Farklı tarımsal atıkların polimer kompozit üretiminde dolgu malzemesi olarak kullanılmasının incelenmesi

Günümüzde sürdürülebilir malzeme üretimi ve çevre koruma, küresel ölçekte önemli bir öncelik haline gelmiştir. Bu bağlamda, tarımsal atıkların geri dönüştürülmesi ve polimer kompozit üretiminde kullanımı hem çevre hem de ekonomik açıdan büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışması, tarımsal atıkların polimer kompozit malzemelerin üretiminde kullanımının potansiyelini ve bu kullanımın çevresel ve ekonomik etkilerini daha ayrıntılı bir şekilde araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışma, farklı tarımsal atıkların – fındık kabuğu, ceviz kabuğu, badem kabuğu, Antep fıstığı kabuğu, yer fıstığı kabuğu, kenevir tohumu posası, ayçiçeği küspesi, zeytin pirinası gibi atıkların – polimer kompozit üretiminde nasıl kullanılabileceğine odaklanmaktadır. Bu tarımsal atıklar, PP matris ile %20 oranında karıştırılarak granül formuna getirildi. Granül formuna getirilen malzemelerden enjeksiyon kalıplama yöntemiyle test numuneleri üretildi. Granül formuna getirilen malzemelerden enjeksiyon kalıplama yöntemiyle test numuneleri üretildi. Üretilen test numunelerine mekanik testler (çekme testi, eğme testi, darbe testi, sertlik ölçümü), ısıl testler (DSC, TGA, FT-IR vb.) uygulandı ve mikroyapı görüntülemeleri analizleri yapıldı. SEM analizlerine göre, saf PP homojen ve sünek bir yapı sergilerken, biyobazlı katkılar dolgu-matris arayüzünde boşluklar ve çekilme izleri ile daha zayıf bağlanma göstermiş; Antep fıstığı kabuğu ve zeytin pirinası katkılarında ise daha iyi bütünleşmiş kompakt yapılar gözlemlenmiştir. Çekme ve üç nokta eğme testleri, tarımsal atıkların eklenmesini kompozitin mekanik özelliklerini üzerinde etkili olduğunu göstermiştir. Darbe test sonuçları incelendiğinde en yüksek darbe mukavemeti PPAW01 numune kodlu referans malzeme olan saf PPde gözlemlenmiştir. Tarımsal atık katkısının darbe mukavemetini düşürdüğü tespit edilmiştir. Parametrelerin Shore D sertlik değerlerini tarımsal atık katkılarının artırdığı fakat talk katkısı kadar etkili olmadığı belirlenmiştir. Parametrelerin yoğunluk ölçüm sonuçları incelendiğinde tarımsal atık katkılarının kompozitleri hafiflettiği görülmektedir. TGA analizleri sonucunda, saf PP 'nin tek aşamalı termal bozunma gösterdiği, tarımsal atık katkılı kompozitlerin ise hemiselüloz, selüloz ve lignin kaynaklı çok kademeli bozunma profiline sahip olduğu; bu yapıların katkı türüne bağlı olarak kalıntı oranlarını artırdığı ve ısıl kararlılığı etkilediği belirlenmiştir. Parametrelerin ısıl özellikleri incelendiğinde talk kadar olmasa da tarımsal atık katkıların PP'nin ısıl özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir.