Preparation and characterization of corn zein nanocomposite coated polypropylene films for food packaging applications
Gıda ambalajı uygulamaları için mısır proteini nanokompozitleri kaplı polipropilen filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 266643
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BANU ÖZEN, PROF. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Gıda ambalaj uygulamalarına yönelik mısır proteini nanokompozitleri ile kaplanmış (MPNK) polipropilen (PP) filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu incelenmiştir. Biyobozunur bir polimer olan mısır proteininin yüksek oksijen bariyer özellikleri ile mekanik olarak dayanıklı olan PP filmlerinin özellikleri mevcut bariyer filmlerine çevreci bir alternatif oluşturabilecek şekilde başarılı bir biçimde birleştirilmiştir. Bu çalışmada mısır proteini nanokompozit tabakasının hazırlanmasında kullanılan nano boyutlu kil miktarının, tipinin ve nanokompozit hazırlama metodunun MPNK kaplı PP filmlerin (MPNK-PP) bariyer, mekanik, optik ve yüzey özellikleri üzerine olan etkileri incelenmiştir. Sıvı yaklaşımı metodu ile polimer yapıya dahil edilen organomodifiye tabakalı silikat nanokillerinin (OMTS) MPNK-PP filmlerin bariyer ve mekanik özelliklerini belirgin biçimde iyileştirdiği gözlemlenmiştir. MPNK tabakalarının tekbaşına özellikleri ve içeriğindeki killer ile polimer matrisinin etkileşimi de bu çalışmada incelenmiştir. Oksijen ve su buharı bariyer özelliklerinde elde edilen iyileşmelerin nanoboyutlu silikat tabakalarının etkili biçimde açılması sonucu artan dolambaçlı difüzyon yoluna bağlı olarak gerçekleştiği belirlenmiştir. 5.9 mikrometre kalınlığındaki, kütlece %5 OMTS içeren MPNK katmanı ile kaplanan filmler baz PP filmler ile karşılaştırıldığında oksijen geçirgenliği değerlerinin 4 kat, su buharı geçirgenliklerinin ise %30 oranında azaldığı görülmüştür. Su buharı bariyeri ile uyumlu olarak, MPNK kaplı yüzeylerin hidrofobik özellikleri OMTS ilavesi ile artmıştır. Bunun yanında, modifiye olmayan doğal kil ve sonikasyon yerine karıştırma ile hazırlanan filmlerde gözlemlenen iyileşmelerin daha az belirgin olduğu gözlemlenmiştir. Bariyer iyileştirmelerine ek olarak; OMTS ilaveli mısır proteini kaplamalı filmlerde baz PP filmlere kıyasla elastik modülüs 2 kat artarken, akma mukavemeti %75 oranında artmış, filmlerin renginde çıplak göz ile ayırt edilebilecek herhangi bir değişiklik gözlemlenmemiştir.
Özet (Çeviri)
Feasibility of prepared novel corn zein nanocomposite (CZNC) coated polypropylene (PP) film (CZNC-PP) structures for food packaging applications was investigated. Excellent barrier properties of corn zein nanocomposites were successfully combined with mechanically strong PP as an eco-friendly promising alternative to conventional barrier packaging systems. In this study, the effect of nano-sized layered silicate amount, type and processing of CZNC layer on the barrier, mechanical, optical and surface properties of the CZNC-PP films were investigated. Incorporation of organomodified montmorillonite (OMMT) by solution intercalation into zein coating matrix improved barrier and mechanical properties of PP films. The properties of single CZNC layers and interactions between layered silicates and zein matrix were also investigated. Fine delamination of OMMT in zein coating was found to be responsible for the improvements in oxygen and water vapor barrier of single corn zein layers due to more tortuous path formed for permeation of oxygen and water vapor. Prepared CZNC-PP films achieved nearly 4 times reduced oxygen permeability while WVP of the films were reduced by 30% with 5 wt% OMMT content in 5.9 µm corn zein coating. Meanwhile, improvements were less significant for unmodified nanoclay loadings due to the incompatibility between unmodified MMT and corn zein. Hydrophobicity of CZNC surface increased with increasing OMMT loading in accordance with WVP results. Permeation data was fitted to various phenomenological models predicting the permeability of polymer nanocomposites as a function of clay concentration and aspect ratio of nanoplatelets. While significant improvements in mechanical properties including doubled elastic modulus and 75% higher yield strength of PP films were obtained, incorporation of OMMT in CZNC layer did not change the color of CZNC-PP films significantly.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of corn zein coated polypropylene (PP) films for food packaging applications
Gıda ambalajı uygulamaları için mısır proteini kaplı polipropilen (PP) filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
İSA DOĞAN ATİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU
YRD. DOÇ. DR. BANU ÖZEN
- Farklı hammaddelerden poliüretan köpüklerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of polyurethane foams from different raw materials
NESRİN OĞUZ
Doktora
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLİN BANU İYİM
DOÇ. DR. SERKAN EMİK
- Preparation and characterization of polylactide/poly (butylene adipate-co-terephthalate)/cellulose nanocrystal blend nanocomposites
Selüloz nanokristal içeren polilaktik/poli (bütilenadipat-ko-tereftalat) harman nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
DENİZ SEMA SARUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Biyouyumlu polimer filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biocompatible polymer films
SELİN ARICAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Termofilik Bacillus licheniformis SO5'den α-amilazın manyetik alan destekli üçlü faz ayırma sistemi ile saflaştırılması ve karakterizasyonu
Purification and characterization of α-amylase from thermophilic Bacillus licheniformis SO5 using magnetic field-assisted three phase partitioning
ŞEYMA ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELDA ŞİŞECİOĞLU