Fındık zurufundan üretilen odun plastik kompozitlerinin fiziksel ve mekanik özellikleri
Physical and mechanical properties of wood plastic composites produced from hazelnut husk
Yazar: ŞUAYİP OKUMUŞ
Danışman: PROF. DR. ÜMİT BÜYÜKSARI
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Türkiye'de ve dünyada azalan orman kaynaklarına karşılık tarımsal atıkların Odun Plastik Kompoziti (OPK) üretiminde kullanılması giderek önem kazanmaktadır. Türkiye tarımsal atık potansiyeli bakımından dünyanın önde gelen ülkeleri arasında yer almaktadır. Bu potansiyelin OPK üretiminde kullanım imkânı bulması ile ulusal ekonomiye önemli bir katkı sağlanacaktır. Bu çalışmanın amacı fındık zurufunun odun plastik kompoziti üretiminde kullanım imkânlarının arttırılmasıdır. Bu çalışma kapsamında plastik olarak Polipropilen (PP) ve tarımsal atık olarak fındık zurufu (yeşil kabuk) ve kayın odun unu kullanılmıştır. Fındık zurufu OPK üretiminde farklı oranlarda (%10, %20, %30, %40 ve %50) kullanılmıştır. PP/fındık zurufu ve odun unu karışımlarının ara yüzeylerinde bağlayıcı etkiyi sağlamak amacıyla %3 oranında Maleik Anhidrit Polipropilen (MAPP) kullanılmıştır. Üretilen OPK'ların boyut stabilitesini arttırmak amacıyla fındık zurufu ununa 160 °C ve 180 °C sıcaklıklarda termal işlem uygulanmıştır. Fındık zurufu, odun unu, PP ve MAPP karışımları tek vidalı extruder kullanılarak pelet haline getirilmiştir. Üretilen peletlerden sıcak preste odun plastik kompoziti üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen levhalarda fiziksel (yoğunluk ve boyut stabilitesi) ve mekanik (eğilme direnci, eğilme elastikiyet modülü, darbe direnci, çekme direnci, çekmede elastikiyet modülü ve kopmada uzama) özellikleri belirlenmiştir. Sonuçlar, üretilen odun plastik kompozitlerinde fındık zurufu oranının artması ile su alma ve kalınlık artımı değerlerinin arttığını mekanik özelliklerin ise azaldığını göstermiştir. MAPP kullanımı ve fındık zurufuna termal işlem uygulaması OPK'ların fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirmiştir. Bu çalışmada elde edilen bulgular fındık zurufunun OPK üretiminde belirli oranlarda dolgu maddesi olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Abstract:
Agricultural wastes are becoming increasingly important in the manufacture of Wood Plastic Composite (WPC) in Turkey and in the world. Turkey is among the world's leading country in terms of agricultural waste potential. A significant contribution to the national economy will be provided with the possibility of using this potential in WPC production. The aim of this study is to increase usage posssibility of the hazelnut husk (green shell) in the WPC production. The hazelnut husk, beech wood flour and Polypropylene (PP) were used as a agricultural waste and plastic raw material. The hazelnut husk were add to the WPC's at different ratios (10%, 20%, 30%, 40% and 50%). Maleic Anhydride Polypropylene (MAPP) for PP mixtures were add at a rate of 3% in order to provide the bonding effect on the interface of polymer/hazelnut husk flour/beech wood flour mixtures. In order to increase the dimensional stability of the produced WPC's, thermal treatment was applied to hazelnut husk flour at 160 °C and 180 °C. The hazelnut husk flour, wood flour, PP and MAPP mixtures were made into pellets using a single screw extruder. The WPC panels were produced in hot press from these pellets. Physical (density, water absorption and thickness swelling) and mechanical (bending strength, modulus of elasticity in bending, impact resistance, tensile strength, modulus of elasticity in tensile and elongation at break) properties of the produced WPCs were determined. The results showed that the water absorption and thickness swelling values of the WPCs increased with increasing hazelnut husk ratio while the mechanical properties decreased. The addition of MAPP and applying thermal treatment to the husk improved the physical and mechanical properties of the WPCs. The findigs obtained in the study showed that the hazelnut husk was capable of serving as new filler in the manufacturing of WPC.