FARKLI DOKUSUZ YÜZEYLER ÜZERİNDE ÇÖZELTİ ÜFLEME EĞİRME TEKNİĞİ İLE POLİAMİD 6.6 ESASLI NANO LİF ELDESİ VE ARAÇ KABİN FİLTRELERİ İÇİN UYGUNLUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

Çalışma kapsamında, kabin filtrelerinde yoğun bir şekilde kullanılan 100 g/m2 spunbond filtre yüzeyine alternatif filtre yüzeylerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ilk olarak ticari olarak kullanımı olan filtre yüzeyine alternatif olarak, farklı gramajlarda, tekniklerle (Spunbond, meltblown, airlaid) ve polimerler (Polipropilen, Polyester) ile elde edilen dokusuz yüzeylere performans testleri gerçekleştirilerek karşılaştırma ve kullanım olanakları incelenmiştir. Daha sonra, yeni bir nanolif üretim yöntemi olan çözelti üfleme eğirme tekniği (SBS) kullanılarak hem ticari hem de alternatif dokusuz yüzey üzerine poliamid 6.6 (PA 6.6) nanolifleri aktarılmış ve kompozit (katmanlı) filtre yüzeyleri elde edilmiştir. Elde edilen yeni yüzeyler de ticari ve alternatif filtre yüzeyleri ile performans bakımından karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde, farklı dokusuz yüzey teknikleri ile elde edilen ve farklı gramajlara sahip olan dokusuz yüzeylerin hava geçirgenlik değerlerinin 603-4271lt/m²sn arasında olduğu, gözenek çaplarının ise 7-231 µm arasında değişkenlik gösterdiği görülmüştür. Aynı zamanda en düşük gözeneklilik çaplarına ise meltblown yüzeylerin 7µm sahip olduğu görülmüştür. Çözelti üfleme tekniğiyle Poliamid 6.6 aktarılan katmanlı yüzeylerin hava geçirgenlik ve gözenek çapları incelendiğinde ise, farklı dokusuz yüzeylerin PA 6.6 nano lifler ile kaplanması sonrasında hava geçirgenlik değerlerinin 114 lt/m²sn’ ye kadar ve gözenek çaplarının ise 5µm’ a kadar düştüğü tespit edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlara göre ticari filtre yüzeyine alternatif farklı yüzeylerin kullanılabileceği gibi, etkin bir filtrasyon için katmanlı filtre yüzeylerinin kullanılabileceği kanısı varılmıştır.

OBTAINING POLYAMIDE 6.6 BASED NANO FIBERS ON THE DIFFERENT NON-WOVEN SURFACES VIA SOLUTION BLOW SPINNING TECHNIQUE AND INVESTIGATION OF THEIR SUITABILITY FOR VEHICLE CABIN FILTERS

In the scope of the study, it was aimed to develop alternative filter surfaces to 100 g/m2 spunbond filter surfaces, which are used extensively in cabin filters. With this aim, as an alternative to commercially used filter surface, the different nonwoven surfaces, which obtained with different weights and different nonwoven surface techniques (Spunbond, meltblown, airlaid) and different polymers (Polypropylene, Polyester), were used and performance tests were performed, and their comparison and usage possibilities were examined. In addition, using a new nanofiber production method, “solution blow spinning technique”, composite filter surfaces were obtained by transferring polyamide 6.6 (PA 6.6) nanofibers onto both commercial and alternative surfaces. The obtained new surfaces were compared with commercial and different nonwoven filter surfaces in performance tests. When the results obtained are examined, the air permeability values ranged from 603 to 4271 lt/m²sn and pore diameters ranged from 7 to 231 μm of different nonwoven surfaces obtained with different weights and different nonwoven surface techniques showed variability. At the same time, it was seen that the meltblown surfaces had the least pore diameter with the 7μm. On examining the air permeability and pore diameters of polyamide transferred surfaces, it was determined that the air permeability values decreased up to 114 lt / m²sn and the pore diameters decreased to 5μm after the alternative surfaces were coated with nanofibers. According to these results, it is concluded that different surfaces can be used as alternative to commercial filter surfaces, as well as the developed layered filter surfaces can be used for effective filtration.

___

  • 1. Alan, G., Tercan, M., (2013), Efficiencies and Dust Holding Capacities of Textiles Used For Air Filter Applications,Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 19:179–186.
  • 2. Aslan, S., Kaplan. S., (2010), Filtrasyon Tekstı̇llerı̇: Kullanılan Hammaddeler, Üretı̇m Yöntemlerı̇ ve Kullanım Alanları,The Journal of Textiles and Engineer, 17:24–37.
  • 3. Heo, K.J., Noh ,J.W., Lee, B.U., et al., (2019), Comparison of filtration performance of commercially available automotive cabin air filters against various airborne pollutants,Building and Environment, 161:106272.
  • 4. Qi, C., Stanley, N., Pui, D.Y.H., et al., (2008), Laboratory and on- road evaluations of cabin air filters using number and surface area concentration monitors,Environmental Science and Technology, 42:4128–4132.
  • 5. Lee, E.S., Zhu, Y., (2014), Application of a high-efficiency cabin air filter for simultaneous mitigation of ultrafine particle and carbon dioxide exposures inside passenger vehicles,Environmental Science and Technology, 48:2328–2335.
  • 6. Yu, N., Shu, S., Lin, Y., et al., (2017), High efficiency cabin air filter in vehicles reduces drivers’ roadway particulate matter exposures and associated lipid peroxidation,PLoS ONE, 12:1–13.
  • 7. Süpüren, G., Kanat, Z.E., Çay, A., Kırcı, T., Gülümser, T. TI., (2007), Nano lı̇fler (bölüm 2), Tekstil ve Konfeksiyon, 17:83–89.
  • 8. Medeiros, E.S., Glenn, G.M., Klamczynski, A.P., et al., (2009), Solution blow spinning: A new method to produce micro- and nanofibers from polymer solutions,Journal of Applied Polymer Science, 113:2322–2330.
  • 9. Tan, N.P.B., Paclijan, S.S., Ali, H.N.M., et al., (2019), Solution Blow Spinning (SBS) Nanofibers for Composite Air Filter Masks,ACS Applied Nano Materials, 2:2475–2483.
  • 10. Sinha-Ray, S., Sinha-Ray, S., Yarin, A.L., et al., (2015), Application of solution-blown 20-50nm nanofibers in filtration of nanoparticles: The efficient van der Waals collectors, Journal of Membrane Science, 485:132–150.
  • 11. Zhuang, X., Yang, X., Shi, L., et al., (2012), Solution blowing of submicron-scale cellulose fibers,Carbohydrate Polymers, 90:982– 987.
  • 12. Chen, K., Ghosal, A., Yarin, A.L., et al., (2020), Modeling of spunbond formation process of polymer nonwovens,Polymer, 187:121902.
  • 13. Midha, V.K, Dakuri, A., (2017), Spun bonding Technology and Fabric Properties: a Review,Journal of Textile Engineering & Fashion Technology, 1:126–133.
  • 14. Lindberg, E., (2015), Investigation of making nonwoven textiles with wood fibres and papermaking technique,Kth Royal Institute of Technology Department of Fibre and Polymer Technology, 46.
  • 15. Berkalp, O.B., (2006), Air permeability & porosity in spun-laced fabrics,Fibres and Textiles in Eastern Europe, 14:81–85.
  • 16. Zhu, G., Kremenakova, D., Wang, Y., et al., (2015), Air permeability of polyester nonwoven fabrics,Autex Research Journal, 15:8–12.
  • 17. Ozturk, M.K., Nergis, B., Candan, C., (2016), A comparative study on air permeability properties of multilayered nonwoven structures,International Journal of Materials and Metallurgical Engineering, 10:1510–1513.
  • 18. Duran, K., Duran, D., Oymak, G., et al., (2013), Investigation of the physical properties of meltblown nonwovens for air filtration,Tekstil ve Konfeksiyon, 23:136–142.
  • 19. Hassan, M.A., Yeom, B.Y., Wilkie, A., et al., (2013), Fabrication of nanofiber meltblown membranes and their filtration properties,Journal of Membrane Science, 427:336–344.
  • 20. Yesil, Y., Bhat, G.S., (2017), Porosity and barrier properties of polyethylene meltblown nonwovens,Journal of the Textile Institute, 108:1035–1040.
  • 21. Hekmati, A. H., Khenoussi, N., Nouali, H., et al., (2014), Effect of nanofiber diameter on water absorption properties and pore size of polyamide-6 electrospun nanoweb,Textile Research Journal, 84:2045–2055.
  • 22. Gültekin, E., Çelik, H.İ., Nohut, S., et al., (2020), Predicting air permeability and porosity of nonwovens with image processing and artificial intelligence methods,Journal of the Textile Institute, 5000:
  • 23. Akampumuza, O., Xu, H., Xiong, J., et al., (2020), Analyzing the effect of nanofiber orientation on membrane filtration properties with the progressive increase in its thickness: a numerical and experimental approach,Textile Research Journal, 90:24–36.
  • 24. Maity S, Singha K., (2013), Structure-Property Relationships of Needle-Punched Nonwoven Fabric, Frontiers in Science, 2:226–234.
  • 25. Xu B, Liu S, Liu J, et al.,. Effects of vehicle cabin filter efficiency on ultrafine particle concentration ratios measured in-cabin and on- roadway,Aerosol Science and Technology,(2011), 45:234–243.
  • 26. Heo KJ, Noh JW, Kim Y, et al.,. Comparison of the service life of an automotive cabin air filter under dust loading conditions of the laboratory environment and on-road driving,Journal of Aerosol Science,(2022), 162:105972.
  • 27. Chang DQ, Tien CY, Peng CY, et al.,. Development of composite filters with high efficiency, low pressure drop, and high holding capacity PM2.5 filtration,Separation and Purification Technology, (2019), 212:699–708.
Tekstil ve Mühendis-Cover
  • ISSN: 1300-7599
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1987
  • Yayıncı: TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası
Sayıdaki Diğer Makaleler

GERİ DÖNÜŞÜMLÜ PET (R-PET) VE VİSKON KARIŞIMLI İPLİKLERİN MEKANİK VE YAPISAL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE KARŞILAŞTIRMALI BİR ÇALIŞMA

Murat DEMIR

Ring İplik Eğirmede Enerji Tasarrufu: Daha Hafif Masura Kullanımı

Erman COŞKUN, R. Tuğrul OĞULATA

Geri Dönüşümlü Pet (R-Pet) ve Viskon Karışımlı İpliklerin Mekanik ve Yapısal Özellikleri Üzerine Karşılaştırmalı Bir Çalışma

Murat DEMIR

Farklı Dokusuz Yüzeyler Üzerinde Çözelti Üfleme Eğirme Tekniği ile Poliamid 6.6 Esaslı Nano Lif Eldesi ve Araç Kabin Filtreleri için Uygunluğunun Araştırılması

Eylül Büşra TAPANYİĞİT, Koray PEKTAŞ, Mehmet ÖZDEMİR, Onur BALCI

RİNG İPLİK EĞİRMEDE ENERJİ TASARRUFU: DAHA HAFİF MASURA KULLANIMI

Erman COŞKUN, R. Tuğrul OĞULATA

MAZI MEŞESİ (QUERCUS INFECTORIA OLIVIER) İLE BOYANMIŞ PAMUKLU KUMAŞLARDA LAZER RADYASYON UYGULAMALARI

Abdulkadir PARS, Recep KARADAĞ

Konfeksiyon Üretiminde Kumaş Kaynaklı Hataların Azaltılması Amacıyla Kesimhane Öncesinde Uygulanan 4puan Kumaş Kontrol Sistemi Verimliliğinin Analizi

Müslüm EROL, Hüsnü AYDEMİR

DOKUMA TASARIMINDA KULLANILAN CAD SİSTEMLERİ

Fatma Nur BAŞARAN

TÜRKİYE’DE KALİTELİ YAPAĞI VERİMİNE SAHİP KOYUN IRKI ELDESİNDE MERİNOSLAŞTIRMA FAALİYETLERİNİN GEÇMİŞİ, BUGÜNÜ VE GELECEĞİNE GENEL BAKIŞ VE TÜRK MERİNOSU (KARACABEY MERİNOSU) IRKININ YAPAĞI ÖZELLİKLERİNE İLİŞKİN ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Rıza ATAV, Bürhan BUĞDAYCI

KONFEKSİYON ÜRETİMİNDE KUMAŞ KAYNAKLI HATALARIN AZALTILMASI AMACIYLA KESİMHANE ÖNCESİNDE UYGULANAN 4PUAN KUMAŞ KONTROL SİSTEMİ VERİMLİLİĞİNİN ANALİZİ

Müslüm EROL, Hüsnü AYDEMİR