Buğday sapı unu oranının ve plastik tipinin odun-plastik kompozitlerin mekanik özelliklerine etkisi
The effect of wheat straw flour loading and plastic type on the mechanical properties of wood-plastic composites
Yazar: AYŞE KABAKCI
Danışman: DOÇ. DR. FATİH MENGELOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Mevcut kaynakların daha verimli bir şekilde değerlendirilmesi ve zamanla ortaya çıkan yeni ihtiyaçların uygun maliyetlerle karşılanması için kompozit malzeme üretimi her geçen gün artmaktadır. Kompozit malzeme alanındaki yeni ürünlerden bir tanesi de odun-plastik kompozitlerdir (OPK). OPK üretiminde, kompozit malzemeyi oluşturan plastik matrisi türü, kullanılan dolgu maddeleri ve üretimin gerçekleştirilmesinde kolaylık sağlayan katkı maddeleri miktarının bilinmesi son derece önemlidir.Bu çalışmada, poliolefinler olarak adlandırılan ve dünyada en çok kullanım alanına sahip olan yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) ve polipropilen (PP) kullanılarak OPK üretimi hedeflenmiştir. Üretim esnasında lignoselülozik dolgu maddesi olarak dünyada ve ülkemizde bolca bulunan buğday sapları kullanılmıştır. OPK üretimi esnasında hidrofobik yapıdaki plastik ile hidrofilik buğday sapları arasında ki bağlanmayı sağlamak amacıyla maleik anhidrit ile muamele edilmiş polietilen (MAPE) ve polipropilen (MAPP) ve üretimi kolaylaştırmak amacıyla çinko setarate ve vaks kullanılmıştır.Buğday sapı oranının ve plastik tipinin odun-plastik kompozitlerin mekanik özelliklerine etkisinin incelendiği çalışmanın sonucunda buğday sapı oranının artması ile üretilen OPK'lerin çekme, kopmada uzama miktarı ve darbe direnci değerlerinin azaldığı bulunmuştur. YYPE ve PP kompozitlerin eğilme direncinin azaldığı, ancak AYPE kompozitlerinde ise bir miktar arttığı tespit edilmiştir. Buğday sapı unu oranındaki artışa paralel olarak hem çekmede hem de eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Kullanılan plastik tipleri yeterli mekanik özellikler gösterse de YYPE ve PP kullanılarak üretilen OPK'lar daha iyi sonuçlar vermiştir. Sonuç olarak buğday sapı unlarının poliolefinler (YYPE, AYPE ve PP) için potansiyel bir dolgu maddesi olabileceği gösterilmiştir.Anahtar sözcükler: Yüksek yoğunluklu polietilen, alçak yoğunluklu polietilen, polipropilen, buğday sapı, polimer-kompozit, mekanik özellikler

Abstract:
The manufacturing of composite materials are increasing with time due to need for efficient use of present resources and responding rising new necessities with appropriate cost. Wood-plastic composites (WPC) are one of new products in the composite field. During the manufacturing of WPC, knowing the type of plastic material, type of filler and the amount of additives used for the ease of processing is extremely important.In the present study, the aim is to produce WPC utilizing high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP) which are commonly referred as polyolefins. As a lignocellulosic filler, wheat straw flour which is readily available in the world and Turkey are utilized. During manufacturing process, maleic anhydrite grafted polypropylene (MAPP) and polyethylene (MAPE) were utilized to improve the adhesion between the hydrophobic plastic and hydrophilic wheat straw flour and zinc state and vax to ease processing.The effects of wheat straw flour loadings and plastic types on the mechanical properties were investigated. Tensile strength, elongation at break and impact strength of the wood-plastic composites were decreased with the increase of wheat straw flour loadings. In the case of flexural strength, HDPE and PP based WPCs were decreased while LDPE based ones were increased. Furthermore, with increasing filler loading both tensile and flexural modulus were increased. Even though all plastic types provided good mechanical properties, HDPE and PP provided higher mechanical properties. As a result, wheat straw flours should be a potential filler for polyolefin (HDPE, LDPE and PP) based WPCs.Keywords: High density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene, wheat straw, wood-plastic composites and mechanical properties.