Organik ve inorganik katkı malzemeleriyle lignoselülozik fiberlerin modifikasyonu ve ilgili ürünlerin özelliklerinin iyileştirilmesi
Modification of lignocellulosic fibers with organic and inorganic additives and improvement of the properties of related products
Yazar: AHMET GENÇER
Danışman: PROF. DR. ERTUĞRUL ARPAÇ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Lignoselülozik malzemeler günümüzde en önemli sürdürülebilir hammadde kaynaklarından biri olarak önümüze çıkmaktadır. Lignoselülozik materyallerin her biri çok geniş yelpazede kendine has karakteristiğe sahip olsa da, doğal ve hoş görünüm, dokunulduğunda sıcak his verme, hafif olmalarına karşın işlemeye ve şekillendirmeye elverişli olacak kadar güçlü olma, düşük termal genleşme ve ısı ve elektrik yalıtımı sağlama gibi çeşitli ortak özellikler sergilemektedirler. Lignoselülozik fiberlerin sahip olduğu kuvvet/ağırlık oranı da mevcut çoğu fiber malzemeden daha yüksektir. Bütün bu özellikleri sayesinde endüstride birçok kullanım alanına sahip olsalar da nihai ürün açısından kritik dezavantajlara da sahiptirler. Bu malzemelerin pozitif yönlerini alarak yüksek performans sergileyecek ve belirtilen dezavantajlarını mümkün olduğunca elimine edecek, yeni ve katma değeri yüksek ürünlerin geliştirilmesi sektörün ana noktalarından biri haline gelmiştir.
Tez çalışması kapsamında, lignoselülozik fiber bazlı orta yoğunluklu fiberlevha ürünleri için belirtilen dezavantajların etkisini indirgemeye yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir: a) mekanik etmenler karşısında kolay parçalanma ve çok küçük boyutta toz partikülleri oluşturma eğiliminin, fiberlerin kimyasal yüzey modifikasyonları yapılması vasıtasıyla minimuma indirgenmesi; b) lignoselülozik fiberlerin doğası gereği higroskopik davranış göstermesi ile levhaların su ve nem absorbe etme eğilimi parafinik emülsiyonlarla belirli sınırlar içerisinde kontrol edilse de çeşitli katkı malzemeleri ile su/nem direncinin arttırılması; c) lignoselülozik fiberlerin bağlanmasını ve mukavemetini sağlamak için kullanılan sentetik reçinelerden gelen serbest formaldehit emisyonunun derecesini indirgenmesi.

Abstract:
Lignocellulosic materials stand out as one of the most important sustainable raw material sources. Although each lignocellulosic material has a very specific characteristic distributed in a very wide range, they have some similar properties such as natural and pleasant appearance, warm feeling, strong structure to withstand different processes, low thermal expansion, thermal and electrical insulation. The fiber strength to the fiber weight ratio of the lignocellulosic materials is also higher than most fibrous material. They have many uses as raw materials in industrial applications thanks to all these features yet they have some very crucial disadvantages in terms of the final product. It has become one of the focus points of the sector to develop new and high-value-added products by enhancing these positive aspects of these lignocellulosic materials and by eliminating these disadvantages as much as possible.
The main focuses of the current thesis study can be stated as: a) to reduce the dust formation of the products and to eliminate airborne dust particles as much as possible by surface modification of the lignocellulosic fiber raw materials; b) to enhance the water/moisture resistance of the products by adding inorganic filler materials with hydrophobic characteristics; c) to reduce the free-formaldehyde emission from the formaldehyde-based synthetic resins that are used to bind the lignocellulosic fibers and improve mechanical properties of the final product.