Kestane kabuğu takviyeli polipropilen(PP) matrisli biyokompozit yapıların üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

Gerek bilimsel çalışmalarda gerekse ticari uygulamalarda görülmektedir ki enerji kullanımını ve gün geçtikçe azalmakta olan hammadde/ kaynak kullanımını minimize etmek için, çevreye duyarlı süreçlere yönelim artmaktadır. Bu da malzeme seçiminin önemini artırmaktadır. Dolayısı ile, bileşenlerden en az birinin doğal kökenli olduğu kısmi çevre dostu biyokompozit malzemeler, petrol türevli malzemelerin özelliklerini karşılayabilecek, geliştirebilecek ve hatta yerine tercih edilebilecek alternatifi oluşturmaktadır. Bu doğrultuda kullanılan doğal lifler, sentetik liflere göre yenilenebilir kaynaklardan elde edildikleri, sürdürülebilir olduğu, genellikle düşük maliyetli oluşu ve kabul edilebilir seviyedeki mekanik özellikleri nedeniyle tercih sebebidir. Tez çalışması kapsamında, düşük maliyet, işlenebilirlik, farklı üretim tekniklerine uygunluk gibi nedenlerden dolayı endüstride geniş kullanım alanına sahip (ambalaj, otomotiv, tekstil vb.) polipropilen polimeri matris malzeme olarak seçilmiş ve tedarikçi firmadan toz formunda temin edilmiştir. Anadolu Kestanesi, ülkemizde Karadeniz, Marmara ve Ege bölgelerinde doğal yayılım göstermektedir. Bursa ili gıda sanayisindeki bir firmada işlenmiş ürün olarak kullanılan kestane meyvesinin, endüstriyel atık konumundaki kabukları ise takviye edici malzeme olarak belirlenmiştir. Bu doğrultuda, öğütülüp elenerek belirli boyutlarda toz formuna getirilen kestane meyvesi kabukları, olası nem içeriği uzaklaştırıldıktan sonra, toz formunda bulunmakta olan polipropilen polimer ile önceden belirlenmiş oranlarda karıştırılmıştır. Bu bağlamda, biri polipropilenin saf hali ile kontrol numunesi olmak üzere, 8 farklı içerik oluşturulmuştur (%0, %3, %6, %9, %12, %15, %20, %25). Farklı içeriklerde hazırlanan bu toz formundaki karışımlar ekstrüzyon işlemi ile proses edilmiştir. Şerit formunda elde edilen biyokompozit yapılar, kırıcıdan geçirilerek granül forma dönüştürülmüştür. Sıcak presleme prosesi kullanılarak granül formdan levha forma dönüştürülen biyokompozit yapıların, mekanik özelliklerini incelemek üzere çekme ve eğilme testlerine yönelik gerekli boyutlarda test örnekleri kesilmiştir. İlgili testleri gerçekleştirilen biyokompozit numunelerin, mekanik özellikleri değerlendirildiğinde; çekme testinde %3'lük kestane meyve kabuğu içeriğine sahip örnekte 1076,595 N'luk çekme yükü altında 118,746 mm'lik uzama elde edildiği görülmüştür. Bu tez çalışması neticesinde, endüstriyel atıkların yeniden değerlendirilebilme potansiyelinin olduğu görülmüştür.