<b>Atık Alüminyum Polietilen ve Pirinç Sapı Kullanılarak Üretilen Ahşap Polimer Kompozitlerin Mekanik Davranışlarının Belirlenmesi</b> / Determination of Mechanical Behaviour of Wood Polymer Composites Manufactured Using Waste Aluminium Polyethylene

Authors

  • Alperen Kaymakcı

DOI:

https://doi.org/10.7596/taksad.v1i4.77

Keywords:

Alüminyum polietilen, tetrapak, polimer kompozit, pirinç sapı, Aluminium polyethylene, tetra pak, polymer composite, rice husk

Abstract

İki ya da daha fazla materyalin bir araya getirilmesi ile oluşan ve çoğu zaman kendilerini oluşturan materyallerden daha faydalı özelliklere sahip olan malzemelere kompozit malzeme denmektedir. Termoplastik esaslı polimer kompozitlerin üretiminde ise lignoselülozik materyaller ile polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorür (PVC) gibi plastikler kullanılmaktadır. Lignoselülozik materyaller ve termoplastik esaslı polimerlerin karışımıyla, plastik içerikli ürünlere benzer yöntemlerle üretilen malzemelere Ahşap-polimer kompozitleri (APK) denir. Ahşap polimer kompozit üretiminde çeşitli organik ve inorganik dolgu maddeleri kullanılmaktadır. Kalsiyum karbonat, talk, kalsiyum sülfat, alüminyum silikat ve Titanyum Dioksit gibi inorganik dolgu maddelerinin fiyatının pahalı oluşu ve makine aksamında yapmış olduğu aşınma dolayısıyla araştırmacılar ve endüstri kuruluşları alternatif dolgu materyali arayışına girmiştir. İnorganik dolgu materyaline alternatif olarak düşünülen buğday sapı, odun unu, orman endüstri atıkları ve yıllık bitkiler gibi organik dolgu maddeleri doğada bol olarak bulunmaları ve fiyatının ucuz oluşu dolayısıyla oldukça büyük avantajlar sağlamaktadır. Organik dolgu maddeleri ürünün maliyetini düşürdüğü gibi aynı zamanda ciddi performans artışları da sağlamaktadır. APK üretiminde saf (bakir) plastik kullanılabildiği gibi geri dönüşüm plastiklerde kullanılabilmektedir. Ülkemizdeki mevcut orman endüstrisinin oluşturmuş olduğu atıklar ve tarımsal atıklar ve bunun yanı sıra oluşan ciddi plastik atığı göz önüne alındığında bu tip malzemelerin APK üretiminde değerlendirilmesi potansiyeli görülmektedir. Bu nedenle ülkemizdeki tarımsal ve orman endüstrisi atıkları kullanılarak saf veya geri dönüşüm plastiklerle OPK üretiminde, üretim parametrelerinin ve üretilen malzemelerin özelliklerin belirlenmesi, bu potansiyeli ortaya çıkarmak için zaruri hale gelmiştir. Bu çalışmada atık alüminyum polietilen (Tetrapak) ve atık pirinç saplarından elde edilen unlar kullanılarak ahşap polimer kompozitler üretilmiştir. Ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama işlemlerine tabi tutularak üretilen kompozitler üzerinde çekme ve eğilme direnci dayanımı testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozit bünyesindeki pirinç sapı unu miktarındaki artışın kompozitlerin çekme ve eğilmede elastikiyet modülü değerlerini iyileştirdiği ancak kompozitlerin çekme, eğilme direnci değerlerinde genel olarak bir azalmaya sebep olduğu tespit edilmiştir. Determination of Mechanical Behaviour of Wood Polymer Composites Manufactured Using Waste Aluminium Polyethylene (Tetra Pak) and Brass Handle In this study, we evaluated some mechanical properties of aluminum polyethylene (Tetra Pak) composites reinforced with rice husk flour. To meet this objective, rice husk flour was compounded with aluminum polyethylene with coupling agent (MAPE) in a twin screw co-rotating extruder and then was manufactured by injection molding process. The modulus in the flexural and tensile improved with increasing rice husk flour content while the tensile and flexural strengths of the samples decreased. The use of maleic anhydride polyethylene had a positive effect on the mechanical properties of the aluminum polyethylene composites reinforced with rice husk flour. This work showed that the composites treated with maleated polyethylene could be efficiently used as decking products, due to satisfactory mechanical properties of the composites.

References

Gassan, J. and A.K. Bledzki. (1997). The Influence of fibre-surface treatment on the

mechanical properties of Jute-polypropylene composites. Composites Part A, 28: 1001-1005.

Kaymakcı, A., Ayrılmış, N., Akbulut, T. (2011). Doğal Liflerle Takviye Edilmiş Çevre Dostu

Yeni Nesil Biyopolimer Kompozitlerin Teknolojisi Ve Hayatımızdaki Yeri, 1. Ulusal Ege

Kompozit Malzemeler Sempozyumu, 372-385.

Ayrilmis, N., Buyuksari, U. (2009). Utilization of olive mill sludge in manufacture of

lignocellulosic/polypropylene composite, Journal of Materials Science, 45:1336–1342.

Karakuş, K., Güleç, T., Kaymakcı, A., Mengeloğlu, F. (2010). Mısır Sapı Unlarının Dolgu

Maddesi Olarak Polimer Kompozit Üretiminde Değerlendirilmesi, III. Ulusal Karadeniz

Ormancılık Kongresi, 20-22 Mayıs, Vol:4, s. 2013-2020, Artvin.

Karakuş, K., Güleç, T., Kaymakcı, A., Aksu, T., Kırıt, A., Özder, M.E., Mengeloğlu, F.

(2010). Ekstrüzyon Yöntemi Đle Farklı Dolgu Maddeleri Kullanılarak Üretilen Polimer

Kompozitlerin Bazı Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisi, Kocaeli.

Kaymakcı, A., Güleç, T., Karakuş, K., Kayış, S., Mengeloğlu, F. (2009). Pamuk Karpeli ve

Yüksek Yoğunluklu Polietilenin Polimer Kompozit Üretiminde Değerlendirilmesi, I. Ulusal

Batı Karadeniz Ormancılık Kongresi, 5-7 Kasım 2009, s. 273-277, Bartın.

Karakuş, K., Güleç, T., Kaymakcı, A., Tekin, S., Mengeloğlu, F. (2009). Geri Dönüşüm

Yüksek Yoğunluklu Polietilen Esaslı Polimer Kompozit Üretiminde Fıstık Kabuğu

Kullanılması, I. Ulusal Batı Karadeniz Ormancılık Kongresi, 5-7 Kasım 2009, s. 264-267,

Bartın.

Ayrilmis, N., Kaymakci, A. (2012). Fast growing biomass as reinforcing filler in

thermoplastic composites: Paulownia elongata wood, Industrial Crops and Products 43 (2013)

– 464.

Cavdar, A. D., Kalaycioglu, H., Mengeloglu, F. (2011). Tea mill waste fibers filled

thermoplastic composites: the effects of plastic type and fiber loading, 30(10) 833–844.

Buyuksari, U., Avci, E., Ayrilmis, N., Akkilic, H. (2010). Effect of pine cone ratio on the

wettability and suface roughness of particleboard, Bioresources, 5(3), 1824-1833.

Sanadi, A.R., D.F. Caufield and R.M. Rowell. (1994). Reinforcing polypropylene with natural

fibres. Plastic. Eng., 4: 27-27.

Atchison, J.E. (1993). World Wide Capacities For Non-Wood Plant Fiber Pulping-Increasing

Faster Than Wood Pulping Capacities. Nonwood Plant Fiber, Progress Report No. 19. TAPPI,

, 1991

Bostancı, Ş. (1987). Kağıt Hamuru Üretimi ve Ağartma Teknolojisi. K.T.Ü Orman Fak.,

Yay. No. 114 / 13, Trabzon, s. 299.

Kabakcı, A. (2009). Buğday Sapı Unu Oranının ve Plastik Tipinin Odun-Plastik

Kompozitlerin Mekanik Özelliklerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü,

Kahramanmaraş Sütçü Đmam Üniversitesi, Kahramanmaraş.

Süinanç, Ö. F. (2007). Odun Plastik Kompozitlerinin Üretimi, Özellikleri ve Kullanım

Yerleri Üzerine Araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Đstanbul

Üniversitesi, Đstanbul.

Bektaş, Đ., Kaymakcı, A., Karagöz, Ü. (2011). The Studies Made by Turkish Scientists

Related to Composite Materials Based on Non Wood Product and Present Status, 2nd

Đnternational Non Wood Product Symposium, Pp: 171- 177, Isparta, Turkey.

Ayrilmis, N., Akbulut, T., Elmas, G., Kaymakci, A. (2012). High Performance

Lignocellulosic/Thermoplastic Composite From Rice Husk and Aluminium Polyethylene of

Used Beverage Carton, 7 th Annual International Conference on Environment, Athens,

Greece

Mengeloglu, F., Karakus, K. (2008). Polymer-Composites from Recyled High Density

Polyethylene and Waste Lignocellulosic Materials. Fresenius Environmental Bulletin, 17 (2);

-217.

Klyosov, A.A. (2007). Wood-Plastic Composites. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ,

p.

Sharan, A. (2011). Strength characteristics of fibre reinforced compacted pond ash.

MSc Thesis, National Institute of Technology, Rourkela, India, 96 p.

Ashori, A., Nourbakhsh, A. (2009). Mechanical behavior of agro-residue-reinforced

polypropylene composites. J. Appl. Polym. Sci. 111, 2616–2620.

Clemons, C.M. (2002). Wood-plastic composites in the United States: the interfacing

of two industries. Forest Prod. J. 52 (6), 10–18.

Lu, J.Z., Wu, Q., Neguluscu, I.I. (2005). Wood-fiber/high-density-polyethylene

composites: coupling agent performance. J. Appl. Polym. Sci. 96, 93–10.

Yao, F., Wu, Q., Lei, Y., Xu, Y. (2008). Rice straw fiber-reinforced high-density

polyethylene composite: effect of fiber type and loading. Ind. Crop Prod. 28 (1),

63–72.

Chaharmahali, M., Mirbagheri, J., Tajvidi, M., Najafi, S.K. veMirbagheri Y. (2010).

Mechanical and Physical Properties of Wood-plastic Composite Panels,Journal of Reinforced

Plastics and Composites, 29, 310–319.

Published

2013-01-05

How to Cite

Kaymakcı, A. (2013). <b>Atık Alüminyum Polietilen ve Pirinç Sapı Kullanılarak Üretilen Ahşap Polimer Kompozitlerin Mekanik Davranışlarının Belirlenmesi</b> / Determination of Mechanical Behaviour of Wood Polymer Composites Manufactured Using Waste Aluminium Polyethylene. Journal of History Culture and Art Research, 1(4), 334-344. https://doi.org/10.7596/taksad.v1i4.77

Issue

Section

Articles