Elektroeğirme Parametrelerinin PMMA Fiberlerinin Çapı Üzerine Etkilerinin Araştırılması

Year 2024, Volume: 9 Issue: 2, 129 - 134, 29.12.2024

İbrahim Gelen , Harun Gül

https://doi.org/10.56171/ojn.1600481

Abstract

Bu çalışmada, Polimetil Metakrilat (PMMA) polimeri kullanılarak, elektroeğirme (Elektrospinning) yöntemiyle fiberler üretilmiştir. Farklı parametreler çalışılarak yapılan bu araştırmada fiberlerin kalınlıklarına bu parametrelerin etkileri araştırılmış ve elde edilen fiberlerin morfolojileri incelenmiştir. Çözelti konsantrasyonu, uygulanan voltajın, kolektör dönme hızı ve akış hızının nanofiberlerin çapı ve şekli üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan testlerin sonucunda akış hızı 4 mL h-1, uygulanan voltaj 14 kV, çözeltideki DMF (Dimetilformamid) oranı %15, kolektör dönüş hızı 80 rpm parametreleri kullanılarak yapılan deneyler sonucunda en küçük çapa sahip fiberlerin elde edilebildiği görülmüştür. % 15 çözücü oranı ile daha homojen fiberler elde edilmiştir. 1,278 μm - 2,840 μm arasında değişen fiber çapları söz konusu olmuştur. Nanofiberlerde boncuksu ve ipliksi yapılar görülürken en ince fiber çapı 1,278 μm olarak ölçülmüştür.

Keywords

Nanofiber, Elektroeğirme, PMMA, DMF.

Supporting Institution

Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinatörlüğü

Project Number

174-2023

Investigation of the Effects of Electrospinning Parameters on the Diameter of PMMA Fibers

Abstract

In this study, fibers were produced by electrospinning method using Polymethyl Methacrylate (PMMA) polymer. In this research, the effects of different parameters on the thickness of the fibers were investigated and the morphology of the obtained fibers were examined. The effects of solution concentration, applied voltage, collector rotation speed and flow rate on the diameter and shape of nanofibers were investigated. As a result of the tests, it was seen that the fibers with the smallest diameter could be obtained as a result of the experiments performed using the parameters of flow rate 4 mL h-1, applied voltage 14 kV, DMF (Dimetilformamid) ratio in the solution 15%, collector rotation speed 80 rpm. More homogeneous fibers were obtained with 15% solvent ratio. Fiber diameters ranging from 1,278 μm to 2,840 μm were obtained. While bead-like and filamentous structures were observed in nanofibers, the thinnest fiber diameter was measured as 1.278 μm.

Keywords

Nanofiber, PMMA, Electrospinning, DMF

Project Number

174-2023

References

• Huang, Z.-M., Zhang, Y.-Z., Kotaki, M., & Ramakrishna, S. (2003). Elektrospinning ile polimer nanofiberler ve nanokompozitlerde uygulamaları üzerine bir inceleme. Composites Science and Technology, 63(15), 2223-2253.
• Rao, S. S., Srinivas, G., & Mahesh, K. (2012). PMMA ve karışımları: Bir inceleme. International Journal of Research in Chemistry and Environment, 2(1), 89-102.
• Reneker, D. H., & Chun, I. (1996). Elektrospinning ile üretilen nanometre çapında polimer lifler. Nanotechnology, 7(3), 216-223.
• Bhardwaj, N., & Kundu, S. C. (2010). Elektrospinning: Büyüleyici bir elyaf üretim tekniği. Biotechnology Advances, 28(3), 325-347.
• Agarwal, S., Greiner, A., & Wendorff, J. H. (2009). Polimerlerin elektrospinasyonu ile fonksiyonel malzemeler. Progress in Polymer Science, 34(8), 982-1025.
• Koysuren, O., & Koysuren, H. N. (2016). Characterization of poly(methyl methacrylate) nanofiber mats by electrospinning process. Journal of Macromolecular Science, Part A, 53(11), 691–698. https://doi.org/10.1080/10601325.2016.1224627
• Ji, D., Lin, Y., Guo, X. et al. Electrospinning of nanofibres. Nat Rev Methods Primers 4, 1 (2024).
• A. Gül, "Obtaining Activated Carbon Doped PA66 Nanofibers by Electrospinning Method and Fiber/Diameter Analysis," Journal of Green Technology and Environment , vol.2, no.2, pp.46-48, 2024
• Ali, U., Karim, K. J. B. A., & Buang, N. A. (2015). A Review of the Properties and Applications of Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA). Polymer Reviews, 55(4), 678–705.
• Dai H, Xu G, Zhang S, Gong L, Li X, Yang C, et al. Carbon nanotubes functionalized electrospun nanofibers formed 3D electrode enables highly strong ECL of peroxydisulfate and its application in immunoassay. Biosens Bioelectron 2014;61:575–8.
• Camara, R.M.; Portela, R.; Gutierrez-Martin, F.; Sanchez B. “Evaluation of several commercial polymers as support for TiO2 in photocatalytic applications”, Global NEST Journal 2014, 6(3), 525–535.
• Charles, A.H.; Edward, M.P. Plastics Materials and Processes, in Concise Encyclopedia; Wiley: NJ, 2003, pp. 42–44.
• Van Krevelen, D.W.; Nijenhuis, K. T. Properties of Polymers; Elsevier: Amsterdam, 2000, pp. 106, 322. Charles, A.H. Handbook of Plastics Processes; Wiley: NJ, 2006, pp. 1–7.
• Zaszczyńska, A.; Kołbuk, D.; Gradys, A.; Sajkiewicz, P. Development of Poly(methyl methacrylate)/nano-hydroxyapatite (PMMA/nHA) Nanofibers for Tissue Engineering Regeneration Using an Electrospinning Technique. Polymers 2024, 16, 531.
• Aydogdu RB, Cetin MS, Karahan Toprakci HA, Toprakci O (2024) Investigation of electrospinning parameters and fiber collection methods on morphology of thermoplastic polyester elastomer fibers. Int J Nanomater Nanotechnol Nanomed 10(1): 035-044. DOI: 10.17352/2455-3492.000060
• Çetin, M. Ş., Demirel, A. S., Toprakcı, O., Toprakcı, H. A. K. (2022). The synergic effects of electrospinning solution properties on formation of polyvinyl chloride (pvc) fibers. Tekstil ve Mühendis , 29(126), 42 - 49. doi.org/10.7216/1300759920222912601
• İnan, A. T., & Şeker, M. M. (2021). Elektrospinning Yöntemiyle Üretilmiş Farklı Çaplardaki Yapay Damarların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 33(4), 687-693. https://doi.org/10.7240/jeps.993582