Lignoselülozik liflerle takviye edilmiş plastik kompozitlerin hazırlanması

Abstract

Dünya'daki hızlı nüfus artışı ve sanayileşmeye bağlı olarak çevre kirliliği sorunu önemli boyutlara ulaşmıştır. Bu soruna paralel olarak yenilenebilir kaynakların günlük hayatta kullanımı ön plana çıkmıştır. Yenilenebilir kaynaklardan biri olan odun ve odundan elde elden ürünler sanayide daha geniş kullanım alanları bulmaya başlamıştır. Bu malzemelerin en önemli avantajları doğa dostu olmaları ve yenilenebilir olmalarıdır. Bununla birlikte su, ışık ve mantar gibi çevresel olaylardan etkilenmeleri dezavantajlarını oluşturmaktadır. Ülkemiz gibi orman kaynağı az olan ülkelerde ise odun yerine alternatif olarak yıllık bitkiler kullanılmaktadır. Bu da ülke ekonomisine büyük yarar sağlamaktadır.Bu çalışmada ülkemizde yetiştirilen yıllık bitkilerden keten, kenevir, pamuk ve ısırgan lifleri kullanılarak plastik kompozit üretilmiştir. Çalışmada liflere önce saksinik, maleik, krotonik, propionik anhidritler ile kimyasal modifikasyon işlemi uygulanmıştır. Bu anhidritler arasından liflere en iyi % ağırlık kazancı değeri (WPG) veren saksinik ahidrit seçilmiş ve poliester kompozitler bu anhidrit ile modifiye edilen liflerden üretilmiştir. Modifikasyon işlemi uygulanan liflerden, modifikasyon işlemi uygulanmayan liflerden ve saf poliesterden üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak WPG değerinin sıcaklık ve zaman ile arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca lignoselülozik lif takviyeli poliester kompozitlerin başarı ile üretilebileceği belirlenmiştir. Lignoselülozik liflerle takviye edilen poliester kompozitlerin mekanik özellikleri saf poliester kompozitlerden iyi olmasına karşın modifikasyon işlemi uygulanan liflerle takviye edilmiş poliester kompozitlerin mekanik özellikleri modifiye edilmemiş liflerle takviye edilen poliester kompozitlerden daha düşük değerler sergilemiştir.Bu çalışmada ülkemizde bulunan yıllık bitkiler kullanılarak poliester kompozit üretimi ile ülke ekonomisine fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

Environmental pollution has been major problem due to rapid population growth and industrialization in the world. The importance of utilization of renewable resources has increased in parallel with these developments. As one of the renewable resource, wood and wood products have widely been used in industry. These materials have advantages of being environmentally friendly and renewable. The disadvantages of these materials are that they are adversely affected by water, fungi and light. The countries that have less forest assets like Turkey use alternative annual plants instead of wood. This provides a great deal of benefit to the economy of the country.In this study, fibers of some lignocellulosics such as flax, hemp, cotton and nettle were used in the production of polyester composite. First, chemical modification was applied with anhydrides (succinic, maleic, crotonic and propionic anhydrides) on the fibers. It was observed that succinic anhydride modification gave the best weight percentage gain (WPG) among the other anhydrides and therefore polyester composites were produced with this anhydride. The mechanical properties of polyester composites produced with modified fibres, non-modified fibres and pure polyester were compared. It was determined that the WPG value increased with the reaction temperature and time. Furthermore, lignocellulosic fibers were successfully used as reinforced material in polyester composites. The mechanical properties of lignocellulosic fibre reinforced polyester composites were better than the pure polyester composites. However, modified lignocellulosic fibre reinforced polyester composites showed lower mechanical test values than non-modified fibre reinforced polyester composites.In this study, it was determined that production of polyester composites with annual plants fibres would provide benefit to the economy of the country.