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

Yıl 2022, Cilt: 29 Sayı: 127, 116 - 124, 30.09.2022

Eylül Büşra Tapanyiğit Koray Pektaş Mehmet Özdemir Onur Balcı

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

SBS, çözelti üfleme eğirme, nanolif, Poliamid 6.6, kabin filtresi

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

Proje No: 3191065

Teşekkür

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından Sanayi Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı kapsamında desteklenmiştir. Proje No: 3191065.

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

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

SBS, solution blowing spinning, nanofiber, Polyamide 6.6, cabin air filter

Proje Numarası

Proje No: 3191065

Kaynakça

• 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.
• Referansların tümü makale dosyası içerisinde yer almaktadır!