Farklı lignoselülozik hammadde kaynaklarından viskoz rayon eldesi ve bazı özelliklerinin belirlenmesi
Production of viscose rayon from different lignocellulosic raw materials and determination of some properties
Yazar: SAMİ TÜRKOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET TUTUŞ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Phyllostachys bambusoide = Phyllostachys bambusoide

Özet:
Ülkemizde yılda yaklaşık 250 bin ton viskoz rayon lifi tüketilmekte ancak üretimi hiç yapılmamaktadır. Bu durum yılda yaklaşık bir milyar dolarlık ithalat yükü getirmektedir. Yaptığımız bu çalışma ile rejenere viskoz rayon liflerinin üretilebilmiş olmasının ülke ekonomisine önemli bir katkı sağlayacağı anlaşılmaktadır. Yine ülkemizde viskoz rayon lifi üretimi ile ilgili yapılan ilk akademik çalışmaya ait, özgünlüğü açısından oldukça önemli sonuçlar ortaya konulmuştur. 
Bu çalışmada pamuk telefleri, buğday sapları (Triticum aestivum L.), kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve bambudan (Phyllostachys bambusoides) selüloz esaslı rejenere viskoz rayon lifleri üretilmiştir. Üretilen liflerin fiziksel ve kimyasal bazı özellikleri incelenmiştir. 
Pamuk telefleri, buğday sapları, kızılçam ve bambudan üretilen viskoz rayon lifleri ile ticari kontrol viskoz rayon numunesi liflerinin fiziksel ve kimyasal bazı özelliklerini belirlemek için polimerizasyon derecesi, kopma mukavemeti, beyazlık, parlaklık, sarılık değerleri tespiti ile SEM, EDX, XRD ve FTIR analizleri yapılmıştır. Üretilen viskoz rayon liflerinin standartlar ile örtüştüğü ve piyasadan temin edilen viskoz rayon lifleri ile karşılaştırıldığında benzer özellikler taşıdığı tespit edilmiştir. Viskoz rayon liflerine yapılan sodyum klorit ağartması sonrasında optik özellikleri iyileşirken polimerizasyon derecesi ve kopma mukavemeti değerlerinde düşüşler olmuştur.  
Kızılçam ve bambudan kraft-potasyum borhidrür (KBH4) yöntemiyle, buğday saplarından ise soda-potasyum borhidrür yöntemiyle selüloz polimerleri elde edilmiştir. Pişirme ortamına farklı miktarlarda ilave edilen potasyum borhidrür selüloz verim değerlerinde artışlar sağlamıştır. Buğday sapları, bambu ve kızılçamda sırası ile %6.2, %7.2 ve %8.8 oranlarında selüloz verim artışları olmuştur. Pamuk teleflerinin yapısının tamamına yakını selüloz polimerlerinden oluşmaktadır. Dört farklı lignoselülozik hammadde kaynağından standartlara bağlı kalınarak elde edilen alfa selüloz polimerlerinden, konvansiyonel lif üretim prensibine dayalı olarak yaş lif çekim yöntemiyle viskoz rayon lifleri üretilmiştir. Pamuk telefleri, buğday sapları, kızılçam ve bambudan hammadde miktarına oranla sırası ile %85.74, %32.37, %34.14 ve %26.66 verimde viskoz rayon lifleri elde edilmiştir.

Abstract:
Approximately 250 thousand tons of viscose rayon fiber is consumed annually in our country, but it is never produced. This situation brings about one billion dollars of import burden per year. In this study, it is understood that the production of regenerated viscose rayon fibers will make a significant contribution to the country's economy. Besides, the first academic study conducted on viscose rayon fiber production in our country revealed very important results in terms of its originality.
In this study, cellulose-based regenerated viscose rayon fibers were produced from cotton wastes, wheat stalks (Triticum aestivum L.), red pine (Pinus brutia Ten.) and bamboo (Phyllostachys bambusoides). Some physical and chemical properties of the produced fibers were investigated.
In order to determine some physical and chemical properties of viscose rayon fibers produced from cotton waste, wheat stalks, red pine and bamboo and commercial viscose rayon fibers as control samples, polymerization degree, tensile strength, whiteness, brightness, yellowness values were determined and SEM, EDX, XRD and FTIR analyzes were performed. It has been determined that the viscose rayon fibers produced meet the standards and have similar properties compared to the viscose rayon fibers obtained from the market. While the optical properties improved, polymerization degree and tensile strength values decreased after sodium chlorite bleaching applied to viscose rayon fibers.
Cellulose polymers were obtained from red pine and bamboo by the kraft-potassium borohydride (KBH4) method and from wheat stalks by the soda-potassium borohydride method. Potassium borohydride added to the cooking liquor in different rates increased the cellulose yield. Cellulose yield of wheat stalks, bamboo and red pine increased by 6.2%, 7.2% and 8.8%, respectively. Almost all of the cotton waste structure consists of cellulose polymers. Viscose rayon fibers were produced from alpha cellulose polymers obtained from four different lignocellulosic raw material sources by adhering to the standards, based on the conventional fiber production principle, using wet fiber spinning method. Viscose rayon fiber yields of cotton waste, wheat stalks, red pine and bamboo were determined as 85.74%, 32.37%, 34.14% and 26.66%, respectively.