Effect of Stem Height on the Fiber Morphology and Chemical Composition of European Black Pine (Pinus nigra Arnold.)

Karaçam (Pinus nigra Arnold.) Odununun Lif Morfolojisi ve Kimyasal Yapısı Üzerine Ağaç Gövde Yüksekliğinin Etkisi

Abstract

In this study, effect of stem height on the fiber morphology and chemical composition of European black pine (Pinus nigra Arnold.) was studied. Three different trees were cut and from each tree 3 different samples were taken (bottom, middle and top). The fiber length, fiber width, fiber lumen width, and cell wall thickness of samples were determined. By using these fiber morphological properties, the flexibility ratio, slenderness ratio, and Runkel ratio of fibers were calculated. Holocellulose, α-cellulose, lignin, hot-cold water solubility and alcohol solubility values were determined. According to the results, samples taken from the bottom of European black pine have more flexible fibers, high amount of cellulose and low amount of lignin than samples taken from middle and top of the tree. From this aspect, we could conclude that pulp made from lower parts of the stem has high yield and strength. However, upper part of the tree is also acceptable for pulping with its fiber and chemical composition.

Özet

Bu çalışmada, karaçam (Pinus nigra Arnold.) ağacının gövde yüksekliğinin odunun lif morfolojisi ve kimyasal yapısı üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, karaçam tomruklarının (3 ağaç) 3 farklı kısmından (alt, orta ve üst) odun örnekleri alınmıştır. Örneklerin lif uzunlukları, lif genişlikleri, lümen genişlikleri ve çeper kalınlıkları tespit edilmiştir. Bu lif morfolojik özellikleri kullanılarak liflerin elastiklik oranı, keçeleşme oranı ve Runkel oranı değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, örneklerin holoselüloz, α-selüloz, klason lignini, sıcak ve soğuk su çözünürlükleri ile alkol çözünürlükleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre karaçam ağaç gövdesinin alt kısmından alınan örneklerin orta ve üst kısımdan alınan örneklere göre daha esnek liflere sahip olduğu, daha yüksek oranda selüloz, daha düşük oranda lignin içerdiği tespit edilmiştir. Bu yönleri ile karaçam ağaç gövdesinin alt kısmından elde edilen kağıtlar diğer kısımlardan elde edilenlere göre daha yüksek verimli kağıt hamurları, daha sağlam kağıtlar oluşturmaya yatkındır. Buna karşın, özellikle ağacın üst kısmının (ince uç kısım) lif morfolojisinin ve kimyasal yapısının kağıt üretimi için kabul edilebilir ölçüde olduğu da görülmüştür.