Investigation of Mechanical Properties of Composites Produced from Polymeric Material Coated Waste Papers by Statistical Methods

Abstract

In this study, a new composite material was obtained by evaluating waste tetrapak papers and PE (Polyethylene) wastes with the awareness of environmental responsibility.For this coupling process, fillers and binding agents were used. The composite plates were cut according to the standards in order to determine some physical and mechanical properties and experimental studies were conducted.The results obtained from the experiments were evaluated by statistical methods. According to the results of the evaluation was found that mechanical resistance increased in samples which plastic was added to Tetrapak and in composite samples containing polyethylene crafted with the coupling agent maleic anhydride (MAPE). The bending strength decreases depending on the type and proportion of the filling material, the matching chemicals (except for some experimental groups) reduced the bending strength,the fillers and the matchers decreased the values in the modulus of elasticity, but the matching chemicals gave some higher results than the fillers.

Keywords

• Polyethylene (PE)
• Polymer
• Tetrapak wastes
• Mechanical properties

Polimerik Malzeme Kaplı Atık Kâğıtlardan Üretilen Kompozitlerin Mekanik Özelliklerinin İstatistiksel Yöntemlerle İncelenmesi

Abstract

Çalışmada çevre sorumluluğu bilinciyle atık tetrapak kağıtları ve PE (Polietilen) atıklar değerlendirilerek yeni bir kompozit malzeme elde edilmiştir. Bu birleştirme işlemi için dolgu maddeleri ve bağlayıcı ajanlar kullanılmıştır. Üretilen levhalar, fiziksel ve mekaniksel bazı özelliklerinin belirlenmesi için standartlara uygun biçimde kesilmiş ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar, istatistiksel yöntemlerle değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonuçlarına göre, Tetrapak maddesine plastik ilave edildiği örneklerde ve bağlayıcı ajan olan maleik anhidritle kraftlanmış polietilen (MAPE) içeren kompozit örneklerinde mekanik direncin arttığı tespit edilmiştir. Eğilme dayanımlarının dolgu maddesinin çeşidi ve oranına bağlı olarak azaldığı, eşleştirici kimyasalların ise bazı deney gruplarının dışında eğilme dayanımını daha da azalttığı, elastikiyet modülü değerlerinde ise dolgu maddeleri ve eşleştiricilerin her ikisinin de değerleri düşürdüğü ancak eşleştirici kimyasalların dolgu maddelerine nazaran bir miktar daha yüksek sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.

Keywords

• Polietilen (PE)
• Polimer
• Tetrapak atıklar
• Mekanik özellikler

References

1. [1] G.Yılmaz. “Effects of titanate coupling agents on low density polyethylene and polypropylene blendsand composites” M.S. thesis, The Graduate School of Natural and Applied Sciences,Middle East Technical University, Turkey, 2008.
2. [2] C. Ataş ve A. U. Öztürk. (2016, 2 Mayıs). “Modern kompozitler” [Online]. Erişim: http://www.ae2project.com/modern-kompozitler/.
3. [3] A. P. Mathew and K. Oksman, “Mechanical Properties of Biodegradable Composites From Poly Lactic Acid (PLA) And Microcrystalline Cellulose (MCC)”, Journal of Applied Polymer Science, vol. 97, no. 5, pp. 2014–2025, 2005.
4. [4] N. Küçükdoğan, S. Halis, M. Sütçü, M. Sarıkanat, Y. Seki ve K. Sever. “Kağıt Üretim Atığı Katkılı Yüksek Yoğunluklu Polietilen (Yype) kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi,” Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 23, ss. 949–953, 2017.
5. [5] M. Tufan, T. Güleç, U. Çukur, S. Akbaş ve S. İmamoğlu, “Atık bardaklardan üretilen odun plastik kompozitlerin bazı özellikleri,” Kastamonu Üni., Orman Fakültesi Dergisi, c. 15, s. 2, ss. 176–182, 2015.
6. [6] Y. Tonta, (2008). Varyans Analizi (ANOVA), Kovaryans Analizi (ANCOVA), Faktöriyel ANOVA, Çoklu Varyans Analizi (MANOVA) [Online]. Erişim:http://yunus.hacettepe.edu.tr/~tonta/courses/fall2007/sb5002/sb5002-10-varyans-analizi.pdf.
7. [7] C. Gozdecki, A. Wilczynski, M. Kociszewski, J. Tomaszewska and S. Zajchowski, “Mechanical properties of wood–polypropylene composites with ındustrial wood particles of different sizes”, Wood and Fiber Sciences, vol. 44, no. 1, pp.14–21. 2012.
8. [8] H. Acar, T. Salan, E. Altuntaş ve M. H. Alma, “Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) ve atık pirinç saplarından üretilen kompozitlerin bazı mekanik ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesi”, II. Ulusal Akdeniz Orman Ve Çevre Sempozyumu, Akdeniz Ormanlarının Geleceği: Sürdürülebilir Toplum ve Çevre, Isparta, Türkiye, 2014. [9] E. Altuntaş, E. Yılmaz, T. Salan, “Yüksek oranda lif dolgu maddesi kullanımının odun plastik kompozit malzemenin mekanik özellikleri üzerine etkisinin araştırılması,” Türkiye Ormancılık Dergisi, c. 18, s. 3, ss. 258–263, 2017.

9. [10] M. Ebadi, M. Farsi and P. Narchin, “Some of the physical and mechanical properties of composites made from Tetra Pak™/LDPE”, Journal of Thermoplastic Composite Materials, vol. 31, no. 8, pp. 1054–1065, 2018.