LEE- Tekstil Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Gözat
Yazar "Kılıç, Ali" ile LEE- Tekstil Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeBimodal fonksiyonel dokusuz hava filtrelerinin üretimi ve geçirgenlik özelliklerinin karakterizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-12-14) Toptaş, Ali ; Kılıç, Ali ; 503192806 ; Tekstil MühendisliğiNüfus artışı ve hızlı sanayi gelişimi nedeniyle temiz havaya olan ihtiyaç artmaktadır. Katı partikül maddeler, organik maddeler ve salgın hastalıklara yol açan ajanları (mikrop, virüs vb) içinde barındıran kirli hava, insan sağlığı için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Mikro ve nano ölçekteki PM10, PM2.5, PM1.0 ve PM0.3 olarak kategorize edilen Partikül Maddeler (PM), hava kirliğinin kaynaklarıdır. Partikül maddeler solunum sisteminde alveollere kadar nüfuz edebildikleri için kanser dahil çeşitli hastalıklara yol açabilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü'ne (DSÖ) göre, her yıl 10 mikrometreden daha küçük parçacıkları içeren kirli havaya uzun süre maruz kalan 4 milyondan fazla kişi hayatını kaybetmektedir. Bu nedenle, bu parçacıkların havadan uzaklaştırılması/filtrelenmesi gerekmektedir. Filtreleme işlemi, havanın, nano- veya mikrogözeneklere sahip filtre yüzeylerinden geçirilerek, partikül maddelerin ayrıştırılma süreci ile tanımlanmaktadır. Özellikle hastanelerdeki yoğun bakım üniteleri, ameliyathaneler ve hastaların bulunduğu tüm ortamlarda havayı filtrelemek için HEPA veya ULPA filtreler kullanılmaktadır. Bunun yanında, yüksek seviyede PM bulunan ortamlarda çalışan kişilerin yüz maskelerini kullanmaları büyük önem arz etmektedir. Nano- ve mikro gözenekli dokusuz yüzeyler, solunan havanın zararlı etkilerini en aza indirmek için filtreler ve yüz maskeleri gibi filtrasyon yüzeylerinin üretiminde kullanılmaktadır. Nanolifli yüzeylerdeki gözenek boyutları da nano seviyelerdedir, dolayısıyla bu tür filtrelerle nano boyuttaki PM'leri filtrelemek mümkündür. Bu nedenle, hava filtrelemesi için nanolifli filtreler, mikrolifli filtrelere göre daha yüksek filtrasyon verimliliği (ղ) sunarlar. Çok ince nanoliflerden (65 nm'nin altında) meydana gelen filtre yüzeyleri, nanoliflerin yoğun bir şekilde paketlenmesi ile yüksek katılık değerine ulaşabilmektedir. Bu durum, havanın filtre yüzeyinden geçmesini zorlaştıraraak basınç düşüşü değerini artırıp, filtre yüzeyinin hızla tıkanmasına ve partiküllerin etkili bir şekilde filtrelenmesine engel olmaktadır. Bu durum, filtre yüzeyinin hızla tıkanarak havanın filtre yüzeyinden kolay bir şekilde geçmesine engel olur. Filtre yüzeylerinin hızlı bir şekilde tıkanmasını ve yüksek basınç düşüşü değerleri göstermesini engellemek için, nano- ve mikroliflerin biraraya gelerek oluşturduğu bimodal (Tez başlığında yer alan bu terim tüm çalışma boyunca yaygın kullanılacak bir terimdir. Filtre yüzeyinde iki farklı ortalama kalınlığa (çapa) sahip liflerin mevcut olduğunu ifade eder.) filtre yüzeyleri ön plana çıkmaktadır. Bimodal filtre yüzeylerinin yapısında nano- ve mikroliflerin birlikte bulunmasından dolayı, hava akış değerleri geniş bir Knudsen aralığında yer almaktadır. Bu sayede filtre yüzeyinden hava akışı daha kolay gerçekleşir. Filtre yüzeyinde mukavemeti daha yüksek olan mikroliflerin varlığı filtre yüzeyinin mekanik dayanıklılığını artırmaktadır. Bimodal yapıdaki yüzeyler kullanılarak, yüksek ղ, düşük basınç düşüşü (∆P) ve yüksek mekanik dayanıklılığa sahip filtre yapıları elde edilir. Literatürdeki bimodal filtre yapısı üzerine yapılan ilk çalışmalar genellikle simülasyon veya teorik hesaplamalara dayanmaktadır. Bimodal lif üretimine yönelik ilk çalışmalar, eriyikten üfleme (MB) yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Eriyikten üfleme yöntemini kullanan çalışmalarda, farklı erime sıcaklıklarına ve molekül ağırlıklarına sahip iki farklı polimerin ayrı ayrı ekstrüderlerden, tek bir ekstrüderden veya iki polimerin düze deliğinde buluşmasıyla elde edilen denizde adacık (Island in the sea) tipi liflerden oluşan yüzeylerin elde edildiği gösterilmiştir. Ayrıca literatürde, bimodal yapıların, kalın lif katmanları ve ince lif katmanlarının tabakalı bir şekilde oluşturulduğu çalışmalar da bulunmaktadır. Bu konudaki en dikkat çekici olan çalışmalar, yapısında nanonet içeren çalışmalardır. Bunlara ek olarak, literatürde elektro-üretim ve melt-blowing (MB) yöntemlerinin kombinasyonuyla filtre yüzeyi oluşturan bimodal çalışmalar da bulunmaktadır. Bu çalışmalarda çeşitli polimerler kullanılmaktadır. Çözeltiden üretilen lifli yüzeyler, genellikle poliviniliden florür (PVDF), poliakrilonitril (PAN), termoplastik poliüretan (TPU), poliamid-6 (PA-6), poliamid-6.6 (PA-6.6), polivinil alkol (PVA), politetrafloroetilen (PTFE) gibi sentetik polimerlerden veya jelatin, kolajen, kitosan, karboksimetil selüloz gibi doğal kökenli polimerik malzemelerden elde edilebilir. MB yöntemi kullanılarak eriyikten elde edilen lifli yüzeyler ise polyester (PET), polipropilen (PP), polibütilen tereftalat (PBT), polilaktik asit (PLA) gibi çeşitli termoplastik polimerlerden veya cam yünü gibi doğal kökenli malzemelerden elde edilebilir. Bu çalışma kapsamında öncelikle PVDF'ten üretilen nanoliflerin malzeme ve üretim sistemi parametrelerinin optimizasyonu üzerinde durulmuş ve PVDF bazlı elektret (Bu çalışma kapsamında elektret kelimesi yaygın kullanılmaktadır. Bu terim polimerlerin yüzeylerine uygulanan harici etkenler nedeniyle polimer zincirindeki serbest uçların polimer yüzeyine yönlenmesiyle oluşan negatif veya pozitif yüklerle yüklenmesini ifade eder.) nanolifli yüzeylerin elektro-üfleme yöntemi ile üretimi optimize edilmiştir. Deneysel parametreler, Taguchi üç düzeyli L9 ortogonal tasarımı kullanılarak sistemli bir şekilde oluşturulmuş ve ANOVA ile istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Bu bağlamda, incelenen parametreler çözelti konsantrasyonu, hava basıncı ve elektrik alan olmuştur. Bu parametreler arasında, lif çaplarını en çok etkileyen faktörlerin çözelti konsantrasyonu ve elektrik voltajı olduğu belirlenmiştir. En ince nanolifli filtre yüzeyini (124±71 nm) üreten optimum parametreler, sırasıyla %9 çözelti konsantrasyonu, 2 bar hava basıncı ve 30 kV elektrik voltajıdır. Ayrıca, numunelere uygulanan korona deşarj işlemi, kalite faktörlerinde %70'in üzerinde bir iyileşmeye neden olmuştur. Elektret filtre üretimine yöntelik araştırmalarımızda korona deşarjı ile polarizasyonunun oluşum mekanizmasını çözümlemek amacıyla yapılan bir başka çalışmada PVDF bazlı nanolif nanojeneratörler, elektro-üfleme (EB) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Bu çalışmada uygulanan elektrik voltajı ve hava basıncının, lif morfolojisi ve piezoelektrik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. 2 bar basınç altında üretilen numuneler, 3 bar basınç altında üretilen numunelerden daha ince lif çaplarına sahip olmuştur. Ayrıca, β-faz yüzdesi, uygulanan voltajın artmasıyla artmıştır. En yüksek β-faz yüzdesi, 2 bar hava basıncı ve 30 kV ile üretilmiş numunede gözlemlenmiştir. En yüksek piezoelektrik etki, 224±60 nm ortalama lif çapına sahip numuneden elde edilmiş, β-faz içeriği %88 olmuştur. Sonuç olarak elektro-üfleme yöntemi ile üretilen PVDF nanoliflerin β-faz ve piezoelektrik etkisini maksimize etmek için polarizasyonun en etkin mekanizma olduğu belirlenmiştir. Bu tez kapsamında yapılan, farklı oranlarda PVDF ve polietilen glikol (PEG) polimerlerini içeren çözeltilerden elektro-üfleme yöntemi ile nanolif/nanonet yapılı filtrelerin üretildiği bir başka çalışmada, çözelti içeriğindeki suda çözünebilir, düşük molekül ağırlıklı PEG içeriğinin artırılması ve üretilen yüzeylere, bu tez kapsamında özgün olarak tasarlanan, su banyosu işlemi uygulanarak yapıdaki PEG'in uzaklaştırılmasıyla, lif çapları azaltılmış ve daha gözenekli yapılar elde edilmiştir. En yüksek PEG içeriğine sahip PVDF:PEG (3:7) numunesi, 170 nm ve 50 nm civarında ortalama çaplara sahip öbekler halinde nanolif/nanonet benzeri yapılar sergilemiştir. Geliştirilen bu numunenin ղ değerinde, korona deşarj işlemi sonrasında %3.6'lık bir artış, kalite faktöründe ise %60'lık bir iyileşme gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, PVDF:PEG (3:7) numunesi, çok yüksek bir ղ değeri (%99.57), oldukça düşük bir ∆P (158 Pa) ve bu sayede tercih edilen bir kalite faktörü (QF) 0.0345 sunan nanolif yapılı filtrelerin başarılı bir şekilde üretilebileceğini göstermiştir. Tez kapsamında filtre yüzeyinde nano- ve mikroliflerin homojen dağılımı veya katmanlı kullanımı yoluyla bimodal filtreler elde edilmiştir. Çalışmada, bimodal yapısal tasarımın etkisi, eriyikten üfleme (MB), çözeltiden üfleme (SB) ve elektro-üfleme (EB) yöntemleriyle üretilen çeşitli katman konfigürasyonlarında ve farklı çaplardaki liflerden oluşan yüzeylerin filtrasyon performansları karşılaştırılmıştır. Filtre numunelerinin gramajı 30 gsm olarak korunurken, 4 katmanlı filtre (4L) yapılarının kullanılması, tek katmanlı numunelere (L) kıyasla hava geçirgenliğinin artmasıyla sonuçlanmıştır. Bu şekilde oluşturulan 4L numunesi 148 Pa basınç düşüşü değeri ve en yüksek filtrasyon verimliliğine (%99,52) sahip olmuştur. Ayrıca 4L yapısındaki MB katmanının, SB nanoliflerinin MB'ye homojen bir şekilde dahil edilmesiyle elde edilen bimodal yüzeyler (BM) katmanı ile değiştirilmesi, filtrasyon verimliliğini %99,61'e yükseltmiş ve ΔP neredeyse aynı kalmıştır. PVDF:PP masterbatch kullanılarak eriyikten üfleme yöntemi ile üretilen filtre yüzeyine uygulanan korona deşarj işlemi ile, işlemi ile elde edilen bimodal yapıdaki 4BML numunesinde en yüksek filtrasyon verimliliği (%99,99) elde edilmiştir. Bu numunelerde bir ay sonrasında dahi filtrasyon verimliliği %99,90 olarak korunmuş; bu durum, elektret filtrelerinde bimodal lif dağılımının en yüksek avantaj sağladığını göstermiştir. PVDF nanoliflerin yapısına eklenen katkı malzemelerinin filtre yüzeyinin morfolojik yapısına etkisinin incelendiği çalışmada, Al(NO3)3.9H2O, NaCl, LiCl, KCl gibi katkı maddelerinin PVDF çözeltisine %1 ağırlık oranında ilave edildiği çözeltilerden nanolifli yüzeyler üretilmiştir. Al(NO3)3.9H2O katkı malzemeli numuneden en ince lif çapı ve en düzgün lif morfolojisi elde edilmiştir. Ayrıca, korona deşarjı işleminden sonra %99,95 ղ değeri ve 195 Pa ∆P değerleri elde edilmiştir. Tüm bu ölçümler sonucunda, Al(NO3)3.9H2O numunesinin ince lif çapı ve yüksek filtrasyon verimliliği ile PVDF için uygun bir katkı malzemesi olduğuna karar verilmiştir. Farklı triboelektrik serilerde yer alan PVDF ve PA-6 polimerlerinden üretilen nanoliflerinden elde edilen katmanlı yapıların incelendiği diğer bir çalışmada, triboelektrik etki ile birlikte bimodal etkinin filtrasyon performansına etkileri incelenmiştir. Ortalama 60 nm çapındaki PA-6 nanolifleri ile 176 nm çapındaki PVDF nanoliflerinden elde edilen bimodal filtre yapıları, korona deşarjı sonrasında %99,997 ղ değeri ve 193 Pa basınç düşüşü değerine ulaşmıştır. Dört hafta sonra İPA yöntemi ile deşarj işlemine tabi tutulan numuneler, filtrasyon testi sonrasında hem 0.26 kV yüzey potansiyeli hem de %99,829 ղ değeri ile yüksek filtrasyon ve yüksek triboelektrik özelliğini muhafaza ettiği kanıtlanmıştır. Erişilen bu filtrasyon değerleri tez kapsamında elde edilen ticari olarak değerlendirilebilecek en önemli çıktıyı oluşturmaktadır.
-
ÖgeDevelopment of ensete fiber based composites and their characterization(Graduate School, 2021-09-07) Negawo, Tolera Aderia ; Kılıç, Ali ; 503152802 ; Textile EngineeringComposite materials are developed from two or more components having dissimilar properties to create the desired materials' physical, chemical, and mechanical properties. The main constituents of composite materials formulations include matrices, fibers, and additives or fillers. When composite matrices are from polymers, it is considered polymer composite. Fibrous materials from different sources classified as synthetic and natural fibers are used to reinforce the polymeric matrices. The composites from renewable raw material sources either bio-based polymers or natural fibers have been given attention by recent research works. Due to increasing environmental awareness and concern about sustainability, the academic and industrial sectors have started to focus on greener technologies, a major part of which is played by material development. This thesis aims to develop ensete fiber-based composite materials by characterizing their properties. Ensete fiber is extracted by decortication of pseudostem and leaf parts of the Ensete plant as a by-product. Ensete plant known as ensete ventricosum (scientific name) is a perennial plant that has leaves, a large underground corm, pseudostem, and one of the main food plants grown for traditional diet in East Africa especially in Ethiopia. Besides its abundance, Ensete fiber has a tensile strength of 513 MPa, fracture strain of 3.2%, fineness of 8-16tex, crystallinity index of 64.9%, and moisture content of 12.2%. Ensete fiber chemical composition is from 56% of cellulose, 24% of hemicellulose, 2.2% of lignin, and 17.8 % of other extractives, wax, and ashes. These properties of ensete fiber indicate its competitive candidate to make natural fiber-based biocomposites. The novelty of this research contributed to academic literature through its first extensive work on the effects of ensete fiber surface modification and grafting of compatibilizers to polymers on developed composites properties. Additionally, the effects of hybridization and stacking sequences on composite structures and properties; the extraction of micro cellulose crystals from ensete fibers were investigated. The nanocomposite developed from nano cellulose fibrils filled thermoset resin was also characterized for its thermal stability improvements and dynamic mechanical properties. The outcomes of this study have been given in the form of research articles published in high-impact factor journals such as Composite Structures and Composite Science and Technology. The methodology used to develop ensete fiber-based composites includes manufacturing techniques such as vacuum-assisted resin transfer moulding (VARTM), carding of fiber webs, twin-screw melt compounding and granulating, hot press moulding, and liquid cast moulding of composites. The design of experiments was prepared for each research article to address specific objectives and to contribute to the purpose of the thesis in general. Surface modification of ensete fiber by varying alkali concentration was investigated for its effects on the fiber properties and ensete fiber-based unsaturated polyester (UP) composite physical, mechanical, dynamic mechanical, and morphological properties. Mechanical test results revealed that 5.0 wt% alkali treated Ensete fibers and unsaturated polyester composites showed 14.5% and 43.5% increase in flexural strength and Young's modulus respectively when compared with untreated fiber composite. A positive shift in glass transition temperature (Tg) of composites after alkali treatment and tensile fracture surface morphology and roughness of ensete fiber SEM images indicates better interfacial interaction in treated ensete fibers and UP composites. The hybrid composites developed from carded ensete fiber webs and woven glass fiber fabrics reinforcing unsaturated polyester were characterized for the effects of stacking sequences. A hybrid composite GGEE and GEEG showed improvement in tensile properties when compared to polyester composites from pure ensete fiber in its carded web form. The composites stacked as glass-ensete-glass (GEEG) showed higher storage modulus as compared to glass-ensete (GGEE) composites whereas the loss modulus of the composites reinforced with glass fiber exhibited the maximum value of 407 MPa and the height of the damping curve decreased in the GEEG composite. As observed from fracture surfaces, a more extensive fiber pullout was observed for the GEEG sample compared to the only ensete fiber composite sample. Tg of composites was increased for ensete-glass hybrid composites which might be related to more restrictions and a higher degree of reinforcements in hybrid composites. The ensete/glass fiber hybrid polyester composites can be used as load-bearing structures and components where high resistance to deformations and thermal stability is necessary. Ensete fiber and high-density polyethylene (HDPE) composites were developed in the presence of maleic anhydride grafted polyethylene (Ma-g-PE) as a compatibilizer. The grafting process was done by optimized maleic anhydride concentration of 1.5% by weight fraction and 0.5% of reaction initiator called dicumyl peroxide (DCP) and the rest 98% of HDPE polymer. The formulated and premixed composite constituents (chopped ensete fiber, MA-g-PE, and HDPE) were melt compounded by twin-screw extrusion, granulated, and then composite plates were molded using a hot press machine. Increasing the ensete fiber loading from 15 wt.% to 30 wt.% has resulted in the composites being stiffer and harder leading to a decrease in elongation at the break of the composites. The physical properties such as density and water absorption % increased with fiber loading increments while melt flow index reduced. The addition of 5wt% compatibilizer into 25wt% ensete fiber-filled HDPE improved the fiber-matrix adhesion. Its tensile strength, flexural strength, and impact absorption energy increased by nearly 43%, 46%, and 56% respectively when compared to composites with the same fiber loading and without compatibilizer. Morphological analysis on micrograph images taken by SEM confirmed the failure mechanism of the composites. The results of the study show that ensete fiber-HDPE composite could be commercialized in the industry for construction and building, low-density furniture, and moldable structures in need of design flexibility. The micro or nanometer cellulose fillers extracted from green material sources such as ensete fiber are needed to be utilized to develop biocomposites. The study focused on the extraction of micro cellulose crystals from lignocellulosic ensete fiber and additions of nano cellulose fibrils to epoxy resin were investigated. The process of isolating micro cellulose includes chemical and mechanical methods. Lignin and hemicellulose of ensete fibers were removed by soaking chopped short fibers in an alkali solution (17.5 wt% NaOH concentration) for 4 hr. at room temperature. The alkali treated fibers were washed with deionized water several times to keep PH value at 7; filtered to remove lignin and hemicellulose, and dried at 80 ℃ for 24 hr. Acid hydrolysis by 1M hydrochloric acid was done at 80 ± 5 ℃ for 2 hr. to remove hemicelluloses, pectin, and some of the suspended cellulose amorphous, and then fibrils of cellulose were mechanically ball milled to micro cellulose crystals. The analysis from FTIR measurements, x-ray diffraction, optic microscope, and SEM images revealed the removal of lignin, hemicelluloses, pectin, wax, and also hydrolysis of amorphous cellulose parts during the chemical process. The diameters of extracted MCC were ranging from 1-10µm. The epoxy resin filled with varying weight fractions of cellulose nanofibrils was moulded and cured by liquid cast moulding techniques. The effects of incorporating nano cellulose fibrils filler into epoxy at different loading (1wt%, 3wt%, and 5wt%) were investigated. The results of thermal properties from DSC, TGA, and DMA discussed thermal stability and stiffness of epoxy nanocomposites. From DMA test results, the reduction in tan delta peak height of nanocomposites with the increase in NCF loading shows increments of stiffness imparted by fillers. The glass transition temperature of nanocomposites shifted to a higher temperature as the filler loading and uniform dispersion were attained. The thermal stability of CNF filled nanocomposites can be compared from TGA results. The temperature where maximum weight loss happened is shifted to a higher temperature when compared with pure epoxy polymer. CNF fillers acted as a thermal insulating barrier to the epoxy polymer and resulted in less thermal degradation of nanocomposites relatively. From overall test results, 3wt% CNF is the optimized cellulose nanofibrils filler loading for better thermal properties and modulus of the epoxy-based nanocomposites. In conclusion, based on currently available technologies the utilization of an ensete fiber which is from renewable sources to be used as reinforcements of polymeric matrices and alternative new green composite products were able to be developed for desired engineering applications as recommended in each specific study done.
-
ÖgeElektro üfleme yöntemiyle üretilen poliviniliden florür (PVDF) nanoliflerin elektrostatik filtreleme özelliklerinin iyileştirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-05-18) Sağırlı, Merve Nur ; Kılıç, Ali ; 503191802 ; Tekstil MühendisliğiHava kirliliği, endüstrinin gelişmesiyle insan sağlığını tehdit eden bir unsur haline gelmiştir. Çeşitli boyutlardaki kirleticiler, gerek iç mekanda gerekse dış mekanda insanların solunum sistemine nüfuz ederek ölümcül sonuçlar doğurabilmektedir. Bu tehdidi ortadan kaldırmak amacıyla çeşitli hava filtreleme malzemeleri geliştirilmiştir. Geliştirilen malzemeler arasında, lifli matlar, kolay işlenebilirlikleri ve sahip oldukları gözenek özellikleri nedeniyle öncelikli tercih edilen malzemeler olmuştur. Lifli matlardaki lif çapının düşürülmesiyle, parçacıkların tutunması için daha yüksek yüzey alanı oluşturulmuş ve gözenekliliği kontrol edilebilen yapılar elde edilmiş olmaktadır. Ayrıca mat yüzeyindeki ve içerisindeki akış rejimi hesaba katıldığında, düşük çaplı liflerden meydana gelen malzemelerin oluşturduğu kayma akışı rejimi, filtre performansında pek çok açıdan avantajlı olarak yorumlanmıştır. Lifli hava filtrelerinde çeşitli parçacık yakalama mekanizmaları tanımlanmıştır. Bu mekanizmalar, parçacıkların hava akış rejimine göre hareketi esnasında bir akış düzensizliğine uğrayarak lif yüzeyine tutunmasını temel almaktadır. Parçacığın tutunması Brownian hareketi nedeniyle olduğunda Brownian difüzyonu, eylemsizlik nedeniyle olduğunda atalet çarpması ve kendi büyüklüğünden dolayı gözeneklerden geçemeyerek lif yüzeyine yakalanması nedeniyle olduğunda ise engelleme mekanizması olarak tanımlanmaktadır. Tanımlanan bu mekanizmalar, mekanik filtreleme olarak adlandırılmıştır. Gerek parçacığın gerek lifli yapının gerekse her ikisinin de elektriksel yüklendiği durumlarda elektrostatik yakalama mekanizması da bulunmaktadır. Bu mekanizmada, parçacıklar akış rejiminin etkisinden ziyade elektrostatik çekim nedeniyle lif yüzeyine tutunmaktadır. Lif çaplarının 0 – 100 nm (bazı tanımlarda 0 – 1 μm) arasında olduğu matlar nanolifli matlar olarak tanımlanmıştır. Polimer çözeltilerinden nanoliflerin elde edilmesi için de çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemler, çözelti yüzey geriliminin aşılarak bir lif çekim jeti oluşturmaya dayalı olarak tasarlanmıştır. Yüzey geriliminin aşılması için ise değişik yürütücü kuvvetler uygulanmış ve üretim yöntemi bu kuvvete göre isim almıştır. Yaygın kullanılan yöntemler arasında, yürütücü kuvvetin elektriksel alan kuvvetleri olduğu elektro-üretim, merkezkaç kuvvetlerden yararlanılan santrifüjlü üretim, basınçlı havanın kullanıldığı çözeltiden üfleme ve basınçlı hava ile elektriksel alan kuvvetlerinin eş zamanlı olarak uygulandığı elektro üfleme yöntemleri yer almaktadır. Nanolifli matların filtre performansı, hem parçacık yakalama yüzdesi hem de malzemenin girişi ve çıkışı arasındaki basınç farkı ile ölçülmektedir. Bir filtrenin, parçacık yakalama yüzdesinin mümkün olduğunca fazla olması beklenirken basınç farkının da olabildiğince düşük olması beklenir. Basınç farkının yüksek olması, havalandırma sistemlerinde kullanılan filtrenin enerji tüketimini artırmasına neden olmaktadır. Yukarıda anlatılan mekanik filtreleme mekanizmalarında, performansı yükseltmek için atılan adımlar, basınç farkının da yükselmesine yol açarken elektrostatik mekanizma söz konusu olduğunda yüksek performans gösteren daha düşük basınç farkına sahip malzemeler elde edilebilmektedir. Elektrostatik mekanizmanın etkin olduğu filtrelere elektret filtre adı verilmektedir. Bu filtrelerde lifli matlara elektriksel yük kazandırılmaktadır. Bunun için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Söz konusu yöntemler, matın üretimi esnasında bir elektrik alan uygulamasına dayalı olabileceği gibi üretilmiş bir matın sonradan yüklenmesini de temel alabilmektedir. Bu tez çalışmasında, nanolifli elektret filtre üretimi hedeflenmiş ve matın üretimi esnasında ve üretim sonrasında uygulanan elektrostatik yüklemenin filtre performansına olan etkisi incelenmiştir. Bu tez çalışmasında, ham madde olarak gerek kimyasal gerekse fiziksel yapısından dolayı pek çok avantajlı özellikleri bulunan poliviniliden florür (PVDF) polimeri kullanılmıştır. Çözücü olarak dimetil formamid (DMF) ve aseton tercih edilmiştir. Üretim yöntemi ise çözeltiden üfleme ve elektro üfleme olarak belirlenmiştir. Çözeltiden üfleme yöntemi ile nanolifli matın üretimi gerçekleştirilmiş ve ardından üretilen mat korona deşarj yöntemi ile elektriksel olarak yüklenmiştir. Aynı çözelti kullanılarak elektro üfleme yöntemiyle de nanolif üretimi gerçekleştirilmiş ve bu iki matın filtre performansı kıyaslanmıştır. Çözeltiden üfleme ile elde edilen matın verimi %55, basınç farkı ise 43 Pa olmuştur. Korona uygulaması ile basınç farkı değişmezken filtre verimi %10'dan fazla artarak %68'e ulaşmıştır. Elektro üfleme ile elde edilen matta ise %97 verime ulaşılmıştır. Ancak bu yöntemde basınç farkı da yükselmiş ve 175 Pa olarak elde edilmiştir. Matların sahip olduğu filtre performansının ne kadarının elektrostatik, ne kadarının mekanik etkiden kaynaklandığını gözlemlemek amacıyla izopropil alkol (İPA) ile nötrleme işlemi yapılmış ve nötr hali test edilmiştir. Ayrıca matların bu performansı muhafaza etme özelliklerinin değerlendirilmesi için belirli sürelerde tekrarlı ölçümler (gün 1, gün 3, gün 7, gün 17) gerçekleştirilmiştir. İPA uygulaması sonrasında, herhangi bir yükleme işlemi yapılmamış olan nanolifli matın filtre verimliliği ve basınç farkı sırasıyla %41 ve 43 Pa iken korona uygulanmış olan matta %45 verimlilik ve 45 Pa basınç farkı ölçülmüş, elektro üfleme ile elde edilen matta ise verimlilik %85, basınç farkı ise 160 Pa olarak kaydedilmiştir. Bu durumda, çözeltiden üfleme ile elde edilen matta, verimliliğin yaklaşık %10'unun elektrostatik yakalama mekanizmasından kaynaklı olabileceği yorumu yapılabilmektedir. Elektro üflemede de, elektrostatik yakalama mekanizması, filtre verimliliğinin yaklaşık %10'unu kapsamaktadır. Öte yandan, korona ile yüklenmiş olan matta, elektrostatik yüklemenin sağladığı verimlilik yaklaşık %20 olmuştur. Tekrarlı ölçümlerde ise 17 günün sonunda çözeltiden üfleme ile üretilmiş matın verimliliği %2, korona yüklemesi yapılmış olan matın verimliliği %8 ve elektro üfleme ile elde edilmiş matın verimliliği %15 azalmıştır. Böylece elektro üfleme ile üretilen matın verimliliğinin zamanla azalma hızının diğerlerine kıyasla daha yüksek olduğu sonucu çıkarılmaktadır.