Hemiselüloz kökenli sürdürülebilir biyokompozit filmlerin üretimi
Production of the hemicellulose based sustainable biocomposite films
- Tez No: 572560
- Danışmanlar: PROF. DR. NİHAT SAMİ ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya, Polymer Science and Technology, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Hemiselüloz, Lignoselülozik Biyokütle, Plastikleştirici, Alkali ekstraksiyon, Biyobozunur film, Hemicellulose, Lignocellulosic Biomass, Plasticizier, Alkaline Extraction, Biodegradable film
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünyada fosil kaynakların kullanılması sonucu ortaya çıkan çevresel sorunlar ile birlikte sürdürülebilir olmayan kaynakların tükenmeye başlaması; yenilenebilir kaynaklardan elde edilen çevreye duyarlı alternatif kompozit malzemelerin geliştirilmesi en önemli araştırma konularından biri haline gelmiştir. Bunun yansıra dünya nüfusunun artışına bağlı olarak yenilenebilir kaynaklardan biyobozunabilen gıda ambalaj materyaline talep hızlı bir artış göstermektedir. Lignoselülozik biyokütle; sürdürülebilir olması ve düşük maliyetli olması nedeniyle, fosil kaynakların yerine geçebilecek en umut vadeden kaynaktır. Bu çalışmada, Sisal (Agave sisalana) ve Kenevir (Cannabis sativa) lifleri ile Melez Kavak (Populus euroamericana) unundan %17,6 NaOH'lık alkali özütleme yöntemi ile izole edilen hemiselülozların film oluşturma kabiliyetleri ve ambalaj malzemesi olarak kullanılabilmesi için potansiyel bariyer özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İzole edilen hemiselülozlar farklı oranlarda, PVA, PEG ve Borik Asit katkısı ile çözelti dökme metodu ile biyobozunur filmlerin üretiminde kullanılmıştır. Farklı biyokütlelerden elde edilen hemiselülozik filmler; termal ve morfolojik özellikleri, su buharı geçirgenlik hızları ve sudaki çözünürlükleri bakımından kıyaslanmıştır. Saf halde elde edilen filmler kırılgan yapıya sahip iken PEG ve PVA kullanılarak yapılan filmlerin kalitesi daha iyi olmuştur. Filmlerin TGA analizlei incelendiğinde %50'lik kütle kaybı 284–400°C aralığında meydana geldiği tespit edilmiştir. Bozunma sıcaklığı filmlerin bileşenindeki BA içeriğine bağlı olarak artış göstermiştir. DSC çalışması sonucu filmlere ait değerlerde PVA ve BA ilavesinin filmlerin erime sıcaklıklarını (Tm) arttırdığı saptanmıştır. Filmlerin morfolojik yapısı incelendiğinde saf haldeki hemiselüloz filmlerin yüzeylerinin homojen olmadığı ve Borik asit katkılı filmlerde BA'in çözelti içerisinde tam olarak çözünmediği, gelişigüzel dağıldığı görülmüştür. Son olarak, filmlerin sudaki çözünürlüğü ve su buharı aktarım hızının oldukça yüksek olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Along with the environmental problems arising from the use of fossil resources, depletion of unsustainable resources, developing environment-friendly alternative composite materials produced from renewable resources has been one of the most important research topics in the World. Besides that, depending on the increase in the world population, demand for biodegradable food packaging material from renewable resources increases rapidly. Lignocellulosic biomass is the most promising resource to replace fossil resources due to its sustainability and low cost. In this study, it is aimed to investigate the film formation capabilities of hemicelluloses isolated with the method of alkaline extraction of NaOH %17,6 from Hybrid Poplar (Populus euroamericana) flour with Sisal (Agave sisalana) and Hemp (Cannabis sativa) fibers, and their potential barrier properties to be used as packaging material. The isolated hemicelluloses, with additions of PVA, PEG, and Boric Acid in different ratios, are used in the production of biodegradable films via the method of solvent casting. Hemicellulosic films obtained from different biomasses are compared in terms of their thermal and morphological properties, water vapor permeability rates, and solubility in water. While the films obtained in the pure form had a fragile structure, the quality of the films made using PEG and PVA was better. When the TGA analyses of the films were examined, it was found that the 50% mass loss was in the range of 284-400 °C. The decay temperature increased due to the BA content in the component of the films. As a result of DSC study, it was determined that, in the values of films, the addition of PVA and BA increased the melting temperatures (Tm) of the films. When the morphological structure of the films were examined, it was observed that the surfaces of hemicellulose films in pure form were not homogeneous, and in Boric acid-doped films, BA was not dissolved completely in solution, but distributed randomly. Finally, it was determined that the solubility of the films in water and the water vapor transmission rate of the films were quite high.
Benzer Tezler
- Sustainable food packaging from hazelnut and artichoke agro-waste: Biodegradable film development using cellulosic and phenolic-rich extracts
Fındık ve enginar tarımsal atıklarından sürdürülebilir gıda ambalajı: Selülozik ve fenolik bileşenlerce zengin ekstraktlar kullanılarak biyobozunur film geliştirilmesi
İLAYDA HIZIR KADI
Doktora
İngilizce
2026
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Yüksek basınçlı termal gravimetrik analiz ile biyokütle, atıksu arıtma çamuru, plastik ve karışımların piroliz kinetiği ve gazlaştırma reaktivitesinin araştırılması
Investigaton of pyrolysis kinetics and gasification reactivity of biomass, sewage sludge, plastic and mixtures by high pressure thermal gravimetric analysis
HİLAL YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Sera atıklarından metan üretim veriminin artırılması için alkali hidrojen peroksit (AHP) ön arıtma prosesinin optimizasyonu
Optimization of pre-treatment process with alkaline hydrogen peroxide to improve the efficiency of methane production from greenhouse wastes
SEZEN GÖKGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİYE ALTINAY PERENDECİ
- Isolation and characterization of genomic and cDNA sequences encoding the laccase CpLcc2 from Coriolopsis polyzona MUCL 38443
Coriolopsis polyzona MUCL 38443 suşundaki CpLcc2 lakkazını kodlayan genomik ve cDNA dizilerinin izolasyonu ve karakterizasyonu
DİCLE MALAYMAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mikrobiyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- Sera atıklarından biyogaz üretim potansiyeline hidrodinamik kavitasyon destekli naoh ön arıtma ve enzimatik hidroliz proseslerinin etkilerinin belirlenmesi
Determination of hydrodynamic cavitation assisted naoh pretreatment and enzymatic hydrolysis process's impacts on biogas production potential of greenhouse residues
BURÇİN TIRAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİYE ALTINAY PERENDECİ