Kendir (Cannabis sativa L. ) soymuk liflerinden asidik ve alkali ortamlarda üretilen kağıt hamurlarının kimyasal ve kristal yapı özellikleri
Chemical and crystalline structure properties of hemp (Cannabis sativa L. ) bast fibres pulp obtained with alkaline and acidic processes
Yazar: ESAT GÜMÜŞKAYA
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA USTA
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Kağıt hamuru = Pulp ; Kenevir = Hemp ; Kimyasal yapı = Chemical structure ; Kristal yapı = Crystal structure ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Selüloz = Cellulose ; X ışını = X ray

Özet:
Kendir {Cannabis sativa L.) soymuk lifleri ana hücre çeperi kimyasal bileşenlerinin oranlan açısından değerlendirildiğinde kağıt endüstrisi için oldukça uygun bir hammadde kaynağıdır. Ancak pişirme süresinin ve dövme işleminin uzun olması nedeniyle baza sakıncalara sahiptir. Bu çalışma süresince ; sözü edilen sakıncaların nedenini ortaya koymak için asetik asit / su, etanol / su ve alkali sülfıt pişirmesi olmak üzere üç farklı yöntemle kağıt hamuru elde edilerek; bu kağıt hamurlarının kimyasal ve kristal yapılarına ait özellikler incelenmek suretiyle yukarda sözü edilen sorunların sebepleri ortaya konmaya çalışılmıştır. Kağıt hamurlarının kimyasal analiz sonuçlarına göre her üç yöntem sonucunda elde edilen kağıt hamurlarının yapısında karbonhidrat oranlarının %82.30-96.53 arasında değiştiği belirlenmiştir. Kağıt hamurlarının alfa selüloz oranlan ise %60. 19-89.27 arasında değişmekte olup; pişirmeden sonra elde edilen bu değerin kağıt endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir çok hammaddeye göre yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca uygulanan çözünürlük deneyleri incelendiğinde; pişirme reaksiyonunun ortamına bağlı olarak kağıt hamuru bünyesinde birtakım safsızlıkların kaldığı belirlenmiştir. Hammadde bünyesinde %6.59 olarak belirlenen lignin oram alkali sülfît pişirmesi ile birlikte %2.48'e kadar düşürülebilmiştir. Kendir soymuk liflerinin hammadde halinde iken kristal yapı özellikleri incelendiğinde; kristallik derecesinin %39.6 ve düzensizlik parametresinin ise 0.3 olduğu tespit edilmiştir. Uygulanan pişirme işlemleri ile elde edilen kağıt hamurlarının yapısında kristallik derecesinin %39.5-54.6 arasında, düzensizlik parametresinin ise 0.2-1.7 arasında değiştiği belirlenmiştir. Genel olarak; düzensizlik parametresinin çok düşük oranlarda olması nedeniyle hammadde ve kağıt hamurlarının yapısında kristalen selüloz oranının yüksek olduğu, buna bağlı olarak da kimyasal ve mekaniksel işlemlere karşı dayanıklı olduğunu söylemek mümkündür. Anahtar Kelimeler: Selüloz, Kristal yapı, Kristallik derecesi, HPLC, X-ışını, Monoklinik vm

Abstract:
Chemical And Crystalline Structure Properties Of Hemp ( Cannabis Saliva L.) Bast Fibres Pulp Obtained With Alkaline And Acidic Processes Hemp {Cannabis sativa L.) bast fibres are an appropriate raw material for pulping, evaluated ratio of chemical component. But cooking and beating time of hemp bast fibres pulp is very long, so it has some disavantages. In this study; acedic acid / water, ethanol / water and alkaline sulphite pulping processes were done by using hemp bast fibres, and then chemical and crystalline structure properties were investigated in pulp obtained with three different methods. Meanwhile, the reasons of disavantages of hemp bast fibres were examined. According to chemical analyses of these pulp, it was determined that carbohydrate content were changed between 82.30%-96.53%. Alpha-cellulose contents of these pulp were found between 60.19%-89.27%. Alpha-cellulose content pulp obtained hemp bast fibres were found higher than other raw material used in pulping. When the results of solving experiments of pulps were examined, it was found that unpureness in pulp were remained bounds to reaction media in pulping. Lignin content was determined as 6.59% in hemp bast fibres, but this ratio was decreased to 2.58% with alkaline sulphite pulping process. While investigating the crystalline structure properties of hemp bast fibres, the crystallinity and disorder parameter were determined as 36.6% and 0.3, respectively. By using alkaline and acidic pulping processes, the crystallinity and disorder parameter were changed between 39.5%-54.6% and 0.2-1.7, respectively. It was found that disorder parameter at the least degree, so hemp bast fibres pulp obtained with three different processes had higher crystalline cellulose proportion. For these reasons, it is possible that hemp bast fibres is resistant to cooking chemicals and mechanical effects. Keywords: Cellulose, Crystalline Structure, Crystallinity, HPLC, X-ray, Moj DC ^ «.«**