XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
CHITOSAN, LYOCELL VE KARIŞIMLARININ BAKTERİYEL
BÜYÜMELERİNİN KONTROLÜ İÇİN BİR UYGULAMA
Ali Rıza Beden1, Duygu Değirmenci1, Cemal Temel1, Kerim Duran2
1
Sun Tekstil A.Ş., Ar-Ge Departmanı, İzmir (TÜRKİYE)
2
Ege Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölüm, İzmir (TÜRKİYE)
[email protected]
ÖZET
Gelişen teknoloji ile birlikte konfor özellikleri gelişmiş, yüksek performans özelliklerine
sahip her türlü iç ve dış etkene karşı koruma sağlayan ürünlere talep gün geçtikçe
artmaktadır. Anti-bakteriyel özellik kazandırılmış ürünlerin bakteri ve mantarların
üremesini engellemesi, hijyen sağlaması gibi avantajlarının yanı sıra mikroorganizmalar
tarafından oluşturulan istenmeyen kokuların önlemesi de söz konusudur [1]. Bu proje
kapsamında doğal polimerlerden elde edilen kitosan lifleri kullanılarak, pamuk ve tencel
gibi liflerle değişik oranlarda karışımlarından elde edilen iplikler ile anti-bakteriyel örme
kumaşlar geliştirilecektir.
Anahtar Kelimeler: Kitosan, pamuk, tencel, anti-bakteriyellik
1. GİRİŞ
Gelişen teknoloji ile birlikte konfor özellikleri gelişmiş, yüksek performans özelliklerine
sahip her türlü iç ve dış etkene karşı koruma sağlayan ürünlere talep gün geçtikçe
artmaktadır. Fonksiyonel özellikleri geliştirilmiş tekstil ürünleri içerisinde insan sağlığını
koruması, kişisel hijyen ve konfor sağlaması açısından anti-bakteriyel ürünler önemli yer
tutmaktadır [1].
Anti-bakteriyel özellik kazandırılmış ürünlerin bakteri ve mantarların üremesini
engellemesi, hijyen sağlaması gibi avantajlarının yanı sıra mikroorganizmalar tarafından
oluşturulan istenmeyen kokuların önlemesi de söz konusudur. Anti-bakteriyellik
özelliğinin geliştirilmesi için seacell, kitosan, sochi, bambu, tencel gibi lifler
kullanılmaktadır [1].
Bu proje kapsamında doğal polimerlerden elde edilen kitosan lifleri kullanılarak, pamuk ve
tencel gibi liflerle değişik oranlarda karışımlarından elde edilen iplikler ile anti-bakteriyel
örgü kumaşlar geliştirilecektir.
Kitosan lifi polikatyonik yapısından dolayı çeşitli bakteri ve mantarlara karşı antimikrobiyal aktivite göstermektedir. Bu nedenle tekstilde hijyen ürünlerinde geniş kullanım
alanı bulabilmektedir. Bu yüzden çorap, pijama gibi ürünlerde kullanılır [2].
Kitosanın antimikrobiyal etkisi molekül ağırlığı, deasetilleme derecesi, pH, sıcaklık gibi
iç ve dış faktörlerden etkilenmektedir. Deasetilleme derecesinin artması ile daha fazla
amin grubu içereceğinden antimikrobiyel etki doğru orantılı olarak artmaktadır.
Molekül ağırlığı konusunda farklı görüşler olmakla birlikte molekül ağırlığı arttıkça
antimikrobiyal etkinin arttığı düşünülmektedir. Bazı araştırmalar da pH 5 çalışmanın
en yüksek etkiyi sağladığı PH yükseldikçe aktivitenin düştüğü belirtilmektedir [9,10].
50
XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
Tencel ise hammadde ve proses nedeniyle maliyeti çok düşük olan bir liftir. Çevre
dostudur. Bunların yanı sıra pamuk moleküllerine benzer yapıda olması, pamuktan daha
mukavim olması, yüksek su emiciliği, anti bakteriyel özelliği, parlak görünümü ve tutumu
diğer en önemli avantajlarındandır [3].
Yapılan literatür çalışmaları özetlenecek olursa;
Zhang (2003) vd tarafından yürütülen çalışmada farklı konsantrasyon, molekül ağırlığı ve
deasetilasyon derecesindeki kitosanın % 100 pamuklu kumaş üzerindeki antimikrobiyal
etkinliği incelenmiştir. Modifiye edilmiş Quinn yöntemi ile yapılan mikrobiyolojik
ölçümlerde 0,3 g/lt konsantrasyonundaki kitosan aplikasyonu yapılmış ve pamuklu kumaş
ile bağların daha sağlam olması için glutarik dealdehid kullanılmıştır. Chitosan ile işlem
görmüş kumaşların tamamında bakteri oluşumu önemli ölçüde engellenmiş, Glutarik
dealdehid kullanılarak gerçekleştirilen çalışmalarda kumaşlardaki antimikrobiyal etkinin
daha uzun süre kalıcı olduğu tespit edilmiştir [4].
Aly (2004) vd tarafından yapılan çalışmada pamuklu kumaşlar kitosan sitrat ile muamele
edilerek buruşmazlık ve antimikrobiyallik özellikleri incelenmiştir. Kitosan citrate
molekülünde bulunan karboksil grupları buruşmazlık fiksajı için kullanımış, işlem kitosan
citrate pamuklu kumaş solüsyonuna daldırılıp ve kurutularak uygulanmış olup, fiksajı
etkileyen parametreler değerlendirilmiştir. Kumaşlar antimikrobiyallik, mukavemet,
buruşmazlık açıları yıkama haslığı ve beyazlık indeksi açısından test edilmiştir. Fikse
işleminden geçen kumaş numunelerinin işlem görmemiş numunelere göre buruşmazlık,
renk, mukavemet ve antimikrobiyal özellik açısından daha iyi sonuçlar elde edilmiştir [5].
Lim ve Hudson (2004) tarafından yapılan çalışmada O-acrylamidomethyl-N-[(2-hidroksi-3
trimetil amonyum) propil] kitosan klorid (NMAHTCC), alkali katalizör ile soğuk emdirme
yöntemine göre pamuklu kumaş ile muamele edilmiştir. Antimikrobiyal özelliğin
kalıcılığının test edildiği çalışma ile %1 konsantrasyonda chitosanın kumaş üzerinde
bakteri oluşumunu %100 azalttığı tespit edilmiştir. Etkinin 50 yıkama sonunda % 99
etkinlikle devam ettiği görülmüştür [6].
Qi (2004) vd tarafından yapılan çalışmada kitosanın nano partikül halinde antibakteriyal
etkinliği incelenmiştir. Fizikokimyasal özellikleri atomik kuvvet mikroskobu (AFM), FTIR
ve XRD ile belirlenmiştir. Kitosan nano partikülleri ve bakır yüklü nano partiküllerin E.
coli, S. choleraesuis, S. typhimurium, ve S. aureus organizmalara göre minimum
inhibisyon konsantrasyonlarını (MIC) ve minimum bakterisid konsantrasyonlarını (MBC)
belirlenmiştir. Sonuç olarak test edilen organizmalar karşısında etkin oldukları tespit
edilmiştir [7].
Palamutçu (2007) vd tarafından yapılan çalısmada gümüs, triklosan, diklorofenol,
kuarterner amonyum ve kitosan gibi antimikrobiyel etkinligi bilinen kimyasalların, % 100
pamuklu kumaslar üzerindeki performans degisikliklerini ve antimikrobiyel aktivitelerini
incelemekte ve 1, 5, 10 ve 20 yıkamadan sonraki antimikrobiyel performans degerlerini
karsılastırmalı olarak ortaya koymaktadır. Bu araştırmada S. aureus, E. coli, C. albicans
gibi farklı mikro organizmaların kullanılması sonucunda, antimikrobiyel aktivitenin
degistigi de belirlenmiştir [8].
51
XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
2. MATERYAL-METOT
Bu çalışmada pamuk, tencel ve kitosan lifleri değişik oranlarda karıştırılarak bunlarda elde
edilen örme kumaşların antibakteriyellik özellikleri incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucu
elde edilen kumaşlara ATTCC 100-2004 standardına göre antibakteriyellik testleri
uygulanmıştır.
3. BULGULAR VE TARTIŞMA
Çalışmada kapsamında elde edilen materyaller Tablo 1’deki gibi gruplandırılmıştır.
Tablo 1. Elde edilen kumaşlara ait anti-bakteriyellik sonuçları
LİF TİPİ (%)
KOMBİNASYON
PAMUK TENCEL KİTOSAN ORANI (%)
100
100
85
85
95
95
100
15
15
5
5
100
100
100
100
100
100
100
BAKTERİ
BÜYÜME
ENGELLENMESİ
(%)
92.38
99.99
99.73
99.99
94.00
99.99
Tablo 1’den de görüldüğü gibi %100 pamuklu kumaşta anti-bakteriyel özellik
görülmemiştir. Pamuğun aksine, %100 tencel ve kitosan liflerinden yapılmış örgü kumaşta
anti-bakteriyel aktivitenin varlığı tespit edilmiştir. Pamuk lifinin anti-bakteriyel
aktivitesinin arttırılması ve maliyetin düşürülmesi için tencel ve kitosan lifleri ile karışım
halinde kullanılmış ve başarılı bir sonuç elde edilmiştir. Maliyet ve performans açısından
değerlendirildiğinde pamuk ve tencel elyaflarının %5 oranında kitosan ile karıştırılması
sonucu elde edilen örme kumaşlar en iyi değerleri elde etmiştir.
4.SONUÇ
Yapılan bu çalışma ile antibakteriyel özelliğe sahip olduğu belirtilen tencel ve kitosan
liflerinin antibakteriyel özellikleri tespit edilmiştir. Ayrıca yaygın bir kullanım alanına
sahip olan pamuk liflerinin bu lifler ile çeşitli karışım oranlarında karıştırılarak
antibakteriyel performansı değerlendirilerek; maliyet ve performans verileri göz önünde
bulundurularak optimum karışım oranları belirlenmiştir.
52
XIII. Uluslararası İzmir Tekstil ve Hazır Giyim Sempozyumu
2-5 Nisan 2014
5. KAYNAKLAR
[1] DURAN,K., ALAY, E., 2011, “Biobozunur Antibakteriyel Koku Tutmayan Örme
Kumaş Geliştirilmesi”, San-Tez Projesi.
[2] TAVARIA,F., “Application of Chitosan in the Textile Industry to Control Microbial
Growth”.
[3] GÜNAYDIN, N., 2009, “Rejenere Selülozik Lifler Karakteristik Özellikleri ve
Tekstilde Kullanım Alanları”, Tekstil ve Mühendis Dergisi, ss.18.
[4] Zhang, Z., Chen, L., Jı, J., Huang, Y., Chen D., Antibacterial Properties of Cotton
Fabrics Treated with Chitosan, Textile Res. J. 73(12), 1103-1106 (2003)
[5] Aly S.A., Hashem A., Hussein S.S., Utilization of chitosan citrate as crease-resistant
and antimicrobial finishing agent for cotton fabric, Indian Journal of Fibre & Textile
Research, Vol. 29, June 2004, pp. 218-222
[6] Lim S., Hudson S., Application of a fiber-reactive chitosan derivative to cotton fabric
as an antimicrobial textile finish, Carbohydrate Polymers, 2004, s227-234
[7] Qi L., Xu Z., Jiang X., Hu C., Zou X., Preparation and antibacterial activity of
chitosan nanoparticles, Carbohydrate Research 339 (2004) 2693–2700
[8] Palamutçu, S., Sengül, M., Devrent, N., Keskin, R., Hasçelik, B., _kiz, Y., Farklı
Antimikrobiyel Bitim Kimyasallarının % 100 Pamuklu Kumaslar Üzerindeki
Etkinliklerinin Arastırılması, 3. Uluslar arası Teknik Tekstiller Kongresi,İstanbul, 2007, s
412-421
[9] Aslı Demir,Prof.Dr.Necdet Seventekin,Kitin,Kitosan ve Genel Kullanım Alanları E.
Ü. Emel Akın Meslek Yüksek Okulu 2 E.Ü. Tekstil Mühendisliği Bölümü, Bornovaİzmir, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 3, No: 2, 2009 (92-103)
[10] Dr. Aslı Demir, Prof. Dr. Tülin Öktem, Prof. Dr. Necdet Seventekin ,Ege Ü. Tekstil
Mühendisliği Bölümü Kitosanın Tekstil Sanayiinde Antimikrobiyal Madde Olarak
Kullanımının Araştırılması, TEKSTİL ve KONFEKSİYON 2/2008
53
Download

3 rd International Conference Innovation and Modelling of Clothing