üstünde hücreler ve böylece de dokular ciddi oranda hasara uğrayabilir. Bir çok önemli metabolik reaksiyon sekteye uğrar, enzimler hasar Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı görür. Acil yardım uygulanmazsa ölüm veya kalıcı bozukluklar oluşabilir[2]. Bu nedenlerden dolayı, vücut sıcaklıkları yüksek değerlerde seyreden hastaların gözlenmesi gereklidir. Vücut sıcaklığının takibi, hasta üzerinde uygulanacak tedavi açısından çok önemli bir göstergedir. Bu çalışma, hasta üzerine giydirilecek bir giysi vasıtasıyla vücut sıcaklığının elektriksel sinyallere dönüştürülmesi ve dışarıdan bir bilgisayara veri yollanması ve bu verilerin kaydedilmesi ve eşzamanlı görüntülenmesini amaçlamaktadır. Vücuttan ısı kaybına izin vermek için ateşli kişinin giysilerinin çok sıkı olmaması, tamamen de çıkarılmaması, hafif bir giysi giydirilmesi önerilmektedir[1]. Burada kullanılan özel giysi akıllı giysi olarak adlandırılmakta, kişinin fiziksel konforuna rahatsızlık vermeden, işlevini yerine getirme amacını taşımaktadır. Şekil 1’de başka bir çalışmada giysi üzerine monte edilmiş sıcaklık ölçen sensör görülmektedir[3]. Şekil 1 Giysi Üzerindeki Sensör[3] Özellikle bebek ve çocukların sağlık kuruluşlarına başvurmalarının önde gelen nedeni ateştir. Çocuk acil polikliniklerine başvuruların %10-20’sinde, yakınma ateştir[1]. Dolayısıyla konu önemli olup, insan sağlığı açısından fayda sağlayacağı açıktır. KAYNAKLAR [1] Bebek ve Çocuklarda Ateşe Yaklaşım, GATA Haydarpaşa Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Kliniği, Üsküdar/ İSTANBUL. [2] Hipertermi, http://tr.wikipedia.org/wiki/Hipertermi [Ziyaret Tarihi: 01.02.2009]. [3] Roknabadi A. D., Latifi M., Application of Conductive Yarn in Electronic Garment for Scanning Body Temperature, Proceedings of 4th International Textile, Clothing & Design Conference, Dragcevic, Z. (Ed.), 561, Dubrovnik, Croatia, October 2008. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı GÜÇTUTUŞUR, ANTİBAKTERİYEL VE İLETKEN ÖZELLİKLERİ OLAN KESİK ELYAFTAN TEKNİK İPLİĞİN ÜLKEMİZDE PROTOTİP ÜRETİMİNİN YAPILABİLİRLİĞİ Prof. Dr. Yusuf ULCAY* Dr. Kenan YILDIRIM** Melek KÖSTEM** Öneri 1. Hijyen isteminin yüksek olduğu medikal tekstillerin ülkemizde üretimine bir basamak oluşturmak için anti bakteriyel özellik gösteren ve dokuma veya örme teknolojisi ile kumaşa dönüştürülebilen kesik elyaftan iplik üretimi, 2. Gerek itfaiyeci giysileri gerekse otomobil, ev ve hastane gibi yerlerde kullanılan perde ve döşemelik kumaşlar gibi farklı kullanım alanlarında talep edilen güç tutuşurluk özelliği olan tekstil malzemelerinin ülkemizde üretimine bir basamak oluşturmak için güç tutuşurluk özellik gösteren ve dokuma veya örme teknolojisi ile kumaşa dönüştürülebilen kesik elyaftan iplik üretimi. 3. Ev veya sanayi tipi perdelerde yada giysilerde statik elektriklenmenin elimine edilmesi ve elektromanyetik korumaya yönelik olarak iletken özelliği olan tekstil malzemelerinin ülkemizde üretimine bir basamak oluşturmak için iletken (statik elektriklenme göstermeyen) özellikte; dokuma veya örme teknolojisi ile kumaşa dönüştürülebilen kesik elyaftan iplik üretimi. * Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa Tübitak Butal, Bursa ** Tübitak Butal, Bursa ** 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Teknik Çalışma karışımlarında yapılacaktır. kapsamında prototip Üretilen iplik bu pamuk elyafı üretilecektir. ipliklere temel Lif fonksiyonel alınarak karışımları ve farklı lif harmandan performans testler uygulanarak ipliklerden beklenen özellikler belirlenecektir. Test sonuçlarından elde edilen veriler istatistiksel olarak analiz edilecektir. Lif özelliklerinin lif karışımlarına bağlı değişimini ifade eden matematiksel modelleme yapılarak non-lineer regresyon analizi ile denklemin katsayıları belirlenecektir. Elde edilen formül kullanılarak lif karışımlarına bağlı lif özellikleri teorik olarak hesaplanacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı HASTALARDA KALP HIZININ AKILLI GİYSİLERLE EŞZAMANLI ÖLÇÜMÜ Prof. Dr. Yusuf ULCAY Araş.Gör. Fatih SÜVARİ GENEL BİLGİLER Kalbin bir dakika içindeki kasılma sayısı kalp hızı olarak tanımlanır. Kalp hızı yerine genellikle nabız terimi kullanılır. Vücut hücrelerine çeşitli maddeler ve oksijenin ulaşabilmesi için kalbin sürekli kasılıp gevşemesi, yani kanı pompalaması gereklidir. Damarlar içerisinde ilerleyen kan, kalbin pompalama etkisinden dolayı esneyebilir özellikteki damarları önce genişletir, ardından damar eski haline geri döner. Genişleme özellikle damarların yüzeysel seyrettiği yerlerde nabız dalgası olarak hissedilir[1]. Nabız sayısı kalbin vuruşu kadardır. Kalbin vuruş sayısı üzerinde etki yapan etmenler, nabız sayısı üzerine de etki yapar[2]. Nabız bize yalnız kalp hızı hakkında bilgi vermez, aynı zamanda kalbin düzenli çalışıp çalışmadığı yani kalbin ritmi hakkında da bilgi verir[1]. Nabzın düzenli olması, kuvvetliliği, zayıflığı kalbin kanı pompalama düzeni ile direkt ilgilidir. Normalde nabız alınırken, her kalp vuruşunun arasının eşit olması gerekir. Eğer bir düzensizlik varsa, kalpte ritm bozukluğu var demektir ki, bu durumda sebebinin araştırılması ve tedâvisi gerekir[3]. Nabız hızı birçok durumdan etkilenir. Çeşitli hastalıklar, fiziksel ve psikolojik etkenler nabız vuruşları üzerinde etki yapar. Tiroit bezinin aşırı çalışmasında, kansızlık durumunda, nefes darlığı yapan akciğer hastalıklarında, heyecan, korku ve aşırı hareketlilik vb. durumlarda nabız sayısı oldukça artar[3]. Tifo dışındaki bütün ateşli hastalıklarda ateşle birlikte nabız da yükselir. Genellikle ateşin bir derece yükselmesine karşılık nabız dakikada 20 vuruş hızlanır. Bu bakımdan ateşli hastalıklarda, nabız vuruşları ile ateşin yüksekliği hakkında bir fikir edinilebilir. Tifoda ateşin yükselmesine karşılık nabız normale yakın atar. Bağırsak delinmesi olaylarında ise nabız hızlı atar ama buna karşılık ateş düşer. Bu durum hastalığın tehlikeli bir devreye girdiğini gösterir[4]. Bunun yanında, tiroit bezinin az çalıştığı Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı hâllerde, soğuğa mâruz kalınca, bâzı kalp hastalıklarında (kalp blokları gibi) kalp hızı yani nabız azalır[3]. Nabzın şekli, sayısı ve düzeni önemlidir. Örneğin, kalbin bir vuruşunun kuvvetli, bir vuruşunun zayıf olması kalp yetmezliğinin, nabzın sıçrayıcı(ani) bir etkide olması ise aort kapağı yetmezliğinin bir göstergesi olabilir[3]. Geniş derin yanıklarda yada kan kaybında kişinin şok durumuna girmesi olasıdır[3]. Kanama halinde, vücuttan dışarı çıkan kanın eksikliğinin duyulmaması için kalp atışları hızlanır. Dokuları normal şeklinde besleyebilmek için kalbin süratli çalışması sonucu nabız atışları hızlanır. Ancak, nabız vuruşlarındaki dolgunluk hissi kaybolur ve atış zayıf bir şekilde hissedilir. Kanamanın devam etmesi ve vücuda kaybolan kan yerine yenisinin verilmemesi halinde nabız atışlarında giderek bir zayıflama olur[4]. Bu gibi durumlarda nabız alınamayacak kadar hafifler. Hastanın durumunun ağır olduğunun belirtisidir[3]. Beyin urlarında, beyin kanamalarında kafa içi basıncının artmasından ileri gelen nabız azalmaları oldukça tehlikelidir. Bu tür azalmalar hastalığın seyri bakımından da doktora bir fikir verir[4]. Bu çalışma, hasta üzerine giydirilecek bir giysi vasıtasıyla nabız titreşimlerinin elektriksel sinyallere dönüştürülmesi ve dışarıdan bir bilgisayara veri yollanması ve bu verilerin kaydedilmesi ve eşzamanlı görüntülenmesini amaçlamaktadır. Burada kullanılan özel giysi akıllı giysi olarak adlandırılmakta, kişinin fiziksel konforuna rahatsızlık vermeden, işlevini yerine getirme amacını taşımaktadır. Nabız vuruşları bilen bir kimseye hastanın durumu hakkında önemli ipuçları verir. Dolayısıyla konu önemli olup, insan sağlığı açısından fayda sağlayacağı açıktır. KAYNAKLAR [1] http://www.ahmetalpman.com/defkonuoku.asp?id=138&konuindex=2 [Ziyaret Tarihi: 01.02.2009]. [2] http://www.nedirvekimdir.com/nedir/nabiz-nedir.html [Ziyaret Tarihi: 01.02.2009]. [3] http://www.kuaza.org/ [Ziyaret Tarihi: 01.02.2009]. [4] http://www.sagliklisayfalar.com/saglik-etiket/nabiz-nedir [Ziyaret Tarihi: 01.02.2009]. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KİTOSAN ESASLI AMELİYAT İPLİKLERİNİN BOZUNMA SÜRELERİNİN TASARLANMASI Prof. Dr. Yusuf Ulcay* Esra Göksu Ameliyat ipliği, cerrahi sebepler yüzünden açılan veya tesadüfen kesilen vücut dokularını, yaranın iyileşmesini sağlanıncaya kadar birbirine yaklaştırmak, protezleri dokulara birleştirmek, kanamayı veya diğer akışkan sızıntıları önlemek amacıyla kan damarlarını veya kanal gibi ayrılmış boru şeklindeki yapıların uçlarını bağlamak için kullanılan doğal veya sentetik orijinli, steril cerrahi dikiş malzemesidir.(1) Bir ameliyat ipliğinde aranan önemli özellikler arasında, iyileşme dönemi için yeterli mukavemet,yara içinde fazla yabancı materyal oluşturmayacak ve gerekli mukavemetini korumaya yetecek çap,mekanik zorlamalara uyum gösterebileceği bir elastikiyet ve yeterli seviyede statik ve dinamik yorulma ömrü sayılabilir. Örneğin kalp bölgesinde veya vücudun herhangi bir sürekli harekete sahip olan bölgesinde kullanılacak olan ameliyat ipliğinin dinamik yorulma davranışının bilinmesi gerekmektedir.Çünkü bu bölgelerde malzeme sürekli belirli bir yük altında olacağından zamanla mukavemetini yitirecek kaybedebilecektir.Bu nedenle kullanılacak vücut veya beklenen özeliğini bölgesine göre;malzemenin beklenen özelliklerini kaybetmeye başladığı sürenin bilinmesi gerekmektedir.. Absorbe olan ameliyat iplikleri gerilme mukavemetlerini 60 günlük zaman içinde kaybeden ve bozularak yok olurlar. Absorbe olmayan ameliyat iplikleri ise cerrahi prosedürlerin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamıştır. Bunlar, mukavemetlerini 60 günden daha fazla koruyabilen ameliyat iplikleridir ve canlı dokunun bozulma mekanizmalarına dayanan flamentli materyal olarak tanımlanırlar. Doğal, toksik olmayan biopolimerler olan kitin ve kitosan yengeç ve karides kabuk artıklarından üretilmektedir. Kitin ve kitosanın ticari açıdan ilgi görmesinin başlıca sebebi yüksek azot oranıdır (%6,98), bu oran kitini yararlı bir şelatlama (metal tutma) ajani yapmaktadır. Kitin doğada en çok bulunan amino polisakkarittir ve en çok bulunan ikinci biyopolimerdir. Bu biyopolimer çok yönlülüğü sayesinde tekstil sektöründe olmak üzere pek çok kullanım alanı bulmuştur (2). * *Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Günümüzde cerrahi alanda kullanılmak üzere ameliyat personelinin hizmetine ve seçimine sunulan farklı fiziksel ve mekanik özeliklere sahip pek çok ameliyat iplikleri mevcuttur. Ancak yüzyıllardır en ideal ameliyat ipliğini hazırlamak için yapılan bu çalışmalara rağmen,tüm cerrahi uygulamalarda kullanılabilecek ve aranan tüm özelliklere sahip bir ameliyat ipliği malzemesi mevcut değildir.Bu durum,cerrahın ameliyat ipliği konusunda amaca göre bir seçim yapmasın gerekli kılmaktadır.Seçimini ise,materyalin kullanılacağı cerrahi işlem sırasında ve sonrasında en uygun sonucu verebilecek özelliklerini göz önünde bulundurarak yapacaktır.Bu amaçla kullanılacak olan ameliyat ipliğinin yara içindeki mekanik zorlamalara karşı davranışının önceden bilinmesi ve aralarındaki farkı ortaya çıkaracak mekanik özelliklerin incelenmesi ameliyat ipliği malzemesinin seçiminde cerrahlara faydalı bir zemin hazırlayacaktır. Bu çalışmada amaç; ameliyat ipliği uygulaması için kitosanın bir takım kimyasal işlemlerle vücuttaki kullanım yerine göre bozunma sürelerini tasarlamaktır. KAYNAKLAR 1) Anonim 1994a, 1995, Yee 1985, Mukherjee 1989, Zimmer ve diğ. 1991, Thacker ve diğ.1975 2) KURİTA Keisuke, “Controlled Fictionalization of the Polysaccharide Chitin Progress” Polymer Science, 26 (2001) 1921- 1971 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı OTOMOTİV İÇ KAPLAMALARINDAISI İZOLASYONUN SAĞLANMASI Prof. Dr. Yusuf Ulcay* Esra Göksu* Teknik tekstiler estetik ve dekoratif özelliklerden ziyade fonksiyonellik ve teknik performansın ön planda olduğu alandır. Taşıt araçlarında (otomobiller, ağır vasıta araçları, traktörler, deniz araçları, hava taşıtları, trenler) kullanılan teknik tekstillerin yaklaşık % 20’lik pay ile toplam teknik tekstillerin en önemli bölümünü oluşturan grup olduğu tahmin edilmektedir. Bir otomobilde ortalama 13-14 kg tekstil ürünü kullanılmaktadır. Batı Avrupa”da 1000 kişiye 400 araç düşerken aynı oran Rusya”da 146, Ukrayna’da 107, Türkiye’de ise 140 olarak göze çarp›yor. Bu bölgeler gelecekte araç satışlarını artmasının beklendiği önemli pazarlardır. Batı Avrupa, Japonya ve ABD piyasalarında ise konfor artışına paralel olarak araç içi tekstil kullanımının da artacağını öngörülmektedir. Otomotiv tekstillerinde görsellikle beraber güvenlik ve konfor da önemli yer tutmaktadır. Günümüzde küresel ısınmanın artmasıyla birlikte enerji tasarrufu önemli yer almıştır. Mevsim değişiklikleriyle birlikte enerji israfı önlenmek istenmektedir. İşte bu sebeple farklı sıcaklıktaki iki ortam arasında ısı transferini azaltmak için ısı yalıtımı önemli yer tutmaktadır. Isı yalıtım malzemelerinin en temel özelliği ısı iletim katsayısının düşük olmasıdır. Bu çalışma ile araba yan-ve tavan * *Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı kaplamalarında, geliştirilen teknik yardımıyla, ısı yalıtımı yapılmak istenmektedir. Kullanılacak malzemelerin hafif olması, ısı iletim katsayısının düşük olması ve nihai malzemenin enerji sönümlemeyecek olması önem arz etmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı FARKLI FONKSİYONEL ÖZELLİKLERE SAHİP OTOMOTİV DÖŞEMELİK KUMAŞ YAPILARININ OLUŞTURULMASI Prof. Dr. Yusuf ULCAY Olcay TOK Tekstil ürünleri diğer sanayi dallarında ana materyal ve takviye materyalı olarak giderek artan bir şekilde kullanım alanı bulmaktadır. Bu sanayii dalları içinde taşımacılık sektörü en fazla tekstil ürünü gerektiren bölümdür. Taşımacılık sektörü otomobillerde, ticari araçlarda, trenlerde, botlarda ve hava taşıtlarında kullanılan tekstiller- teknik tekstiller için en değerli tek pazarı oluşturmaktadır. Taşıt tekstil uygulamalarının gelişimi tüm teknik tekstil endüstrisinin ortaya çıkışının arkasındaki belirleyici güç olmuştur. Hiçbir sektör geleneksel tekstil endüstrisi ile modern imalat arasındaki açığı kapamak için böyle bir işleve sahip olmamıştır. [1] İnterior kumaş seçimi otomotiv endüstrisinde iç dizayn safhasının en önemli kısmıdır.Müşterinin yeni bir araçta ilgisini çeken öncelikli faktörler koltuk kumaşında his ve dokunma ve araç genelinde iç tasarımın renk ahengidir .[2] Araç koltuk döşemelikleri için lif seçiminde ışık dayanımı (UV) ve aşınmaya karşı dayanım gibi özellikler önemli faktörlerdir. Günümüzde koltuk kumaşlarında yaygın olarak kullanılan materyal polyesterdir. Yüksek mukavemet, düşük çekme, iyi ısı stabilitesi ve kimyasal dayanım lifin önemli özellikleridir. Polyesterin otomobil iç döşemesi olarak kullanılmasının avantajları şunlardır: -Daha düşük emülsiyon değeri (duman, koku) -Daha az nem çekme -Yüksek termik dayanıklık -Güç tutuşurluk -UV ışığına karşı dayanıklık [3] Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Öğrencisi, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu çalışma, polyester lifi kullanılarak dokunmuş farklı özellikli otomotiv döşemelik kumaşlarının performans özelliklerinin ölçülmesi ve otomotiv döşemelik kumaşlarından beklenen performans özelliklerini en iyi karşılayan teknik özelliklere sahip kumaş konstrüksiyonlarının belirlenmesini amaçlamaktadır. Araçlarda kullanılan koltuk kumaşları hem estetik hem de talep edilen kalıcı gereksinimleri karşılamak amacıyla önemli teknik girdilere gereksinim duyar. Güneş ışığına dayanım (UV ile hem renk hem de kumaş bozunması),aşınma dayanımı,güç tutuşurluk özellikleri gibi özellikler koltuk döşemelikleri için temel gereksinimlerdir. [3] Bu çalışmada hem otomotiv döşemelik kumaşlarından beklenen teknik özelliklere sahip hem de farklı fonksiyonel özellikleri birarada taşıyan kumaş konstrüksiyonları oluşturulacaktır. Bu alanda kullanılan kumaşların konfor ve performans özeliklerine dair beklentilerin her geçen gün arrtığı göz önüne alındığında yapılacak bu çalışma sonuçlarının bu alandaki beklentilere cevap verecektir. KAYNAKLAR Ulcay,Y.,2007. Tekstilde AR-GE Çalışmaları ve Teknik Tekstil Uygulamaları, Uludağ Üniversitesi, Bursa Günay,M.,2007.Otomotivde Kullanılacak Polyester Filament İpliklerin Geliştirilmesi ve Üretimi İçin Bir Yaklaşım, Dorbirn Man-Made Fibers Congress, Austira Cengiz,T., Babalık,F.,2005,Ototmobil Sürücü Koltuklarının Subjektif Konfor Değerlendirmesi,TMMOB Makina Mühendisleri Odası IX. Otomotiv ve Yan Sanayi Sempozyumu Fung,W.,2000, (Çev: Hockenberger,A.)Teknik Tekstiller El Kitabı, Türk Tekstil Vakfı, İstanbul 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KİTOSAN İLE İŞLEM GÖRMÜŞ MESH ÜRETİMİ: VAKA ÇALIŞMASI - BATIN FITIKLARINDA KULLANIMI Dr. Yüksel ALTINEL* Prof. Dr. Halil ÖZGÜÇ* Prof. Dr. Yusuf ULCAY** GENEL BİLGİLER Fonksiyonel tekstillerin tanımlamasını akıllı tekstillerden elektronik tekstillere kadar farklı alanlar için genişletirsek, tekstil malzemelerinin cerrahi operasyonlarda doku ile etkileşim içinde olduğu damar, ameliyat iplikleri, yapay bağlar, mesh dokular gibi çok yeni ve farklı kullanım yerleri olduğu görülür. Bu örneklerden biri de batın fıtıklarının onarımında kullanılan mesh dokulardır. Bu yapılarda tekstil doku üretim teknikleri olan dokuma, örme ve dokusuz yüzeylerin tamamı ile üretilebilmektedir. Polimer malzemesi olarak ta, biyolojik uyumluluk dikkate alınarak doğal ve sentetik polimerler kullanılabilmektedir. Cerrahi işlemden sonra oluşan batın içi yapışıklıklar gibi yan etkiler, modern tıbbın halen çözümünü araştırdığı önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Kullanılan cerrahi teknikten bağımsız olarak genellikle karın ameliyatlarından sonra az veya çok yapışıklıklar ortaya çıkmaktadır. Gelişen yapışıklıklar sonucu bağırsaklarda tıkanıklık, kronik ağrı, bağırsakta ve bağırsaktan cilde doğru fistül oluşumları, tekrar ameliyat durumunda ekstra dikkat gerektiren zorluklar ve kadınlarda da kısırlık gibi sorunlar oluşabilir. Bu nedenle meshlerin bu yapışıklıkları önleyecek yöntemlerin geliştirilmesi üzerine yapılan çalışmalar önemlidir. Karın duvarında doğuştan, doğum sonrası veya vuruk, sarsılma ve incinme sonrası oluşabilen karın duvarı fıtıklarının tedavisi sıklıkla cerrahidir. Cerrahi onarım ya sadece iplik kullanılarak ya da özel kumaş malzemeler aracılığıyla yapılmaktadır. * ** Uludağ Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Genel Cerrahi Anabilim Dalı, Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bursa 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Batında gerilimsiz bir onarım sağlamak için genellikle mesh tabir edilen kumaşlar kullanılır. Günümüzde karın duvarı fıtıkları tedavisinde en sık kullanılan ticari tıbbi kumaş malzemeler polipropilen-ağır mesh ve polipropilen poliglikapron 25 kompozit hafif meshlerdir; ancak karın boşluğundaki organları saran zarlar arasında kullanıldığında yapışıklıklara yol açabilmektedirler. Mesh kullanımı nuksleri azaltmakla beraber, enfeksiyon, apse oluşumu, fistul (apsenin kendisni aştığı drenaj kanalı) gelişimi, doku arasında kan toplanmasının (hematom) ve seroma olusumu sıklığında artmaya sebep olmaktadır. Kitin doğada en bol bulunan polisakkaritlerden biri olup, doğal bir biyopolimerdir. Kabuklu hayvan kabukları, böcek dış iskeletleri, mantar hücre duvarları, mikrofauna ve planktonlar kitin ihtiva eder. Kitosan, kitinin Ndeasetillenmiş faydalı bir türevidir. Kitin ve kitosanın uygun fonksiyonel malzemeler olduğu söylenebilir, çünkü bu doğal polimerler doğaya uyum, indirgenebilme, nontoksiklik, adsorbsiyon özellikleri vb. gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Kitosanın biyolojik özellikleri arasında; biyolojik uygunluk, doğal polimer, normal vücut parçaları için biyolojik indirgen, koruma, zehirsiz, memeliler ve mikrobik hücrelerle bağ özelliği, bağlayıcı zamk dokuya rejeneratif etki, kemik oluşumunu sağlayan kemik jelatininin etkisini hızlandırma, hemostatik fungistatic, spermal, antitümör, antikolestrin, kemik oluşumu hızlandırıcı, merkezi sinir sistemi depresantı, bağışıklık arttırıcı olması sıralanabilir. Amaçlanan çalışma ile sıçanlarda karın duvarı fıtıkları onarımı için değişik materyaller kullanılarak oluşan karın içi yapışıklıklar değerlendirilecektir. Polipropilen-ağır mesh ve polipropolen poliglekapron 25 kompozit-hafif meshleri belli oranlarda kitosan ile kaplanarak cerrahi tedavi işlemlerinde kullanılacaktır. Bu uygulama ile kullanılan kitosan kaplı meshlerin batın içi organlarla oluşturacağı yapışmayı nasıl etkileyeceği ve nüks riskini azaltıp azaltmadığı araştırılacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NANOLİFLERDEN SUNİ DAMAR GELİŞTİRİLMESİ Prof. Dr. Ali DEMİR* Prof. Dr. Yusuf ULCAY** Nur BAYCULAR* Elektrospinning yöntemi ile üretilen nanolif yapılar sahip oldukları eşsiz özellikler sayesinde pek çok araştırmacının ve sanayi kuruluşun ilgisini çekmektedir. Liflerin nano boyutta olması, çok küçük kütle ile çok yüksek yüzey alanının sağlanabilmesi, şekil verme, esneklik, kullanılabilen polimer çeşitliliği gibi çok sayıda değiştirilebilir özellik bilhassa biyomedikal çalışmalarda nanolifleri konvansiyonel malzemelere karşı meydan okuyucu bir konuma yükseltmektedir. Proje kapsamında hemodiyaliz hastaları başta olmak üzere biyomedikal sektörüne yönelik geliştirilmesi hedeflenen Nanolif Suni Damar, bir şırınga pompasından gönderilen polimer çözeltisinin (Poliüretan, Kitozan) yüksek hızla döndürülen bir çelik mil (Çap: 2-5 mm, 2000-5000 rpm) üzerine elektrospinning işlemi ile nanolif olarak kaplanması sonucu üretilecektir. Şekil 1. Ürettiğimiz Nanolifler (Çap: 100-200nm). Şekil 2. Nanolif Suni Damar Üretim Düzeneği Tasarımı. * ** İ.T.Ü. Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi, İSTANBUL, ademir@itu.edu.tr Uludağ Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Görükle Bursa, ulcay@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kardiovaskular implantlarda atardarmarların değiştirilmesi amaçlı kullanılan yapay damarlar pek çok diğer uygulamayı da beraberinde getirmiştir. Örneğin; diyaliz hastalarının olağan medikasyon prosedürleri içinde yer alan ve kan tahliyesi için gerekli olan damar girişleri (ArterioVenous (AV) fistüller) son yıllarda AV graft ve kateter kullanımına karşı avantaj kazanmıştır. Nanoliflerden imal edilen suni damarlar ile atar ve toplar damarlar arasında bir köprü oluşturularak fistül girişi sağlanabilir. Nanolifler sayesinde; suni damar implantasyon sonrası çok kısa sürede kullanılabilir, atar ve toplar damarlarda medikasyon sırasında açılan delik işlem sonrasında hemen kapanabilir, damar dikişleri kolayca kapanır ve kanama engellenir, nanolif damar gerçek damarlara kolayca dikilir, optimum yorulma dayanımı sağlanır, pıhtılaşma engellenir ve kan basıncı titreşimi nanolif damarda hissedilir. Şekil 3. Ticari bir Nanolif Suni Damar simülasyonu ve örneği. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı NEŞELİ GİYSİ TASARIMLARI PROJESİ Cheerful, Creative and Crazy Wear Designing Project 3C (Tri Si) DesigN Yrd. Doç. Dr. Neşe Yaşar ÇEĞİNDİR* PROJENİN ÖZETİ Bu proje ile bir üründen birden fazla ürün elde etme olanağı veren, beden ölçülerine göre boyutları değiştirilebilen giysi koleksiyonu hazırlayarak, koleksiyonun geliştirilmesi için Ar-Ge ve Ür-Ge çalışmaları yaparak, özellikle çocuk ve genç tüketicilere yeni, eğlenceli, dinamik, özgür ve farklı bir giysi kullanım fırsatının sunulması, tüketicilerin giysi memnuniyetinin ve üreticilerin satış potansiyellerinin artırılmasına katkı sağlanması hedeflenmektedir. GENEL AMAÇLAR Hazırlanacak koleksiyon ile: Tüketicilere hızlı moda (fast fashion) anlayışında rahat giysiler (dressing down) hazırlayarak eğlenceli ve dinamik imaj kavramlarını yakalayan, parçaları, renkleri ve boyutları değiştirilebilen uygun fiyatla satılabilen tasarım ürünleri sunarak müşteri memnuniyetine, Üniversite–sanayi işbirliği içerisinde Ar-Ge ve Ür-Ge faaliyetlerinin geliştirilmesine, Sektördeki moda marka oluşturma çalışmalarına ve Üreticilerin satış potansiyellerinin artırılmasına katkıda bulunulması projenin genel hedefleri arasındadır. ÖZEL AMAÇLAR Projede hazırlanacak koleksiyon ile özellikle çocuklara ve gençlere; Tek ürün ile parçaları ve renkleri değişebilen, bireysel gelişim özelliklerine uyumlu, boyut alternatifi olan giysilerin hazırlanması, Bireysel imaj oluşturma özgürlüğünün tanındığı yeni, eğlenceli, dinamik giysi kullanım fırsatının verilmesi amaçlanmaktadır. * G.Ü. Mesleki Eğitim Fakültesi, Giyim Endüstrisi ve Moda Tasarımı Eğitimi Bölümü, e-posta: cegindir@gazi.edu.tr, Tel: 0 312 212 64 60/102, Beşevler, 06500 Ankara/Türkiye. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı FAYDA SAĞLAYICILAR Projenin fayda sağlayıcıları öncelikli olarak 5-24 yaş arasındaki orta ve orta üstü gruptaki, Türk tüketiciler, İhracat yapılan ülkelerdeki yabancı tüketiciler, Kendi markasını ya da başka marka adına ihracat yapan çocuk ve yetişkin giyimi üreticileri, Üretici firmaların çalışanları, bu firmalara destek sağlayan tedarikçiler ve perakendecilerdir. GEREKÇE Hedef Kitlenin Büyüklüğü ve Seçilme Nedeni Dünyanın ekonomik durgunluğa girmesine paralel olarak Türk hazır giyim pazarı da durgunlık yaşamaktadır. Ancak, küresel yatırım araştırmaları şirketlerinden Goldman Sachs’ın raporuna göre Türkiye’nin de içlerinde bulunduğu ve Sachs’ın N11 olarak adlandırdığı ülkelerde, son üç yıllık büyüme oranı ortalaması % 5,9’dur. Bu ortalamalar, 15 yıllık sürecin en güçlü rakamıdır ki yaşlı Avrupanın % 2,3’lük büyüme ortalamasının iki katından fazladır (Harkin, 2007). O halde Türkiye ve anılan ülkelerin çocuk ve genç nüfusuna hitap edecek yeni ve farklı hazır giyim ürünleri, tüketicilerin ilgisini çekecektir. Dünya Bankası verilerine göre Türkiye Avrupa’nın en genç nüfusuna sahip ülkesidir (Anonim, 2000). Türkiye İstatistik Kurumu verilerine göre Türkiye’de 5-19 yaş arasındaki nüfus 19 milyondur. Buna 20-24 yaş arasındakiler eklendiğinde rakam 25 milyonu bulmaktadır (TÜİK, 2008). Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği’nin (TGSD) “Ufuk 2015” başlıklı yol haritası iç pazar hazır giyim harcama öngörülerine göre 2009 yılında kişi başına düşen hazır giyim harcamasının 235 $ olması beklenmektedir (TGSD, 2008). Bu rakam zamanla daha da artacaktır. Buraya kadar verilen rakamlarda görüldüğü üzere üreticiler açısından Türkiye’nin genç nüfusunun cazibesi bilinen bir gerçektir. Bu gerçek, yabancı şirket yöneticileri tarafından yatırımları için potansiyel bir gerekçe ve itici bir güç olarak sunulmaktadır (Büyük, 2002). İhracat yapan üreticiler açısından bakılacak olursa, AB’de giyime yapılan harcamaların yaklaşık % 10’u bebek ve çocuk giysilerine aittir. Almanya’da bu oran % 6 civarındadır (Çatalbaş, 2002). Child Wise (2001), Türk Hazır Giyim ihracatında önemli bir yere sahip olan İngiltere’de çocukların giyim ürünlerine yönelik aylık harcamalarının ortalamasını 31,70 Euro olarak tespit etmiştir. Brand Child’ın araştırmalarına göre ise 11-14 yaş 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı arasındaki erkek çocukları paralarının % 33’ünü, kız çocukları % 57’sini giyim eşyalarına yatırmaktadır (Linstrom, 2004:53). Yukarıda verilen iç ve dış pazar rakamları dikkate alındığında, gerçekleştirilmesi düşünülen bu proje ile hedeflenen kitleye doğrudan ulaşılması amaç edinilmektedir. Dünyada giysi tüketiminde gençler önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Üreticilerin büyük bir kısmı üretimlerini, genç tüketicilerin nasıl ve nelere göre giyindiklerini bulmaya çalışarak planlamaktadır. Bu amaçla, üreticiler genç tüketiciler üzerinde birçok araştırma yapmakta, zamanlarının büyük kısmını firmalarının yoğun rekabet ortamına doğru ve verimli pozisyonda girmeleri için harcamaktadırlar (Üstün ve Çeğindir, 2006 a). Trend avcıları 2009 yılının e-ticaretin yaygınlaşacağı bir yıl olacağını öngörmektedir. Slazman’a göre “Para, iyi fırsatların olduğu, kültürel etkilenmenin takip edildiği yere gider”. Bu nedenle bireyden bireye ya da bir marka yolu ile perakende/toptan satış yapan web adreslerinden alışverişin daha da öne çıkması beklenmektedir. Özellikle gençler, dünyanın hemen hemen her yerinde olduğu gibi internet üzerinden iletişim ile soyal ve kültürel birliktelikler kurmakta, ülkeler ve kıtalar arası etkileşim sağlamaktadırlar (Harkin, 2007). Hızlı erişim, çabuk tüketim, eğlenceli ve dinamik olma kavramları genel kabul görmektedir. Tüketiciye ulaşmayı ve satışlarında başarıyı hedefleyen üreticiler ise işte bu kavramlar içerisinde kendilerine bir yer aramaktadır. 2008 Tekstil, Moda ve Hazır Giyim Konferansındaki katılımcılar, Dünya’da en önemli üç trendin: fiyat, yaratıcılık ve kalite olduğunu (Şahin, 2008), bu trendin yakalanması için Ar-Ge çalışmalarına önem verilmesi, marka yaratılması ve farklı tasarımlar sunarak müşteri memnuniyetinin artırılmasının gerekliliğini (Küçük, 2008) vurgulamaktadır. Global koşullardaki rekabet üstünlüğünün inovasyondan, tasarım, koleksiyon ve moda yaratma kavramlarından (Küçük ve Bektaş, 2008) geçtiği dile getirilmektedir. Günümüz gençliği üzerinde markaların uyguladığı reklam bombardımanında eğlence, mutluluk, aşk kavramlarının sonucunda gençler, “mutlu dünya ütopyası” ile sarmalanmaktadır. Geçmişteki hiçbir jenerasyondan bu kadar hayal kurmasının 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı istenmediği vurgulanmaktadır (Anonim,2006). Yılmaz (2008), “gelecek için müşterilerimizin beyinlerinin sağ tarafında, yani aşkın olduğu, duyguların olduğu tarafta bulunmaya çalışacağız” ifadesi ile bu görüşü desteklemektedir. AC Nielson araştırma şirketinin Türkiye’de nüfusu 25 bin üzerindeki bazı yerleşim birimlerinde gerçekleştirdiği “Gençlik Profili 2002” araştırması sonuçlarına göre; müzik ve mizah genç kuşağı yakalamanın en önemli iki kilit faktörü olarak görülmektedir. Araştırmada, 12-18 yaş gençliğinin harcama kalemlerini “daha çok eğlence anlayışı” yönlendirmektedir (Büyük, 2002). Çocuk ve gençler fiziksel yapıları, yaşları ve güncel yaşamın getirdiği koşullar gereği farklı, eğlenceli ve dinamik görünüme odaklanmaktadır. Teknolojik imkanlar, yeni Dünya şartları sebebiyle giyimde, rahat günlük giysi “Dressing down” ve “Fast Fashion” anlayışı hakimiyet sürmektedir. Crane (2000:30) Artık, modanın bir zorunluluktan çok seçenek olarak sunulduğunu, tüketicinin çeşitli seçenekler arasından kendine özgü bir görünüş oluşturması gerektiğini vurgulamaktadır. Ağaç ve Çeğindir (2006)’in Üniversiteli 340 genç kız ile gerçekleştirdikleri araştırma sonucunda, öğrencilerin giyimde “bireyselliğe önem verdikleri”, giysi satın alırken öncelikli olarak ürünün “kendi tarzlarını yansıtmasına” dikkat ettikleri, daha sonra kalite unsurunu aradıkları belirlenmiştir. Öğrencilerin çoğunlukla moda ürünlerini direkt olarak giyme alışkanlığında olmadıkları, modası geçse bile beğendikleri takdirde giysilerini giymeye devam ettikleri ve “kişisel beğenilerini ön planda tuttukları” görülmektedir. Tungate (2006: 266), Tüketicinin markalara sadık olduğu günlerin geride kaldığını, artık hiç kimsenin tepeden tırnağa aynı kaynaktan giyinmek istemediğini ve yanlızca tasarımcı giysisi, zincir mağaza ya da eski giysilerin tek başına aranmadığını belirtmektedir. Tüketicinin bunların her üçünü de satın alıp kendine özgü bir tarzda kullandığını, kendi stilistliğini kendisi yapan tüketicilerin artık ürünlerin hem daha fazla seçeneklerinin olmasını hem de daha hızlı hareket etmesini istediğini savunmaktadır. Günümüzde yeni Dünya düzeninin getirdiği sık seyahat etmenin zorluğunu yenecek kolay temizlenen, ütü istemeyen, yumuşak, hassas, renk değiştirebilen ve daha pek çok özelliği olan ürünler arzulanmaktadır (Tungate, 2006: 266-267). Üretimlerde bu düşüncelere bağlı olarak isteklere uyum sağlamaktadır. Hızlı yaşam ile daha rahat giyim ürünleri ön plana çıkmaktadır. Bunlara en iyi örnek, 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Boyner Grubu’nun T-Box markası ile faaliyet gösteren örnek koleksiyonunun yükselen başarısıdır. Bu koleksiyon gençlerin ve genç yaşamak isteyenlerin oldukça ilgisini çekmektedir. Markalaşan koleksiyonun kendine özgü web sayfası ile pazarlama ve erişim kanalları canlı tutulmaktadır. Sanal oyun kahramanları, medya ve popüler artistler çocukların tüketim alışkanlıkları üzerinde doğrudan etkili olmaktadır. Teknolojinin nimetleri olan iletişim kanallarının çoğalması ile gençlerin hayal kurmasını güdüleyen markalar, onları pop idolü gibi davranmaya itmektedir. Çocuklar ve gençler, kendilerine bugün sunulan idolün yerini yarın bir başkasının alacağını bilmektedir (Anonim, 2006). Ama buna rağmen onlar, içinde yaşadıkları çevreden, arkadaşlarının, teknolojinin, reklamların yoğun baskısından etkilenmektedir. Grant ve Stephen (2005) aile ve okul arkadaşlarının onayının, çocuk ve gençlerin satın alma kararını çok güçlü etkilediğini tespit etmişlerdir. Üstün ve Çeğindir (2006 a), Türk çocuklarının cinsiyet farkı olmaksızın giysi satın alırken film kahramanlarının giyim tarzından etkilendiğini ortaya koymuştur. Yurt içi ve dışındaki aile içi tüketiminde, satın alma ve marka tercihine karar verme konusunda, gençlerin önceki nesillere oranla daha fazla söz sahibi olduğu görülmektedir (Shahom ve Dalakas, 2003; Dotson ve Hyatt, 2005; Hogg ve diğerleri,1998). Dünyanın pek çok ülkesinde yapılan araştırmalar bu tezi desteklemektedir. Örneğin; Amerika’da çocuk tüketimlerinde başlıca etkenlerin sosyal çevre, medya, aile ve marka olduğu tespit edilmiştir (Dotson ve Hyatt, 2005). Amerikalı 12-13 yaş çocukların % 54’ü, 14-15 yaş arasındakilerinin % 37’si, 16-18 yaş gençlerin % 17’si ürün alırken arkadaşlarının baskısından etkilendiğini ifade etmektedir (Lindstrom, 2004: 53). Bu sonuç marka pazarlayanların ürün kategorilerinde hem ailelerin hem de çocukların hoşuna gidecek tasarımlar oluşturması gerektiğini ortaya koymaktadır. Üstün ve Çeğindir (2006 a) ’in 122 anne, 204 çocuk üzerinde gerçekleştirdiği araştırmada, eğitim durumlarına göre farklılık olmaksızın annelerin, çocuklarına günlük giysi alırken onların zevk ve isteklerini önemsedikleri tespit edilmiştir. Buraya kadar açıklanmaya çalışıldığı üzere, bu projenin hayata geçirilmesinin çocuk ve gençlerin tüketim tercihlerinin karşılanması ile doğrudan ilişkili olduğu düşünülmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Gerek yurt dışı gerekse yurt içinde yapılan araştırmalar, hazır giyim ürünlerinin, çocukluk ve özellikle ergenlik dönemindeki boyutsal değişimleri karşılamada yetersiz kaldığını göstermektedir. Örneğin, Ağaç ve Şahinoğlu (2008)’nun araştırmasında ergenlik dönemindeki kızların, hazır giyim ürünlerinde her zaman istedikleri renk ve desende giysi bulamadıkları, çoğunluğunun giysilerde kullanılan süslemelerden memnun olmadıkları, ergenlik döneminin ilk yıllarında giysilerin genişlik ölçülerinin bol geldiği, bu sorunun ancak dönemin daha ileriki yıllarında ortadan kalktığı belirlenmiştir. Üstün ve Çeğindir (2006 b)’in araştırmasında; annelerin, çocuklarına aldıkları giysilerin boyutsal (hem genişlik, hem de uzunluk) ölçüleri ile ilgili problem yaşadıkları görülmüştür. Yurt dışında yapılan araştırmalarda da giysi kalıbının vücuda uyumu çocuklar ve ebeveynler tarafından oldukça önemli (Chen ve diğerleri, 2004 ; Ross ve Heredine, 2004) bulunmuştur. Bu projenin gerçekleştirilmesi ile çocuk ve ergenlerin gelişim farklılıklarının getirdiği problemlerin çözümüne de katkı sağlanacağı düşünülmektedir. KAYNAKLAR Ağaç S. ve Çeğindir N.Y. (2006), “Üniversite Öğrencilerinin Giyim İhtiyaçlarını Karşılama ve Moda Konusundaki Görüş ve Davranışları”, Hacettepe Üniversitesi Sosyolojik Araştırmalar E-Dergisi. http//www.sdergi.hacaettepe.edu.tr/makaleler_cerceve.htm Ağaç S. ve Şahinoğlu, A. M. (2008). “Ergenlik Dönemindeki Kızların Giysileri İle İlgili Problemleri” , e-Journal of New World Sciences Academy. V: 3, N:2, s:250-261. Anonim. (2000) “Yaşlı Kıtanın Genç Nüfuslu Ülkesiyiz” 31 Ekim. http://www.ntvmsnbc.com/news/185248.asp Erişim Tarihi: 20 Ocak 2009. Anonim. (2006) “Gençlik ve Kimlik” http://map.blogsome.com/2006/06/29/genclik-ve-kimlik/ Erişim Tarihi: 20 Ocak 2009. Anonim. (2008). “Ufuk 2015 Türk Hazır Giyim Sektörü Yol Haritası”. Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği, İstanbul. Bektaş, A. (2008). “Küresel Yeni Ticaret Düzeni”, Moda,Tekstil ve Hazır Giyim Konferansı ve Sergisi, Lütfi Kırdar Kongre Merkezi, 26-27 Haziran, Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği, İstanbul. Büyük, S. S. (2002). “Hangi Genç”, http://www.capital.com.tr/haber.aspx?HBR_KOD=1339 Erişim Tarihi: 20 Ocak 2009. Chen, X., Au, W. M., Li, K.(2004) “Consuption of children wear in a big city in Central China: Zhengzhou”, Journal of Fashion Marketing and Management. V:8,No:2, pp. 154-165. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Child Wise Insights.(2003). “Children’s Purchasing Habits”, www.childwise.co.uk/purchasing.htm Erişim tarihi: 11 Ağustos 2008. Crane, D. (2003). Moda ve Gündemleri. Çeviren: Özge Çelik. Ayrıntı Yayınları. İstanbul. Çatalbaş, Ö. (2002). Bebek ve Çocuk Giysileri Dış Pazar Araştırması, T. C. Dış Ticaret Müsteşarlığı, İGEME Etüt Merkezi. Ankara. Dotson, M.J. ve Hyatt E.M. (2005). “Major İnfluence Factors in Children’s Consumer Socialization”, Journal of Consumer Marketing. V: 22, N: 1, pp:35-42. Grant I.J. ve Stephen G.R. (2005). “Buying Behavior of “Tweenage” Girls and Key Societal Communicating Factors İnfluencing Their Purchasing of Fashion Clothing”, Journal of Fashion Marketing and Management. V:9, N:4, pp:450-467. Harkin, J. (2007). “The Rise of N11”, The shape of things to come, The Guardian. http://www.guardian.co.uk/technology/2007/dec/18/science.business Erişim Tarihi: 20 Ocak 2009. Hogg, M.K., Bruce M. ve A. J. Hill. (1998). “Fashion Brand Preferences Among Young Consumers”. International Journal of Retail & Distribution Manegement. V:26, N:28, s:293300. Küçük, T. (2008). “Kongre Açılış Konuşması”, Moda,Tekstil ve Hazır Giyim Konferansı ve Sergisi, Lütfi Kırdar Kongre Merkezi, 26-27 Haziran, Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği, İstanbul. Lindstrom, M. (2004). “Bonded to Brands: The Transition Years”,Brand Child, Kogan Page Ltd. London. Ross, J., Harradine, R. (2004). “I am not wearing that, Branding and Young Children”, Journal of Fashion Marketing and Management. V: 8, No: 1, pp. 11-26. Shahom A. ve Dalakas V. (2003). “Family Consumer Desicion Making in Israel: The Role of Teens and Parents”, Journal of Consumer Marketing. V:20, N: 2, pp:238-251. Şahin, K. (2008). “Tedarik Dünyasına Bir Bakış”, Moda,Tekstil ve Hazır Giyim Konferansı ve Sergisi, Lütfi Kırdar Kongre Merkezi, 26-27 Haziran, Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği, İstanbul. Tungate, M. (2006). “Tüketici Sitilist Olunca”, Modada Marka Olmak, Armani’den Zara’ya Moda Devlerinin Marka Oluşturma Tarzları, s: 266-267. Rota Yayınları. İstanbul. T. C. Başbakanlık TÜİK Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi (ADNKS) Veri Tabanı http://tuikrapor.tuik.gov.tr/reports/rwservlet?adnks=&report=turkiye_yasgr.RDF&desformat=h tml&ENVID=adnksEnv. Erişim Tarihi: 20 Ocak 2009. Üstün G. ve Çeğindir N. Y. (2006a).“Çocuk Giysi Tercihlerinin Çocuklar ve Annelerinin Görüşlerine Göre Değerlendirilmesi”, Konfeksiyon Teknik Dergisi. Yıl: 12. Nisan. Sayı: 142. s: 90-95. Üstün G. ve Çeğindir N. (2006b). “Annelerin Çocuklarına Aldıkları Giysilerde Karşılaştıkları Problemler”, Konfeksiyon Teknoloji Dergisi. S:48. Nisan. s: 102-108. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Yılmaz, Y. (2008). “Gelecekte Tasarım ve Yeni Eğilimler-İleriye Bakış”, Moda,Tekstil ve Hazır Giyim Konferansı ve Sergisi, 26-27 Haziran 2008, Türkiye Giyim Sanayicileri Derneği, İstanbul. FAALİYETLER Faaliyet 1: Proje Ekibinin Kurulması ve Çalışması Kuruluş ve Roller: Proje faaliyetlerini yönetecek ekip, projenin başlaması ile birlikte oluşturulacaktır. Bu ekip proje süresi boyunca her birisi belirli sorumluluklar yüklenecek olan 13 kişiden oluşacaktır. Bu kişilerin 6 kişisi yarı, 7 kişisi tam zamanlı olarak çalışacaktır. Proje ekibinde görevli kişiler aşağıda verildiği gibi olacaktır. 1.Proje Koordinatörü: Genel koordinatör olup kişi ve bölümler arasındaki iletişim ve organizasyonu sağlayacaktır. 2. Sekreter: Projenin yazılma ve rapor düzenleme faaliyetlerini yürütecektir. 3. Uzman-Stilist: Koleksiyonun tasarımlarım faaliyetlerini yürütecektir. 4. Uzman- Modelist: Koleksiyonun kalıp tasarım faaliyetlerini yürütecektir. 5. Uzman-Modelist: Koleksiyonun kalıp tasarım faaliyetlerini yürütecektir. 6. Uzman-Tedarik Sorumlusu: Koleksiyonun malzeme, aksesuar gibi yan ürün faaliyetlerini yürütecektir. 7. Uzman-Üretim Sorumlusu: Koleksiyonun üretim faaliyetlerini yürütecektir. 8. Uzman-Pazarlama Sorumlusu: Koleksiyonun pazarlama faaliyetlerini yürütecektir. 9. Uzman-Yatırım ve Finans Sorumlusu: Koleksiyonun faaliyetlerini yürütecektir. 10. Uzman-Marka Sorumlusu: Koleksiyonun markalaşma faaliyetlerini yürütecektir. ve 11.Uzman-Ar-Ge Ür-Ge Koleksiyonun Sorumlusu: geliştirilmesi ve çeşitlendirilmesi faaliyetlerini yürütecektir. 12.Uzman-Analist: Koleksiyonun gelecekteki üretimine yönelik tahminsel İnternet sayfasının beklentilerine ilişkin faaliyetlerini yürütecektir. 13.Uzman-Bilgi Teknolojileri Sorumlusu: Koleksiyonun düzenlenmesi, güncellenmesi ve yönetilmesi faaliyetlerini yürütecektir. Projeye ilişkin nihai rapor; her bir ekip sorumlusunun kendi üstlenmiş oldukları görevlerin raporunu hazırlamasına mütekip raporlarının birleştirilmesi ile oluşturulacaktır. Alınan dönütler ve ürüne ilişkin tüm çıktılar, yenilikler internet üzerinden yayınlanacaktır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Faaliyet 2: Koleksiyonun Hazırlanması Proje kapsamında, Fast Fashion (hızlı moda), dressing down (rahat günlük giysi) konseptine uygun giysi koleksiyonu tasarımı yapılacaktır. Tasarımlar yapılırken koleksiyonun ana çıkış noktası; Ürünlerin her birinin birden fazla renk ve desende hazırlanabilmesi, Ürün parçalarının alternatif beden boyutunda üretilebilmesi, Tüketicinin istediği gibi ürün parçalarını değiştirebilme şansına sahip olması, Ürünlerin eğlenceli, yaratıcı ve dinamik yaşamı destekler nitelikte hazırlanması olacaktır. Koleksiyonun tasarlanması aşamasında tüketici istek ve talepleri incelenecektir. Bu taleplerin incelenmesinde basılı, online tüm dokümanlardan faydalanılacak ve defile, fuar, sergi gibi görsel faaliyet ziyaretlerinde bulunulacaktır. Koleksiyondaki tasarımlar ürün grubuna uygun malzemaler ile sınırlı sayıda üretilecektir. Üretilen sınırlı sayıdaki ürünler hedef kitleden seçilen örneklemin kullanımına sunulacaktır. Örneklem grubundan alınan dönütlere göre sınırlı sayıda üretilen ürünlere nihai şekli verilecektir. Ürün dönütlerinde perakende satış yapan mağazaların tedarik zincirleri, müşteri hizmetleri gibi oluşturulacak veya var olan ağdan faydalanılacaktır. Ürün değerlendirmelerinden alınan olumlu yöndeki sonuçlara göre koleksiyon üretilerek satışa sunulacaktır. Faaliyet 3: Koleksiyonun Markalaştırılması Proje kapsamında hazırlanan koleksiyon, oluşturulacak bir isim ve logo ile markalaştırılarak koleksiyonun yaygınlaştırılması, sektörde yer edinmesi sağlanacaktır. Bu amaçla profesyonel kurumlardan destek alınacaktır. Faaliyet 4: Koleksiyonun Geliştirilmesi Koleksiyonun üretimi dışında ürün geliştirme faaliyetleri için ayrı bir birim oluşturulacaktır. Bu birim, tasarım birimi ile ortak çalışacaktır. Böylece sürekli ürün geliştirilmesi ile modelhaneye destek verecektir. Ar-Ge ve Ür-ge faaliyetleri için tüketici konusunda talepleri ve trend tahminleri çalışan trend analistinden/analistlerinden yararlanılacaktır. Bu birim, projenin sürdürülebilirliğini güçlendirecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Faaliyet 5: Koleksiyonun Pazarlanması ve Yaygınlaştırılması Proje kapsamında internet ortamında bir site oluşturulacaktır. Bu site vasıtası ile mağaza zincirleri yanında hem ürünlerin pazarlanmasına, Ar-ge ve Ür-ge faaliyetleri için tüketici isteklerinin alınacağı bir bölüm aracılığıyla dönütlerin elde edilmesine çalışılacaktır. Böylece projenin sürdürülebilirliği sağlanacaktır. Faaliyet 6: Proje Sonuçlarının Değerlendirilmesi Proje ekibinin tüm üyeleri faaliyetleri koordineli bir şekilde yürütülecektir. Bunun için her ay yapacakları toplantılar izlemelerin bir parçasını teşkil edecektir. Pazarlama birimince, koleksiyonun genel koleksiyonlar içindeki satış payı, ürünleri alanların demografik yapısı ve sayısı, perakende mağazalarda ve web sitesi üzerinden ulaşan memnuniyeti, görüş ve önerileri takip edilecektir. Ayrıca sezon boyunca anketlerle ürün ve web sitesinin kullanımı konusunda dönütler alınacaktır. ÖN KOŞULLAR Koleksiyonun ön araştırma, tasarım, üretim, Ar-ge, Ür-ge, reklam, pazarlama, marka oluşturma, finansman, yönetim ve organizasyon faaliyetlerini gerçekleştirecek bilgi ve beceriye sahip deneyimli personele ihtiyaç vardır. Çalışmaların gerçekleşmesi ve sürdürülebilirliği için uygun ortam, teknolojik alt yapı, lojistik destek birimleri gerekmektedir. YÖNTEM Projenin gerçekleştirilmesinde betimsel ve deneysel araştırma yöntemlerinin birlikte kullanımı düşünülmektedir. Literatür tarama, tüketici tercihlerinin ve isteklerinin tespiti, moda trendlerinin belirlenmesi gibi konularda anket, görüşme formu vb. araçları içine alan betimsel araştırma teknikleri, koleksiyon hazırlama, Ar-ge ve Ürge çalışmalarını içeren uygulamalı kısımlarda deneysel araştırma yöntemlerinden örnek olay inceleme teknikleri kullanılacaktır. SÜRE Projenin 12 ayda tamamlanması düşünülmektedir. BÜTÇE Projenin bütçesi projeye ortak olacak katılımcıların imkan ve koşullarına göre belirlenecektir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı BEKLENEN SONUÇ Projede hazırlanacak koleksiyon ile genel anlamda: Tüketicilere hızlı moda (fast fashion) anlayışında rahat giysiler (dressing down) hazırlayarak eğlenceli ve dinamik imaj kavramlarını yakalayan, parçaları, renkleri ve boyutları değiştirilebilen, uygun fiyatla satılabilen tasarım ürünleri sunarak müşteri memnuniyetine, Üniversite–sanayi işbirliği içerisinde Ar-Ge ve Ür-Ge faaliyetlerinin katkıda bulunulması geliştirilmesine, Sektördeki moda marka oluşturma çalışmalarına ve Üreticilerin satış potansiyellerinin artırılmasına beklenmektedir. Projede hazırlanacak koleksiyon ile özel anlamda; özellikle çocuklara ve gençlere; Tek ürün ile parçaları ve renkleri değişebilen, bireysel gelişim özelliklerine uyumlu boyut alternatifi olan giysilerin hazırlanması, Bireysel imaj oluşturma özgürlüğünün tanındığı yeni, eğlenceli, dinamik giysi kullanım fırsatının verilmesi düşünülmektedir. ÖRNEK ÜRÜN ÇALIŞMASI Ürün Adı: Tri Si EteK Aşağıda örnek olarak sunulan ürün ile ile 3-12 yaş çocuklara tek ürün ile parçaları ve renkleri değişebilen, bireysel gelişim özelliklerine uyumlu, boyut alternatifi olan giysilerin hazırlanması, bireysel imaj oluşturma özgürlüğünün tanındığı yeni, eğlenceli, dinamik giysi kullanım fırsatının verilmesi amaçlanmaktadır. Ürün Tanımlama: Korsajlı, altı parçalı babycord kadife kumaştan Si EteK Tasarımı. Üründeki tüm parçalar fermuar yardımı ile kolayca birleştirilebilir (Resim 1), değiştirilebilir (Resim 2), renk, desen ve boyut alternatifi olabilir (Resim 3), farklı görünümler elde edilebilir (Resim 4). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Resim 2: Parçları Birleştirilebilir Resim 2: Parçları Değiştirilebilir Resim 3: Boyutları Değiştirilebilir Resim 4: Farklı Görünümlerde Tri Si EteK NOT: Bu üründe kullanılan fermuar ve aksesuarlar ECE Fermuar tarafından hazırlanmış ve karşılanmıştır. Teşekkür : Projedeki örnek ürünün hazırlanmasında katkılarından dolayı, ECE fermuar’a, Ece Fermuar Satış Müdürü Sn. Devrim Bebe’ye, G. Ü. Mesleki Eğitim Fakültesi öğrencileri Ayşe Özkan, Gülşen Gülmez, Müjgan Çavdar ile Songül Barut’a teşekkür ederim. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı GÜÇ TUTUŞUR ÖZELLİK SAĞLAYAN KİMYASAL ÜRETİMİ – GÜÇ TUTUŞUR ÖZELLİĞE SAHİP KUMAŞ ÜRETİMİ Tekstil Yük. Müh. F. Filiz YILDIRIM* Proje İhtiyacı: Günlük yaşantıda nerede olursak olalım (ev, okul, işyeri veya ulaşım araçları) çevremizde bulunan eşya veya makinalardan can ve mal güvenliği açısından beklenilen en önemli özellik herhangi bir nedenle aleve maruz kalındığında tutuşmama özelliği göstermeleridir. Bu nedenle yangın güvenliği, pek çok farklı disiplin ve endüstri kollarında son yıllarda artan bir önem arz etmektedir. Aleve maruz kalınması durumu için duman ve ısı detektörleri, pulvarize su püskürtme sistemleri ve daha başka erken uyarı sistemleri geliştirilmektedir. Fakat tüm sistemler bu ortamlarda bulunan malzemelerin güç tutuşurluk kazandırılmış malzemeler olması ile daha verimli hale gelebileceklerdir. Bu nedenle güç tutuşur malzemeler için yoğun Ar-Ge çalışmalarının yapılmakta olduğu görülmektedir. Güç tutuşurluk özelliğine sahip malzeme ve ürünlerin kullanım alanları sıralanacak olursa; 1) Yapı malzemeleri: Bu gruba çatı ve duvar kaplama malzemeleri ve boyalar ile halı, perde, çadır ve branda bezleri, yatak ve yatak takımları, kimi zaman döşemelik kumaşlar girmektedir. 2) Ağlar ve kablolar: Bu grupta teller, ağsı yapı oluşturacak tel şeklinde polimerler ve kablolar (uzay sistemleri, genel amaçlı ve komünikasyon kabloları) yer almaktadır. 3) Tekstil ve döşemelik malzemeler: Bu grupta giysilik ve döşemelik olarak üretilmiş tekstil kumaşları yer almaktadır. 4) Ulaşım araçları: Güç tutuşur özellik kazandırılmış tekstil ürünlerinin gemi ve uçaklarda kullanımı öteden beri mevcut iken son yıllarda otomobil içerisinde kullanılan tekstil, teknik tekstil ve plastik ürünlerin de güç tutuşur özelliğe sahip olmalarının zorunlu hale getirildiği görülmektedir. 5) Elektronik malzemeler. Yukarıdaki sınıflandırmadan da görüldüğü üzere, tekstil ürünlerine güç tutuşur özellik kazandırılması aleve veya yanmaya sebebiyet verecek kadar yüksek sıcaklığa maruz kalındığında en hayati önemi teşkil etmektedir. Bunun nedeni de, * TÜBİTAK – BUTAL, Merinos, Bursa, filiz.yildirim@tubitak.gov.tr, 0224-233 9440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ister giysi, ister halı veya perde, ister koltuk kılıfı, ister yatak yüzü, ister otomobilde üzerinde oturulan koltuk olsun tekstil ürünlerinin her zaman ve her yerde kullanılıyor olmasıdır. Şüphesiz ki; bu tekstil ürünleri ile birlikte kullanılan diğer malzemelere de (örneğin, otomobil içindeki plastik parçalar) güç tutuşur özellik kazandırılmış olması yangın güvenliği açısından bir kat daha fazla önlem alınmış olmasını sağlayacaktır. Bu konunun ne kadar önemli olduğu, pek çok ülkede güç tutuşur ürün veya malzeme üretimini veya kullanımını zorunlu kılan yasalardan da görülmektedir. Proje Faaliyeti Tekstil malzemelerine güç tutuşurluk kazandırma işlemi ya tekstil lifinin kendisinin güç tutuşur özellikte olması ile ya da kumaş haline geldikten sonra güç tutuşur kimyasalı ile bitim işlemi uygulanarak yapılmaktadır. Bu nedenle TÜBİTAK-BUTAL olarak katılacağımız projelerde belirlenen güç tutuşur tekstil malzemesinin tipine göre; a) Lif özelliklerinin (fiziksel, kimyasal ve termal) tespiti, b) Güç tutuşur kimyasal maddenin özellikleri, c) Güç tutuşurluk bitim işleminin proses optimizasyonu, d) Elde edilen kumaşın yanma özelliklerinin tespiti konularında test ve analiz çalışmalarında yer alınması hedeflenmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı YENİ KUMAŞ TASARIMI: LİF OPTİMİZASYONU İLE ANTİ-STATİK KUMAŞ ÜRETİMİ Dr. Kenan YILDIRIM* Dr. M. Akif ÇİMENOĞLU İhtiyaç: Statik elektriklenme sentetik elyaftan üretilen kumaşların genel bir problemi olup, bir çok kullanım alanında insan sağlığına olumsuz etkileri olmaktadır. Özellikle ev tekstilinde perde ve döşemelik olarak kullanılan kumaşların ekseriyeti sentetik esaslı olup, yaşam alanının atmosferinde etken rol oynamaktadır. Bu tip eşyaların iletkenlik özelliğinin olmamsından dolayı televizyon, müzik seti, bilgisayar ve ADSL gibi elektronik cihazlardan kaynaklanan ve oda içinde oluşan elektriklenme sönümlenmeyerek yaşam ortamında bulunmaktadır. Bu da insan psikolojisini olumsuz yönde etkilemektedir. Öneri: Ev veya sanayi tipi perdelerde, döşemelerde yada giysilerde statik elektriklenmenin elimine edilmesi ve elektromanyetik korumaya yönelik olarak iletken özelliği olan tekstil malzemelerinin kullanılması gerekmektedir. Bu tip malzemeler sentetik liflerin modifikasyonu ile yapılabildiği gibi iletken özelliği olan liflerin normal sentetik liflerle harmanlanması ile de yapılabilmektedir. Bu çalışma ile hem lif yüzey modifikasyonu hem de farklı özellikteki liflerin harmandan karıştırılması ile anti-statik özelliği olan perde-döşeme ya da giysi üretiminde kullanılacak kumaşların üretimine olanak sağlayan iplik üretimi amaçlanmıştır. Teknik: Anti-statik özelliği olmayan elyaftan elde edilmiş ipliğin plazma teknolojisi ile yüzey modifikasyonu yapılarak anti-statik özellik kazanması sağlanacaktır. Ayrıca, diğer bir metot olan harmandan karışım ile farklı oranlarda anti-statik özelliği olan ve olmayan elyaflar karıştırılarak hem maddi hem de fonksiyon kalitesi açısından optimum karışım oranları belirlenecektir. * TÜBİTAK –BUTAL, Merinos, Bursa, , 0224-233 9440 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE AŞINMA PROBLEMLERİ Prof. Dr. Muharrem YILMAZ* Yrd. Doç. Dr. Nejat Y.SARI 1. Aşınma DIN 50320’ ye göre aşınma; “katı, sıvı veya gaz karşı cisme göre izafi hareket ve temas şeklinde mekanik bir etkiden dolayı katı bir cismin yüzeyinden malzemenin ileri derecede kaybı” olarak tanımlanmıştır. Triboloji; sürtünme, aşınma ve yağlamanın bilimsel incelenmesini ve tribolojik bilgilerin teknik uygulanmasını içermektedir(Zum Gahr, 1987). İçinde aşınma ve sürtünme olaylarının gerçekleştiği teknik sistemlere tribolojik sistem denilmektedir. Mühendislik malzemelerinin sürtünme ve aşınma davranışlarının araştırılmasında mekanik sistemleri bir tribolojik sistem olarak dikkate almak gerekir. Yani aşınma olayı bir sistem bütünlüğü içinde ele alınmalıdır (Karamış, 1985, Odabaş, 1995). DIN 50320 aşınma işlemlerini; adhezyon, abrazyon, yüzey yorulması ve tribokimyasal reaksiyon şeklinde dört temel aşınma mekanizması şeklinde sınıflandırmıştır(Zum Gahr, 1987). İki katı yüzeyin birbirleri üzerinde kayma hareketinde bulunması ile meydana gelen aşınmaya kayma aşınması, bir yüzey üzerinde ve yüzeye eğik bir kuvvetin etkisinde olan aşındırıcı(abrazif) taneciğinin hareketine abrazif aşınma, katı, sıvı, gaz veya bunların birkaçının kayma veya darbe etkisi ile katı yüzeyler üzerinde meydana gelen aşınmaya erozif aşınma, yuvarlanma hareketi sırasında tekrarlı yükleme sonucunda malzemenin sürekli mukavemet sınırının geçilmesi sonucunda malzeme yüzeyinde küçük çukurcukların veya malzeme kaldırılmasının meydana gelmesine yüzey yorulması ve kimyasal maddelerin bulunduğu ortamlarda çalışan makine parçalarının üzerinde meydana gelen oksit tabakasının parça yüzeyinden kalkması sonucunda meydana gelen aşınmaya ise tribokimyasal aşınma denilmektedir. Birbirleri ile temasta olan yüzeyler hareket ettiklerinde sürtünme sonucu meydana gelen aşınma, gittikçe artan malzeme kaybı ile her iki yüzeyde de hasar oluşturacaktır. Aşınma; parçalar arasındaki açıklığın artışına, istenmeyen hareket serbestliğine, hassasiyet kaybına ve bununla beraber çok daha hızlı aşınmaya ve bazen de yorulma kırılmasına neden olmaktadır(Hutchings, 1992). Aşınma, bütün endüstriyel alanlarda ekonomik kayıp şeklinde kendini göstermektedir. Özellikle tekstil, metalurji, madencilik, otomotiv, plastik imalat sanayi ve havacılık gibi sektörler aşınmanın verdiği ekonomik kayıplar ile karşı karşıyadırlar. Bu sektörlerde yıllık yapılan harcamaların büyük bir kısmını * Kocaeli Üniversitesi, Müh. Fak., Metalurji Müh. Böl., İzmit/KOCAELİ 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı aşınmadan dolayı meydana gelen zararlar oluşturmaktadır. Aşınmanın ekonomik olarak verdiği kayıplar noktasında çeşitli araştırmalar yapılmıştır. OECD araştırma grubu, aşınmadan dolayı meydana gelen ekonomik kaybın A.B.D.’ de Gayri Safi Milli Hasıla’ nın %2,5’u, Almanya’da ise %4,5’u olduğunu belirtmiştir(Ramesh ve diğ., 1994). Kanada ekonomisinde ise aşınmadan dolayı yıllık kayıp yaklaşık 3,9 milyar $’ dır. Bu toplam kaybın sadece 2,5 milyar $’ ı aşınmanın değişik bir türü olan abrazif aşınmadan kaynaklandığı belirlenmiştir(Yu ve Bhole, 1989). Ekonomik yönden çok önemli bir konu olmasına karşın, geleneksel makine mühendisliği çerçevesinde aşınma, yakın geçmişe kadar pek ağırlık kazanamamıştır. Bunun en önemli nedenlerinden biri, aşınmanın eskiden günümüz tekniğinde olduğu kadar belirgin ve etkin bir rol oynamayışıdır. Bugün her alanda daha ekstrem koşullarda çalışılmaya başlanmıştır. Çok düşük ve çok yüksek sıcaklıklar, vakum veya yüksek basınç, artan hız v.s. gibi geçmişin ölçütleri dışına taşan teknik ile dar tolerans sınırları içinde kalma zorunluluğu, aşınmanın ön plana çıkmasını gerektiren yeni olgulardır(Ulusoy, 1981). 2. YÜZEY İŞLEMLERİ Aşınma karmaşık bir olaydır. Çeşitli aşınma mekanizmaları olmakla beraber bu mekanizmaların her biri farklı parametrelere farklı şekillerde tepki verirler. Aşınma davranışını tanımlayan tek ve üniversal bir parametre olmadığı gibi aşınmayı önleme yada önlenemiyorsa bile aşınmayı geciktirme noktasında tek ve üniversal bir yöntem bulunmamaktadır. Genellikle mühendislikte kullanılan malzemelerin istenilen mukavemete sahip olması ve uygulanan yükleri taşıması gerekmektedir. Bu tür özelikler malzemenin kendisi ile doğrudan ilgilidir. Ayrıca, malzemelerin verimli olarak kullanılabilmesi için gerekli bazı yüzey özeliklerini de taşıması gerekir. Bu özelikler elektrik, optik ve ısıl özelikler olabileceği gibi malzemenin kullanım süresi ile yakından ilgili olan korozyon ve aşınma direnci gibi özelikler de olabilir. Genellikle bütün bu özelikleri (mekanik+yüzey) tek bir malzemede bulmak olanaksız veya çok pahalı olmaktadır. Bu nedenle mühendislik malzemelerinin gerekli yapısal özelikleri sağlayan ucuz bir malzemeden seçilmesi ve diğer yüzey özeliklerinin ise yüzey işlemleri ile sağlanması en uygun çözümdür(Özenbaş, 1995). Tribolojik uygulamalar için yüzey mühendisliğinin kullanılmasında iki amaç hedeflenmektedir. Bunlardan birisi malzeme yüzeyinin aşınma direncini arttırmak diğeri ise, malzeme yüzeyinin sürtünme davranışını düzeltmektir. Bu amaçla ya malzeme yüzeyinin değişimi yapılır veya malzeme yüzeyine üzerine tamamen farklı bir malzemeden kaplama işlem yapılır (Şekil 2.1). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2.1. Modern Yüzey İşlemleri (Hutchings, 1992). Yüzey işlemleri ve kaplamalar (Şekil 2.2), yüzey sertleştirme işlemleri olarak isimlendirilen mühendislik ve bilim dalları arasındaki uzlaşmadır. Kısacası, bir yüzey mühendisliği yöntemi, malzemenin kullanım özeliklerini iyileştirmek için geliştirilmiştir. Bu yöntemler; malzemenin korozyon direncini, aşınma direncini, yorulma mukavemetini, fiziksel özeliklerini, estetik görünümünü veya bunların bileşimi olan özelikleri iyileştirmek için kullanılabilir. Yüzey mühendisliği, bir kaplama tekniği veya diğer bir deyişle yüzey özelikleri kazandırma tekniğinden başka, imalat prosedürü ve parça tasarımını da içermektedir(Bloyce, 1995). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2.2 Yüzey altı, yüzey üstü ve kaplama işlemleri(Bloyce, 1995). 2.1. Isıl Püskürtme Isıl püskürtme, kaplama oluşturmak amacı ile önceden hazırlanmış olan esas metale çok ince metalik veya metalik olmayan malzemeleri çökelten bir grup yöntemi tanımlamak için kullanılan jenerik bir terimdir. Isıl püskürtme, 20. Yüzyılın ilk zamanlarında başlıca tamir amacı ile kullanılmaktaydı. 1960 yılından sonra ısıl püskürtme işlemleri, yöntemleri ve kullanılan malzemeler bakımından korkunç bir gelişme meydana gelmiştir. Isıl püskürtme cihazlarındaki, işlem parametrelerindeki ve kullanılan malzeme biçimlerindeki teknolojik ilerlemeler, yeni ve potansiyel uygulamaların çeşitliliğini de beraberinde getirmiştir. Genel olarak mühendislik kaplamalarına olan ilgi gün geçtikçe çok daha zorunlu olmaktadır. Ancak, çevresel faktörler tasarım işleminin en önemli parçası olarak dikkate alınması gereken bir unsurdur. Ekonomik rekabet ve çevreye daha az etki bakımından kaynakların en azını kullanan kaplama yöntemlerine şiddetle ihtiyaç vardır. Bu noktada ısıl püskürtme yöntemi, bilinen kaplama yöntemleri ile karşılaştırıldığında hem kaplama malzemesinin çeşitliliği hem de çevreci bir yöntem olmasından dolayı ilgi çekici bir kaplama tekniğidir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 1996 yılı itibari ile İngiltere’ deki ısıl püskürtme pazarının toplam değeri tahminen 180 milyon£ veya 290 milyon $’ dır. Korozyona karşı olan pay hariç tutulursa mühendislik kaplamaları için pazar (aşınmaya karşı, ısıl kalkanlar, yüksek sıcaklık korozyon direnci gibi) yaklaşık 70 milyon£ veya 115 milyon$ dır(Harvey, 1997). Isıl püskürtme teknolojisinin yoğun olarak kullanıldığı sektörler kağıt ve tekstil endüstrisidir. Bıçaklar, makaralar ve dokuma tezgahlarına uygulanan ısıl püskürtülmüş aşınma dirençli kaplamalar, üretim oranlarında önemli artışlara yol açmaktadır( Blazdell ve Kuroda, 1999). Isıl püskürtme yöntemleri ile elde edilen kalınlıklar 0.025mm’ den 3 mm’ ye kadar veya daha fazla kalınlıklarda olabilmektedir ve uygulama alanlarına ait örnekler; Özellikle tekstil endüstrisi, madencilik ve mekanik salmastralar için çok yoğun aşınma dirençli kaplamalar, Tekstil endüstrisindeki iplik kılavuzları ve makaralar gibi makine parçaları için ipliğin abrazif aşınma etkisine karşın aşınma dirençli oksit ve karbür kaplamalar, Özellikle manşonlar olmak üzere çamur pompası parçalarının kaplanmasın, Özellikle implant ve laproskopik aletler için tıbbi kaplamalar, Özellikle merdaneler olmak üzere çeşitli çelik öğütme parçalarının aşınma ve erozyondan korunması, Çeşitli uçak, elektrik santrali ve otomotiv parçalarının yükseklik sıcaklık erozyon direnci Bütün ısıl püskürtme yöntemlerinin en yaygın özeliği, kaplamayı oluşturacak olan malzemenin kimyasal veya elektrik enerjisi kullanılarak ısıtılması ve daha sonra hızlandırılarak kaplanacak yüzeye gönderilmesidir. Isıl püskürtme yöntemleri; enerji kaynağı (yanıcı gaz veya elektrik), kaplama malzemesi (tel veya toz) ve atmosfer (hava, düşük basınç veya soy gaz) bakımından birbirlerinden farklılık gösterirler. Şekil 2.3’ den görüldüğü gibi ısıl püskürtme yöntemleri; yanıcı gaz ile püskürtme, elektrik arkı ile püskürtme ve plazma püskürtme yöntemleri şeklinde genel olarak 3 ayrı gruba ayrılmaktadır(Smith ve Knight, 1995). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2.3 Isıl püskürtme yöntemleri(Smith ve Knight, 1995). 2.1.1. Alev ile püskürtme Bu yöntemde, kaplama malzemesini eritmek için gerekli olan ısı kaynağı, yanıcı gazlar ile elde edilmektedir. Alev ile püskürtme tabancaları çubuk, tel veya toz biçimindeki kaplama malzemelerini püskürtmektedir. Çelikler için yanıcı gaz asetilen olup düşük ergime noktalı malzemeler için bazen propan ve ince tozların püskürtülmesi halinde hidrojen de kullanılmaktadır(Hoff, 1995). Kaplama malzemesinin toz biçiminde olması durumunda, toz malzeme aleve enjekte edilir ve orada ısıtılır ve sıcak gaz akışı ile iş parçası yüzeyine gönderilir(Şekil 2.4). Tel veya çubuk biçimindeki kaplama malzemesi durumunda alev içinde bir erime ucu oluşturulur ve oraya basınçlı havanın püskürtülmesi ile alev, püskürtme akışına dönüştürülür gönderilir(Clare ve Crawmer, 1982). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr ve iş parçasına doğru tanecikler UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2.1.1. Şekil 2.4 Toz alev püskürtme tabancası (Clare ve Crawmer, 1982). 3. 2.1.2 ELEKTRİK ARKI İLE PÜSKÜRTME Bu yöntemde (Şekil 2.5), 4000°C’nin üzerinde bölgesel sıcaklıklar sağlayan iki tel elektrod arasında bir ark oluşturulmakta ve burada ergiyen malzeme, esas metale bir gaz jeti (genellikle basınçlı hava) ile gönderilmektedir. Bu yöntem ile yüksek dolgu oranları elde edilebilir ve otomatik sistemlere uyarlanması da kolaydır (Clare ve Crawmer, 1982, Hoff, 1995, Hutchings, 1992). Elektrik ark püskürtme ile abrazyona, korozyona, erozyona, yenmeye ve sürtünmeye dirençli kaplamalar ile makine parçalarının aşınan kısımlarının yenilenmesi, uygunsuz bir şekilde işlenmiş parçaların geri kazanılması veya bitirilmiş parçaların karakteristiklerinin iyileştirilmesi için yeniden dolgu kaplamaları elde etmek olanağı vardır(Howes, 1994). Şekil 2.5 Elektrik arkı ile püskürtme yöntemi (Howes, 1994). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 2.1.3 Plazma arkı ile püskürtme Bir plazma jeti tabancası (Şekil 2.6), iç içe geçmiş iki nozulu olan su soğutmalı bir torçtur. Nozul içine giren gaz, yüksek frekans bobini ile başlatılan ark içinden geçerken iyonize olmaktadır(Clare ve Crawmer, 1982). Gazın iyonize olması sonucu, gaz genleşmekte ve bir koni biçiminde nozulu terk etmektedir. Nozul tasarımı farklı türdeki tozları püskürtmek ve çeşitli plazma gazlarını kullanmak için değişik tasarımda olabilmektedir. Şekil 2.6 Plazma arkı ile püskürtme tabancası(Clare ve Crawmer, 1982). Plazma jeti, genellikle argon, azot veya helyum olan soygazın, nozul içinde oluşturulan bir elektrik akımı ile 20.000°C gibi çok yüksek sıcaklıklara ısıtılması ile elde edilir. Kaplamayı oluşturan toz malzeme, yüksek enerjideki plazma jetine taşıyıcı bir gaz(Ar) ile enjekte edilir ve ergiyen malzeme metal yüzeyine gönderilir(Howes, 1994, Villat 1986). Plazma arkı ile püskürtme yöntemi ile seramikler, sermetler, ısıya dayanıklı alaşımlar (Zr2O3, Al2O3 gibi) ve süper alaşımlar gibi çok yüksek ergime noktalı malzemeler püskürtülebilir. 1950’li yılların sonunda uzay çağına giriş, plazma arkı ile püskürtmenin gelişimine yol açan yüksek performanslı malzemelere olan istemi arttırmıştır. Plazma püskürtmenin uçak parçaları üretim uygulamalarındaki başarısı bu yöntemin kağıt, tekstil, kimya, yağ ve gaz endüstrisi gibi alanlarda da uygulanmasını sağlamıştır (d’angelo ve Joundi, 1988). Şekil 2.7’de plazma püskürtmenin tekstil endüstrisindeki uygulamaları görülmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı (a) (b) Şekil 2.7. Plazma püskürtme yöntemi ile Al2O3+%13TiO2 kaplanmış yivli silindir(a) ve Cr2O3 kaplanmış silindir(b) (Senkron Ltd.’in izni ile) 2.1.4 Yüksek hızlı oksi-yakıt püskürtme (HVOF) Yüksek hızlı oksi-yakıt yöntemi (HVOF), metal püskürtme teknolojisinde son on yılın en önemli gelişimidir. HVOF ekipmanındaki en yeni gelişme gaz yakıttan sıvı yakıta olan değişikliktir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Yüksek hızlı püskürtme elde etmek için farklı yöntemleri kullanan çok sayıda HVOF torcu geliştirilmiştir. Bu amaçla üretilen JP5000 türü HVOF torcu Şekil 2.8’de görülmektedir. Yanma odasındaki basıncın oldukça fazla artmasından dolayı “yüksek basınçlı yüksek hızlı oksi yakıt püskürtme” şeklinde isimlendirilmektedir. Roket teknolojisi esas alınarak tasarlanan torc ile yüksek basıncın birleşimi sonucunda aşınmaya ve korozyona oldukça dirençli kaplamalar üretilmektedir(Davies ve Breitsameter, 1995). Şekil 2.8 JP-5000 HVOF torcu (Irons, 1988). JP 5000 türü HVOF torcunda toz radyal olarak püskürtülür ve torc içindeki boğaz sonucu aşırı genleşme nedeniyle yüksek basınçlı toz besleme sistemine gerek kalmamaktadır. Yüksek püskürtme oranları, yüksek çökelme verimi, oldukça değişik boyutlarda toz püskürtebilme ve düşük bakım giderleri gibi özelikler bu HVOF torcunun üstünlükleridir(Irons, 1988). Şekil 2.9’da HVOF yöntemi ile seramik kaplanmış bir mekanik salmastra görülmektedir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2.9 HVOF püskürtme yöntemi ile seramik kaplanan bir mekanik salmastra (Senkron Ltd.’in izni ile). 2.2. Fiziksel Buhar Çökeltme Yöntemi (PVD) PVD yönteminde kaplama malzemesi katı, sıvı veya gaz kaynağından fiziksel olarak elde edilip atomik, moleküler veya iyon şeklinde yüzeye gönderilir. Genellikle CVD kaplama işleminden çok daha soğuk olan (50-500 °C) ana malzeme yüzeyinde kimyasal reaksiyonlar meydana gelebilir ancak böyle bir reaksiyonun oluşumu gerekli değildir. PVD işleminin nispeten düşük sıcaklıkta uygulanışı yöntemi ilgi çekici kılmaktadır. Ayrıca, kaplama işlemi tamamlandıktan sonra ana malzemenin mikroyapısı ve özelikleri etkilenmemektedir. PVD yöntemi; buharlaşma, saçılma ve iyon kaplama şeklinde üç değişik yöntemle gerçekleştirilir. Buharlaştırma kaynaklı PVD işlemi, uzun yıllar cam mercek ya da diğer optik bileşenler üzerine kaplama işlemini gerçekleştirmek için kullanılan en basit PVD kaplama işlemidir. Kaplama, genellikle elektron ışını ile eritilmiş olan malzemenin buharlaştırılmasından elde elde edilmektedir. Metal, ısıtılmış yüzeyden atom şeklinde ayrılır ve soğuk olan ana malzemeye(altlık) doğru düz bir görüş hattı üzerinde hareket eder ve orada yoğuşur. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Geçmişte, PVD kaplamaların gelişimi metal işleme endüstrisinde kesici takımlara uygulama şeklinde yapılmaktaydı. Ancak, bu kaplamalar, iplik temaslı makine elemanları için oksit seramiklerin yoğun olarak kullanıldığı tekstil endüstrisinde henüz çok yaygın uygulanmamıştır. İplik temaslı makine elemanları için konvansiyonel malzemeler ile karşılaştırıldığında PVD kaplama önemli üstünlüklere sahiptir. Metal, metal alaşımı ve seramik kaplamaların gerçekleştirilebilmesi için Metaplas marka bir Ark-PVD sistemi ve Metkon marka bir Alev Püskürtme sistemi Üniversitemiz Metalurji ve Malzeme Mühendisliği kaplama laboratuvarında kurulmuştur. Alt malzeme özeliklerini de koruyan ve parça ölçülerinin toleransları dahilinde kalan bir kaç mikronluk kaplamalardan (PVD yöntemiyle ince film teknolojisi) tamamen baskın kaplama tabakası özeliklerinin ön plana çıktığı kalın tabakalara (alev tabancası ile püskürtme teknolojisi) kadar her tür kaplama aralığında çalışılabilmesi olanağımız mevcuttur. 3. SONUÇ Bütün endüstriyel alanlarda ortaya çıkan aşınma; tamir-bakım, parça yenileme, mamul bozukluğu, makine veriminin azalması ve hatta önlem alınmadığı durumda makinenin devre dışı kalarak işletmeyi durdurma noktasına kadar götürmesi gibi nedenlerden dolayı ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu nedenle aşınmanın önlenmesi veya tamamen önlenemiyorsa bile geciktirilmesi üretim başarısı ve bunun doğal sonucu olarak ekonomiklik için şiddetle kaçınılmazdır. Aşınmayla mücadelede her şeyden önce aşınmanın bir sistem özelliği olduğu ilkesi unutulmamalıdır. Yani, herhangi bir ortam için aşınmaya dirençli malzeme bir diğer ortam için uygun olmayacağından ortama uygun malzemenin seçilmesi esastır. Aynı şekilde, aşınma ile mücadelede birbirinden farklı geliştirilen yöntemlerden ortama daha uygun olan yüzey işleminin seçilmesi zorunludur. Isıl püskürtme yöntemleri tekstil, madencilik, otomotiv, havacılık, tıp başta olmak üzere sanayinin her alanında başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Tekstil endüstrisinde iplik kılavuzları, çentik iğneleri, çekme silindirleri, gergi rondelaları ve diğer parçalar ısıl püskürtmenin uygulama alanlarıdır. Örneğin, sentetik ipliğin aşındırıcı etkisine karşın iplik kılavuzları seramik malzeme ile kaplanmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Ayrıca, yivli silindirlerde yüksek dönme hızı sonucunda oluk çaplarında meydana gelen bir artış şeklinde kendini gösteren abrasiv aşınma ortaya çıkmaktadır. Çok yüksek dönme hızından dolayı silindirlerin aluminyumdan yapılması zorunluluğundan dolayı silindirlerdeki aşınma sadece ısıl püskürtme ile kaplama tabakası yapılması ile elde edilir. Ancak, dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, parçanın aşınma ortamına uygun kimyasal içerikli tozu belirlemek ve bu tozu uygun ısıl püskürtme yöntemi ile püskürtmektir. Isıl püskürtme yönteminin uygulama kolaylığı, ekonomikliği ve her çeşit aşınma ortamına dirençli kaplamaların elde edilmesi gibi başarılarına rağmen ülkemiz sanayicileri arasında önemi yeterince anlaşılamamış olup klasik işlemlerle karşılaştırıldığında hak ettiği yeri bulamamıştır. KAYNAKLAR CLARE, J. H., CRAWMER, D. E., 1992, Thermal Spray Coatings, Metals Handbook, 5, 361375. BLAZDELL, P., KURODA, S., 1999, Thermal spraying-an overview, Materials World, 7(4), 205-207. BLOYCE, A., 1995, How surface treatments can help the designer, Design Engineering, 3234, September. d’ANGELO, C., JOUNDI, H. E. Reliable coatings via plasma arc spraying, Metal Progress, 41-44. DAVIES, G., BREITSAMETER, M., 1995, Advances in HVOF surfacing technology, Welding and Metal Fabrication, 63(7),.271-272. HARVEY, D., 1997, Spray for today, Welding and Joining, 20-23, April. HOFF, I. H., 1995, Thermal spraying and its application, Welding and Metal Fabrication, 63(7), 266-269. HOWES, C. P., 1994, Thermal spraying: Processes, preparation, coatings and applications, Welding Journal, 73(4), 47-51. HUTCHINGS, I. M., 1992, Tribology: Friction and wear engineering materials, Edward Arnold, Landon, 0-340-56184-x. IRONS, G., 1988, Higher velocity thermal spray processes produce better aircraft engine coaitngs, 28 th Annual Aerospace / Airline Plating and Metal Finishing Forum and Exposition, 20-23 April San Diego, SAE, 1-17, 20-23. KARAMIŞ, M. B., 1985, Toprak işleme aletlerinde iş organının aşınmasının etüdü, Doktora Tezi, Erciyes Üniversitesi, F.B.E. ODABAŞ, D., TOPAL, E. S., 1995, 100Cr6 çeliğinin iki cisimli abrazif aşınma davranışının kuru veya sıvı sürtünme şartlarında deneysel araştırılması, 6. Denizli Malzeme Sempozyumu, 12-14 Nisan 1995 Denizli, PA. Ü., Mühendislik Fakültesi, 396-405. ÖZENBAŞ, M., 1995, Sert kaplama teknolojisindeki gelişmeler ve elmas filmler, 6. Denizli Malzeme Sempozyumu, 12-14 Nisan 1995 Denizli, PA. Ü., Mühendislik Fakültesi, 162-171. RAMESH, C. S., SESHADRI, S. K., IYER, K. J. L., 1991, A survey of aspects of Wear of Metals, Indian Journal of Technology, 29(4), 179-185. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SMITH, R.W., KNIGHT, R., 1995, Thermal spraying I: Powder consolidation-from coating to forming, JOM, 47(8), 32-39. YU, H. J., BHOLE, S. D. , 1989, Development of a prototype abrasive wear tester for tillage tool materials, Tribology International, 23(5), 309-316. ULUSOY, E., 1981, Bazı toprak işleme alet ve makinelerinde iş organlarının aşınması üzerinde araştırmalar, Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları, No 390, İzmir. VILLAT, M., 1986, Functionally effective coaitngs using plasma spraying, Sulzer Technical Review, 3, 41-45. ZUM GAHR, K. H., 1987, Microstructure and wear of materials, Tribology Series, No 10, Elsevier, The Netherlands, 0-444-42754-6. Technology Management Consultants, 2004, Thermal spray coatings, http://tmconsultants.com/thermal_spray_coatings.htm, [Ziyaret tarihi:29 Ocak 2009]. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı YÜKSEK SAFLIKTA SDS ÜRETİMİ İÇİN YENİ VE UCUZ BİR PROSES Niyazi Bıçak İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34469 Maslak, İstanbul E-mail: bicak@itu.edu.tr Tel: 0555 434 6919 ÖZET SDS kısa adıyla tanınan, sodyum dodesil sülfatın (diğer bir adı sodyum lauril sülfat) endüstriyel boyutlarda üretilmesine elverişli olan yepyeni ve kolay bir proses geliştirilmiştir. Geliştirdiğimiz bu yeni proses aslında bütün uzun alkilli alkollerin sülfat yarı esterlerinin üretilmesinde kullanılabilecek genel bir yöntemin uygulamasıdır. Bu yöntem bu amaçla dünyada yaygın olarak uygulanan sülfür trioksit veya klor sülfonik asit gibi tehlikeli kimyasalların kullanılmasını gerektirmez. Bu nedenle kolay ve ucuz bir prosestir. Bu yeni yöntemle %92–97 verimlerle ve yüksek saflıkta (99 % +) SDS üretilmesi mümkündür. KONU Uzun alkil zincirli (C12-C18) alkollerin sulfat yarı esterlerinin alkali metal tuzları deterjan, kozmetik ve boya emulsiyonu formülasyonlarının vazgeçilmez bileşenleridir. Buların en tanınmışı SDS olup en yaygın kullanıma sahip olan anyonik sürfaktanlardan biridir. Klasik üretim tekniklerinde alkil sulfatlar, alkollerin klorsülfonik asit1 veya kükürt trioksit2 reaksiyonu ile elde edilir. Bunların yerine doğrudan sülfürik asit kullanılması hem düşük verim, hem de dehidrasyon ve izomerleşmelere sebep olduğu için tercih edilmemektedir3. Aynı izomerleşme biraz daha düşük oranda gerçekleşmekle birlikte klorsülfonik asit ve kükürt trioksitin yer aldığı proseslerde de meydana gelmektedir. Büyük oranda alken oluşumu ile sonuçlanan dehidrasyonu ve segonder alkil sülfat veren izomerleşmeyi engellemek için sulfatlama reaktifi olarak tersiyer 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı amin-SO3 kompleksi4 kullanılmışsa da reaksiyon verimleri % 60’lar düzeyinde kalmıştır. Tablo-1: Standart proseste alkil sülfonat verimleri Sonuç olarak dünyadaki mevcut üretim teknikleri tehlikeli kimyasallar olan kükürt trioksit ve klorsülfonik asit kullanılmasına dayandığı için yatırım ve üretim maliyetleri (Kg başına en az 7 USD) yüksek olmaktadır. Bizim ortaya koyduğumuz yeni teknikte sulfatlama prosesi alkollerden başlayarak klorsülfonik asit ve kükürt trioksit kullanmaksızın gerçekleştirilir. Bu yöntemin başarısı oktil alkol, izodesil alkol, dodesil alkol ve setil alkol üzerinde yapılan sentezlerle kanıtlanmıştır (Tablo-1). YENİ PROSESİN TANIMI Yeni prosesin ilk basamağı (Şema-1), dodesil alkolün reaktif ve kataliz varlığında 140 oC da 3-4 saat ısıtıldığı reaktörde gerçekleşir. Oluşan sıvı nötralizasyon ünitesine aktarılır ve nötralizasyonu takiben aynı kapta sıcak etil alkolde çözündürülüp, bir pnömatik sistemle kristalizöre aktarılır. Soğutmayla kristalleşen SDS filtrepresten kurutmaya gönderilir. Süzüntüdeki etil alkol destillenerek alkol tankına geri yollanır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şema-1: SDS üretiminin basitleştirilmiş akış şeması. SONUÇLAR VE KARŞILAŞTIRMA Proses uçucu ve toksik reaktif kullanılmadan yürüdüğü için basınçlı kapların kullanılmasını gerektirmez. Bu nedenle üretim tesisi kolayca temin edilebilecek ekipmanlarla ve düşük yatırım maliyetiyle vücuda getirilebilir. Kullanılan reaktif ve katalizörler, bilinen tekniklerde kullanılanlara göre çok daha ucuz olduğundan üretim maliyeti de düşük olmaktadır. Yaklaşık 3 USD /Kg üretim maliyeti, bilinen tekniklerdeki 7 USD maliyetiyle kıyaslanırsa bu prosesle üretilecek SDS fiyatı düşük olacağından dış pazarda rekabet şansına da sahip olacaktır. Şekil-1: Yeni metodla hazılanmış SDS’nin (a), ve ticari SDS’nin (BASFfarmasötik kalite) proton NMR spektrumu. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu yöntem oldukça saf bir ürün verir. Şekil-1a’da bu prosedürle laboratuar şartlarında elde edilen ürünün (rekristalize edilmemiş) 1 H-NMR spektrumu görülmektedir. Bu spektrumun Şekil-1b de görülen yüksek saflıktaki ticari ürününkiyle tamamen aynı olduğu ortaya çıkmaktadır. Elde edilen ürünün görünümü kar beyazı olup 1H-NMR spektrumu ile birlikte değerlendirildiğinde tekrar kristallendirilmeden bile yeterince yüksek saflıkta olduğu söylenebilir. En önemlisi ürünün izomer ürünler olan segonder alkil sülfatları içermiyor olmasıdır. Bu özellikleri nedeniyle ürün rekristalizasyonla kozmetik ürünlerde kullanılmaya elverişli saflık düzeyinde SDS üretilmesine de elverişlidir. Bu konunun laboratuar çalışmaları tamamlanmış ve üretim şartları belirlenmiş olduğundan bunun için herhangi bir harcama gerekmemektedir. Yapılacak iş bu tekniği endüstriyel üretim boyutlarına taşımaktır. Burada tarif edilen yöntem bilimsel yönüyle de tamamen yeni olduğundan patentlenmeye uygundur. REFERANSLAR 1. F. J. Gohlke, H. Bergerhausen, Soap Chem. Spec. 43(10):47–49, 62, 113, 186 (1967). 2. D. W. Roberts, Org. Process Res. Dev. 2(3):194–202(1998). 3. R Cherniak., E. A. Davidson, J. Biol. Chem239, 2986–2990(1964). 4. E. E. Gilbert, Chem. Rev. 62, 549–589 (1962) 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ELEKTRO ÜRETİM YÖNTEMİ İLE NANOLİF ÜRETİMİ VE NANOLİFLİ YÜZEYLERİN YARA ÖRTÜSÜ OLARAK KULLANIMI * Gökçe COŞKUN ÜSTÜNDAĞ, Esra KARACA * Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, 16059-Görükle, Bursa { gokce_coskun@yahoo.com , ekaraca@uludag.edu.tr } Bu proje, Uludağ Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü’nde, Doç.Dr. Esra KARACA danışmanlığında yürütülmekte olan Gökçe COŞKUN ÜSTÜNDAĞ’a ait “Elektro Üretim Yöntemi İle Biyomedikal Kullanıma Yönelik Nanolif Yüzey Üretimi ve Uygulaması” konulu yüksek lisans tez çalışmasına paralel olarak yürütülmektedir. En etkili ve ekonomik nanolif üretim tekniği olarak akademik çevrelerin oldukça ilgisini çeken elektro üretim düzeneğinin bu proje kapsamında UİB ve TÜBİTAK’ın destekleriyle kurulumu, Bursa’da ve Uludağ Üniversitesinde bir ilk olma özelliği taşımaktadır. Bu projenin amacı elektro üretim yöntemi ile üretilen nanolifli yüzeylerin biyomedikal alanda yara örtüsü olarak performansının değerlendirilmesidir. 1. Nanotekstil Nedir? En az bir boyutu nanometre ölçeğinde olan materyal ve aletlerin tasarımı, sentezi, karakterize edilmesi ve uygulanması ile ilgili mühendislik ve bilim dalıdır. 1 nanometre (nm), 1 metrenin milyarda biridir. Tekstil lifleri söz konusu olduğunda ‘nano’ lif çapını ifade eden bir ölçü birimidir. Tekstilde nanoteknoloji uygulamaları, nanotekstiller olarak adlandırılabilir. 1 µm’den daha düşük çaptaki liflere nanolifler denir. Mikroskop olmaksızın çıplak gözle görülemezler kıyaslaması 2. Elektro Üretim Nedir? Bu yöntem, çözelti ya da eriyik haldeki polimere elektrik alan uygulayarak lif oluşturulması esasına dayanır. Nanolif üretimi için en avantajlı yöntemdir. Çapları birkaç nanometreye kadar inen ultra ince polimer nanolifleri elektro üretim yöntemi ile üretilir. Maliyeti düşük bir yöntemdir. Polimerden doğrudan dokusuz yüzey kumaş elde edilebilmektedir. Lif çaplarının düşük olmasına bağlı olarak daha iyi filtrasyon verimliliği, daha yüksek iletkenlik, yüksek gözeneklilik ve nefes alabilirlik özelliklerine sahip yüzeyler elde edilir. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr Şekil 1. Saç teli-nanolif UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 2. Polimerden doğrudan elde edilmiş ve toplayıcı üzerinden ayrılabilen nanolifli dokusuz yüzey Sıvı polimerin elektriksel olarak yüklenmesi ve topraklanmış bir yüzeyde nano boyutta çaplara sahip liflerin dağınık halde toplanması esasına dayanan elektro üretim yöntemi, ekonomik ve etkili bir nanolif üretim tekniğidir. Elektro üretim yöntemi ile oluşturulan yüzeyler, ultra ince liflere, çok yüksek yüzey alanına ve liflerin rastgele konumlanması nedeni ile yüksek gözenekliliğe sahiptir. Bu eşsiz özellikleri ile electrospun nanolifli yüzeyler, filtre malzemeleri, sensörler, kompozitlerde takviye elemanı gibi endüstriyel kullanım alanlarının yanı sıra, ilaç taşıyıcı sistemler, yapay organlar, yara örtüleri gibi biyomedikal uygulamalarda sağladığı avantajlar nedeni ile önemli bir potansiyele sahiptir. Şekil 3. Elektro üretim prosesi 3. Biz Ne Yapıyoruz? Nanoliflerin en geniş uygulama alanı bulduğu yerlerden biri biyomedikal uygulamalardır. Nanolifli yüzeylerin çok iyi oksijen ve hava geçirgenliği ve enfeksiyon yapıcı bakterilerin geçişini önleyen filtrasyon özelliği, yara örtücüler için oldukça kullanışlı olmasını sağlamaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Kahverengi deniz yosunlarından elde edilen ve doğal bir polisakkarit olarak bilinen alginatın biyo uyumluluk, biyo bozunurluk, hidrofilite ve jelleşme özellikleri, bu malzemenin biyomedikal alanda özellikle yara örtülerinde kullanımını cazip hale getirmektedir. Elektrospun nanolifli yüzeylerin de biyomedikal alandaki kullanım avantajları göz önüne alındığında alginat nanoliflerinin biyomedikal alanda önemli bir kullanım potansiyeline sahip olacağı öngörülmektedir. Bu çalışmada ilk olarak Ocak 2008’de kurulumu tamamlanan elektro üretim ünitesi (Şekil 4) kullanılarak alginat nanolifli yüzeyler üretilmesi, üretilen yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanıma uygun hale getirilmesi ve deney hayvanları üzerinde yapılacak çalışmalarla bu yüzeylerin yara iyileştirme performansının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Şekil 4. U.Ü Tekstil Mühendisliği Laboratuarı’nda kurulan elektro üretim ünitesi Kurulan elektro üretim ünitesinde sodyum alginat (NaAlg) ve polivinilalkol (PVA) polimerleri kullanılarak nanolifli yüzey üretim çalışmaları yapılmıştır. %1’lik sulu NaAlg çözeltisinin, iyi kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip, biyobozunur bir polimer olan PVA’nın %9’luk sulu çözeltisi ile karıştırılmak suretiyle alginatın elektro üretilebilirliği geliştirilmeye çalışılmıştır. 1/0, 1/1, 2/1, 3/1, 1/2 ve 0/1 hacim oranlarındaki PVA / NaAlg karışım çözeltilerinin viskozite, yoğunluk, iletkenlik ve pH değerleri ölçülmüştür. Diğer tüm parametreler sabit tutularak sadece karışım oranları değiştirilen PVA / NaAlg çözeltilerinden elektro üretim yöntemi ile elde edilen nanolifli yüzeyler Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiş ve ortalama lif çapları hesaplanmıştır. 1/0 hacim oranındaki çözeltinin elektro üretiminden düzgün ve homojen nanolifli yüzeyler elde edilmiştir (şekil 5). SEM görüntülerinde, sodyum alginatın oranı arttıkça lif çaplarında düşüş olduğu gözlemlenmiştir. Ancak sodyum alginat içeren tüm numunelerde nanolifler arasında boncuk hataları görülmüş, alginat oranı arttıkça boncuk miktarı da artmıştır (Şekil 6 ve Şekil 7). 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 5. %9 PVA nanolifli yüzeylere ait SEM görüntüleri 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Şekil 6. Hacim oranı 2/1 olan PVA (%9) / Sodyum Alginat (%1) karışımı nanolifli yüzeylere ait SEM fotoğrafları Şekil 7. Hacim oranı 1/2 olan PVA (%9) / Sodyum Alginat (%2) karışımı nanolifli yüzeylere ait SEM fotoğrafları 4. Projenin Mevcut Durumu Yapılan çözelti ölçümleri, üretim denemeleri ve SEM çalışmaları sonucunda optimum üretim parametreleri belirlenen PVA / NaAlg karışımı nanolifli yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanıma uygun hale getirilmeleri için yapılan çalışmalar devam etmektedir. Hem PVA hem de sodyum alginat, suda çözünebilen polimerler olduğundan PVA / Alginat nanolifli yüzeyler suyla temas ettiğinde hemen çözünmekte, bu durum, üretilen yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanımında önemli bir engel teşkil etmektedir. Bu sorunu giderebilmek ve bu yüzeyleri suya dayanıklı hale getirebilmek için çapraz bağlama çalışmaları yapılmaktadır. 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Bu çalışmalar devam ederken projenin bir sonraki aşamasındaki vivo çalışmalarında kullanılacak olan deney hayvanları için Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Deney Hayvanları Yetiştirme Uygulama ve Araştırma Merkezi’ne talepte bulunulmuş, deneylerde kullanılacak 15 adet yeni Zelanda türü 3-4 aylık erkek tavşan beslenmeye alınmıştır. Electrospun alginat nanolifli yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanıma uygun hale getirilmesini amaçlayan aşama başarıyla tamamlandığı takdirde projenin bir sonraki aşaması olan vivo çalışmaları başlayacaktır. U.Ü Tıp Fakültesi ile ortak yürütülecek olan bu aşamada üretilen alginat nanolifli yüzeyler ve klasik alginatlı yara örtüleri, deney hayvanları üzerinde oluşturulacak deepitelize alanlara uygulanarak belirlenen günlerde bu bölgelerden alınan doku örnekleri, U.Ü.Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı Laboratuarı’nda histolojik incelemeye tabi tutulacaktır. Ayrıca, her bir yara örtüsü için iyileşmiş alanların makroskobik olarak ölçümü yapılacak ve yara küçülme yüzdeleri hesaplanarak karşılaştırılacaktır. Projenin bu aşamasında yapılan çalışmalarla, hem elektrospun alginat nanolifli yara örtüsünün yara iyileşmesi üzerine olan etkilerinin incelenmesi, hem de diğer yara örtülerinin yara iyileşmesi üzerine olan etkileriyle karşılaştırılmasının yapılması için gerekli veriler toplanarak, bu veriler projenin son aşamasında uygun bir istatistiksel analiz programı ile değerlendirilecektir. 5. Özgün Değer Yaptığımız literatür taramasında alginat nanolifli yüzeylerin yara örtüsü olarak performansının vivo çalışmaları ile değerlendirildiği herhangi bir çalışmaya henüz rastlanmamıştır. Bu anlamda projemizin vivo aşaması da tamamlandığı takdirde çalışmamız, bu konuda dünyada ilk olma özelliği taşıyacaktır. Kaynaklar [1] Kozanoglu, G.S. (2006) Elektrospinning yöntemi ile nanolif üretim teknolojisi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi. [2] Kataphınan, W. (2004) Electrospinning and potential applications, PhD Thesis, The Graduate Faculty Of The University Of Akron. [3] Lu, J.W., Zhu, Y.L., Guo, Z.X., Hu, P., Yu, J., (2006) Electrospinning of sodium alginate with poly(ethylene oxide), Polymer 47, 8026-8031. [4] www.nanofmgroup.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı PROJE PAZARI PROJE YÜRÜTÜCÜLERİ İLETİŞİM BİLGİLERİ (SOYADA GÖRE SIRALI) ABCÇ Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Gabil ABDULLA Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Batı Kampusü ISPARTA Tel: 0246 211 11 77 - 0 535 278 26 66 Faks: 0246 237 08 59 E-posta: gabil@mmf.sdu.edu.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Mehmet AKALIN Üniversite: Marmara Üniversitesi Fakülte: Teknik Eğitim Fakültesi Bölüm: Tekstil Eğitimi Adres: Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fak.Tekstil Eğitimi Bölümü Göztepe İSTANBUL Tel: 0216 336 57 70 (101-102) Faks: 0216 337 89 87 E-posta: makalin@marmara.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Muhammet AKAYDIN Üniversite: Pamukkale Üniversitesi Yüksekokul: Denizli Meslek Yüksekokulu Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Pamukkale Üniversitesi Denizli Meslek Yüksekokulu Fakülte Cad. 20045 Çamlık DENİZLİ Tel: 0.258 212 37 88 Faks: 0.258 211 80 65 E-posta: akaydin09@hotmail.com Proje Sorumlusu: Kadri AKÇALI Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Batı Kampusü ISPARTA Tel: 0 534 512 87 53 E-posta: k.akcali35@gmail.com - k_akcali@mmf.sdu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Dr. Yüksel ALTINEL Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Tıp Fakültesi Bölüm: Genel Cerrahi Anabilim Dalı Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0 224 246 41 61 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: dryukselaltinel@gmail.com Proje Sorumlusu: Doç Dr. Şule ALTUN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Görükle Kampusü 16059 BURSA Tel: 0 224 294 19 08 E-posta: slaltun54@gmail.com Proje Sorumlusu: Gamze Gül AVCI Kurum: TÜBİTAK- MAM (Marmara Araştırma Merkezi) Adres: TÜBİTAK- MAM PK:21 41470 Gebze KOCAELİ Tel: 0 262 677 30 13 Faks: 0 262 641 23 09 E-posta: gamze.avci@mam.gov.tr Proje Sorumlusu: Harun AVCI Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Batı Kampusü ISPARTA Tel: 0 506 702 37 53 Faks: 0 246 211 11 80 E-posta: harunavci37@gmail.com Proje Sorumlusu: Nurcan AYDIN Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: nurcan.aydin@tubitak.gov.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Osman BABAARSLAN Üniversite: Çukurova Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 01330 Balcalı/ADANA Tel : (322) 3386528 veya (322) 3386084-2057 Faks : (322) 3386126 E-posta: teksob@cu.edu.tr Proje Sorumlusu: Evren Çağlım BAYRAMOĞLU Kurum: TÜBİTAK- MAM (Marmara Araştırma Merkezi) Adres: TÜBİTAK Gebze Yerleşkesi Marmara Araştırma Merkezi Anibal Cad. P.K.21 41470 Gebze / KOCAELİ Tel: 0 262 677 30 96 Faks: 0 262 641 23 09 E-posta: Evren.Bayramoglu@mam.gov.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Niyazi BIÇAK Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Fen Edebiyat Fakültesi Bölüm: Kimya Bölümü Adres: Gümüşsuyu, Taksim, İSTANBUL Tel: 0212 285 32 61 Faks: 0212 285 63 86 E-posta: bicak@itu.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Neşe Yaşar ÇEĞİNDİR Üniversite: Gazi Üniversitesi Fakülte: Meslek Eğitim Fakültesi Bölüm: Giyim Endüstrisi ve Moda Tasarımı Eğitimi Bölümü Adres: Gazi Üni. Meslek Eğitim Fakültesi Muammer Yaşar Bostancı Cad. No:15 065000 Beşevler ANKARA Tel: : 0 312 212 64 60 / 102 Faks: 0 312 212 36 40 E-posta: cegindir@gazi.edu.tr Proje Sorumlusu: Arş. Gör. Halil İbrahim ÇELİK Üniversite: Gaziantep Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Üniversite Bulvarı P.K. 27310 Şehitkamil, GAZİANTEP Tel: 0342 317 27 14 Faks: 0342 317 27 06 E-posta: hcelik@gantep.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Suat ÇETİNER Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Fen Edebiyat Fakültesi Bölüm: Kimya Bölümü Adres: Atakent Mah. Halkalı 2. Etap TK, B:101 D:34 K.Çekmece-İSTANBUL Tel: 0 506 4084178 E-posta: suatcetiner@yahoo.com Proje Sorumlusu: Dr. M. Akif ÇİMENOĞLU Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: akif.cimenoglu@tubitak.gov.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı DEFG Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Mehmet DAYIK Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Süleyman Demirel Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Batı Kampusü ISPARTA Tel: 0 246 211 11 78 Faks: 0 246 211 11 80 E-posta: dayik@mmf.sdu.edu.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Ali DEMİR Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: İnönü Caddesi, No: 87, Gümüşsuyu, Taksim-Beyoğlu, 34437 İSTANBUL Tel: 0212 245 03 60 Faks: 0212 245 03 60 E-posta: ademir@itu.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Gündör DURUR Üniversite: Pamukkale Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Pamukkale Üniversitesi Müh. Fak. Tekstil Müh. Böl. Kınıklı DENİZLİ Tel: 0 258 296 31 17 Faks: 0 258 296 32 62 E-posta: gdurur@pau.edu.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Nilüfer ERDEM Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: DEÜ Müh. Fak. Tekstil Müh. Bölümü Tınaztepe Buca 35160 İZMİR Tel: 0 232 412 77 30 Faks: 0 232 412 77 50 E-posta: nilufer.erdem@deu.edu.tr Proje Sorumlusu: Ramazan ERDEM Kurum: İstanbul Tekstil ve Hazır Giyim Araştırma ve Geliştirme Merkezi Adres: Dış Ticaret Kompleksi AB Proje Ofisi B Blok Kat 6 Çobanceşme Yenibosna İSTANBUL Tel: 0212 454 01 36 Faks: 0212 454 02 77 E-posta: ramazane@itkib.org.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Dr. Ümit Halis ERDOĞAN Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: DEÜ Müh. Fak. Tekstil Müh. Bölümü Tınaztepe Buca 35160 İZMİR Tel: 0 232 412 77 01 Faks: 0 232 412 77 50 E-posta: umit.erdogan@deu.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Hüseyin Aksel EREN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üni. Müh. Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü BURSA Tel: : 0 224 294 20 55 Faks: 0 224 294 19 03 E-posta: aksel@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Recep EREN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Görükle 16059 BURSA Tel: 0224 294 20 42 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: erecep@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Semiha EREN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Yüksekokul: Orhangazi Meslek Yüksekokulu Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Tozkoparan Cd. Sanayi Sk. PTT Karşısı Orhangazi BURSA Tel: 0224 573 98 62 Faks: 0224 573 98 63 E-posta: semihaeren@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Remzi GEMCİ Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: KSÜ Müh.-Mim. Fak. Tekstil mühendisliği Avşar Yerleşkesi KAHRAMANMARAŞ Tel: 0 344 219 12 69 Faks: 0 344 219 10 52 E-posta: rgemci@ksu.edu.tr, rgemci@hotmail.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Cem GÜNEŞOĞLU Üniversite: Gaziantep Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Adres: Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 27310 Şehitkamil GAZİANTEP Tel: 0 342 317 27 16 Faks: 0 342 317 27 06 E-posta: gunesoglu@gantep.edu.tr Proje Sorumlusu: Funda GÖKSEL Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: funda.goksel@tubitak.gov.tr Proje Sorumlusu: Esra GÖKSU Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0505 376 55 51 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: esratextile@gmail.com Proje Sorumlusu: Gamze GÜLŞEN Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi 46100 KAHRAMANMARAŞ Tel: 0 344 219 14 51 - 1451 E-posta: gamzegulsen@ksu.edu.tr ; gulsenn_g@hotmail.com Proje Sorumlusu: Öğ.Gör.Dr. Sinem GÜNEŞOĞLU Üniversite:Gaziantep Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Gaziantep Üniversitesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 27310 GAZİANTEP Tel: 0 342 317 27 15 Faks: 0 342 317 27 06 E-posta: sinem@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı HIİJ Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Numan HODA Üniversite: Akdeniz Üniversitesi Fakülte: Fen Edebiyat Fakültesi Bölüm: Kimya Bölümü Adres: Akdeniz Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü 07058 ANTALYA Tel: 0 242 310 23 01 Faks: 0 242 227 89 11 E-posta: nhoda@akdeniz.edu.tr Proje Sorumlusu: Rustam HOJİYEV Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0505 775 98 97 Faks: 0224 294 1903 E-posta: rustamhodjiyev@gmail.com Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Yüksel İKİZ Üniversite: Pamukkale Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Bölümü Kınıklı DENİZLİ Faks: 0 258 296 32 62 E-posta: yikiz@pau.edu.tr Proje Sorumlusu: Öğr. Gör. İlhami İLHAN Üniversite: Çukurova Üniversitesi Yüksekokul: Adana Meslek Yüksek Okulu Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Çukurova Üniversitesi Adana Meslek Yüksekokulu 01160 Beyazevler ADANA Tel: 0 322 2264160 / 158 Faks: 0 322 2264149 E-posta: iilhan@cu.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı KLMN Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Fatma KALAOĞLU Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Gümüşsuyu, Taksim, İSTANBUL Tel: 0212 293 13 00 /2429 Faks: 0212 249 17 67 E-posta: kalaoglu@itu.edu.tr Proje Sorumlusu: Arş. Gör. Nazan AVCIOĞLU KALEBEK Üniversite: Çukurova Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Çukurova Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 01330 Balcalı ADANA Tel: 0 322 338 60 84 / 2951 (139) Faks: 0 322 338 61 26 E-posta: navcioglu@cu.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Mehmet KANIK Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Görükle 16059 BURSA Tel: 0224 294 20 50 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: mekanik@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Mehmet KARAHAN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Yüksekokul: Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Görükle Kampüsü BURSA Tel: 0 224 294 23 67 Faks: 0 224 294 23 03 E-posta: mkarahan@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Öğr. Gör. Nevin KARAHAN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Yüksekokul: Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu Bölüm: Tekstil Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Görükle Kampüsü BURSA Tel: 0 224 294 23 51 Faks: 0 224 294 23 03 E-posta: nkarahan@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Hale KARAKAŞ Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: İTÜ Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü Gümüşsuyu, Taksim, İSTANBUL Tel: 0212 293 13 00 /2715 Faks: 0212 249 17 67 E-posta: karakashal@itu.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Yasemin KAVUŞTURAN Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Görükle Kampusü 16059 BURSA Tel: 0 224 294 20 54 Faks: 0 224 294 19 03 E-posta: kyasemin@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Aylin KAYA Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: aylin.kaya@tubitak.gov.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. E. Dilara KOÇAK Üniversite: Marmara Üniversitesi Fakülte: Teknik Eğitim Fakültesi Bölüm: Tekstil Eğitimi Bölümü Adres: Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Tekstil Eğitimi Bölümü Göztepe İSTANBUL Tel: 0 216 336 57 70 / 419 Faks: 0 216 349 61 11 E-posta: dkocak@marmara.edu.tr Proje Sorumlusu: A. Melek KÖSTEM Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: melek.kostem@tubitak.gov.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Eldar MUSA Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Elektronik Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi. Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Görükle BURSA Tel: 0224 294 20 15 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: eldar@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı OÖPR Proje Sorumlusu: Fatih ORUÇ Kurum: NANO FMG Danışmanlık Araştırma Geliştirme Tekstil Makina Sanayi Tic.Ltd.Şti. Adres: İTÜ Makina Fakültesi Gümüşsuyu Kampüsü, Taksim, Beyoğlu, İSTANBUL Tel: 0212 293 13 00-2534 E-posta: orucfa@gmail.com Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Levent ÖNAL Üniversite: Erciyes Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Erciyes Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü 38039 KAYSERİ Tel: 0 352 4374937 dahili32877 Faks: 0 352 4375784 E-posta: lonal@erciyes.edu.tr Proje Sorumlusu: Selen ÖNDER/ İTA Hazır Giyim Departman Sorumlusu Kurum: İTKİB Destek A.Ş. Adres: Çobançeşme Mevkii Sanayi Cad. Dış Ticaret Kompleksi B Blok 6. Kat AB Proje Ofisi Yenibosna/İstanbul Tel: 0 212 454 02 43 Faks: 0 212 454 02 77 E Posta: seleno@itkib.org.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Hüseyin Gazi ÖRTLEK Üniversite: Erciyes Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Erciyes Üni. Müh. Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü 38039 KAYSERİ Tel: : 0 352 437 49 37 (32878) Faks: 0 352 437 57 84 E-posta: ortlekh@erciyes.edu.tr Proje Sorumlusu: Uğur ÖZÇAĞATAY Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: ugur.ozcagatay@tubitak.gov.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Halil ÖZGÜÇ Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Tıp Fakültesi Bölüm: Genel Cerrahi Anabilim Dalı Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0224 295 20 40 Faks : 0224 442 83 98 E-posta: ozguch@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Nurdan PAZARLIOĞLU Üniversite: Ege Üniversitesi Fakülte: Fen Fakültesi Bölüm: Biyokimya Bölümü Adres: Ege Üniv. Fen Fak. Biyokimya Bölümü-Biyoteknoloji 35100 BornovaİZMİR Tel: 0 232 343 86 24, 0232 388 40 00/2396 Faks: 0232 343 8624 E-posta: nurdan.pazarlioglu@ege.edu.tr; nurdan.pazarlioglu@gmail.com 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı SŞTU Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Nejat Yıldırım SARI Üniversite: Kocaeli Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Makina Mühendisliği Bölümü Adres: Kocaeli Üni. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Eski Gölcük Yolu Üzeri İzmit KOCAELİ Tel: : 0 262 335 11 48 (1192) Faks: 0 262 335 28 12 E-posta: nsari@kocaeli.edu.tr Proje Sorumlusu: Doç. Dr. A. Merih SARIIŞIK Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: DEÜ Tekstil Mühendisliği Bölümü Tınaztepe Yerleşkesi Buca İZMİR Tel: 0 232 412 77 31 Faks: 0 232 412 77 50 E-posta: merih.sariisik@deu.edu.tr Proje Sorumlusu: Fatih SUVARİ Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0224 294 20 63 Faks: 0224 294 19 03 E-posta: suvari@uludag.edu.tr Proje Sorumlusu: Araş. Gör. Serkan TEZEL Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Görükle Kampusü 16059 BURSA Tel: 0 224 294 20 68 Faks: 0 224 294 19 03 E-posta: serkantezel@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Olcay TOK Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Görükle BURSA 16059 Tel: 0535 247 92 42 Faks: 0224 243 18 80 E-posta: olcay.tok@zorlu.com ; olcay_tok@yahoo.com Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Yıldıray TURHAN Üniversite: Pamukkale Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Bölümü Kınıklı DENİZLİ Tel: 0 258 296 31 17 Faks: 0 258 296 32 62 E-posta: yturhan@pau.edu.tr Proje Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Mustafa TUTAK Üniversite: Erciyes Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Erciyes Üni. Müh. Fak. Tekstil Mühendisliği Bölümü 38039 KAYSERİ Tel: : 0 352 437 49 37 (32876) Faks: 0 352 437 57 84 E-posta: mtutak@erciyes.edu.tr Proje Sorumlusu: Nilgün TÜLÜ / İTA Tekstil Departman Sorumlusu Kurum: İTKİB Destek A.Ş. Adres: Çobançeşme Mevkii Sanayi Cad. Dış Ticaret Kompleksi B Blok 6. Kat AB Proje Ofisi Yenibosna/İstanbul Tel: 0 212 454 06 58 Faks: 0 212 454 02 77 E Posta: nilgunt@itkib.org.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı Proje Sorumlusu: Doç. Dr. Nuray UÇAR Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi Fakülte: Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bolumu Adres: İTÜ Tekstil Teknolojileri ve Tasarımı Fakültesi Gümüşsuyu Taksim İSTANBUL Tel: 0212 293 13 00 (2712) Faks: 0212 249 17 67 E-posta: ucarnuray@gmail.com ; ucarnu@itu.edu.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Yusuf ULCAY Üniversite: Uludağ Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Görükle Kampusü 16059 BURSA Tel: 0 224 294 20 45 Faks: 0 224 294 19 03 E-posta: ulcay@uludag.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr UİB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe AR-GE Proje Pazarı ÜVYZ Proje Sorumlusu: Arş. Gör. Deniz VURUŞKAN Üniversite: Çukurova Üniversitesi Fakülte: Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Bölüm: Tekstil Mühendisliği Bölümü Adres: Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü 01330 Balcalı ADANA Tel: 0 322 3386084 / 2951 Faks: 0 322 3386126 E-posta: vuruskan@cu.edu.tr Proje Sorumlusu: F. Filiz YILDIRIM Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: filiz.yildirim@tubitak.gov.tr Proje Sorumlusu: Dr. Kenan YILDIRIM Kurum: TÜBİTAK- BUTAL (Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı) Adres: Gaziakdemir Mah. Merinos Cad. No: 11, PK:16190 Osmangazi BURSA Tel: 0 224 233 94 40 Faks: 0224 233 94 45 E-posta: kenan.yildirim@tubitak.gov.tr Proje Sorumlusu: Prof. Dr. Muharrem YILMAZ Üniversite: Kocaeli Üniversitesi Fakülte: Mühendislik Fakültesi Bölüm: Metalurji Mühendisliği Bölümü Adres: Kocaeli Üni. Müh. Fak. Metalurji Mühendisliği Bölümü Eski Gölcük Yolu Üzeri İzmit KOCAELİ Tel: : 0 262 335 11 48 Faks: 0 262 335 28 12 E-posta: myilaz@kocaeli.edu.tr Proje Sorumlusu: Arş. Gör. Metin YÜKSEK Üniversite: Marmara Üniversitesi Fakülte: Teknik Eğitim Fakültesi Bölüm: Tekstil Eğitimi Bölümü Adres: Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Tekstil Eğitimi Bölümü Göztepe İSTANBUL Tel: 0 216 336 57 70 / 4105 Faks: 0 216 349 61 11 E-posta: myuksek@marmara.edu.tr 19 Şubat 2009, Bursa www.uib.org.tr