Biyobozunur polimerlerden ambalaj filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of packaging film from biodegradable polymers
- Tez No: 882790
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Esnek ambalaj, polihidroksialkanoat (PHA), biyoharman, oksijen geçirgenlik hızı (OTR), ekstrüzyon, Flexible packaging, polyhydroxyalkanoate (PHA), bioblend, oxygene transmission rate (OTR), extrusion
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Petrol türevli polimerlerin kullanımları sonrasında toprağa karışmalarının uzun süreler alması ve atık oluşturmaları ile ekolojik sorunlara yol açmaları nedeniyle sürdürülebilir kaynaklardan elde edilen biyobozunur polimerler günümüzde odak noktası haline gelmiştir. Biyobozunur polimerlerin fizikomekanik özellikleri, biyoharmanların oluşturulması ve katkı malzemelerinin kullanımı ile halihazırda kullanılan birçok polimerle benzer özellikler taşıyacak forma getirilmektedir. Yapılan bu tez çalışmasının amacı, sürdürülebilir ambalaj hedefleri doğrultusunda biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin kullanımıyla esnek ambalaj üretimine yönelik alternatif ürün reçeteleri oluşturmaktır. Çalışmalar kapsamında çözelti döküm ve yarı endüstriyel ölçekli çift/tek vidalı ekstrüder yöntemleri kullanılarak biyoharman reçetelerinin oluşturulması hedeflenmiştir. Polietilen ambalajın karakterizasyon özelliklerine yaklaşabilmek için biyokatkı ve biyonanokatkılar kullanılmıştır. Çözelti döküm yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen çalışmalar kapsamında polihidroksialkaoat (PHA) ve poli(bütilen adipat-co-tereftalat) (PBAT) esaslı hidroksipropil metilselüloz (HPMC) katkılı, PHA esaslı ve sepiyolit katkılı, PHA esaslı ve bakır içerikli metal organik kafes nanokristalleri (Cu-MOF), bakır ve grafen içerikli metal organik kafes nanokristalleri (Cu-MOF@GO), grafen oksit (GO) katkılı, PHA esaslı ve bentonit, sepiyolit, yüksek saflıkta sepiyolit, Cu-MOF, Cu-MOF@GO katkılı biyoharmanlar hazırlanmıştır. Biyokompozit/biyonanokompozitlere mekanik, optik, yapısal, termal, bariyer karakterizasyon testleri uygulanmıştır. Tez çalışmasının son aşamasında ise ekstrüzyon yöntemi kullanılarak, PHA/PBS, PHA/PLA ve PHA/PHB biyoharmanları hazırlanmıştır. Katkı olarak Cu-MOF, Cu-MOF@GO, indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve yüksek saflıkta sepiyolit (HPS) kullanılmıştır. Çift vidalı ekstrüder ile biyoharman granülleri hazırlandıktan sonra tek vidalı ekstrüder ile biyofilm bobinleri elde edilmiştir. Biyokompozit/biyonanokompozitlere mekanik, optik, yapısal, termal, bariyer ve morfolojik karakterizasyon testleri uygulanmıştır. PHA biyopolimerinin farklı biyopolimer ve kendi türevleriyle oluşturduğu biyoharmanlar ve çeşitli katkıların biyokompozit/biyonanokompozit oluşumuna etkileri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Biopolymers obtained from sustainable sources have become a focal point today, due to reasons such as the fact that polymers obtained from petroleum sources take a long time to mix with the soil after use. The physico-mechanical properties of biodegradable polymers are brought into a form that has similar properties to many currently used polymers by creating bioblends and using additive materials. The aim of this thesis is to create alternative product recipes for flexible packaging production with the use of biodegradable polymers in line with sustainable packaging targets. Within the scope of the studies, it was aimed to create bioblend recipes using solution casting and semi-industrial scale twin/single screw extruder methods. Bioadditives and bionanoadditives have been used to approach the characterization properties of polyethylene packaging. Within the scope of the studies carried out using the solution casting method, polyhydroxyalkaoate (PHA) and poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) based hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) added, PHA based and sepiolite added, PHA based and copper containing metal organic framework nanocrystals (Cu- MOF), copper and graphene containing metal organic framework nanocrystals (Cu-MOF@GO), graphene oxide (GO) added, PHA based and bentonite, sepiolite, high purity sepiolite, Cu-MOF, Cu-MOF@GO added bioblends were prepared. Mechanical, optical, structural, thermal and barrier characterization tests were applied to biocomposites/bionanocomposites. In the final stage of the thesis study, PHA/PBS, PHA/PLA and PHA/PHB bioblends were prepared using the extrusion method. Cu-MOF, Cu-MOF@GO, reduced graphene oxide (rGO) and high purity sepiolite (HPS) were used as additives. After preparing bioblend granules with twin-screw extruder, biofilm coils were obtained with single-screw extruder. Mechanical, optical, structural, thermal, barrier and morphological characterization tests were applied to the biocomposite/bionanocomposite. The bioblends formed by PHA biopolymer with different biopolymers and its derivatives and the effects of various additives on biocomposite/bionanocomposite formation were examined.
Benzer Tezler
- Polilaktik asit ve polikaprolakton esaslı biyobozunur esnek ambalaj filmlerinin hazırlanması
Preperation of polylactic acid and polycaprolactone based biodegradable flexible packaging films
NUDEM KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Preparation and characterization of corn zein coated polypropylene (PP) films for food packaging applications
Gıda ambalajı uygulamaları için mısır proteini kaplı polipropilen (PP) filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
İSA DOĞAN ATİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU
YRD. DOÇ. DR. BANU ÖZEN
- Sürdürülebilir ambalaj uygulamaları için biyobozunur poli (butilen süksinat) (PBS) ve sodyum kazeinat (NaCAS) karışımlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
The preparation and characterizations of biodegradable poly (butylene succinate)(PBS) and sodium caseinate (NaCAS) blends for packaging applications
MÜMİNE YILDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ
- Nanoselüloz takviyeli pva/kazein kompozit filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of nanocellulose reinforced PVA/casein composite films
DUYGU ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ
- Preparation and characterization of chitosan-EVA blend systems
Kitosan-EVA karışımlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
PINAR SARIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET S. EROĞLU