Endüstriyel tekstil atıklarından kimyasal ve fiziksel aktivasyon yöntemleri ile aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmanın amacı kimyasal ve fiziksel aktivasyon yolu ile üç farklı tekstil atığından aktif karbon eldesidir. Ham tekstil atıkları ve bu atıkların 500°C sıcaklıkta karbonize edilerek KOH kullanılarak kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon elde edilmesi ve elde edilen aktif karbonların karakterizasyonlarının yapılması ve ham tekstil atıklarından fiziksel aktivasyon yöntemi ile aktif karbon elde edilmesi ve elde edilen aktif karbonların karakterizasyonlarının yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada kullanılan tekstik atıkları denim kumaş üretim prosesleri esnasında ortaya çıkan siyah iplik üstüpü (%80 Pamuk %20 Pes), parça denim ham bez (%98,5 Pamuk %1,5 Elastan) ve Haşıllı çözgü üstüpü (%100 Pamuk) olup karbonize işlemi uygulanarak ve karbonize işlemi uygulanmadan ham olarak kullanılmıştır. Karbonize işlemi için tekstil atıkları önce 500°C sıcaklıkta azot gaz akış hızı 100 ml/dak alınmış olup ısıtma hızı 10°C /dak. ve maksimum sıcaklıkta 1 saat süre ile karbonizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. 500°C'de karbonize edilmiş tekstil atıkları ve ham olarak alınan tekstil atıkları KOH ile ağırlıkça 1:1, 1:2 ve 1:3 olacak şekilde (1 birim karbonize malzeme, 3 birim KOH) saf su ile impregnasyon yapılarak etüvde kurutulmuş ve silindirik fırında 800°C maksimum sıcaklıkta sıcaklıkta 10°C/dakika ısıtma hızında, 100 ml/dakika azot akış hızında 1 saat süre ile aktivasyon işlemi yapılmıştır. Karbonize edilen ürünlerin kimyasal aktivasyon işlemi sonucunda en yüksek yüzey alanı 1.826,98 m2/g yüzey alanı ile 1:2 oranında KOH ile muamele edilmiş olan CD17K2 (parça bez denim) ürününde, ham tekstil atıklarına aktivasyon işlemi sonucunda en yüksek yüzey alanı 1.181,21 m2/g ile 1:1 oranında KOH ile muamele edilmiş olan CD17H1 (Parça bez denim) ürününde tespit edilmiştir. Fiziksel aktivasyon işleminde ham tekstil atıkları olan parça bez denim ve siyah iplik üstüpü numunelerinden (PBD ve SUI); 10 °C/dk ısıtma hızında 600 °C maksimum sıcaklıkta 1 saat süresince tutulmuş akabinde 10 °C /dk ısıtma hızında 950 °C maksimum sıcaklıkta 30 dakika süresince 900 °C 'de su buharı verilmeye başlanarak muamele edilmiştir. Fiziksel aktivasyon yolu ile elde edilen aktif karbonların en düşük yüzey alanı 574,26 m2/g SUIFA (siyah iplik üstüpü) iken, en yüksek yüzey alanı ise 656,02 m2/g PBDFA (parça bez denim) olarak bulunmuştur. Karbonize edilmiş tekstil atıkları ve ham tekstil atıklarından elde edilen aktif Karbonların fizikokimyasal karakteristikleri x-ray difraksiyon (XRD), taramalı mikroskobu (SEM), Bruneur – Emmet – Teller (BET), elementel analiz ve Fourier Transform İnfrared Spektrofotometresi (FT-IR) analizleri kullanılarak çalışıldı.