Ayçiçeği bitkisi (Helianthus annuus L.) saplarının izolasyon levha üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of sunflower plant?s (Helianthus annuus L.) stalks for usable at the insulation boards manufacturing
Yazar: FATİH TUNCAY EFE
Danışman: PROF. DR. M. HAKKI ALMA
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) saplarının izolasyon levhası üretiminde kullanılabilirliği araştırıldı ve kontrol levhası olarak bal peteği görünümlü kraft kâğıt dolgulu kompozit levhalar esas alındı.Üretilen kompozit levhaların fiziksel (özgül ağırlık, rutubet içeriği, taramalı elektron mikroskop görüntüleme, ses ve ısı izolasyonu, ultrasonik ses iletim hızı, biyolojik bozunma ve yanma karakteristikleri) ve mekanik (2 saat suda bekletmeden sonra şişme miktarı, eğilme direnci, elastikiyet modülü, şok direnci, basınç direnci) özellikleri araştırıldı.Bu amaçla ayçiçeği saplarından her iki yüzeylerinde 4 mm orta yoğunlukta lif levha bulunan sandviç kompozit levhalar üretildi. Birisi özgül ağırlığı 0.25 g/cm3-0.33 g/cm3 arasında olan yatay tasarımlı ve diğeri özgül ağırlığı 0.22 g/cm3-0.27 g/cm3 arasında olan dikey tasarımlı oldu.Genelde, ısı iletim katsayıları yatay tasarımlı levhalar için 0.045 W/mK olarak, dikey tasarımlı levhalar için 0.036 W/mK olarak ve kontrol levhası için 0.059 W/mK olarak saptandı. Ses izolasyon oranları ve ultrasonik iletim hızları sırasıyla yatay tasarımlı levhalarda %24.03 ve 0.46 mm/µs, dikey tasarımlı levhalarda %25 ve 2.29 mm/µs, kontrol levhasında %20.15 ve 1.82 mm/µs ölçülmüştür. Eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü yatay tasarımlı levhalar için 3.86 N/mm² ve 82.74 N/mm² , dikey tasarımlı levhalar için 1.82 N/mm² ve 115.19 N/mm² kontrol levhası için 0.49 N/mm² ve 13.69 N/mm² oldu.Bu kompozit levhalardan elde edilen mekanik değerler literaürde verilen farklı lignoselülozik tarımsal atıklardan üretilmiş levhalarınkinden daha düşük olmasına rağmen, ayçiçeği sapı esaslı levhaların ses ve ısı yalıtım değerleri diğerlerinden daha yüksek oldu.Sonuç olarak ayçiçeği sapı esaslı levhaların biyolojik ve fiziksel karakteristikleri iyileştirilerek fonksiyonel bir izolasyon malzemesi olabileceği bulundu.

Abstract:
In this study, utilization of sunflower stalks (Helianthus annuus L.) stalks at the insulation board manufacturing was investigated and honeycomb-shaped composite board with kraft paper filled was selected as the control board.The physical (specific gravity, moisture content, scanning electron microscope, sound and heat insulation, ultrasonic pulse, biological degradation, and combustion characteristics) and mechanical (swelling quantity of after 2 hours waiting in the water, flexure strength, modulus of elasticity, dynamic flexure, compressive strength) properties of the manufactured composite boards were studied.For this aim, two different composite sandwich boards of sunflower stalks were produced, whose both surfaces were covered medium density fiberboard with 4 mm thickness . One was horizontally designed with the density of 0.25 g/cm3-0.33 g/cm3, and the other was vertically designed with the density of 0.22 g/cm3-0.27 g/cm3.In general, heat conductivity coefficients were determined as 0.045 W/mK for horizontally designed board, 0.036 W/mK for vertically designed board and 0.059 W/mK for the control board. Sound insulation ratios and ultrasonic transmisson speed values were found to be 24.03% and 0.46 mm/µs for horizontally designed boards, 25% and 2.29 mm/µs for vertically designed boards, and 20.15% and 1.82 mm/µs for the control board, respectively. Bending strength and MOE in bending were 3.86 N/mm² and 82.74 N/mm² for horizontally designed boards, 1.82 N/mm² and 115.19 N/mm² for vertically designed boards, and 0.49 N/mm² and 13.69 N/mm² for the control board, respectively.Although the values of mechanical properties that were determined from those composite boards were lower than the those of boards manufactured from different lignocellulosic agro-fiber wastes given in literature, sound and heat insulation values of sunflower stalk-based boards were higher than the other ones.As a result, sunflower stalk-based boards were found to be used as a functional insulation material with the improved biological and physical characteristics.