(Journal of Textiles and Engineer)
http://www.tekstilvemuhendis.org.tr
Kompozit Malzeme Üretiminde Kullanılacak Bitkisel Liflerin Alkali Modifikasyonu Sonrası Morfolojik ve Kimyasal Yapılarındaki Değişimin İncelenmesi
Investigating The Effect of Alkali Modification on Morphological and Chemical Structures of Vegetable Fibers Utilizable in Composite Material Production
Yasemin SEKİ, Figen SELLİ, Korhan ŞEN, Ümit Halis ERDOĞAN
Dokuz Eylül Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Buca, İzmir,Türkiye Online Erişime Açıldığı Tarih (Available online): 31 Aralık 2017 (31 December 2017)
Bu makaleye atıf yapmak için (To cite this article):
Yasemin SEKİ, Figen SELLİ, Korhan ŞEN, Ümit Halis ERDOĞAN (2017): Kompozit Malzeme Üretiminde Kullanılacak Bitkisel Liflerin Alkali Modifikasyonu Sonrası Morfolojik ve Kimyasal Yapılarındaki Değişimin İncelenmesi
,
Tekstil ve Mühendis, 24: 108, 222-232.For online version of the article: https://doi.org/10.7216/1300759920172410801
KO
Gönde Kabul
ÖZET özellik olarak üretim modifi morfol incelen içeriği Anaht
IN CHE
ABSTR particu in orde vegeta chemic spectro determ regard surface Keywo
* Soru DOI: 1
Journal of Tex
OMPOZİ ALKA
erilme Tarihi / Tarihi / Accep
T: Yenilenebil kle polimerik kullanılabilir minde yaygın ikasyonu yapı lojik özellikl ndiğinde, alka
nde meydana tar Kelimeler:
NVESTIGA EMICAL S
TRACT: Cellu ularly for poly
er to enhance able fibers for cal compositi oscopy (FTIR mined that alka ding to the ch
e.
ords: Natural f
umlu Yazar/ C 10.7216/1300
xtiles and Engineer
İT MALZ ALİ MOD YA
/ Received: 07 pted: 01.11.20
lir ve sürdürü malzemelerd rliğini geliştirm
olarak kulla ılmış, liflerin leri ise taram
ali işlemin lif gelen değişim Doğal lifler,
ATING TH TRUCTUR
ulose based m ymers due to t the usability composite ma on of the fibe R), scanning
ali modificatio hange in fibe
fibers, compo
Corresponding 075992017241
ZEME ÜR DİFİKASY
APILARI
7.06.2017 017
ülebilir üretim de takviye ma mek amacı ile anılan bitkisel içerikleri ana malı elektron
f yüzeyinde t me bağlı olarak
kompozit mal
HE EFFECT RES OF VE
materials such their ecologic of cellulose b aterials produ ers were teste
electron micr on reduced the er chemical co
osite material,
g Author: yas 10801, www.te
RETİMİN YONU SO INDAKİ D
Dok
mi, çevre dostu ateryali olarak e yapılan çalış l liflerden ke aliz edilmiş v n mikroskobu temizleme etk k verdiği flore lzeme, yüzey
T OF ALKA EGETABL
PR
as vegetable ally friendly s based fibers as ction such as ed, and structu
roscopy (SEM e content of th omposition an
surface modif
semin.seki@de ekstilvemuhen
Cilt (Vol): 24 No SAYFA 22
NDE KUL ONRASI
DEĞİŞİM
kuz Eylül Üniv
u olması ve d k kullanımı d şmalar önem eten, kenevir ve kimyasal y u (SEM) ve kisi meydana esan rengi değ modifikasyon
KALI MOD LE FIBERS RODUCTIO
fibers draw structure, low s reinforceme flax, hemp, co tural propertie M) and fluor
he non-cellulo nd also rough
fication
deu.edu.tr ndis.org.tr
o: 108 22
LLANILA MORFO MİN İNCE
versitesi, Teks
düşük yoğunlu dikkat çekmek kazanmaktad , Hindistan c yapıları fourie floresan mi getirerek lift ğiştirdiği ve li nu
IFICATIO S UTILIZA
ON
attention to b w density and s
ent materials b oir, sisal, bana es of the fiber escence micr osic componen hened the fibe
Araştırma M
ACAK Bİ LOJİK V ELENME
stil Mühendisl
uğu gibi özell ktedir. Selüloz
ır. Bu çalışma cevizi, sisal, er dönüşümlü
ikroskop ile teki selülozik
f yüzeyini pür
ON ON MO ABLE IN C
be utilizable a sustainability.
become essent ana and jute fi rs were analy oscopy. In c nts, changed th er surface by
Tekstil v
Makalesi /
İTKİSEL VE KİMY
ESİ
Ümit H
sliği Bölümü, B
likleri nedeni z esaslı lifler a kapsamında muz ve jüt ü kızılötesi sp incelenmişti k olmayan bil rüzlendirdiği b
ORPHOLO COMPOSIT
as filler or rei . The studies w tial. In this stu fibers were trea yzed by fourie case of the an
the fluorescen creating clea
ve Mühendis
Research A
LİFLER YASAL
Yasemin S Figen S Korhan Halis ERDO
Buca, İzmir, T
ile selülozik in takviye ma a, kompozit m
liflerinin alk ektroskopisi ( r. Analiz so eşenleri azalt belirlenmiştir
GICAL AN TE MATER
inforcement m which are per udy, common ated with alka er transform i nalysis result nce color of th
aning effect o
Article RİN
SEKİ*
SELLİ n ŞEN OĞAN
Türkiye
liflerin ateryali malzeme kali ile (FTIR), onuçları ttığı, lif
.
ND RIAL
material rformed nly used ali, then infrared ts, it is e fibers on fiber
1.GİR Tekstil esaslı çevre birlikte doğayl nedeni olmak üretim ihtiyac lifler k Komp elde e lifleri kabağı en öne yanı s inorga içerdiğ yaşına selüloz kenevi lifler p yanınd grupla Bugün çevres sonucu başlan matery riski v kalınm esaslı Tablo Lif Kenev
Abaka Sisal Kenaf H.cev Jüt Kenev jüt, ka Lif ka Abaka Jüt Jüt
Journal of Tex
RİŞ
l materyali ol doğal lifler dostu üretim e her geçen la uyumluluğu i ile giyim t
üzere tekstil m ve kullanım
cı karşılamak kazandırmak iç
ozit malzeme dilen yere gö (sisal vb.) ve ı) olmak üzer emli bileşenle sıra bu lifler anik maddeler ği selüloz mi a göre değişk
z oranı yüksek ir lifleri gibi pekto selülozl da en çok lign andırılmaktadı n dünyada kar el problemler u endüstride nan bitkisel lif yali olarak ku ve gittikçe ar ması sonucu c doğal liflerin 1. Farklı işlem
vir
%
a %
%
f 6%
vizi %
vir, sisal, apok
abağı %
a
%
xtiles and Engineer
larak hayatın özellikle sür ve ekolojik k gün gittikçe u, düşük yoğu tekstilleri, ev l sektörünün m potansiyeli k hem de sek
çin araştırma e üretiminde k öre sak lifleri e meyve lifler e üç gruba ay eri, selüloz, h r pektin, yağ r ve pigment iktarı lifin el enlik gösterm k olan lifler n saf selülozun lu lifler; jüt v nin içeren lifle
ır [11].
rbondioksit em r ile ilgili fark
ve taşımacıl fler özellikle k ullanılmaktadır rtan çevresel
am, karbon v kullanımı dik parametrelerind Alkali iş
%
%2 Na2SO3,120
%5, 10, 15 NaO
%2 NaOH, oda
% NaOH, oda s s
%5 NaOH, oda s
% 0,5-18 NaO
%0-400 NaO
%0-60 NaOH, 2
%5 NaOH,
%5 NaOH, oda
%5 NaOH, oda s
her alanında rdürülebilirlik kaygıların ön önem kazanm unluğu ve anti
tekstilleri v başlıca üç al ine sahiptir.
ktöre farklı a çalışmaları ya kullanılan bitk (jüt, keten v ri (Hindistan yrılmaktadır [ hemiselüloz ve ğlı ve mumlu ler de içerme lde edildiği b mektedir. Pam normal selülo n yanında en ve sisal lifleri er ligno selülo
misyonu ve ka kındalığın ve d lık sektöründ
kompozit mal r. Petrol kayn atık sorunlar ve benzeri lifle
kkat çekmekte de yapılan alkal şlem parametre
%5 NaOH 0oC sıcaklıkta,
ile H, oda sıcaklığ
süre ile sıcaklığında, 1
ile sıcaklığında, 1, saat süre ile
sıcaklığında, 2 OH, 30oC, 30dak OH, 20oC, 2 gün 23oC ve 100 oC,
ile 30 oC, 72 saat s a sıcaklığı, 1 sa sıcaklığında, 2
kullanılan se k, biyobozunu n plana çıkma
maktadır. Bu i-korosif özell
e teknik teks lanında önem
Bu nedenle alternatif selü apılmaktadır [ kisel lifler bitk
e kenevir), ya cevizi lifleri v 9]. Bitkisel li e lignindir. B u maddeler, ektedir [10].
bitkinin türün muk lifleri gib zlu lifler; kete çok pektin i gibi saf selül ozlu lifler olar
arbon ayak iz duyarlılığın ar e tercih edil lzemelerde tak naklarının tük
ı ile karşı ka erin yerine se edir [12]. Ava li modifikasyon leri
1 saat süre ğında, 2 saat
2 saat süre 2, 3, 4 ve 5 saat süre ile kika-8saat n süre ile
, 1 saat süre süre ile aat süre ile
saat süre ile
Cilt (Vol): 24 No: 10 SAYFA 223
elüloz urluk, ası ile lifler likleri stiller mli bir hem ülozik [1-8].
kiden aprak ve lif iflerin Bunun vaks, Lifin ne ve bi saf en ve içeren lozun rak da
zi gibi rtması lmeye kviye kenme arşıya elüloz antajlı
özell hidro bitki enge bu l kısıtl özell fizik en y mod bulu kısm 1). M meyd işlem yapı çalış mod etkis
Şekil
nlarının farklı b
Daha iyi term
%5’lik NaOH Lif fibrilasyo Daha temiz
Daha p Daha D Daha pü
Yüze Daha yüksek k
term
8
liklerinin yan oksil grupları isel liflerin ko elleyerek niha liflerin dolgu lamaktadır. B liklerini geliş ksel yöntemler yaygın olarak difikasyonudur unan yağlı-mum men azaltabilm
Meydana gelen dana getirip, m aynı zama sını selüloz şmalarına gör difikasyonların
si Tablo 1’de d
l 1. (a) Ham v yapısının ş
bitkisel liflerin ö
mal stabilite, da
modifikasyond f onu ile birlikte d
mek ve daha pürüzs serbest yü Yüzey pürüzlü bir yüze a yüksek kristal Daha temiz ve d ürüzlü yüzey ve ey hidroflliği art kristalinite, dah mal bozunma sıc
nı sıra yapılar ı ve pektin, ompozit malze ai kompozitin u veya takviy Bu nedenlerde
ştirmek amac r ile modifiye
kullanılan yö r [15, 17-23]
mlu maddeler mekte ya da ta
n bu yüzey te lif yüzey pür nda liflerin i II yapısına e farklı işlem nın farklı bitki detaylandırılar
e (b) alkali ile şematik gösterim
özelliklerine etk Life etkisi aha temiz bir lif
kristalinite da en yüksek kr fibrilasyonu daha pürüzlü bi kanik özellikler üz bir lif yüzey üzey enerjisinde y hidrofilliği artı ey ve daha iyi m lin indeks, daha daha pürüzlü bi daha az su abso tışı, lif mukavem ha yüksek hidrof
caklıkları, daha
Tekstil v
rında bulunan lignin ve va emelerde polim
dayanımını a ye materyali en dolayı selü cı ile lifler e edilmektedir
öntemlerden b . Alkali işlem ri, doğal yağla tamamen gide emizleme işlem
rüzlülüğünü a içyapısına etk
değiştirmekte m parametrele
isel liflerin ba arak verilmekt
modifiye edile mi [24]
kisi
f yüzeyi ve daha
ristalinite ve mi ir lif yüzeyi, dah yi, kristalinite in
e artış tışı
mekanik özellik a pürüzlü yüzey
ir lif yüzeyi orpsiyon kapas emetinde azalma
fil lif yüzeyi, d a pürüzlü yüzey
ve Mühendis
n yüksek mik aks gibi safs mer ile bağlan azaltmakta ve olarak kulla ülozik liflerin
farklı kimya r [13-17]. Bu biri liflerin al m liflerin yüz arı, lignini ve erebilmektedir mi fibriler gör arttırmaktadır.
ki ederek se edir [24]. L erinde yapılan azı özelliklerin
edir.
n selüloz esaslı
K a yüksek
inimum lif ha düşük ndeks ve
kler y
sitesi a aha düşük
ktardaki sızlıklar nmasını e bu da anımını n yüzey asal ve amaçla lkali ile zeyinde pektini r (Şekil rünümü Alkali elüloz I Literatür n alkali ne olan
ı liflerin
Kaynak [25]
[26]
[27]
[28]
[22]
[29]
[24]
[30]
[31]
[15]
[17]
Yapıla incelem yüzey gibi ay analiz lendiğ en çok [32-34 yüzey etki et bağlan Ayrıca kuvvet [37] il lenebil labilec Flores soğuru yayma madde gerekm sahip ışınlar geri ya filtre e Bitkise kendili adland kimya boyun floresa biyom oluşum bölges sahipti zaman yayma incelen karakt Bu d üretim Hindis yapılar işlem fourier incelen tarama 2. MA Bu ça olarak geliştir
Journal of Tex
an modifikasy mek için fark
kimyası, içya ynı zamanda y edilmektedir inde taramalı k kullanılan 4]. Bu mikrosk
topografisini ttiği ve komp nmayı nasıl et
a geçirimli e t mikroskobu le de yapılan lmektedir. Li cek bir diğer m
an, bazı mad up, kendisine asıdır. Floresa enin etkisi alt mektedir. Bu ışınların etk gözün görebi ansımaktadır.
edilerek absorb el lifler içe iğinden flore dırılan bitkise sal özellikleri a ve yoğunlu an ksantofil, moleküllerinden
munda belirl sinde yüksek
ir ve 420-460 n 600 nm dalg
aktadır [42].
ndiğinde, selü erizasyonuna doğrultuda ç minde yaygın
stan cevizi v rına alkali işl
sonrası lifleri r dönüşümlü nmiş, morfolo alı elektron mi ATERYAL VE
lışma kapsam kullanılan rmek için alk
xtiles and Engineer
yon işlemlerin klı analiz meto apısı ve terma yüzey morfolo
r. Konu ile elektron mik mikroskoplar kop ile uygul nasıl değiştir pozit içerisin tkilediği ile il elektron mik (AFM) [16, 3 modifikasyon iflerin yapısın mikroskop da
delerin üzerin özgü daha u an olayının ger tında bırakılar amaçla lifler kisine bırakılı ileceği uzun d Bu ışınların g be edilmesi ge erdikleri kim esan ışık yay el liflerin bu ine ve aynı z uğuna bağlı o karoten ve n açığa çıkm leyici olup,
uyarma katsa 0 nm dalga bo
ga boyunun ü Konu ile ilg üloz esaslı l
dair çok say çalışma kap
olarak kullan ve muz lifle
lemin etkisi i in içeriği ana ü kızıl ötes ojik özellikle ikroskobu ile E METOT mında kompoz
selüloz esas ali ile modifik
nin lifin yapı otları uygulan al bozunma da
ojisi de mikros ilgili yapılan kroskobunun rdan biri oldu lanan modifik rdiği, yüzey p nde lif/polime lgili bilgi elde kroskobu (TE
36] ve polariz n işlemlerinin nda ve morfo
floresan mikro ne düşen kısa uzun dalga bo
rçekleşmesi iç rak ışığı yans r genellikle k ır. Lifler tara dalga boyuna s göze olan etk erekmektedir myasal bileşe
yarlar. Oto-fl u özelliği, li zamanda kulla olarak değişm e klorofil gi maktadır. Klo görünür s ayısı olan ab oyuna sahip ış üzerinde önem
gili yapılan liflerin flores yıda çalışmay samında ko nılan keten, k erinin morfol
incelenmiştir.
aliz edilmiş v si spektrosko eri ise floresa gözlemlenmiş
zit malzeme slı liflerin y
kasyonu yapıl
ısına olan etk nmaktadır. Li avranışı incele skobik yöntem n çalışmalar
(SEM) bu am uğu görülmek kasyon işlemle pürüzlülüğüne er arası ara y e edilebilmek EM) [35], at ze ışık mikros n etkinliği göz folojisinde ku
oskoptur [38]
a dalga boylu oylu ışınlar o çin lifin uyarı sıtmasını sağl kısa dalga bo afından soğu sahip ışınlar o kisini azaltmak
[39-40].
enler nedeni loresan olara iflerin yapısa anılan ışığın mektedir [41].
ibi farklı bi orofil, oto-flo spektrumun
sorpsiyon ban şınlar ile uyar mli ölçüde flo önceki çalışm san mikrosko ya rastlanmam ompozit mal
kenevir, jüt, ojik ve kim
Bu amaçla a ve kimyasal y opisi (FTIR) an mikroskob ştir.
üretiminde ya yüzey özellik
lmış ve sonra
Cilt (Vol): 24 No: 108 SAYFA 224
kisini iflerin endiği mlerle ince- maçla ktedir erinin nasıl yüzey ktedir.
tomik skobu zlem- ullanı-
. u ışığı
olarak ıcı bir lamak oyuna urulan olarak k için
i ile ak da al ve dalga Oto- itkisel oresan mavi ndına rıldığı oresan malar op ile mıştır.
lzeme sisal, myasal alkali yapısı ) ile bu ve
aygın klerini asında
lifler gelen Hind Üniv edilm sody Lifle NaO mod şekil sıcak Lifle kimy mod Zhan Stan Kim ağırl yıkan (w/v many sıcak sonr Pekt
% P Lifle aşam ve s sonr karış edilm 100o Hem
% H Selü çöze işlem ölçül (3) hesa
% S
% L
8
rin kimyasal y n değişim inc distan cevizi v versitesi Tek miştir. Lifleri yum hidroksit
erin modifikas OH’ın sulu çö difiye edilmişt
lde saf suda y klıkta kurumay erin analiz a yasal içeriği ü difiye edilen l
ng ve ark.’nın ndardı uygulan myasal işlem ön
lığa getirilmiş nıp kurutulmu v) EDTA (et yetik karıştır klığında işlem a tekrar 100oC tin içeriği aşağ Pektin
erin hemiselü mada pektinde
sonrasında sa a 0,5 M hi ştırıcıda kayn miştir. İşlem s
oC’de 4 sa miselüloz içeriğ Hemiselüloz üloz içeriği
eltisinde 24 sa m sonrası yık lmüştür (W3).
ve lignin aplanmıştır:
elüloz
Lignin ∗
yapısında ve m elenmiştir. Bu ve muz lifleri kstil Mühend
in modifikas Merck A.Ş.’d syon çalışmas özeltisinde o tir [17, 43-44 yıkanıp durula ya bırakılmışt aşamasında ö üzerine etkisi liflerin kimya çalışmasında nmıştır [45-46
ncesi lifler 100 ş (W0), daha uştur. Pektin i
tilen diamin rıcılı ısıtıcıda m yapılmıştır.
C’de 4 saat ku ğıdaki formüle
∗ 100 üloz içeriğin
n arındırılmış f suyla durul droklorik asi nama noktasın sonrası lifler s aat kurutulup
ği aşağıdaki fo
belirlenmek aat boyunca o kanıp durulan . İşlem sonras
(4) içerikle
∗ 100
∗ 100
Tekstil v
morfolojik öze u amaçla kete
kullanılmıştır disliği labora syon çalışma den tedarik ed sında, selüloz oda sıcaklığın 4]. İşlem sonr anmış ve sonr
tır.
öncelikle alk i incelenmiştir asal içerikleri a tarif edilen Ç 6].
0oC’de 4 saat sonra %70’li içeriğini belir tetra asetik a 30 dakika
Saf su ile du urutulup ağırlı
e (1) göre hesa
ni belirlemek ş lif numunele ulanıp kurutul it (HCl) çöz nda 60 dakik saf su ile yıkan up ağırlığı
formüle (2) gö 100
üzere %72 oda sıcaklığın anarak kurutu
sı kalan numu eri aşağıdak
ve Mühendis
elliklerinde m en, kenevir, si r. Lifler Doku atuarlarından ları için kul ilmiştir.
esaslı lifler % nda 2 saat s rası lifler tekr asında etüvde
kali işlemin r. Ham ve al inin belirlenm Çin Tekstil En
kurutularak s k etanol çöze lemek için % k asit) çözel
a süreyle ka urulanıp süzül ığı ölçülmüştü aplanmıştır:
k için bir eri asetonla yı lmuştur. Lifle zeltisi ile m ka süre ile m ndıktan sonra ölçülmüştür öre hesaplanm
2’lik sülfüri nda bekletilen ulmuş ve ağı une lignindir.
i formüllere meydana
sal, jüt, uz Eylül temin llanılan
% 3’lük süre ile rarlı bir e 105oC
liflerin lkali ile mesinde düstrisi
sabit bir eltisiyle 0,5’lik tisi ile aynama ldükten ür (W1).
(1) sonraki ıkanmış er daha manyetik muamele a etüvde (W2).
ıştır:
(2) ik asit n lifler, ırlıkları Selüloz e göre
(3)
(4)
Modif mek am aralığı Elmer Ham tarama incelen (460-4 görünt 3. BUL Ham s Ham s Tablo 3.332- 1.500- absorp gerilm titreşim aromat C-O gr
Tablo 2
-OH g C-H g C=O Lignin Krista Lignin C-O-C Halka Selülo Selülo
Journal of Tex
fikasyonun lif macı ile kızılö
nda 2 cm-1 çö 100).
ve modifiye alı elektron m nmiştir. Ayrıc 495 nm) kullan
tülenmiştir.
LGULAR selülozik lifler selülozik lifle
2’de listelen 3.347 cm-1, 1.600 cm-1, psiyon bantları me titreşimlerin
mlerini, karb tik halkalarda ruplarını, selü
2. Ham selüloz
gerilim titreşim gerilimleri
gerilimleri nin aromatik ha alin su
ndeki asetil gru C bandındaki an alı alkol gruplar ozdaki kristalin ozdaki amorf ya
*F:Ham
xtiles and Engineer
flerin fonksiy ötesi spektral özünürlükte (%
liflerin yüze mikroskobunda ca ham ve mo nılarak Olymp
rin FTIR spek rin absorpsiyo nmiştir. Ham
2.916-2.918 , 1.234-1.24
ında tespit ed ni, selüloz ve bonil gruplar a bulunan C=C
üloz halkasınd
ik liflerin absor
mleri ve hidrojen
alkalarındaki C=
upları
ntisimetrik defo rı
n yapı apı
m keten lifleri; H:
onel grupların ölçümleri 600
% absorbans)
ey morfolojis a (SEM) 100 odifiye lifler U
pus BX43 flo
ktrumları Şek on pikleri kar liflerin FTIR cm-1, 1.733 48 cm-1, 1
ilen pikler sır e hemiselüloz rı, kristalin C titreşimlerin
daki C-OH ge
rpsiyon pikleri
n bağları
=C gerilimleri
ormasyon
Ham kenevir lifle Şe
na etkisini in 0–4.000 cm-1
yapılmıştır (P
si Jeol JSM- 0 büyütme al UFBW filtre oresan mikrosk
kil 2’de verilm rşılaştırmalı o R spektrumlar cm-1, 1.636 1.026-1.032
ası ile liflerin zdaki CH2 ve suyu, lignin ni, hemiselülo erilim titreşim
[24, 50, 52-53]
Keten lifleri 3.336 2.919 1.734 - - 1.248 1.155 1.027 1.425 897
eri; S: Ham sisal ekil 2. Ham selü
Cilt (Vol): 24 No: 10 SAYFA 225
ncele- dalga Perkin
-6060 ltında küpü kopta
miştir.
olarak rında, cm-1, cm-1 –OH e CH3
ndeki zdaki mlerini
göste cm-1 ve am Ham incel [9] n (2.91 ve k yoğu görü krist (% 7 edilm karb ların aseti pikle Lign ile 1 bulu sınıf ların
n Kenev
lifler 3.335 2.918 1.727 - 1.634 1.250 1.155 1.026 1.424 897
lifleri; C: Ham H ülozik liflerin F
8
ermektedir [8 absorpsiyon morf yapıların m liflerin F
lendiğinde, ke nedeni ile -OH 19 cm-1), selü kristalin yapı unluğunun d ülmektedir [9,
talinite indeks 71) ve rami miştir [4, 8, 2
oksilik asit g nda bulunan C
il gruplarında erin yoğunluğ nindeki benzen .591-1.607 cm unan pikler di
fında yer alan nda görülmem
vir ri
H.ce lifl
5 3.3
8 2.9
7 1.7
1.6
4 -
0 1.2
5 1.1
6 1.0
4 1.4
89
Hindistan cevizi li FTIR spektruml
, 47-50]. Ayr bantlarında b na ait olmakta
FTIR spekt eten liflerinin H titreşimlerin üloz halkasınd
ıların varlığın diğer liflere 50]. Ayrıca il değerinin (%
(% 58) lifleri 24]. Hindistan gruplarında ya C=O gerilim a bulunan C-O ğunun ise dah
n halkalarını v m-1 ve 1234-1
iğer liflerden n keten ve ke
ektedir (Şekil
evizi eri
S lif
39 3.
18 2.
34 1.
03 1.
-
35 1.
62 1.
26 1.
25 1.
96 8
ifleri; J: Ham jüt ları
Tekstil v
rıca 1.419-1.4 bulunan pikler adır [51].
trumları kar n selüloz oran ni (3.336 cm-1 daki C-OH gru nı gösteren p göre dah lgili literatüre
% 80) Hindista inden daha y an cevizi lifle a da hemiselü
titreşimlerini O gerilim tit ha yüksek ol ve asetil grup 1265 cm-1 abs n farklı olarak kenevir liflerin
l 2) [49].
Sisal fleri
M li
.336 3.
.918 2.
.734 1.
.608
- 1.
.243 1.
.156 1.
.029 1.
.424 1.
898 8
lifleri; B: Ham m
ve Mühendis
425 cm-1 ve 8 r de liflerin k
rşılaştırmalı nının yüksek
1), -CH titreşi uplarını (1.02 piklerin (897 ha yüksek e göre keten li
an cevizi (%
yüksek olduğu erinde ise lign ülozdaki ester ve hemiselü treşimlerini g lduğu belirlen plarını göstere
orpsiyon bant k pektoselülo nin FTIR spe
Muz fleri
J lif
.332 3.
.919 2.
.729 1.
-
.635 1.
.246 1.
.155 1.
.031 1.
.419 1.
898 8
muz lifleri
896-898 kristalin
olarak olması imlerini 6 cm-1) 7 cm-1) olduğu flerinin 57), jüt u tespit nindeki r grup- ülozdaki gösteren nmiştir.
n sırası tlarında oz lifler ektrum-
Jüt fleri
347 917 734
- 636 240 158 030 420 898
Ham v liflerin 3-8’de olan v bantlar kenevi Keten gelmiş karbok grupla Muz l içeren
Şek
Journal of Tex
ve modifiye nin karşılaştırm e görülmekted
ve FTIR spek rı arasında gö ir ve H.ceviz
liflerinde ise ştir (Şekil 3).
ksil grupların arının kısmen
liflerinde ise maddelerin m
Şekil 3. Ham v
kil 4. Ham ve a
xtiles and Engineer
keten, kenev malı olarak FT dir. Liflerin
ktrumlarında örülen pikler zi liflerinde e ilgili pikin y
Bu duruma a nın ve hem
giderilmesin diğer liflerde miktarında be
ve alkali ile mo
alkali ile modifiy
vir, H.cevizi, TIR spektrum içerdiği C=O 1.727-1.734 alkali işlem spektrumların yoğunluğunda alkali işlem so miselülozun nin neden old
en farklı olar elirgin bir az
difiye edilen ke
ye edilen kenev
sisal, muz v mları sırası ile O gerilimlerin cm-1 absorp sonrası sisal nda kaybolmu a azalma mey onrası lifin içe içerdiği kar duğu söylenile ak karbonil g almanın olma
eten liflerinin F
vir liflerinin FT
Cilt (Vol): 24 No: 108 SAYFA 226
ve jüt Şekil ne ait psiyon l, jüt, uştur.
ydana erdiği rbonil ebilir.
grubu aması
sonu meyd lifler arası ile b gider arası ise a işlem yüze
FTIR spektrumla
TIR spektrumlar
8
ucu (Tablo 3) dana gelmem rin spektruml ındaki piklerin birlikte doğa rilmesi sonuc ında oluşan hi alkali işlem pi m ile birlik eyindeki aktif
arı (F:Ham kete
rı (H:Ham kene
) bu pikin yo miştir (Şekil
larında 3.200- n yoğunluğu a l liflerin yüz cu hidroksil idrojen bağlar ikin yoğunluğ kte yüzey
hidroksil grup
en lifleri; AF:A
evir lifleri; AH:A
Tekstil v
oğunluğunda 7). Ayrıca a -3.600 cm-1 a azalmıştır (Şek zeyinde bulu
grupları ile rı da azalmakt ğunu az da ols safsızlıkların plarını arttırab
Alkali ile modifi
Alkali ile modi
ve Mühendis
önemli bir d alkali işlem
absorpsiyon b kil 3-7). Alkal unan yağ asi
karboksil g tadır [24]. Jüt sa arttırmıştır.
nın giderilme bilmektedir.
iye keten lifleri)
ifiye kenevir lif değişim
sonrası bantları li işlem itlerinin grupları t lifinde . Alkali esi lif
)
fleri)
Journal of Tex
Şekil 5
Şekil 6. Ham
Şekil 7. Ham
xtiles and Engineer
. Ham ve alkali
m ve alkali ile m
m ve alkali ile m
i ile modifiye ed A
modifiye edilen s
modifiye edilen m
dilen Hindistan AC:Alkali ile m
sisal liflerinin F
muz liflerinin F
Cilt (Vol): 24 No: 10 SAYFA 227 n cevizi liflerini modifiye Hindis
FTIR spektruml
FTIR spektruml
8
in FTIR spektru tan cevizi lifler
ları (S:Ham sisa
ları (B:Ham mu
umları (C:Ham H ri)
al lifleri; AS:Al
uz lifleri; AB:Al
Tekstil v
Hindistan ceviz
lkali ile modifiy
Alkali ile modifiy
ve Mühendis
zi lifleri;
ye sisal lifleri)
ye muz lifleri)
Ham v SEM g görünt görünt başka yağ, bulund alkali madde lignin fibrille meyda gösterm diğer l görülm gideril [55]. S ucu uc işlem s kısmen pürüzl Şekil floresa incelen safsızl belirgi kolayc Tablo 3
Keten Kenev Jüt Hindi Muz Sisal
Journal of Tex
Şekil 8. H
ve alkali ile m görüntüleri Şe tüleri ise Şek tüleri incelen
bir deyişle hü vaks, muml duğu görülme işlem sonras elerin az da o ve pektin gib eşmenin meyd ana gelen f mektedir [17, liflerden farkl mektedir. Alka
lmesi ile lif yü Sisal liflerinin
cuna eklenme sonrası fibrille n giderilmesi
ü yüzey meyd 11’de ham ve an mikrosko ndiğinde, alk ıkların kısme in hale geldi ca anlaşılacağı 3. Ham ve alka
n vir istan cevizi
xtiles and Engineer
Ham ve alkali ile
modifiye edilen ekil 9'da, kene kil 10'da ver diğinde, lifle üzmeler halin lu maddeler ektedir. % 3'lü sı lif yüzeyin olsa giderildiğ bi bağlayıcı m dana geldiği fibrilleşme i
29, 54]. Hind ı olarak çok s ali işlem sonra
üzeyindeki çu n yapısının, ke esi şeklinde eri birbirlerine i ile lif yüze dana gelmiştir e alkali ile m op görüntüle kali işlem so en giderildiği iği tespit edi ı gibi selüloz ali ile modifiye e
Selüloz 69,8 84,2 63,5 35,0 57,0 76,0
e modifiye edile
n jüt, keten ve evir, muz ve s rilmektedir. H erin lif hücre
nde bulunduğu r gibi yüze ük sodyum hi nde bulunan ği ve fibriller
addelerin azal gözlemlenmiş ile yüzey p distan cevizi li sayıda küresel ası yüzey safs ukurların arttığ esikli kısa fib
dizildiği görü e bağlayan ba eyinde fibrille
r.
modifiye edilen eri verilmek
onrası lif yü i, lifteki fibri ilmektedir. Li esaslı lifler f edilen liflerin iç
Ham lif
z (%) D
80 20 50 00 00 00
en jüt liflerinin
e H.cevizi lifle isal liflerinin Ham liflerin e grupları hal
u ve lif yüzey ey safsızlıkla idroksit ile ya selülozik olm arası hemisel larak lif yüzey ştir. Lif yüzey pürüzlülüğü iflerinin yüzey l çukurların ol
ızlıklarının kı ğı gözlemlenm rillerin birbirl ülmektedir. A ağlayıcı madde eşme artarak
n selülozik li ktedir. Görün
üzeyinde bul iller yapının if görüntüleri floresan mikro çerik değerleri
Diğerleri(%) 30,20 15,80 36,50 65,00 43,00 24,00
Cilt (Vol): 24 No: 108 SAYFA 228 FTIR spektrum
erinin SEM SEM linde, yinde arının apılan mayan lüloz, yinde yinde artış yinde lduğu ısmen miştir lerine Alkali elerin daha iflerin ntüler lunan daha inden oskop
altın [40].
ksan lerin karak ışığın [41].
yapıd yaya selül arası gider renk 11).
alkal olma arttığ hemi olma temi hem kulla arttır etkil getir yüze (Şek
Selüloz ( 82,30 90,00 73,00 38,69 57,84 79,30
8
mları (J:Ham jüt
da kendi doğ . Oto-floresan ntofil, karoten nden açığa çık
kteri lifin kim n uyarma ene . Lifler de k da meydana abilmektedirle loz esaslı lifle ı lignin, pekt rilmesinde et klerde değişim Liflerin içer li işlem sonra ayan bileşenl ğı görülmekt iselüloz, ligni ayan bileşen zleme etkisi
lifin mukav anıldığı komp rarak kompo
emektedir [57 rdiği değişim ey topografisin kil 11) meydan
Alkali lif
(%) Di
0 0 0 9 4 0
t lifleri; AJ:Alk
ğal yapıları g n adı verilen n ve klorofil
kmaktadır. Li myasal ve ya erjisine bağlı o
imyasal işlem gelen değişi r. Çalışma ka erin selülozik tin ve hemise tkin olması m meydana ge
rik tayini son sı toplam lif k erinin oranın tedir. Alkali n, pektin, yağ nleri giderere yaratmaktadır emetini hem pozit malzem ozitin mekan 7]. Alkali işle liflerin fonk nde (Şekil 9- na gelen değiş
ğerleri (%) 17,70 10,00 27,00 61,31 42,16 20,70
Tekstil v
kali ile modifiye
gereği floresa n bu özellik
gibi farklı b ignoselülozik apısal özellikl olarak da değ me maruz kal im nedeniyle apsamında uy k olmayan bil elüloz gibi b sonucu lifler etirdiği görülm nuçları incele
kütlesi içerisin nın azaldığı,
işlem selül ğlı-mumlu ma ek ya da
r. Lifin selül de lifin takv menin arayüz nik dayanım emin liflerin ksiyonel grup -10) ve verdiğ şimler ile de d
ve Mühendis
e jüt lifleri)
an ışık yaym k, bitkilerin i itkisel biyom liflerin oto-f lerine aynı za ğişim gösterm ldıklarında ki e farklı renk ygulanan alkal eşenlerin ve f bağlayıcı mad rin yaydığı f mektedir [56]
ndiğinde (Ta nde liflerin se selüloz oranı loz esaslı li addeler gibi se miktarını az oz içeriğinde viye elemanı zeyinde bağl mını pozitif
içeriğinde m plarında (Şeki ği floresan ren desteklenmekte
maktadır içerdiği molekül-
floresan amanda mektedir imyasal kte ışık li işlem fibriller ddelerin floresan ] (Şekil ablo 3), elülozik nın ise iflerden elülozik zaltarak ki artış olarak anmayı yönde meydana il 3-8), nklerde edir.
Journal of Tex
Ş
xtiles and Engineer
Şekil 9. Ham ve
Şekil 10. Ha
e alkali ile mod
am ve alkali ile
ifiye edilen jüt,
modifiye edilen
Cilt (Vol): 24 No: 10 SAYFA 229 , keten ve Hind
n kenevir, muz
8
distan cevizi lifl
ve sisal liflerin
erinin SEM gör
nin SEM görünt
Tekstil v
rüntüleri (x1000
tüleri (x1000)
ve Mühendis
0)
4. SON Son za da öne malzem liğini gösterm takviy keten, işlemin ile bir gideril göstere fibrille ile birl ve lif incelen altında değişim lenmiş
Journal of Tex
NUÇ amanlarda doğ em kazanmas melerde dolgu
geliştirmek mektedir. Bu e lifi olarak kenevir, jüt, n etkisi incele rlikte liflerin lmiş, hemiselü
en piklerin yo er arası bağlay likte liflerin y
yüzeyi pürü nmesinde yay a lifler incelen me bağlı olara ştir.
xtiles and Engineer
ğa dostu ve sü sı ile birlikte
u veya takviye amacıyla yap u çalışmada,
yaygın olara sisal, Hindista enmiştir. Alka
selülozik olm üloz ve lignin oğunluğunda a yıcı olarak bul yüzey morfoloj üzlülüğü artm ygın olarak ndiğinde, yapı
ak farklı flore
ürdürülebilir k selüloz esaslı e materyali ol pılan çalışma kompozit ma ak kullanılan an cevizi ve m ali işlem sonuc
mayan bileşen nde bulunan k azalma meyda lunan bu mad jisinde değişim mıştır. Ayrıca
kullanılan fl larında meyda esan renkler d
kavramlarının ı liflerin kom larak kullanıla alar giderek alzeme üretim n bitkisel lifle muz liflerine a cu temizleme
nleri kısmi o karbonil grup ana gelmiştir.
delerin gideri m meydana g bitkisel yap oresan mikro ana gelen kim de yaydığı göz
Cilt (Vol): 24 No: 108 SAYFA 230
n daha mpozit abilir-
artış minde erden alkali etkisi olarak plarını Lifte ilmesi gelmiş pıların oskop myasal zlem-
Şekil
8
l 11. Ham ve a görüntüle
J
F
C
H
B
S
alkali ile modif eri
Tekstil v
fiye edilen lifle
AJ
AC
AH
AS
ve Mühendis
rin floresan mi
AF
A
ikroskop
AB
KAYN 1. Red Pro 23(
2. Fio New Rei 106 3. Sar Det (Ma Com 4. Sek
Ext Nov Eng 5. Ind
Cel Pol 6. Haa
Fah Gra 7. Rid Gib from Pol 8. Sek Boz Rei Ind 9. Bul Kom ve M 10. Lew
New 11. Sek
Kul Ün 12. Bel
Nat Pol 13. Bai Surf of A 14. Kal
Fib Com 125 15. Sev S.
Surf of J 22- 16. Bul Tre Per 315
Journal of Tex
NAKLAR ddy, N., Yang oducts for Ind (1), 22-7.
ore, V., Scalici w Natural F inforcement of 6, 77-83.
rıkanat, M., S termination o Marshmallow) F
mposite Materi ki, Y., Sarıkan traction and Pr
vel Reinforcem gineering, 44, 5 dran, S., Raj,
llulosic Fiber f lymers, 117, 39
ameem, J.A.M, hmi, I., Gibson ass Fibre/Polye dzuan, M., Maj bson, A. (2016 m Pennisetum lymer Composi ki, Y., Seki, Y
zaci, E. (2016 inforcement M dustrial Textiles
lut, Y., Erdoğ mpozit Üretimi Mühendis, 18(8 win, M. (200
wyork: CRC Pr ki, Y. (2016), D
llanım Özellikl iversitesi Fen B louadah, Z., At tural Cellulosic lymers, 134, 42 iardo, M., Fris rface Chemical Applied Polyme lia, S., Kaith, bers and Their
mposites—A R 53-1272.
ver, K., Sarikan (2012). Surfac rface Character Jute/Polyester -30.
lut, Y., Aksit, eatment of Ju rmanganate an 55-64.
xtiles and Engineer
g, Y. (2005), dustrial Applic i, T., Valenza, Fiber from f Polymer Com Seki, Y., Seve
of Properties Fibres as A Po ials, Composite
nat, M., Seve roperties of Fer
ent for Compos 517–523.
R.E. (2015), from Cissus Q 92-399.
, Abdul Majid, n, A.G. (2016), ester Composite jid, M.A., Afe 6), Characteris Purpureum St tes, Materials &
Y., Sarikanat, 6), Evaluation Material for P
s, 45(6), 1221-1 ğan, Ü.H. (201 inde Takviye M 82), 26-35.
06), Handbook ress.
Doğal Lif Takv lerinin Araştırı Bilimleri Enstitü
ti, A., Rokbi, M c Fiber from L 29-37.
soni, G., Scand Modification o er Science, 83(
B.S., Kaur, I.
Application as Review, Polyme nat, M., Seki, Y ce Treatments ristics on Jute F Composites, In
A. (2013), A ute Fiber: Po
d Sodium Perb
, Biofibers fro cations, Trends A. (2014), Ch Arundodonax mposites, Carb er, K., Durmu s of Althae otential Plant es Part B: Engin er, K., Durmu ula Communis sites Materials
Characterizatio Quadrangularis
M.S., Afendi, M , Mechanical P es, Composite S endi, M., Kana
sation of Natur tem as Potenti
& Design, 89, 8 M., Sever, K.
of Linden Fi Polymer Comp 1238.
11), Selüloz Es Materyali Olara k of Fiber Ch
kviyeli Kompozi lması, Doktora üsü, İzmir.
M. (2015), Cha Lygeum Spartu dola, M., Licc of Natural Cellu
1), 38-45.
(2009), Pretr s Reinforcing M er Engineering
Y., Erkan, G., Er of Jute Fabri Fabrics and M ndustrial Crops
Comparative otassium Dich borate Trihydra
om Agricultura s in Biotechno
haracterization L. as Pot bohydrate Poly
uşkahya, C. (2 ea Officinalis Fibre in Poly neering, 57,180- uşkahya, C. (2 (Chakshir) Fib , Composites P
on of New Na Stem, Carbohy M., Marzuki, H Properties of N Structures, 136,
fiah, S.A., Zah ral Cellulosic ial Reinforceme
39-47.
, Durmuşkahy ibre as A Pot posites, Journ
saslı Doğal L ak Kullanımı, T
hemistry, 3. B
it Liflerin Üret a Tezi, Dokuz
racterization of um L., Carbohy ciardello, A. (2 ulose Fibers, Jo
eatments of Na Material in Po g & Science,
rdogan, Ü.H., E ic: The Influen Mechanical Prop and Products,
Study on Che hromate, Pota ate, Cellulose,
Cilt (Vol): 24 No: 10 SAYFA 231 ral by
ology,
n of A tential ymers,
2014), s L.
ymeric -186.
2013), bers as Part B:
Natural ydrate H.F.A., Napier , 1-10.
hri, J., Fibre ent of ya, C.,
tential nal of
iflerin Tekstil
Baskı,
tim ve Eylül
of New ydrate 2002), ournal
Natural olymer 49(7),
Erden, nce of perties
35(1),
emical assium 20(6),
17. E E J 18. R
T U S 19. C B a a 20. N
A F C 21. K In of E 22. A E R C 23. O A M P A 24. M H A 25. I
A P S 26. C (2 F a 27. O
A F C 28. T T C C 29. S B F 3 30. B A F J 31. R
(2 C
8
Erdoğan, Ü.H., Effect of Differ ournal of Natur Rong, M.Z., Zh The Effect of F Unidirectional Science and Tec Cao, Y., Shibata Biodegradable and After Alkal and Manufactur Nam, T.H., Ogih Alkali Treatmen Fiber Reinfor Composites, Com Kaewkuk, S., Interfacial Mod of Sisal Fiber/
Engineering, 45 Andıç-Çakır, Ö Erdogan, Ü.H.
Randomly Or Composites Part Orue, A., Jaureg A. (2016), Th Mechanical Pr Poly(Lactic Ac Applied Science Mwaikambo, L Hemp, Sisal, Ju Applied Polyme
slam, M.S., Pi Alkali Fiber Tr Properties of He Science, 119(6), Cai, M., Takag 2016), Effect of Fiber-Reinforce and Manufactur Orue, A., Jaure Arbelaiz, A. (20 Fiber Propertie Composites Part Taib, R.M., Ar Treatment on th Composites Pr Crystals and Liq Saha, P., Manna B. (2010), Enha Fibers by Alkal 3182-3187.
Boynard, C.A., Aspects of Alka Fibers on the F ournal of Appli Ramadevi, P., S
2012). Effect o Cellulosic Abac
Seki, Y., Aydo ent Surface Tr ral Fibers, 13, 1 ang, M.Q., Liu Fiber Treatmen Sisal-Reinforce chnology, 61(10 a, S., Fukumoto Composites Re li Treatments, C
ing, 37(3), 423- hara, S., Tung, nt on Interfacia rced Poly(Bu mposites Part B Sutapun, W., dification and F
/Polypropylene (1), 544-549.
Ö., Sarıkanat, (2014), Physi riented Coir
t B: Engineerin gi, A., Unsuain e Effect of A roperties and
id)/Sisal Fiber e and Manufactu
.Y., Ansell MP ute, and Kapok er Science, 84, 2 ickering, K.L., reatment and F emp/Epoxy Com , 3696-3707.
i, H., Nakagait f Alkali Treatm ed Composites,
ing, 90, 589-59 egi, A., Pena-R 015), The Effec es And Sisal/Po t B: Engineerin iawan, D., Isha he Properties of repared by R quid Crystals, 6 a, S., Chowdhu ancement of Ten
li-Steam Treatm , Monteiro, S ali Treatment Flexural Proper
ied Polymer Sc Sampathkumar, of Alkali Treatm
a Fiber, Biores
Tekstil v
oğdu, G., Kutlu reatments on T 158-171.
u, Y., Yang, G.C nt on The Mec ced Epoxy Co
0), 1437-1447.
o, I. (2006),Me einforced with Composites Pa -429.
N.H., Kobayas al and Mechani utylene Succi B: Engineering, Jarukumjorn, Fiber Content o e Composites,
M., Tüfekçi, ical and Mec Fiber–Ceme ng, 61, 49-54.
n, U., Labidi, J Alkaline and S d Breakage o
r Composites, turing, 84, 186- P. (2002), Che k Fibers by A 2222–2234.
Foreman, N.J Fiber Processin mposites, Journ to, A.N., Li, Y ment on Interfa
Composites Pa 97.
Rodriguez, C., ct Of Surface M oly (Lactic Aci ng, 73, 132–138 hak, Z.A.M. (2 of Kenaf Fiber- Resin Transfer
603, 165-172.
ury, S.R., Sen, ensile Strength ment, Biosourc S.N. ve d’Alm
of Sponge Go rties of Polyest cience, 87(12),
, D., Srinivasa tment on Water sources, 7(3), 35
ve Mühendis
u, B., Akşit, A.
The Properties C., Zeng, H.M.
chanical Prope omposites, Com
echanical Prope Bagasse Fibre art A: Applied shi, S. (2011), E ical Properties nate) Biodeg 42(6), 1648-16 K. (2013), Eff on Physical Pr
Composites
, B.H., Demi hanical Prope entitious Com ., Eceiza, A., A Silane Treatm of Sisal Fibe Composites 195.
emical Modifica lkalization, Jou J. (2011), Influ ng on The Mec nal of Applied P
Y., Waterhouse cial Bonding in art A: Applied
Labidi, J., Ece Modifications O id) Interface Ad 8.
014), Effects of -Unsaturated P
Molding, M R., Roy, D., A of Lignocellulo ce Technology, meida, J.R.M.
urd (Luffa cyl ter Matrix Com 1927-1932.
a, C.V., Benneh r Absorption of 515-3524.
(2016), of Jute, (2001), erties of mposites
erties of e Before Science
Effect of of Coir gradable
656.
ffects of roperties
Part B:
rci, C., erties of mposites, Arbelaiz, ents on ers and
Part A:
ation Of urnal of
uence of chanical Polymer
e, G.I.N.
n Abaca Science
eiza, A., On Sisal dhesion,
of Alkali Polyester Molecular
Adhikari, osic Jute 101(9), (2003), lindrica) mposites, halli, B.
of Single
