Farklı tarımsal atıkların polimer kompozit üretiminde dolgu malzemesi olarak kullanılmasının incelenmesi
Investigation of the use of different agricultural wastes as filler material in polymer composite production
- Tez No: 974596
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İDRİS KARAGÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde sürdürülebilir malzeme üretimi ve çevre koruma, küresel ölçekte önemli bir öncelik haline gelmiştir. Bu bağlamda, tarımsal atıkların geri dönüştürülmesi ve polimer kompozit üretiminde kullanımı hem çevre hem de ekonomik açıdan büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışması, tarımsal atıkların polimer kompozit malzemelerin üretiminde kullanımının potansiyelini ve bu kullanımın çevresel ve ekonomik etkilerini daha ayrıntılı bir şekilde araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışma, farklı tarımsal atıkların – fındık kabuğu, ceviz kabuğu, badem kabuğu, Antep fıstığı kabuğu, yer fıstığı kabuğu, kenevir tohumu posası, ayçiçeği küspesi, zeytin pirinası gibi atıkların – polimer kompozit üretiminde nasıl kullanılabileceğine odaklanmaktadır. Bu tarımsal atıklar, PP matris ile %20 oranında karıştırılarak granül formuna getirildi. Granül formuna getirilen malzemelerden enjeksiyon kalıplama yöntemiyle test numuneleri üretildi. Granül formuna getirilen malzemelerden enjeksiyon kalıplama yöntemiyle test numuneleri üretildi. Üretilen test numunelerine mekanik testler (çekme testi, eğme testi, darbe testi, sertlik ölçümü), ısıl testler (DSC, TGA, FT-IR vb.) uygulandı ve mikroyapı görüntülemeleri analizleri yapıldı. SEM analizlerine göre, saf PP homojen ve sünek bir yapı sergilerken, biyobazlı katkılar dolgu-matris arayüzünde boşluklar ve çekilme izleri ile daha zayıf bağlanma göstermiş; Antep fıstığı kabuğu ve zeytin pirinası katkılarında ise daha iyi bütünleşmiş kompakt yapılar gözlemlenmiştir. Çekme ve üç nokta eğme testleri, tarımsal atıkların eklenmesini kompozitin mekanik özelliklerini üzerinde etkili olduğunu göstermiştir. Darbe test sonuçları incelendiğinde en yüksek darbe mukavemeti PPAW01 numune kodlu referans malzeme olan saf PPde gözlemlenmiştir. Tarımsal atık katkısının darbe mukavemetini düşürdüğü tespit edilmiştir. Parametrelerin Shore D sertlik değerlerini tarımsal atık katkılarının artırdığı fakat talk katkısı kadar etkili olmadığı belirlenmiştir. Parametrelerin yoğunluk ölçüm sonuçları incelendiğinde tarımsal atık katkılarının kompozitleri hafiflettiği görülmektedir. TGA analizleri sonucunda, saf PP 'nin tek aşamalı termal bozunma gösterdiği, tarımsal atık katkılı kompozitlerin ise hemiselüloz, selüloz ve lignin kaynaklı çok kademeli bozunma profiline sahip olduğu; bu yapıların katkı türüne bağlı olarak kalıntı oranlarını artırdığı ve ısıl kararlılığı etkilediği belirlenmiştir. Parametrelerin ısıl özellikleri incelendiğinde talk kadar olmasa da tarımsal atık katkıların PP'nin ısıl özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, sustainable material production and environmental protection have become an important priority on a global scale. In this context, the recycling of agricultural wastes and their utilization in the production of polymer composites has a great potential both environmentally and economically. This thesis aims to further investigate the potential of utilization of agricultural wastes in the production of polymer composite materials and the environmental and economic impacts of this utilization. The study focuses on how different agricultural wastes - hazelnut shells, walnut shells, almond shells, peanut shells, pistachio shells, hemp seed pulp - can be used in the production of polymer composites. These wastes were mixed with a polypropylene matrix at a ratio of 20% to form granules. Test specimens were produced from the granulated materials by injection molding method. Test specimens were produced by injection molding method from the granulated materials. Mechanical tests (tensile test, bending test, impact test, hardness measurement), thermal tests (DSC, TGA, FT-IR etc.) and microstructure imaging analysis were performed on the test specimens. According to SEM analysis, pure PP exhibited a homogeneous and ductile structure, while biobased additives showed weaker bonding with voids and shrinkage marks at the filler-matrix interface; while better integrated compact structures were observed in pistachio and olive pomace additives. Tensile and three-point bending tests showed that the addition of agricultural waste had an effect on the mechanical properties of the composite. When the impact test results were analyzed, the highest impact strength was observed in pure polypropylene, the reference material with sample code PPAW01. It was determined that agricultural waste additive decreased the impact strength. It was determined that agricultural waste additives increased the Shore D hardness values of the parameters, but not as effective as talc additives. When the density measurement results of the parameters are examined, it is seen that agricultural waste additives lighten the composites. As a result of TGA analyses, it was determined that pure PP showed a single-stage thermal degradation, while composites with agricultural waste additives had a multistage degradation profile due to hemicellulose, cellulose and lignin; these structures increased the residue rates depending ın the additive type and affected the thermal stability. When the thermal properties of the parameters were analyzed, it was determined that agricultural waste additives improved the thermal properties of PP, although not as much as talc.
Benzer Tezler
- Pirinç çeltiği takviyeli polivinil klorür matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polyvinyl chloride matrix composites reinforced with rice husk
SALİH DURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALP EREN ŞAHİN
- Alkali ön işlemine uğratılmış atık gazete kağıdı liflerinin plastik kompozit üretiminde değerlendirilmesi
Evaluation of waste newspaper fibres which is pretreated with alkali in plastic composite production
SEDA ŞAHİNBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiArtvin Çoruh ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRAH PEŞMAN
- Fındık zurufundan üretilen odun plastik kompozitlerinin fiziksel ve mekanik özellikleri
Physical and mechanical properties of wood plastic composites produced from hazelnut husk
ŞUAYİP OKUMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Ormancılık ve Orman MühendisliğiDüzce ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT BÜYÜKSARI
- Sustainable food packaging from hazelnut and artichoke agro-waste: Biodegradable film development using cellulosic and phenolic-rich extracts
Fındık ve enginar tarımsal atıklarından sürdürülebilir gıda ambalajı: Selülozik ve fenolik bileşenlerce zengin ekstraktlar kullanılarak biyobozunur film geliştirilmesi
İLAYDA HIZIR KADI
Doktora
İngilizce
2026
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Tarım atıkları kullanılarak biyokompozit eldesi ve termal/mekanik özelliklerinin incelenmesi
Production of biocomposites using agricultural wastes and investigation of thermal/mechanical properties
EMİN ORKUN ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. SEVİM ALIŞIR