TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI (LİSE-3 [ÇALIŞTAY 2013]) KİMYA PROJE RAPORU GRUPBURNEV

Transkript

1 TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI (LİSE-3 [ÇALIŞTAY 2013]) KİMYA PROJE RAPORU GRUPBURNEV

2 PROJE ADI Meşe Palamutundan(Quercus Ithaburensis ) Doğal Yapıştırıcı Üretimi Ve Performans Testlerinin Farklı Malzemelerde İncelenmesi

3 PROJE EKİBİ Berrak Başbuğ Arzu Alemdar PROJE DANIŞMANLARI Doç. Dr. Osman DAYAN Doç. Dr. Faruk YILMAZ

4 PROJENİN AMACI: Bu projenin amacı; Meşe palamutundan doğal yapıştırıcı üretilmesi Hazırlanan yapıştırıcının performans testlerinin farklı malzemelerde araştırılması

5 Meşe Palamudu (ya da kısaca Palamut), Türkiye'de özellikle Ege Bölgesinde yetişen m boya ulaşabilen meşe ağacının meyve, kadeh ve tırnak bölümlerinden oluşan oval ve sert bir meyvedir

6 Pelidin tatlıları olmakla birlikte genellikle acıdır ve hayvan yemi olarak kullanılır. Alakabak kuşu ve sincap, tavşan gibi kemirgen yabanıl hayvanların en önemli besin kaynağıdır. 30 kadar çeşidi bulunan palamut ağustos eylül aylarında toplanıp kurutularak çeşitli amaçlarla kullanılır. Tıbbi alanda damar büzüştürücü, ishal önleyici,mikrop öldürücü gibi çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır. Türkiye den yurtdışına palamut satışı yapılmaktadır.

7 Meşe palamudu, yapısında tanin maddesi ihtiva ettiğinden, deri üretiminde oldukça önemli bir maddedir. Deri proteini, bakteri faaliyetlerine oldukça açıktır. Bakteri faaliyetlerini engellemek, deriyi bozulmadan, kokuşmadan ve çürümeden muhafaza etmek ayrıca deriye esnek bir yapı kazandırmak için meşe palamudunun yapısında bulunan kimyasal madde tanin kullanılır.

8 Tanenler hidrolize ve kondense tanenler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Hidrolize tanenler sıcak suda asit veya baz katalizörlüğünde hidroliz olurlar. Kondense tanenler ise kızıl kahve renklidir ve ısı karşısında kuvvetli asitlerle yada bazı yükseltgeyici maddelerle flobafen adı verilen çamurumsu koyu kırmızı renkli çözünmez bileşikler oluşturur.

9 Fenol formaldehit reçinesi sentetik tanen sınıfına girmektedir. Palamutun yapısında değişik bölümlerinde ve türlerinde değişmekle birlikte yaklaşık %30 oranında tanen bulunmaktadır ve doğal ph değeri 3,6 civarındadır.tanin meşe palamudundan ekstrakte edilir ve deriyi tabaklama işleminde sepi maddesi (Valeks) olarak kullanılır.palamutun yapısındaki tanen maddesiyle elde edilen doğal yapıştırıcı formaldehitin kereste üzerindeki negatif etkilerine alternatif olarak düşünülmüştür.bu doğal ürüne bir miktar PVAc ilave edilerek etkisinin artması sağlanmış ayrıca bu karışım sentetik yapıştırıcılara göre daha az uçucu organik madde salınımına olanak sağlamıştır

10 Palamutun etken maddeleri gallik,tanen,gallikasit,ellagikasit,nişasta ve şekerdir.

11

12 Ayrıca tanenler fenol formaldehit reçinelerinde fenollerin yerine geçebilecek maddeler olarak düşünülmektedir Böylece tamamen biyolojik kökenli sunta yapılması mümkün olabilir. Bu çalışmada da hem tanen yapıştırıcısının etkinliği kağıt ve suntada denenmiş hem de farklı malzemelerde etkin olup olmadığı araştırılmıştır.

13 MATERYAL VE YÖNTEM Öğütülüp toz haline getirilen meşe palamutu 90 C sıcak su ve NaOH çözeltisi ile karıştırılıp yapıştırıcı kıvamına gelene kadar ısıtıldı ve 100x30x1 mm boyutlarındaki kağıt,kumaş, metal ve plastiğe uygulandı. Oluşturulan yapıştırıcının mekanik özellikleri nitel olarak gözlendi. Bunun için bir yay düzeneğinin uzama miktarı esas alındı. Elde edilen doğal yapıştırıcının etkinliği ticari ve sentetik bir yapıştırıcı ile kıyaslandı

14 Meşe palamutu Havan NaOH çözeltisi Etil alkol çözeltisi Trietilamin çözeltisi Beher Piset Deiyonize su İspirto ocağı Cam baget 100x30x1 mm boyutlarında 10 ar adet uçları yaya takılabilecek şekilde delinmiş kağıt, plastik, metal ve tahta parçaları 2 adet küçük,2 adet orta ve 2 adet büyük boy metal kıskaç 4 adet ucu çengelli yay Ticari ahşap tutkalı Metre

15 Hazırlanan yapıştırıcının H 2 O 2 eklenmeden önce ve sonra görünümü

16

17

18 Elde edilen yapıştırıcı kağıt,metal,tahta,cam ve plastik parçalarının tutturulmasında kullanıldı ve kuruduktan sonra etkinliği değerlendirildi. Bunun için malzemelerin uçlarına delikler açılarak bu deliklerden esnek yaya bağlandılar ve esnek yaylar iki uçtan tutularak malzeme birbirinden kopana kadar iki tarafa çekildiler. Yayların uzama miktarı birbirine yapıştırılan malzemelerin ne kadar iyi yapıştığının dolayısıyla dayanıklılığının ölçüsü olarak kullanıldı.

19

20 Genel olarak yapıştırıcı 1 saat içinde kurumakla beraber kağıt ürünleri daha hızlı kurudular. Doğal yapıştırıcı ve sentetik ürün kullanılarak yapıştırılan madde türleri ve yapışma durumları aşağıdaki tablo 1 de verilmiştir.

21 Tablo 1: Doğal Yapıştırıcının Farklı Malzemelerdeki Performans Sonuçları doğal yapıştırıcı kağıt plastik alüm.folyo sunta kumaş köpük kağıt plastik X X X alüm.folyo X X sunta X kumaş X köpük X

22 Tablo 2: Sentetik Yapıştırıcının Farklı Malzemelerdeki Performans Sonuçları sentetik yapıştırıcı kağıt plastik alüm.folyo sunta kumaş köpük kağıt plastik alüm.folyo sunta kumaş köpük

23

24 Kağıt-kağıt Kağıt-plastik Kağıt-sunta Kağıt-kumaş Kağıt-köpük Plastik-plastik Plastik-metal Plastik-odun Plastik-kumaş Plastik-köpük Metal-metal Metal-odun Metal-kumaş Metal-köpük Sunta-sunta Sunta-kumaş Sunta-köpük Kumaş-kumaş Kumaş-köpük Kumaş-plastik Kumaş-sunta Yayın Uzama Miktarı (cm) Palamut esaslı yapıştırıcı Ticari yapıştırıcı 0 Malzeme Türü

25 Sonuç olarak; doğal palamut yapıştırıcısıyla elde edilen sonuçlar ticari yapıştırıcıyla yarışabilecek durumdadır. Genel olarak her iki tür yapıştırıcı benzer sonuçlar vermiştir.elde edilen doğal yapıştırıcının en iyi kağıt ve kağıt ürünleriyle sonuç verdiği anlaşılmıştır. Dolayısıyla bu yapıştırıcı alternatif bir kağıt yapıştırıcısı olarak kullanılabilir. Yapıştırılan bileşenlerden birinin kağıt ve kağıt ürünleri olduğu durumlarda ise orta düzeyde performansa sahiptir. Kumaş yapıştırılmasında her iki yapıştırıcı orta düzeyde etkilidir. Yapay deri her iki yapıştırıcı ile de iyi sonuç vermemiştir. Ancak gerçek deri, palamut bazlı yapıştırıcı ile iyi sonuç verebilir çünkü tanenlerin deri proteinleri ile birleşme ve derideki boşlukları doldurma özelliği vardır ve deri yüzeyinde hidrofobik bir yüzey oluşturacağından deriyi yapıştırabilir

26 Metal plakaları yapıştırmaya uygun olmadığı gözlenirken alüminyum folyo parçalarını oldukça iyi biçimde yapıştırmıştır. Denenen iki plastik türevinden biri yapıştırıcıda iyi performans göstermezken doğal yapıştırıcımız streç film tarzı diğer plastiği gayet dayanıklı bir biçimde yapıştırdı. Buradan hareketle palamut yapıştırıcının farklı plastik türlerinde farklı performans gösterebileceği düşünülmektedir. Aynı genelleme metal türleri ve farklı incelikte metaller için de düşünülebilir.

27 KAYNAKÇA wikipedia.org/wiki/tanin Modifiye edilmiş meşe palamudu posası ile Pb(II), Zn(II) ve Cd(II) iyonlarının adsorpsiyonu [Adsorption of Pb(II), Zn(II) andcd(ii) ions on modifiedacornwaste],sakarya Ünv. Yüksek Lisans Tezi Chemical and Physical Properties of Selected Acorns Journal of FoodScienceVolume 36, Issue 4, pages , May 1971 Tannin-based adhesives: new theoretical aspects A. Pizzi, NationalTimberResResearchInstitute,CouncilforScientificandIndustrialResearch,Republic of South Africa. Li, Jingge; Maplesden, Frances (1998). "Commercial production of tannins from radiatapine bark For wood adhesives" IPENZ Transactions25 (1/EMCh). Environment-friendlyadhesivesforsurfacebonding of wood-basedflooringusingnaturaltannintoreduce formaldehydeand TVOC emission, Sumin Kim Department of Architecture, College of Engineering, SoongsilUniversity, Seoul , Republic of Korea

28 TEŞEKKÜR Çalıştay koordinatörü: Prof. Dr. Mehmet AY a sunuları ve çalışmalarıyla bizleri aydınlatan danışmanlarımız: Doç. Dr. Faruk Yılmaz, Doç. Dr. Osman Dayan, Teknisyen Selin Demirmen e, tüm çalıştay ekibine ve Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi ne teşekkür ederiz