Polistiren ve polikaprolakton ile modifiye edilen ahşabın yapay dış ortam koşullarına ve mantar çürüklüğüne karşı dayanım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of articifial weathering and decay resistance properties of polystrene and polycaprolaktone methods with modicication of wood
- Tez No: 540724
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT ALİ ERMEYDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ağaç İşleri, Wood Products
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Lignoselülozik malzemelerin mikrobiyolojik bozunması doğadaki en önemli proseslerden biridir. Lignoselülozik bir malzeme olan ahşapta gelişen mikroorganizmaların aktiviteleri, ahşabın yoğunluğunu, mekanik gücünü ve estetik kalitesini olumsuz yönde etkilediği için kullanım esnasında problemler çıkartmakta ve ekonomik değerini düşürmektedir. Diğer yandan dış ortamda kullanılan ahşapta UV ışınlarının kısa sürede yüzeydeki lignini bozduğu ve ahşabın rengini griye çevirerek istenmeyen bir durum oluşturduğu bilinmektedir. Odun koruma alanında uzun zamandır kullanılan geleneksel metotlar ve emprenye maddeleri biyodegredasyonu engellemede ve ahşabın korunmasında iş görüyor olsalar dahi, bu metal bazlı kimyasalların birçoğu toksik özellikte olup, ahşaptan zaman içinde yıkanabilmektedir. Gelişen dünyamızda daha etkili, çevreye dost ve yıkanma özelliği göstermeyen kalıcı/kararlı yöntemlerin geliştirilmesine her zaman ihtiyaç duyulmaktadır. Bahsedilen bazı geleneksel ahşap emprenye maddeleri, su ve yağ bazlı olmak üzere inorganik bakır, krom, arsenik tuzları, bor türevleri, klorlü fenolikler gibi kimyasalları içermektedir. Son yıllarda özellikle çevresel kaygılar ve yıkanma problemi gibi sebeplerle geleneksel emprenye maddelerinin kullanımlarında kısıtlamalara gidilmiştir. Kimyasal modifikasyon olarak tanımlanan ve ahşap malzeme içindeki polimerlerin hidroksil gruplarıyla reaksiyonu amaçlayan alternatif odun koruma yöntemleri de son yıllarda artan bir ivmeyle hem laboratuvar çalışmalarında hem de sanayi ölçeğinde uygulanmaktadırlar. Asetilleme, furfurilasyon ve dimetilol dihidroksil etilen üre (DMDHEU) gibi kimyasal modifikasyon yöntemleri kullanılarak üretilen ahşap malzemeler günümüzde ticari öneme sahiptir. Diğer yandan yeni, daha etkili ve daha ucuz yöntemlerin geliştirilmesi ve optimizasyon çalışmaları sürmektedir. Bu çalışmada, iki farklı yöntemle kimyasal modifiye edilmiş sarıçam odunu örneklerinin yapay dış ortam koşullarına ve mantar çürüklüğüne karşı performansını araştırmak amaçlanmaktadır. Bu iki kimyasal yöntem genel hatlarıyla ladin odun örneklerinin modifikasyonu olarak bildirilmiş olup, yöntemlerin temel pirensibi hidrofobik özellikte ki stiren ve ɛ-kaprolakton monomerlerinin ahşap içinde in-situ olarak polimerleşmesi ve ahşap polimerlerine aşılanmasına dayanmaktadır. Belirtilen iki modifikasyon yöntemi literatüre ilk defa aktarılmış olmakla birlikte, hücre çeperi içine ilk defa sistematik olarak hidrofobik polimerlerin yerleştirilmesini başaran, ispatlayan ve ahşabın su alımını azaltıp (%40-55), boyutsal stabilitesini %40'lara kadar artıran yöntemlerdir. Bununla birlikte iki metotla da modifiye edilmiş örneklerin mekanik özellikleri nanoindetasyon yöntemiyle belirlenmiş, modifikasyonların mekanik özellikleri düşürmediği, elastikiyet modülünün aynı kaldığı ya da bir miktar arttığı (%10), sertlik değerlerinin ise %15'lere kadar artış gösterdiği bildirilmiştir. Bu tezde, polistiren ve polikaprolakton ile modifiye edilmiş sarıçam odun örneklerinin: laboratuvar ortamında mantar çürüklük testlerine tabi tutularak biyolojik dayanımları, UV ve suyun değişken döngülerine maruz bırakılarak gerçekleştirilen yapay dış ortam testi sonrasında rengindeki değişimler, yüzey kimyasındaki (ATR-FTIR), hidrofobikliğindeki (temas açısı ölçümü) ve morfolojisindeki (SEM) değişimler, boyutsal kararlılıkları ve su alma oranları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Biological degradation of lignocellulosic materials is one of the most important processes in nature. Growing microorganism activity in wood cause reduction of wood density, failure of mechanical strength and aesthetic quality which consequently negatively affects and lowers economic value of wood. On the other hand, it is known that UV-light sources degrade lignin on the surface of wood in a short time and wood becomes gray which is an undesirable feature. Traditional methods of wood conservatives and impreganation chemicals have long been used efficiently to protect wood from biodegradation, however many of those metal based chemicals have toxic effects and can be leached out from wood in time. In developing world, more effective, environmentally friendly and stable(unleachable) wood conservation methods are always needed. Some of the traditional wood impregnating agents are water or oil-based inorganic copper-, chromium-, arseniac-salts, boron derivatives, chlorinated chemicals, phenolics. Recently, especially environmental concerns and leaching problems cause the restriction to use conventional wood preservatives. The chemical modification of wood as an alternative wood protection method aim to react wood hydroxyl groups by the additional chemicals has growing in recent years in both laboratory studies and in industrial scale. Acetylation, furfurylation and dimethyloldihydroxylethyleneurea (DMDHEU) are chemical modification methods nowadays has commercial importance. On the other hand novel, more effective and cheaper methods and optimization of those studies are still needed. In this study, two different methods of chemical modification applied to Scotch pine to evaluate resistance to artificial weathering conditions and fungal decay. Already reported two new chemical modification methods via modification of spruce wood samples; polystyrene and polycaprolactone modification. The mentioned two modification methods were took place for the first time in the literature and indicate systematically that hydrophobic molecules and polymers can be impregnated in wood cell walls and reduce water uptake of wood (40-55%) and increased dimensional stability up to 40%. Also mechanical properties of the modified samples determined for the three methods by nanoindetation method. Modifications have no negative effect on mechanical properties, even modulus of elasticity increased (10%) for some methods, whereas the hardness also increased up to 15%. In this thesis, modified scots pine wood samples with polystyrene and polycaprolactone were exposed to fungal degradation tests in the laboratory to evaluate their durability; modified samples were also exposed to UV-light and water in an artificial weathering chamber to measure color changes of the surface, and changes in surface chemistry (ATR-FTIR), hydrophobicity (contact angle measurement), and the morphology (SEM), dimentional stability and water uptake rate were also investigated.
Benzer Tezler
- Development of biointegrated electrospun nanofibers for environmental applications
Elektrospin yöntemi ile üretilmiş nanolif yapılara biyolojik malzemelerin entegre edilerek çevresel uygulamalar için kullanılması
ÖMER FARUK SARIOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAMER UYAR
- Memeli hücrelerinin farklı substrat yüzeyler üzerine adezyonunun kuartz kristal mikrobalans sistemi ile eş-zamanlı belirlenmesi
Real-time determination of the adhesion of mammalian cells on different substrate surfaces by quartz crystal microbalance system
ŞÜKRAN ŞEKER
- Işık ile indüklenmiş elektron/enerji transfer-tersinir katılma ayrılma transfer polimerizasyonu ile akrilat esaslı çok dallı polimer sentezi
Synthesis of acrylate-based multibranched polymer via photo-induced electron/energy transfer-reversible additon-fragmentation chain transfer polymerization
ESRA ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
DOÇ. DR. MUSTAFA ÇİFTÇİ
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Sikloheksen orta zincirli polistiren veya polikaprolakton polimerlerinin karakterizasyonu ve sıcaklığa bağlı yapısal davranışlarının incelenmesi
Characterization of polystyrene or poly (?-caproloctone) with cylohexene mid-chain polymers and investigation of their temperature-dependent structural behaviors
ILGHAR ORUJALİPOOR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA İDE
PROF. DR. SEVGİ HAMAN BAYARI