Hava üfleme yöntemiyle hibrit hepa filtre üretimi ve karakterizasyonu


Arş. Gör. DİCLE AYÇA ERTEK KİRAZ

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Metin Yüksek

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Sanayileşme ve kentleşmenin hızla artmasıyla doğal kaynakların kirlenmesiyle

özellikle hava kirliliği artmaktadır. Bu kirlilik havadaki makro ve mikro boyuttaki

parçacıklardan kaynaklanmaktadır. Katı ve sıvı halde olabilen parçacıklar insan vücuduna

hava yoluyla girerek çeşitli solunum yolu rahatsızlıklarına sebep olmaktadır. Boyutlarıyla

yaklaşık 100nm olan virüs gibi mikron boyutunda canlıların etkisinden korunmak için

havanın etkili olarak filtrelenmesi gerekmektedir.

Ülkemizde ve dünyada, şehirleşme ve nüfusun kontrolsüz artmasıyla fabrikalar artık

şehir içlerinde kalmaya başlamıştır. Pandemi sebebiyle insanlar daha fazla kapalı ortamda

bulunmaya başlamıştır. Bu sebeple insanların bulundukları ortamlarda temiz havaya

erişimleri azalmaktadır. Bu sebeple kapalı alanlarda Hepa filtrelerin kullanımı

sağlanmalıdır. Hepa filtreler günümüzde daha da önem kazanmaktadır.

Küresel iklim değişikliğinden kaynaklı ülkemizin de içinde bulunduğu coğrafya

ısınmakta ve özellikle metropollerde hava sıcaklığı mevsim normallerinin üzerinde

oluşmaya başlamıştır. Bu sebeple insanların ev ortamlarında klima ihtiyacı ve ev tipi klima

kullanımında artmaktadır.

Covid- 19 virüsünün de yaygın olduğu günümüz döneminde havada asılı duran 0.3

mikrona kadar mikron altı taneciklerinin filtrelenmesinde Hepa filtreler kullanılmaktadır. Bu

tezde hibrit hepa filtre üretimi yapılmıştır. Bu filtrede dokusuz tekstil yüzeyi kumaşlar

arasına hava üfleme yöntemiyle (solution blowing) nano yüzey kaplama yönteminin

kullanılmasıyla üretilmiştir.

Üç katmandan oluşacak olan hepa filtrenin ara katmanına nano yüzey üst ve alt

katmanına dokusuz tekstil yüzeyi kumaşın gelmesi ile elde edilmiştir. Hepa filtreler tüm

hastaneler, temiz odalar, farmakoloji (ilaç sektörü) gıda üretim sektörü gibi alanlarda

kullanılmaktadır. Tıbbi operasyon odaları, yoğun bakım servisleri, izolasyon odaları ve

biyolojik tesislerde HEPA filtre kullanımı büyük önem taşır.

Bununla birlikte COVID- 19 pandemi koşullarının hayatımıza girmesiyle HEPA

filtrelerin günlük hayatta kullanımı giderek yaygınlaşmıştır. AVM’ler, merkezi

havalandırma kullanılan yüksek katlı rezidans-ofis projeleri, Covid- 19 pozitif hastaların

taşınmasında kullanılan negatif basınçlı hasta taşıma sedyeleri hatta ticari yolcu uçakları

pandemi sürecinde HEPA filtrelerin kullanım alanları arasında yerini almıştır.

Hava filtreleri yakaladıkları partikül büyüklüğüne göre kaba, ince ve hassas olmak

üzere üç kategoriye ayrılmaktadır. Kaba ve ince partiküllerin yakalanmasında kullanılan

filtreler EN 779 standardında (Genel Havalandırma İçin Partikül Hava Filtreleri)

tanımlanmıştır. EN 779 standardında kaba ve ince filtreler yakalanan partikül ağırlığına ve

partikül tutma verimine göre sınıflandırılmıştır. Kaba, orta, ince mikrofiber filtrelerVI

genellikle 2-40 μm aralığında mikrofiberden ergitme üfleme, filament serme (spunbond) ve

ıslak serme yöntemleri ile üretilir ve büyük taneciklerin filtrelenmesinde kullanılır. Kaba ve

ince filtreler genellikle klimalar, otomobil kabin ve motor filtreleri gibi hassas olmayan

yerlerde kullanılmaktadır. Ayrıca çok küçük partikül, toz ve organizma varlığının önemli

olduğu yerlerde kullanılan hassas filtrelerden hemen önce kullanılmaktadır.

Küçük fiber çapına sahip, kesit alanı büyük, rijit ve mukavemetli spunbond mikrofiber

filtrelerin nanofiber tabaka kaplamaya elverişli olduğu ve optimum filtreleme sağladığı

belirlenmiştir. Küçük çaplı nanofiberlerin ince tabaka, büyük çaplı nanofiberlerin kalın

tabakalı kaplanması filtreleme performansını arttırmaktadır. Nanofiber tabaka kaplama

ağırlığının artması ile performansın yükseldiği ve kritik bir değerden sonra filtrenin

tıkanarak ömrünü tamamladığı tespit edilmiştir.