Oktay GÖNÜLTAŞ, Mahmut Ali ERMEYDAN, Zeki CANDAN

ε-KAPROLAKTON İLE MODİFİYE EDİLMİŞ PAVLONYA, KAVAK VE ÖKALİPTUS ODUNUNUN TEMEL KİMYASAL BİLEŞENLERİ VE FTIR ANALİZİ

Bu çalışmada, pavlonya, kavak ve ökaliptus odunları, hücre çeperlerine hidrofobik bir biyobozunur polimer olan poli (ε-kaprolakton) (PCL) aşılanmasıyla modifiye edilmiştir. Odunun modifikasyonu işleminin başarısı, modifikasyon için kullanılan polimerin odunun temel bileşenlerine etkin bir şekilde bağlanmasına bağlıdır. Poli (ε-kaprolakton) modifikasyonu sonrasında odunun temel bileşenlerindeki değişimler temel odun analiz yöntemleriyle incelenmiştir. Bu amaç için odunun sıcak su çözünürlüğü, klason lignini, holoselüloz, alfa selüloz ve kül içeriği belirlenmiştir. Ayrıca üç odun örneğinin modifikasyon öncesi ve sonrasında FTIR spektrumları alınmış ve örneklerdeki fonksiyonel gruplardaki değişim incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre PCL modifiye örneklerde kül miktarı, sıcak su çözünürlüğü ve holoselüloz miktarında artış meydana gelirken, lignin ve α-selüloz miktarında düşüş belirlenmiştir. FTIR spektrumlarına göre 1721 cm-1 PCL karbonil piki işlem görmemiş odun örneklerinde bulunmazken, modifiye odun örneklerinde bu pik belirlenmiştir. Bu durum örneklerdeki kimyasal modifikasyonu göstermektedir. PCL modifiye odun örneklerinde, işlem görmemiş odun örneğine göre 1595 cm-1, 1505 cm-1, 1423 cm-1, 1157 cm-1 ve 898 cm-1 pikleri örneklerdeki selüloz ve polyozlardaki değişimi ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler:

poli(ε-kaprolakton), odun, kimyasal modifikasyon, FTIR

PDF

___

[1]. Çetin, N. S., Özmen, N., Tingaut, P., Sebe, G. (2005). New transesterification reaction between acetylated wood and tetramethoxysilane: A feasibility study. European polymer journal, 41(11), 2704-2710. [2]. Kumar, S. (2007). Chemical modification of wood. Wood and Fiber Science, 26(2), 270-280. [3]. Rowell, R. M. (2006). Chemical modification of wood: A short review. Wood Material Science and Engineering, 1(1), 29-33. [4]. Li, J. Z., Furuno, T., Katoh, S., Uehara, T. (2000). Chemical modification of wood by anhydrides without solvents or catalysts. Journal of wood science, 46(3), 215-221. [5]. Ermeydan, M. A. (2016). Chemical modification of spruce wood with combination of mesyl chloride and poly (ε-caprolactone) for improvement of dimensional stability and water absorption properties. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 16(2). [6]. Shimao, M. (2001). Biodegradation of plastics. Current opinion in Biotechnology, 12(3), 242-247. [7]. Ermeydan, M. A., Cabane, E., Hass, P., Koetz, J., Burgert, I. (2014). Fully biodegradable modification of wood for improvement of dimensional stability and water absorption properties by poly (ε-caprolactone) grafting into the cell walls. Green Chemistry, 16(6), 3313-3321. [8]. Arbelaiz, A., Fernandez, B., Valea, A., Mondragon, I. (2006). Mechanical properties of short flax fibre bundle/poly (ε-caprolactone) composites: Influence of matrix modification and fibre content. Carbohydrate Polymers, 64(2), 224-232. [9]. Jayme, G. (1942). Preparation of holocellulose and cellulose with sodium chlorite. Cellul. Chem, 20, 43-49. [10]. Wise, L. E. (1946). Chlorite holocellulose, its fractionation and bearing on summative wood analysis and on studies on the hemicelluloses. Paper Trade, 122, 35-43. [11]. Balaban, M. (2002). NaClO2 delignifikasyonunda sıcaklık değişimlerinin etkisi. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 52(2), 39-50. [12]. Runkel R.O.H., Wilke K.D. (1951). Zur Kenntnis des thermoplastischen Verhaltens von Holz. II. Mittl. Holz Roh-Werkstoff, 9: 260-270. [13]. Lönnberg, H., Fogelström, L., Zhou, Q., Hult, A., Berglund, L., Malmström, E. (2011). Investigation of the graft length impact on the interfacial toughness in a cellulose/poly (ε-caprolactone) bilayer laminate. Composites Science and Technology, 71(1), 9-12. [14]. Bellani, C. F., Pollet, E., Hebraud, A., Pereira, F. V., Schlatter, G., Averous, L., Branciforti, M. C. (2016). Morphological, thermal, and mechanical properties of poly (ε‐caprolactone)/poly (ε‐caprolactone)‐grafted‐cellulose nanocrystals mats produced by electrospinning. Journal of Applied Polymer Science, 133(21). [15]. Demirgöz, D., Elvira, C., Mano, J. F., Cunha, A. M., Pişkin, E., Reis, R. L. (2000). Chemical modification of starch based biodegradable polymeric blends: effects on water uptake, degradation behaviour and mechanical properties. Polymer Degradation and Stability, 70(2), 161-170. [16]. Colom, X., Carrillo, F., Nogues, F., Garriga, P. (2003). Structural analysis of photodegraded wood by means of FTIR spectroscopy. Polymer degradation and stability, 80(3), 543-549. [17]. Pandey, K. K., Pitman, A. J. (2003). FTIR studies of the changes in wood chemistry following decay by brown-rot and white-rot fungi. International biodeterioration & biodegradation, 52(3), 151-160.