Silindirli elektro lif çekim yöntemi ile poliüretan nano lif üretimi
Polyurethane nano fiber production by roller electrospinning method
Yazar: FUNDA CENGİZ ÇALLIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET DAYIK ; PROF. DR. OLDRİCH JİRSAK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Lif özellikleri = Fiber properties ; Nanolif = Nanofiber ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Polimer çözeltisi = Polymer solution ; Poliüretan = Polyurethane

Özet:
Çalışmanın amacı, silindirli elektro lif çekim yöntemi (Nanospider) ile poliüretan nano lif esaslı yüzeylerin üretiminin gerçekleştirilerek, çözelti özellikleri ile lif çekimi proses parametreleri ve ürün özellikleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesidir.Birinci bölümde, poliüretan polimer çözeltilerin elektrik (iletkenlik, dielektrik ve akım), yüzey gerilimi ve reolojik (viskozite, kompleks modül), özellikleri belirlenmiştir. İkinci bölümde, elektrostatik kuvvet ile nano lif çekiminin temel prensibini oluşturan Taylor koni yapısının oluşum safhaları yüksek hızlı kamera ile zamana bağlı olarak görüntülenerek analiz edilmiştir. Üçüncü bölümde, optimum proses parametreleri sağlanarak poliüretan çözeltilerinden silindirli elektro lif çekim yöntemi ile nano lif esaslı yüzeyler elde edilmiş ve daha sonra bu yüzeyler kullanılarak lif çekim performansı (g/dk/m) değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca proses esnasında dijital kamera kullanılarak, her bir çözelti için silindir yüzeyinde oluşan Taylor koniler görüntülenmiştir. Daha sonra bu görüntüler analiz edilerek birim alandaki Taylor koni sayıları ve her bir Taylor koniye ait lif çekim performansı değerleri belirlenmiştir. Çalışmanın son bölümünde taramalı elektron mikroskobu kullanılarak nano lif esaslı yüzeylerin görüntüleri elde edilmiş ve Lucia 32G görüntü analiz programı ile lif çapı, çap üniformitesi ve lif olmayan alan gibi morfolojik özellikler belirlenmiştir.Tez kapsamında yapılan tüm ölçüm ve analizlerden elde edilen sonuçların özellikle kışlık ve sportif giysiler için yarı geçirgen membranlar ve gaz-sıvı malzemeler için kullanılan filtrelerin geliştirilmesinde, atık su temizliği ve doku mühendisliğinde poliüretan nano lif ile kaplanmış iplik üretiminde faydalı olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The aim of the study is production of polyurethane nano fiber based surfaces using roller electrospinning (Nanospider) method and determining the relationships between solution properties, fiber spinning process parameters and final-product properties.In the first part, electric (conductivity, dielectric and current), surface tension and rheological (viscosity, complex modulus) properties of the polyurethane polymer solutions were determined. In the second part, the phases of Taylor cone formation depending on time, which is the basic principle of nano fiber spinning with electrostatic force was recorded using high-speed camera and images were analyzed. In the third part, nano fiber based surfaces providing optimum process parameters were obtained by using roller electrospinning method from polyurethane solutions and then spinning performance (g/min/m) values were calculated from these surfaces. Moreover Taylor cones occured on the roller surface for each solution during spinning process by digital camera were recorded. Then these images were analyzed and the number of Taylor cones per unit area and spinning performance values for each Taylor cones were calculated. In the last part of the study, morphological properties such as fiber diameter, diameter uniformity and non-fibrous area of the structure were determined from images of nano fiber based surfaces obtained by scanning electron microscope with Lucia 32G image analyse program.It?s thought that, results from measurement and analyses obtained within this thesis will be useful to develope semipermeable membranes for winter and sportive clothing, filters for gas and liquid media and production of yarn covered polyurethane nano fibers for waste water cleaning and tissue engineering.