Tarımsal atık ve grafenin yonga levha üretiminde kullanımı
Use of agricultural waste and graphene in particle board production
- Tez No: 967293
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ BORAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ayçiçeği sapı, Nano grafen, Tarımsal atıklar, Yonga levha, Çeltik kabukları, Sunflower stalk, Nano graphene, Agricultural wastes, Particle board, Paddy shells
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hitit Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tarımsal atıkların yapı malzemeleri üretiminde hammadde olarak değerlendirilmesi, hem sürdürülebilir kaynak yönetimi hem de çevresel etkilerin azaltılması açısından önemli bir potansiyel sunmaktadır. Bu çalışmada, ülkemiz için stratejik öneme sahip iki tarımsal ürünün atıkları olan pirinç kabuğu ve ayçiçek sapının yonga levha üretiminde ağaç yongalarının kısmi ikamesi amacıyla kullanılması araştırılmıştır. Laboratuvar ölçeğinde yürütülen çalışmada, ayçiçek sapı ve pirinç kabuğu %5, %10, %20 ve %40 oranlarında yonga levha ile karıştırılarak kompozit levhalar üretilmiş; gerçekleştirilen testler sonucunda en uygun katkı oranlarının ayçiçek sapı için %10, pirinç kabuğu için ise %5 olduğu belirlenmiştir. Belirlenen optimum oranlarla üretilen levhalarda kullanılan üre-formaldehit tutkalı, %0,5–4 oranlarında grafen katkısıyla modifiye edilmiş ve tarımsal atık–grafen kombinasyonunun levha performansına etkisi incelenmiştir. Çekme dayanımı, eğilme dayanımı, elastikiyet modülü, kalınlık şişmesi, su alma, yüzey sağlamlığı, vida tutma direnci gibi temel mekanik ve fiziksel testlerin yanı sıra serbest formaldehit salınımı, LOI, kül içeriği, temas açısı ölçümleri ve SEM analizleri de gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, %10 ayçiçek sapı–%1 grafen katkılı levhaların en yüksek mekanik ve yüzey özelliklerini sergilediğini, %5 pirinç kabuğu–%2 grafen katkılı levhaların ise dengeli bir performans ortaya koyduğunu göstermiştir. Özellikle grafen katkısının, levhaların mekanik dayanımı ve yüzey özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir. Bu bulgular, tarımsal atıklar ile grafen arasındaki sinerjik etkiyi ortaya koymakta ve düşük oranlı katkıların bile yonga levhaların yapısal bütünlüğünü, dayanıklılığını ve çevresel verimliliğini önemli ölçüde artırabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, ayçiçek sapı ve pirinç kabuğu gibi tarımsal atıkların grafen ile birlikte yonga levha üretiminde değerlendirilmesi, hem atıkların katma değerli ürünlere dönüştürülmesi hem de ağaç endüstrisine alternatif, çevre dostu ve sürdürülebilir hammadde kaynaklarının kazandırılması açısından ümit verici bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
The utilization of agricultural wastes as raw materials in the production of construction materials offers significant potential both for sustainable resource management and for reducing environmental impacts. In this study, the use of rice husk and sunflower stalk, two agricultural by-products of strategic importance for our country, as partial substitutes for wood chips in particleboard production was investigated. In the laboratory-scale study, sunflower stalks and rice husks were mixed with wood chips at proportions of 5%, 10%, 20%, and 40% to produce composite boards; test results indicated that the optimal addition rates were 10% for sunflower stalk and 5% for rice husk. At these determined optimum ratios, urea-formaldehyde adhesive used in the production of the boards was modified with 0.5–4% graphene, and the effect of the agricultural waste–graphene combination on board performance was examined. In addition to fundamental mechanical and physical tests such as tensile strength, bending strength, modulus of elasticity, thickness swelling, water absorption, surface soundness, and screw-holding resistance, free formaldehyde emission, LOI, ash content, contact angle measurements, and SEM analyses were also carried out. The results revealed that boards containing 10% sunflower stalk–1% graphene exhibited the highest mechanical and surface properties, while those with 5% rice husk–2% graphene demonstrated a balanced performance. It was particularly determined that the addition of graphene improved the mechanical strength and surface properties of the boards. These findings highlight the synergistic effect of agricultural residues and graphene, demonstrating that even low-level incorporations can significantly enhance the structural integrity, durability, and eco-efficiency of particleboards. In conclusion, the utilization of agricultural wastes such as sunflower stalks and rice husks in particleboard production together with graphene appears to be a promising approach both for converting wastes into value-added products and for providing the wood industry with alternative, environmentally friendly, and sustainable raw material resources.
Benzer Tezler
- Evaluation of the effect of sodium dodecyl sulfate and sand on graphene for the removal of arsenic in contaminated waters
Kontamine sulardan arsenik uzaklaştırılmasında sodyum dodesil sülfat ve kumun grafen üzerindeki etkilerinin incelenmesi
BEATRIZ ELENA CORREA ARIAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. MOİZ ELNEKAVE
- Grafen temelli kompozit sentezi, karakterizasyonu ve boyar madde gideriminin deney tasarımı ile araştırılması
Investigation of graphene based composite synthesis, characterization and dye removal by experimental design
SERENAY DİCLE
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜGE SARI YILMAZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMRA KIRBOĞA OKUMUŞ
- Nanoscale aspects of solid adsorbents used for removalof emerging contaminants from wastewater
Atıksularda bulunan kirleticilerin uzaklaştırılmasındakullanılan katı adsorbentlerin nanoboyut özellikleri
ZÜLFİYE AHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Tarımsal atık karışımlarının (çay, tütün ve ayçekirdeği) termokimyasal yöntemle heterojen katalizör eşliğinde gaz ürüne dönüştürülmesi
Conversion of agricultural waste mixtrues (tea, tobacco and sunflower seeds) to gaseous product in presence of heterogenous catalyst by thermochemical method
ELİF ECE ÇAĞLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEZİHE AYAS