Juncus compressus’ un Saplarından İlk Kez Doğal Selüloz Lif İzolasyonu ve Karakterizasyonu
Öz
Bu çalışmada Türkiye ve dünya sulak alanlarında geniş yayılış alanına sahip Juncus compressus türünün saplarına asit/alkali uygulaması yapılarak ilk kez selüloz izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen doğal selüloz liflerinin polimer kompozitler için potansiyel olma durumu gözden geçirilmiştir. Bu doğrultuda selüloz liflerinin kimyasal, fiziksel ve morfolojik özellikleri FT-IR, TGA, XRD, SEM, elemental analiz (EA) yapılarak belirlenmiştir. J. compressus liflerinin % 43.51 selüloz içeriğine sahip olduğu bulunmuştur. Termogravimetrik analiz sonuçları selüloz liflerinin termal bozunmasının üç aşamada gerçekleştiğini ortaya koymuş ve 337.5°C’ de selülozun bozunma sıcaklığını ortaya çıkarmıştır. XRD sonuçları iki ana piki göstermiş, kristallik indeksi (Crl) 27.2 olarak hesaplanmıştır. Liflerin yüzeyinin pürüzlü olduğu görülmüştür. Bu çalışmanın sonuçları J. compressus selüloz liflerinin farklı Juncus türleri ile fiziksel, kimyasal ve morfolojik olarak benzer özelliklere sahip olduğunu ve potansiyel uygulamalar için biyokompozit malzemeler geliştirilmesi için uygun olabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler
selülozik lif, alkali ön işlem, doğal lif, XRD
Teşekkür
Bu çalışma Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü öğrencisi Harun METİN’in Doktora Tezinin bir kısmından yararlanılarak hazırlanmıştır.
Kaynakça
- Bizim Bitkiler (2022). http://www.bizimbitkiler.org.tr/v3/demo/details.php?id=8105&t=1. Erişim tarihi: 10 Haziran 2022.
- Candiotti S, Mantari J L, Flores C E, Charca S (2020). Assessment of the mechanical properties of peruvian Stipa Obtusa fibers for their use as reinforcement in composite materials. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 135(May), 105950. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2020.105950
- Ceylan Z, Taşar Ş, Kaya F, Özer A (2020). Farklı Biyokütle Atıklarının Alkali Ön İşlem Etkinliklerinin İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8, 2296–2312. https://doi.org/10.29130/dubited.702096
- El Ghali A, Marzoug I Ben, Baouab M H V, Roudesli M S (2012). Separation and characterization of new cellulosic fibres from the Juncus acutus L plant. BioResources, 7(2), 2002–2018. https://doi.org/10.15376/biores.7.2.2002-2018
- Ganapathy T, Sathiskumar R, Senthamaraikannan P, Saravanakumar S S, Khan A (2019). Characterization of raw and alkali treated new natural cellulosic fibres extracted from the aerial roots of banyan tree. International Journal of Biological Macromolecules, 138, 573–581. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.07.136
- Indran S, Edwin Raj R, Sreenivasan V S (2014). Characterization of new natural cellulosic fiber from Cissus quadrangularis root. Carbohydrate Polymers, 110, 423–429. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.04.051
- Khan A, Raghunathan V, Singaravelu D L, Sanjay M R, Siengchin S, Jawaid M, Alamry K A, Asiri A M (2022). Extraction and Characterization of Cellulose Fibers from the Stem of Momordica Charantia. Journal of Natural Fibers, 19(6), 2232–2242. https://doi.org/10.1080/15440478.2020.1807442
- Kumar A, Negi Y S, Bhardwaj N K, Choudhary V (2012). Synthesis and characterization of methylcellulose/PVA based porous composite. Carbohydrate Polymers, 88(4), 1364–1372. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.02.019
- Li W, Wu Q, Zhao X, Huang Z, Cao J, Li J, Liu S (2014). Enhanced thermal and mechanical properties of PVA composites formed with filamentous nanocellulose fibrils. Carbohydrate Polymers, 113, 403–410. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.07.031
- López-Linares J C, García-Cubero M T, Lucas S, Coca M (2020). Integral valorization of cellulosic and hemicellulosic sugars for biobutanol production: ABE fermentation of the whole slurry from microwave pretreated brewer’s spent grain. Biomass and Bioenergy, 135(October 2019). https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105524