Yaygın kullanılan ticari antibakteriyel kimyasalların endüstriyel ölçekte kumaşlara uygulanması ve fonksiyonel/performans özelliklerinin değerlendirilmesi

Giysiler, geniş yüzey alanları ve nem tutma kabiliyetleri nedeniyle hemen her yerde bulunabilen bakteri ve mantarlar gibi mikroorganizmaların hızla büyümesine olanak sağlarlar. Nem, sıcaklık ve besin maddelerine bağlı olarak lekelenme, mukavemet kaybı, rahatsız edici koku gibi basit rahatsızlıklardan, fiziksel iritasyona, alerjik hassasiyete, toksik etkilere, enfeksiyon ve hastalığa kadar değişen ciddi sorunlara neden olabilecek mikroorganizmalarla sürekli temas halindedir. Bu nedenle tüketiciler mikroorganizmaların kişisel hijyen üzerindeki etkilerinin ve bunlara bağlı sağlık risklerinin farkına vardıkça, mikroorganizmaların tekstil materyali üzerindeki istenmeyen etkilerinin kontrolü de tekstil endüstrisinde önemli bir konu haline gelmektedir. Antimikrobiyal özellikteki tekstil yapılarının eldesinde, içeriğinde antimikrobiyal bileşen bulunan sentetik veya doğal liflerden elde edilen yüzeyler veya özel yardımcı kimyasallar kullanılarak bitim işleminden geçirilmiş yüzeyler kullanılmaktadır. Bitim işlemleri ile üretilen antimikrobiyal tekstiller lif üretim yöntemi ile elde edilenlere göre daha yaygın kullanılmaktadır. Bununla birlikte antimikrobiyal ürünlerin kullanımının artması çeşitli sağlık ve çevre kaygılarını da gündeme getirmeye başlamıştır. İstenen antibakteriyel etkiyi elde etmek için antibakteriyel maddeler gereksinime ve uygulamaya bağlı olarak tek tek veya bir arada kullanılabilmektedirler. Yaygın olarak kullanılan antimikrobiyal etken maddeler gümüş iyonları, triklosan, kuaterner amonyum tuzları, kitosan ve N-halamin bileşikleridir. Farklı yapıdaki antibakteriyel bileşiklerin haslıklar, yırtılma mukavemeti, kopma mukavemeti ve antibakteriyel etkilerini aynı kumaş üzerinde inceleyen çeşitli laboratuvar düzeyinde çalışmalar mevcuttur. Ancak, ticari antibakteriyel malzemelerin endüstriyel ölçekte uygulanarak performanslarını analiz eden çalışmalar bulunmamaktadır. Bu çalışmada, kuaterner amonyum bileşiği, gümüş, çinko ve triklosan etken maddelerine sahip antibakteriyel bitim kimyasallarının, farklı kompozisyondaki kumaşların performans/fonksiyonel özelliklerine olan etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın birinci aşamasında, %100 pamuk, %100 viskon ve %100 polyester dokuma baskılı kumaşlar işletme üretim koşullarında sırasıyla ön terbiye, baskı altı hazırlık, baskı, fikse, yıkama ve bitim işlemleri uygulanarak mamul ürün haline getirilmişlerdir. Bu aşamada bitim işlemi görmüş numunelerin birim alan kütleleri, yıkama ve kurutma sonrası boyut sabitliği, evsel yıkamaya, suya, asidik ve alkali tere karşı renk haslıkları, sulu özütteki pH tayinleri, kopma ve yırtılma mukavemetleri, ipliklerin kaymaya karşı dirençleri ile yüzey tüylenmeleri ve boncuklanma yatkınlıkları gibi fiziksel özellikleri analiz edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında bitim işlemi görmüş numunelere işletme koşullarında ürün teknik bilgi formunda belirtilen şartlar doğrultusunda emdirme yöntemi ile quaterner amonyum bileşiği, gümüş, triklosan, çinko etken maddeli antibakteriyel bitim işlemleri uygulanmıştır. Antibakteriyel bitim işlemi uygulanmış bu numunelere, çalışmanın birinci aşamasında belirtilen analizler tekrar uygulanmış, bunlara ilave olarak tutum ve görünümleri de görsel değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Çalışmanın üçüncü aşamasında antibakteriyel işlem gören %100 pamuk, %100 viskon, %100 polyester dokuma numuneleri ev tipi çamaşır makinasında 20 yıkama ve otoklavda sterilizasyon işlemi sonrası antibakteriyel performans özellikleri ayrı ayrı test edilerek ticari antibakteriyel ürünlerin elyaf tiplerine göre gösterdikleri performans, ev tipi yıkama ve otoklav dayanımları da endüstriyel skalada tayin edilmiştir. 20 yıkama sonrası E.Coli bakterisi ile yapılan testin antibakteriyel etkinlik sonuçlarında genel olarak bakterilerin üreme eğilimi göstermesi ve beklenen performansın gerçekleşmemesi sebebiyle çalışma tekrarlanmıştır. Tekrar yapılan çalışmada; aynı numunelerin ev tipi yıkama makinasındaki 20 yıkama ve kurutma işlemi yinelenmiştir. Bu işleme ilave olarak gümüş antibakteriyel etken maddeli kimyasal ile işlem görmüş numunelere endüstriyel tip laboratuvar yıkama makinasında (Wascator FOM 71 MP Lab) 20 yıkama işlemi uygulanmıştır. İki farklı yöntemle yıkama ve kurutma işlemine tabi tutulan numunelere ASTM E2149-01 metoduna göre E.Coli ve S.Aureus bakterileri ile antibakteriyel etkinlik testi uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, antibakteriyel bitim işlemi sonrası kumaşların fiziksel performans testlerinde anlamlı bir değişim olmadığı gibi olumsuz bir etkide de bulunmadığı görülmüştür. Kuaterner amonyum bileşiği, gümüş ve çinko etken maddeli ticari ürünlerin çalışmada kullanılan tüm elyaf tiplerine oldukça yüksek antibakteriyel etkinlik kazandırdığı gibi otoklav dayanımlarının da oldukça yüksek olduğu görülmüştür. Bununla birlikte triklosan etken maddeli ticari ürünün tüm elyaf tiplerinde otoklav dayanımının olmadığı tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan tüm ticari ürünlerin pamuk, viskon ve polyester kumaşlarda ev tipi yapılan 20 yıkama sonrasında E.Coli bakterisine karşı antibakteriyel dayanımlarının kalmadığı, buna karşın S.Aureus bakterisi ile yapılan testlerde tüm ticari ürünlerin pamuklu kumaşta bakterileri öldürdüğü, polyester ve viskon kumaşlarda ise zayıf etkinlik gösterdiği görülmüştür. Yıkama tipine göre antibakteriyel etkinlikler karşılaştırıldığında; laboratuvar tip yıkama makinası olan Wascator'de yapılan 20 yıkama sonrası antibakteriyel etkinliğin E.Coli bakterisinde zayıf da olsa devam ettiği, S.Aureus bakterisinde ise tüm bakterileri öldürdüğü görülmüştür. Bu durum nihai kullanıcı olan tüketicilerin ev tipi yıkama makinası kullandığı göz önüne alındığında ev tipi yıkama makinasının daha gerçekçi sonuçlar gösterdiği görülmektedir.