Kimyasal iyileştirme işleminin muz lifi takviyeli polioksimetilen kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerine ektisinin incelenmesi
Investigation of influence of chemical remediation on the mechanical and thermal properties of banana fiber reinforced polyoxymethylene composites
Yazar: ÇAĞDAŞ GÜNEŞ
Danışman: DOÇ. DR. AKAR DOĞAN
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde atık malzemelerin tekrar kullanılması ve bu şekilde alternatif ürünler geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu noktada gelişen teknolojiyi kullanarak, içinde yaşadığımız doğaya zarar vermeden geri dönüşüm ile insan ihtiyaçlarını karşılayabilecek malzemeler geliştirmek gerekmektedir. Petrol bazlı ve cam elyaf gibi takviye malzemelerin üretimi, önemli miktarda sera gazının atmosfere salınımına neden olmaktadır. Geri dönüştürülebilen, biyolojik olarak parçalanabilen ve yenilenebilir olan çevre dostu yeşil malzemelerin kullanımının son zamanlarda petrol bazlı malzemelerin çevresel etkisini azalttığı düşünülmektedir. Bu tip kompozit malzemeler ömürlerinin sonunda çevreye zarar vermeden bertaraf edilebilmektedir.
Gün geçtikçe, kompozit malzemelerde doğal liflerin takviye ve dolgu malzemesi olarak kullanımı artmaktadır. Bu lif türleri güçlü, hafif, ucuz ve sürdürülebilirdir. Doğal lifler, yüksek mukavemet ve elastiklik modülü gibi mekanik özelliklerin gerekli olmadığı durumlarda pahalı ve sürekliliği olmayan sentetik liflerin yerine bir alternatif olabilir. Doğal lifleri, polimerlerde (termoplastik ve termoset) takviye malzemesi olarak kullanarak, tüketilen malzemelerin nihai bertarafı sonucu iyi çevresel faydalara sahip yeşil malzemeler üretmek mümkündür. Bu nedenle, son birkaç yılda, kompozit malzemelerde geleneksel sentetik liflerin doğal liflerle değiştirilmesinin fizibilitesini araştıran bazı çalışmalar yapılmıştır.
Bu tezin amacı, günlük hayatta birçok alanda kullanılan termoplastik matrisli kompozit malzemelerde cam elyaf, karbon elyaf gibi sentetik takviye elemanı yerine doğal bir ürün olan muz lifi kullanılarak geri dönüşüme uygun kompozit malzeme elde etmektir. Matris malzemesi olarak Polioksimetilen (POM), termoplastik kullanılmıştır. Takviye malzemesi olarak ise ağırlıkça %3, %6 ve %9 oranlarında doğal muz lifi kullanılmıştır. Ayrıca muz lifine  alkali muamelesi ile kimyasal iyileştirmeler yapılarak kompozit malzemenin mekanik ve ısıl özelliklerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
Today, it is of great importance to reuse waste materials and to develop alternative products in this way. At this point, it is necessary to develop materials that can meet human needs by using the developing technology, without harming the nature we live in. The production of reinforcing materials such as petroleum-based and glass fiber causes a significant amount of greenhouse gases to be released into the atmosphere. The use of environmentally friendly green materials, which are recyclable, biodegradable and renewable, has recently been considered to reduce the environmental impact of petroleum-based materials. This type of composite materials can be disposed of at the end of their life without harming the environment.
The use of natural fibers as reinforcement and filling material in composite materials is increasing day by day. These types of fiber are strong, light, inexpensive and sustainable. Natural fibers can be an alternative to expensive and discontinuous synthetic fibers where mechanical properties such as high strength and modulus of elasticity are not required. By using natural fibers as reinforcing material in polymers (thermoplastic and thermoset), it is possible to produce green materials with good environmental benefits as a result of the final disposal of the consumed materials. Therefore, in the last few years there have been some studies investigating the feasibility of replacing traditional synthetic fibers with natural fibers in composite materials.
The aim of this thesis is to obtain a composite material suitable for recycling by using a natural product, banana fiber, instead of synthetic reinforcing elements such as glass fiber and carbon fiber in thermoplastic matrix composite materials used in many areas in daily life. Polyoxymethylene (POM), thermoplastic was used as matrix material. Natural banana fiber was used as a reinforcement material at the rates of 3%, 6% and 9% by weight. In addition, it is aimed to improve the mechanical thermal properties of the composite material by making chemical improvements with alkali treatment of the banana fiber.