Tarımsal atık katkılı PLA esaslı yeşil kompozitlerin üretilmesi vekarakterizasyonu
Characterization and production of PLA based green composites with agricultural waste additives
- Tez No: 780968
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEYMA DUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: PLA, Sarıçam, Kestane kabuğu, Ambalaj, Yeşil Kompozit, PLA, Scotch Pine, Chestnut bark, Packaging, Green Composite
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokompozit Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Büyük çoğunluğu petrol türevli olan polimerler, ambalaj endüstrisinde tüketim ömürlerini tamamladıktan sonra çevre ortamlarında atık haline gelmektedir. Petrol esaslı polimerlerin bozunmaya uğramadıkları ve çevreye zarar verdikleri bilinmektedir. Ortaya çıkan bu sorun günümüzde yenilenebilir kaynaklardan elde edilen biyo esaslı, biyobozunur ve çevreci polimerlere yönelinmesine neden olmuştur. Biyopolimerler, biyouyumluluk ve biyobozunurluk özelliklerinin yanı sıra fiziksel ve mekanik davranışları sebebiyle biyomedikal, ambalaj ve otomotiv endüstrisinde petrol esaslı polimerlere alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır. Polilaktik asit (PLA), birçok uygulama alanında tercih edilen yüksek çekme dayanımı ve sertliği, iyi biyobozunurluğu, kolay işlenebilirliği ile petrol esaslı polimerler ile kıyaslanabilir özelliklere sahip olan alifatik bir polyesterdir. Ayrıca PLA'nın yüksek şeffaflığa ve iyi mekanik özelliklere sahip olması onun tercih edilebilirliğini arttırmaktadır. Fakat bu özelliklerinin dışında petrol türevli polimerlere kıyasla düşük termal stabilite, yüksek kırılganlık ve zayıf bariyer özellikleri gibi bazı dezavantajlara sahip olması onun özelliklerinin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmaktadır. Bu tez çalışmasında, Artvin ve Bursa bölgelerinden temin edilen sırasıyla sarıçam ve kestane kabukları öğütülerek toz haline getirilmiş olup, farklı oranlarda PLA'ya ilave edilerek çözelti döküm yöntemi ile yeşil kompozit ambalaj filmlerinin üretimi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Saf PLA çözeltisi ve ağırlıkça %0.25, 0.5, 1, 2.5, 5, 10 oranlarında sarıçam veya kestane kabuğu tozları PLA çözücüsüne katkılandırılarak elde edilen kompozit çözelti petri kaplarına dökülmüş ve 30 oC'de 72 saat bekletilerek saf PLA ve kompozit ambalaj filmleri elde edilmiştir. Oluşturulan filmlerin karakterizasyon testleri yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Kalınlık ölçümleri sarıçam ve kestane kabuğu tozu katkısının PLA esaslı yeşil kompozit filmlerin kalınlığını artırdığı görülmüştür. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi sonucunda, kompozit filmlerde katkıların varlığı tespit edilmiştir. Mekanik test sonuçları incelendiğinde, PLA esaslı yeşil kompozitlerin mekanik özelliklerinin saf PLA'ya kıyasla azaldığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Polymers, the majority of which are petroleum-derived, become waste in the environmental environment after completing their consumption life in the packaging industry. It is known that petroleum-based polymers do not decompose and harm the environment. This emerging problem has led to the tendency towards bio-based, biodegradable and environmentally friendly polymers obtained from renewable resources. Biopolymers have started to be used as an alternative to petroleum-based polymers in the biomedical, packaging and automotive industries due to their biocompatibility and biodegradability properties as well as their physical and mechanical behavior. Polylactic acid (PLA) is an aliphatic polyester preferred in many application areas, with high tensile strength and hardness, good biodegradability, easy processability, and comparable properties with petroleum-based polymers. In addition, the high transparency and good mechanical properties of PLA increase its preferability. However, apart from these properties, it has some disadvantages such as low thermal stability, high brittleness and weak barrier properties compared to petroleum-derived polymers, which necessitates the improvement of its properties. In this thesis, it was aimed to produce and characterize green composite packaging films by solution casting method by grinding scotch pine and chestnut shells obtained from Artvin and Bursa regions, respectively, by grinding them into powder. Pure PLA solution and composite solution obtained by adding 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5, 10 wt% scotch pine or chestnut bark powders to PLA solvent were poured into petri dishes and kept at 30 oC for 72 hours to obtain pure PLA and composite packaging films. Characterization tests of the films were made and the results were evaluated. Thickness measurements showed that scotch pine and chestnut bark powder additive increased the thickness of PLA-based green composite films. As a result of scanning electron microscopy (SEM) analysis, the presence of additives in composite films was determined. When the mechanical test results were examined, it was determined that the mechanical properties of PLA-based green composites decreased compared to pure PLA.
Benzer Tezler
- Eklemeli yığma modeli ile elde edilen kenevir SAPI/PLA biyokompozit malzemenin bazı mekanik ve termalözelliklerinin incelenmesi
Investigation of some mechanical and thermalproperties of hemp HURD/PLA biocomposite materialmanufactured by fused deposition modeling
ESRA ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mühendislik BilimleriBursa Teknik ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MESUT UYSAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞATAY TAŞDEMİR
- Tarımsal atık katkılı polibütilen süksinat kompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of agricultural waste filled polybutylene succinate composites
FATMA NUR BAYINDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASİN KANBUR
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT TAYFUN
- Tarımsal atık katkılı polipropilen matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Manufacturing and characterization of agricultural waste filled polypropylene matrixed composites
YAŞAR AYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. KUTLAY SEVER
- Mısır sömeği ve pamuk çırçır atıklarından kompozit malzeme üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of composite material production and mechanical properties from corn cob and cotton gin waste
ABBAS MASUM
Doktora
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇAKMAK
- Coriolus versicolor katkılı modifiye biyokömür üretimi ve adsorpsiyon ile fosfor geri kazanımı
Coriolus versicolor added modified biochar production and phosphorus recovery by adsorption
DERYA ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ECE ÜMMÜ DEVECİ