Effects of hemicellulose extraction and extrusion parameters on the properties of hemicellulose based polymeric materials obtained from different lignocellulosic biomass
Hemiselüloz ekstraksiyon ve ekstrüzyon parametrelerinin farklı lignoselülozik biyokütlelerden elde edilen hemiselüloz temelli polimerik malzemelerin özelliklerine etkisi
- Tez No: 383033
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI, PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biotechnology, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Fosil kaynakların tükenmesi ve onların bir ürünü olan sentetik polimerlerin doğaya verdikleri zararlardan ötürü, dünyada yenilenebilir kaynakların yakıt, malzeme ve kimyasal üretimindeki kullanımı konusuna artan bir ilgi vardır. Lignoselülozik biyokütle, doğada sıkça bulunması, düşük maliyeti ve gıdasal ürünlerle rekabet etmemesi nedeniyle, fosil kaynakların yerine geçebilecek en umut vadeden kaynaktır. Biyobozunur filmler, biyokütlenin hemiselülozik kısmından üretilebilir ve düşük oksijen geçirgenliklerinden ötürü, gıda paketlemesi bu filmlerin kullanım alanı olabilir. Bu çalışmada, hemiselüloz, mısır koçanı ve pamuk sapından alkali ekstraksiyonu ile ayrılmış ve hemiselüloz temelli malzeme üretimi için ekstrüzyon yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında, alkali ekstraksiyon (mısır koçanı parçacık boyutu, alkali derişimi, ekstraksiyon süresi, bor bileşiği ilavesi) ve ekstrüzyon (ekstrüzyon sıcaklığı ve vida hızı) parametreleri incelenmiş ve bu parametreler elde edilen filmlerin mekanik, termal ve morfolojik özellikleri yönünden karşılaştırılmıştır. Çalışılan bölgedeki en iyi koşulların; parçacık boyutu 1.19- 0.6 mm olan mısır koçanı ile borik bileşik eklenmeden, 15% KOH çözeltisi kullanılarak 1 saatlik ekstraksiyon olduğu belirlenmiştir. Hemiselüloz temelli ekstrüde edilmiş şeritler ile yaklaşık 80 MPa dayanım ve 48% uzama elde edilmiştir. Sıvı dökme yöntemiyle elde edilen pamuk sapı temelli filmlerin ise dayanımı 91 MPa dır. Bu mekanik özellikler, sıvı dökme yönteminin pamuk sapı hemiselülozu için, ekstrüzyon yönteminin ise mısır koçanı hemiselülozu için daha uygun olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
There is growing interest worldwide in utilization of renewable sources for fuels, materials and chemicals due to depletion of fossil sources and the environmental damages of synthetic products. Lignocellulosic biomass is the most promising material to become a substitute for fossil sources because of its abundancy in nature, low price and utilization area which does not compete with the food. Biodegradable films can be produced from hemicellulosic part of biomass and their main use can be especially food packaging due to their low oxygen permeability. In this study, hemicellulose is extracted from corn cobs and cotton stalk by alkaline extraction and extrusion process was utilized for the production of hemicellulose based materials. Within the context of this study, alkali extraction (particle size of the corncobs, extraction time, alkaline concentration and boron compound addition) and extrusion (extrusion temperature and screw speed) parameters were investigated and compared in terms of films mechanical, thermal and morphological properties. The best conditions in the range tested, were found as 1.19 - 0.6 mm particle size corn cobs, 1 h of extraction time with 15% KOH and no boron compound addition. The tensile strength of about 80 MPa and the elongation at break of 48% were obtained for the corn cob based extruded strips. The tensile strength of about 91 MPa was obtained for the solvent casted cotton stalk films. These mechanical properties suggest that the solvent casting was a suitable method for the cotton stalk hemicellulose while the extrusion was more convenient method for the corn cob hemicellulose.
Benzer Tezler
- 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
BÜŞRA AKINALAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Improvement of water sensitivity, mechanical properties and utilization of hemicellulose based polymeric materials
Hemiselüloz temelli polimerik malzemelerin su hassasiyetinin, mekanik özelliklerinin ve kullanım alanlarının geliştirilmesi
MERVE AKKUŞ
Doktora
İngilizce
2015
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Citric acid and dimer diol-based polyester membranes for food packaging applications
Gıda paketleme uygulamaları için sitrik asit ve dimer diol bazlı polyester membranlar
SARA AGHAEINEJAD AJBISHEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
PROF. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI
- Hemicellulose coating as a substitute of sulfuring for apricot drying
Kayısı kurutmada kükürtleme yerine hemiselüloz kaplamasının kullanılması
ALİ ÜBEYİTOĞULLARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Besin Hijyeni ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU