Lamine edilmiş pla/keten biyokompozit malzemelerin mekanik ve biyobozunurluk özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and biodegradability properties of laminated pla/flax biocomposite materials
- Tez No: 927149
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ELEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu çalışmada mekanik özellikleri nispeten yüksek, ucuz ve ulaşılabilir bir biyopolimer olan PLA matrisli, örülmüş ham keten takviyeli bir biyokompozit üretilmiştir. Matrise PLA'nın kırılganlığını azaltıp sünekliğini arttırmak için %20 PBS katkısı yapılmıştır. Matrisi oluşturan saf PLA ve PLA/PBS karışımı 190°C sıcaklıkta enjeksiyon kalıplama yöntemi ile plakalar halinde üretilmiştir. Matris ve takviye fazının arayüzey yapışmasını iyileştirmek için kullanılan keten elyafa %5 NaOH kullanılarak alkali muamelesi yapılmıştır. Biyokompozitler 160°C'de sıkıştırma kalıplama yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen biyokompozitlerin mekanik ve termal özellikleri, yoğunluğu, su emme ve biyobozunma kapasiteleri analiz edilmiştir. FTIR ve SEM-EDX analizleri ile keten elyafın, yüzey madifikasyonu öncesi ve sonrası, yüzey özellikleri incelenmiştir. DSC testi ile üretilen PLA ve biyokompozitlerin termal özellikleri analiz edilmiştir. Arşimet prensibine dayalı yoğunluk ölçümü yapılmıştır. Mekanik özlellikeleri analiz etmek için çekme testi, 3-nokta eğme testi ver sertlik testi yapılmıştır. Bunun yanına çekme testi sonrası kırık yüzeylere SEM-EDX analizi yaparak matris ve takviye arasındaki arayüzey yapışması incelenmiştir. Üretilen PLA ve biyokompozitlerin su emme kapasitelerini ölçmek için 30 gün boyunca suda bekletme suretiyle su emme testi, biyobozunurluk özelliklerini analiz etmek için doğal ortamdaki toprakta 100 gün boyunca gömülü kalma suretiyle toprakta bozunma testi yapılmıştır. Yapılan analiz ve testler sonucunda %5 NaOH kullanılarak yapılan alkali muamelesinin iyi bir arayüzey yapışması sağlayarak mekanik özellikleri iyileştirdiği, nem emme kapasitesini olumlu yönde etkilediği, toprakta bozunma sürecini uzattığı görülmüştür. Matrise yapılan PBS katkısının PLA nın sünekliğini arttırdığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, a biocomposite with a PLA matrix reinforced with woven raw flax, which is a relatively high mechanical property, inexpensive, and accessible biopolymer, was produced. To reduce the brittleness and increase the ductility of the matrix, 20% PBS was added to the PLA. The pure PLA and PLA/PBS blend forming the matrix were produced in the form of plates using the injection molding method at 190°C. To improve the interfacial adhesion between the matrix and the reinforcement phase, the flax fibers were treated with 5% NaOH for alkali treatment. The biocomposites were produced using the compression molding method at 160°C. The mechanical and thermal properties, density, water absorption, and biodegradation capacities of the produced biocomposites were analyzed. The surface properties of the flax fibers, before and after surface modification, were examined using FTIR and SEM-EDX analyses. The thermal properties of the produced PLA and biocomposites were analyzed using DSC testing. Density measurements were conducted based on the Archimedes principle. To analyze the mechanical properties, tensile testing, 3-point bending testing, and hardness testing were performed. Additionally, SEM-EDX analysis was conducted on the fracture surfaces after tensile testing to examine the interfacial adhesion between the matrix and the reinforcement. To measure the water absorption capacity of the produced PLA and biocomposites, a water absorption test was conducted by immersing the samples in water for 30 days. To analyze the biodegradation properties, a soil degradation test was performed by burying the samples in natural soil for 100 days. As a result of the analyses and tests, it was observed that the alkali treatment using 5% NaOH provided good interfacial adhesion, improved mechanical properties, positively affected water absorption capacity, and extended the degradation process in soil. It was also found that the addition of PBS to the matrix increased the ductility of PLA.
Benzer Tezler
- Lamine edilmiş kızılağacın (Alnus glutinosa) fiziksel ve mekanik özellikleri ile mobilya endüstrisinde kullanım olanaklarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
YILMAZ KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Ağaç İşleriHacettepe ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ARİF GÜRAY
- Lamine edilmiş ağaç malzemelerinin teknolojik özellikleri
Technical properties of laminated wood materials
ALİ ŞENAY
Doktora
Türkçe
1996
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YENER GÖKER
- Lamine edilmiş kestane (Castanea sativa Mill.)odununun bazı fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde tanen ve ısıl işlemin etkileri
The effect of heat treatment and tannens on some mechanic and physical properties of laminated chestnut (Castanea sativa Mill.) wood
KEMAL AKGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Ormancılık ve Orman MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN GÜNDÜZ
- Lamine edilmiş melez kavak'ın teknolojik özelliklerinin tespiti
Studies on technology properties of laminated poplar
MELİHA ULUPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ALİ ŞENAY
- Lamine edilmiş ahşap malzemeye deniz suyunun etkisi
The effect of sea water to laminated wooden material
OSMAN PERÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Ağaç İşleriDumlupınar ÜniversitesiMobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ÖZALP