İğneli ve iğnesiz elektro lif çekim yöntemleri ile nano lif üretiminde taylor koni yapısi ve fıskiye ömrünün analizi
Analysis of taylor cone structure and jet life on the nanofiber production with needle and needle-less electrospinning methods
Yazar: BATURALP YALÇINKAYA
Danışman: ÖĞR. GÖR. DEMET YILMAZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Nanolif = Nanofiber ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol ; Poliüretan = Polyurethane

Özet:
Çalışmanın amacı, iğneli ve iğnesiz elektro lif çekim yöntemlerinde elektriksel alanın etkisinde oluşan Taylor koni ve fıskiye yapılarının incelenmesi ve fıskiye ömrünün belirlenmesidir.İki bölümden oluşan bu tez çalışmasında, iki farklı polimer kullanılmıştır. Birinci bölümde, polivinil alkol (PVA) polimer çözeltilerin yüzey gerilimi, iletkenlik ve viskozite özellikleri belirlenerek bu çözeltilerden silindirli elektro lif çekim yöntemi (Nanospider) kullanılarak nano lif esaslı yüzey üretimi gerçekleştirilmiştir. Lif çekimi esnasında eş zamanlı kamera kayıtları alınmış ve Taylor koni sayısı, Taylor koni çapı ve fıskiye ömrü hesaplanarak analiz edilmiştir. Son ürün olarak elde edilen PVA nano lif esaslı yüzeylerden lif çekim performansı değerleri hesaplanarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile lif morfolojisi analizi gerçekleştirilmiştir. İkinci bölümde, poliüretan (PU) polimeri kullanılarak yine yüzey gerilimi, iletkenlik ve viskozite gibi çözelti özellikleri belirlenmiştir. Bu bölümde, iğneli ve silindirli elektro lif çekim yöntemleri kullanılarak PU nano lif esaslı yüzey üretimi gerçekleştirilmiştir. Lif üretimi esnasında yine kameralı kayıtlar ile eş zamanlı olarak fıskiye üzerinden geçen elektrik akım ölçüm kayıtları alınmıştır. Lif çekim performansı değerleri hesaplanan PU nano esaslı lif yüzeylerin görüntüleri SEM ile elde edilerek lif morfolojileri analiz edilmiştir. Her iki polimer çözeltisinden elde edilen bulgular kıyaslanarak analiz edilmiştir.Silindirli elektro lif çekimi esnasında fıskiye üzerinden geçen elektrik akım ölçümü ile ilgili ilk çalışmalar bu tez kapsamında gerçekleştirilmiş olup, elde edilen bulguların bu yöntemin mekanizmasının daha iyi anlaşılmasında faydalı olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The aim of this thesis is the investigation and determination of Taylor cone, jet and life of jet which is under the effect of electrical field in needle and needleless electrospinning.In this thesis, two different kind of polymer solutions were used and examined in two chapter. In the first chapter, the poly(vinyl alcohol) polymer solution properties such as surface tension, conductivity and surface tension were determined. After determination of solution properties, PVA was spun on roller electrospinning (Nanospider) and fabricated. During the spinning process, camera record was taken to examine the structure and diameter of Taylor cone and life of jet. Fabric throughput was calculated from PVA nanofiber web and then fiber morphology was determined by using Scanning Electron Microscopy (SEM).In the second chapter, polyurethane polymer solutions were used. Surface tension, conductivity and viscosity of polyurethane (PU) polymer solutions were examined. In this chapter, needle and needleless electrospinning methods were used to produced PU nano webs. During spinning stage, camera records were simultaneously taken with current test on jets. Fabric throughput was calculated and fiber morphologies were identified by using SEM. As a result, both polymer solution results were compared and concluded.In this thesis, measurement of the current for one Taylor cone was measured during roller electrospinning system. The results will be helpfull for future works to clarify the mechanism of roller electrospinning system.