4
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Bitkisel tabaklama işleminde süperkritik akışkan teknolojisinin kullanımı üzerine araştırmalar
Tez çalışmalarımızın ilk aşamasında; Yüzey Yanıt Metodolojisi (RSM) ve Box-Behnken Tasarımı (BBD) ile meşe palamudundan tanen üretimi için ekstraksiyon parametrelerinin optimizasyonu ve optimum parametrelerde üretilen tanenin tabaklayıcı özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Denemelerde solvent/hammadde oranı (20-100 ml/g), süre (2-10 saat) ve solvent karışım oranı (metanol-su) (%0-100) parametrelerinin valeks taneninin ekstraksiyon verimi (%), tanen içeriği (%) ve toplam tanen miktarı (%) üzerine olan etkilerinin değerlendirilmesi planlanmıştır. Sonuçlar yanıt yüzeyi grafikleri ile 3 boyutlu olarak incelenmiştir. Optimum koşullar altında üretilen valeks taneni tabaklama prosesinde de kullanılmış ve tabaklamanın doldurucu etksi (%) ile derilerin büzülme sıcaklıkları (Ts) ticari bir valeks taneni ile kıyaslama yapılarak değerlendirilmiştir. Optimum ekstraksiyon parametreleri; solvent/hammadde oranı için 100 ml/g, proses süresi için 6 saat ve solvent karışım oranı için %62 metanol-%38 su olarak tespit edilmiştir. Optimum koşullarda ekstrakte edilen valeks taneni ile tabaklanan derilerin doldurucu etkisi (%57.81) ve büzülme sıcaklığı (75.5 oC) değerleri, ticari valeksin sağladığı değerlere (%52.83, 73 oC) oranla daha üstün bulunmuştur. Bu durum proses optimizasyonunun önemli etkisini göstermektedir. Elde edilen sonuçlar üretilen valeks taneninin tabaklayıcı özelliklerinin bitkisel tabaklama için kabul edilir seviyelerde olduğunu göstermektedir. Çalışmalarımızın ikinci aşamasında; basınçlı sıvı ekstraksiyon (PFE) yöntemi ile meşe ağacının meyve kabuklarından valeks taneni üretimi için, ikili ve üçlü sistemlerin solvent değişkenleri olarak H2O/CO2 ve H2O/CH3OH/CO2, solvent/hammadde (S/F) (20-100 w/w), süre (2-3 saat) ve basınç (10-200 bar) parametrelerinin etkileri 80 oC'de subkritik ve süperkritik CO2 koşullarında araştırılmıştır. PFE ekstraksiyonlarından sonra elde edilen valeks tanenleri, fenolik içerikleri (PCs) (toplam PCs, tabaklayıcı olmayan PCs, tabaklayıcı PCs) açısından incelenmiştir. Sonuçlar Varyans analizi (ANOVA) ve Duncan testi ile istatistiksel olarak değerlendirilmiş, valeks taneninin tabaklayıcı fenolik içerikleri arasındaki farklar optimizasyonda asıl hedef olarak dikkate alınmıştır. En iyi tabaklayıcı fenolik içerik verimi (%wt34.73±0.02) süperkritik CO2 ile 3 saat, 100 bar ve S/F=100 (w/w) koşulları altında H2O/CO2 ikili solvent sistemi ile elde edilmiştir. PFE çalışmaları için aynı zamanda farklı solvent oranlarındaki H2O/CH3OH/CO2 üçlü sisteminin faz dengeleri de farklı sıcaklık ve basınç altında yüksek basınç gözlem hücresinde görüntülenmiştir. Sistem subkritik ve süperkritik CO2 altında 60-100 oC ve 60-250 bar koşullarında tüm H2O ve CH3OH oranlarında sıvı-sıvı-buhar (LLV) faz davranışı göstermiştir. Tez çalışmalarının üçüncü aşaması; süperkritik CO2 ortamında valeks taneni ile koyun derilerinin yüksek basınç tabaklama (HPT) çalışmalarını içermekte ve poröz deri yapısı içine bu ortamdaki difüzyon prosesinin incelenmesini amaçlamaktadır. 2 saatten 8 saate kadar farklı yüksek basınç bitkisel tabaklama süreleri için tabaklama maddesinin (VTA) % tüketimleri analiz edilmiştir. Aynı zamanda tabaklanmış kollagenin termal stabilitesi olarak büzülme sıcaklığı (Ts) ve basınçlı bitkisel tabaklama (PVT) uygulamalarının deriler üzerindeki doldurucu etkisi (%) kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Sonuçlar her tabaklama süresi için basınç altında gerçekleştirilen bitkisel tabaklama uygulamalarının başarılı bir şekilde gerçekleştiğini ve 8 saatlik HPT ile %83.77±0.77 VTA tüketimi elde edildiğini göstermiştir. 8 saat PVT uygulaması ile derilerde başarılı bir termal dönüşüm ve %54.97±0.62 oranında doldurucu etki elde edilmiştir. Tabaklanmış derilerde taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri de yapılmış ve yüksek basınç uygulamasının deri lifleri yapısı ve morfolojisi üzerinde herhangi bir olumsuz etkisinin olmadığı ortaya konmuştur. Yüksek basınçta tabaklama uygulamasının deriler üzerindeki doldurucu etkisi dijital mikroskop görüntüleri ile de ayrıca incelenmiştir. Yüksek basınç tabaklama çalışmalarından elde edilen sonuçlar süperkritik akışkan teknolojisinin deri sanayinde bitkisel tabaklama işleminde kullanımı açısından oldukça umut vaat edici olarak bulunmuştur.
Diyabetik ayakkabı üretiminde kullanılacak olan derilere mikropartiküler sistemler yardımıyla antibakteriyel özellik kazandırılması
Diyabet hastalığı küresel bir sorundur. Günümüzde, hasta olan kişi sayısı ve hastalığın tedavisi için harcanan miktar giderek artmaktadır. Diyabetli hastaların %20'si diyabetik ayak ülserine maruz kalmaktadır. Bu çalışmada, diyabetik ayakkabı üretiminde kullanılacak derilere uygulanmak üzere antibakteriyel madde içeren mikropartiküllerin hazırlanması, bu mikropartiküllerin finisaj işlemi ile deriler üzerine uygulanması ve gerekli testlerin gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Farklı formülasyonlar şeklinde hazırlanan etken madde ve polimer karışımlarından püskürterek kurutma yöntemi ile mikrokapsüller üretilmiştir. Elde edilen mikropartiküllerin karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve finisaj işlemi ile diyabetik ayakkabı üretiminde kullanılacak olan derilere uygulanmıştır. Finisaj işlemi tamamlanan derilere diyabetik ayakkabıların kullanımı sırasındaki performansı hakkında fikir verebilecek olan bazı fiziksel testler ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır. Finisaj işlemine tabi tutulmuş ancak fiziksel test uygulanmamış deriler ile finisaj işlemine tabi tutulmuş ve fiziksel test uygulanmış derilerin antibakteriyel özelliğinin belirlenmesi için yapılan mikrobiyolojik testler ve salım çalışmaları neticesinde hazırlanmış olan mikropartiküllerin etken madde salımını gerçekleştirebildiği, deri üzerine yapılan mikropartikül tatbik işleminin başarılı olduğu ve derilerin antibakteriyel özellik gösterdiği tespit edilmiştir.
Farklı bitkisel tabaklayıcılarla tabaklanmış derilerin ışık haslığının belirlenmesi ve ışık haslığının artırılma olanaklarının araştırılması
Bitkisel tabaklama maddeleri kösele, saraciyelik, ayakkabı astarlık, ayakkabı yüzlük deriler gibi sıkı yapılı, dolgun ve dayanıklı mamül deri tiplerinin üretilmesinde yoğun olarak kullanılmaktadır. Bitkisel tanenler, deriye natürel bir tutum ve kullanılan tanene özgü bir renk tonu kazandırmaktadırlar. Bu olumlu özelliklerinin yanı sıra, bitkisel tanenler, özellikle de kondanse tanen grubunda yer alan mimoza ve kebrako gibi tanen örnekleri, ışık etkisiyle zamanla renk değiştirmek şeklinde meydana gelen bazı olumsuz özellikler taşırlar. Vitrinde veya müşteri kullanımı sırasında deri renginde meydana gelen solma ya da kararma gibi renk değişimleri, özellikle deri ayakkabı ve çanta gibi deri mamüllerinde, kaliteyi düşürmekte ve müşteri memnuniyetini azaltmaktadır. Bu çalışma ile mimoza ve kebrako tanenleri kullanılarak tabaklanan derilerdeki renk değişiminin azaltılmasını amaçlamaktadır. Bu amaçla mimoza ve kebrako tanenlerine yönelik, sülfitasyon, sülfometilasyon ve Novalak sentezi modifikasyonlarını kapsayan bazı modifikasyonlar uygulanmıştır. Bununla birlikte, bitkisel tabaklanmış derilerde zamanla renk değişimi etkisini azaltabilmek amacıyla benzotriazol ve HALS (Hindered Amine Light Stabilizer) bileşiği içeren bir UV stabilizatör kullanılmıştır. Sonuç olarak, bitkisel tabaklanmış derilerde zamanla meydana gelebilecek renk değişimini azaltmak için en iyi uygulamanın, kebrako ve mimoza tanenlerinin sülfometilasyonu şeklinde gerçekleştirilen modifikasyon olduğu tespit edilmiştir. Benzotriazol ve HALS bileşiğinden oluşan UV stabilizatör uygulamasının, bitkisel tabaklanmış derilerdeki renk değişimi etkisini azaltmak açısından, modifikasyonlara göre daha az bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Bitkisel tanen, UV, renk değişimi, ışık haslığı,
Deri atıksularından kromun ve basit asit boyarmaddesinin hidrojel membranlarla adsorpsiyonunun araştırılması
Bu araştırmada; UV polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmiş poli (hidroksietil metakrilat-glisidil metakrilat) p(HEMA-GMA) hidrojel membran Acid Black 210 boyarmaddesi adsorpsiyonu için kullanılmıştır. Bu amaçla öncelikle p(HEMA-GMA) hidrojel membran Cr(III) iyonlarını yapıya dahil etmek için imino diasetik asit (IDA) ile modifiye edilmiştir. p(HEMA-GMA)-IDA hidrojel membranın Cr(III) iyonlarını şelatlama optimizasyonu farklı ortam şartlarında (başlangıç konsantrasyonu, pH ve süre) çalışılmıştır. Ardından p(HEMA-GMA)-IDA hidrojel membranın karakterizasyonu; SEM, ATR+FT-IR, Dinamik Şişme Testi, Kolorimetrik Ninhidrin Deneyi ve Elemental Analiz ile yapılmıştır. p(HEMA-GMA)-IDA-Cr(III) hidrojel membranın Acid Black 210 boyarmadde optimizasyonu farklı ortam şartlarında (başlangıç boya kosantrasyonu, pH ve süre) gerçekleştirilmiştir. Ayrıca Acid Black 210 adsorbe etmiş membranın desorpsiyon koşulları ve membranın tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında p(HEMA-GMA)-IDA hidrojel membran krom tabaklama ve boyama desarj sularının iyileştirilmesi için kullanılmıştır. KOİ, BOİ5, iletkenlik, pH, tuzluluk, toplam çözünmüş katı madde miktarı, toplam askıda katı madde miktarı, potasyum, toplam azot ve krom içeriği standart test yöntemleri ile incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre; Cr(III) iyonu ve Acid Black 210 boyarmaddesini adsorbe etmiş p(HEMA-GMA)-IDA hidrojel membranın krom tabaklama ve boyama atıksularında kirlilik yükünü önemli derecede azalttığı sonucuna varılmıştır.