Selüloz elyafın oksidasyon reaksiyonlarının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of oxidation reactions of cellulose fibers
Yazar: ZÜBEYDE TURGUT
Danışman: PROF. DR. İSMAİL KARACAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Karbon = Carbon ; Karbon lifler = Carbon fibers ; Mukavemet =   ; Selüloz = Cellulose ; Stabilite =   ; Stabilleştirme = Stabilization

Özet:
Tez çalışmamızda rejenere selüloz liflerinden viskoz rayon lifi kullanılmıştır. Rejenere selüloz lifleri ilk olarak Thomas Edison tarafından ampul üretiminde filament olarak kullanılmıştır. Viskoz rayon lifleri yenilenebilir,  elde edilebilirlik kolaylığı vardır ve çevreci bir yapıya sahiptir. Viskoz rayon lifleriden 1959 yılında uluslar arası bir karbon şirketi tarafından carbon fiberler üretilmek istenmiştir. Yapılan çalışmalar iki sene sürmüştür. 2500 ℃ de germe işlemi uygulanmıştır. Uygulanan işlem sonucunda mukavemet özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır.Ürettikleri 170 GPa Young Modül ve 1.25 GPa değerinde bir mukavemete sahip olduğu açıklanmıştır. Fakat iyi bir mukavemet elde edebilmek adına çok fazla yüksek sıcaklıklara çıkmak gerektiği için maliyetten dolayı viskoz rayondan karbon fiber elde etmekten vazgeçtiler. On yıldır devam eden çalışmaları bu sebeplerden ötürü bırakmışlardır. Tezimizde viskoz rayondan karbon fiber üretiminde maliyetleri düşürebilmek için viskoz rayon liflerine stabilizasyon işlemler öncesinde kimyasal emdirme işlemi yapılmıştır. Böylece karbon fiber üretiminde önemli bir aşama olan stabilizasyon aşaması hızlandırılması sağlanacaktır. Uygulanan kimyasal işlemler sayesinde kısa süreli sıcaklık bekletmelerinde erken sonuçlar oluşmuştur. Yapılarda erken renk değişimleri gözlenmiştir. Stabilizasyon için kullanılan sıcaklıklar 200, 210, 220, 230, 240, 245 ℃ dir. Sırasıyla 5, 10, 15, 20, 25, 30 dk bekletmeler yapılarak ayrı ayrı her biri için tex değerleri, lif çapı, yoğunluk, mukavemet, XRD, FT-IR, TGA analizleri yapılmıştır.

Abstract:
In our thesis study, viscose rayon fiber from regenerated cellulose fibers was used. Regenerated cellulose fibers were first used by Thomas Edison as filaments in the manufacture of light bulbs. Viscose rayon fibers are renewable, easy to obtain and environmentally friendly. In 1959, an international carbon company wanted to produce carbon fibers from viscose rayon fibers. The studies carried out lasted two years. Stretching process was applied at 2500 ℃. As a result of the applied process, it is aimed to improve the strength properties. They are described as having a Young Modulus of 170 GPa and a strength of 1.25 GPa. However, they gave up on carbon fiber from viscose rayon because of the cost, as it required very high temperatures to achieve good strength. For these reasons, they left the work that had been going on for ten years. In our thesis, chemical impregnation was applied to viscose rayon fibers before stabilization processes in order to reduce the costs of carbon fiber production from viscose rayon. Thus, the stabilization phase, which is an important step in carbon fiber production, will be accelerated. Thanks to the applied chemical processes, early results were obtained in short-term temperature holdings. Early color changes were observed in the structures. The temperatures used for stabilization are 200, 210, 220, 230, 240, 245 ℃. Tex values, fiber diameter, density, strength, XRD, FT-IR, TGA analyzes were made for each of them separately by making 5, 10, 15, 20, 25, 30 minutes waiting times, respectively.