Atık muz kabuğu, biber sapı ve kızılçam odun unu kullanılarak biyoplastik kompozit üretimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, çeşitli biyokütle atıklarının ahşap esaslı kompozit yapı malzeme üretimine doğrudan kazanımlarının sağlanmasıdır. Böylelikle mobilya sektörünün milli kaynaklarımız olan ormanlarımız üzerindeki yükün azaltılması amaçlanmıştır. Ek olarak masif ürünler yerine alternatifleri olan ahşap esaslı kompozit türlerinin zenginleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla; muz kabuğu başta olmak üzere, gliserin, mısır nişastası, biber sapı (100 mesh) ve kızılçam odun unu (60 mesh) kullanılarak hazırlanan 16 farklı biyoplastik numunesi üretilmiştir. Daha sonra, hazırlanan bu örneklerin asidik ve bazik ortamdaki çözünmeleri incelenmiştir ve ASTM D 792 standartlarına uygun olarak yoğunluk değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; asidik ortamdaki en düşük ve en yüksek çözünme değerleri % 6.7 ve % 61.9 olup sırasıyla G14O8 ve G7O2 numunelerine aittir. Bazik ortamda ise sırasıyla, % 14.3 ile G7O8 ve % 35.7 çözünme değeri ile G7B1 numunesi belirlenmiştir. Üretilen biyoplastik kompozitler arasında yoğunluğu en yüksek olan 2.29 g/cm3 değeri ile G7O8 numunesi, en düşük ise 1.03 g/cm3 ile G7B7 ve G14B7 numunelerinin olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Muz kabuğu,Kızılçam,Biber sapı,Biyoplastik

Production of wood-based eco-friendly bioplastic composites using waste banana peel, pepper stalk and red pine wood flour

Abstract

The aim of this study is to provide the direct recovery of various biomass wastes to the production of wood based composite materials. Thus, it is aimed to reduce the burden on our forests, which are the national resources of the furniture sector. In addition, it is aimed to enrich wood-based composite types with alternatives instead of massive products. For this purpose; 16 different bioplastic specimens were produced using banana peel, glycerin, corn starch, pepper stalk (100 mesh) and pine wood flour (60 mesh). Then, the dissolution of these samples in acidic and basic medium were examined and density values were determined in accordance with ASTM D 792 standards. According to the results obtained; The lowest and highest dissolution values in the acidic medium were 6.7% and 61.9%, respectively, belonging to G14O8 and G7O2 samples. In the basic medium, respectively, G7O8 with 14.3 % and G7B1 sample with 35.7% dissolution value were determined. Among the produced bioplastic composites, G7O8 sample had the highest density of 2.29 g/cm3 and G7B7 and G14B7 samples had the lowest value of 1.03 g/cm3.

Keywords

• Banana peel,Red pine,Pepper stem,Bioplastic

References

1. ASTM D 792, 2004. Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement, ASTM International, West Conshohocken, PA.
2. Astuiti, P., Erprihana, A.A., 2014. Antimicrobial edible film from banana peels as food packaging. American Journal of Oil and Chemical Technologies, 2.2, 65-70.
3. Agustin, M.B., Ahmmad, B., Alonzo, S.M.M., Patriana, F.M., 2014. Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 33, 2205-2213.
4. Bilgin, S., Ertekin, C., Kürklü, A., 2014. Alternatif yakıt olarak sera bitki atığı briketlerinin yakılması ve baca gazı emisyon değerlerinin belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 26 1, 11-17.
5. Bof, M.J., Bordagaray, V.C., Locaso, D.E., García, M.J., 2015. Chitosan molecular weight effect on starch-composite film properties. Food Hydrocoll, 51: 281-294.
6. Gontard, N., Guilbert, S., Cuq, J.L., 1992. Edible wheat gluten films: influence of the main process variables on film properties using response surface methodology. Journal of Food Science, 57, 190–195.
7. Guntekin, E.,Uner, B., Sahin, H.T., Karakus, B., 2008. Pepper stalks (Capsicum annuum) as raw material for particleboard Manufacturing. Journal of Applied Sciences, 8(12): 2333-2336.
8. Pan, D.D., Jane, J.L., 2000. Internal structure of normal maize star-ch granules revealed by chemical surface gelatinization. Biomacromolecules, 1: 126–132.

9. Šprajcar, M., Horvat, P., Kržan, A., 2012. Biopolymers and Bioplastics: Plastics Aligned with Nature: National Institute of Chemistry.
10. Soltani, M., Alimardani, R., Omid, M., 2010. Prediction of banana quality during ripening stage using capacitance sensing system. Australian Journal of Crop Science, 46, 443-447.
11. Özdemir, F., Ramazanoğlu, D., 2019. Farklı biyokütlelerden elde edilen nişasta ile akıllı biyoplastik malzeme ve odun biyoplastik kompozit üretimi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 21(2): 377-385.
12. Özdemir, F., Ramazanoğlu, D., 2018. Nişasta esaslı dilatant sıvıların akıllı darbe absorban malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. 3. Uluslararası Akdeniz Bilim ve Mühendislik Kongresi, 24-26 Ekim 2018, Çukurova Üniversitesi, Kongre Merkezi, Adana,Türkiye, 1054.
13. Qin, Y., Yang, J., Xue, J., 2015. Characterization of antimicrobial poly (lactic acid)/poly (trimethylene carbonate) films with cinnamaldehyde. Journal of Materials Science, 50, 1150-1158.
14. Whistler, R.L., BeMiller, J.N.,1996. Starch carbohydrate chemistry for food scientists. St. Paul, MN: Eagan Press, USA, 117–151.