Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi

ÇETİN, Nihat Sami; ÖZMEN, Nilgül; NARLIOĞLU, Nasır

Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi

Nilgül ÖZMEN, (Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Kahramanmaraş, Türkiye)

Nihat Sami ÇETİN, (Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Kahramanmaraş, Türkiye)

Nasır NARLIOĞLU (Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Orman Fakültesi, Kahramanmaraş, Türkiye)

Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A

1 0

Yıl: 2013 Cilt: 14 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 58 - 63 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi

Öz:

Selüloz yeryüzünde en yaygın bulunan, yenilenebilir ve biyolojik olarak bozunabilen doğal bir polimerdir. Farklı kaynaklardan örneğin lignoselülozik materyaller, çeşitli deniz hayvanları (tunisin, kitin) ve bakterilerden selüloz nanokristalit eldesi gerçekleştirilmiştir. Son yıllarda selülozdan nanoparçacık eldesi üzerine çalışmalar yoğunluk kazanmıştır. Bu çalışmada kavak odunundan sodyum borhidrür (NaBH4) ilaveli kraft kağıt hamuru pişirme yöntemi ile kağıt hamuru üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen kağıt hamurlarından önce $alpha$-selüloz ve bunlardan da asit hidroliz tekniği kullanılarak selüloz nanokristalit eldesi başarı ile gerçekleştirilmiştir. Farklı oranlarda (%0,3, %0,5 ve %0,7) NaBH4 ilavesi kağıt hamuru elenmiş verimi üzerine etkisi belirlenmiş, NaBH4 ilavesindeki artış elenmiş kağıt hamuru verimini artırmıştır. Pişirme esnasında %0,7 oranında NaBH4 ilavesi kağıt hamuru verimini %5,5 oranında, $alpha$-selüloz verimini %7,4 ve nanokristalit verimini %3,5 oranında artırmıştır. Üretilen selüloz nanokristalitleri atomik güç mikroskobunda (AFM) karakterize edilmiştir. AFM analizleri ile kavak odunundan üretilen selüloz nanokristalit boyutları 10 ± 4 nm çapında ve 250±80 nm uzunluğunda olduğu ölçülmüştür.

Anahtar Kelime: karakavak odun yongaları Populus deltoides selüloz lignoselüloz sülfat kağıt hamuru üretimi Populus nigra

Konular: Malzeme Bilimleri, Kâğıt ve Ahşap Orman Mühendisliği

Production of cellulose nanocrystallites from poplar wood (Populus nigra x Populus deltoides)

Öz:

Cellulose is one of the most abundant, renewable, biodegradable natural polymer. Cellulose nanocrystallites were obtained from lignocellulosic resources, various sea animals (tunicin, chitin) and bacterial cellulose. Recently, there has been an increased interest in the production of nanocrystals from cellulose. In this study, the pulps were produced from poplar wood chips by kraft pulping method with the addition of sodium borohydride (NaBH4). Firstly, $alpha$-cellulose was produced from the pulp and then cellulose nanocrystallites were produced from this $alpha$-cellulose. The effect of the NaBH4 addition (0%, 0,3%, 0,5% and 0,7%) on the screened pulp yields were determined and found that increasing the NaBH4 addition, increased the screened pulp yield. Addition of the 0,7% NaBH4 into cooking liquor improved the yields of the pulp, $alpha$-cellulose and nanocrystallite around 5,5%, 7,4% and 3,4%, respectively. The produced nanocrystallites were characterized with Atomic Force Microscope (AFM). The dimensions of the nanocrystallites produced from poplar wood were measured 10±4 nm width and 250±80 nm long by AFM analysis.

Anahtar Kelime: cellulose lignocellulose sulfate pulping Populus nigra black poplar wood chips Populus deltoides

Konular: Malzeme Bilimleri, Kâğıt ve Ahşap Orman Mühendisliği

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Angle`s, M. N., Dufresne, A. 2000. Plasticized starch/tunicin whiskers nanocomposites: 1. Structural analysis. Macromolecules. 33(22): 8344-8353.
Anonim, 1992: TAPPI Test Methods 1992-1993. Tappi Press, Atlanta, Georgia, USA.
Anonim 2010. http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal
Azizi Samir, M. A. S., Alloin, F., Sanchez, J.-Y., El Kissi, N., Dufresne, A., 2004. Preparation of cellulose whiskers reinforced nanocomposites from an organic medium suspension. Macromolecules, 37: 1386-1393.
Azizi Samir, M. A. S., Alloin, F., Dufresne, A. 2005. Review of recent research into cellulosic whiskers, their properties and their application in nanocomposite field. Biomacromolecules, 6: 612-626.
Backer, A. A., Helbert, W., Sugiyama, J., Miles, M.J. 1998. Surface structure of native cellulose microcrystals by AFM. Appl. Phys. A. 66: 559-563.
Backer, A. A., Helbert, W., Sugiyama, J. ,Miles, M.J. 2000. New insight into cellulose structure by atomic force microscopy shows the Iα crystal phase at near atomic resolution. Biophys. J. 79(2). 1139-1145.
Bondeson, D., Kvien, I., Oksman, K., 2006a. Strategies for Preparation of Cellulose Whiskers from Microcrystalline Cellulose as Reinforcement in Nanocomposites. Cellulose Nanocomposites Processing, Characterisation and Properties. Oksman, K ve Sain, M. editör. ACS Symposium Series 938, 10-25.
Bondeson, D., Mathew, A., Oksman, K., 2006b. Optimization of the isolation of nanocristals from microcrystalline cellulose by acid hydrolysis. Cellulose, 13: 171-180.
Browning, B. L., 1967. Methods of Wood Chemistry, Volume 1 and 2. Interscience Publishers, London,
Coughlin, D., Gilbert, P., Masia, S., Roper, T., 2007. Nanotechnology and the paper/forest product industry, Tennesse, USA.
Çetin, N. S., Tingaut, P., Özmen, N., Henry, N., Harper D., Dadmun, M., Sebe, G., 2009a. Acetylation of Cellulose Nanowhiskers with Vinyl Acetate under Moderate Conditions. Macromolecular Bioscience. 9: 997-1003.
Çetin, N. S., Özmen, N., Tingaut, P., Harper, D., 2009b. Chemical Modification of Cellulose Whiskers with Acetic Anhydride. 10th International Conference on Wood & Biofiber Plastic Composites & Cellulose Nanocomposites Symposium. Madison Wisconsin USA. 11-13 Mayıs 2009.
Çetin, N.S., Özmen, N., Narlıoğlu, N., 2010. Preparation of Cellulose Whiskers from Cellulose. The 1st International Symposium on Environment and Forestry, Trabzon, Turkey, 1530-1539.
De Souza Lima, M., Borsali, R., 2004. Rod-like cellulose Microcrystals: Structure, Properties and Applications. Macromol. Rapid Communications. 25: 771-787.
Dong, X. M., Revol, J.F., Grayi D.G., 1998. Effect of microcrystallite preparation conditions on the formation of colloid crystals of cellulose. Cellulose. 5(1): 19-32.
Favier, V., Chanzy, H., Cavaillé, J.Y., 1995a. Polymer nanocomposites reinforced by cellulose whiskers. Macromolecules, 28: 6365-6367.
Favier, V., Canova, G., Cavaillé, J.Y., Chanzy, H., Dufresne, A., Gauthier, C. 1995b. Nanocomposite materials from latex and cellulose whiskers. Polymers for Advanced Technologies, 6, 351-355.
Heux, L., Dinand, E., Vignon, M.R., 1999. Structura aspects in ultrathin cellulose microfibrils followed by 13C CP-MAS NMR. Carbonhydr. Polym. 40(2): 115-124.
Kono, H., Yunoki, S., Shikano, T., Fujiwara, M., Erata, T., Takai, M., 2002. CP/MAS 13C NMR study of cellulose and cellulose derivatives. 1. Complete assignment of the CP/MAS 13C NMR spectrum of the native cellulose. J. Am. Chem. Soc. 124(25). 7506-7511.
Nishiyama, Y., Langan, P., Chanzy, H., 2003. Preparation of tunicin cellulose I-beta samples for X-ray and neutron diffraction. Fibre Diffract. Rev. 11. 75-78.
Richter, U., 1991 Strukturanderungen von cellulose durch alkali behandlung: physikalissche und chemische beurteilungmethoden, Doktora Thesis, 1991.
Sassi, J. F., Chanzy H., 1995. Ultrastructural aspects of the acetylation of cellulose. Cellulose. 2(2). 111-127.
Tutuş, A., 2008. Buğday Sapı Kağıt Hamuru Verimi Üzerine Sodyum Borhidrürün Etkisi. 2. Ulusal Bor Çalıştayı, Ankara, 303-310

APA	ÖZMEN N, ÇETİN N, NARLIOĞLU N (2013). Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. , 58 - 63.
Chicago	ÖZMEN Nilgül,ÇETİN Nihat Sami,NARLIOĞLU Nasır Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. (2013): 58 - 63.
MLA	ÖZMEN Nilgül,ÇETİN Nihat Sami,NARLIOĞLU Nasır Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. , 2013, ss.58 - 63.
AMA	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. . 2013; 58 - 63.
Vancouver	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. . 2013; 58 - 63.
IEEE	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N "Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi." , ss.58 - 63, 2013.
ISNAD	ÖZMEN, Nilgül vd. "Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi". (2013), 58-63.

APA	ÖZMEN N, ÇETİN N, NARLIOĞLU N (2013). Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A, 14(1), 58 - 63.
Chicago	ÖZMEN Nilgül,ÇETİN Nihat Sami,NARLIOĞLU Nasır Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A 14, no.1 (2013): 58 - 63.
MLA	ÖZMEN Nilgül,ÇETİN Nihat Sami,NARLIOĞLU Nasır Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A, vol.14, no.1, 2013, ss.58 - 63.
AMA	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A. 2013; 14(1): 58 - 63.
Vancouver	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A. 2013; 14(1): 58 - 63.
IEEE	ÖZMEN N,ÇETİN N,NARLIOĞLU N "Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi." Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A, 14, ss.58 - 63, 2013.
ISNAD	ÖZMEN, Nilgül vd. "Kavak (Populus nigra x Populus deltoides) odunundan selüloz nanokristalit eldesi". Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri: A 14/1 (2013), 58-63.