Geri Dön

Tarımsal atıklardan elde edilen biyopolimerlerin üç boyutlu (3B) baskısı

Three dimensional (3D) printing of bio-polymers from agricultural wastes

PDF İndir

  1. Tez No: 756005
  2. Yazar: EYLÜL GÖKÇE BAHÇEGÜL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NECATİ ÖZKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ CEMAL MERİH ŞENGÖNÜL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 207

Özet

Selüloz, hemiselüloz ve ligninden oluşan kompozit bir yapı olan lignoselülozik biyokütle dünyadaki en bol bulunan biyopolimer kaynaklarından bir tanesidir. Lignoselülozik tarımsal atıklarda bulunan biyopolimerler arasında, hemiselüloz ve lignin, biyokütlenin neredeyse yarısını oluşturmasına rağmen, malzeme uygulamaları için selüloza kıyasla daha az ilgi görmektedir. Bu kapsamda, hemiselüloz ve ligninin 3B baskı teknolojilerinde baskı malzemesi olarak kullanımını sağlayacak üç yeni stratejigeliştirilmiştir. Farklı formülasyonlara sahip hemiselülozik pastalar ve jel formundaki mısır koçanı özütleri farklı özütleme yaklaşımları ve parametreleri denenerek ve lignoselülozik biyokütle kaynağı olarak mısır koçanlarının kullanılması ile elde edilmiştir. KOH konsantrasyonu gibi özütleme parametrelerinin yanı sıra su ve NaOH içerikleri ile birlikte baskı sıcaklığı ve hızı, ekstrüzyon çarpanı ve katman yüksekliği gibi doğru 3B baskı parametrelerinin uygulanması hemiselüloz ve lignin temelli pasta ve özütlerin 3B yazdırılmasıda önemli rol oynamaktadır. Lignin içeren hemiselülozlar, malzemenin 3B yazdırılabilir olduğu dar bir işlem penceresi belirlenerek, herhangi bir kimyasal değişiklik yapılmadan ve yardımcı polimerler veya katkı maddeleri kullanılmadan ilk kez 3B yazdırılabilir hale getirilmiştir. Ayrıca, hemiselüloz ve ligninin çözücü döküm yöntemiyle PVA ile karıştırılmasını içeren bir harmanlama stratejisi, daha karmaşık şekillerin 3B yazıcı ile üretilmesini sağlayan filament formunda baskı malzemelerini elde etmek amacıyla geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında polimerlerin ve polimerden 3B baskı ile elde edilen malzemelerin ısısal, mekanik, kimyasal, reolojik, morfolojik ve yazdırılabilirlik özellikleri karakterize edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Lignocellulosic biomass, which is a composite structure made up of cellulose, hemicellulose and lignin biopolymers, is the most abundant biopolymer resource on earth. Among the biopolymers found in lignocellulosic agricultural wastes, hemicellulose and lignin receive significantly less attention compared to cellulose for material applications despite the fact that these two biopolymers constitute almost a half of a given biomass. In this context, three novel strategies were developed that render hemicellulose and lignin 3D printable. Corn cobs (CCs) were used as the lignocellulosic resource in which hemicellulosic pastes and CC extracts in the form of thermoreversible cold-setting gels with different formulations were obtained following different extraction approaches and parameters. Water and NaOH contents as well as the extraction parameters such as KOH concentration coupled to the correct 3D printing parameters including printing temperature and speed, extrusion multiplier and layer height was the key to render the pastes and extracts 3D printable. Hemicelluloses containing lignin were rendered 3D printable for the first time without any chemical modifications and without using auxiliary polymers or additives by determining the very narrow process window that enables 3D printability. A blending strategy that relies on thermoplasticity, which involves mixing hemicellulose and lignin with polyvinyl alcohol via solvent casting, was also developed in order to obtain filaments for 3D printing, which allow for the 3D printing of more complex shapes. Thermal, mechanical, chemical, complex and apparent viscosities, morphological and printability properties of the polymers and the 3D printed materials were characterized by different methods.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    831738

    Farklı tarımsal atıklardan elde edilen küllerin betonun performansına etkisi

    The effect of ash from different agricultural wastes on the performance of concrete

    İSMAİL KAYLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatSiirt Üniversitesi

    Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET FIRAT BARAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT DOĞRUYOL

  2. Tez No

    677325

    Selülozik tarımsal atıklardan elde edilen lifler ve poliüretan köpük ile oluşturulan biyo-bazlı kompozitlerin mekanik, ses yutum, termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of mechanical, sound absorption, thermal and morphological properties of bio-based composites formed with the fibers obtained from cellulosic agricultural wastes and polyurethane foam

    HİLAL OLCAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE DİLARA KOÇAK

  3. Tez No

    810722

    Çeşitli tarımsal atıklardan elde edilen biyopeletlerin bazı yakıt özelliklerinin değerlendirilmesi

    Evaluation of some fuel properties of biopellets obtained from various agricultural wastes

    EŞREF TOPKOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiTarsus Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEHRA YILDIZ

  4. Tez No

    684902

    Preparation of activated carbon from agricultural wastes and removal of dimethoate from water using this activated carbon

    Tarımsal atıklardan aktif karbon elde edilmesi ve bu aktif karbonla sulardan dimethoate'nın giderilmesi

    AHMAD MOHAMED RAMDAN ABUDAIA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Çevre MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAKİNE UGURLU KARAAĞAÇ

  5. Tez No

    719274

    Farklı materyaller ile zenginleştirilen tavuk gübresi ve tarımsal atıklardan elde edilen kompostun toprak kalitesi ve mısır (Zea Mays L.) bitkisinin gelişimi üzerine etkilerinin belirlenmesi

    Determining the effects of compost obtained from agricultural waste and chicken manure enriched with different materials on soil quality and development of corn (Zea Mays L.) plant

    OSMAN MÜCEVHER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞÜKRÜ DURSUN

Geri Dön