ODUN PLASTİK KOMPOZİTLERİN ÜRETİLMESİNDE TARIMSAL ATIKLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ

Odun plastik kompozitler (OPK); odun unu ya da tarımsal atıkların polimer matrisi içerisine katılmasıyla üretilen kompozit malzemeler olarak adlandırılmaktadır. OPK üretiminde saf polimerler kullanılabildiği gibi geri dönüşüm (atık) polimerler de kullanılabilmektedir. Bu çalışmada orman endüstrisi veya lignoselülozik esaslı atıklar kullanılarak üretilen odun plastik kompozitlerin mekanik ve morfolojik özellikleri belirlenmiştir.  Bu amaçla okaliptus odun unu, pamuk karpeli ve buğday sapları kullanılmıştır.  Termoplastik malzeme olarak geri dönüşüm yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) değerlendirilmiştir. Kompozit örneklerin üretimi ekstrüzyon ve pres kalıplama yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen kompozit örnekler üzerinde çekme ve eğilme direnci, elastikiyet modülü ve darbe direnci değerleri ASTM standartları takip edilerek belirlenmiştir. Elektron mikroskobu yardımıyla morfolojik özellikleri belirlenmiştir.  Bu tip odun plastik kompozit malzemeler mobilya endüstrisinde kapı-pencere doğraması, park-bahçe mobilyası ve kamelya malzemesi gibi kullanılma potansiyelleri bulunmaktadır

Selected Properties of Chaste Tree and Sunflower Husk Filled Thermoplastic Composite

In this study, mechanical and physical properties of high density polyethylene (HDPE) based composite filled with two different lignocellulose fibers were investigated. Polymer composite were prepared by using HDPE as a polymer matrix and sunflower seed husk (Helianthus annuus L.) or chaste tree (Vitex negondu L.) as lignocellulosic filler at 15% and 30% loading. The effect of filler types and concentration on the mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) based composites were investigated. Pellets were first manufactured through single screw extruder. Then, manufactured pellets were turned into composite samples by using injection molding machine. Tensile, flexural and impact properties were determined according to ASTM D638, ASTM D790 and ASTM D256, respectively. Addition of chaste tree fiber to thermoplastic composite provided better mechanical and physical properties compare to sunflower husk. All manufactured groups provided necessary values required by the ASTM D 6622 standard

POLYESTER ESASLI KOMPOZİT MALZEME ÜRETİLMESİNDE KUMAŞ ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Termoset esaslı kompozit malzemeler, termoset esaslı bir matris ile bir takviye elemanının birleştirilmesiyle üretilen malzemeler için kullanılan bir terimdir. Termoset polimerler olarak alkidler, amino, epoksi reçine, fenolikler, polyester, poliüretan’lar sayılabilir. Bu çalışmada takviye elemanı olarak atık kumaşlar (pamuklu dokuma ve pamuklu örme)ve dokuma cam elyafı kullanılarak polyester esaslı termoset kompozitler üretilmiştir. Kompozit üretim el yatırma yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri (çekme, eğilme ve darbe direnci) ASTM standartlarına uygun olarak Üniversal test makinesi yardımıyla belirlenmiştir

Farklı erime akış indeksine sahip polipropilenlerle üretilen odun plastik kompozitlerin mekanik özellikleri üzerine lignoselülozik dolgu maddesi türü ve kullanım oranının etkisi

Bu çalışmada, lignoselülozik dolgu maddesi türü, kullanım oranı ve erime akış indeksinin odun plastik kompozitlerin (OPK) özelliklerine etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Lignoselülozik dolgu maddesi olarak zeytin pirinası ve kızılçam odun unu %20 ve %40 oranlarında kullanılmıştır. Kızılçam odun unu veya zeytin pirinası, vaks ve maleik anhidrit graftlanmış polipropilen (MAPP)ve yüksek veya düşük erime akış indeksine sahip polipropilen üretim reçetesine göre yüksek devirli mikser yardımıyla homojen bir şekilde karıştırılmıştır. Homojen karışım öncelikle tek vidalı eksturuder de karıştırılarak odun plastik kompozit karışımları oluşturulmuş ve bu karışımlar kırıcı yardımıyla pelletler haline dönüştürülmüştür. Üretilen pelletler kullanılarak enjeksiyon kalıplama makinesinde deney numuneleri üretilmiştir. Kontrol numuneleri dolgu maddesi katılmadan üretimler gerçekleştirilmiştir. Üretilen deney numunelerinin fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Erime akış indeksinin OPK'lerin özelliklerine önemli bir etkisinin olmadığı buna karşın dolgu maddesi türü ve oranına göre değişkenlik göstermesine rağmen mekanik özelliklerin ASTM D 6662 standardında belirlenen değerleri karşıladığı tespit edilmiştir

Kompoziti visoke gustoće na bazi polietilena ojačani toplinski modificiranim drvom

This study investigated the effect of untreated and heat-treated ash and black pine wood flour concentrations on the selected properties of high density polyethylene (HDPE) composites. HDPE and wood flour were used as thermoplastic matrix and filler, respectively. The blends of HDPE and wood fl our were compounded using single screw extruder and test samples were prepared through injection molding. Mechanical properties like tensile strength (TS), tensile modulus (TM), elongation at break (EatB), fl exural strength (FS), fl exural modulus (FM) and impact strength (IS) of manufactured composites were determined. Wood fl our concentrations have significantly increased density, FS, TM and FM and hardness of composites while reducing TS, EatB and IS. Heat-treated ash and black pine fl our reinforced HDPE composites had higher mechanical properties than untreated ones. Composites showed two main decomposition peaks; one coming from ash wood flour (353-370 °C) and black pine wood fl our (373-376 °C), the second one from HDPE degradation (469-490 °C). SEM images showed improved dispersion of heat-treated ash and black pine wood flour. The obtained results showed that both the untreated and heat-treated ash/black pine wood flour have an important potential in the manufacture of HDPE composites.U radu je opisano istraživanje utjecaja koncentracije drvnog brašna od nemodifi ciranog i toplinski modificiranog drva jasena i crnog bora na odabrana svojstva kompozita visoke gustoće na bazi polietilena (HDPE). HDPE i drvno brašno upotrijebljeni su kao termoplastična matrica i punilo. Mješavine HDPE-a i drvnog brašna pripremljene su uz pomoć ekstrudera s jednim vijkom, a ispitni su uzorci izrađeni injekcijskim prešanjem. Istraživanjem su određena mehanička svojstva proizvedenih kompozita poput vlačne čvrstoće (FS), modula elastičnosti pri vlačnom ispitivanju (FM), istezanja pri lomu (EatB), čvrstoće na svijanje (FS), modula elastičnosti pri tlačnom ispitivanju (FM) i udarne čvrstoće (IS). Koncentracije drvnog brašna značajno su povećale gustoću, tvrdoću, FS, TM i FM, a smanjile TS, EatB i IS. HDPE kompoziti ojačani drvnim brašnom od toplinski modifi ciranog drva jasena i crnog bora imali su bolja mehanička svojstva od kompozita ojačanih drvnim brašnom od nemodifi ciranog drva jasena i crnog bora. Kompoziti su pokazali dva glavna područja razgradnje: prvo, razgradnju drvnog brašna drva ariša (353 – 370 °C) i drvnog brašna drva crnog bora (373 – 376 °C) te, drugo, razgradnju HDPE-a (469 – 490 °C). SEM slike potvrdile su poboljšanu raspodjelu drvnog brašna od toplinski modifi ciranog drva jasena i crnog bora. Rezultati su pokazali da drvno brašno od nemodifi ciranoga i toplinski modifi ciranog drva jasena i crnog bora imaju velik potencijal u proizvodnji HDPE kompozita

EFFECT OF DOLOMITE POWDER ON COMBUSTION AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF WPC AND NEAT POLYPROPYLENE

Water resistance, mechanical properties, and limiting oxygen index (LOI) of wood plastic composites (WPCs) and neat polypropylene filled with different amounts (3, 6, and 9% by weight) of dolomite powder and wood flour (15 and 30 by weight) were investigated. Wood flour, dolomite powder, polypropylene, and wax were dry-mixed in a high-intensity mixer to produce a homogeneous blend. This blend was then compounded in a laboratory-scale single screw extruder. Test specimens were produced by injection moulding process from the pellets dried to moisture content of 1%. The thickness swelling and water absorption of the dolomite polypropylene composites (DPCs) and WPCs slightly increased with increasing dolomite powder content but the differences were not significant. The flexural modulus and tensile modulus of the WPCs and DPCs increased with increasing dolomite powder content while the flexural strength and tensile strength slightly decreased. The LOI of the WPCs and DPCs increased with increasing dolomite powder content, which extended the times to ignition of WPC and polypropylene. Based on the findings obtained from the present study, it can be said that 6 wt% dolomite powder is the optimum amount in the manufacture of WPC and DPC

Effect of wood acetylation with vinyl acetate and acetic anhydride on the properties of wood-plastic composites

Chemical modifications of Scots pine (Pinus slyvestris) wood flour were performed with vinyl acetate (VA) and acetic anhydride (AA) in the presence of potassium carbonate as a catalyst. Scots pine wood flour samples were successfully acetylated with VA (19 wt% gain) and AA (24 wt% gain). The effect of chemical modification of the Scots pine wood flour with AA and VA on the mechanical properties of wood high-density polyethylene composites (WPC) were determined. It was observed that acetylation of wood flour allowed a significant increase in both the mechanical properties and the thermal stability of the WPCs. It was concluded that acetylation of lignocellulosic fibers improves thermal stability, dispersion in the polymer matrix, and compatibility with the polymer matrix

Utilization of Flours from Hemp Stalks as Reinforcement in Polypropylene Matrix

Utilization of hemp stalks (HS) was investigated as filler and maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP) as a coupling agent relative to some mechanical, physical, morphological, and thermal properties of polypropylene (PP) composites. The test sample manufacturing used 10, 15, 20, 25, 30, and 35 wt% of HS and 0 wt% or 3 wt% of MAPP. Test specimens were manufactured by combining extrusion and injection molding processes. Results showed that incorporating filler and MAPP increased the mechanical properties significantly. The utilization of HS filler or MAPP provided an improvement of 11.7% (samples containing 35 wt% HS and 3 wt% MAPP) improvement in tensile strength, 44.2% (samples containing 35 wt% HS and 3 wt% MAPP) in flexural strength, and 60.2% (samples containing 30 wt% HS and 0 wt% MAPP) in impact strength compared to neat PP. The scanning electron microscopy analysis provided visual evidence that MAPP improved adhesion between the filler and the polymer matrix. This study showed that using hemp stalks in composite manufacturing provided good overall properties