Fosforik asit emdirilmiş viskoz rayon liflerinin karbonizasyon öncesi termal stabilizasyon aşamasında meydana gelen yapısal dönüşümlerin incelenmesi
Fosforik asit emdirilmiş viskoz rayon liflerinin karbonizasyon öncesi termal stabilizasyon aşamasında meydana gelen yapısal dönüşümlerin incelenmesi
Yazar: Gül, Abdullah
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 2, 2023
Anahtar kelimeler: Materials Science and Technologies ; Malzeme Bilimi ve Teknolojileri ; Polymer Technologies ; Polimer Teknolojisi ; Viskoz rayon,stabilizasyon,termal kararlılık,FTIR,DSC,TGA.

Bu çalışmada, rejenere selüloz liflerinden olan viskoz rayon lifinin karbonizasyon aşaması öncesinde termal stabilizasyon sırasında meydana gelen yapısal değişimleri incelenmiştir. Viskoz rayon lifleri, oda sıcaklığında %4’lük sulu fosforik asit (FA) çözeltisi içerisinde 30 dk. kimyasal ön işleme tabi tutulmasının ardından, ön kurutma işlemi ve farklı stabilizasyon (oksidasyon) sıcaklıklarında (150-175-200-225 ve 250°C) ısıl işleme alınmıştır. Termal stabilizasyon sonrasında numuneler üzerinde; iplik numara ölçümü, renk değişim analizi, yoğunluk, mikroskop lif kalınlık çalışması ve iplik mukavemeti gibi birtakım fiziksel ve yapısal özelliklerdeki değişimler incelenmiştir. Bununla birlikte numunelerin yapısal karakterizasyon kombinasyonu için yakma testi, SEM, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termogravimetrik analiz (TGA) ve kızılötesi (FTIR) spektroskopi ölçümleri ve mekanik testler yapılmıştır. Termal stabilizasyon işlem sıcaklığının artmasına bağlı olarak iplik numarası ve lif kalınlığı değerlerinin azaldığı saptanmıştır. Bununla birlikte termal stabilizasyon işlemlerinden sonra viskoz rayon numunelerinin görüntüsü beyaz renkten karbon siyahına doğru değişirken, 225 ve 250 °C’de ısıl işlem gören numuneler yanmazlık özelliği kazanmıştır. Yapılan mukavemet analizlerinde 225 °C’lik stabilizasyon sıcaklığına kadar çekme dayanımı ve kopma uzaması değerleri azalırken 250 °C’lik stabilizasyon işleminden sonra bu değerlerde kısmen artış gözlenmiştir. Stabilizasyon sıcaklığına bağlı olarak, sıcaklık arttıkça stabilizasyon numunelerinin kristal yapısındaki değişimler sebebiyle bozunma endotermi azalmış ve 250 °C’lik ısıl işlem sonrasında neredeyse kaybolmuştur.

Bu çalışmada, rejenere selüloz liflerinden olan viskoz rayon lifinin karbonizasyon aşaması öncesinde termal stabilizasyon sırasında meydana gelen yapısal değişimleri incelenmiştir. Viskoz rayon lifleri, oda sıcaklığında %4’lük sulu fosforik asit (FA) çözeltisi içerisinde 30 dk. kimyasal ön işleme tabi tutulmasının ardından, ön kurutma işlemi ve farklı stabilizasyon (oksidasyon) sıcaklıklarında (150-175-200-225 ve 250°C) ısıl işleme alınmıştır. Termal stabilizasyon sonrasında numuneler üzerinde; iplik numara ölçümü, renk değişim analizi, yoğunluk, mikroskop lif kalınlık çalışması ve iplik mukavemeti gibi birtakım fiziksel ve yapısal özelliklerdeki değişimler incelenmiştir. Bununla birlikte numunelerin yapısal karakterizasyon kombinasyonu için yakma testi, SEM, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termogravimetrik analiz (TGA) ve kızılötesi (FTIR) spektroskopi ölçümleri ve mekanik testler yapılmıştır. Termal stabilizasyon işlem sıcaklığının artmasına bağlı olarak iplik numarası ve lif kalınlığı değerlerinin azaldığı saptanmıştır. Bununla birlikte termal stabilizasyon işlemlerinden sonra viskoz rayon numunelerinin görüntüsü beyaz renkten karbon siyahına doğru değişirken, 225 ve 250 °C’de ısıl işlem gören numuneler yanmazlık özelliği kazanmıştır. Yapılan mukavemet analizlerinde 225 °C’lik stabilizasyon sıcaklığına kadar çekme dayanımı ve kopma uzaması değerleri azalırken 250 °C’lik stabilizasyon işleminden sonra bu değerlerde kısmen artış gözlenmiştir. Stabilizasyon sıcaklığına bağlı olarak, sıcaklık arttıkça stabilizasyon numunelerinin kristal yapısındaki değişimler sebebiyle bozunma endotermi azalmış ve 250 °C’lik ısıl işlem sonrasında neredeyse kaybolmuştur.