Investigation of the Effect of Waste Glass Fiber Ratio on the Physical Properties of Polypropylene/Grape Stalk-Rice Husk Polymer Composite

Abstract

In this experimental research; It has been studied to improve the properties of polypropylene (PP) grape stem and rice husk mixtures by adding waste glass fiber. The potential of waste grape stem and rice husk to be a reusable material has created another curious subject. Grape stalk-rice husk was added to the PP at the rate of 20%. Glass fiber was added at 10-15% and 20% rates. Then, test samples were molded on the injection machine. Molded samples; melt flow index, moisture absorption, thermal distortion temperature, vicat softening temperature, wear rate, static and dynamic friction coefficient and scanning electron microscopy (SEM) tests were carried out. By examining the results of the tests, the effects of grape stalk-rice husk and glass fiber amount on PP were determined. According to the results of the tests, with the increase of grape stalk-rice husk mixture and glass fiber ratios in the matrix; It was determined that the melt flow index, moisture absorption and friction coefficient values decreased, while the thermal distortion temperature, vicat softening temperature and wear rate values increased.

Keywords

• Polypropylene
• grape stalk
• rice husk
• phsical properties
• polymer composite

Atık Cam Elyaf Oranının Polipropilen/Üzüm Sapı-Çeltik Polimer Kompozitinin Fiziksel Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu deneysel araştırmada; polipropilen (PP) üzüm sapı ve çeltik karışımlarının özelliklerinin atık cam elyaf ilavesi ile geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Atık olan üzüm sapı ve çeltiğin yeniden kullanılabilir bir malzeme olma potansiyeli diğer merak edilen bir konuyu oluşturmuştur. Polipropilen üzüm sapı ve çeltik çift vidalı ekstrüderde homojen bir karışım sağlamak için karıştırılmıştır. PP içerisine %20 oranında üzüm sapı-çeltik katılmıştır. Atık cam elyaf ise %10-15 ve 20 oranlarında katılmıştır. Daha sonra enjeksiyon makinesinde test numuneleri basılmıştır. Kalıplanan numunelere; ergime akış indeksi, nem emme, ısıl çarpılma sıcaklığı, vicat yumuşama sıcaklığı, aşınma oranı, statik ve dinamik sürtünme katsayısı ve taramalı elektron mikroskobisi (SEM) testleri yapılmıştır. Testlerin sonuçları incelenerek üzüm sapı-çeltik ve atık cam elyaf miktarının PP üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Yapılan testlerin sonuçlarına göre, matris içerisinde üzüm sapı-çeltik karışımı ve atık cam elyaf oranlarının artmasıyla; ergime akış indeksi, nem emme ve sürtünme katsayısı değerlerinin düştüğü buna karşılık ısıl çarpılma sıcaklığı, vicat yumuşama sıcaklığı ve aşınma oranı değerlerinin arttığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Polipropilen
• üzüm sapı
• pirinç kabuğu
• fiziksel özellikler
• polimer kompozit

References

1. Aka A, Tekerek AY, Güler G, Taşdemir M, 2019. High density polyethylene/uncarbonized and carbonized waste corn husk polymer composites: physical and wear behaviors. 35th International conference of the polymer processing society (PPS-35), 26 - 30 May 2019, İzmir/Turkey.
2. Akbaş S, Güleç T, Tufan M, Taşcıoğlu C, Peker H, 2013. Fındıkkabuklarının polipropilen kompozit üretiminde değerlendirilmesi. Artvin Çoruh Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 14(1): 50-56.
3. Banat R, 2019. Olive pomace flour as potential organic filler in composite materials: A brief review. American Journal of Polymer Science, 9(1):10-15.
4. Karakuş K, Başboğa İH, Mengeloğlu F, 2014. Termoplastik esaslı polimer kompozitlerin üretilmesinde orman budama atıklarının değerlendirilmesi. II. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, 22-24 Ekim 2014, Isparta, sayfa:801-807.
5. Kızıltas A, Gardner DJ, Han Y, Yang HS, 2010. Determining the mechanical properties of microcrystalline cellulose (MCC) filled PET/PTT blend composites. Wood Fiber Sci. 42(2), 165-176.
6. Korkmaz B, Özhan A, Peksanlı A, Tepeyurt GN, Taşdemir M, 2018. Investigation on phsical and mechanical properties of high density polyethylene/artichoke leaf powder polymer composites. International conferance on physical chemisry and functional materials, Fırat University, Elazıg-Turkey, pp:136-140, june 10-21, 2018.
7. Öksüz A, Taşdemir M, 2018. Değişik oranlarda cam elyaf takviyeli polipropilen polimer kompozitine etilen vinil asetat ilavesi ile mekanik değerlerdeki değişimlerin incelenmesi. International Conference on Multidisciplinary Sciences (icomus), sayfa 1014-1023, 15-16 Aralık 2018, İstanbul Medipol Üniversitesi/İstanbul/Türkiye.
8. Sırtıkara M, Teke Z, Şahin KA, Taşdemir M, 2019. Investigation of the effects of carbonized and uncarbonized orange peel powder on the physical properties of polypropylene. The international conference on materials science, mechanical and automotive engineering and technology, 21-23 Jun 2019, Kapadokya/Nevşehir/Turkey.

9. Taşdemir M, 2017. Effects of olive pit and almond shell powder on polypropylene. Key Engineering Materials, 733:65-68.
10. Taşdemir M, 2021. Isıl yaşlandırmanın yüksek yoğunluklu polietilen/fındıkkabuğu polimer kompozitinin fiziksel ve aşınma özelliklerine etkisi. Int. J. adv. eng. pure sci. 33(2):329-336.
11. Taşdemir M, Kaştan A, 2021. Zeytin çekirdeği tozu ilave edilmiş polipropilen kompozitinin aşınma ve fiziksel özellikleri. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 10 (2) 568-576.
12. Tufan M, Mengeloğlu F, 2010. Odun plastik kompozitleri ve ülkemizde odun plastik kompozit üretiminde kullanılabilecek hammaddeler üzerine genel bir değerlendirme. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi 20-22 Mayıs, Cilt: IV, Sayfa 1658-1664.
13. Ulutaş E, Taşdemir M, Koçak ED, 2019. Investigation of physical properties of recycled polypropylene/rice husk polymer composites. The international conference on materials science, mechanical and automotive engineering and technology, 21-23 Jun 2019, Kapadokya/Nevşehir/Turkey. URL1 https://www.materialdatacenter.com/ms/en/Emoplen/Emas+Plastik+San/EMOPLEN+CPM+8081/9caa5af9/7572, Erişim:2021
14. Valvez S, Maceiras M, Santos P, Reis PNB, 2021. Olive stones as filler for polymer-based composites:a review. Materials, 14: 845.
15. Zhang X, Shen J, Yang H, Lin Z, Tan S, 2011. Mechanical properties, morphology, thermal performance, crystallization behavior, and kinetics of PP/microcrystal cellulose composites compatibilized by two different compatibilizers. J. Thermoplast. Compos. Mater. 24(6),