Farklı erime akış indeksine sahip polipropilenlerle üretilen odun plastik kompozitlerin mekanik özellikleri üzerine lignoselülozik dolgu maddesi türü ve kullanım oranının etkisi

Abstract

Bu çalışmada, lignoselülozik dolgu maddesi türü, kullanım oranı ve erime akış indeksinin odun plastik kompozitlerin (OPK) özelliklerine etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Lignoselülozik dolgu maddesi olarak zeytin pirinası ve kızılçam odun unu %20 ve %40 oranlarında kullanılmıştır. Kızılçam odun unu veya zeytin pirinası, vaks ve maleik anhidrit graftlanmış polipropilen (MAPP)ve yüksek veya düşük erime akış indeksine sahip polipropilen üretim reçetesine göre yüksek devirli mikser yardımıyla homojen bir şekilde karıştırılmıştır. Homojen karışım öncelikle tek vidalı eksturuder de karıştırılarak odun plastik kompozit karışımları oluşturulmuş ve bu karışımlar kırıcı yardımıyla pelletler haline dönüştürülmüştür. Üretilen pelletler kullanılarak enjeksiyon kalıplama makinesinde deney numuneleri üretilmiştir. Kontrol numuneleri dolgu maddesi katılmadan üretimler gerçekleştirilmiştir. Üretilen deney numunelerinin fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Erime akış indeksinin OPK'lerin özelliklerine önemli bir etkisinin olmadığı buna karşın dolgu maddesi türü ve oranına göre değişkenlik göstermesine rağmen mekanik özelliklerin ASTM D 6662 standardında belirlenen değerleri karşıladığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Odun plastik kompozit,Erime akış indeksi,Kızılçam odunu unu,Zeytin pirinası,Polipropilen,Mekanik özellikler

The effect of lignocellulosic filler types and concentrations on the mechanical properties of wood plastic composites produced with polypropylene having various melt flowing index (MFI)

Abstract

In this study, the types and loading of lignocellulosic fillers on the properties of different melt flow index (MFI) polypropylene (PP) based wood plastic composites (WPCs) were determined. Olive pirinas and wood flour (Pinusbrutia Ten.) were used as lignocellulosic fillers at the loading rate of 20% and 40%.  Composites were produced by mixing wood flour or pirinas, wax, maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) and low or high MFI PP in a high intensity density mixer. The homogenous mixture was extruded using a single screw extruder with five heating zones. Extrudates were pelletized and composite specimens were injection molded. Control specimens were produced without adding any filler. The physical and mechanical and thermal properties were determined. It is stated that there is no effect of the melt flow index on the some properties of wood plastic composite, however; the mechanical properties  compensates the values stated as in ASTM D 6662 standards even though  it varies according to the types and rates of the fillers.

Keywords

• Wood plastic composite,Melt flow index,Pine wood Flour,Olive pirinas,Polypropylene,Mechanical properties

References

1. Hietala M. Extrusion Processing of Wood-Based Biocomposites. PhD Thesis, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden, 2013.
2. Mengeloğlu F, Başboğa H, Aslan T. “Selected propeties of furniture plant waste filled thermoplastic composites”. Pro Ligno, 11(4), 199-206, 2015.
3. Matuna M, Stark M. “The use of wood fibers as reinforcements in composites”. Biofiber Reinforcement in Composite Materials Waltham, 6(1), 648-688, 2015.
4. Sarıbaş M, Ekici B. “Kızılçamın (Pinusbrutia Ten.) Batı Karadeniz Bölgesindeki doğal yayilişi”. ZKÜ Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 6(6), 127, 2004.
5. Bozkurt Y. Önemli Bazı Ağaç Türleri Odunlarının Tanımı Teknolojik Özellikleri ve Kullanış Yerleri. 2. baskı. İstanbul, Türkiye, Orman Fakültesi Yayınları, 1971.
6. Yaltırık F, Efe A. Dendroloji Ders Kitabı Gymnospermae-Angiospermae. 2. baskı. İstanbul, Türkiye, Orman Fakültesi Yayınları, 2000.
7. Gürsu İ, Öktem E. “Asli ağaç türlerinin bıçkı sanayinde (şerit ve katrak testerelerde) çap kademelerine göre randımanlarının ve artıklarının saptanmasına ilişkin araştırmalar”. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi Teknik Bülten Serisi, Ankara, Türkiye, 70(2), 1975.
8. Öztürk F, Yalçın M, Dıraman H. “Türkiye zeytinyağı ekonomisine genel bir bakış”. Gıda Teknolojileri Dergisi, 4(2), 35-51, 2009.

9. Efe R, Soykan A, Cürebal İ, Sönmez S. Dünya’da, Türkiye’de, Edremit Körfezi Çevresinde Zeytin ve Zeytinyağı. Edremit, Türkiye, Edremit Belediyesi Kültür Yayınları, 2013.
10. Öcal A. Zeytinyağı Atık suyu ve Pirinanın Bitki Yetiştirilmesinde Kullanım Olanaklarının Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye, 2005.
11. Demirtepe M. Balık Yemlerinde Pirina ve Pirina Yağı Kullanımı Üzerine Araştırmalar. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye, 2008.
12. Petrokimya Holding AŞ. “Ürün Bilgi Formları ve Ürün Şartnameleri”. https://app.petkim.com.tr/web/files/urunler/tr/UR.12-BF-U1213_1.pdf (27.08.2016)
13. Mengeloglu F, Karakuş K. “Mechanical properties of injection-molded foamed wheat straw filled HDPE biocomposites: The effects of filler loading and coupling agent contents”. Bioresources, 7 (3), 3293-3305, 2012.
14. Karakuş K. Mengeloğlu, F. “Polycaprolactone (PCL) Based Polymer Composites Filled Wheat Straw Flour”. Kastamonu Universitesi Orman Fakültesi Dergisi, 16(1), 264-268, 2016.
15. Bouafif H, Koubaa A, Perré P, Cloutier, A. “Effects of fiber characteristics on the physical and mechanical properties of wood plastic composites”. Composites: Part A, 40(1), 1975-1981, 2009.
16. Chaharmahali M, Mirbagheri J, Tajvidi M, Najafi K, Mirbagheri Y. “Mechanical and physical properties of wood-plastic composite panels”. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29(3), 310-319, 2010.
17. Matuana LM, Park CP, Balatinecz JJ. “Cell morphology and propert relationships of microcellular foamed PVC/Wood-fiber composites”. Polymer Enginering Science, 38(1), 1862-1872, 1998.
18. Mengeloglu F, Karakus K. “Thermal degradation, mechanical properties and morphology of wheat straw flour filled recycled thermoplastic”. Sensors, 8(1), 497-516, 2008.
19. Mengeloğlu F, Kurt R, Gardner DJ, Oneil S. “Mechanical properties of extruded high density polyethylene and polypropylene wood flour decking board”. Iranian Polymer Journal, 16(7), 477-487, 2007.
20. Dönmez Çavdar, A. Mengeloglu F, Karakus K. “Effect of boric acid and borax on mechanical, fire and thermal properties of wood flour filled high density polyethylene composites”. Measurement, 60(1), 6-12, 2015.