Elektro çekim yöntemi işlem parametrelerinin polivinilalkol(PVA) nano liflerin yapısal özelliklerine etkileri
The effects of electrospinning method parameters to the structural features of the polyvinyl alcohol nano fibers
Yazar: RUŞEN PARLAK
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL USTA
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Nanolif = Nanofiber ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol

Özet:
Nano kelimesi, herhangi bir fiziksel büyüklüğün milyarda biri anlamındadır. Nano yapılar uzunluk olarak bakıldığında 10-100 atomluk sistemlere (10-9 metre) karşılık gelmektedir. Genel anlamda lifler söz konusu olduğunda, bir lifi nano diye tanımlarken lif çapı göz önünde bulundurulur. Bazı araştırmacılar çapı bir mikronun altındaki liflere nanolif derken, bazıları ise bu tanımı 0.3 mikron (300 nanometre) veya daha az olan lifler için uygun görmüşlerdir.Nanoliflerin üretimi için en etkin yöntem elektro çekim (electrospinning) yöntemidir. Bu teknikte, polimer uygun bir çözücüde çözülür veya ısı ile eritilir, bir ucu kapalı ve daralan öbür ucunda küçük bir delik bulunan cam bir pipetin içine yerleştirilir. Daha sonra pipetin açık ucunun yakınındaki bir toplayıcı levhaya 50 kV'a kadar gerilim uygulanır. Bunun sonucunda polimer madde toplayıcı levhaya aktarılmış olur. Toplayıcı levhada oluşan ağımsı yüzeyde çapları 30 nm'den 1 mikronun üzerindeki değerlere kadar değişen lifler bulunabilmektedir.Elektro lif çekim yönteminin uygulanması kolay olmasına karşın, kontrol altında tutulması gereken ve polimer solüsyonun nano life dönüşümünü doğrudan etkileyen birçok teknik parametre bulunmaktadır.Bu çalışmada, Polivinilalkol (PVA) polimerinden farklı konsantrasyonda çözeltiler hazırlanarak elektro çekim yöntemiyle nanolif üretimi gerçekleştirilmiştir. Elektro çekim yöntemi esnasında işlem değişkenleri olarak; çözelti konsantrasyonun etkisi, uygulanan voltajın etkisi ve pipet ucu ile toplayıcı arasındaki mesafenin etkisi incelenmiştir.Sonuç olarak, çözelti konsantrasyonun artması ile lif çapının arttığı ve boncuk oluşumunu azaldığı, uygulanan voltajın arttırılması ile genelde lif çapının küçüldüğü ve boncuk oluşumunun arttığı, pipet ucu ile toplayıcı arasındaki mesafenin arttırılmasıyla genelde lif çapının arttığı görülmüştür.

Abstract:
The word nano is the size of any physical quantity in one of a billion. When considered in lenght, nano structures corresponds to the atomic systems of 10-100 (10-9 meter). In general sense, when the fibers are considered, while identifying a fiber as nano, the diameter of the fiber is considered. While some examiners call fibers with diameter less than one micro, some approve this definition for fibers of 0.3 micron (300 nanometers) or less.The most effective method of nano fiber production is electrospinning. In this method, the polymer is soluted in an appropriate solution or melted via heat, and located into a pipe made of glass with one side closed and narrowing down and other side with a little hole. Then, a voltage up to 50 kV is applied to the collecting plate which is near the open side of the pipe. As a result the polymer substance will be transmitted to the collactor plate. There may be found fibers variable in diameter of 30 nm to over 1 micro on the weblike surface on the collecting plate.Altough the method of electro fiber attraction is easy to be applied, there are a lot of technic parameters which should be under control and affect the transformation of the polymer solution into nano fiber directly.In this research, by preparing different solutions in different concentrations from Polyvinyl alcohol (PVA) polymers, the nanofiber method is performed with the method of electrospinning method. During the electrospinning method, the effect of the solution concentration, the effect of the voltage used, and the effect of the distance between the tip of the pipe and the collective plate are observed as the applications variables.In conclusion, with the incrase of the solution concentration the diameter of the fiber is increased and the formation of bead is decreased in size and with the increase of the level of voltage, generally the diameter of the fiber and the formation of the bead are increased, and with the increase of distance between the tip of the pipe and collective plate, it is observed that generally the diameter of the fiber is increased.