Extraction of polylactic acid degradation products with supercritical carbon dioxide
Polilaktik asit bozunması sonucu oluşan ürünlerin süperkritik karbondioksit ile özütlenmesi
- Tez No: 772095
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU, PROF. DR. NAİME ASLI SEZGİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Polilaktik asit (PLA), şeker kamışı, şeker pancarı veya mısır gibi nişasta hammaddelerinden elde edilen biyo bazlı bir polyesterdir. PLA, tıp sektörü, elyaf ve tekstil, paketleme ve tarım gibi sektörlerde kullanılmaktadır. PLA kullanım alanı arttığı için geri dönüştürülebilirliği önem kazanmıştır. Şu anda, PLA için kimyasal geri dönüşüm piroliz, alkoliz veya hidroliz ile gerçekleştirilmektedir. Bu araştırmada, PLA bozunma ürünlerini geri kazanmak için çevre dostu bir ayırma yöntemi geliştirilmiştir. PLA bozunması süperkritik karbon dioksit (SCCO2) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Daha sonra bozunma ürünleri SCCO2 ile özütlenmiştir. Sıcaklık, basınç ve statik özütleme süresi gibi özütleme parametrelerinin özütlenen ürün dağılımı ve özütleme verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sıcaklığın etkisi üç farklı sıcaklıkta incelenmiştir. Sonuçlar, özütleme sıcaklığı arttıkça, ayrışma ürünlerinin SCCO2 içindeki çözünürlüğü arttığı için özütleme veriminin arttığını göstermektedir. Yüksek sıcaklık aynı zamanda bozunma ürünlerinin viskozitesini düşürerek özütlenebilir ürünlerin SCCO2 fazına kütle transferini kolaylaştırmaktadır. Statik özütleme süresinin etkisi, süre uzatılarak incelenmiştir. Sonuçlar, daha uzun statik özütleme sürelerinde özütleme veriminin arttığını ortaya koymuştur. Bunun nedeni daha fazla ürünün SCCO2 içinde çözülebilemesidir. Basıncın etkisi iki farklı basınçta incelenmiştir. Özütleme veriminde hafif bir artış gözlenmiştir, bu da ürünlerin kütle transferini hızlandırmak için basıncı artırmanın yetersiz olduğunu göstermiştir. Özütlenen ürün bileşimi D, L laktit, mezo laktit, laktik asit ve bazı bilinmeyen ürünlerden oluşmuştur. %89 ile en yüksek ekstraksiyon verimi, 2 saatlik statik ekstraksiyon süresi için 80 °C, 310 bar'da elde edilmiştir. Bu koşullar altında yoğunlaştırıcıda elde edilen ürün, %53 D, L laktit, %30 mezo laktit, %9 laktik asit, ve %8 bilinmeyen ürünlerden oluşmuştur.
Özet (Çeviri)
Polylactic acid (PLA) is a bio-based polyester derived from starch feedstocks such as sugar cane, sugar beet, or corn. PLA is used in industries like the medical sector, fibers and textiles, packaging, and agriculture. Since the PLA usage area is increasing, its recyclability has gained importance. Currently, chemical recycling for PLA has been conducted by pyrolysis, alcoholysis, or hydrolysis. In this research, an environmentally benign separation method was developed to recover the PLA depolymerization products. PLA degradation was realized using supercritical carbon dioxide (SCCO2). Subsequently, degradation products were extracted by SCCO2. The effects of extraction parameters such as temperature, pressure, and static extraction time on the extracted product distribution and extraction yield were studied. The effect of temperature was investigated at three different temperatures. Results showed that as extraction temperature increased, extraction yield enhanced since the solubility of decomposition products in SCCO2 increased. High temperature also decreased the viscosity of the reaction products, facilitating the mass transfer of the extractable products into the SCCO2 phase. The influence of static extraction time was investigated by extending the time. Results revealed extraction yield increased at longer static extraction time since more products could be dissolved in SCCO2. The effect of pressure was studied at two different pressures. A slight increase in extraction yield was observed, indicating that increasing the pressure was inadequate to accelerate the mass transfer of the products. The extracted product composition consisted of D, L lactide, meso lactide, lactic acid, and some unknown products. The highest extraction yield of 89% was obtained at 80 °C, 310 bar for 2 hours of static extraction time. The product obtained in a condenser under these conditions comprised of 53% D, L lactide, 30% meso lactide, 9% lactic acid, and 8% unknown products.
Benzer Tezler
- 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
- Domates kabuğu ekstraktı kullanılarak PLA temelli biyokompozit gıda ambalaj filmi üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of PLA-based biocomposite food packaging film using tomato peel extract
ERİNÇ KOÇAK
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM ESMER
- Kemik doku mühendisliği için polimer-biyoaktif cam içeren enjekte edilebilir kompozit kemik doku destek malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Injectable polymer-bioactive glass composite bone tissue support material production and characterization for bone tissue engineering
ALİ CAN ÖZARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
- Yüksek tuzluluk içeren turşu atıksularından fiziko-kimyasal yöntemlerle laktik asit geri kazanımı
Lactic acid recovery from pickle wastewater containing high salty by physicochemical methods
EZGİ AYIŞIĞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
DOÇ. DR. DİĞDEM GÜVEN
- Poli (laktik asit) (PLA) lifinin doğal boyar maddeler ile boyanabilirliğinin polihedraloligomeriksilseskuioksan (POSS) nano parçacıkları kullanılarak iyileştirilmesi
Improving process of the dyebility of poly (lactic asid) (PLA) by using fiber polyhedraloligomeric silsesquioxane (POSS) nanoparticle with natural dyestuff material during melt spinning
İREM TUĞÇE ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DOĞAN