Kağıt üretim atığı katkılı yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Nilay Kucukdogan1, Serdar Halis2, Mucahit Sutcu3, Mehmet Sarikanat4, Yoldas Seki5, Kutlay Sever61İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye2Gazi Üniversitesi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye
3İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye
4Ege Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye
5Dokuz Eylül Üniversitesi, Kimya Bölümü, İzmir, Türkiye
6İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye
Bu çalışmada, büyük oranda selüloz lifler ile inorganik katkılar (kalsit ve kil mineralleri) içeren kağıt üretim atıkları, farklı oranlarda (ağırlıkça %10-60) yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) kompozit üretiminde kullanılarak kağıt üretim atığı katkısının mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kompozitler yüksek hızlı termo-kinetik mikseri ve kalıplama prosesi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri standart test metotları kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuçlara göre, kompozitlerin eğilme modül değerlerinin artan katkı oranıyla arttığı görülmüştür. Özellikle, eğilme dayanımının ağırlıkça %40 katkı içeren kompozitte %26.3 oranında arttığı ortaya konmuştur. Kağıt atık katkılı YYPE kompozitlerin çekme dayanımı YYPE matris ile kıyaslandığında %10-20 oranında artış görülmüştür. Sonuç olarak, sunulan çalışmada kağıt üretim atık katkıları hiçbir modifikasyon ajanı kullanılmadan kompozitlerin üretimi gerçekleştirilmiş ve buna rağmen kompozitlerin mekanik özelliklerinde gelişme sağlanmıştır. Bu sayede, endüstriyel atık olarak ekonomik bir değeri olmayan kağıt üretim atığı polimer kompozit yapı içerisinde kullanılarak iyi mekanik özelliklere sahip kompozitler üretilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Yüksek yoğunluklu polietilen, Kağıt üretim atığı, Mekanik özelliklerInvestigation of mechanical properties of paper processing residue filled high density polyetylene (HDPE) composites
Nilay Kucukdogan1, Serdar Halis2, Mucahit Sutcu3, Mehmet Sarikanat4, Yoldas Seki5, Kutlay Sever61Izmir Katip Celebi University, Graduate School of Natural And Applied Sciences, Department of Material Science and Engineering, Izmir, Turkey2Gazi University Department of Automotive Engineering, Ankara, Turkey
3Izmir Katip Celebi University, Department of Material Science and Engineering, Izmir, Turkey
4Ege University Department of Mechanical Engineering, Izmir, Turkey
5Dokuz Eylul University Department of Chemistry, Izmir, Turkey
6Izmir Katip Celebi University, Department of Mechanical Engineering, Izmir, Turkey
In this study, paper processing residues containing a large extent cellulosic fibrous with inorganic filler such as calcite and clay minerals were used in the manufacturing of high density polyethylene (HDPE) composite. The residues ranging from 10 to 60wt% were loaded into HDPE in order to evaluate the effect of the paper processing residue filler on mechanical properties of HDPE. The composites were produced using mixing process by a high-speed thermo-kinetic mixer and molding process. Mechanical properties of the produced composites were analyzed using standard test methods. According to results, it was observed that the flexural modulus of composites increased with increasing filler contents. Especially, the flexural strength was increased by %26.3 for the 40wt% filler content. The tensile strength of paper industry mill residues filled HDPE composites exhibited an increase of 10-20% compared to that of HDPE matrix. Consequently, in the present study, paper processing residues filler without any modifying agent was used for the production of HDPE composites having better mechanical properties compared to HDPE. Thus, paper processing residues which have no economic value and cause an environmental problem have served as a filler material for HDPE.
Keywords: High density polyethylene, Paper processing Residue, Mechanical propertiesMakale Dili: Türkçe