Yazar
Ekber, Bakan
Basım Tarihi
2016-09
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
ce461909-79b2-49f2-b680-be2fcabfb85c
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2016-09
Örnek Metin
Bu tez, doğal özlerin kapsüllenmesi ve kumaş yüzeylerine uygulanması yoluyla kene itici özelliğe sahip akıllı tekstil üretimine odaklanmaktadır. Kene kaynaklı ensefalit (TBE), merkezi sinir sistemini etkileyen, insan viral bulaşıcı bir hastalıktır. Avrupa'daki TBE vakaları son birkaç on yılda istikrarlı bir şekilde arttı. Hastalık çoğunlukla menenjit (beyni ve omuriliği çevreleyen zarın iltihabı), ensefalit (beynin iltihabı) veya meningoensefalit (hem beyin hem de meninkslerin iltihabı) olarak kendini gösterir. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre TBE hastalarının %35-58'i çeşitli kognitif veya nöropsikiyatrik şikayetler, denge bozuklukları, baş ağrısı, disfazi, işitme bozuklukları, omurilik felci gibi uzun süreli nörolojik sorunlar yaşamakta ve %2'si bu hastalıktan ölmektedir. Hijyenik giysilere ve aktif giyime yönelik tüketici talebi, kene önleyici ve antimikrobiyal tekstil ürünleri için önemli bir pazar yaratmıştır. Bu nedenle, bu ölümcül böceklerin ısırma riskini önleyebilecek veya en aza indirebilecek ve dolayısıyla insan sağlığının iyileştirilmesine katkıda bulunabilecek yeni koruyucu yöntemlerin ve/veya ürünlerin bulunmasına acil ihtiyaç duyulmaktadır. Uzun ömürlü koku ve cilt yumuşatıcılar, antibiyotik gibi tıbbi uygulamalar ve tıbbi tekstiller için antimikrobiyal ajanlar gibi yenilikçi tekstil ürünleri sürekli olarak geliştirilmekte ve pazara sunulmaktadır. Bunlar, giyim üreticilerinin rekabet güçlerini artırmak, pazar dinamiklerini geliştirmek ve sektörün ekonomik büyümesini sağlamak amacıyla tekstile değer katmak amacıyla kaynakları kullandığı uygulamalardan bazılarıdır. Bu tez çalışmasında, biyoaktif yağları kapsülleyen nano-mikro kapsüllerle süslenmiş tekstiller, kene kaynaklı hastalıkların tedavisi ve/veya yayılmasını önlemek için kene önleyici özellikleri açısından geliştirilmiş ve incelenmiştir. Kapsülleme teknikleri, belirli bir amaca yönelik olarak kontrollü koşullar altında iç çekirdekten salınacak küçük sıvı kapları görevi gören mikrokapsüllerden yararlanır. Diblok kopolimer: polietilen glikol-polikaprolakton (PEG-b-PCL) kabuğu ile kapsüllenmiş çekirdek bileşen olarak okaliptüs yağı içeren boş nano kapsüller ve kapsüller, solvent buharlaştırma tekniği kullanılarak hazırlandı. PEG-b-PCL biyolojik olarak parçalanabilen bir polimerdir ve toksik olmayan yapısı, bozunana kadar iyi mekanik bütünlüğü koruyabilme yeteneği ve kontrollü bozunma hızları sağlayabilmesi nedeniyle kullanılmıştır. Geliştirilen kapsüller yüzey morfolojisi, boyutu, boyut dağılımı, yüzey yükü ve kontrollü salınımına göre karakterize edildi. Laboratuarda sentezlenen kapsüller ve ticari olarak temin edilebilen poliüri bazlı kapsüller, kene kovuculuğu için seçilen tekstile uygulanmıştır. Kapsüllerin tutturulması yoluyla kene iticiliğini sistematik olarak incelemek için, başlangıçta tekstil özellikleri kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. En uygun tekstilin belirlenmesi için ilk aşamada beş farklı tekstil örneği üzerinde çalışıldı. İncelenen tekstil ürünleri (i) %100 karde pamuk, (ii) %100 penye pamuk, (iii) %100 polyester, (iv) %100 viskon ve (v) %100 tenceldir. Etkileşim kuvvetlerinin temel anlayışına dayanarak, hidrofobikliğin, hidrofobik-hidrofobik etkileşimler nedeniyle kapsüllerin tekstil yüzeylerine tutunmasını artırmaya yardımcı olması gerektiğine inanılmaktadır. İkinci bir mekanizma olarak, tekstilin yüzey yükünü ve karşı taraftaki kapsülleri ayarlayarak elektrostatik çekime de odaklandık. Pamuk, polyester ve bunların karışımları, geniş bulunabilirlikleri ve bu projenin de odak noktası olan spor kıyafetlerde kullanımları nedeniyle ileriki çalışmalar için seçilmiştir. Ek olarak bu kumaşlar, su itici apre çözeltisinde işlemden geçirildikten sonra DI su ile hidrofobik doğayı gösteren 123,38° + 3,91° (pamuk) ve 121° + 5,83° (polyester) gibi nispeten daha yüksek temas açılarına sahiptir. İkinci aşamada, en iyi tekstil bileşimini ve terbiye çözeltisindeki silikon konsantrasyonunu belirlemek için bir deney tasarımı (DoE) gerçekleştirildi. DoE, tekstil numunelerine maksimum mikro/nano kapsül yapışmasını sağlamak amacıyla optimum yüzey özelliklerinin tasarımı için yapılması gereken 13 testi ortaya çıkardı. DoE'deki yanıtların optimizasyonu, daha fazla miktarda pozitif yüklü silikonun adsorbe edilmesini sağlamak için daha yüksek hidrofobikliğe ve daha yüksek negatif yüzey yüküne odaklandı. Optimizasyon, kapsül bağlanmasını en üst düzeye çıkarmak için bitirme çözümünde daha yüksek silikon içeriğiyle işlenmiş %100 pamuklu kumaşın daha fazla tercih edilmesine yol açtı. Ancak spor kıyafetlere uygun %65 pamuk ve %35 polyester karışımı seçilmiştir. Ancak üst yüzeyine pamuk liflerinin, alt yüzeyine ise polyester liflerinin dokunmasıyla hazırlanmıştır. Bu dokuma stili fikri, kapsülleri deforme edebilecek ütüleme ihtiyacını azaltırken, tekstilin kapsül bağlama kabiliyetini en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur. Seçilen tekstil, okaliptüs yağı yüklü hazırlanan nano-mikro kapsüller ile pamuk tarafına püskürtüldü ve işlendi. Kapsüllerin tekstile bağlanması, tekstilin püskürtme öncesi ve sonrası ağırlığındaki değişiklikle incelenmiştir. Ağırlık farkından elde edilen kapsül bağlama sonuçları, tekstil bileşimi ve bitirme çözeltisindeki silikon konsantrasyonunun belirli bir kombinasyonu için DoE çalışmasından elde edilen tahmin edilen kapsül bağlama sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir. Özetle, bu çalışmada kene iticiliği için kapsül bağlanma kabiliyetini en üst düzeye çıkarmak amacıyla optimal bir tekstil bileşimi ve dokuma stili belirlendi. Kapsüllerin hidrofobik ve elektrostatik yapısı ile tekstil yüzeyi arasında iyi bir korelasyon olduğu gözlendi. Kene-Kaynaklı Ensefalitin (KKE), merkezi sinir sisteminin içine alan, üyelerinde bulunan bir viral hastalık hastalığıdır. KKE vakalarının son birkaç yüzyılda Avrupa'da yaygın olduğu görüldü. Hastalık, çoğu menenjit (beyin ve omuriliği saran zarin akıntısı), ensefalit (beyin cinselliği) veya meningoensefalit (beyin cinsel organı ve menenjit) olarak ortaya çıkar. Dünya Sağlık Örgütüne göre KKE hastalarının %35-58'i, çeşitli zihinsel ve nöropsikiyatrik şikâyetleri, denge kaybı, baş ağrısı, disfazi, duyma bozuklukları ve omurilik felci gibi uzun dönemli tedavi sorunlarıyla karşılaşılmakta ve hastaların %2'si hastalıktan dolayı ölmektedir. Hijyenik kıyafet ve spor giyimin yüksek müşteri talebi, anti-kene ve anti-mikrobiyal ürünler için önemli bir pazar oluşturulmuştur. Bu sayede insan sağlığının bozulmaları, bozulma ısırmalarının risklerini minimuma indirecek, özgün koruyucu yöntemler ve/veya ürünler üretme acil bir ihtiyaç haline geldi. kalıcı kokular ve cilt yumuşatıcıları, antibiyotikler gibi tıbbi uygulamalar ve tıbbi tekstiller için anti-mikrobiyal ajanlar gibi dayanıklı tekstil ürünleri sürekli olarak üretilmekte ve geliştirilmektedir. Bu gibi uygulamalar, kıyafet üreticisi tarafından, rekabetçi rekabeti sağlamak, pazar dinamiklerini geliştirmek ve sanayinin ekonomik olarak ayakta kalabilmek için kullanılmaktadır. Bu tez çalışması, kene-kaynaklı ensefalitin çiçek tedavisinin desteklenmesi ve/veya bozulmasının engellenmesi için, biyoaktif yağların kapsülleme yöntemiyle, nano-mikro kapsüller halinde tekstillere dayalı olarak çalıştırılmış ve çalıştırılmıştır. Kapsülleme teknolojisinde kapsüller kontrollü kullanım, iç dolgusundaki sıvıyı (belirli bir amaca hizmet etmesi için) serbest bırakan küçük konteynerler olarak kullanır. Boş nano-kapsüller ve taşıyıcı madde olarak okaliptüs yağı içeren kapsüller, diblok kopolimer (polietilen glikol-polikaprolakton PEG-b-PCL) kapsüllenmiş ve çözücü buharlaştırma yöntemi ile hazırlanmıştır. PEG-b-PCL ayrılabilir bir polimerdir ve toksik olmayan parçalanma, parçalanabilena kadar mekanik bütünlüğü sağlama özelliği ve kontrollü oranlarda parçalanma özellikleri nedeniyle kullanılmaktadır. Geliştirilmiş kapsüller, yüzey biçimlerine, boyutlarına, boyut dağılımlarına, yüzey gerilimi ve kontrollü salimlerine göre kalınlıkları belirlenmişlerdir. Laboratuvarda sentezlenmiş kapsüller ve ticari olarak bulunabilen poliüre bazlı kapsüller, kene kovuculuğu test etmek için, belirlenmiş tekstiller üzerine hazırlanmıştır. Kapsülleme yöntemiyle kene kovuculuğu sistemik bir şekilde çalışabilmek için, ilk öncelerin temel özelliklerinin üzerine ulaşılabilir. İlk olarak, en uygun tekstili bulabilmek için, beş farklı tekstil örneği mevcuttur. Üzerinde çalışılan tekstiller şöyledir; (i) %100 taraklanmış pamuk, (ii) %100 penye, (iii) %100 polyester, (iv) %100 viskoz ve (v) %100 çekme. Temel iletişim gücü anlayışına göre, hidrofobik-hidrofobik iletişimi sayesinde, hidrofobikliğin, kapsüllerin tekstil üzerine büyümelerini ya da yardım dağıtımını sağlar. İkinci bir mekanizma olarak, tekstilin ve kapsüllerin yüzey yüklerini genişleterek, elektrostatik etkileşim üzerine yoğunlaştırılmıştır. İlerleyen çalışmalar için pamuk, polyester ve karışımları, dengeli bir odak noktası olan, spor giyimlerindeki yaygın kullanımları nedeniyle düşünülmüştür. Ayrıca bu kumaşların daha yüksek kontak açıları, 123.38 3.91 (pamuk) ve 121 5.83 (polyester), su itici çözümlemesi işlendikten sonra, kumaşların damıtılmış suya hidrofobik özellikleri belirtilerek işaretlenir. İkinci aşamada ise uygun tekstil birleştirme ve çözme solüsyonundaki uygun silikon miktarı bulabilmek için bir deney tasarımı yürütülmüştür. Deney tasarımı, mikro/nano-kapsüllerin tekstil örneklerine yapışmalarını maksimuma çıkarabilecek optimum yüzey özellikleri için 13 adet test çıkarılmıştır. Deney tasarımının, konfigürasyonu için yüksek hidrofibiklik ve yüksek negatif yüzey gerilimi planlanmıştır. Optimizasyon sonucu, kapsüllerin maksimum aralıkları için, %100 pamuklu kumaşı ve bitirme çözeltisinde yüksek silikon oranı daha optimaldir. Buna rağmen spor giyime uygun olmasına rağmen %65 pamuk ve %35 polyesterin birleşimi tercih edilmiş, yine de kumaş, pamuk ipliklerinin polyester iplikleri üzerine dokunmasıyla hazırlanmıştır. Dokuma, tekstilin kapsüllere tutunma yetilerini arttırırken, kapsüllere zarar verebilir, ütülenmeleri azaltılmıştır. Seçilen tekstil, hazırlanmış olan, okaliptüs yağı içeren, nano-mikro kapsüllerle pamuklu parçalar spreyle uygulanarak kaplanmıştır. Kapsüllerin tekstile dayanmaları, tekstillerin, spreylemeden önce ve sonraki ağırlıklarına bakılarak analiz edilmiştir. Ağırlık farkıyla ortaya çıkan kapsül tutmayı sürdürme deney analizleri ile kaydedilen koşullarla uyumlu koşullar. Özetle, bu sonuçların sonucu, kene kovuculuğu için kapsüllerin tutunmasını maksimuma çıkaracak optimum tekstil birleştirme ve dokuma stili belirlenmiş, kapsüllerin ve tekstil yüzeylerinin, hidrofobik ve elektrostatik stres kaplamalarının meydana geldiği gözlemlenmiştir.
