Solvent Ve Halojen İçermeyen Amino Asit Bazlı Bor-Azot-Fosfor İçeren Alev Geciktirici Sentezi Ve Pamuklu Kumaşlara Uygulanabilirliği


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜLŞAH ÖZÇELİK

Danışman: Göksel Özkan

Özet:

Pamuklu kumaşlar, rahatlık, yumuşaklık, biyo-uyumluluk ve nefes alabilirlik özellikleri nedeniyle döşemelik, giyim ve endüstriyel uygulamalarda yaygın kullanılmaktadır. Ancak pamuk doğası gereği oldukça yanabilen bir elyaftır. Bu nedenle pamuğa alev geciktirici özellik kazandırmak amacıyla birçok çalışma yapılmaktadır. Geleneksel olarak kullanılan çoğu alev geciktiriciler, insan sağlığı ve çevre için olumsuz etkilere sahiptir ve çoğunun kullanımı kısıtlanmaya başlanmıştır. Bu yüzden çevre dostu, toksik olmayan, formaldehit salınımı yapmayan ve halojen içermeyen yeni nesil kalıcı alev geciktiricilere yönelim artmıştır. Bu çalışmada; fosfor-bor-azot elementlerini içeren, halojen ve formaldehit içermeyen çevre dostu amino asit (L-aspartik asit) bazlı sinerjik alev geciktirici ürün sentezleme çalışmaları yapılmış ve farklı koşullarda pamuklu kumaşlara uygulanmıştır. İşlem görmüş kumaşların alev geciktirici özelliği limit oksijen indeksi (LOI) ve dikey yanma testi ile belirlenmiştir. Alev geciktirici yapısı ve işlem görmüş kumaşların modifikasyonu Fourier Dönüşümü Kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve X-Işını Fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, 180g/L alev geciktirici ürün ile muamele edilen ve iki kez fiksleme döngüsü yapılmış kumaşın LOI değeri %17’den %42’ye yükselmiş ve 15 yıkama döngüsüne maruz bırakılan kumaşın LOI değeri %38 bulunmuştur. Yıkama işleminden sonra, selüloz ve alev geciktiricinin reaktif grupları arasında oluşan bağlar nedeniyle işlem görmüş kumaşın alev geciktirici özelliğinde çok az değişiklik olmuştur. Dikey yanma testinde kontrol numunesinde tamamen yanma gözlenirken, 180g/L alev geciktirici konsantrasyona sahip kumaşta alevli ve içten yanma gözlenmemiş olup kömür uzunluğu 10 mm olarak elde edilmiştir.15 yıkama döngüsüne maruz kalan numunede ise kömür uzunluğu artmıştır. XPS analizi ile kontrol numunesinde olan C, O piklerine ek olarak işlem görmüş kumaşlarda alev geciktiricinin eklenmesinden gelen 192 eV, 401 eV ve 136 eV bağlanma enerjilerinde sırasıyla B1s, N1s, P2p elementlerine ait pikler görülmüştür. Ayrıca XPS analizi ile pik tanımlaması yapılmış ve alev geciktirici ile kumaş arasında P-O-C ve C-O-C bağlarının oluştuğu görülmüştür. 15 yıkama döngüsü uygulanan kumaşın XPS analizi ile yapıda B, N, P elementlerinin az miktarda yapıdan uzaklaştığı görülmüştür. Sonuç olarak fosfor-bor-azot elementlerini içeren amino asit temelli alev geciktirici ürün ile muamele edilmiş pamuklu kumaşın, alev geciktirici ve yıkamaya dayanıklılık özelliklerinde iyileşme olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Amino asit temelli alev geciktiriciler, pamuklu kumaş, fitik asit, fosfor-bor-azot sinerji