Geri dönüştürülmüş termoplastik atıkların homopolimer polietilen ve polipropilen ile oluşturduğu karışımların termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of thermal and mechanical properties of blends of recycled thermoplastic wastes with homopolymer polyethylene and polypropylene
- Tez No: 941808
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL ŞİRİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Kullanım alanı ve üretimi giderek artan plastiğin, atık miktarı da her geçen gün artmaktadır. Plastik kirliliği, çağımızın en büyük çevresel sorunlarından biri olup ekosistemlere ve insan sağlığına geniş kapsamlı zararlar vermektedir. Plastik ham madde ve üretim maliyetlerine ek olarak atık plastiklerin taşınma, depolanma, geri dönüşüm maliyetleri; plastik kirliliğinin sebep olduğu balıkçılık/su ürünleri ve turizm gelirlerinin düşüşü ile temizleme faaliyetlerinin maliyetleri plastik döngüsel ekonomisi için gerekli çalışmaların yapılması gerekliliğini göstermektedir. Son yıllarda tüm dünyada iklim değişikliği, çevre kirliliği, su yönetimi, enerji ve kaynakların verimliliği, sürdürülebilir kalkınma konuları üzerine yoğunlaşılmıştır. Türkiye'de Ekim 2023'te yayımlanan On İkinci Kalkınma Planı'nda atıkların geri dönüşümü ile geri dönüştürülmüş ikincil ürüne ait standartların geliştirilmesi ve teşviki konusunda ihtiyacın devam ettiği vurgulanmıştır. Plastik üretimi ve talebini kısıtlamaya yönelik sıkı politikalar, geri dönüşüm oranlarını artırmaya yönelik politikalarla birleştiğinde, birincil üretim yerine geri dönüştürülmüş plastiklerin kullanılmasını desteklemektedir. Bu çalışmanın amacı geri dönüştürülmüş termoplastik atıkların homopolimer polietilen ve polipropilen ile oluşturduğu karışımların termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesidir. Ağırlıkça %0, %10, %20, %30 ve %100 geri dönüştürülmüş termoplastik içerecek şekilde homopolimer LDPE, HDPE ve PP ile tüketici sonrası geri dönüştürülmüş plastikler (r-PP ve r-PE) ekstrüder ile karıştırılarak HDPE/r-PE, PP/r-PP ve LDPE/r-PE numuneleri hazırlanmıştır. Numunelerin termal, mekanik ve morfolojik özellikleri Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Termal Analiz (DTA), Diferansiyel Termogravimetri (DTG), Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC), Dinamik Mekanik Analiz (DMA), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ve Şişme Testi ile analiz edilmiştir. TGA/DTA-DTG analizlerinde tüm numunelerin tek kademede bozunduğu; numunelerdeki geri dönüştürülmüş malzeme oranı arttıkça bozunmaya başlama sıcaklığının düştüğü ve termal kararlılığın azaldığı görülmüştür. DSC analizlerinde HDPE/r-PE ve PP/r-PP numunelerinde geri dönüştürülmüş malzeme oranı arttıkça erime sıcaklığı (Tm) değerlerinin değişmediği; erime entalpisi (ΔHm) değerlerinin ve kristalinite derecelerinin (Xc) azaldığı görülmüştür. DMA analizlerinde tüm numunelerde sıcaklık arttıkça depolama modülünün azaldığı ve numunelerdeki geri dönüştürülmüş plastik oranı arttıkça tan δ pik sıcaklıklarının azaldığı görülmüştür. SEM görüntülerinde numunelerin tek fazlı bir morfoloji sergilediği; numunelerdeki geri dönüştürülmüş malzeme oranı artıkça boşlukların ve küçük çukurların oluşmaya başladığı görülmüştür. Numunelerdeki geri dönüştürülmüş plastik oranı arttıkça şişme değerlerinin azaldığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The amount of waste of plastic, whose usage area and production is increasing, is also increasing day by day. Plastic pollution is one of the biggest environmental problems of our time and causes extensive damage to ecosystems and human health. In addition to plastic raw material and production costs, the transportation, storage and recycling costs of waste plastics; the decrease in fishery/aquaculture and tourism revenues caused by plastic pollution and the costs of cleaning activities indicate the need for the necessary studies for the plastic circular economy. In recent years, the world has focused on climate change, environmental pollution, water management, energy and resource efficiency, and sustainable development. In the Twelfth Development Plan published in Turkey in October 2023, it was emphasized that the need for the development and promotion of standards for recycling waste and recycled secondary products continues. Strict policies aimed at restricting plastic production and demand, when combined with policies aimed at increasing recycling rates, support the use of recycled plastics instead of primary production. The aim of this study is to investigate the thermal and mechanical properties of blends formed by recycled thermoplastic waste with homopolymer polyethylene and polypropylene. HDPE/r-PE, PP/r-PP and LDPE/r-PE samples were prepared by mixing homopolymer LDPE, HDPE and PP with post-consumer recycled plastics (r-PP and r-PE) by extruder, containing 0%, 10%, 20%, 30% and 100% recycled thermoplastic by weight. Thermal, mechanical and morphological properties of the samples were analyzed by Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Thermal Analysis (DTA), Differential Thermogravimetry (DTG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Dynamic Mechanical Analysis (DMA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Swelling Test. In TGA/DTA-DTG analyses, it was seen that all samples degraded in a single stage; as the recycled material ratio in the samples increased, the degradation onset temperature decreased and the thermal stability decreased. In DSC analyses, it was seen that as the recycled material ratio increased in HDPE/r-PE and PP/r-PP samples, the melting temperature (Tm) values did not change; the melting enthalpy (ΔHm) values and crystallinity degrees (Xc) decreased. In DMA analyses, it was seen that the storage modulus decreased as the temperature increased in all samples and the tan δ peak temperatures decreased as the recycled plastic ratio in the samples increased. In SEM images, it was seen that the samples exhibited a single phase morphology; It was observed that as the proportion of recycled material in the samples increased, voids and small pits began to form. It was observed that as the proportion of recycled plastic in the samples increased, the swelling values decreased.
Benzer Tezler
- Upcycling to sustainable conversion of polypropylene waste to graphene grown talc hybrids as additive for efficient thermoplastic processing and its systematic life cycle assessment
İleri dönüşüm tekniği ile polipropilen atıkların sürdürülebilir şekilde katkı malzemesi olarak verimli termoplastik işlemede kullanmak için talk üzerinde büyütülen grafen hibritlerine dönüşümü ve sistematik yaşam döngüsünün değerlendirmesi
ATAKAN KOÇANALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Geri dönüştürülmüş polietilen ve termoplastik nişasta karışımlarına farklı uyumlaştırıcıların etkilerinin incelenmesi
Studies on compatibilization of recycled polyethylene/ thermoplastic starch blends by using different compatibilizers
BARIŞ ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
- Thermal stability investigation of recycled polyethylene terephthalate (PET) through dynamic rheological measurements
Geri dönüştürülmüş polietilen tereftalat'ın termal kararlılığının dinamik reolojik ölçümlerle incelenmesi
MERVE GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- AYPE/PA 6 blendi ile geri kazanılmış PA 6 ve PA 66'nın özelliklerinin iyileştirilmesi
The Improvement of properties of LDPE/PA 6 blend and recycled PA 6 and PA 66 engineering plastics
HÜSEYİN ÜNAL
Doktora
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHİM FINDIK
- Fabrication of lightweight and durable thermoplastic composites for injection molding with the integration of waste-driven reinforcing materials
Atıklardan elde edilen katkı malzemelerinin entegrasyonu ile hafif ve dayanıklı termoplastik kompozitlerin enjeksiyon kalıplama için üretimi
KURAY DERİCİLER
Doktora
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN