Geri Dön

Yüzey ve boya işlemi uygulanan doğal liflerle güçlendirilmiş epoksi esaslı kompozitler: Özelliklerinin belirlenmesi ve endüstri ürünleri tasarımında uygulanması

Epoxy based composites reinforced natural fibres with surface and paint treatment: Characterisation and application in industrial products design

PDF İndir

  1. Tez No: 900773
  2. Yazar: MUSTAFA KADİR YALMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Endüstri Ürünleri Tasarımı, Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Industrial Design, Forestry and Forest Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 255

Özet

Epoksi kompozitleri: sentetik veya doğal liflerle güçlendirilmiş malzemelerdir. Bu kompozitlerde matris olarak termoset bir polimer türü olan epoksi kullanılır. Epoksi; boyut stabilitesi, nem direnci, kimyasal direnç, korozyon direnci, uzun raf ömrü ve yüksek mekanik özellikleri gibi sebeplerle diğer termoplastik veya termoset malzemelere göre avantaj sağlar. Epoksi kompozitleri; havacılık, uzay, medikal ve otomotiv sanayinde kullanılmaktadır. Cam elyafı, bazalt ve karbonfiber gibi sentetik lifler epoksi kompozitlerinde yaygın olarak kullanılan güçlendirici malzemelerdir. Doğal lifler; tarım atıkları ve orman endüstri atıkları gibi biyokütlelerden elde edilebilir olup sentetik liflere göre daha ekonomik ve yenilenebilir kaynaklardır. Yapılan çalışmalarda, üretilen doğal lif kompozitlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin sentetik lif kompozitlerine yakın olduğu görülmüş, bu özellikleri ile birlikte sentetik lif kompozitlerine alternatif olarak görülmektedir. Bu çalışmada; doğal lif – epoksi kompozitleri üretilmiştir. Dolgu malzemesi olarak jüt ve kenevir lifleri; dokunmuş (woven/kumaş) ve dokunmamış (non-woven/keçe) yüzeyler formunda kullanılmıştır. Dokuma kumaşlar piyasadan elde edilip, keçe formundaki kumaşlar laboratuvarda üretilmiştir. Kullanılan dolgu malzemesinin dokunmuş ve dokunmamış kumaş olması dolgu malzemesinin yapısını belirler. Kompozit üretiminde vakum infüzyon ve hafif reçine transfer kalıplama (L-RTM) metodu kullanılmıştır. Lifler kompozit haline getirilmeden önce alkali ve boya işlemleri uygulanmıştır. Boya çeşidi, lif cinsi, ön işlemler ve dolgu malzemesinin yapısı kompozit üretimdeki değişkenleri oluşturmaktadır. Çalışmanın ilk bölümünde en uygun dolgu malzemesi yapısını belirlemek üzere üretimler yapılmıştır. Kompozit üretiminde; matris olarak epoksi reçine, lif türü olarak kenevir ve jüt lifleri kullanılmıştır. Güçlendirici malzemeler örülmüş ve örülmemiş yüzeyler formunda kullanılmıştır. Yüzeyler, alkali işlemi uygulanmış ve uygulanmamış liflerden elde edilmiştir. Çalışmada 8 farklı üretim yapılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde matris olarak epoksi reçine, iki faklı güçlendirici, iki farklı lif türü, iki farklı yüzey işlemi ve iki farklı üretim yöntemi olmak üzere toplam 16 farklı üretim yapılmıştır. Lif türü olarak kenevir ve jüt lifleri kullanılmıştır. Güçlendirici türü olarak keçe ve kumaş kullanılmıştır. Liflere alkali ve boya işlemleri uygulanmış ve yüzey işlemi uygulanmayan liflerle karşılaştırılmıştır. Boyama işleminde siyah renkte reaktif boya kullanılmıştır. Örnekler, L-RTM ve Vakum infüzyon yöntemleri ile üretilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde belirlenen ürün tasarlanmıştır. Ürün, Rhinoceros yazılımı ile 3 boyutlu olarak modellenmiş ve keyshot yazılımı ile görselleştirilmiştir. Tasarım sürecinde kullanılan malzemeler önceki bölümlerde üretilen malzemelerden seçilmiştir. Görsel ve mekanik özellikler göz önüne alınarak seçilen malzemeler ürün üzerinde uygulanmıştır. İki değişik formda aydınlatma elemanı tasarlanmıştır. Tasarlanan ürün alt ve üst olmak üzere iki parçadan oluşmaktadır. Parçalar farklı malzemelerden üretilerek görsel olarak zenginleştirilmiştir. Farklı malzeme kombinasyonları ile birlikte üç farklı görünüm elde edilmiştir. Gereken kalıplar yapıldıktan sonra, tasarlanan ürünün prototipleri vakum infüzyon yöntemi ile üretilmiştir. Malzemenin özelliklerinin geliştirilmesi ve görsel farklılık katılması ile hem Orman Endüstri Mühendisliği hem de Endüstri Ürünleri Tasarımına yönelik çok disiplinli bir çalışma yapılması amaçlanmıştır. Bu projede yenilenebilir kaynaklardan elde edilen lignoselülozik liflerin değerlendirilerek katma değeri yüksek ürünler elde edilmesi ve bu ürünlerin tanıtılıp kullanım alanlarının arttırılması hedeflenmiştir.

Özet (Çeviri)

Epoxy composites are materials reinforced with synthetic or natural fibres. Epoxy is used as the matrix in these composites, which is a thermoset polymer type. Epoxy provides advantages over other thermoplastic or thermoset materials due to its dimensional stability, moisture resistance, chemical resistance, corrosion resistance, long storage life and high mechanical properties. Epoxy composites are used in aviation, aerospace, medical and automotive industries. Synthetic fibres such as glass fibre, basalt and carbon fibre are commonly used reinforcing materials in epoxy composites. Natural fibres can be obtained from biomasses such as agricultural wastes and forest industry wastes and are more economical and renewable resources than synthetic fibres. In the related studies, it has been observed that the mechanical and physical properties of natural fibre composites are close to synthetic fibre composites, and with these properties, they are seen as an alternative to synthetic fibre composites. In the first chapter of the study, fabrication was performed to determine the most suitable reinforcement structure. In composite production; epoxy resin was used as matrix, hemp and jute fibres were used as fibre type. Reinforcing materials were used in the form of woven and non-woven surfaces. Surfaces were obtained from fibres with and without alkali treatment. In the study, 8 different productions were made. In the second part of the study, a total of 16 different productions were made with epoxy resin as matrix, two different reinforcements, two different fibre types, two different surface treatments and two different production methods. Hemp and jute fibres were used as fibre types. Mat and fabric were used as reinforcements. Alkali and dyeing processes were performed on the fibres and compared with those without surface treatment. Black reactive dye was used in the dyeing process. The samples were produced by L-RTM and vacuum infusion methods. In the third chapter of the study, a product was designed. It was modelled using Rhinoceros software in 3D and visualised using Keyshot software. The materials used in the design process were selected from the materials developed in the previous sections. The materials selected by the consideration of visual and mechanical properties were applied on the product. Two different forms of lamps were designed. The designed product consists of two parts, top and bottom. The parts are produced from different materials and visually enriched. Three different looks were obtained with different material combinations. After the necessary moulds were made, the prototypes of the designed product were fabricated with vacuum infusion method. By improving the properties of the material and adding visual diversity, it is aimed to carry out a multidisciplinary study for both Forest Industrial Engineering and Industrial Design. In this project, it is aimed to obtain value-added products by evaluating lignocellulosic fibres obtained from renewable resources and to promote these products and expand their application areas.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    522589

    Termal modifikasyon ve yüzey işlemi uygulanmış ahşabın abiyotik ve biyotik etkenlere karşı performansı.

    Performance of thermally modified and surface treated wood against abiotic and biotic factors.

    MELİH TOLGA DİLMAÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Ağaç İşleriİstanbul Üniversitesi

    Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. COŞKUN KÖSE

  2. Tez No

    831487

    Tabakalı silikat yapısındaki killerin deri finisajında kullanılabilirliğinin araştırılması

    Investigating possible use of layered silicate clays in leather finishing

    ERDAL KARAÇAKI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Deri MühendisliğiEge Üniversitesi

    Deri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÖZGÜNAY

  3. Tez No

    376004

    Travertenlere uygulanan çimentolu dolguların kalitesinin artırılması

    Application of cement fillings to travertines incresing the qualitiy

    KEZİBAN ÜRÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Maden Mühendisliği ve MadencilikAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. ALİ SARIIŞIK

  4. Tez No

    350466

    Synthesis, characterization and adsorption kinetic studies of nanocomposite decolorant resins

    Renk giderici nanokompozit reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kinetiği çalışmaları

    SEHER UZUNSAKAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. NURSELİ UYANIK

  5. Tez No

    92427

    Tarihi tekstil konservasyonunda temizlik uygulaması

    Cleaning technique at historical textile conservation

    FATMA BANU UÇAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    El Sanatlarıİstanbul Üniversitesi

    Taşınabilir Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAİT BAŞARAN

Geri Dön