Bakteriyel selüloz (Kombucha mantarı) destekli lamine ağaç malzemenin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of some physical and mechanical properties of laminated wood material reinforced with bacterial cellulose (Kombucha mushroom)
Yazar: DİĞDEM ŞAĞBAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET BUDAKÇI
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada, ağaç malzemenin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirmek amacı ile lamine ağaç malzeme üretiminde bakteriyel bir selüloz olan Kombucha mantarının kullanılabilme olanakları araştırılmıştır. Çalışmanın bir diğer amacı ise Düzce Üniversitesinin "Bölgesel Kalkınma Odaklı Misyon Farklılaşması ve İhtisaslaşması" projesi kapsamında "Çevre" alanına yönelik program dahilinde, Kombucha mantarı atıklarından doğal, organik ve yenilenebilir çevreci bir malzeme üretmektir. Bu amaçlar doğrultusunda öncelikle Kombucha mantarı 8 hafta süre ile oda sıcaklığında fermantasyon yoluyla üretilmiştir. Üretilen mantar tabakası, bünyesindeki fazla suyun atılmasını sağlamak için kurumaya bırakılmış ve 1 mm kalınlığında kurutulmuş levhalar elde edilmiştir. Daha sonra sarıçam (Pinus sylvestris L.), Doğu kayını (Fagus orientalis L.) ve Anadolu kestanesi (Castanea sativa Mill.) odunları ile üre formaldehit (UF), poliüretan (PU) ve polivinil asetat (PVAc) tutkalları kullanılarak Kombucha mantarı destekli lamine ağaç malzemeler üretilmiştir. Laminasyon sonrası örneklerin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek için yoğunluk (TS 2472), liflere paralel basınç direnci (TS 2595), yapışma direnci (TS EN 205), eğilme direnci (TS 2474), eğilmede elastikiyet modülü (TS 2478), kalınlığına şişme (TS 4084) ve su alma testleri uygulanmıştır. Ayrıca çalışmada kullanılan Kombucha mantarının özelliklerini incelemek amacıyla SEM ve TGA analizi uygulanmıştır. Araştırma sonucuna göre Kombucha mantarından elde edilen bakteriyel selülozun güçlü mekanik özelliklere sahip olduğu, ancak yapılan laminasyon işlemi sonrası ağaç malzeme ve tutkal ile yeterli bir bağ kuramadığı dolayısı ile başarılı bir yapışma gerçekleştiremediği tespit edilmiştir. Bu durum bakteriyel selüloz destekli lamine malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilemiştir.

Abstract:
In this study, the possibilities of using Kombucha mushroom, which is a bacterial cellulose, in laminated wood material production as a reinforcement material in order to improve some physical and mechanical properties of wood is researched. Another aim of the study is to produce a natural, organic and renewable environmentally friendly material from Kombucha mushroom wastes within the scope of Düzce University's "Regional Development Focused Mission Differentiation and Specialization" project and within the program for the field of "Environment". For these purposes, firstly, Kombucha mushroom was produced by fermentation at room temperature for 8 weeks. The produced pellicle was left to dry in order to remove the excess water and dried bacterial cellulose layers of 1 mm thickness were obtained.  Then, using Scotch pine (Pinus sylvestris L.), Eastern beech (Fagus orientalis L.) and Anatolian chestnut (Castanea Sativa Mill.) woods and urea formaldehyde (PU), polyurethane (PU) and polyvinyl acetate (PVAc) adhesives laminated wood materials reinforced with Kombucha mushroom is produced. To determine the physical and mechanical properties of laminated samples density (TS 2472), compression parallel to grain (TS 2595), adhesion resistance (TS EN 205), modulus of rupture (TS 2474), modulus of elasticity (TS 2478), thickness swelling ( TS 4084) and water absorption tests were applied. In addition, SEM and TGA analysis was applied to examine the properties of Kombucha mushroom used in the study. According to the results of the research, it was determined that the bacterial cellulose obtained from Kombucha mushroom has strong mechanical properties, but could not achieve a successful adhesion due to the fact that it could not establish a sufficient bond with the wood material and adhesive after the lamination process. This situation negatively affected the physical and mechanical properties of laminated wood material reinforced with bacterial cellulose.