Farklı beyazlık çürüklük mantarları ile inkübe edilmiş lignoselülozik materyallerden biyobozunur malzemelerin üretilmesi ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi
Production of biodegradable materials from lignocellulosic materials inculated with different white root fungus and determination of their technological properties
Yazar: SÜLEYMAN KUŞTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ENGİN DERYA GEZER
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Biyolojisi ve Odun Koruma Tekn. Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ambalaj materyalleri = Packaging materials ; Biyobozunurluk = Biodegradability ; Mantarlar = Fungi ; Misel = Micelle ; Teknolojik özellikler = Technological properties ; Yalıtım malzemeleri = Insulating materials

Özet:
Bu çalışmada, farklı beyaz çürüklük mantarları ile inkübe edilmiş lignoselülozik materyaller kullanılarak çevre dostu ve biyobozunabilir malzemelerin (yalıtım malzemesi, ambalaj malzemesi ve odun doğal plastik kompozitleri) teknolojik özellikleri belirlenmiştir. Ganoderma lucidum (GL) ve Pleurotus ostreatus (PO) mantarları ile buğday sapı, sarıçam yongaları, kavak yongaları 10, 20 ve 30 gün mantar inkübasyonuna maruz bırakılarak lignoselülozik materyallerin kimyasında meydana gelen değişimler belirlenmiştir. Mantar muamelesine maruz bırakılmış lignoselülozik materyal örneklerinin kimyasal analizleri (ekstraktif madde miktarı, holoselüloz oranı, lignin oranı, α-selüloz oranı ve %1'lik NaOH çözünürlüğü), analitik (FTIR) morfolojik (ışık mikroskobu) özellikleri incelenmiştir. Bu tez kapsamında ülkemizde ve dünyada ilk kez odun doğal plastik kompozitleri üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen misel esaslı yalıtım levhalarının, odun doğal plastik kompozitlerinin ve misel esaslı ambalaj malzemelerinin fiziksel, mekanik ve bazı teknolojik özellikleri belirlenmiştir. Misel esaslı yalıtım ve ambalaj malzemelerinin su alma oranlarının yüksek olmasına karşın kalınlık artış oranları düşük olduğu belirlenmiştir. PO mantarı kullanılarak üretilen misel esaslı yalıtım levhalarının ses yutum katsayısı oranlarının GL mantarıyla üretilenlerinkinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Proje kapsamında PO mantarı kullanılarak üretilen yalıtım levhalarının 1.000 Hz'de akustik absorpsiyon oranları inkübasyon sürelerine bağlı olarak %87 ila %99 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Misel esaslı yalıtım levhalarının en düşük termal iletkenlik katsayı değeri, PO mantarıyla 20 günlük inkübasyon süresinin sonunda üretilen yalıtım levhasında tespit edilmiştir. Odun doğal plastik kompozit malzemelerin direnç özellikleri mevcut odun plastik kompozitlerine oranla daha düşük olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the technological properties of environmentally friendly and biodegradable materials (insulation material, packaging material and wood natural plastic composites) were determined by using lignocellulosic materials incubated with different white rot fungi. Ganoderma lucidum (GL) and Pleurotus ostreatus (PO) fungi were used. Wheat straw, scotch pine chips, poplar chips were inoculated with fungi and exposed to 10, 20 and 30 days of incubation, and the changes in the chemistry of lignocellulosic materials were determined. Chemical analyzes (amount of extractive substance, holocellulose ratio, lignin ratio, α-cellulose ratio and 1% NaOH solubility), analytical (FTIR) morphological (light microscopy) properties of lignocellulosic material samples exposed to fungal treatment were investigated. Within the scope of this thesis, mycelium-based wood natural plastic composites were produced for the first time in our country and in the world. The physical, mechanical and some technological properties of the produced mycelium-based insulation boards, wood natural plastic composites, mycelium-based packaging materials and mycelium-based fiberboards were determined. Mycelium-based insulation and packaging materials had high water absorption rates, but low thickness increase rates. It was determined that the sound absorption coefficient ratios of mycelium-based insulation boards produced using PO fungus were higher than those produced with GL fungus. It was determined that the acoustic absorption rates of the insulation boards produced using PO fungus varied between 87% and 99% at 1000 Hz depending on the incubation periods. The lowest thermal conductivity coefficient of the mycelium-based insulation boards was determined in the insulation board produced at the end of the 20-day incubation period with the PO fungus. It was determined that the mechanical properties of wood natural plastic composites produced in this project were lower than wood plastic composites.