Amorf silika yüzeyinin modifiye edilmesi ve polipropilen/amorf silika kompaund üretim şartlarının optimizasyonu
Modification of amorphous silica surface and optimization of polypropylene /amorphous silica compound fabrication conditions
Yazar: GAMZE OKYAY
Danışman: DOÇ. DR. İLHAN ÖZEN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı; yağ kirlilik kontrolü uygulamaları için bir alternatif olarak potansiyel gösteren ve bir amorf silika olan diatomit mineralinin yüzeyinin modifiye edilmesi ve polipropilen/diatomit kompaund üretim şartlarının optimize edilmesidir. Bu amaç doğrultusunda, doğası gereği yüksek su ve yağ absorblama kapasitesine sahip, doğal bir inorganik mineral olan diatomit numuneleri yüzey modifikasyonundan önce öğütme işlemine tâbi tutulmuştur. Ardından diatomit yüzeyleri florosilan, florokarbon ve stearik asit kullanılarak modifiye edilmiştir. Modifiye edilmiş ve edilmemiş diatomitlerin kimyasal içeriği, yüzey alanı, parçacık boyut dağılımı, morfoloji ve modifikasyon verimliliği gibi özelliklerine ek olarak yağ absorblama özellikleri ve yağ ve su ile ıslanabilirlikleri incelenmiştir. Ardından, polimer kompaundların üretiminde dolgu malzemesinin maksimum yükleme oranını tespit edebilmek için çeşitli oranlarda dolgu malzemesi ihtiva eden (%3, 5, 10, 20 ve 30) polipropilen/diatomit kompaundlar hazırlanmıştır.
Sonuçlar, ıslanabilirliğin kullanılan ortama ve yüzey modifikasyon maddesine bağlı olarak tamamen değiştiğini, yağ absorblama özelliğinin ise korunduğunu göstermiştir. Diğer yandan, yağ emicilik öğütme işlemi ile kötüleşirken ıslanabillirlik değişmemiştir. Ayrıca üretilen kompaundlardan ağırlıkça %20 ve %30 dolgu malzemesi ihtiva edenlerin dokusuz yüzey üretiminde sorunlara yol açtığı ve yalnızca %10 dolgu malzemesi ihtiva eden kompaundun dokusuz yüzey üretiminde kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
The main purpose of this study is to modify of the amorphous silica (diatomite) surface indicating a potential as an alternative for oil pollution control applications and to optimize of polypropylene/diatomite compound production conditions. In accordance with this purpose, the diatomite sample, which is a natural inorganic mineral with inherently high water and oil absorption capacity, was subjected to grinding before surface modification. Afterwards, diatomite surface was modified with a fluorosilane, a fluorocarbon and stearic acid. Water and oil wettability, and oil absorbency properties of the unmodified and modified diatomites were investigated in addition to the diatomite characterizations such as chemical content, surface area, particle size distribution, morphology, and modification efficiency. Afterwards, the polymer compounds containing fillers in various proportions (3, 5, 10, 20, and 30 %) were prepared so as to detect the maximum loading rate of filler material in the fabrication of polypropylene/diatomite compounds.
It was revealed that the wettability was changed completely depending on the surface modification agent and the media used, while still preserving the oil absorbency property. On the other hand, the oil absorbency was worsened by the grinding process, whereas the wettability was not affected. Moreover, the compounds containig 20 wt. % and 30 wt. % filler led to problems in the nonwoven fabrication, while 10 wt. % diatomite containing compound was found to be suitable.