Yazar "Koçak, Esin" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 1 / 1
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    Sodyum pentaborat, kalsiyum karbonat ve doğal reçine katkılı polilaktik asit filmlerin üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
    (Bursa Teknik Üniversitesi, 2022) Koçak, Esin; Akkoyun, Meral
    Günümüzde petrol kaynaklarının azalması nedeniyle geleneksel plastikler yerine biyoesaslı plastik malzemelerin kullanımına ciddi bir ihtiyaç duyulmaktadır. Yenilenebilir kaynaklardan üretilen biyobozunur ve biyouyumlu bir polimer olan polilaktik asit (PLA) ve kopolimerleri giderek daha fazla önem kazanmaktadır, ancak zayıf mekanik özellikleri ve neme karşı aşırı hassasiyetleri nedeniyle gıda ambalajlarında kullanımları sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, geleneksel koruyucu malzemelere alternatif olarak ultraviyole (UV) ve görünür ışınlarından koruyucu, nanopartikül ve doğal reçine takviyesi ile PLA polimerinin özelliklerini iyileştirmek, yeni, şeffaf ve esnek film üretimi ile ambalaj malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmaktır. Bu çalışmada, UV ışınlarından koruyucu bir biyofilm üretebilmek amacıyla PLA polimeri içerisine sodyum pentaborat anhidrit (SP), yumurta kabuğu (CC) nanopartikülleri ve doğal reçine katkıları eklenmiştir. PLA/SP, PLA/CC, PLA/doğal reçine, PLA/SP/doğal reçine ve PLA/CC/doğal reçine biyofilmlerinin üretiminde, serbest döküm (solvent-casting) ve ultrasonik homojenizatör kullanılarak döküm olmak üzere iki yöntem kullanılmış ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. İlaveten, her iki nanopartiküle doğal reçine eklenmesiyle PLA/SP/doğal reçine ve PLA/CC/doğal reçine filmlerin üretimi ve karakterizasyonu ile elde edilen PLA filmlerinde, UV koruma bölgesinin genişletilmesi hedeflenmektedir. PLA polimerinin olumsuz özelliklerinin farklı katkılar ile iyileştirildiği bu çalışma; termal özelliği, mekanik özelliği, temas açısı değerleri, UV-görünür bölge ışınlarının geçirgenliği ve mikroyapı analiz sonuçlarına göre değerlendirilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu görüntülerinde, nanopartiküllerin topaklandığı görülmüştür. Bu durum filmlerin mekanik özelliklerinin olumsuz bir şekilde etkilendiğini açıklamaktadır. Nanopartikül katkılı filmlerin mekanik özelliklerinin saf PLA filmine göre düştüğü, ağırlıkça %5 ve artan katkı oranlarında çekme ve kopma uzama değerlerinin neredeyse aynı kaldığı ve bu yüzden ideal katkı oranlarının ağırlıkça %5 olduğu görülmüştür. Reçinelerin kattığı süneklik etkisi ile çekme direncinde düşüş, kopmada uzama değerlerinde artış gözlenmiştir. Saf PLA filmine göre; ağırlıkça %7,5 saf reçine (SR) katkısı için %11 artış elde edilirken, ağırlıkça %1 esterleştirilmiş reçine (ER)kaKatkısıçin %71 artış sağlamıştır. Hibrit biyokompozit filmlerin mekanik özelliklerinde ağırlıkça %5 SR ve %1 ER katkıları en iyi gerilme direncini sergilemişlerdir. ER katkısı, SR' ye göre mekanik direnci arttırmaktadır. Katkı oranı artışına göre gerilme mukavemetinde düşüş gözlemlenirken kopmada uzama değerlerinde artışa yol açmıştır. Partiküller çözelti içinde homojen olarak dağıldığında, polimer döküm yöntemiyle üretilen filmlere kıyasla mekanik özellikler iyileşmiştir. Ambalajların, taşınmasında ve depolanmasında nem, buhar, ıslanma gibi sıvıya maruz kalabileceği durumlarda sıvının ambalajdan geçişine izin vereceğinden hidrofobik özellikler istenmektedir. Temas açısı ölçümleri sonucunda, ağırlıkça %40 SR ve ER katkılı hibrit biyokompozit filmlerin su ile temas açısının arttığı ve ıslanma oranını azaltan bir yüzey elde edildiği görülmüştür. SP katkılı biyofilmlerin ıslanabilirliği, CC katkılı biyofilmlere göre daha düşük çıkmıştır. Homojen partikül dağılımına sahip filmlerde, CC katkılı filmlerin temas açısı değerlerinin saf PLA filme göre azaldığı, SP katkılı filmlerde ise arttığı gözlenmiştir. UV korumada, nanopartiküllerin polimer matrisinde iyileşme sağladığı ve reçinelerin ise daha çok etkili olduğu görülmüştür. Ayrıca hibrit biyokompozitlerde reçine katkısının ağırlıkça oranı arttıkça geçirgenliği azaltıcı etkisi olduğu görülmüştür. Ağırlıkça %40 reçine katkısı, tüm filmlerin geçirgenliğini azaltan en iyi oran olmuştur. FTIR spektrumu analizinde saf PLA filmi ile uyumlu oldukları, sadece fiziksel bir etkileşim olduğu kimyasal yeni bir bağ oluşmadığı görülmüştür. Saf PLA polimerinin kristalleşme davranışı üzerine olan etkilerini anlamak için ağırlıkça %2,5 ve %7,5 nanopartikül katkılı PLA/CC ve PLA/SP filmlerin ve ağırlıkça %5 ve %40 reçine katkılı hibrit biyofilmlerin termal özellikleri incelenmiştir. Sonuçlara göre, PLA/CC filmlerin camsı geçiş sıcaklığı (Tg) ve kristal oranı (?c) değerlerinde artış gözlemlenirken, PLA/SP filmlerin Tg değerlerinin arttığı ve (?c) değerlerinin düştüğü görülmüştür. Ayrıca, SR ve ER katkısı ile oluşan hibrit biyofilmlerin Tg ve (?c) değerlerinin düştüğü gözlenmiştir. Anahtar kelimeler: Polilaktik Asit, Doğal Reçine, UV Koruma, Kalsiyum Karbonat, Sodyum Pentaborat