Çevresel Sürdürülebilirlik Kapsamında Çam Kozalağı ve Ayçiçeği Saplarından Üretilen İzolasyon Levhasının Fiziksel Özelliklerinin Araştırılması

Öz

Küresel nüfus artışı ve ekonomik genişleme, binalara ve yapı malzemelerine olan talebi artırmıştır. Aynı zamanda, binaların enerji verimliliği için ısı yalıtımı giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada, 0,4–0,5–0,6 g/cm³ yoğunlukta, 30–40–50 mm kalınlıkta ve 550 × 1100 mm boyutlarında çam kozalakları ve ayçiçeği saplarından yalıtım levhaları üretilmiştir. Üretilen numune levhalar için yoğunluk, nem içeriği, şişme-su emme oranı belirlenmiştir. Tüm ölçümler ve testler ilgili standartlara uygun olarak gerçekleştirilmiştir. En yüksek hava kurusu yoğunluğu 0,78 g/cm³ olarak, çam kozalaklarıyla karıştırılmış %6 oranında ayçiçeği sapı içeren 0,60 g/cm³ yoğunluklu 50 mm kalınlığındaki levhalar için belirlenmiştir. En düşük nem içeriği (%12,22), yoğunluğu 0,4 g/cm³ ve kalınlığı 40 mm olan çam kozalaklarında bulunmuştur. En yüksek şişme oranı (%24,72), 72 saat suda bekletildikten sonra ayçiçeği sapı eklenmiş çam kozalaklarında (yoğunluk: 0,60 g/cm³, kalınlık: 40 mm) ölçülmüştür. En düşük su emme oranı (%38,63), 2 saat suda bekletildikten sonra %100 çam kozalaklarında (yoğunluk: 0,50 g/cm³, kalınlık: 50 mm) belirlenmiştir. Kalınlığına şişmesi standartlarda belirtilen %14 değerinin altındadır.

Anahtar Kelimeler

• Sürdürülebilirlik
• Ayçiçek sapı
• Kompozit
• Çam kozalağı

Destekleyen Kurum

Yazar(lar) bu çalışmanın araştırılması, yazarlığı veya yayınlanması için herhangi bir finansal destek almamıştır.

Etik Beyan

Bu çalışma etik kurul izni veya herhangi bir özel izin gerektirmemektedir.

Teşekkür

Bu çalışma, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ağaçişleri Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Mustafa ALTUNOK danışmanlığında Mehmet YAŞAR tarafından tamamlanan “Çam kozalağından ısı yalıtım levhası üretimi üzerine deneysel bir inceleme” konulu doktora çalışmasından hazırlanmış olup, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü’ne teşekkürlerimizi sunarız.

Investigation of the Physical Properties of Insulation Boards Produced from Pine Cones and Sunflower Stems within the Scope of Environmental Sustainability

Öz

Global population growth and economic expansion have increased the demand for buildings and building materials. At the same time, thermal insulation for energy efficiency in buildings is becoming increasingly important. Therefore, in this study, insulation boards were produced from pine cones and sunflower stalks with densities of 0.4–0.5–0.6 g/cm³, thicknesses of 30–40–50 mm, and dimensions of 550 × 1100 mm. Density, moisture content, and swelling-water absorption rate were determined for the produced sample boards. All measurements and tests were carried out in accordance with relevant standards. The highest air-dry density was determined to be 0.777 g/cm³ for 50 mm thick boards with a density of 0.6 g/cm³ containing 6% sunflower stalk mixed with pine cones. The lowest moisture content (12.22%) was found in pine cones with a density of 0.4 g/cm³ and a thickness of 40 mm. The highest swelling rate (24.72%) was measured in pine cones (density: g/ 0.6 cm³, thickness: 40 mm) with added sunflower stalks after soaking in water for 72 hours. The lowest water absorption rate (38.63%) was determined in 100% pine cones (density: 0.5 g/cm³, thickness: 50 mm) after soaking in water for 2 hours. The swelling in thickness is below the 14% value specified in the standards.

Anahtar Kelimeler

• Sustainability
• composite
• pine cone
• Sunflower stalk

Destekleyen Kurum

The author(s) have not received any financial support for the research, authorship, or publication of this study.

Etik Beyan

This study does not require ethics committee approval or any special permission.

Teşekkür

This study is based on the doctoral dissertation entitled "Experimental investigation on the production of thermal insulation boards from pine cones," completed by Mehmet YAŞAR under the supervision of Prof. Dr. Mustafa ALTUNOK at Gazi University, Institute of Science, Department of Woodworking Industry Engineering. We extend our thanks to Gazi University, Institute of Science.

Kaynakça

1. Akhter, A., Mondal, D., & Kumar, A. (2025). Heliyon Evaluation of mechanical and thermal performance of jute and coconut fiber-reinforced epoxy composites with rice husk ash for wall insulation applications. Heliyon, 11(3), e42211.
2. Ayçiçeği Tarım Ürünleri Piyasaları Raporu. (2022). Tarımsal Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü.
3. Balador, Z., Gjerde, M., Isaacs, N., & Imani, M. (2019). Thermal and acoustic building insulations from agricultural wastes. In L. Martínez, O. Kharissova, & B. Kharisov (Eds.), Handbook of ecomaterials (pp. 2237–2257). Springer.
4. Binici, H., Aksoğan, O., Dinçer, A., Luga, E., Eken, M., & Işıkaltun, Ö. (2020). The possibility of vermiculite, sunflower stalk and wheat stalk using for thermal insulation material production. Thermal Science and Engineering Progress, 18, 100567.
5. Bribián, I. Z., Capilla, A. V., & Usón, A. A. (2011). Life cycle assessment of building materials: Comparative analysis of energy and environmental impacts and evaluation of the eco-efficiency improvement potential. Building and environment, 46(5), 1133–1140.
6. Directive. (2010). C. DIRECTIVE 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council. Indication by labelling and standard product information of the consumption of energy and other resources by energy-related products. Official Journal of the European Union, 153, 1–2.
7. International Energy Agency. (2006). Key world energy statistics. International Energy Agency.
8. Kaymakçı, A., Ayrılmış, N., & Güleç, T. (2013). Sunflower filled PP. BioResources, 2013, 8(1), 592–602.

9. Lόpez, F., Eugenio, M. E., Díaz, M. J., Nacimiento, J. A., García, M. M., & Jiménez L. (2005). Soda pulping of sunflower stalks: Influence of process variables on the resulting pulp. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 11, 387–394.
10. Micales, J. A., Han, J. S., Davis, J. L., & Young R. A. (1994). Chemical composition and fungitoxic activities of pine cone extractives. Biodeterioration Research, 4.
11. Perez-Lombard, L., Ortiz, J., & Pout, C. (2008). A review on buildings energy consumption information. Energy Build, 40, 394–398.
12. Ricciardi, P., Belloni, E., Merli, F., & Buratti, C. (2021). Sustainable panels made with industrial and agricultural waste: Thermal and environmental critical analysis of the experimental results. Applied Sciences, 11, 494.
13. TS EN 323. (1999). Ahşap esaslı levhalar birim hacim ağırlık tayini. Türk Standardları Enstitüsü.
14. TS EN 322. (1999). Ahşap esaslı levhalar rutubet tayini. Türk Standardları Enstitüsü.
15. TS-EN 317. (1999). Ahşap esaslı levhalar su içerisine daldırma işleminden sonra kalınlığına şişme tayini. Türk Standardları Enstitüsü.
16. Tutur, N., & Noor, R. N. H. R. M. (2018, October). The potential of rice husk ash (Rha) and coconut fiber (Cf) as partial replacement of cement [Conference presentation]. Advances in Civil Engineering and Science Technology.
17. Türkiye Orman Varlığı. (2021). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü Orman İdaresi ve Planlama Dairesi Başkanlığı Bakanlık Yayınları.