Kullanılmış polilaktik asit filamentlerinin kimyasal yöntemlerle geri dönüşümü ve yeniden kullanılabilirliğinin araştırılması
The study of the chemical recycling and reusability of used polylactic acid filaments
- Tez No: 990539
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ AYHAN ZIBA, PROF. DR. MEHMET HAKAN MORCALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Chemical Engineering, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Üç boyutlu baskı, 3D printing
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde artan teknolojik yenilikler sonucunda oluşan atıkların geri kazanımı büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, 3D baskı süreçlerinde ortaya çıkan atık polilaktik asit (PLA) filamentlerinin kimyasal yöntemle geri dönüşümü amaçlanmıştır. Atık filamentler toplanarak aseton, etanol, izopropil alkol, ksilen, hekzan ve etil asetat gibi farklı çözücülerde çözünme davranışları incelenmiş, elde edilen homojen çözeltiler solvent döküm yöntemiyle film haline getirilmiştir. Oluşan filmlerin morfolojik, yapısal, mekanik ve yüzey özellikleri analiz edilmiştir. En yüksek çözünme oranı %100 etil asetat'ta %51, etil asetat+benzen (%75+%25) karışımında ise %53,5 olarak belirlenmiştir. FTIR analizlerinde saf PLA'da gözlenen 1755 cm−1 karbonil bandının, atık örneklerde çözücüye bağlı olarak azaldığı ve genişlediği görülmüştür. Özellikle etil asetat ile işlenen numunelerde karbonil ve C–O bölgelerinde belirgin değişimler, güçlü çözücü–polimer etkileşimini ortaya koymuştur. Genel olarak polar çözücülerin PLA zincir yapısına daha fazla zarar verdiği ve termal dayanımı azalttığı belirlenmiştir. SEM analizlerine göre, etil asetat ile hazırlanan filmler daha pürüzsüz ve bütünlüklü bir yapı sergilerken, benzen ile hazırlanan filmler yüksek pürüzlülük ve gözeneklilik göstermiştir. Mekanik testlerde benzenli filmlerde mukavemet düşerken uzama oranı artmıştır. Temas açısı ölçümlerine göre benzen filmi (~40°) hidrofil, etil asetat filmi (~140°) ise hidrofobik karakter göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The recovery of waste generated by increasing technological innovations is of great importance today. This study aims to chemically recycle waste polylactic acid (PLA) filaments produced during 3D printing processes. The waste filaments were collected and their dissolution behavior was examined in different solvents such as acetone, ethanol, isopropyl alcohol, xylene, hexane, and ethyl acetate. The homogeneous solutions obtained were converted into films using the solvent casting method. The morphological, structural, mechanical, and surface properties of the resulting films were analyzed. The highest dissolution rate was determined to be 51% in 100% ethyl acetate and 53.5% in a mixture of ethyl acetate+benzene (75%+25%). FTIR analyses revealed that the 1755 cm−1 carbonyl band observed in pure PLA decreased and broadened in waste samples depending on the solvent. Particularly in samples treated with ethyl acetate, significant changes in the carbonyl and C–O regions revealed strong solvent–polymer interactions. In general, it was determined that polar solvents cause more damage to the PLA chain structure and reduce thermal resistance. According to SEM analyses, films prepared with ethyl acetate exhibit a smoother and more uniform structure, while films prepared with benzene show high roughness and porosity. In mechanical tests, the strength of benzene-based films decreased while the elongation ratio increased. According to contact angle measurements, the benzene film (~40°) exhibits hydrophilic characteristics, while the ethyl acetate film (~140°) exhibits hydrophobic characteristics.
Benzer Tezler
- 3D yazıcılar için polimer esaslı kompozit filament üretimi
Polymer based composite filament production for 3D printers
MİKAİL OLAM
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT TOSUN
- Eklemeli imalat yöntemine uygun güç tutuşur PLA esaslı filament üretilmesi
Production of flame retardant PLA based filament suitable for additive manufacturing method
KÜBRA KAMANLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET DOĞAN
- Üç boyutlu yazıcılar için ekstrüder tasarımı ve filament üretimi: Dinamik ve mekanik özelliklerin incelenmesi ve karşılaştırılması
Extruder design and filament fabrication for 3D printers: Investigation and comparison of dynamic and mechanical properties
ESRA TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHİME SEDA TIĞLI AYDIN
- Yüksek mekanik özelliklere sahip sürekli elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerin eriyik yığma yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Manufacturing and characterization of continuous fiber reinforced thermoplastic composites with high mechanical properties by fused deposition modeling
ALTUĞ UŞUN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP GÜMRÜK
- Biyopolimer malzemelerden 3D yazıcılar ile mobilya aksesuar üretimi olanaklarının araştırılması ve karar destek analizi
Investigation of possibilities of furniture accessories production with 3D printers from biopolymer materials and decision support analysis
YASEMİN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2023
Ağaç İşleriGazi ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL BURDURLU