Atık kağıtlardan geri kazanılmış liflerden kompozit malzeme üretim olanaklarının araştırılması
A study of composite materials that produced from recovered fibers of recycled waste papers
Yazar: ALİ İHSAN KAYA
Danışman: PROF. DR. HALİL TURGUT ŞAHİN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Atık kağıt = Waste paper ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Lif karışımları = Fiber blends ; Lifler = Fibers

Özet:
Bu çalışmada hammadde olarak atık kağıt lifleri ile odun lifi karıştırılarak yeni bir kompozit malzeme yapılmıştır. İnorganik katkı malzemesi olarak iki farklı oranda olmak üzere ağırlıkça  % 5-10 Borik asit kullanılmıştır. Çalışmada atık kağıt olarak ofis, gazete ve karton kağıdı değerlendirilmiştir. Üretilen levhaların fiziksel, mekanik,  termal, ısı yalıtım, ses yalıtım ve yangın yalıtım özellikleri araştırılmıştır. Çalışmada üç farklı tipte atık kâğıdın fiziksel ve mekanik performans üzerindeki etkileri % 10 hassaslıkta değerlendirilmiştir. Ayrıca inorganik katkı maddesi olarak kullanılan borik asidin fiziksel, mekanik, termal, ısı yalıtım, ses yalıtım ve yangın yalıtımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır.  Elde edilen sonuçlara göre; levhaların kalınlık artımı standardın üstünde çıkmıştır. Levhaların mekanik özellikleri genelde % 50 atık kâğıt, % 50 odun lifi kullanıldığında standart değerlerin üzerinde bir performansa sahiptir. Bu oranların altındaki değerlerde yük taşımayan, kuru şartlarda ve iç hacim kullanım yeri standartına uymaktadırlar. Üretilen yeni nesil kompozit malzemenin iç mekânlarda yalıtım malzemesi olarak değerlendirilmesi düşünüldüğünde elde edilen sonuçlara göre ideal malzeme olduğu öngörülmektedir. Ses yalıtım değerleri, diğer ses yalıtım malzemeleri ile kıyaslandığında üstün özellikte olduğu ve ses yalıtım malzemesi olarak kullnılabileceğini göstermektedir. Yangın yalıtımı açısından üretilen yeni nesil kompozit malzeme yapısındaki borik asit katkısıyla A2 sınıfı yani zor yanan malzeme sınıfındadır. 
Üretilen yeni nesil kompozit malzemenin kalınlık artımı kusuru yapısına hidrofob malzeme ilavesiyle azaltılabilir. Fiziksel ve mekanik özellikleri, homojen tutkal karışımı ve liflerin topaklanması engellenerek veya bağlayıcı tipi değiştirilerek, pres basıncı ve süresi arttırılarak mekanik özellikler arttırılabilir. Böylece yapılarda enerji ekonomisi sağlayan çevre dostu, tamamen doğal yeni nesil ideal bir kompozit malzeme olarak kullanılabilir. 

Anahtar Kelimeler: Atık kâğıt, odun lifi, borik asit, kompozit malzeme, fiziksel, mekanik, termal, ısı yalıtım, ses yalıtım, yangın yalıtım.

Abstract:
In this study, a new composite material was made mixing waste paper fibers and wood fibers as a raw material.  Two different percentage by weight as inorganic admixture material 5% - 10% boric acid was used. Office, newspaper and cardboard papers were evaluated as waste papers. Physical, mechanical, thermal, thermal insulation, sound insulation and fire insulation properties of produced board has been investigated. In the study, three different types of waste paper were evaluated on the physical and mechanical performance at 10% sensitivity. In addition, effects on technical properties of boric acid used as inorganic admixture material were investigated.  According to the results obtained, the thickness increment of boards has step up on the standard. The mechanical properties of boards have a higher performance than standard values when generally used 50% waste paper, 50% wood fiber. Boards which are under these ratios of values are fit to internal volume place of use standard. According to the results obtained, new generation composite material produced, considering as insulation material indoors, is assumed to be an ideal material. The sound insulation values compared with other sound insulation materials are observed to be superior property and used as sound insulation material.  The new generation composite material produced with additive boric acid is A2 (hard-to-burn material) class. 
The thickness increment defect of the composite material produced can be reduced by adding hydrophob material to its structure. Physical and mechanical properties can be improved by using homogeneous glue mixture and uniform fibers. Also, improving press pressure and time can positively contribute to the mechanical properties. Thus, it can be used as an ideal completely natural, new generation composite material, providing energy economy environmental-friendly indoors.  

Keywords: Waste paper, wood fiber, boric acid, composite material, physical, mechanical, thermal insulation, sound insulation, fire insulation

2015, 239 pages