Endüstride önemli ibreli ağaç kabuklarından tanen üretimi ve üretilen tanenlerin lif levhada tutkal olarak değerlendirilmesi
Bark tannins from commercially important Turkish conifer trees and their use as adhesive in fiberboard production
Yazar: HASAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. MUALLA BALABAN UÇAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Ürünleri Kimyası ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ağaç kabuğu = Bark ; Ağaç tutkalı = Wooden glue ; Kızılçam = Red pine ; Lif levha = Fiber board ; Tanenler = Tannins

Özet:
Bu çalışmada toplam orman alanımızın % 25'ine yakın kısmını oluşturan kızılçam türü kabuğunun endüstriyel olarak kullanımına yeni bir öneri getirilmeye çalışılmıştır. Ağaç kabukları ya ormanda soyularak bırakılmakta ya da odun işleyen endüstrilerde yakacak olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışma da önemli bir potansiyele sahip olan ve atık olarak görülen kızılçam kabuğundan tanen üretilerek, odun işleyen endüstrilerde tutkal olarak kullanılması amaçlanmıştır.Yapılan ön denemeler sonucu kızılçam kabuğundaki kondanse tanen miktarının diğer iğne yapraklı türlerle kıyaslandığında daha fazla olduğu belirlenmiştir. Kondanse tanenler, dünya da ticari tanen üretiminin %90'ınından fazlasını oluşturmakta, tutkal ve reçine üretiminde ekonomik olarak değerlendirilmektedir. Birçok ülkede Acacia mearnsii kabuklarından mimoza taneni, Schnopsis spp. kabuklarından kebraho taneni, Pinus radiata kabuklarından da çam taneni ticari boyutta üretilmekte ve hazırlanan tutkallar yongalevha, liflevha ve kontrplak yapımında endüstriyel olarak kullanılmaktadır.Bu araştırmada ülkemiz türlerinden Pinus brutia, Picea orientalis ve Cedrus libani kabuklarının kimyasal bileşenlerinin belirlenmesi yanı sıra değişik koşullarda tanen üretim denemeleri yapılmıştır. En iyi sonuç veren kızılçam kabuğundan optimum koşullarda tanen üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu üç türün kabuklarında stiasny sayısı, kondanse tanen ve toplam fenol analizleri yapılmış, kızılçamda belirlenen değerlerin dünyada kullanılan kebraho ve mimoza tanenleri kadar iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.Üretilen kızılçam taneninin, kebraho ve mimoza tanenleri ile karşılaştırılması için her üç tanen türü fenol formaldehit tutkalına belirli oranlarda katılmış ve bu tutkallar ile lif levhalar basılmıştır. Elde edilen levhalarda kimyasal, fiziksel ve mekanik testler yapılmıştır. Test sonuçlarına bakıldığında kızılçam taneni ile üretilen levhalardaki değerlerin diğer ticari tanenlerlerle yakın sonuçlar verdiği ve hatta bazı değerlerin daha iyi olduğu görülmüştür. Bunun aksine tüm tanenli levhalarda kalınlık artışı ve su alma oranlarının standartlarda belirtilen değerlerden daha yüksek (kötü) olduğu belirlenmiştir. Bu olumsuzluğun ise su itici ilave kimyasal maddelerin katılması ile giderilebileceği düşünülmektedir.Yapılan testler sonucu kızılçam taneni ile üretilen tutkallarda HMA (Hegzametilentetramin), kebraho ve mimoza taneni ile üretilenlerde paraformaldehit'in sertleştirici olarak kullanılmasının iyi sonuç verdiği görülmüştür.

Abstract:
In this study a new approach was established to industrial using bark of calabrian pine which is consist of % 25 of total turkish forest area. Tree barks remain on forest after tree peeling or they are used as fuel in wood industry. This present study aim to investigate utilities of the calabrian pine bark which has remarkable potential and is generally concering as waste using as adhesive on wood process industries by evaluating it on tannin production.Determined calabrian pine bark as a results of preminally experiments has significantly higher condansed tannin content comparing to other species. Condansed tannins consitute more than %90 of industrial tannin production in the world, and they are economical evaluated on adhesive and resin production. Mimoza tannin isolated from the bark of Acacia mearnsii, Quebracho tannin isolated from Schnopsis spp. barks and pine tannin extracted from Pinus radiata barks are commercially produced in many countries, and produced adhesives have industrial evaluation on particleboard, fiberboard and plywood manufacturing.Tannin production experiments under different conditions and determination of chemical components of different native species such as Pinus brutia, Picea orientalis and Cedrus libani were conducted in this study. Tannin production was performed from Pinus brutia bark which has best results at optimal conditions. Also, stiasny number, condansed tannin and total phenol analyses were carried out on the barks of each species, and determined values on Pinus brutia bark show better result as much as the results of quebracho and mimosa tannins used in world.To compare of Pinus brutia tannins with quebracho and mimosa tannins, each tannin kind at differents rates was added to phenolformaldehyde adhesive, and fiberboards were pressed by using these adhesives. Chemical, physical and mechanical experiments were performed on prepared fiberboards. According to test results, the values of boards prepared with calabrian pine tannin have generally similar results and some test results show better than those of other commercial tannins. On the contrary, thickness swelling and water absorbtion rates of all fiberboards produced with tannins have higher (not better) than stated standart values. It was thought that this negative results can be solve by adding chemical water repellents.The conclusions of present study demonstrated that HMA (Hegzametilentetraamin), among adhesives produced with calabrian pine tannins and paraformaldehyde produced with quebracho and mimosa tannin can be used as hardener.