Yerli Kaynaklardan Elde Edilmiş Kolofandan Türev Ürünler Elde Edilmesi


Gürel A.(Yürütücü), Bildik Dal A. E., Ermiş S.

Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2020 - 2021

  • Proje Türü: Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje
  • Başlama Tarihi: Aralık 2020
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2021

Proje Özeti

Reçine ülkemizde üretim potansiyeli yüksek, doğal ve yenilenebilir bir kaynaktır. Doğal reçine (Kolofan) rezervimizin kullanım alanlarını geliştirilerek reçine ürünlerinden katma değeri yüksek, sürdürülebilir, teknolojik ürünler geliştirilmesi bu projenin hedeflerinden biridir. Reçine ürünlerinin direk olarak sanayiide kullanılması çoğu zaman uygun değildir. Bu alanda yapılan güçlendirme, esterleşme, türevlendirme işlemleri kolofanın katma değerini yükseltecek ve birim fiyatlarının artması açısından da fayda sağlayacaktır.

 

Kolofan (kolofan), çam ağaçları cinslerinden ekstrakte edilmiş, berrak, soluk sarı ila koyu kehribar renk aralıklarında, termoplastik bir katı reçinedir. Reçinenin en önemli bileşenleri reçine asitleridir. Serbest asitleri veya dimerleri veya anhidritleri temsil eden genel formül C20H30O2 'ye sahiptirler ve abietik asit ana reçine asidini oluşturur. Reçine asitleri veya bunların türevleri üzerinde yapılan toksisite çalışmaları, bunların pratikte toksik olmadığını kanıtlamıştır. Böylece kolofan, birçok sanayi dalında doğal, doğaya uyumlu, nontoksik, geri dönüştürülebilir özellikleri sayesinde tercih edilmektedir. Kolofan türevlerinin, film kaplama gibi farmasötik amaçlar için matris oluşumu, ilaç taşıyıcı sistemler ve mikrokapsülleme açısından değerleri araştırılmıştır. Mürekkep endüstrisi, kaplama endüstrisi, epoksi kürleme maddeleri ve yapıştırıcılar gibi birçok endüstriyel alanda büyük önem taşımaktadırlar. Ayrıca, çeşitli polimerizasyon sistemlerinde reaktif monomer veya ko-monomer olarak kullanılabilirler. Kolofan ve türevleri genellikle farklı kapasitelerde polimer katkı maddeleri olarak kullanılır. Plastikleştiriciler olarak önemli bir rol oynarlar ve gıda endüstrisinde özel bir öneme sahiptirler. Petrokimya alanında, kolofan türevleri amfifilik yapıları nedeniyle emülgatörler ve korozyon önleyiciler olarak uygulamalarda yer bulurlar. Petrol dispersant’ları olarak da kullanılabilirler.

 

Reçine pazarının incelenmesi durumunda ülkemiz için stratejik olan bu ürünün önemi bir kez daha anlaşılacaktır. Üretebilmekte zorluk çekmeyeceğimiz kolofan ve türevleri ürünleri grubunun ithalat miktarları ilgi çekicidir. Küresel pazarlarda reçine arz açığı vardır ve arz karşılandıkça pazar büyüme eğilimindedir. 2015 yılında yayınlanan bir pazar araştırmasında, küresel olarak çam kökenli kimyasal madde pazarının, 2020 yılına kadar 4.800.000.000 USD’ye ulaşacağı, 2015 yılından 2020 yılına kadar yıllık birleşik büyüme oranının (CAGR) ise %4,7 olacağı tahmin edilmektedir (Pine Chemical Association, “Global impact of the modern pine chemical industry, 2016).

 

Türkiye verilerine bakılacak olursa, kolofan ve türevleri bakımından Türkiye ağırlıklı olarak ithalatçı konumdadır. TUİK istatistiklerine göre Türkiye 2015 yılında 47.802.000 USD karşılığında, 21.232 ton reçine ve türevlerini ithal etmiştir. Hükümet her yıl başında reçine ithalatındaki gümrük vergisini kaldıran kararname yayınlamaktadır. Ancak son yıllarda kolofan ve türevlerine artan ilginin ve ithalat verilerinin ışığında üretim potansiyelinin artacağı düşünülmektedir. Artan kolofan üretimi, katma değeri yükseltecek türev ürünlerle zengileştirildiği takdirde cari açıktaki farklar azalacak ve teknolojik ürünler üretme potansiyeli yüksek pazarlar açılabilecektir. Üretimi arttıracak uygulamaların türevlendirme gibi çalışmalarla desteklenmesi zaruri bir ihtiyaçtır.

 

Kolofanın doğada bulunan halinin modifiye edilmesiyle sanayiinin pek çok alanında kullanılabilir duruma getirilmesi gerekir. Örneğin doğal reçine asitlerinde tek karboksil grubu vardır ve çoğu zaman bu tek karboksil grubu bağlanma yüzeyi için yeterli olmamaktadır. Bu nedenle, çeşitli oranlarda maleik asit anhidrit ile güçlendirme sonucu karboksil guruplarının sayısı arttırılabilmektedir. Daha büyük molekül boyutu gerektiren uygulamalarda ile penta eritreol ile esterleştirme yapılmaktadır.  Reçine aynı zamanda sabunlaştırılabilen bir ürüdür ve alüminyum sülfat ilave edilerek alüminyum resinata dönüştürülebilmektedir. Böylece çeşitli uygulamalarda kullanılabilen, geliştirilmeye uygun reçine formülasyonları geliştirilebilmektedir.

 

Bu çalışmada Türkiye’de üretilen gum Kolofan, wood Kolofan ve tall oil Kolofan kolofanından elde edilen çeşitli türevlendirme ürünleri geliştirilecek ve bu alanda yapılan çalışmalara öncülük edilecektir. Bu sayede de reçine üretiminin kullanım alanı genişletilerek ülkemize teknolojik ürünler kazandırılacaktır.