meyve Çekİrdek kabuklarinin polİmer...
TRANSCRIPT
1
TÜBİTAK-BİDEB
Kimya Lisans Öğrencileri Kimyagerlik,Kimya öğretmenliği, Kimya mühendisliği Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı
KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010
PROJE RAPORU
GRUP REÇİNE
MEYVE ÇEKİRDEK KABUKLARININ
POLİMER AHŞAP KOMPOZİT MALZEME OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ
Proje Ekibi
Fahriye BÜYÜKARICI Funda YILDIRIM Bahar DURAN
PROJE DANIŞMANLARI
Prof. Dr. Mehmet AY
Prof. Dr. Metin GÜRÜ Prof. Dr. Ahmet GÜRSES
KEPEZ/ÇANAKKALE
3-11 TEMMUZ 2010
2
İÇİNDEKİLER
SAYFA NO
Proje kapağı ……………………………………… 1
İçindekiler ……………………………………… 2
Proje özeti ……………………………………… 3
Giriş ……………………………………. 6
Deneysel Çalışma …………………………………… 9
Bulgular ve Tartışma …………………………………… 17
Sonuçların Değerlendirilmesi ve Öneriler …………………… 18
Kaynaklar …………………………………… 19
Katkıda Bulunanlar …………………………………… 21
Çalışma Takvimi …………………………………… 22
Malzeme Listesi …………………………………… 23
Kısa Özgeçmiş …………………………………… 24
3
PROJENİN AMACI:
Bu çalışmada şeftali ve kayısı kabuklarının üre-formaldehit ve fenol formaldehit bileşikleri
ile yüksek mukavemetli aleve ve suya dayanıklı sunta elde edilebilirliğinin araştırılması
amaçlanmaktadır.
PROJENİN HEDEFİ:
1) Ahşap malzemelere alternatif olarak yeni bir kompozit malzeme yapılması.
2) Ahşap malzemelerin özelliklerinden kaynaklanan dezavantajların bu kompozit malzeme
ile giderilmesi.
3) Meyve çekirdek kabuklarının polimer ahşap kompozit malzeme olarak ekonomiye
kazandırılması.
4) Ahşaba dayalı mobilya ve dekorasyon malzemeleri olarak kullanılan masif malzemelerin
azaltılması ve ormanların korunması.
DENEYSEL ÇALIŞMA:
Öncelikli olarak kayısı ve şeftaliler yenerek çekirdekleri ayıklandı, dövüldü ve kurutma işlemi
için etüve verildi.
Kurutma işlemi sürerken üre-formaldehit ve fenol-formaldehit reçineleri asit
katalizörlüğünde, ortalama 600C sıcaklığında sentezlendi. Oda sıcaklığında soğumaya
bırakılan reçineler ılık haldeyken %90 üre-formaldehit ve %10 fenol-formaldehit olacak
şekilde karıştırıldı.
Kurutulan çekirdek kabukları mümkün olduğunca dövülerek belli ölçülerde 2’si şeftali, 2’si
kayısı olacak şekilde çekirdekler ayrı ayrı behere alındı. Şeftalini birine kül karıştırılırken
kayısının birine alçı taşı ilave edildi. Daha sonra her behere eşit miktarlarda reçine karışımı
ilave edildi. Karışımlar iyice karıştırılarak petri kaplarına dökülerek kurumaya bırakıldı.
BULGULAR VE TARTIŞMA:
1) Reçine hazırlanırken eklenen katalizör miktarı polimerleşme süresini etkiledi.
2) Kompozit malzemede bağlayıcı madde olarak kullanılan fenol-formaldehitin; malzemeye
suya karşı dayanıklılık özelliği kazandırdığı gözlendi.
3) Aleve karşı direncin sağlanması için alçı taşı ve külün kullanıldığı kontrollü deneyler
yapılarak eklenen katkı maddelerinin alevi geciktirici özelliği tespit edildi.
4) Alev geciktirici katkı maddeleri eklendiğinde mukavemetin düştüğü gözlendi.
5) Sunta üzerine çivi çakılarak dayanıklılık ve çivi tutma özelliği belirlendi.
SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE ÖNERİLER:
4
1) Malzemenin suya karşı dayanıklılığı nedeniyle iskele yapımında kullanılmasının uygun
olduğu görüldü.
2) Özellikle meyve suyu üretimi sonucunda çıkan çekirdeklerin atık geri kazanımı sağlandı.
3) Malzemenin ayrıca toprağa karşı dayanımının görülmesi sebebiyle telefon direkleri
yapımında kullanılmasının uygunluğu tespit edildi.
4) Fenol formaldehit reçinesinin zehirli etkisinin giderilmesiyle iç ve dış yapı malzemesi
olarak kullanılabilir malzeme olduğu belirlendi.
5) Üre formaldehit reçinesi %90 oranında kullanılarak ekonomiklik sağlandı.
6) Suya, yanıcılığa dayanımı sebebiyle çatı malzemesi olarak kullanımının uygun olduğu
görüldü.
7) Masif malzemeye alternatif olarak kullanılmasıyla ormanların yok olmasının önüne
geçilebilir.
8) Entegre tesislerdeki üretiminde, malzemenin içinde serbest radikaller halinde kalan
formaldehitin yoğunlaştırılarak tekrar geri kazanımı sağlanabilir.
KAYNAKLAR:
[1] Gürü, M., "Uçucu Kül ve Pirinadan Plastik Kompozit Malzeme Üretimi", Politeknik,
4 (1), 35-38, 2001.
[2] Gürü, M., S. Tekeli, “Production of Urea-Formaldehyde Based Composite Particle
Board From Apricot Shell with Fly Ash Addition as a Flame Retardant”, ICCE-12
Twelfth annual international conference on composites/nano engineering, University
of New Orleans, 1-6 August 2005, Tenerife, Canary Islands, Spain.
[3] Yıldırım, R., “Ceviz Kabuğundan Polimer Kompozit Levha Üretimi ve Bazı
Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bil
Ens. İleri Teknolojiler ABD, Haziran 2005. (ortak danışman).
[4] Gürü M., S. Tekeli, İ. Bilici, “Manufacturing of urea - formaldehyde based composite
particleboard from almond shell”, Material & Design, 27, 1148-1151, 2006.
[5] İbrahim Bilici, Metin Gürü, "Ayçiçeği saplarından üre-formaldehit esaslı kompozit
malzeme üretimi“, UMES’07 Kongre kitabı 513-515, Kocaeli Üniversitesi, 20-22
Haziran 2007, KOCAELİ
5
[6] Murathan, A., A.S. Murathan, M. Gürü, M. Balbaşı, “Manufacturing low density
boards from waste cardboards containing aluminium, Material and Design, 28(7),
2215-2217, 2007 .
[7] Gürü, M., M. Atar, R. Yıldırım, Production of polymer matrix composite particleboard
from walnut shell and improvement of its requirements, Material and Design, 29, 284-
287, 2008.
[8] Metin Gürü, Meltem Şahin, Süleyman Tekeli, Hanifi Tokgöz, Production of Polymer
Matrix Composite Particleboard from Pistachio Shells and Improvement of Its Fire
Resistance by Fly Ash, High Temperature Materials and Processes, 28 (3), 191-195,
2009.
[9] Gürü, M., Y. Aruntaş, İ. Bilici, N.Tüzün, “Processing of urea-formaldehyde based
particleboard from hazelnut shell and improvement of its fire and water resistance" J
of Fire and Materials, 33: 413-419, 2009.
[10] http://www.ekipmuhendislik.com.tr/kimya-bilgileri/ure-formaldehit-recineleri.html
[11] http://tr.wikipedia.org/wiki/ ,2010
[12] http://kutuphane.ksu.edu.tr/e-tez/fbe/T00869/Ertugrul_ALTUNTAS_Tez.pdf,2010
[13] http://www.canmustafa.com/2010/04/kimya/novalak-ve-resoller.html ,2010
[14] http://translate.google.com.tr/translate?hl=tr&langpair=en%7Ctr&u ,2010
6
TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri Kimyagerlik,kimya öğretmenliği,
kimya mühendisliği Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı Kimya-1 Çalıştay 2010 A GRUBU
PROJE DANIŞMANLARI : Prof. Dr. Mehmet AY, Prof. Dr. Metin GÜRÜ , Prof. Dr. Ahmet GÜRSES PROJE ÜYELERİ :Fahriye Büyükarıcı (Kimya Müh.), Funda Yıldırım(Kimya), Bahar Duran (Kimya Müh.). PROJE AMACI
Bu çalışmada şeftali ve kayısı kabuklarının sentetik üre-formaldehit ve fenol-formaldehit
reçineleri ile yüksek mukavemetli aleve ve suya dayanıklı sunta elde edilebilirliğinin
araştırılması amaçlanmaktadır.
PROJE HEDEFLERİ : 1) Ahşap malzemelere alternatif olarak yeni bir kompozit malzeme yapılması.
2) Ahşap malzemelerin özelliklerinden kaynaklanan dezavantajların bu kompozit malzeme
ile giderilmesi.
3) Meyve çekirdek kabuklarının polimer ahşap kompozit malzeme olarak ekonomiye
kazandırılması.
4) Ahşaba dayalı mobilya ve dekorasyon malzemeleri olarak kullanılan masif malzemelerin
azaltılması ve ormanların korunması.
7
GİRİŞ: Günümüzde ahşap malzeme üretiminde ağaçların mobilya amaçlı kesilmesi ormanların yok
olmasına yol açmaktadır. Ekosistemde geniş bir paydası bulunan ağaçların yok olması;
iklimin, yaşama alanlarının ve yaşam zincirinin bozulmasına neden olmaktadır. Geçmişte 50
milyon hektar olduğu tahmin edilen orman sahalarımız, bugün 20.7 milyon hektara inmiş
bulunmaktadır. Ahşap malzemeler yanma, sudan etkilenme, böceklenme, ses ve ısı yalıtımı
özellikleri açısından dezavantajlıdır. Ormanlarımızın yok olmasını önlemek ve ahşap
malzeme kullanımındaki dezavantajların giderilmesi amacıyla alternatif polimer ahşap
kompozit malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Ahşap kullanımı masif kullanımının yanı sıra
kerestelerin yongalanması ve beyaz tutkalla bir araya getirilmesi tekniğiyle sunta
oluşturularak orman tahribatı dolaylı olarak devam ettirilmektedir. Ahşap malzemelerin
yapımına alternatif olarak hazırlanan; meyve çekirdeklerinin üre-formaldehit ve fenol-
formaldehit reçinelerinin bağlayıcı olarak kullanılması kullanılmasıyla oluşturulan kompozit
malzemelerin daha dayanıklı olduğu bilinmektedir. Meyve çekirdek kabuklarının
değerlendirilmesi çalışmasında ahşap malzemelere alternatif olarak yüksek mukavemetli,
aleve, suya, böceklenmeye karşı dirençli selülozik atıklardan elde edilen kompozit
malzemeler elde edilmelidir.
Kompozit malzemelerin eldesi için üre,fenol ve formaldehit kullanılarak üre-formaldehit ve
fenol formaldehit reçineleri hazırlanmalıdır.
Sentetik reçineler asit ve baz katalizörlüğünde polimerleşmelerine göre ikiye ayrılır:
1) Asit katalizörlüğünde elde edilen reçineler novalak reçinelerdir. Katalizör olarak
kullanılan asit, reçinenin sertleşmesine büyük ölçüde etki etmektedir. Asit miktarı
arttırıldıkça kürleşme süresi azalır. Reçine daha çabuk katılaşır.
2) Baz katalizörlüğünde elde edilen reçineler rezol reçinelerdir. Rezol reçinelerin
sertleşmesi için ilave katkı maddelerine ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu nedenle kompozit eldesinde novalak reçine kullanılması çok daha ekonomiktir.
En az iki maddenin (basit ye da kompleks yapıdaki) birbiri içerisinde çözünmeyerek iki
fazında ayrı ayrı görülecek şekilde karışması ile elde edilen yüksek özelliklere sahip yeni
maddelere kompozit malzemeler denir.
8
Kompozit malzemeler; takviye ve matris olarak iki ayrı fazdan oluşur. Takviye faz
güçlendirilmiş faz, matris faz ise takviye malzemesinin bir arada tutulmasını sağlayan zayıf
yapıdaki bağlayıcı özellikli fazdır.
Kompozit malzemenin oluşumunu sağlayan iki temel husus mevcuttur. Bunlar ;
o Adezyon özelliği; farklı cins moleküller arasındaki yapışma kuvvetidir.
o Kohezyon özelliği; Aynı cins moleküller arasındaki yapışma özelliğidir.
Literatürde daha önce masif malzemelere alternatif olarak yapılan çalışmalar:
1) Pirinadan ( zeytin işletmesi sonucunda kalan katı ürün )sunta eldesi {*1}
2) Kayısı çekirdeği ve üre-formaldehit reçinesinden sunta eldesi {*2}
3) Ceviz kabuğundan ve polimer kompozit levha üretimi {*3}
4) Badem çekirdeği ve üre-formaldehit reçinesinden sunta eldesi {*4}
5) Ayçiçeği sapı ve üre-formaldehit reçinesinden sunta eldesi {*5}
6) Al içeren atık kartonlardan sunta eldesi{*6}
7) Ceviz kabuğu ve üre-formaldehit reçinesinden sunta eldesi{*7}
8) Antep fıstığı kabuğu ve yapışmaya karşı kül kullanarak sunta eldesi {*8}
9) Fındık kabuğundan ve üre-formaldehit reçinesinden sunta eldesi yapıldığı tesbit
edilmiştir.{*9}
Projemizde elde ettiğimiz polimer ahşap kompozit malzemelerde; takviye olarak şeftali ya da
kayısı çekirdeği kabukları, matris olarak matris olarak ise %90 üre-formaldehit ve %10 fenol-
formaldehit reçineleri karışımı kullanılmıştır.
Ürettiğimiz suntanın daha önce yapılan çalışmalardan farklı yönleri;
o Reçinemizin ana maddesi olan üre-formaldehit maliyeti çok çok az olan bir maddedir.
Dolayısıyla bağlayıcı olarak üre- formaldehit kullanıldığından polimer ahşap kompoziti
oldukça ekonomiktir.
o Reçinemizin diğer bileşeni olan fenol-formaldehit bağlayıcı özelliği çok kuvvetli olan,
suya karşı dayanıklı, böceklerin barınamadığı ve oldukça pahalı maliyetli bir maddedir.
Dolayısıyla bağlayıcı reçineye fenol-formaldehit eklenerek daha sağlam, suya dirençli,
böceklenmeyen kaliteli bir malzeme elde edilmektedir.
o Üre-formaldehit ve fenol-formaldehit üretimi suya karşı etkinliği çok fazla olan H2SO4
asidi katalizörlüğünde gerçekleştirilmektedir. Novalak reçinelerde kullanılan asitler
9
sertleştirici etki göstermektedir. Dolayısıyla kompozit üretiminde sertleşmeyi sağlamak
için ilave katkı maddesine gerek duyulmamaktadır. Bu durum malzemenin maliyetini
oldukça düşürmektedir.
o Elde ettiğimiz kompozitlerin birinde alevlenmeyi engelleyici olarak alçı taşı başka
birinde ise kül kullanılmıştır.
o Ürettiğimiz polimer ahşap kompozit malzemenin önce üretilen suntalara göre en
belirgin farkları; ilk defa alçı taşının kompozitte denenmesi ve üre-formaldehit ve fenol-
formaldehitin karışım olarak kullanılarak hem çok ekonomik hem de suya, toprağa,
korozyona, böceklenmeye, alevlenmeye karşı oldukça dirençli masif malzemelere
alternatif olarak kullanılabilir olmasıdır.
10
DENEYSEL ÇALIŞMA:
Deneysel çalışmamızda kullandığımız maddeler:
Üre 132 °C' de eriyen
ÜRE
rombik prizmalar veya iğne şeklinde renksiz
kristaller verir. Su ve alkolde iyi çözünür. Kloroform, eter veya etil
asetatta çözünmez. 132 °C'nin üstünde amonyak, siyanür asidi vb. gibi
ürünler vererek bozunur. Maliyeti düşüktür.
FENOL
Fenoller, aromatik halkaya bir ya da daha fazla hidroksil grubunun
bağlandığı aromatik bileşiklerdir. Saf halde, renksiz veya beyazdan
hafifçe pembeye çalan renkte kristal katı şeklindedir. Tatlımsı, buruk bir
kokuya sahip fenollerin tespit limiti havada 40 ppb, suda ise 1-8 ppm’dir.
Suya kıyasla çok yavaş buharlaşır, suda orta dereceli bir çözünürlüğe
sahiptir ve oldukça yanıcıdır.
FORMALDEHİT
Karbonil grubunun boş olan iki bağına birer hidrojen bağlanmasıyla
oluşur. Zehirli bir kimyasaldır. Kaynama noktası -15°C ve erime noktası -
21°C’dir. Formaldehit, genellikle % 37’lik sulu çözeltisi şeklinde taşınır
veya depo edilir. Saf formaldehitten, polimer ürünler elde edilebildiği
gibi, fenol ve kazein ile de sentetik reçine ve plastikler imal edilmektedir.
ÜRE-FORMALDEHİT
Yapıştırıcı ve kaplama malzemelerinin yanı sıra selüloz lifi, pigmentler ve başka maddelerle
karıştırılıp kalıpta sıkıştırıldığında sertleşebilen tozların üretiminde de kullanılır.
Polimerleşmenin ilerlemesiyle çözünmeyen bir kütleye dönüşür. Reçinenin bu şekli üç
boyutlu ağ yapısındadır. Maliyeti oldukça düşüktür.
11
.
Şekil 1: Üre-formaldehit reçinesinin üretim reaksiyonları
FENOL-FORMALDEHİT
Fenol-formaldehit reçinesinin çıkış maddelerinden biri olan fenol, ham petrolden elde edilir.
Fenolün temel bileşenleri toluen ve benzendir. Fenol ve formaldehit, FF reçinesi içinde bir
karıştırıcı yardımıyla birleştirilir. Bu sıvı kokusuz, koyu kahverengi ve kesinlikle yanmazdır.
Bağlayıcı özelliği ve suya karşı dayanıklı olması özelliklerinden faydalanılarak kompozit
malzemelerde kullanılır.
Şekil 2: Fenol-formaldehit reçinesinin üretim reaksiyonları.
12
ALÇITAŞI (
Alçıtaşı kimyasal bileşimi kalsiyum sülfat olan bir mineraldir. Oldukça ucuz
bir maddedir. Anadolu'da kaya tuzu ile birlikte bilhassa yukarı Kızılırmak
bölgesinde büyük kayalar halinde bulunur. Yanmaya dirençli olduğundan
dolayı kompozit malzemelerde katkı maddesi olarak kullanılır.
CaSO4.2H2O)
Şeftali ve kayısı çekirdek kabukları
Şeftali ve kayısı gibi meyvelerin atıklarının genel olarak değerlendirme alanı fermantasyon
teknolojisidir. Yumuşak çekirdekliler pektin ve tüketilebilir selüloz üretiminde kullanılır.
Yapılan çalışmalarda Türkiye’de döküntü şeftalinin yaklaşık 12.000 ton, değerlendirilmeyen
atıkların ise 800.000 ton civarında olduğunu ortaya çıkmıştır. Bunun yanında pektin üretimine
elverişli döküntü ve artık yumuşak çekirdeklilerin de yüksek bir nicelik gösterdiği
bilinmektedir .(3)
Katalizör olarak sülfürik asit
Sülfürik asit renksiz, yağımsı bir sıvıdır. Konsantre sülfürik asit,
kütlece %96-98 oranında H2SO4 içerir. Özelliklerinden biri de,
suya yakın bir madde olmasıdır. Konsantre sülfürik asit, birçok
organik maddeden suyu çeker ve ısıveren (ekzotermik) bir
tepkime oluşturur.
Yapılan deneydeki aşamalar;
1. Çarşıdan temin edilen şeftali ve kayısı meyveleri yenilerek çekirdekleri biriktirildi.
2. Biriktilen çekirdeklerin kırılıp içi çıkartılarak etüvde 105 0C dekurutuldu.
13
3. Kuruyan çekirdekler taş
yardımıyla öğütülüp işlem
için hazır hale getirildi.
4. Kompozit malzeme yapımı için bağlayıcı olarak
kullanılmak üzere üre-formaldehit ve fenol-
formaldehit reçineleri hazırlandı.
Fenol-formaldehit Reçinesi;
55.5 ml %37’lik formaldehit 100 ml’lik iki boyunlu
cam balona konuldu. Üzerine 0.2 ml (toplam reçinenin
% 0.05 i kadar) sülfürik asit (H2SO4) eklenerek geri
soğutucu düzeneğine yerleştirildi. Reaksiyonun
homojen olarak gerçekleşmesi için cam balon termometre kontrolünde su banyosuna
konuldu. Bu karışıma 23.5 gram fenol ilavesi yapıldı ve manyetik karıştırıcı yardımıyla
hazırlanan karışımın 45 dakika boyunca homojen olarak karışması sağlandı. Sıcaklığın 60 0C
‘yi geçmemesine dikkat edildi. Başlangıçta şeffaf görünen karışım; polimerleşmenin
başlamasıyla bulanık görünüm aldı. Sistem manyetik karıştırıcıdan alınarak; cam balondaki
karışım geri soğutucu altında ve oda sıcaklığında prizlenmeye bırakıldı.
+ → fenol- formaldehit
23.5 gr fenol ve 22.5gr formaldehit ×gr
ml09.1
×37
100 =55.8ml fenol →79.3gr fenol- formaldehit
14
Üre-formaldehit reçinesi;
334.7 ml %37’lik formaldehit 500 ml’lik iki
boyunlu cam balona konuldu. Üzerine 1.15 ml
(toplam reçinenin % 0.05 i kadar) sülfürik asit
(H2SO4) eklenerek geri soğutucu düzeneğine
yerleştirildi. Reaksiyonun homojen olarak
gerçekleşmesi için cam balon termometre
kontrolünde su banyosuna konuldu. Bu karışıma
90.0 gram üre ilavesi yapıldı ve manyetik
karıştırıcı yardımıyla hazırlanan karışımın 45
dakika boyunca homojen olarak karışması
sağlandı. Sıcaklığın 60 0C ‘yi geçmemesine dikkat
edildi. Başlangıçta içinde partiküller bulunan beyaz
karışım; polimerleşmenin başlamasıyla beyaz
homojen tutkal görünüm aldı. Sistem manyetik
karıştırıcıdan alınarak; cam balondaki karışım geri
soğutucu altında ve oda sıcaklığında prizlenmeye
bırakıldı.
+ → üre-formaldehit
90 gr üre ve 135gr formaldehit×gr
ml09.1
×37
100 =334.7ml formaldehit → 424.8 üre formaldehit
15
Kompozit malzemenin bağlayıcısı olan reçine karışımı için; %90 oranında üre-formaldehit ve
%10 oranında fenol-formaldehit reçineleri homojen olarak karıştırıldı. İki behere 38’er gram
olmak üzere öğütülmüş şeftali çekirdeği, diğer iki behere 45’er gram öğütülmüş kayısı
çekirdeği konuldu. Alev geciktirici özelliğin kontrolü için 10 gr kül ve 10 gr alçı taşı tartıldı.
Kül şeftali çekirdeği bulunan beherin birine, alçı taşı kayısı çekirdeği bulunan beherin birine
ilave edildi.
Hazırlanan reçine karışımları her bir behere eşit olacak şekilde döküldü ve homojen olarak
karıştırıldı.Örneklerin petri kabına dökülerek kalıp hale gelmesi sağlandı ve kurumaya
bırakıldı.
16
15 saat boyunca kurumaya bırakılan örnekler; sertleşme olayı tamamlandıktan sonra petri
kabından çıkartıldı ve serbest kalan formaldehitin zehirli etkisinin ortadan kaldırılabilmesi
için 70 0C ‘de ( reçinenin bozunma sıcaklığının altında) etüvde kurutuldu.
Hazırlanan kompozit malzemelere çeşitli dayanıklılık testleri uygulandı.
SUYA DAYANIKLILIK ANALİZİ;
Hazır olan bir parça sunta ilk
olarak hassas terazide tartıldı
ve bir beher içerisindeki
suya tamamen daldırılarak
4 saat bekletildi. Bu süre
sonunda sunta çıkartılarak
1 saat süreyle 105 0C
etüvde kurutuldu ve hassas
17
terazide tartıldı. Suntanın ilk ağırlığı 16.2, son ağırlığı 16.3 gr olarak ölçüldü.
YANMAYA KARŞI DAYANIKLILIK TESTİ;
Aynı takviye malzemesine sahip birisi katkı maddesi içermeyen, birisi katkı maddesi içeren
iki örnek; eşit iki parçaya ayrıldı. Eşit büyüklükteki kağıt parçalarının içine bu örnekler
yerleştirildi.Havayla temaslarının aynı olması sağlanarak; aynı yanma koşullarında yanma
işlemi gerçekleştirildi.
MUKAVEMET TESTİ;
1.Hazırlanan kompozit malzeme örneğine çivi çakılarak dayanıklılığı gözlemlendi.
2. Katkı maddesi içeren ve içermeyen iki örneğin dayanıklılık testi için … cihazında …
analizi yapıldı.
18
Alçı taşı içermeyen örnek Alçı taşı içeren örnek BULGULAR VE TARTIŞMA:
1) Reçine hazırlanırken eklenen katalizör miktarı polimerleşme süresini etkiledi.
2) Kompozit malzemede bağlayıcı madde olarak kullanılan fenol-formaldehitin; malzemeye
suya karşı dayanıklılık özelliği kazandırdığı gözlendi.
3) Aleve karşı direncin sağlanması için alçı taşı ve külün kullanıldığı kontrollü deneyler
yapılarak eklenen katkı maddelerinin alevi geciktirici özelliği tespit edildi.
4) Alev geciktirici katkı maddeleri eklendiğinde mukavemetin düştüğü gözlendi.
5) Sunta üzerine çivi çakılarak dayanıklılık ve çivi tutma özelliği belirlendi.
19
SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE ÖNERİLER:
1) Malzemenin suya karşı dayanıklılığı nedeniyle iskele yapımında kullanılmasının uygun
olduğu görüldü.
2) Özellikle meyve suyu üretimi sonucunda çıkan çekirdeklerin atık geri kazanımı sağlandı.
3) Malzemenin ayrıca toprağa karşı dayanımının görülmesi sebebiyle telefon direkleri
yapımında kullanılmasının uygunluğu tespit edildi.
4) Fenol formaldehit reçinesinin zehirli etkisinin giderilmesiyle iç ve dış yapı malzemesi
olarak kullanılabilir malzeme olduğu belirlendi.
5) Üre formaldehit reçinesi %90 oranında kullanılarak ekonomiklik sağlandı.
6) Suya, yanıcılığa dayanımı sebebiyle çatı malzemesi olarak kullanımının uygun olduğu
görüldü.
7) Masif malzemeye alternatif olarak kullanılmasıyla ormanların yok olmasının önüne
geçilebilir.
8) Entegre tesislerdeki üretiminde, malzemenin içinde serbest radikaller halinde kalan
formaldehitin yoğunlaştırılarak tekrar geri kazanımı sağlanabilir.
20
KAYNAKLAR
[15] Gürü, M., "Uçucu Kül ve Pirinadan Plastik Kompozit Malzeme Üretimi", Politeknik,
4 (1), 35-38, 2001.
[16] Gürü, M., S. Tekeli, “Production of Urea-Formaldehyde Based Composite Particle
Board From Apricot Shell with Fly Ash Addition as a Flame Retardant”, ICCE-12
Twelfth annual international conference on composites/nano engineering, University
of New Orleans, 1-6 August 2005, Tenerife, Canary Islands, Spain.
[17] Yıldırım, R., “Ceviz Kabuğundan Polimer Kompozit Levha Üretimi ve Bazı
Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bil
Ens. İleri Teknolojiler ABD, Haziran 2005. (ortak danışman).
[18] Gürü M., S. Tekeli, İ. Bilici, “Manufacturing of urea - formaldehyde based composite
particleboard from almond shell”, Material & Design, 27, 1148-1151, 2006.
[19] İbrahim Bilici, Metin Gürü, "Ayçiçeği saplarından üre-formaldehit esaslı kompozit
malzeme üretimi“, UMES’07 Kongre kitabı 513-515, Kocaeli Üniversitesi, 20-22
Haziran 2007, KOCAELİ
[20] Murathan, A., A.S. Murathan, M. Gürü, M. Balbaşı, “Manufacturing low density
boards from waste cardboards containing aluminium, Material and Design, 28(7),
2215-2217, 2007 .
[21] Gürü, M., M. Atar, R. Yıldırım, Production of polymer matrix composite particleboard
from walnut shell and improvement of its requirements, Material and Design, 29, 284-
287, 2008.
[22] Metin Gürü, Meltem Şahin, Süleyman Tekeli, Hanifi Tokgöz, Production of Polymer
Matrix Composite Particleboard from Pistachio Shells and Improvement of Its Fire
Resistance by Fly Ash, High Temperature Materials and Processes, 28 (3), 191-195,
2009.
21
[23] Gürü, M., Y. Aruntaş, İ. Bilici, N.Tüzün, “Processing of urea-formaldehyde based
particleboard from hazelnut shell and improvement of its fire and water resistance" J
of Fire and Materials, 33: 413-419, 2009.
[24] http://www.ekipmuhendislik.com.tr/kimya-bilgileri/ure-formaldehit-recineleri.html
,2010
[25] http://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cre ,2010
[26] http://tr.wikipedia.org/wiki/Fenol ,2010
[27] http://tr.wikipedia.org/wiki/Formaldehit ,2010
[28] http://tr.wikipedia.org/wiki/Al%C3%A7%C4%B1ta%C5%9F%C4%B1,2010
[29] http://www.canmustafa.com/2010/04/kimya/novalak-ve-resoller.html ,2010
[30] http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid,2010
[31] http://kutuphane.ksu.edu.tr/e-tez/fbe/T00869/Ertugrul_ALTUNTAS_Tez.pdf,2010
[32] http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid ,2010
[33] http://www.canmustafa.com/2010/04/kimya/novalak-ve-resoller.html ,2010
[34] http://translate.google.com.tr/translate?hl=tr&langpair=en%7Ctr&u ,2010
[35] http://translate.google.com.tr/translate?hl=tr&langpair=en%7Ctr&u ,2010
KATKIDA BULUNANLAR:
Çalıştay süresince projelendirmemize yardımcı olan tüm proje ekibine, danışmanlarımıza ve
meyve çekirdekleri tüketiminde bizlere yardımcı olan tüm arkadaşlarımıza teşekkür ederiz.
Ayrıca; deney süresince yardımlarını bizden eksik etmeyen değerli hocamız Prof. Dr. Metin
GÜRÜ’ye teşekkürlerimizi bir borç bileriz.
22
ÇALIŞMA TAKVİMİ
Tarih Zaman Yapılacak iş Yapıldığı yer 06.07.2010 14.30-02.30 Proje önerisi ve talep
formu hazırlama Uygulama Oteli
07.07.2010 15.00-00.00 Şeftali ve kayısı çekirdeklerinin hazırlanması ve kurutulmaya bırakılması
Uygulama Oteli
08.07.2010 09.00-10.30 Çekirdeklerin etüvde kurutulması ve kırılarak homojen hale getirilmesi
ÇOMÜ Kimya Laboratuarı
08.07.2010 14.00-14.30 Deneyde kullanılacak maddelerin miktarlarının bilgisayar yardımıyla hesaplanması
ÇOMÜ Kimya Laboratuarı
08.07.2010 14.30-19.30 Üre formaldehitin ve fenol formaldehitin hazırlanması,kabuklar ile karıştırılıp petri kabına dökülmesi ve kurutulması
ÇOMÜ Kimya Laboratuarı
09.07.2010 09.00-19.30 Eş zamanlı olan dökümlerin karşılaştırılması, deneyin gözden geçirilmesi
ÇOMÜ Kimya Laboratuarı
10.07.2010 09.00-16.30 Proje raporunun yazılması
Uygulama Oteli
10.07.2010 21.00-00.00 Powerpoint sunumu hazırlama
Uygulama Oteli
23
Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği ve Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı
Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı Malzeme Talep Formu KİMYA-1 (Çalıştay 2010)
Alan
Proje Adı
Meyve Çekirdek Kabuklarının Polimer Ahşap Kompozit Malzeme Olarak
Değerlendirilmesi
Proje Grubu Grup A (Grup Reçine)
Danışmanlar
1 Prof.Dr.Mehmet Ay Onay:
2 Prof.Dr.Metin Gürü Onay:
3 Prof.Dr.Ahmet Gürses Onay:
Tarih: 07.07.2010
No Malzeme Adı Miktarı Birim Açıklama ve Teknik Özellikler
1 Üre 2 kg
2 Formaldehit 3 L %37'lik stabil olmalı.
3 H2SO4 1 L katalizör olarak kullanılacaktır.
4 CaSO4.2H2O 1 kg katkı maddesi olarak kullanılacaktır.
5 Kül 100 kg
6 Şeftali 5 kg
7 Kayısı 5 kg
8 Geri Soğutucu
9 Peri kabı 4 adet
10 Mutelif cam malzeme
11 NaOH 500 ml
12 Etüv
13 Üç ağızlı balon
14 Termometre
24
15 Ayırma hunisi
16 Manyetik karıştırıcı
17 Fenolformaldehit 500 g
18
19
ÖZGEÇMİŞLER:
Fahriye Büyükarıcı;
1986 yılında Konya’da doğdu. İlkokulu Zeliha ve Lütfi Kulluk İlköğretim okulu, orta okulu
Mareşal Mustafa Kemal İlköğretim okulunda tamamladı, Liseyi Konya Lisesinde bitirdi.
Selçuk Üniversitesi kimya teknolojisi bölümünü bitirdikten sonra Selçuk Üniversitesi kimya
mühendisliğine geçiş yaparak lisans eğitimini burada tamamladı. Bu süreçte endüstri
mühendisliğinde yandal eğitimini bitirdi. Halen Selçuk Üniversitesinde nano teknoloji üzerine
Tübitak projesinde yer almakta.
Funda Yıldırım;
1988 yılında İstanbul’da doğdu. İlköğrenimini Rami Atatürk İlköğretim okulunda,orta
öğretimini Bayrampaşa Anadolu Lisesi’nde tamamladı. 2006 yılında Hacettepe Üniversitesi
Kimya(İngilizce) bölümünü kazandı. 2008-2010 yılları arasında Öğrenci temsilciliği
görevinde bulundu. Halen lisans eğitimine Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümünde 4. sınıf
öğrencisi olarak devam etmektedir.
Bahar Duran;
1989 yılında Sinop’ta doğdu. İlköğretimini Erfelek Yunus Emre İlköğretim okulunda
tamamladı(2003), lise eğitimini Sinop Anadolu Lisesinde tamamladı (2007), 2007 yılında
Selçuk Üniversitesi kimya mühendisliği bölümünü kazandı. 2009-2010 yılında bölümünde
öğrenci asistanlığı yaptı. Şu anda; Selçuk Üniversitesi kimya mühendisliği, Anadolu
Üniversitesi işletme bölümlerinde eğitimini sürdürmekte, Konya’ da Selçuk Üniversitesi
yenilikçi fikirler topluluğu ve Selçuklu Belediyesi Kent Konseyi Öğrenci Meclisinde aktif
olarak çalışmaktadır.