Sanayicilerimize ücretsiz numune gönderimine başladık.
ÜRÜNÜN TEM(GEÇİRİMLİ ELEKTRON MİKROSKOBU) ALTINDAKİ GÖRÜNTÜSÜ 250.000 BÜYÜTME
Nanokristal selüloz dünyada son yıllarda giderek artan oranda araştırılan,üretilen,kullanılan bir maddedir. Kompozit, ilaç, kozmetik, kimya, malzeme, polimer, reoloji, boya gibi sektörlerde katkı maddesi olarak kullanılabilmektedir. Türkiye’de bol miktarda bulunan linter maddesinden elde edilen Nanolinter® endüstriyel simbiyoz faydasının yanı sıra; ülkemizde yerli olarak üretilen ilk nanokristalin selüloz ürünüdür.
Nanokristalin selüloz (NCC),
selülozik hammaddenin kısmi hidrolizi ile amorf kısımlarından ayrıştırılması ve
kristalin kısımlarının elde edilmesi esasına dayanarak üretilen; onlarca
nanometre kristal çapına, birkaç yüz nanometre boyunca da kristal boyutuna
sahip bir malzemedir. Aspect ratio, nanokristallerin boy/en oranını ifade eden
birimsiz bir sayıdır. Nanokristalin selüloz, üretim kaynağına bağlı olarak
değişmekle birlikte, 1-100 değerleri arasında aspect ratio’ya sahiptir. Tablo
1’de görülebileceği üzere hammaddeler nihai ürün üzerine doğrudan etki
etmektedir. Kristal boyutları fiberlerin uygulanacağı kompozitlerin mekanik
davranışlarını doğrudan etkilemektedir.
Tablo 1. Farklı kaynaklardan elde edilen NCC numunelerinin boy ve en
değerlerinin karşılaştırılması [2]
Kaynak
|
Boy [nm]
|
En [nm]
|
Bakteriyel Kaynaklar
|
100-1000
|
10-50
|
100-1000
|
5-10 x
30-50
|
|
Pamuk
|
100-150
|
5-10
|
70-170
|
7
|
|
200-300
|
8
|
|
255
|
15
|
|
150-210
|
5-11
|
|
Pamuk Linteri
|
100-200
|
10-20
|
25-320
|
6-70
|
|
300-500
|
15-30
|
|
Mikrokristalin Selüloz
|
35-265
|
3-48
|
250-270
|
23
|
|
500
|
10
|
|
Rami (Çin Keneviri)
|
150-250
|
6-8
|
50-150
|
5-10
|
|
Sisal
|
100-500
|
3-5
|
150-280
|
3,5-6,5
|
|
Tunikat
|
-
|
8,8 x
18,2
|
1160
|
16
|
|
500-1000
|
10
|
|
1000-3000
|
15-30
|
|
100-1000
|
15
|
|
1073
|
28
|
|
Valonia
|
>1000
|
10-20
|
Soft Wood
|
200-200
|
3-4
|
100-150
|
4-5
|
|
Hard Wood
|
140-150
|
4-5
|
Çalışmalarımızda, lignoselülozik
bir hammadde olan ve pamuk bitkisinden elde edilen linter ile nanokristalin selüloz üretimi
gerçekleşmiştir. Selülozik hammaddelerin sülfürik asit ile muamele edilmesi ile
nano boyutta selüloz kristallerinin izole edildiği çalışmamızdan elde edilen
kristal boyutları tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2. Farklı kaynaklardan NCC üretimi sonucunda elde edilen
numunelerin TEM analizleri üzerinden hesaplanan kristal boyutları
Linter
|
Uzun Lifli K. Hamuru
|
Kısa Lifli K. Hamuru
|
||||||
Boy [nm]
|
En [nm]
|
Boy [nm]
|
En [nm]
|
Boy [nm]
|
En [nm]
|
|||
108,43
|
2,92
|
94,72
|
12,16
|
181,25
|
31,32
|
|||
160,74
|
2,97
|
104,41
|
13,21
|
193,56
|
44,44
|
|||
174,99
|
3,11
|
127,99
|
16,71
|
224,99
|
46,02
|
|||
188,75
|
3,23
|
173,12
|
17,23
|
318,8
|
54,41
|
|||
202,3
|
3,32
|
177,74
|
20,68
|
364,34
|
55,55
|
|||
205,75
|
6
|
188,79
|
25,07
|
386,73
|
66,32
|
|||
208,12
|
6,76
|
208,74
|
430,48
|
66,66
|
||||
214,78
|
7,88
|
326,1
|
66,66
|
|||||
216,91
|
9,01
|
447,53
|
80,88
|
|||||
232,09
|
16,33
|
87,64
|
||||||
234,77
|
58,91
|
88,88
|
||||||
240,93
|
61,45
|
88,88
|
||||||
240,98
|
64,69
|
89,26
|
||||||
251,91
|
64,69
|
111,1
|
||||||
253,84
|
67,16
|
|||||||
253,93
|
71,44
|
|||||||
266,18
|
75,19
|
|||||||
269,45
|
75,73
|
|||||||
274,37
|
77,99
|
|||||||
278,84
|
||||||||
Ortalama Değerler
|
223,903
|
35,72526
|
205,46
|
17,51
|
300,0214
|
69,85857
|
||
Boy/En Değerleri
|
||||||||
En Büyük Boy/En Küçük En
|
95,49315068
|
36,80345395
|
13,74457216
|
|||||
En Küçük Boy/En Büyük En
|
1,39030645
|
7,789473684
|
1,631413141
|
|||||
En Büyük Boy/En Büyük En
|
3,575330171
|
17,85121659
|
3,874707471
|
|||||
En Küçük Boy/En Küçük En
|
37,13356164
|
7,789473684
|
5,787037037
|
|||||
Ortalama Boy/Ortalama En
|
6,267357612
|
11,73386636
|
4,29469745
|
|||||
Tablo 2’de yer alan NCC üretim
işlemi sonucunda elde edilen numunelerin TEM analizi sonucunda elde edilen
boyut değerleri tablo 1’de yer alan ilgili literatüre ait boyut değerleri ile
karşılaştırıldığında benzerlik gösterdiği ortadadır. Bu sonuçtan hareketle,
elde edilen boyut değerlerinin literatürün kabul ettiği değerlere uygunluk
gösterdiği görülmüştür.
Tablo 3. Nanokristalin selülozun mekanik özelliklerinin endüstriyel
fiberlerle karşılaştırılması [1]
Malzeme
|
Yoğunluk [g/cm3]
|
Çekme Dayanımı [GPa]
|
Kevlar 49 Fiberi
|
1,1-1,4
|
3,5
|
Karbon Fiber
|
2,5
|
3,5-4,5
|
Çelik Tel
|
7,8
|
4,1
|
Karbon Nano Tüp
|
2,1
|
11-73
|
Cam Fiber
|
2,6
|
4,8
|
Nanokristalin Selüloz
|
1,6
|
7,5-7,7
|
Nanokristalin selülozun başlıca
kullanım alanı kompozit malzemelerdir. Nanokristalin selüloz, sahip olduğu 145
GPa elastisite modülü ile çelikten daha mukavim, 7,5 GPa çekme dayanımı ile de alüminyumdan
daha esnek olmasının yanında düşük yoğunluğa sahip bir malzemedir [1]. Tablo 3’te de
görülebileceği üzere nanokristalin selüloz kevlar fiberinin yoğunluğuna yakın
olmasına karşın; mekanik mukavemet bakımından kevlar fiberinin 2 katından daha
fazla dayanım göstermektedir. Kompozitlerde yaygın kullanılan malzemelere
kıyasla hem daha hafif hem de daha mukavim olan nanokristalin selüloz, rekabet
ettiği karbon nano tüpe göre hem daha hafif hem de yenilenebilir bir
malzemedir.
Tablo 4. Nanokristalin selüloz katkılı kompozitlerin mekanik
davranışlarının karşılaştırılması [3]
Matris
|
NCC
Kaynağı ve Boyutları [Çap, Boy [nm]]
|
%NCC [Ağırlıkça %]
|
Elastisite
Modülü Artışı [%]
|
Çekme
Dayanımında Artış [%]
|
Kopma
Uzamasındaki Artış [%]
|
Polietilen
oksit
|
Bakteriyel
[11, 420]
|
0-0,4
|
139,9
|
72,3
|
-233,3
|
Poliakrilik
asit
|
Pamuk
|
0-20
|
7633,9
|
5658,6
|
-99,9
|
Polietilen
oksit
|
MCC [10,
112]
|
0-20
|
392,1
|
240,8
|
-37,5
|
Pamuk
[5-10, 40-100]
|
0-20
|
190,5
|
377,5
|
-33,5
|
|
Tunikat
[20, 2000]
|
0-15
|
98,8
|
-
|
-
|
|
Polivinil
alkol
|
Rami
[3-10, 100-250]
|
0-15
|
270,9
|
-
|
-
|
Polikaprolakton
|
Rami
[3-10, 100-250]
|
0-7,5
|
64,3
|
37,2
|
49,0
|
Polistiren
|
Kağıt
[10-20, 200]
|
0-9
|
60
|
-
|
-
|
Polimetil
metakrilat
|
Bakteriyel
[15-20, 300-8μm]
|
0-20
|
-
|
-
|
-
|
Odun
[17, 190-660]
|
0-41
|
17
|
30,2
|
-1,4
|
|
Polilaktik
asit
|
MCC [92,
124]
|
0-10
|
37
|
30,2
|
-1,4
|
EVOH
|
Bakteriyel
[30 nm çap]
|
0-8
|
-
|
-
|
-
|
Polilaktik
asit
|
Pamuk
|
0-12,5
|
-
|
161,9
|
-
|
İpek
|
Ağaç
Kabuğu [25-40, 400-500]
|
0-4
|
300,3
|
208,0
|
-55,6
|
Tablo 4’te pamuk, rami, MCC gibi
farklı kaynaklardan üretilen NCC’nin polietilen oksit, poliakrilik asit ve
polivinil alkol gibi farklı matris malzemesine farklı oranlarda ilave edilmesi
ile elde edilen mukavemet artışı gözlenmektedir. İlgili tabloda da
görülebileceği üzere NCC ilave edildiği malzemeye üstün mekanik özellikler
kazandırmaktadır.
Nanokristalin selüloz sahip olduğu
mekanik özellikler nedeni ile kompozit malzemelerde kullanılmasının yanında;
biyouyumlu, biyoçözünür ve modifikasyona uygun yapısı ile kağıt, boya, inşaat,
uzay ve havacılık malzemeleri, gıda ve ilaç katkıları gibi bir çok farklı
endüstride ileri teknolojik malzemelerde kendine kullanım alanı bulmaktadır.
1. Peresin, M.S., A mini-review on properties of nanocrystalline cellulose and its
potential applications. Revista Investigaciones Aplicadas, 2013. 7(2): p. 58-73.
2. Habibi, Y., L.A.
Lucia, and O.J. Rojas, Cellulose
nanocrystals: chemistry, self-assembly, and applications. Chemical reviews,
2010. 110(6): p. 3479-3500.
3. Zhou, C. and Q.
Wu, Recent development in applications of
cellulose nanocrystals for advanced polymer-based nanocomposites by novel
fabrication strategies. 2012: INTECH Open Access Publisher.
Hakkımızda,
Fikri sınai mülkiyet hakları bildirimi
Nanolinter® ürünümüzün üretim metodu, 04.02.2016 tarihinde EPO(Avrupa Patent Ofisi) ‘ne başvuru yapılarak koruma altına alınmıştır. (Hukuki koruma 38 ülkeyi kapsar.) İşbu internet sitesindeki ürün TEM görüntüleri ve yazılar kanunen site sahibine aittir. Her ne sebeple olursa olsun kopyalanması, başka yerde yayınlanması gibi durumlar kanun mucibince suç teşkil eder.
İleri teknoloji ürün geliştirme maksadıyla, Yıldız Teknik Üniversitesi Kimya Metalürji Fakültesi danışmanlığı ile geliştirilen linter esaslı, nano boyutlu bir ürün olan nanolinter® için patent başvurusu yapılmış olup endüstriden gelecek taleplere göre üretim fizibilitesine başlanacaktır.
Fikri sınai mülkiyet hakları bildirimi
Nanolinter® ürünümüzün üretim metodu, 04.02.2016 tarihinde EPO(Avrupa Patent Ofisi) ‘ne başvuru yapılarak koruma altına alınmıştır. (Hukuki koruma 38 ülkeyi kapsar.) İşbu internet sitesindeki ürün TEM görüntüleri ve yazılar kanunen site sahibine aittir. Her ne sebeple olursa olsun kopyalanması, başka yerde yayınlanması gibi durumlar kanun mucibince suç teşkil eder.
Detaylı bilgi için : info@nanolinter.com
