Selülozik esaslı karışım kumaşların doğal boyarmaddeler ile renklendirilmesi: Yanıt yüzey yöntemi ile proses optimizasyonu

Abstract

Tekstil, yoğun su ve kimyasal kullanımıyla bilinen, yüksek çevresel etki potansiyeline sahip sektörlerdendir. Günümüzde sürdürülebilirliğin giderek daha fazla önem kazanmasıyla birlikte, çevre dostu ürünlerin geliştirilmesi önemli bir gereksinim olarak karşımıza çıkmaktadır. Artan tüketici bilinci ile birlikte ekolojik ve fonksiyonel tekstil ürünlerine olan talep de artmaktadır. Bu nedenle sentetik elyaf ve boyarmaddelerin yaygın kullanımına alternatif olarak sürdürülebilir selülozik elyaf ve doğal boyarmaddeler ile yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Bu bağlamda, çevresel ayak izi düşük, fonksiyonel değer sunan çözümlere ihtiyaç vardır. Bu çalışmada; %78 pamuk, %21 kenevir, %1 elastan içerikli dokuma kumaş; zeytin yaprağı (Olea europaea L.) doğal boyarmaddesi ile biyomordanlar eşliğinde renklendirilmiştir. Biyomordan olarak, yüksek fenolik ve flavonoid içeriği ile bilinen nar kabuğu (Punica granatum L.), meşe palamudu (Quercus ithaburensis) ve limon kabuğu (Citrus spp.) kullanılmıştır. Boyamalarda ek olarak iyonik bir bileşik olan kaya tuzu kullanılmıştır. Birinci aşamada Taguchi metodu ile mordan türü, mordanlama yöntemi, mordan konsantrasyonu ve kaya tuzu konsantrasyonunun negatif iyon salınımı üzerindeki etkileri sistematik olarak incelenmiştir. En iyi sonucu veren kombinasyonlar tespit edildikten sonra Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) ile mordan ve kaya tuzu konsantrasyonunun optimum değerleri tespit edilmiştir. YYY ile yapılan çalışmada negatif iyon salınımı fonksiyonel özelliğinin yanı sıra renk verimi (K/S) de optimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde doğal boyamacılıkta kullanılan biyomordan türü, mordanlama yöntemi ve kaya tuzu kullanımının negatif iyon salınımını artırarak elektrostatik dengenin korunmasına katkı sağladığı tespit edilmiştir. Negatif iyon salınımı üzerine yapılan bu bütüncül değerlendirme, çevreci ve fonksiyonel tekstillerin geliştirilmesine katkı sunmaktadır.

Textiles are sectors with high environmental impact potential, known for their intensive use of water and chemicals. As sustainability becomes increasingly important, the development of environmentally friendly products is a crucial requirement. With rising consumer awareness, the demand for ecological and functional textile products is also increasing. Therefore, research using sustainable cellulosic fibers and natural dyes has accelerated as an alternative to the widespread use of synthetic fibers and dyes. In this context, solutions that offer functional value with a low environmental footprint are needed. In this study, a woven fabric containing 78% cotton, 21% hemp, 1% elastane was colored with the natural dyestuff olive leaf (Olea europaea L.) in conjunction with biomordants. Pomegranate peel (Punica granatum L.), acorn (Quercus ithaburensis), and lemon peel (Citrus spp.), known for their high phenolic and flavonoid content, were used as biomordants. Rock salt, an ionic compound, was also used in the dyeing process. In the first stage, the effects of mordant type, mordanting method, mordant concentration, and rock salt concentration on negative ion release were systematically investigated using the Taguchi method. After identifying the combinations that yielded the best results, the optimum values for mordant and rock salt concentration were determined using Response Surface Methodology (RSM). In addition to the functional properties of negative ion release, the RSM study also optimized color yield (K/S). When the obtained results were evaluated, it was determined that the type of biomordant used in natural dyeing, the mordanting method, and the use of rock salt contributed to maintaining electrostatic balance by increasing the release of negative ions. This holistic evaluation of negative ion release contributes to the development of eco friendly and functional textiles.