Sülfat Reçinesinin (Tall Oil) Selüloz Asetat Esaslı Malzemelerde Doğal Plastikleştirici Olarak Kullanımı
Utilization of Tall Oil as a Natural Plasticizer in Cellulose Acetate Based Materials
Yazar: Angın, Naile; Ertaş, Murat
Dergi: Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Vol. 27 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Forestry Biomass and Bioproducts ; Orman Biyokütlesi ve Biyoürünleri ; Selüloz asetat,Odun dışı orman ürünleri,Sülfat reçinesi,Biyobazlı plastikleştirici ; Cellulose aceate,Non-wood forest products,Tall-oil,Bio-based plasticizer

Biyobazlı ve çevre dostu ürünlere yönelik artan farkındalık, malzeme biliminde bütüncül sürdürülebilir yaklaşımların önemini ön plana çıkarmaktadır. Bu çalışmanın amacı, katma değerli bir odun dışı orman ürünü olan sülfat reçinesinin (tall oil) selüloz asetattan (SA) üretilmiş film malzemelerde doğal bir plastikleştirici olarak kullanılabilirliğini incelemektir. Farklı sülfat reçinesi katkı oranları (kütlece %10, %15, %20) ile üretilen filmler, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), mekanik analiz, termal gravimetrik analiz (TGA) ve renk analizi ile değerlendirilmiştir. FTIR bulguları, SA ve sülfat reçinesinin karakteristik fonksiyonel gruplarını doğrulamış ve sülfat reçinesi ve polimer matrisi arasındaki olası sinerjik etkileşimi vurgulamıştır. Yapıya kütlece %10 ve %15 sülfat reçinesi katkısıyla birlikte örneklerinin kopma uzama değerinin %11.46’dan %29.94’e kadar yükseldiği ve saf SA’ya göre yaklaşık iki kat arttığı gözlemlenmiştir. Termal analiz sonuçları, sülfat reçinesinin içerdiği yağ asitleri nedeniyle başlangıç bozunma sıcaklığını yaklaşık 20 °C düşürmesine rağmen, filmlerin nihai bozunma sıcaklığı üzerinde herhangi bir olumsuz etkisinin olmadığını göstermiştir. Katkı oranının artmasıyla örneklerin ΔE değerleri 10.05 ile 43,86 arasında belirgin bir şekilde artarak sarı bir renk almıştır, ancak %20’nin altındaki katkı oranlarında filmlerin hâlâ açık renk ve şeffaflığını koruduğu gözlemlenmiştir. Bu bulgular, sülfat reçinesinin çevre dostu ve sürdürülebilir bir plastikleştirici ajan olarak, endüstriyel uygulamalarda hem performans hem de çevresel fayda sağlayabileceğini göstermektedir.

The growing popularity of bio-based and environmentally friendly products emphasises the importance of a holistic, sustainable approach to materials science. This study aims to investigate the feasibility of using tall oil, a valuable by-product of the forestry industry, as a natural plasticiser in cellulose acetate (SA) materials. Films produced with different tall oil additive ratios (wt. 10%, 15%, 20%) were evaluated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), mechanical analysis, Thermal Gravimetric Analysis (TGA), and color analysis. FTIR findings confirmed the characteristic functional groups of SA and tall oil and highlighted the potential synergistic interaction between tall oil and the polymer matrix. It was observed that the elongation at break of the samples with 10% and 15% by weight tall oil addition to the structure increased from 11.46% to 29.94% (approximately two times compared to pure SA). Thermal analysis results showed that although the tall oil lowered the initial decomposition temperature by approximately 20°C due to the fatty acids it contains, the films had no adverse effect on the final decomposition temperature. As the additive ratio increased, the ΔE values of the samples increased significantly (from 10.05 to 43.86) and they turned yellow. However, it was observed that the films still retained their light colour and transparency at contribution ratios below 20%. These results demonstrate that, as an environmentally friendly and sustainable plasticising agent, tall oil can deliver performance and environmental benefits in industrial applications.