Development and characterization of polymers with bioadditives
Biyokatkılarla hazırlanan polimerlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 966277
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBAHAT ARAL YILMAZ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGE TAŞTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Biyobozunur polimerler, Fonksiyonel tekstil, Kompozit polimerler, Pamuklu tekstil, Tarımsal atıklar, Biodegradable polymers, Functional textile, Composite polymers, Cotton textile, Agricultural wastes
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, tarımsal atık niteliğindeki nar kabuklarından elde edilen toz formundaki doğal biyokatkının, hem tekstil hem de ambalaj uygulamalarında sürdürülebilir malzeme geliştirme amacıyla değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, nar kabuğu tozunun kimyasal ve yapısal özellikleri çeşitli karakterizasyon teknikleriyle analiz edilmiş; ardından bu katkı maddesi, su bazlı poliüretan (WPU) ve poli(ε-kaprolakton) (PCL) matrislerine belirli oranlarda ilave edilerek, sırasıyla tekstil kaplamaları ve biyobozunur ambalaj filmleri üretilmiştir. Tekstil uygulamaları özelinde, nar kabuğu tozunun kumaş yüzeyine kaplama yoluyla uygulanması sonucu renk tonlarında doğal ve sıcak bir değişim gözlemlenmiştir.Katkı ilavesiyle birlikte elde edilen SEM görüntüleri yüzey dokusunda farklılıklar göstermiş; bu durum morfolojik etkilerin olabileceğini düşündürmektedir. Mekanik testler ise malzeme bütünlüğünde sınırlı düzeyde değişim olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, bu kaplamalar, katkı oranına bağlı olarak artan düzeyde antibakteriyel etki göstermiş; özellikle Staphylococcus aureus (ATCC 6538) bakterisine karşı anlamlı inhibisyon sağlanmıştır. Ambalaj uygulamalarında ise katkı ilavesiyle birlikte yüzey özelliklerinde değişimler gözlemlenmiş; su temas açısında meydana gelen azalma ile yüzeyin daha hidrofilik hale geldiği belirlenmiştir. Bu durum, her ne kadar bazı ürünlerde nem bariyeri performansını sınırlandırabilecek olsa da, belirli“aktif ambalaj”konseptleri için işlevsel olabilir. Ayrıca film rengindeki doygunluk artışı ve yarı-opaklık, özellikle ışığa duyarlı ürünlerin korunması açısından görsel bariyer niteliği taşıyabilecek potansiyel çözümler sunmuştur. Termal analizler, nar kabuğu tozunun kompozitlerin ısıl kararlılığı üzerinde sınırlı etkiler yarattığını, ancak uygulama performansını engellemeyecek düzeyde olduğunu ortaya koymuştur. Genel olarak, bu çalışma ile nar kabuğu tozu gibi düşük maliyetli ve biyobozunur bir atık kaynağının hem tekstil hem de ambalaj sektöründe kullanılabilecek fonksiyonel, çevre dostu ve antibakteriyel katkı maddesi olarak değerlendirilmesi mümkün hale gelmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, pomegranate peel powder—a natural bioadditive derived from agricultural waste—was evaluated for its potential use in the development of sustainable materials for both textile and packaging applications. The pomegranate peel powder was first characterized using various analytical techniques to determine its chemical and structural properties. It was then incorporated into waterborne polyurethane (WPU) and poly(ε-caprolactone) (PCL) matrices to fabricate textile coatings and biodegradable packaging films, respectively. In textile applications, the addition of pomegranate peel powder resulted in noticeable and naturally warm color changes on the coated fabric surface. SEM images showed textural differences with additive incorporation, suggesting possible morphological effects, while mechanical tests indicated limited changes in mechanical integrity. Furthermore, the coatings exhibited increasing levels of antibacterial activity with higher additive content, especially against Staphylococcus aureus (ATCC 6538). In packaging applications, the incorporation of the additive led to modifications in surface properties. A decrease in water contact angle indicated an increase in hydrophilicity, which, although potentially limiting for moisture barrier functionality, may offer advantages for active packaging systems where moisture exchange is desired. Additionally, increased color saturation and semi-opacity in the films indicated potential as visual barriers for protecting light-sensitive products. Thermal analyses showed slight reductions in thermal stability due to the organic nature of the additive, though these changes remained within acceptable application limits. In conclusion, this study demonstrated that pomegranate peel powder—a low-cost and biodegradable waste-derived material—can be used as a functional, eco-friendly, and antibacterial bioadditive in both textile and packaging systems.
Benzer Tezler
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Nanokristal selüloz ve lignin katkılı polilaktik asit esaslı tek ve iki katmanlı aktif gıda ambalaj filmlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of polylactic acid based mono- and bilayer active food packaging films incorporated with nanocrystalline cellulose and lignin
EZGİ İNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA AYHAN
- Elektroüretimle nanolif eldesine etki eden faktörlerin ve jelatin-pektin içeren nanoliflerin model gıdaların reolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigations on affecting parameters of electrospinning and rheological properties of model food systems containing electrospun gelatin-pectin nanofibers
ALPARSLAN KUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- 3D-uv biyo-yazıcı tekniği ile hibrit doku iskelelerinin hazırlanması ve uygulama etkinliğinin incelenmesi
Preparation of hybrid tissue scaffolds with 3D-uv bioprinting technique and investigation of application effectiveness
ÖZGE TEZEL
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Development and characterization of polylactic acid based composite materials with antimicrobial properties
Antimikrobiyal özelliklere sahip polikaktik asit bazlı kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
MELİKE TUNÇALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY