Surface modified halloysite nanotubes reinforced polyl-lactide nanocomposites for food packaging applications
Gıda ambalajı uygulamaları için yüzey modifiye halloysit nanotüp takviyeli polil-laktid nanokompozitleri
- Tez No: 581390
- Danışmanlar: PROF. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Biyobozunur Poli (L-laktid) (PLA), çevre sorunlarını çözmek için petrol bazlı ambalaj malzemelerinin yerini alabilir. PLA süneklikten yoksundur ve orta derecede bariyer özelliklerine sahiptir. Bu çalışmada, PLA'nın dezavantajlarının üstesinden gelmek için, özgün yüzey kimyasına ve tübüler yapıya sahip olan halloysite nanotüpler (HNT'ler) PLA matrisine dahil edilmiştir. HNT'lerin hidrofilikliğini azaltarak HNT'ler ve PLA matrisi arasındaki arayüzey yapışmasını attırmak için HNT yüzeyi, aminopropiltiltrietoksisilan (APTES) ile modifiye edilmiştir. Modifiye HNT'ler (m-HNT'ler), SEM, FTIR, TGA, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizi, XRD ve XPS ile karakterize edilmiştir. FTIR, XRD ve XPS sonuçları APTES'in HNT'lere başarıyla aşılandığını göstermiştir. HNT'lerin silanizasyonu için optimum pH ve silan konsantrasyonu sırasıyla 3.50 ve %1 olarak belirlenmiştir. Ağırlıkça farklı yüzdelerde modifiye edilmemiş ve modifiye edilmiş HNT içeren PLA/HNT nanokompozit filmleri çözelti dökümü ile hazırlanmıştır. Filmler FTIR, XRD, çekme testi, su buharı geçirgenliği, DSC, TGA, temas açısı ve SEM analizi ve renk ölçümleriyle karakterize edilmiştir. Modifiye edilmemiş olanlara kıyasla m-HNT ilavesi ile daha iyi dağılım ve sonuç olarak daha iyi mekanik özellikler elde edilmiştir. PLA'nın kopmasındaki çekme dayanımı, ağırlıkça %2 HNT ve m-HNT ilavesi ile sırasıyla %4.7 ve %16.6 artmıştır. %2 modifiye edilmiş HNT (%1 APTES) içeren PLA nanokompozitleri ile en iyi mekanik ve su buharı bariyeri özellikleri elde edilmiştir. Bu nedenle, bu çalışmada üretilen yüksek şeffaflık ve iyi bariyer özelliğine sahip nanokompozit filmler, taze gıda ambalajları için uygun bir aday olabilir.
Özet (Çeviri)
Biodegradable Poly (L-lactide) (PLA) can replace petroleum based packaging materials to solve environmental problems. PLA lacks of ductility and have moderate barrier properties. In this study, halloysite nanotubes (HNTs) possessing unique surface chemistry and tubular structure were incorporated into PLA matrix to overcome drawbacks of PLA. Firstly, HNT surface was modified with aminopropyltriethoxysilane (APTES) to enhance interfacial adhesion between HNTs and PLA matrix by decreasing the hydrophilicity of HNTs. Modified HNTs (m-HNTs) were characterized by SEM, FTIR, TGA, N2 adsorption-desorption analysis, XRD and XPS. FTIR, XRD and XPS results revealed that APTES was successfully grafted onto HNTs. The optimum pH and APTES concentration for the silanization of HNTs were determined as 3.50 and 1%, respectively. HNT/PLA and m-HNT/PLA nanocomposite films with different wt% of nanofiller loadings were prepared by solution casting. The films were characterized by FTIR, XRD, tensile test, water vapor permeation, DSC, TGA, contact angle and SEM analysis and color measurements. Better dispersion and consequently better mechanical properties were obtained with m-HNT addition compared to unmodified ones. Tensile strength at break of PLA was increased by 4.7% and 16.6% with 2 wt% HNT and m-HNT addition, respectively. m-HNT/PLA nanocomposites had better water vapor barrier properties than unmodified HNT/PLA nanocomposites while both of them improved the barrier property. Best mechanical and water vapor barrier properties were achieved with 2% modified HNT (1% APTES) containing PLA nanocomposites. Therefore, nanocomposite films produced in this study with high transparency and good barrier property can be a suitable candidate for fresh food packaging.
Benzer Tezler
- A study on halloysite reinforced chitosan hydrogel nanocomposites: synthesis, characterization and dye adsorption properties
Haloysit ile güçlendirilmiş kitosan hidrojel nanokompozitler: Sentez, karakterizasyon ve boya tutma özellikleri
SİNEM PALANTÖKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. NİHAN NUGAY
DOÇ. SİNAN ŞEN
YRD. DOÇ. MEHMET FIRAT İLKER
- SEBS esaslı termoplastik elastomer ile uyumlaştırılmış ve nanokil takviyeli polipropilen nanokompozitlerin üretimi
Production of SEBS based elastomer compatibilized and nanoclay reinforced polypropylene nanocomposites
EMRE TEKAY
Doktora
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN ŞEN
- Bazalt elyaf takviyeli nanokompozit malzemelerin delmeişlemlerinde takım ucu geometrisinin etkisinin araştırılması
Drilling of basalt fiber reinforced nanocomposite materialsinvestigation of the effect of tool nose geometry on operations
MEHMET KASTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAmasya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL BURAK KAYBAL
- Halloysit ve sepiyolit nanokatkılarının polistirene etkilerinin incelenmesi
The investigation of the effects of halloysite and sepiolite nanoadditives to polystyrene
REFİK ARAT
- Halloysit nanotüp katkısının karbon-aramid fiber takviyelinanokompozitlerin aşınma özelliklerine etkisinin incelenmesi
Examination of the effect on wear behavior of carbon-aramid fiber reinforced nanocomposites with the halloysite nanotube modification
YUSUF BAŞTOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ÇETİN