Atık yer fıstığı kabuklarının levha olarak ekonomiye kazandırılması ve performans özelliklerinin geliştirilmesi
Gaining waste peanut shells to economy as board and improving their performance characteristics
Yazar: ERSİN ERCAN
Danışman: PROF. DR. MUSA ATAR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada atık yer fıstığı kabuklarından elde edilen yonga levhaların bazı fiziksel ve mekanik özellikleri, formaldehit emisyon salınımları ile yanma direnci incelenmiştir. Bu maksatla; odun yongalarına %100 (L1), %75 (L2),  %50 (L3)  ve %25 (L4)  yer fıstığı kabuğu katılarak 4 farklı tipte levha üretilmiştir. Bağlayıcı olarak %100 Üre Formaldehit (Y1), %95 Üre Formaldehit+%5 Melamin Formaldehit (Y2), %95 Üre Formaldehit+%5 Fenol Formaldehit tutkalı (Y3) olmak üzere 3 farklı tutkal kullanılmıştır. 1,8 cm kalınlığında 50 x 50 cm2 ebatlarında 0,65 g/cm3 yoğunluk değeri baz alınarak toplam 72 adet levha üretilmiştir. Levhaların yoğunluk değeri TS EN 323' e göre, eğilme ve elastikiyet modülü TS EN 310'a göre, vida tutma direnci  TS EN 13446 TS EN 320'e göre, Brinell sertlik değeri TS EN 1534'e göre, rutubet miktarı TS EN 322'e göre, su içerisinde kalınlığına şişme miktarı TS EN 317'e göre, su emme yüksekliğinin belirlenmesi TS 4616'a göre, formaldehit emisyonu TS EN 717-1'e göre, yanma özellikleri ASTM E 160-50'a göre belirlenmiştir. Test sonuçları MSTAT-C istatistiksel değerlendirme programında analiz edilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; hava kurusu yoğunluk miktarı (g/cm3) en yüksek L4+Y3'de (0,701), en düşük L1+Y1'de (0,662) bulunmuştur. 2 saat su içerisinde kalınlığına şişme değeri (%) en yüksek L1+Y1'de (12,74), en düşük L4+Y3' de (9,62) bulunmuştur. 24 saat su içerisinde kalınlığına şişme (%) en yüksek L1+Y1'de (18,14), en düşük L4+Y3' de (13,70) bulunmuştur. Eğilme direnci (N/mm2) en yüksek L4+Y3' de (15.76), en düşük L1+Y1'de (11,31) bulunmuştur. Elastikiyet modülü (N/mm2) en yüksek L4+Y3' de (3020,20), en düşük L1+Y1'de (1793,60) bulunmuştur. Vida tutma direnci (N/mm2) en yüksek L4+Y3' de (15,02), en düşük L1+Y1'de (10,82) bulunmuştur. Brinell sertliği (N/mm2) en yüksek L4+Y3' de (93,66), en düşük L1+Y1'de (26,48) bulunmuştur. Levha üretiminden 1 saat sonraki formaldehit emisyonu (ppm) en yüksek L1+Y1'de (0,28),  en düşük L4+Y3'de (0,20 ppm) bulunmuştur. Levha üretiminden 24 saat sonraki formaldehit emisyonu (ppm) en yüksek L1+Y1'de (0,08),  en düşük L4+Y3'de (0,06 ppm) bulunmuştur.  Yanma sıcaklığı (oC) en yüksek L1+Y1+KKY'de (406,667) en düşük L4+Y3+KHY (99,667) bulunmuştur. Bu sonuçlara göre; yer fıstığı kabuğu katkılı yonga levhalarda en iyi sonucun %25 yer fıstığı kabuğu katkılı ve %95UF+%5FF tutkalı kullanılarak üretilen levhalarda elde edildiği söylenebilir.  Bu niteliklerin beklendiği levhalarda bu katkı oranı ve tutkal çeşidi dikkate alınabilir.

Abstract:
In this study, some physical and mechanical properties, formaldehyde emission and combustion resistance of the particle boards derived from waste peanut shells were investigated. For this purpose; 100% (L1), 75% (L2), 50% (L3) and 25% (L4) peanut shell with 4 different types of boards were produced. 3 different adhesive were used as binding agent: 100% Urea Formaldehyde (Y1), 95% Urea Formaldehyde+5% Phenol Formaldehyde (Y2), 95%Urea Formaldehyde+5% Melamine Formaldehyde (Y3). A total of 72 boards were produced on the basis of 0,65 g/cm3 density value, 1,8 cm thickness and 50 x 50 cm2 size. The density value of the boards tested according to TS EN 323, the bending and elasticity module tested according to TS EN 310, the screw holding strenght tested according to TS EN 13446 TS EN 320, Brinell hardness value tested according to TS EN 1534, the moisture content tested according to TS EN 322, swelling in thickness after immersion tested according to TS EN 317, water absorption height tested according to TS 4616, emissions of  formaldehyde tested according to TS EN 717-1, combustion properties tested according to ASTM E 160-50. The test results were analyzed in MSTAT-C statistical evaluation program. According to the research results; the highest density value (g/cm3) was found at L4+Y3 (0,701) and the lowest at L1+Y1 (0,662). The highest swelling value in thickness after 2 hours immersion was found (%) at L1+Y1 (12,74) and the lowest at L4+Y3 (9,62). The highest swelling value in thickness after 24 hours immersion was found (%) at L1+Y1 (18,14) and the lowest at L4+Y3 (13,70). The highest bending resistance value (N/mm2) was found at L4+Y3 (15.76) and the lowest at L1+Y1 (11,31). The highest elasticity module value (N/mm2) was found at L4+Y3 (3020,20) and the lowest at L1+Y1 (1793,60). The highest screw holding resistance value (N/mm2) was found at L4+Y3 (15,02) and the lowest at L1+Y1 (10,82). The highest Brinell hardness value (N/mm2) was found at L4+Y3 (93,66) and the lowest at L1+Y1 (26,48). The highest formaldehyde emission value 1 hour after board production (ppm) was found at L1+Y1 (0,28) and the lowest L4+Y3 (0,20). The highest formaldehyde emission value 24 hour after board production (ppm) was found at L1+Y1 (0,08) and the lowest at L4+Y3 (0,06). The highest combustion temperature (oC) value was found at L1+Y1+KKY (406,667) and the lowest at L4+Y3+KHY (99,667). According to these results; it can be said that the best result in particle boards to be produced with peanut shell additive is obtained by using 25% peanut shell  and % 95UF +% 5PF adhesive ratios. In order to gather the desired qualities in the particle boards, these additive ratio and the type of adhesive could be taken into consideration.