Polimer esaslı karbon nanolif üretim teknolojisinin geliştirilmesi

Karbon elyaf, son yıllarda ticari olarak havacılıktan spor malzemelerine, askeri amaçlı malzemelerden endüstriyel malzemelere kadar birçok uygulamada kendine yer bulmuş  ve yüksek mekanik özellikler, elektrik ve termal iletkenlik, hafiflik gibi özellikleri nedeniyle metaller başta olmak üzere çeşitli malzemelere alternatif olmuştur.

Dünyanın tek çatı altında en büyük akrilik elyaf üreticisi olan ve projeyi destekleyen AKSA Akrilik K imya S an. A . Ş . h alen d ünya g enelinde en büyük karbon elyaf üreticilerinden birisidir. AKSA karbon elyaf üretim teknolojisini özgün Ar-Ge çalışmaları ile gerçekleştirmiş ve 4 ton/gün kapasite ile seri üretime geçmiştir. Öte yandan proje yürütücüsü Prof. Dr. Ali Demir (İTÜ Tekstil Mühendisliği Bölümünde Öğretim Üyesi) elektro üretim (electrospinning) ile nanolif üretimi konusunda San-Tez ve Tübitak 1001 kapsamında desteklenen üç adet projeyi koordine etmiş, çok sayıda lisans, yüksek lisans ve doktora öğrencisine danışmanlık yapmış ve çok sayıda bilimsel makale yayınlamıştır. Kendi alanlarında geniş bilgi ve tecrübe sahibi olan AKSA Akrilik Kimya ve San. A.Ş. ve Prof. Dr. Ali Demir öncelikle “Polimer Esaslı Karbon Nanolif Üretim Teknolojisinin Geliştirilmesi” isimli San-Tez projesiyle laboratuar ölçekli karbon nanolif üretim teknolojisini geliştirmeyi hedeflemektedir. Geleneksel karbon elyaf yaygın olarak Poli(akrilonitril) (PAN) polimeri esaslıdır ve lifler genellikle 5-10 mikrometre arasında değişen çapa sahiptirler. Nanometro boyutunda çapa sahip karbon elyaf üretmek için son yıllarda hızla gelişen elektro üretim tekniği üzerinde çalışılmaktadır.

 
Bu yöntemle mikron altı ve nanometre boyutlarında çapı olan lifler basit ve ucuz bir şekilde üretilmektedir. Takip eden stabilizasyon ve karbonizasyonu içeren termal işlemler, PAN nanoliflerini istenen nano yapı, elektirik, mekanik ve diğer özelliklere sahip karbon nanoliflere dönüştürür. Bu çalışmada, daha önceki San-Tez projesi kapsamında yapılan geliştirme çalışmalarından ve yapılmış olan diğer bilimsel araştırma deneyimlerinden yararlanılarak PAN polimerinden elektro üretim yöntemi ile birbirine paralel nanolif demetleri üretilmiş ve elde edilen akrilik nanolifleri gerilme altında stabilize edilip ardından karbonize edilmiştir. Bu proje kapsamında karbon nanolif üretiminin laboratuar ölçeğinde teknolojisi geliştirilmiştir. Optimizasyon çalışmalarından sonra pilot ölçekli üretim yapılabilmesi için yeni bir projenin başlatılması planlanmaktadır.

tekstilteknik.com