Nişastanın deri sanayinde tabaklayıcı madde olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of possible use of starch as tanning agent in leather industry
Yazar: ÇİĞDEM KILIÇARİSLAN ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. HASAN ÖZGÜNAY ; DOÇ. DR. HAKAN AKAT
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Deri Mühendisliği = Leather Engineering

Özet:
Nişasta modifikasyonunun amacı, kullanım alanına göre nişastadan beklenen talebin karşılanması için nişasta molekülüne bazı fonksiyonel grupları dâhil etmek ve böylelikle fizikokimyasal özelliklerini geliştirmektir. Bu tezde doğal mısır nişastanın modifiye edilerek deri üretiminde tabaklayıcı madde olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Tez kapsamında ilk olarak, moleküler boyutu deri lifleri arasına nüfuz edemeyecek kadar büyük olan nişastanın moleküler boyutunun düşürülmesi için H2O2 ve NaIO4 ile oksidasyonları gerçekleştirilmiştir. GPC analiz sonuçlarına göre, moleküler boyutu deri liflerine penetre olabilecek kadar düşürülen nişasta örnekleri seçilerek bu okside nişastalara ayrıca karboksimetilasyon işlemi uygulanmıştır. Elde edilen okside ve modifiye nişastaların ürün verimlilikleri, suda çözünürlükleri, yer değiştirme dereceleri, FTIR ve NMR analizleri ile de yapıları belirlenerek oksidasyon ve modifikasyon işlemlerinin doğal nişasta yapısında meydana getirdiği değişimler belirlenmiştir. Tezin ikinci aşamasında, seçilen okside nişastalar ve bunların karboksimetilli türevleri ile ilk olarak parça deriler tabaklanmış ve tabaklanma etkinlikleri büzülme sıcaklıkları ve doldurma katsayıları dikkate alınarak değerlendirilmiştir. En iyi tabaklama etkinliğine sahip olduğu belirlenen iki nişasta örneği ile bütün deriler tabaklanmış ve fiziksel testler ile derilerin mekanik dayanımları test edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, doğal mısır nişastasının kontrollü bir şekilde modifiye edildiği ve modifiye nişastanın deri üretiminde tabaklayıcı/retenaj maddesi olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of the starch modification is to introduce some functional groups into the starch molecule in order to enhance the physicochemical properties and obtain the expected properties depending on field of its use. As part of the thesis, firstly the native starch, which has too large molecular size to penetrate between skin fiber matrix, was oxidized with H2O2 and NaIO4 for disintegrating into appropriate molecular size that can be used in tanning process. According to the GPC results, the starch samples which their molecular weights were reduced for penetrating into skin fibers were selected and carboxymethylation process was also carried out. The product yields, water solubilities and degree of substitutions of oxidized and carboxymethylated starches were determined. Also the structures of native and modified starches were analyzed by FTIR and NMR analysis, therefore the changes occurring in native starch structure by oxidation and carboxymethylation processes were revealed. In the second stage of the thesis, pieces of pelts were tanned with selected oxidized starches and their carboxymethylated derivatives. The tanning effects were evaluated according to shrinkage temperatures and filling coefficients. Then, whole pelts were tanned with two starch samples having the best tanning effect and mechanical properties of the tanned leathers were tested. From the results, it was revealed that the native corn starch is modified in a controlled manner and the modified starch can be used as a tanning/retanning agent in leather making.