Polihidroksialkonat esaslı polimerlerden büyük ölçekli eriyikten lif çekim prosesinde kanal içi parametrelerin lifin mekanik ve ısıl özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of in-channel parameters on the mechanical and thermal properties of fibers in the large-scale melt spinning process of polyhydroxyalkanoate-based polymers
- Tez No: 936350
- Danışmanlar: PROF. DR. ASLI HOCKENBERGER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Polymer Science and Technology, Textile and Textile Engineering
- Anahtar Kelimeler: Poli(3-hidroksibutirat) (PHB), Tekstil, Sürdürülebilirlik, Biyobozunur lifler, Eriyikten lif çekimi, poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), Textile, Sustainability, Biodegradable Fibers, Melt Spinning
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzemeler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu tez çalışması, polihidroksialkonat (PHA) esaslı biyopolimerlerden biri olan poli(3-hidroksibutirat) (PHB) kullanılarak eriyikten lif çekim yöntemiyle üretilen ipliklerin mekanik ve yapısal özelliklerinin, proses parametreleriyle olan ilişkisini incelemektedir. PHB'nin biyobozunabilir ve çevre dostu özellikleri, sürdürülebilir tekstil ürünlerinin geliştirilmesinde önemli bir fırsat sunarken, yavaş kristal oluşum hızı, düşük kristal yoğunluğu, kırılganlığı ve dar işleme sıcaklık aralığı gibi zorluklar, malzemenin optimize edilmesini gerektirmiştir. Bu bağlamda, çalışmada, germe oranı ve sarım hızı gibi proses parametrelerinin liflerin kristal yapısı, mezofaz oluşumu ve biyobozunma özellikleri üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Ayrıca, soğutma hattının tasarımında geliştirilen yarım tüp aparatı ile liflerin yapısal özelliklerini kontrol etmek için yenilikçi bir yaklaşım sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar, yüksek germe oranlarının ve optimum sarım hızlarının mezofaz yapının oluşumunu desteklediğini ve bu yapının liflerin mekanik dayanımını artırırken biyobozunma hızını kontrol ettiğini ortaya koymuştur. PHB liflerinin toprak ve kompost ortamlarında biyobozunabilirliği test edilmiş, mezofaz yapının düzenliliğinin biyobozunma davranışını etkilediği gözlemlenmiştir. Bu çalışma, PHB'nin sürdürülebilir tekstil ürünleri ve çevre dostu ürün üretiminde kullanılabilirliğini artırırken, proses parametrelerinin optimize edilmesiyle mekanik, yapısal ve çevresel performansının geliştirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on investigating the mechanical and structural properties of fibers produced from poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), a type of polyhydroxyalkanoate (PHA)-based biopolymer, using the melt-spinning method, and their relationship with process parameters. While PHB offers significant potential for sustainable textile products due to its biodegradable and eco-friendly properties, challenges such as slow crystallization rate, low crystallinity, brittleness, and narrow processing temperature range necessitate its optimization. In this context, the study thoroughly analyzes the effects of process parameters such as draw ratio and take-up speed on the crystalline structure, mesophase formation, and biodegradation behavior of fibers. Additionally, an innovative half-tube apparatus was developed and incorporated into the cooling line to enable better control over the structural properties of the fibers. The results reveal that higher draw ratios and optimal take-up speeds promote mesophase formation, which enhances the mechanical strength of the fibers while regulating their biodegradation rate. The biodegradability of PHB fibers was tested in both soil and compost environments, showing that the structural regularity of the mesophase significantly influences their degradation behavior. This study demonstrates the potential of PHB for use in sustainable textile products and eco-friendly materials, highlighting the role of process optimization in improving their mechanical, structural, and environmental performance.
Benzer Tezler
- Bariyer uygulamaları için biyopolimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
Development of biopolymer nanocomposites for gas barrier aplications
MELİKE ŞATIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Biyobozunur polimerlerden ambalaj filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of packaging film from biodegradable polymers
ÖZNUR YOLAÇAN
Doktora
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Doku mühendisliği yaklaşımları ile nazal rekonstrüksiyonda kullanılmak üzere biyopolimerik doku iskelelerinin geliştirilmesi
Development of biopolymeric tissue scaffolds for nasal reconstruction with tissue engineering approaches
DİLEK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiDoku Mühendisliği Anabilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Factors affecting The enrichment of a mixed bacterial culture in an Aerobic Dynamic Feeding System (ADF) for Polyhydroxyalkanoate (PHA) production
Aerobik Dinamik Besleme sisteminde Polihidroksialkonat (PHA) üretimi için karışık bakteri kültürü zenginleştirilmesini etkileyen faktörler
FATMA TUBA ÇİTAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NESLİHAN SEMERCİ
- Physiology and biochemical storage characteristics of E. coli K12
E. coli K12'nin fizyolojisi ve biyokimyasal depolama mekanizmalarının incelenmesi
ESMA ÜÇIŞIK AKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL
PROF. DR. DERİN ORHON