Investigation of processing parameters on production of hemicellulose based films from different agricultural residues via extrusion
Farklı tarımsal atıklardan hemiselüloz temelli filmler için süreç koşullarının incelenmesi
- Tez No: 368837
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI, PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, petrol temelli polimerler hakkında duyulan çevresel endişelerden dolayı, yenilenebilir polimerlerin gıda ürünlerinin paketlemesinde kullanımı gözle görülür bir şekilde artış göstermektedir. Bu çalışmada hemiselüloz, mısır koçanı, buğday samanı ve ayçiçek saplarından özütlenerek, sıvı dökme ve ekstrüzyon olmak üzere iki farklı teknikle biyobozunur filmlerin üretiminde kullanılmıştır. Özütleme sıcaklığı, ekstrüzyon sıcaklığı ve vida dönme hızını içeren işlem parametreleri çalışılarak farklı çeşitlerdeki biyokütlelerden üretilen filmler, mekanik, ısıl ve morfolojik özellikleri açısından karşılaştırılmıştır. Tüm hemiselüloz çeşitlerinden ekstrüzyon yöntemi ile film üretilmiştir. Vida dönme hızının mekanik özellikler üzerine önemli bir etkisi olmaz iken, ekstrüzyon sıcaklığının artması filmlerin mekanik özelliklerini olumlu etkilemiştir. Ekstrüzyon ile elde edilen filmlerin içerisinde, ayçiçek sapından özütlenen hemiselülozlardan elde edilen filmlerin dayanım değerleri çok az iken (2MJ/m3 ), oda sıcaklığında özütlemesi yapılan mısır koçanı hemiselülozu, Ara/Xyl oranına bağlı olarak, 13MJ/m3 dayanım değeri ile en iyi mekanik özelliğe sahip film olarak gözlemlenmiştir. Diğer yandan, ayçiçek sapı hemiselülozundan sıvı dökme yöntemi kullanıldığında 107 MPa çekme gerilimine sahip homojen ve güçlü filmler elde edilmiştir. Sıvı dökme ve ekstrüzyonla elde edilen filmler için ısıl bozunmanın başladığı ilk sıcaklık TGA ile analiz edilerek mısır koçanı ve buğday samanı hemiselülozundan elde edilen filmler için 300°C, ayçiçek sapı hemiselülozundan elde edilen filmler için ise 296°C olarak bulunmuştur. Taramalı elektron mikroskobu yardımıyla, ayçiçek sapı hemiselülozundan 75°C'de ekstrüzyonla elde edilen filmler haricinde üretilen filmlerin genellikle homojen olduğu ve çatlak içermediği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, due to the environmental concerns about petroleum based polymers, the use of renewable polymers including polysaccharides in food packaging applications is increasing rapidly. In the present study, hemicellulose was extracted from corn cobs, wheat straw and sunflower stalks, and two different techniques, solvent casting and extrusion, were utilized for biodegradable film production. Films produced from different types of biomasses were compared in terms of their mechanical, thermal and morphological properties while studying the process parameters of extraction temperature, extrusion temperature and screw speed. Film formation was achieved by extrusion from all the hemicelluloses. Increasing the extrusion temperature had a slightly positive effect on the mechanical properties of films, whereas screw speed did not have a noticeable effect. Hemicellulose extraction at room temperature is determined a better temperature than 60°C in terms of mechanical properties of films. Among the films produced via extrusion, corn cob hemicellulose extracted at room temperature showed the best mechanical properties depending on Ara/Xyl ratio of hemicelluloses, with a toughness of 13MJ/m3 ,while the toughness value of the sunflower stalk based films were relatively poor, which was 2MJ/m3 . On the other hand, homogenous and strong films with a tensile strength of 107 MPa were obtained from the same sunflower stalk hemicellulose when solvent casting technique was used. The onsets of thermal degradation temperature for solvent casted and extruded films were determined via TGA as 300°C for corn cob and wheat straw hemicellulose and 296°C for the films produced from sunflower stalk hemicellulose. The films were mostly homogenous and crack-free except for the sunflower stalk films extruded at 75°C as observed via SEM analysis.
Benzer Tezler
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Isı değiştiricilerinde kullanılmak üzere gözenekli bakır yüzeylerin üretim parametrelerinin araştırılması
Investıgatıon of productıon parameters of porous copper surfaces used on heat exchangers
SELÇUK ZENBİLCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM USLAN
- Mekanik öğütme yöntemiyle hazırlanan geri dönüştürülmüş Tİ-6AL-4V tozlarının morfoloji, parçacık boyutu ve oksidasyon direnci üzerine işlem parametrelerinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the Effects of Processing Parameters on the Morphology, Particle Size and Oxidation Resistance of Recycled Ti-6Al-4V Powders Prepared by Mechanical Milling
FETHİ DOĞUKAN ÖMÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEMEL VAROL
- Üç boyutlu yazıcılarda PC (Polikarbonat) filament kullanımında işleme ve ortam parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of processing and environment parameters on mechanical properties in the use of PC (Polycarbonate) filament in three-dimensional printers
ŞENER HALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiEndüstriyel Teknoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ
- FDM baskılı abs malzemelerin mekanik özellikleri üzerinde farklı üretim parametreleri ile üretimin ve tavlamanın etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of production and annealing with different production parameters on the mechanical properties of FDM printed abs materials
ELİFNUR KÖSEMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TANER KUZU