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: Belirtilmemiş.
- 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: 114
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
- Nem tutma performansı yüksek polimerik malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of polymerc materials with high moisture retention performance
NAZLI SEZEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. GÖKÇE UĞUR ERİNÇ
- Synthesis and characterization of petox-dope liposome structure conjugated to peptide-18 for targeting breast cancer
Peptit-18 ile konjuge edilmiş ve meme kanseri için hedeflenmiş petox-dope lipozom yapısının sentezi ve karakterizasyonu
DUYGU BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
DR. Özgür YILMAZ
- Doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere grafen oksit temelli polimerik nanofibröz doku iskelelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of graphene oxide based polymeric nanofibrous tissue scaffolds for tissue engineering applications
RUMEYSA HİLAL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Biyomühendislikİstanbul Medeniyet ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAZANCİ
- Anjiyogenik mikroiğnelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of angiogenic microneedles
SOGHRAT SALAMATI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEZBAN ULUBAYRAM
- Antimikrobiyal özelliğe sahip yeni polimerik kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel polymeric composites with antimicrobial property
AKİF ŞAFAKLI