Ozonun polilaktik asit (PLA) liflerine etkisi ve pla terbiyesinde ozon kullanımı

Abstract

Bu çalışmada yeni ve ekolojik bir lif olan PLA (polilaktik asit) liflerinin terbiyesinde ozon kullanımının araştırılması ve terbiye işlemlerinin de ekolojik hale getirilmesi amaçlanmıştır.Polilaktik asit (PLA) %100 yenilenebilir kaynaklardan elde edilebilen çevre dostu olan bir alifatik polyesterdir. PLA [(C3H4O2)n] doğal kaynaklardan (mısır, şeker pancarı, buğday, biyopolimerler vs.) elde edilerek eriyikten lif çekme yöntemiyle üretilen ilk lif olma özelliğini taşımaktadır. PLA ekolojik avantajlarla çok iyi teknik performansı bünyesinde barındıran bir tekstil lifidir. PLA lifi yüksek mukavemete sahiptir ve diğer sentetik liflerle de benzer özellikler gösterir.PLA iyi bir lif özelliği taşımasının yanında çevre dostu bir lif oluşu ve mevcut endüstriyel makinelerle ve araçlarla işlenebilme kabiliyeti sebebiyle; tekstil, plastik ve paketleme alanlarında ticari olarak giderek artan ilgi görmektedir.Ozon, oksijenin 3 atom içeren bir allotropu olup 2,07 V'luk oksidasyon potansiyeline sahiptir. Ozonun 20 °C'daki yarı ömrü suda 20 dakika, havada ise 3 gündür. Ozonun sudaki çözünürlüğü ozon konsantrasyonu ve sıcaklık ile doğru orantılı olarak değişmektedir. Ozon gazı endüstriyel ölçekte ozon jeneratörlerinde üretilir. Ozon jeneratörlerinin yerli ve yabancı birçok üreticisi ve birçok modeli ticari olarak mevcuttur. Ozon gazı endüstriyel olarak; su ve meşrubat şişelemede, gıda endüstrisinde dezenfeksiyon amaçlı, su dezenfeksiyonunda ve atık su arıtımında kullanılmaktadır.Tekstil boyama atık sularının ozonlama ile renk giderimi üzerine birçok bilimsel çalışma mevcuttur. Bunun yanında son yıllarda ozonun terbiyede kullanımı üzerine giderek artan sayıda çalışmalar yapılmaktadır. Ozon kullanımıyla pamuğun ağartılması, polyesterin boyama sonrası ard temizlenmesi, yünde çekmezlik, denim terbiyesi ve çeşitli liflerin terbiyesi gibi alanlarda yayınlar ve patentler mevcuttur. Tekstil terbiyesinde ozon kullanımının avantajları; ozon soğukta (oda sıcaklığında) etkin olduğu için terbiye proses suyunu ısıtma gerekliliği olmaması sonucu enerji tasarrufu, ozonlama her pH değerinde etkin olduğu için terbiye proses suyunun pH ayarlamasını gerektirmemesi ve ozonun diğer klasik kimyasalları ikame etmesi sonucu kimyasal madde tasarrufu, ozon kendiliğinden oksijene dekompoze olduğu için (3O2 ?2O3?3O2) çevre dostu üretim ve ozonlamanın boyama banyosunda yapılması durumunda su tasarrufu ve atık yükünde azalmadır.Çalışma kapsamında ilk olarak ozonla muamelenin PLA'nın beyazlık, mukavemet, hidrofilite, yüzey özellikleri ve eğilme rijitliği üzerine etkisi belirlenmiştir. İkinci olarak PLA liflerine boyama sonrası uygulanan klasik redüktif yıkama işlemi yerine ozon kullanımıyla ard temizleme imkanları araştırılmıştır.

Ozone utilization at wet processing and finishing of PLA (Polylactic acid), which is a new and ecological fiber, and creating more environmentally textile wet processing have been aimed in this study. Polylactic acid (PLA) is an environmentally aliphatic polyester which can be derived from 100% renewable resources. PLA combines ecological advantages with very good technical performance in textiles. PLA has high mechanical strength and many characteristics similar to many other synthetic fibers. PLA exhibits good moisture management and comfort properties. PLA finds a wide range of uses from medical and pharmaceutical applications to environmentally benign film, plastics and fibers for packaging, homeware and clothing. Primary applications are in fibers, fiberfill (pillows, comforters, mattresses, duvets), apparel (sport, active, underwear and fashion wear) and nonwoven applications (agricultural and geo textiles, hygiene products, wipes). Ozone (O3) has an oxidation potential of 2.07 V. The half-life of ozone at 20 °C is 20 minutes in water and 3 days in air. Ozone is generated in ozone generators by feeding air or usually oxygen into the generator. Industrial uses are present in food industry, water treatment and wastewater treatment. Many studies had been conducted on decolorisation of textile dyeing effluents by ozone. Recent literature reports use of ozone in; pre-treatment of cotton fabrics, enhancing shrink-resist properties on wool and afterclearing of disperse dyed polyester fabrics. The advantages of ozone utilisation in textile finishing are; energy savings, chemical savings, environmentally production and water savings and decrease in wastewater pollution if ozonation is made in dyeing effluent. In the first part of the study the effects of ozonation on the whiteness, strength, hydrophobicity, surface, bending rigidity properties of PLA fabrics have been determined. In the second part of the study, ozonation of dyed PLA has been investigated as a more environmental friendly way of after clearing process.