Geri Dön

Defne yaprağı ve dal atıklarının biyokompozit üretiminde değerlendirilmesi

Evaluation of laurel leaf and branch wastes in biocomposite production

PDF İndir

  1. Tez No: 847669
  2. Yazar: HÜSEYİN ONUR SEVER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NASIR NARLIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Defne atıkları, defne yağı ve defne sabunu üretimi sonrası geriye kalan tohum posası, yaprak ve dal atıklarıdır. Bu çalışmada, defne dal ve yaprak atıklarının biyokompozit üretiminde değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Polimer matris olarak Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) ve Polipropilen (PP) kullanılmıştır. Defne dal ve yaprak atıkları öğütüldükten sonra dal ve yaprak unları haline getirilmiş ve ardından unlar elenerek tasnif edilmiştir. İlk önce, dal ve yaprak unları eşit karışım oranlarında (%50 dal - %50 yaprak) ve ağırlıkça toplam %10-20-40 oranlarında ayrı ayrı YYPE ve PP içerisine eklenmiş ve ardından çift vidalı ekstrüderde karıştırılmıştır. Daha sonra, ekstrüde edilmiş dal ve yaprak unu katkılı YYPE ve PP karışımı pelletlerinden sıcak pres kalıplama tekniğine göre kompozit levhalar üretilmiştir. Üretilen levhaların özelliklerinin incelenmesi için mekanik testlerin yanı sıra su alma testleri, termal ve morfolojik analizler yapılmıştır. Mekanik test sonuçlarına göre defne dal ve yaprak unları YYPE ve PP matrisli kompozitlerin çekme dirençlerini olumsuz yönde etkilemiştir. Kompozitlerin eğilme direnci ve elastikiyet modüllerinde ise dolgu oranına bağlı olarak artış veya azalış görülmüştür. En yüksek çekme direnci değeri %10 dal unu katkılı YYPE levhada 21,12 MPa, %10 yaprak unu katkılı PP levha da ise 24,72 MPa'dır. Shore D sertlik testi sonuncuna göre dolgu oranındaki artış ile genel olarak sertliğin artığı görülmüştür. En yüksek Shore D sertlik değeri %40 dal unu katkılı YYPE levhada 63,18, %40 dal unu katkılı PP levhasında ise 72,57 olarak ölçülmüştür. Su alma testi sonuçlarına göre dolgu oranı artışına bağlı olarak su alma oranının artığı görülmüştür. Dördüncü hafta sonunda en yüksek su alma değeri %40 dal unu katkılı YYPE kompozitte %16,17 olarak, %40 dal unu katkılı PP kompozitte ise %16,2 olarak ölçülmüştür. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizlerine göre mekanik özellikleri yüksek olan örneklerde dolgu maddesinin polimer matris içerisinde düzenli dağıldığı ve daha az boşluk içerdiği görülmüştür. Termo Gravimetrik Analiz (TGA) sonuçlarına göre polimer matrise eklenen defne atıklarının türü ve oranına bağlı olarak 1. aşama bozunma sıcaklıklarında önemli değişiklikler olduğu, 2. aşama bozunma sıcaklıklarında ise çok fazla değişme olmadığı görülmüştür. %20 dal unu katkılı YYPE kompozitin 1.aşama bozunma sıcaklığında en yüksek değer 341,5 °C ölçülmüştür. PP kompozitlerde ise 1.aşama en yüksek bozunma sıcaklığı değeri %5 dal ve yaprak unu karışımı katkılı kompozitte 337,68 °C ölçülmüştür. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) analizi sonuçlarına göre dal ve yaprak unlarının polimerlerin erime sıcaklıkları ve erime entalpilerini çok fazla değiştirmediği görülmüştür. YYPE matrisli numunelerde en yüksek entalpi değeri %20 yaprak unu katkılı kompozitte 156,5 J/g, en düşük entalpi değeri ise %40 yaprak unu katkılı kompozitte 94,75 J/g ölçülmüştür. PP matrisli numuneler incelendiğinde en yüksek entalpi değeri %40 dal unu katkılı kompozitte 130,18 J/g, en düşük entalpi değeri ise %10 yaprak unu katkılı kompozitte 58,63 J/g ölçülmüştür. Sonuç olarak; bu çalışmada üretilen biyokompozitler birçok kullanım yeri için diğer biyokompozitlere alternatif olabilecektir. Ayrıca, petrol türevi polimerler içerisine atık lignoselülozik maddelerin eklenmesi sonucunda hem fosil kaynakların tüketimi azaltılacak hem de daha düşük maliyetli kompozitler üretilecektir. Bunlara ek olarak, atıkların rasyonel şekilde değerlendirilmesi sonucunda yenilikçi bir malzeme elde edilerek çevreye önemli katkı sağlanacaktır.

Özet (Çeviri)

Laurel wastes are the seed pulp, leaf and branch wastes left after the production of laurel oil and laurel soap. In this study, it was aimed to evaluate laurel branch and leaf wastes in biocomposite production. High Density Polyethylene (HDPE) and Polypropylene (PP) were used as polymer matrix. After the laurel branch and leaf wastes were ground, they were turned into branch and leaf flour, and then the flour was sifted and classified. First, branch and leaf flours were added separately to HDPE and PP in equal mixing ratios (50% branch - 50% leaf) and a total of 10-20-40% by weight, and then mixed in the twin-screw extruder. Then, composite sheets were produced from extruded branch and leaf flour-added HDPE and PP mixture pellets according to the hot press molding technique. Water absorption tests, thermal and morphological analyzes were carried out to examine the properties of the produced sheets in addition to mechanical tests. According to mechanical test results, laurel branch and leaf flour negatively affected the tensile strength of HDPE and PP matrix composites. An increase or decrease was observed in bending strength and elasticity modulus of the composites depending on the filling ratio. The highest tensile strength value is 21.12 MPa in HDPE plate with 10% branch flour and 24.72 MPa in PP plate with 10% leaf flour additive. According to the results of the Shore D hardness test, it was observed that the hardness generally increased with the increase in the filling ratio. The highest Shore D hardness value was measured as 63.18 in HDPE plate with 40% branch flour additive, and 72.57 in PP plate with 40% branch flour additive. According to the water absorption test results, it was observed that the water absorption rate increased due to the increase in the filling ratio. The highest water uptake value was measured as 16.17% in HDPE composite with 40% branch flour addition and 16.2% in PP composite with 40% branch flour additive at the end of the fourth week. According to Scanning Electron Microscope (SEM) analysis, it was observed that the filler was evenly distributed in the polymer matrix and contained fewer voids in the samples with high mechanical properties. According to Thermo Gravimetric Analysis (TGA) results, it was observed that there were significant changes in the 1st stage decomposition temperatures depending on the type and ratio of laurel waste added to the polymer matrix, but there was not much change in the 2nd stage decomposition temperatures. The highest value in the 1st stage decomposition temperature of HDPE composite with 20% branch flour was measured as 341.5 °C. In PP composites, the highest decomposition temperature value in the first stage was measured as 337.68 °C in the composite containing 5% branch and leaf flour mixture. According to the results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis, it was seen that the melting temperatures and melting enthalpies of the polymers of branch and leaf flours did not change much. In HDPE matrix samples, the highest enthalpy value was measured as 156.15 J/g in the 20% leaf flour added composite, and the lowest enthalpy value was 94.75 J/g in the 40% leaf flour added composite. When PP matrix samples were examined, the highest enthalpy value was measured as 130.18 J/g in the composite with 40% branch flour addition, and the lowest enthalpy value was measured as 58.63 J/g in the composite with 10% leaf flour additive. In conclusion; the biocomposites produced in this study can be an alternative to the other biocomposites for many uses. Additionally, the consumption of fossil resources will be reduced and lower-cost composites will be produced as a result of adding waste lignocellulosic materials into petroleum-derived polymers. In addition, a significant contribution to the environment will be made by obtaining an innovative material as a result of rational utilization of waste.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    774680

    Defne atıklarından biyopelet yakıtı üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi

    Production of biopellet fuel from laurel residues and determination of its properties

    BÜŞRA SEZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    ZiraatHatay Mustafa Kemal Üniversitesi

    Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ KARACA

  2. Tez No

    671

    Bazı baharat ve ekstraktlarının gıda zehirlenmesi yapan bakteriler üzerine antimikrobiyal etkileri

    Başlık çevirisi yok

    ŞAHİKA AKTUĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Gıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET KARAPINAR

  3. Tez No

    114487

    Hatay bölgesi defne yaprağı ve meyvası uçucu yağının özelliklerinin belirlenmesi

    Determination of the characteristics of the essential oil of laurel leaf and berries of Hatay region

    HATİCE KARADENİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    KimyaMustafa Kemal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. AYDIN ÖZKAN

  4. Tez No

    892567

    Effects of some plant extracts and essential oils on quality characteristics, biogenic amines and nitrosamines contents of chicken sausages

    Bazı bitki ekstraktları ve esansiyel yağların piliç sucuklarının kalite özellikleri, biyojenik amin ve nitrozamin içerikleri üzerine etkileri

    AHMED ALSAIKALI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Gıda MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN BENLİ

  5. Tez No

    387132

    Antimicrobial, antioxidant properties and chemical composition of some spices/herbs

    Bazı baharat/bitkilerin antimikrobiyal, antioksidan özellikleri ve kimyasal bileşimleri

    HATİCE YAVUZDURMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYŞE HANDAN BAYSAL

Geri Dön