Peynir altı sularının MDF üretiminde tutkal katkı maddesi olarak değerlendirme imkanlarının araştırılması
Investigation of whey protein for producing MDF as adhesive additive
Yazar: UĞUR ÇELİK
Danışman: PROF. DR. SAİM ATEŞ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bilindiği gibi çeşitli endüstri alanlarında kullanılan tutkalların çoğu petrol türevi ve çevreye zararlı tutkallardır. Bu endüstri dalları arasında özellikle orman ürünleri sanayisi alanında üre-formaldehit (UF), fenol formaldehit (PF), melamin formaldehit (MF) gibi sentetik reçineler kullanılır. Ancak bu tür tutkalların fiyatlarında petrol fiyatlarına bağlı dalgalanmalar ve hammadde tedarik problemlerinin yakın gelecekte ortaya çıkması muhtemel görünmektedir. Bu sebeple petrol esaslı tutkallara alternatif olmak, maddi ve ekolojik olumsuzlukları ortadan kaldırmak için doğal bazlı tutkallar son zamanlarda araştırmacıların ilgi kaynağı olmuştur. 
Bu çalışma kapsamında peynir üretim tesislerinde yan ürün olarak ortaya çıkan ve peynir altı suyu olarak isimlendirilen protein yoğun atık çözeltinin üre formaldehit tutkalıyla birlikte MDF üretiminde yapıştırıcı olarak kullanılması amaçlanmıştır. Peynir altı suyu proteini (PASP) ile modifiye edilen UF tutkalı kullanılarak elde edilen standart MDF levhaların bazı fiziksel ve mekanik özellikleri ile formaldehit emisyon değerleri belirlenmiştir. 24 saat su alma testinde en iyi sonuç %34,8 değeri ile %10 İPASP + %90 UF ve %100 kayın kullanarak üretilen levha gruplarında belirlenmiştir. Yüzeye dik çekme direncinde en iyi sonuç 0,76 N/mm2 ile %10 İPASP ile üretilen levhalardan elde edilmiştir. Eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülünde %10 PASP ve İPASP ile modifiye edilen UF tutkalı ile üretilen levha gruplarında en iyi sonuç alınmıştır. PASP ve İPASP ile üretilen levha gruplarından elde edilen serbest formaldehit emisyon değeri standart UF ile üretilen levha gruplarına göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
Bu çalışma neticesinde atık olarak salındığı çevrede flora-fauna özellikleri üzerine olumsuz ve zararlı etki yapan PASP sularının tutkal katkı maddesi olarak orman ürünleri sanayinde değerlendirilebileceği görülmüştür. Buna ilaveten petrol türevi hammaddelerden üre formaldehit ile birlikte doğal bir atık olan PASP'nin rahatlıkla MDF üretiminde uygulanabilirliği görülmüştür.

Abstract:
As it is well known that, most of the glue used in various industries are petroleum-derived and environmentally harmful adhesives. Among these industries, especially in the forest products field, synthetic resins such as urea-formaldehyde (UF), phenol formaldehyde (PF), melamine formaldehyde (MF) are used. However, fluctuations due to the oil price in the prices of these type glues and the problems of raw material supply seem to occur likely in near future. Furthermore their damages for human and environment health in social house-dwelling are known. Because of this, to be an alternative to petroleum-derived adhesives and to annihilate tangible and ecologic negatives, natural-based adhesives interested researcher recently.
In this study, it is aimed to be used as an adhesive in the production of MDF with UF glue together protein which shows up in the cheese factory as byproduct and as whey protein called. Formaldehyde emission values and some physical and mechanical properties of standard MDF boards obtained using UF glue modified with whey protein were determined. The best result in the 24 hour water absorption test were determined with a result of 34,8% in boards groups produced using 10% WPI + %90 UF and 100% beech. The best result for the perpendicular tensile strength to the surface was obtained with a result of 0,76 N/mm2 using 10% WPI. The best result was obtained in the group of boards produced with UF glue modified with 10% WP and WPI in modulus of rupture (MOR) and modulus of elasticity (MOE). The free formaldehyde emission value obtained in the WP and WPI board groups were determined as high when it compared to board groups produced by the standard UF.
As a result of this study, it was observed that the WP waters which have negative and harmful effects on the flora-fauna characteristics of the environment which they are released can be treated in the forest products industry as glue additives. In addition, it was observed that WP which is a natural waste and urea formaldehyde derived from petroleum based raw materials can be easily applied together in production of MDF.