PET atıkları kullanılarak kompozit malzeme üretiminin araştırılması
Investigation of composite material production using waste PET?s
Yazar: ARDALAN ZARRABİ AHRABİ
Danışman: PROF. DR. ALİ YAVUZ BİLGESÜ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kompozit malzemeler = Composite materials

Özet:
Bu çalışmada, mermer tozu ve PET atıkların doğaya salınması yerine değerlendirilmesinden ortaya çıkan çevresel faydalar yanında atıkların ekonomik olarak değerlendirilmesi ve ulusal ekonomi için katkı sağlanması amaçlanmıştır. Bunun yanısıra mermer tozunun düşük maliyeti, yanmazlık ve yüksek mekanik özellikleri, PET `in özellikleri ile birleştirilerek daha yüksek özelliklere sahip ancak daha düşük maliyetli yeni bir malzeme üretilmiştir.Bu çalışmada, PET atıklardan elde edilen kırpıntı parçacıklar (flake) mermer tozu ile vidalı karıştırıcıda (ekstruder) homojen bir şekilde karıştırılarak üretilen kompozit malzemenin levha veya dolu malzemelerde kullanım olanakları araştırılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, mermer tozu oranının ve mermer partikül boyutunun kompozit malzemenin mekanik, termal ve morfolojik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Mermer oranının artması ile malzemenin yanmazlık özelliklerinde önemli bir gelişme olduğu gözlenmiştir. LOİ (limit oksijen ihtiyacı) değeri, saf PET içeren numune için 23.56 (% hacimce) iken ağırlıkça % 30 mermer tozu içeren numunede 33.23 `e yükselmiştir. Mermer tozu oranının ve partikül boyutunun artmasıyla üç nokta eğme mukavemeti azalırken, çekme mukavemeti etkilenmemiştir. Mermer oranının artmasıyla, kompozit malzemenin shore A cinsinden sertlik değerleri artmıştır. En düşük sertlik değeri saf PET örneği için 17.2 iken mermer oranı ağırlıkça % 30 olduğu örnekte 29.6 `a yükselmiştir. Kompozit malzemenin termal analizinde, malzemelerin erime ve bozunma sıcaklıklarının mermer oranı ve tanecik boyutunun değişiminde etkilenmediği gözlenmiştir. Buda mermer tozunun, PET üzerinde negatif bir etkisinin olmadığı anlamına gelmektedir. Morfolojik analizinde, mermer parçalarının PET içerisinde iyi bir düzeyde dağılmış olduğu ve mermer parçacıkları ile PET arasındaki adhesyon kuvvetinin iyi olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to be released into the nature of marble dust and waste instead of PET evaluation in addition to environmental benefits arising as a waste of economic evaluation and is intended to contribute to the national economy. Besides the low cost of marble dust, flame retardancy properties, high mechanical properties, combined with PET in features lower cost but higher mechanical properties a new material is produced.Clippings obtained from waste PET particles (flake) mixed with marble dust homogeneously in the screw mixer (extruder) resulting in the production of composite material in this study. The possible area of use of these composite materials as sheet and filling material were investigated. To achieve these objectives, the effects of the ratio of marble dust and size of marble particles on the mechanical, thermal and morphological properties of composite material were investigated. The increase in the marble ratio resulted in a change in fire resistance property of the material. While LOI (limited oxygen index) value is 23,56 (% by volume) for sample containing pure PET, it was increased to 33,23 for the sample containing 30% (w/w) marble dust. As the ratio of marble dust and size of the particles increased, three-point bending strength decreased, nevertheless tensile strength was not affected. With the increase of the marble dust ratio the hardness values, of the composite materials from the shore a hardness values increase. The lowest hardness value of pure PET sample were 17,2 and, while marble 30% (w/w) it was increased 29,6. Thermal analysis of composite materials, it is observed melting and decomposition temperature is not affected by the changes and particle size of the marble at the end of thermal analysis of composite materials. As a result it means marble dust has not got a negative effect on the PET. Morphological analysis shows that, the marble in the PET is fine scattered and adhesion force between marble particles and the PET was found to be good.