Yazar "Akgül, Yasin" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 7 / 7
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe Effect of chopped carbon fibers amount on the mechanical and tribological properties of polyester matrix composite(2023) Akgül, Yasin; Yalçın, Metin Efe; Etıcha, Andinet KumellaIn this study, the effect of the amount of short carbon fibers (SCFs) on the mechanical and tribological properties of polyester (PES) composite were investigated. Composites were produced with different weight fractions (0.5%, 1%, and 2%) of SCFs by the hand lay-up method. The flexural strength and flexural modulus of samples was studied by conducting 3-point bending tests, whereas the energy-absorbing performance was examined by performing the Izod impact test. Moreover, the wear resistance properties of samples were measured by applying a 20 N load. The scanning electron microscope was used to examine the morphology of broken and worn surfaces of specimens. Test results exhibit the flexural strength and flexural modulus of SCFs reinforced polyester composite was decreased with the increment of fiber contents. However, the same trend was not observed for the impact test. Thus, the addition of 2 wt. % SCFs onto pure polyester improves the energy absorbing of pure polyester nearly by 210%. The present study also reveals the wear resistance properties of SCFs reinforced polyester composites are indirectly related with of SCFs content. Hence, the highest wear resistance capacity was observed for PES0.5CF of about 1.51×10-3 mm3/m. Therefore, the addition of small amounts of SCFs onto pure polyester attributes significant effects in tribological behaviors compared to mechanical properties.Öğe Effect of pvdf content on the filtration performance and mechanical properties of melt-blown pp fibrous webs(2023) Etıcha, Andinet Kumella; Akgül, Yasin; Pakolpakçıl, Ayben; Ünlü, Oguz Kagan; Çug, Harun; Kılıç, AliParticulate matter (PM0.3) aerosols are the most penetrating particles, which pose a serious health threat to humans. Therefore, mechanical filtration alone is insufficient to effectively filter 0.3 µm aerosols from a polluted environment. Thus, the need for electrostatic filtration is undeniable. This study aims to investigate the effect of incorporating 10 wt.% and 20 wt.% mass fractions of Polyvinylidene fluoride (PVDF) on the filtration performance and mechanical properties of polypropylene (PP)-based melt-blown (MB) nonwoven filter webs for air filtration applications. Morphological tests, fiber diameter measurements, filtration tests, mechanical tests, contact angle tests, etc., were conducted for each filter web to characterize its properties. The test results revealed that PP/PVDF fibrous webs exhibited thicker micro-fibers in the range of 1.0 to 1.32 µm and rough surface morphologies (beads and droplets) compared to MB PP, which can be attributed to the incorporation of PVDF. Consequently, the introduction of 10 wt.% and 20 wt.% PVDF into PP resulted in the creation of super-hydrophobic MB nonwoven webs, as evidenced by their resistance to water droplets. However, the study also demonstrated that the incorporation of 10 wt.% and 20 wt.% PVDF into PP reduced the tensile strength of PP nonwoven filters by approximately 5.55% and 8.33%, respectively. Furthermore, the addition of 20 wt.% PVDF into PP, along with corona charging, induced a quality factor (QF) of 0.11 mmH2O-1 for the 80PP-20PVDF sample. A similar QF was observed for corona-charged MB PP, which exhibited a filtration efficiency of 99.01% against 0.3 µm aerosol particles, at the expense of a pressure drop of 427 Pa.Öğe Electro-blown micro-nanofibrous mats with Origanum elongatum essential oil for enhancing the shelf life of tomato (Solanum lycopersicum)(John Wiley & Sons, 2024-10-04) Akgül, Yasin; Akhouy, Ghizlane; Eticha, Andinet Kumella; Doğan, Cemhan; Doğan, Nurcan; Çalışır, Mehmet D.; Toptaş, Ali; Aziz, FaissalThis study aims to develop a novel active food packaging material from hybrid micro-nanofibrous mats fabricated from gelatin (G)–chitosan (Ch)–polyvinyl alcohol (PVA)–Origanum elongatum essential oil (EO), (G-Ch-PVA-EO) through electro-blowing. The fibrous mats were characterised to assess their morphologies, shelf life efficiency, antimicrobial and antioxidant properties, surface-wetting, and thermal, chemical, and physical interactions, among other factors. Results showed that the antioxidant activity was improved with the addition of EO, this enhancement is potentially linked to its rich content of phenolic components; carvacrol and P-cymene. In addition, G-Ch-PVA-EO showed higher firmness measurements compared to the control samples. Herein, low microbial counts were noted for both mesophilic aerobic bacteria (3.76 log CFU g−1) and yeast/mould (3.91 log CFU g−1) even at day 20. To conclude, the G-Ch-PVA-EO microfibrous mat exhibits great promise in preserving the freshness of tomatoes.Öğe Isıl işlemin bakır kaplı çelik boruların mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması(2023) Koyuncu, Ozan; Çelik, Burak; Akgül, Yasin; Incesu, AlperBakır kaplı çelik borular, özellikle otomobil fren sistemleri olmak üzere birçok ürünün hidrolik sistemlerinin temel bileşenleridir. Otomotiv endüstrisinde kullanılmak üzere üretilen bakır kaplı çelik boruların sahip olmaları gereken mekanik özellikler kabul kriterleri ile belirlenmiştir. Ancak bu mekanik özelliklerin yanı sıra üretim aşamasında havşa açma gibi prosesler için boruların şekillendirilme kabiliyetleri (süneklilikleri) de oldukça önemlidir. Bu çalışmada, ısıl işlem ile bakır kaplı çelik boruların süneklilik değerlerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, ısıl işlemsiz bakır kaplı çelik borunun ve 6 farklı ısıl işlem parametresi ile elde edilmiş bakır kaplı çelik boruların mikroyapısal ve mekanik özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Optimum tavlama ısıl işlem parametresi ile 450 °C ve 120 dk. ’da 118,7±0,6 HV Vickers sertlik, 315,7±0,6 MPa çekme mukavemeti, 262,7±10,3 MPa akma mukavemeti, 36,9±0,9% kopma uzaması ve 1260 Bar patlatma dayanım değerleri elde edilmiştir. Dolayısıyla, ısıl işlem ile bakır kaplı çelik borunun sırasıyla, sertlik, çekme mukavemeti, akma mukavemeti, patlatma dayanımı değerlerinde yaklaşık %7,05 düşüş, %8,84 düşüş, %6,49 artış, %16,00 düşüş görülürken kopma uzamasında ise yaklaşık %55,04 artış gerçekleştiği elde edilen sonuçlardan görülmüştür.Öğe ORTOPEDİK UYGULAMALAR İÇİN POLİMER MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU(2020-07-03) Akgül, YasinGünümüzde, ortopedik uygulamalarda yaygın olarak metalik malzemeler kullanılmaktadırlar. Ancak, polimer matrisli kompozitler, kemiğe yakın mekanik özellikleri, yüksek korozyon dirençleri, kemik iyileşme sürecinin görüntülenmesine imkân vermeleri gibi kıyasla sahip oldukları üstün özellikler sayesinde metalik malzemelerin yerini almaya başlamışlardır. Örneğin, aşınmaya maruz kalan asetabular kaplar için UHMWPE, yük taşıyıcı bir eleman olan sabitleme plakaları için ise PEEK/CF kompozitleri ticarileşmiştir. UHMWPE, oldukça yüksek aşınma direncine sahip olmasına rağmen işleme zorluğuna sahiptir. Uzun polimer zincirleri takviye edilmesine imkân vermemekte, dolayısıyla mevcut özelliklerinin gelişimi kısıtlanmaktadır. PEEK polimeri ise yüksek mekanik performanslı polimerler sınıfındadır, ancak maliyeti oldukça yüksektir. Bu tez çalışmasında, düşük maliyetli ve kolay işlenebilirliğe sahip polietilenin mekanik, tribolojik ve biyolojik özelliklerinin ortopedik uygulamalara yönelik olarak geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda; mekanik özellikleri karbon lif takviyesi ve maleik anhidrit aşılamayla, aşınma direnci çapraz bağlama ve karbon lif takviyesiyle, biyoaktivitesi ise hidroksiapatit takviyesi iyileştirilmiştir. Takviye elemanları ile polietilen çift vidalı ekstrüder içerisinde karıştırılarak kompaundlar üretilmiştir. Elde edilen kompaundlar ile plastik enjeksiyon ve basınçlı kalıplama prosesleri ile numune üretimleri gerçekleştirilmiş ve ardından karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. Sonuç olarak, ağırlıkça %15 kırpılmış karbon lif takviyesi ve maleik anhidrit aşılama ile saf polietilenin çekme dayanımı 15,57 MPa’dan 45,68 MPa’a, eğme dayanımı 16,93 MPa’dan 64,98 MPa’a ve sertliği 4,36 HBN’den 12,50 HBN’a çıkarılmıştır. Ağırlıkça %2,5 kırpılmış karbon lif takviyesi ve çapraz bağlama ile spesifik aşınma hızı 18x10-6 mm3/N.m’ye düşürülmüştür. Kompozitlere, ağırlıkça %10 nano boyutlu hidroksiapatit takviyesi ile biyoaktivite kazandırılabileceği tespit edilmiştir.Öğe Producing biodegradable micro-nanofibrous webs via solution blowing and melt blowing methods and their air filtration applications(Karabük Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024) Eticha, Andinet Kumella; Akgül, Yasin; Çuğ,HarunIn this study, a novel multi-layer composite filter membrane made from biodegradable biomaterial and synthetic degradable materials would be used for air filtration applications. Nowadays, there is an increasing need for nonwoven filter materials to filter contaminated air, driven by the surge in air pollution levels and global outbreaks such as COVID-19. However, the vast majority of filters are synthetic polymer-based filters that contribute to secondary pollution upon disposal to the environment after usage. To address this issue, it is crucial to replace synthetic filters with biodegradable alternatives made from organic waste gelatin biopolymer and biodegradable synthetic-based polymers. This is essential for maintaining a clean environment and ensuring fresh air. This study aims to produce a biodegradable composite fibrous media by utilizing optimized gelatin nanofibrous webs through electrically assisted solution blow spinning (ESBS) sometimes also called as electro-blowing (EB) and melt-blowing (MB) technology. In addition, submicron nonwoven webs made of either polypropylene (PP)-thermoplastic polyurethane (TPU)–zinc stearate (ZnSt) or PP-polylactic acid (PLA)-ZnSt were produced through melt blowing. The effect of corona charging to create electret fibers was also employed and characterized on the melt-blown filter materials. Based on the characterization test results, which included filtration performance, mechanical properties, and environmental friendliness through biodegradation rate, either PP-TPU or PP-PLA-ZnSt melt-blown webs were chosen to be combined with the nanofiber gelatin material to form composite nonwoven webs. The selected melt-blown material served as a substrate for collecting gelatin nanofibers. The resulting composite filter material was examined for its potential use as an air filter to remove particulate matter aerosol size of 0.3 µm (PM0.3) from polluted air. The production of gelatin nanofiber networks was achieved through the use of ESBS technology. The impact of gelatin concentration, air pressure, and electric voltage on the average fiber diameter (AFD) and average droplet area (ADA) of the nanofiber networks was examined using the Taguchi design of experiment. The Taguchi optimization considered gelatin concentrations of 9, 12, and 15 wt.%, air pressures of 1, 2, and 3 bar, and an electric voltage of 0, 15, and 20 kV. The objective was to optimize the gelatin nanofiber filter material for improved filtration performance. The results showed that the optimized nanofibrous web, labeled as G-12120, had been fabricated at a gelatin concentration of 12 wt.%, air pressure of 1 bar, and electric voltage of 20 kV. Herein, gelatin concentration was found to have a significant influence on varying fiber diameter and droplet area. The G-12120 filter had a filtration efficiency of 90.5% for 0.3 μm particles but had a pressure drop of 225 Pa. The optimized nanofibrous web had a quality factor (QF) of 0.0105 Pa−1. In the PP-TPU melt-blown study, a stretchable and high-filtration performance PP-TPU textile material was produced for the first time by melt-blowing. Corona-charged double-layer 80PP-20TPU nonwovens have a filtration efficiency of 99.25% and a QF of 0.13 mm H2O-1 at an air flow rate of 95 L/min. The addition of 20 wt.% TPU increased the tensile strength of PP by 72.22% and elongation by 38.1%. PLA, a prominent biodegradable synthetic polymer, recently started to be used in the melt-blown process for air filtration. However, its brittleness properties make the melt-blown processing challenging. Hence, adding a ZnSt plasticizer improves flexibility, making melt-blowing easier. In addition, blending it with other easily melt-blown processable polymers like PP could smoothen the melt-blowing process of PLA. A melt-blowing technique was employed to produce a biodegradable filter material using polymers such as PP, PLA, and ZnSt. This part aimed to explore the exceptional filtration performance and elasticity of the PP-PLA-ZnSt filter materials. The corona-charged double-layer 75PP-25PLA-ZnSt achieved an impressive 97.42% efficiency at a flow rate of 95 l/min, with a filtration performance of 0.12 mmH2O-1. The filter material 75PP-25PLA-ZnSt also has exceptional stretchability, with a maximum tensile strength of 380 ± 70 kPa. Therefore, based on the melt-blowing studies both 80PP-20TPU and 75PP-25PLA-ZnSt show similar filtration performance. However, 75PP-25PLA-ZnSt has better degradability and stretchability than 80PP-20TPU. Therefore, 75PP-25PLA-ZnSt (MF) was chosen as the substrate for collecting gelatin nanofibers to create a composite fiber-based filter material. Finally, a novel biodegradable bi-layer composite filter membrane product was successfully produced using gelatin nanofibers (NF)/melt-blown fibers (MF)-5. The process involved coating the electro-blown NF webs for 5 minutes between two MF nonwovens. The NF/MF-5 integrated filter exhibited a filtration efficiency of 78.36% against a low-pressure drop of 32 Pa. Additionally, a satisfactory higher filtration performance, QF of 0.05 Pa−1, was achieved. These findings suggest that the NF/MF-5 composite fibrous filter membrane could serve as a viable option for filtering PM0.3 particles. Bu çalışmada, biyolojik olarak parçalanabilir biyomateryal ve sentetik parçalanabilir materyallerden yapılmış yeni bir çok katmanlı kompozit filtre membranı hava filtreleme uygulamaları için kullanılacaktır. Günümüzde, hava kirliliği seviyelerindeki artış ve COVID-19 gibi küresel salgınlar nedeniyle kirli havayı filtrelemek için filtre malzemelerine olan ihtiyaç artmaktadır. Bununla birlikte, filtrelerin büyük çoğunluğu, kullanımdan sonra çevreye atıldığında ikincil kirliliğe katkıda bulunan sentetik polimer bazlı filtrelerdir. Bu sorunu çözmek için, sentetik filtrelerin organik atık jelatin biyopolimer ve biyolojik olarak parçalanabilen sentetik bazlı polimerlerden yapılmış biyolojik olarak parçalanabilen alternatiflerle değiştirilmesi çok önemlidir. Bu, temiz bir çevrenin korunması ve temiz hava sağlanması için gereklidir. Bu çalışma, elektrik destekli çözeltiden üfleme (ESBS) veya elektro üfleme (EB) ve eriyik üfleme (MB) teknolojisi olarak adlandırılan optimize edilmiş jelatin nanofibröz ağları kullanarak biyolojik olarak parçalanabilir bir kompozit lifli ortam üretmeyi amaçlamaktadır. Buna ek olarak, polipropilen (PP)-termoplastik poliüretan (TPU)-çinko stearat (ZnSt) veya PP-polilaktik asit (PLA)-ZnSt'den yapılmış mikron altı dokunmamış ağlar eriyik üfleme yoluyla üretilmiştir. Elektret lifleri oluşturmak için korona şarjının etkisi de kullanılmış ve eriyik üflemeli filtre malzemeleri üzerinde karakterize edilmiştir. Filtrasyon performansı, mekanik özellikler ve biyolojik bozunma oranı yoluyla çevre dostu olmayı içeren karakterizasyon testi sonuçlarına dayanarak, PP-TPU veya PP-PLA-ZnSt eriyik üflemeli ağlar, kompozit dokunmamış ağlar oluşturmak için nanofiber jelatin malzeme ile birleştirilmek üzere seçilmiştir. Seçilen eriyik üflemeli malzeme, jelatin nanofiberlerin toplanması için bir substrat görevi görmüştür. Elde edilen kompozit filtre malzemesi, 0.3 µm (PM0.3) boyutundaki partikül madde aerosolünü kirli havadan uzaklaştırmak için bir hava filtresi olarak potansiyel kullanımı açısından incelenmiştir. Jelatin nanofiber ağların üretimi ESBS teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Jelatin konsantrasyonu, hava basıncı ve elektrik voltajının nanolif ağların ortalama lif çapı (AFD) ve ortalama damlacık alanı (ADA) üzerindeki etkisi Taguchi deney tasarımı kullanılarak incelenmiştir. Taguchi optimizasyonunda ağırlıkça %9, 12 ve 15 jelatin konsantrasyonları, 1, 2 ve 3 bar hava basınçları ve 0, 15 ve 20 kV elektrik gerilimleri dikkate alınmıştır. Amaç, gelişmiş filtrasyon performansı için jelatin nanofiber filtre malzemesini optimize etmekti. Sonuçlar, G-12120 olarak etiketlenen optimize edilmiş nanolifli ağın ağırlıkça %12 jelatin konsantrasyonunda, 1 bar hava basıncında ve 20 kV elektrik voltajında üretildiğini göstermiştir. Burada, jelatin konsantrasyonunun değişen elyaf çapı ve damlacık alanı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. G-12120 filtresi 0,3 μm partiküller için %90,5 filtrasyon verimliliğine sahiptir ancak 225 Pa basınç düşüşü vardır. Optimize edilmiş nanofibröz ağ 0,0105 Pa-1 kalite faktörüne (QF) sahiptir. PP-TPU eriyik üflemeli çalışmada, eriyik üfleme ile ilk kez gerilebilir ve yüksek filtrasyon performanslı bir PP-TPU tekstil malzemesi üretildi. Korona şarjlı çift katmanlı 80PP-20TPU nonwovenlar, 95 L/dak hava akış hızında %99,25 filtrasyon verimliliğine ve 0,13 mm H2O-1 QF değerine sahiptir. Ağırlıkça %20 TPU ilavesi PP'nin gerilme mukavemetini %72,22 ve uzamasını %38,1 oranında artırmıştır. Biyolojik olarak parçalanabilen önemli bir sentetik polimer olan PLA, son zamanlarda hava filtrasyonu için eriyik üfleme işleminde kullanılmaya başlanmıştır. Bununla birlikte, kırılganlık özellikleri eriyik üflemeli işlemeyi zorlaştırmaktadır. Bu nedenle, ZnSt plastikleştirici eklenmesi esnekliği artırarak eriyik üflemeyi kolaylaştırır. Buna ek olarak, PP gibi diğer kolay eritilerek şişirilebilen polimerlerle karıştırılması PLA'nın eritilerek şişirme işlemini kolaylaştırabilir. PP, PLA ve ZnSt gibi polimerler kullanılarak biyolojik olarak parçalanabilen bir filtre malzemesi üretmek için eriyik üfleme tekniği kullanılmıştır. Bu bölüm, PP-PLA-ZnSt filtre malzemelerinin olağanüstü filtrasyon performansını ve esnekliğini keşfetmeyi amaçlamıştır. Korona şarjlı çift katmanlı 75PP-25PLA-ZnSt, 0,12 mmH2O-1 filtrasyon performansı ile 95 l/dak akış hızında %97,42 gibi etkileyici bir verimlilik elde etmiştir. Filtre malzemesi 75PP-25PLA-ZnSt ayrıca 380 ± 70 kPa maksimum gerilme mukavemeti ile olağanüstü gerilebilirliğe sahiptir. Bu nedenle, eriyik üfleme çalışmalarına dayanarak hem 80PP-20TPU hem de 75PP-25PLA-ZnSt benzer filtreleme performansı göstermektedir. Bununla birlikte, 75PP-25PLA-ZnSt, 80PP-20TPU'dan daha iyi bozunabilirliğe ve gerilebilirliğe sahiptir. Bu nedenle, 75PP-25PLA-ZnSt (MF), kompozit elyaf bazlı bir filtre malzemesi oluşturmak üzere jelatin nanolifleri toplamak için substrat olarak seçilmiştir. Son olarak, jelatin nanolifler (NF)/eritilerek şişirilmiş lifler (MF)-5 kullanılarak yeni bir biyolojik olarak parçalanabilir çift katmanlı kompozit filtre membran ürünü başarıyla üretilmiştir. Süreç, elektro-üflemeli NF ağlarının iki MF nonwoven arasında 5 dakika boyunca kaplanmasını içeriyordu. NF/MF-5 entegre filtre, 32 Pa'lık düşük bir basınç düşüşüne karşı %78,36'lık bir filtrasyon verimliliği sergilemiştir. Ayrıca, 0,05 Pa-1'lik tatmin edici bir yüksek filtrasyon performansı (QF) elde edilmiştir. Bu bulgular, NF/MF-5 kompozit lifli filtre membranının PM0.3 partiküllerini filtrelemek için uygun bir seçenek olarak hizmet edebileceğini göstermektedir.Öğe Santrifüj eğirme teknolojisiyle bitkisel eksraktlı antibakteriyel nanoliflerin üretimi(Karabük Üniversitesi, 2015) Akgül, Yasin; Eltuğral, Nurettin; Kılıç, AliNanolifler sahip oldukları birim hacim başına yüksek yüzey alanı ve çok ufak boyutlardaki gözeneklilik gibi özellikleri sayesinde tekstil, enerji, kompozit ve biyomedikal alanlarında çeşitli ürünlerde kullanılmaktadırlar. Günümüzde nanolif yapılarının üretilmesinde en çok kullanılan ve üzerine en çok araştırma yapılan metot elektroüretim (electrospinning)'dir. Ancak bu yöntemin endüstriyel ürünlerinde kullanılması düşünüldüğünde, düşük üretim hızı ve yüksek voltaja ihtiyaç duyulması aşılması gereken önemli problemlerdendir. Bu tez çalışmasında bu zorlukları aşabilecek, elektroüretim yöntemine alternatif bir yöntem olan santrifüj eğirme (centrifugal spinning) teknolojisi kullanılarak, termoplastik poliüretan nanolif yapıları üretilmiştir. Üretilen bu yapılara, biyomedikal ürünlerde kullanılmalarına yönelik olarak antibakteriyel özellik kazandırılmıştır. Pamuk şekerin üretimine benzer bir prensiple çalışan santrifüj eğirme metodunda merkezkaç kuvvetler ile polimer çözeltisinden nanolifler üretilmektedir. Çözelti özellikleri, döner disk hızı ve toplayıcı ile düze arasındaki mesafe bu sistemin etken parametreleridir. Bu parametrelerin etkisi bu tez çalışmasında incelenmiş ve antibakteriyel nanolif üretimi için optimum şartlar belirlenmiştir. Antibakteriyel ajan olarak ise zararları tartışmalı metal bazlı ajanlar yerine doğal antibakteriyel ajanlar olan kırmızı biber ve propolisin etkinliği araştırılmıştır. Yapılan testlerin sonucunda düşük miktarlarda propolis etkinlik göstermiş ve antibakteriyel ajan olarak seçilmiştir. TPU çözeltisine propolis karıştırılarak hazırlanan çözeltiden antibakteriyel nanolifler üretilmiştir. Üretilen nanolif yapılarının morfolojisi, antibakteriyel etkinliği ve hava geçirgenliği incelenmiş ve bu testlerin sonuçları değerlendirilmiştir.
