Polyester Matrisli Kompozit Özeliklerine Vitrifiye Seramik Sağlık Gereci Atık Miktarının Etkisi

Abstract

Seramik sağlık gereçleri alanında Türkiye, Avrupada en çok üretim yapan ülke konumundadır. Senelik 320.000 tonluk üretim miktarı, 21,3 milyonluk üretim adediyle ve üretiminin %60’ını ihraç etmesi nedeniyle ülke ekonomisinde önemli bir konuma sahiptir. Bu nedenle üretim esnasında oluşan atıkların miktarı ve çevreye olan etkisi düşünüldüğünde bu atıkların etkili bir şekilde değerlendirilmesi büyük bir önem arz etmektedir. Üretici firmalar oluşan yaş atığın büyük bir bölümünü değerlendirebilselerde sinterlenmiş ürünün değerlendirilmesinde üretim kısıtlamaları nedeniyle bu mümkün olamamaktadır. Bu durum atıkların farklı alanlarda fayda sağlayacak şekilde  değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır.

 

Bu çalışmada seramik sağlık gereçleri alanında üretim yapan bir firmanın atık vitreous china bünyeli sinterlenmiş ürünleri, belirli bir boyut aralığında olacak şekilde öğütülerek polyester matris içerisine farklı oranlarda katılarak kompozit ürünler elde edilmiştir.  Elde edilen kompozit ürünün mekanik ve fiziksel özelliklerine atık sağlık gereci seramik ürün miktarının etkisi tartışılmıştır. Kompozit ürüne, üç nokta eğme, elastik modül, sertlik, % su emme, % toplam porozite, bulk yoğunluk, teorik yoğunluk, % açık porozite testleri yapılmıştır. Elde edilen ürünlerin mikro yapıları, kullanılan tozların tane şekilleri Taramalı Elektron Mikroskobu(SEM)-İkincil Electron(SE) dedektörü kullanılarak analiz edilmiştir. Artan atık seramik miktarı ile kompozit ürünlerde eğme mukavemetinde belirgin bir değişim görülmezken, sertlik ve elastik modul değerleri artmıştır. Artan seramik atık miktarı ile % su emme değerleri benzer iken % açık porozite, % toplam porozite, bulk yoğunluk değerleri artmıştır.

Keywords

• polyester,kompozit,sağlık gereci,atık

Effect of Vitreous China Sanitaryware Waste Amount on Polyester Matrix Composite Properties

Abstract

The manufacturing of 320000 tons with 21.3 million pieces and exporting 60 % of them make Turkey as leading country at the production of sanitaryware field in the Europa. In the meantime, high amount of sanitaryware production and subsequent effect on the environment requires effective assessment of waste. Although manufacturer effectively utilize wet waste, sintered waste is difficult to regain due to some processing technical hitches. In this respect, the evaluation of waste materials in the various field needs to be investigated.

 

In this study, polyester composite were obtained by adding certain size of vitreous china body waste from company produced sanitaryware products(sink etc.). The mechanical and physical properties of composites were determined in terms of effect of the amount of ceramic waste added into matrix. Elastic module, bending strength, hardness, water absorption, porosity and density were attained. Scanning Electron Microscopy (SEM) determined the grain size and morphology of samples. While the content of ceramic waste addition in the composites increased, bending strength did not change significantly but hardness and elastic modulus improved. Water absorption of composites did not changed whereas open and total porosity and bulk density were increased upon the addition of ceramic waste into polymer matrix. 

Keywords

• polyester,composites,sanitaryware,waste

References

1. [1] D. Fortuna, Ceramic Technology Sanitaryware. SPA: Gruppo editorial efaenza editrice, 2000.
2. [2] R. Bartusch, “Energy saving potentials in the ceramic industry.”, Interceram, vol.53, no 5, pp. 312-317, 2004.
3. [3] F. Singer, S.S. Singer, Industrial Ceramics. London: Chapman & Hall, 1963.
4. [4] B. Harris, Engineering Composite Materials. London: The Institute of Materials, 1999.
5. [5] D. Gay, Composite Materials: Design and Applications, Boca Raton: CRC Press-Taylor &Francis Group, , 2015.
6. [6] A. B. Strong, Fundamentals of composites manufacturing: materials, methods and applications, Michigan: USA: Society of Manufacturing Engineers, 2008.
7. [7] M. Gürü, Y. Akyüz, E. Akın, “Mermer Tozu/Polyester Kompozitlerde Dolgu Oranının Mekanik Özelliklere Etkileri”, Politeknik Dergisi, vol. 8, no 3, pp. 271-274, 2005.
8. [8] M. Sarıbıyık, A. Piskin, A. Sarıbıyık, “The effects of waste glass powder usage on polymer concrete properties”, Construction and Building Materials, vol.47. pp.840–44, 2013.

9. [9] C. Dong, J. I. Davies, “Flexural properties of macadamia nutshell particle reinforced polyester composites”, Composites: Part B, vol. 43, pp. 2751–56, 2012.
10. [10] G. Acikbas, N. C. Acikbas, E. İkizek, M. Özel, A. S. Eker, “Characterization of green epoxy matrix composites filled with ceramic wastes”, 2nd International symposium on innovative technologies in engineering and science ISITES2014, Karabük Ünivrsitesi, Karabük, 597–606, (2014).
11. [11] G. Acikbas, N. C. Acikbas, “Epoxy Matrix Composites Containing Urea Formaldehyde Waste Particulate Filler”, Waste and Biomass Valorization, DOI: 10.1007/s12649-016-9651-9, pp.1-10, 2016.
12. [12] T. Pehlivan, A. Akbulut, Ç. Furat, G. Açıkbaş, Ç. Açıkgöz, “Mermer atiklari ve çinko oksit/ külçe pirinç üretim tesisi cürufunun polyester matriksli kompozit malzemelerin özelliklerine etkisi”, 2. Ulusal Kimya Mühendisliği Öğrenci Kongresi 2.UKMÖK, Ankara Üniversitesi, Ankara, (2013).
13. [13] E. M. Andoglu, A. A. Borazan, G. Acikbas, “Investigation of mechanical properties of polyester/marble dust and hop wastes reinforced composite material”, in Proceedings of 14th International conference on environmental science and technology Cest2015, (Sep. 3-5 2015, Rhodes, Greece 2015).
14. [14] Gokdai D, Akpinar Borazan A, Acikbas G. Effect of marble: pine cone waste ratios on mechanical properties of polyester matrix composites. in Proceedings of 14th International conference on environmental science and technology Cest2015, (Sep. 3-5 2015, Rhodes, Greece 2015).