Geri Dön

Bariyer özellikleri iyileştirilmiş biyonanokompozitlerin geliştirilmesi

Development of bionanocomposites with enhanced barrier properties

PDF İndir

  1. Tez No: 478517
  2. Yazar: GÜLŞAH KESKİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUALLA ÖNER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 147

Özet

Günümüzde ekolojik sistemlerin korunması ile ilgili artan bir endişe söz konusudur. Petro-bazlı sentetik polimerler biyolojik olarak bozunmazlar ve çevre kirliliğine yol açarlar. Bu polimerler doğada sıkışıp kalarak doğal hayatı olumsuz olarak etkilerler. Bunun dışında gelecekte petrokimyasal maddelerin tükenmesi ve çevre dostu plastiklere talebin artması beklenmektedir. Ancak şu ana kadar endüstriyel olarak biyopolimerler konusunda önemli bir adım atılmamıştır. Biyoplastiklerin geleneksel plastiklerin yerini alması üretim maliyetlerine ve bu polimerlerin sentetik polimerler ile karşılaştırılabilecek bir performansa sahip olmasına bağlıdır. Polihidroksialkanoatlar(PHA), mikroorganizmalar tarafından sentezlenen farklı yapılara sahip bir biopoliester ailesidir. Polihidroksibütirat ve kopolimeri poli(3-hidroksibütiratko-3-hidroksivalerat) (PHBV) en çok bilinen PHA türleridir. Polihidroksibütirat ve polihidroksivaleratın kopolimeri PHBV, PHB ile benzer kristalinite özelliklerine sahiptir ancak PHB ile karşılaştırıldığında mekanik özellikleri daha iyidir. Sürdürülebilirlik ve yeşil kimya yeni malzemelerin geliştirilmesini desteklemektedir. Biyobozunur plastikler ve biyopolimer ürünler biyo ve doğal malzemelerden yapılmış olup gelecekte petro bazlı plastiklerin yerine kullanılmaya adaydır. Yeşil kompozitler ise bu biyopolimerlerin özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla farklı dolgu maddeleri eklenmesi sonucu elde edilir. Polimer kompozitlerin en umut verici uygulamaları nanoboyutta dolgu malzemesi ile doldurulmuş polimer matrislerdir. Bor nitrür (BN) seramik türünde partiküller olup bu tez çalışmasında PHBV'nin oksijen geçirgenlik ve diğer özelliklerinin geliştirilmesinde kullanılmıştır. Kompozitlerin elde edilmesinde ekstrüzyon tekniği kullanılmıştır. Üretilen kompozitlerin oksijen geçirgenlik, mekaniz analiz, XRD, FTIR, SEM, TGA, DSC analizleri gerçekleştirilmiştir. Oksijen geçirgenlik analizi sonucunda %1 silanlı BN içerikli kompozitte saf PHBV'ye göre %26,42'lik düşüş elde edilmiştir. %1 BN yüklemesinden sonra ise oksijen geçirgenliği yükselmiştir. Mekanik analiz sonuçlarında Young modülü, çekme gerilimi, maksimum kuvvet değerleri %2 silanlı BN yüklemesine kadar artmış, %3 BN içeriğinde düşüş gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Today, there is an increasing concern about protection of ecological systems. Petrobased synthetic polymers are not biodegradable and cause environmental pollution. These polymers that are stuck in nature, affect wildlife adversely. Also, in future petrochemical materials will drain away and demand for eco-friendly plastics which can substitute synthetic plastics, will increase. But up to now, there is no significant step in industry about biodegradable polymers. These important substitution between biopolymers and traditional plastics depends on the production costs and the performance of new biopolymers which are not comparable synthetic polymers so far. Polyhydroxyalkanoates (PHA), are a biopolyester family that has variety of structures and are completely synthesized from microorganism. Polyhdroxybutyrate and its copolymer poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) are most known PHA's kind. PHB and PHV's copolymer PHBV has similar semicrystalline properties with PHB but it also depends on 3-HV content. Mechanical properties of PHBV is highly improved when compared to PHB. Sustainability and green chemistry promote to improve new materials. Biodegradable plastics and biopolymer products based on bio and natural materials and in future these products will be nominee to use instead of petro based plastics. Recently biodegradable and/or biobased composite materials are named as“green”owing to their sources.“Green”composites originate from reinforcements like plant, natural fibers, polylactic acid, starch and biodegradable polymer matrix materials and by this way their mechanical properties are improved. The most promising application of polymer composites are polymer matrices filled with nanosized reinforcing materials. Boron nitride is an ceramic type particle ,which was used to improve oxygen permeation and other properties of the PHBV. The extrusion technique was used to prepare the bionanocomposites. Oxygen permeation, mechanical analysis, XRD, FTIR, SEM, TGA, DSC were used to characterize our composites. The maximum decrease of 26.42% was found for oxygen permeability of the composites at 1 wt % BN loading. With further increasing the BN content to 2 wt %, the oxygen permeation was increased. A similar ternd was found for mechanical properties of the composites. Young modulus, tensile stress, maximum force increased up to 2 wt % BN loading, With further increasing the BN content to 3 wt%, the mechanical properties of the composites decreased. The deterioration of both permeation and mechanical properties may be due to agglomeration of BN particles within polymer matrix.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    202742

    High performance biodegradable starch/LDPE nanocomposites prepared via twin screw extruder

    Çift burgulu ekstruder ile hazırlanan yüksek performanslı biyobozunur nişasta/AYPE nanokompozitleri

    FUNDA İNCEOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    KimyaSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU

  2. Tez No

    859016

    Biyopolimerler ile Biyokompozit Ambalajların Hazırlanması ve Karakterizasyonu

    Preparation and Characterization of Biocomposite Packaging with Biopolymers

    CEREN ALPASLAN GÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ

  3. Tez No

    540197

    Taze meyve sebze ürünlerinin modifiye atmosferde paketlenmesine yönelik ambalaj malzemesi geliştirme

    Development of a packaging material for modified atmosphere packaging of fresh produce products

    DENİZ TURAN KUNTER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ

  4. Tez No

    382953

    Düşük yoğunluklu polietilen ve karbon nanotüplerden üretilen nanokompozit filmlerin mekanik ve gaz geçirgenlik özellikleri

    Mechanical and gas permeability properties of nanocomposite films made from low density polyethylene and carbon nanotubes

    BAYU META ANGGORO

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİGEN KOREL

  5. Tez No

    389413

    Atık zirkonya tozlarının değerlendirilmesi

    Reuse of waste zirkonia powders

    İZZET BÜLENT NİLÜFER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

Geri Dön