1. GİRİŞ
Son yıllarda gerek bilimsel, gerekse ticari olarak nanoteknolojiye karsı ilginin artısı ile birlikte, tekstilde
de nano boyutlarda lif üretimi üzerine çalısmalarda önemli derecede bir artıs söz konusudur. Genellikle
elektro lif çekim yöntemi ile üretimi gerçeklestirilen nano lifler, oldukça genis genis yüzey alanı (171 nm
çapında bir lif için 48,4 m2/g [1]), küçük ve kontrol edilebilir gözenek boyutu ve iyi mekanik özellikler
gibi üstün özelliklere sahiptir. Dolayısıyla poliüretan nano lifler, kompozitler, nefes alabilir su geçirmez
giysiler, koruyucu giysiler ve tıbbi alanlar gibi fazla çok fazla kullanım alanına sahiptirler [2,3,4,5].
Elektriksel alan kullanımı ile polimer esaslı nano lif üretimine yönelik çalısmalar çok eski yıllara kadar
uzanmasına rağmen [6, 7], bu yöntem ile ilgili ilk patent 1934 yılında Formhals tarafından alınmıstır [8].
Formhalsın çalısmasını takiben bu yöntem ile ilgili birçok patent ve arastırma çalısmaları
gerçeklestirilmistir [9, 10, 11, 12, 13]. 2005 yılında Jirsak ve arkadasları tarafından gelistirilerek [14]
patenti alınan ve Elmarco firması tarafından ticarilestirilen silindirli elektro lif çekim yöntemi hariç,
yapılan çalısmaların birçoğu laboratuar düzeyinde kalmıstır.
Elektro lif çekim yönteminde, proses esnasında kontrol altında tutulması gereken ve lif özelliklerini
etkileyen parametreler arasında çözelti özellikleri (molekül ağırlığı, polimer konsantrasyonu, viskozite,
iletkenlik, yüzey gerilimi vb.), elektrotlar arası mesafe, uygulanan voltaj miktarı, ortam sıcaklığı ve
rutubeti bilinen en önemlileridir. Bu parametrelerden ortam kosulları (sıcaklık ve rutubet) haricinde
birçoğu ile ilgili çok sayıda çalısma yapılmıs olmakla birlikte, genellikle yapılan çalısmalarda iğneli
elektro lif çekim yöntemi kullanılmıstır [15,16]. Bu çalısmada ise silindirli elektro lif çekim yöntemi
kullanılmıstır ve lif çekimi esnasında uygulanan ortam rutubetinin poliüretan nano lif çekim performansı,
lif özellikleri ve morfolojisi üzerine etkileri incelenmistir. Günümüzde silindirli elektro lif çekim yöntemi,Elmarco Ltd. firması tarafından Nanospider ticari ismi ile kullanılmakta olup, bu çalısmanın sektöre de faydalı olacağı düsünülmektedir.
2. MATERYAL ve METOT
Bu çalısmada polimer olarak poliüretan (Larithane), çözücü olarak dimetilformamid (Fluka) ve tuz olarak
tetraetilamonyumbromid (Sigma Aldrich) kullanılmıstır. Kullanılan poliüretan polimerinin molekül
ağırlığı 2000 g/mol olup, polimer konsantrasyonu % 15, tuz konsantrasyonu ise % 0 ve % 0,87 olarak
hazırlanmıstır. Çözeltiler hazırlanırken kullanılan bu değerler, daha önceki çalısmalar göz önünde
bulundurularak seçilmistir [17].
Öncelikle, iletkenlik, yüzey gerilimi ve viskozite gibi çözelti özellikleri belirlenmistir. Daha sonra ise
silindirli elektro lif çekim yöntemi ile nano lif esaslı nano yüzeyler üretilerek lif çekim performansı, nano
lif ve nano yüzey özellikleri analiz edilmistir. Đletkenlik ölçümü, Radelkis, OK-102/1 marka iletkenlik
ölçer ile, yüzey gerilimi ölçümleri, Krüss marka Du Nouy Ring yöntemi ile, reolojik özellikler ise
HAAKE Roto Visco 1 marka reometre cihazı ile 25 0C sıcaklıkta gerçeklestirilmistir. Nano lif üretimi ise
yüksek voltaj kullanılarak, Nanospider ticari isimli silindirli elektro lif çekim yöntemi ile
gerçeklestirilmistir (Sekil 1.).
Silindirli elektro lif çekim yöntemi, doğrudan polimer çözeltiden nano lif üretimini sağlayan ve belirli bir
hızda dönen silindirden olusmaktadır [14]. Hazırlanan polimer çözelti, polipropilen bir kap içerisine
doldurulur.
teknolojikarastirmalar.com
