Geri Dön

Derin ötektik çözeltilerin polietilen esnek filmlerde plastikleştirici olarak kullanım olanaklarının araştırılması

Investigation of the possibilities of using deep eutectic solvents as plasticizers in polyethylene flexible films

  1. Tez No: 783750
  2. Yazar: ÖZGÜR KÜÇÜKÇAKIR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN FATİH DAĞDELEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Food Engineering, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Plastikler başta ambalaj malzemeleri olmak üzere farklı sektörlerde en çok kullanılan malzeme grubunu oluşturmaktadır. Birçok çeşidi bulunan plastiklerin kullanılacağı alana göre değişmek ile birlikte istenilen özelliklere sahip olabilmeleri için birçok katkı maddesi ile üretilmeleri teknolojik bir zorunluluktur. Bu katkı maddeleri birçok fonksiyonun bir veya birkaçını kazandırmak adına kullanılmaktadır. Katkı maddeleri içinde en çok kullanılanları ise plastikleştiriciler olup ftalatlar bunların en çok kullanılan grubudur. Ancak ftalatların birçoğunun insan sağlığına ve çevre üzerine olumsuz etkileri bulunmaktadır. Yasal düzenlemeler ile başta gıda ambalaj malzemeleri olmak üzere birçok ftalat çeşidinin ve miktarlarının kullanımı sınırlandırılmıştır. Bu durum insan ve çevre üzerine olumsuz etkileri olmayan doğal bazlı alternatif plastikleştiricilere olan ilgiyi artırmıştır. Bu yüksek lisans tez çalışması ile alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) gıda ambalaj filmlerinin üretiminde yapay plastikleştiriciler yerine doğal ve biyobozunur özellikte plastikleştiricilerin kullanılması ile özelliklerinde meydana gelecek değişimin araştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla hidrojen bağ alıcı (HBA) olarak kolin klorür (C) ile hidrojen bağ donörü olarak (HBD) laktik asit (L), üre (U), hegzanoik asit (H) ve pentanoik asitten (P) 2 farklı molar oranda (1:1 ve 1:2) 80°C'de karıştırılarak derin ötektik çözeltiler (DÖÇ) hazırlanmıştır. Bunlarda temel bazı analizler (yoğunluk, viskozite, pH, uçuculuk, yapı tayini ve termal) yapılarak karakterize edilmiştir. Daha sonra hazırlanan bu DÖÇ'ler ekstrüderde AYPE üzerine iki farklı oranda (%10 ve 30) ilave edilip karıştırılarak filmler üretilmiştir. Aynı şekilde plastikleştirici içermeyen (negatif kontrol-NKT) ve yapay plastikleştirici olarakta di-2-etilhekzilfitalat (DEHP) içeren (pozitif kontrol-PKT) filmler üretilmiştir. Üretilen bu filmlerde fiziksel, mekanik, bariyer, migrasyon, termal, spektroskopik bazı analizler yapılarak karakterize edilmiştir. DÖÇ'lerin yoğunlukları 0,95-1,18 g/ml, viskoziteleri 18,6-194,3 mPa.s, pH'ları 0,05-9,02 ve uçuculukları %0,7-18,9 arasında bulunmuştur. Katkısız, DÖÇ ve DEHP katkılı AYPE filmlerde ise kalınlık 0,09-0,39 mm, kopma kuvveti (KK) 7,0-13,4 MPa, kopma uzaması (KU) %99-545, patlama kuvveti (PK) 2,7-51,1 N, patlama uzaması (PU) 5,2-10,3 mm, su buharı geçirgenliği (SBG) 0,009-0,248 g/m2.h.kPa, nem %0,07-1,92, suda çözünürlük (SÇ) %0-2,3, su tutma kapasitesi %0-2, renk değerlerinden L* 66-91, a* -2,1- -0,7, b* 3,5-14,9, ∆E 1,4-29,9, şeffaflık 0,4-3,6, ısıl yapışma 3,3-13,4 N, toplam migrasyon LOD-82,6 mg/dm² aralığında sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre; PKT filmlere göre daha iyi mekanik, bariyer ve migrasyon özelliklerine sahip DÖÇ katkılı filmler elde edilmiştir. DÖÇ'lerin esnek gıda ambalajlarında ftalat gibi yapay ve olumsuz özelliklere sahip plastikleştiricilere alternatif oluşturabilecek yeteneklerde, doğal ve biyobozunur bir seçenek olarak kullabileceği çalışma ile tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Plastics constitute the most used material group in different sectors, especially packaging materials. It is a technological necessity for plastics, which have many types, to be produced with many additives in order to have the desired properties, depending on the area to be used. These additives are used to gain one or more of many functions. The most commonly used additives are plasticizers, and phthalates are the most used group of them. However, many of the phthalates have negative effects on human health and the environment. The use of many types and amounts of phthalates, especially food packaging materials, has been restricted by legal regulations. This situation has increased the interest in natural-based alternative plasticizers that do not have negative effects on human health and the environment. With this master thesis, it is aimed to investigate the changes in the properties of low density polyethylene (LDPE) food packaging films by using natural and biodegradable plasticizers instead of artificial plasticizers. For this purpose, choline chloride (C) as hydrogen bond acceptor (HBA) and lactic acid (L), urea (U), hexanoic acid (H) and pentanoic acid (P) as hydrogen bond donor (HBD) in 2 different molar ratios (1 :1 and 1:2) were mixed at 80°C and deep eutectic solutions (DES) were prepared. These were characterized by performing some basic analyzes (density, viscosity, pH, volatility, molecular structure and thermal). Afterwards, these prepared DES were added to LDPE in two different ratios (10 and 30%) in the extruder and mixed to produce films. Likewise, films without plasticizer (negative control-NC) and containing di-2-ethylhexylphthalate (DEHP) as artificial plasticizer (positive control-PC) were produced. These films were characterized by performing some physical, mechanical, barrier, migration, thermal and spectroscopic analyzes. Densities of DES's were found to be 0.95-1.18 g/ml, viscosities of 18.6-194.3 mPa.s, pH values of 0.05-9.02 and volatility between 0.7-18.9%. For LDPE films with no additives, DES and DEHP additives, the thickness is 0.09-0.39 mm, tensile strength (TS) 7.0-13.4 MPa, elongation at break (EAB) 99-545%, puncture force (PF) 2, 7-51.1 N, puncture distance (PD) 5.2-10.3 mm, water vapor permeability (WVP) 0.009-0.248 g/m2.h.kPa, moisture 0.07-1.92%, solubility in water (SW) 0-2.3%, water holding capacity 0-2%, color values L* 66-91, a* -2.1- -0.7, b* 3.5-14.9, ∆E 1.4-29.9, transparency 0.4-3.6, thermal adhesion 3.3-13.4 N, overall migration LOD-82.6 mg/dm². According to these results; DES added films with better mechanical, barrier and migration properties compared to PC films were obtained. It has been determined by the study that DES's can be used as a natural and biodegradable option in flexible food packaging with the ability to create an alternative to plasticizers with artificial and negative properties such as phthalates.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    809354

    Derin ötektik çözeltilerin polimer karışım filmlerde plastikleştirici olarak kullanım olanaklarının araştırılması

    Investigation of deep eutectic solutions as plasticizers in polymer blend films

    BÜŞRA NUR KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN FATİH DAĞDELEN

  2. Tez No

    849425

    Mentol ve organik asit bazlı derin ötektik çözeltilerin gıda ambalajlarında plastikleştirici olarak kullanım olanaklarının araştırılması

    Investigation of the use of menthol and organic acid based deep eutectic solutions as plasticizers in food packaging

    ŞÜKRAN AŞGIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FURKAN TÜRKER SARICAOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN FATİH DAĞDELEN

  3. Tez No

    576695

    Süt tozu numunelerinden ağır metal ekstraksiyonu için derin ötektik çözücülerin kullanılabilirliği

    Usability of deep eutectic solvents for heavy metal extraction from milk powder samples

    AYLİN KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA BAĞDA

  4. Tez No

    831741

    Susuz ortamda elektrokimyasal olarak antibakteriyel cu-ag kompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu

    Electrochemical production of antibacterial cu-ag composites in non-aqueous media, and their characterization

    GÜLİSTAN AÇAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaMunzur Üniversitesi

    Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BASRİ OMAÇ

  5. Tez No

    890356

    Kraft siyah çözeltisinden lignin türevi katma değerli bileşiklerin elektrokimyasal yöntemle üretimi

    Production of lignin derived value-added compounds from kraft black liquors by electrochemi̇cal method

    ESRA CEYLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiBartın Üniversitesi

    Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYBEN KILIÇ PEKGÖZLÜ

    PROF. DR. MEHMET AKYÜZ

Geri Dön