Beyaz midye kabuğu ve endüstriyel kenevir yağı kullanarak PVA kompozit üretimi
PVA composite production using white mussel shell and industrial hemp oil
Yazar: BÜŞRA BİRATEŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM ÇEVİK
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İklim değişikliği, çağımızın en önemli çevresel ve ekonomik sorunlarının başında gelmektedir. İnsan yaşamının her alanını olumsuz etkilemektedir. Son derece ciddi ve karmaşık bir sorundur. Doğal kaynaklar hızla tüketilmektedir ve doğal kaynakların hızla tüketilmesinin önüne geçilmesi çok önemlidir. Dünya genelinde her yıl yaklaşık 300 milyon ton polimerik malzeme üretilmektedir. Ve bu yaygın olarak üretilen plastiklerin hiçbiri doğada kendi kendine kısa sürede bozulma göstermez. Bu nedenlerle, plastikler bir çok çevre sorununa neden olur. Bu çevre sorunlarının üstesinden gelebilmek için biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin geliştirilmesine yönelik araştırmalar önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, endüstriyel kenevir yağı, yumurta kabuğu tozları ve beyaz midye kabuğu tozlarının PVA (Poli (vinil) alkol) matrisine eklenmesiyle esnek yapıda seramik katkılı kompozitler üretilmiştir. Beyaz midye kabukları ve yumurta kabukları halkalı değirmen yardımıyla öğütülmüştür ve toz haline getirilmiştir. Saf su içerisine eklenen PVA polimeri manyetik karıştırıcı yardımıyla çözelti haline getirilmiştir. Beyaz mide kabuğu tozları ve yumurta kabuğu tozları saf su, etil alkol ve endüstriyel kenevir yağı yardımıyla ultrasonik karıştırıcıda karıştırılmıştır. Daha sonra hazırlanan karışımlar manyetik karıştırıcı içerisinde birleştirilmiştir. Döküm yöntemi ile petri kaplarına dökülmüştür. Bir etüv yardımıyla kurutulmaya bırakılmıştır. PVA polimeri film oluşturma özelliği iyi olan ve biyobozunur özelliği sayesinde çevre dostu olan bir polimerdir. Bu özelliklerinden dolayı matris malzemesi olarak kullanılmıştır. Beyaz midye kabukları ve yumurta kabukları atık malzeme gurubunda olan ürünlerdir. İçerdikleri kalsiyum karbonat bileşeni onları mukavemet arttırıcı bir takviye malzemesi haine getirmektedir. Bu sebeple ürünler takviye malzemesi olarak seçilmiştir. Endüstriyel kenevir yağının tamamen doğal içeriğe sahiptir. Aynı zamanda çok iyi bir bağlayıcı görevi görmektedir. Bu özelliklerinden dolayı bu çalışmada da bağlayıcı mazeme olarak kullanılmıştır. Üretilen ürünlerde endüstriyel kenevir yağı katkısı kompozit yapının birleşmesini sağlamaktadır, beyaz midye kabuğu tozları iç yapıda daha esnek bir davranış göstermektedir, yumurta kabuğu tozları yapıda daha sert bir davranış göstermektedir. Homojen yapıda en iyi esneklik özelliklerine sahip ürün, katkı malzemesi oranı matris malzemesi oranının %100'üne yakın olan karışım oranında bulunmuştur.

Abstract:
Climate change is one of the most important environmental and economic problems of our age. It negatively affects every aspect of human life. It is an extremely serious and complex problem. Natural resources are being rapidly depleted and it is very important to prevent the rapid depletion of natural resources. Approximately 300 million tons of polymeric materials are produced worldwide every year. And none of these widely produced plastics degrade in nature on their own in a short time. For these reasons, plastics cause many environmental problems. In order to overcome these environmental problems, research on the development of biodegradable plastics is gaining importance. In this study, flexible ceramic doped composites were produced by adding industrial hemp oil, eggshell powders and white mussel shell powders to PVA (Poly (vinyl) alcohol) matrix. White mussel shells and egg shells were ground and pulverized with the help of a ring mill. PVA polymer added in pure water was made into a solution with the help of a magnetic stirrer. White stomach shell powders and eggshell powders were mixed in an ultrasonic mixer with the help of pure water, ethyl alcohol and industrial hemp oil. The mixtures were then combined in a magnetic stirrer. They were poured into petri dishes by casting method. It was left to dry with the help of an oven. PVA polymer is an environmentally friendly polymer with good film forming properties and biodegradable properties. Due to these properties, it was used as matrix material. White mussel shells and egg shells are products in the waste material group. The calcium carbonate component they contain makes them a strength increasing reinforcement material. For this reason, the products were selected as reinforcement materials. Industrial hemp oil has a completely natural content. It also acts as a very good binder. Due to these properties, it was used as a binding material in this study. In the products produced, industrial hemp oil additive provides the bonding of the composite structure, white mussel shell powders show a more flexible behavior in the internal structure, eggshell powders show a more rigid behavior in the structure. The product with the best flexibility properties in homogeneous structure was found in the mixture ratio with the additive material ratio close to 100% of the matrix material ratio.