Limon Kabuğundan Elde Edilen Selüloz ve Karboksimetil Selülozun Reolojik Özellikleri

Yıl 2016, Cilt: 28 Sayı: 2, 119 - 133, 01.06.2016

Ayşegül Ayten Nurhan Arslan

Öz

Selülozun en önemli türevlerinden biri olan karboksimetil selüloz (CMC) tipik bir anyonik polisakkarittir. CMC;
kalınlaştırıcı ve topaklaştırıcı olarak deterjan, gıda, kağıt, tekstil, ilaç ve boya sanayinde yaygın olarak kullanılır.
Limon kabuğundan elde edilen selülozdan hazırlanan selüloz çözeltilerinin viskozitesine sıcaklık (20, 30, 40, 50
oC) ve konsantrasyonun (1, 2, 3, 4, 6, 8 kg/m3) birlikte etkisi incelendi. Limon kabuğundan elde edilen selülozun
viskozitesinin sıcaklık ve konsantrasyon bağımlılığı, viskoziteye sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini
tarif eden çeşitli teorik modeller kullanılarak tartışıldı. Limon kabuğu selülozunun karboksimetilasyonu ile elde
edilen karboksimetil selüloz çözeltilerinin reolojik özellikleri, farklı sıcaklıklarda (20-50oC) ve
konsantrasyonlarda (15-35 kg/m3) bir döner viskozimetre kullanılarak belirlendi. İki parametreli modeller power
law, Bingham ve Casson modelleri, karboksimetil selülozun akış davranışını tahmin etmek için kullanıldı. Power
law modelinin farklı sıcaklık ve konsantrasyonlardaki karboksimetil selüloz çözeltilerinin reolojik davranışını
belirlemede kullanılabileceği görüldü. Akışkanlık sabitinin sıcaklık ve konsantrasyon bağımlı olduğu
görülmüştür. Karboksimetil selüloz çözeltilerinin akış davranışının pseudoplastik olduğu bulunmuştur.
Karboksimetil selülozun görünür viskozitesine sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini ifade eden eşitlikler
geliştirilmiştir. Bu eşitlikler; incelenen sıcaklık ve konsantrasyon aralığında, limon kabuğundan elde edilen
karboksimetil selülozun viskozitesindeki değişimleri tahmin etmek için kullanılabilir.

Anahtar Kelimeler

Limon Kabuğu, Selüloz, Karboksimetil Selüloz, Reoloji

Rheological Properties of Cellulose and Carboxymethylcellulose from Lemon Peel

Öz

Carboxymethylcellulose (CMC), one of the most important derivatives of cellulose, is a typical anionic
polysaccharide. CMC is widely used in the detergent, food, paper, textile, pharmaceutical and paint industries as
thickener or a flocculating agent. The effects of temperature and concentration on the viscosity of cellulose from
lemon peel were examined at different temperatures (20, 30, 40, 50 oC) and concentration levels (1, 2, 3, 4, 6, 8
kg/m3). The behaviour of the concentration and temperature dependences of the viscosity of cellulose from
lemon peel are discussed in light of the various theoretical models describing the combined effects of
temperature and concentration on the viscosity. The rheological characterizations of carboxymethylcellulose
obtained by carboxylmetilation of lemon peel cellulose was studied at differents temperatures (20-50 oC) and
concentrations (15-35 kg/m3), using a rotational viscometer. The power law with two parameters, Bingham and
Casson models with two parameters plus the yield stress were used to predict the flow behaviour of
carboxymethyl cellulose. The power model provided a good estimation of the rheological behaviour of
carboxymethyl cellulose at different temperatures and concentrations. The consistency coefficient was
temperature and concentration-dependent. It was found that the flow behaviour of carboxymethyl cellulose
solutions was found to be pseudoplastic. The equations for the combined effect of temperature and concentration
on the apparent viscosity of carboxymethyl cellulose was developed. This equations obtained in this study may
be used to estimate the changes in the viscosity of carboxymethylcellulose from lemon peel in the range of
temperatures and concentrations studied.

Anahtar Kelimeler

Lemon Peel, Cellulose, Carboxymethylcellulose, Rheology