Nanolif üretiminde çap kontrolü
Diameter control on nanofibers
- Tez No: 332300
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZER GÖKTEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Polimer solüsyon özellikleri ve elektro lif çekim sistemindeki üretim parametrelerinin nanolif çapına etki ettiği bilinmektedir. Nanolif çapı gelecek uygulamalarda oldukça önemli bir parametre olmasına rağmen, literatürde lif çapının kontrolüne yönelik yeterli sayıda çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada elektrolif çekim yöntemi ile üretilen nanoliflere ait üretim ve çözelti parametrelerinin ortalama lif çapına etkileri incelenmiş, lif çapının kontrol edilmesinde belirgin etkisi olan parametreler belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda Polivinilalkol (PVA) ve Poliakrilonitril (PAN) polimerleri kullanılmıştır. PVA polimeri için çözücü olarak su kullanılmış, %10, %12 ve %14`lük konsantrasyonlarda 3 farklı çözelti hazırlanmıştır. Her çözelti için 2 farklı iğne çapı, 2 farklı besleme hızı ve 2 farklı mesafede, artan voltaj/mesafe oranlarında yüzey üretimi yapılmıştır. PVA polimerinden, farklı üretim parametrelerinde toplam 96 adet yüzey üretilmiştir. PAN polimeri için çözücü olarak Dimetilformamid (DMF) kullanılarak, %6, %8 ve %10`luk konsantrasyonlarda 3 farklı çözelti hazırlanmıştır. %6`lık ve %10`luk çözeltiler için, 2 farklı iğne çapı ve 2 farklı mesafede, artan voltaj/mesafe oranlarında nanolif üretimi yapılmıştır. %10`luk çözeltide ise lif eğrilmesi gerçekleşmemiştir. PAN polimerinden, farklı üretim parametrelerinde toplam 32 adet yüzey üretilmiştir. Hazırlanan çözeltilerin viskozite, iletkenlik ve pH değerleri ölçülmüştür. Çözeltilerden üretilen nanoliflerin görüntüsü Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile elde edilmiş, SEM görüntülerinden ortalama çap değeri belirlenmiştir. Ortalama çap değeri her bir numuneye ait SEM görüntüsünden 50 farklı ölçüm yapılarak belirlenmiş ve bu ölçümler sonucunda, her numuneye ait %CV değeri belirlenmiştir. Farklı konsantrasyonlarda ve farklı üretim parametrelerinde elde edilen nanoliflere ait ortalama lif çapları değerlendirildiğinde, konsantrasyonun, iğne çapının ve polimerin molekül ağırlığının ortalama lif çapını belirlemede önemli parametreler olduğu sonucuna varılmıştır. Hem PVA hem de PAN polimeri için, konsantrasyon artışının lif çapını belirgin şekilde arttırdığı görülmüştür. İğne iç çapının artması da, ortalama lif çaplarını her iki polimerde de arttırmıştır. Molekül ağırlığı daha büyük olan PAN ile üretilen nanoliflerde ortalama lif çaplarının PVA`ya göre daha yüksek olduğu görülmüş ve molekül ağırlığının artışının lif çapını arttırdığı belirlenmiştir. Uygulanan voltaj, besleme hızı ve mesafenin de ortalama lif çapına etkisi olduğu fakat bu etkilerin çoğu zaman belirsiz olduğu, lif çapı kontrolünde kullanılabilecek tutarlı sonuçlar vermediği kanısına varılmıştır.
Özet (Çeviri)
As it is well known, polymer solution and production parameters in electro-spinning influence the nanofiber diameters. However there is no enough study in the literature for full control of fiber diameter in electro-spinning that is essential for future application. Therefore, this study aims to determine the most suitable parameters for a reliable control of fibre diameter. For this purpose, nanofibers were produced by using polyvinyl alcohol (PVA) and polyacrylonitrile (PAN) polymers. PVA polymers were solved with water to prepare three different solutions of 10%, 12% and 14% concentrations. For each solution fibre productions were carried out by increasing voltage/distance rates with two different needle diameters, feed rates and distances. Hence totally, 96 fiber samples were obtained from the PVA polymer based on different production parameters. Similarly, dimetylformamid (DMT) was used for PAN polymer as the solvent and three different solutions of 6%, 8% and 10% concentrations were prepared. For the 6% and 8% solutions, nanofiber productions were carried out by e increasing voltage/distance rates based on two different spine calibers and two different distances. In the 10 % concentrated solution fiber spinning didn?t occur. From PAN polymer thirty two nanofibre sample were produced in different parameters in total as fiber could not be obtained at 10% concentration. During production of nanofibers, viscosity, conductivity and pH values of the polymer solutions that were measured. After production of the samples, SEM images of the nanofibers were taken. The average fiber diameters and CV% values were determined from the SEM images by fifty measurements for each sample. The average fiber diameters of the nanofibers, which were produced in different concentrations and different production parameters, were evaluated. It was concluded that concentration, spine caliber and the molecular weight of the polymer are the most effective parameters on average fiber diameter in electro-spinning. It was seen that for both PAN and PVA polymer, the increase in the concentration clearly increases the fiber diameter. In addition, the increase in the inner diameter of the spine increased the average fiber diameters in both polymers. On the other hand, larger fibre diameters were observed in the PAN nanofibers which have more molecular weight compare to PVA polymer. Other parameters such as the voltage, the feed rate and the distance also have effect on the average fiber diameter, but most of the time these effects are unclear and don?t give consistent outcomes that can be used in the control of the fiber diameter.
Benzer Tezler
- Baklagillerden protein ve fenolik bileşenlerin inovatif yöntemlerle eldesi, nanolif üretimi, enkapsülasyon ve biyofonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Extraction of protein and phenolic compounds from legumes using innovative techniques, nanofiber production encapsulation and biofunctional properties
ELİF MELTEM İŞÇİMEN
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAYTA
- Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites
Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi
YAĞMUR ATEŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ
- The development of heat storing nanocomposite nanofibers
Isı depolayabilen nanokompozit nanoliflerin geliştirilmesi
EZGİ CEREN BOZ NOYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEL ÖNDER KARAOĞLU
- Synthesis, characterization and applications of fluorine containing maleimide polymers
Flor içeren maleimid polimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
İPEK KAYALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA ÇAKIR ÇANAK
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN