NANOSELÜLOZ TAKVİYELİ PVA/KAZEİN KOMPOZİT FİLMLERİN HAZIRLANMASI VE KARAKTERİZASYONU

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DUYGU ŞAHİN

Danışman: Ayşe Aytaç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Gıda ambalaj malzemesi olarak petrokimya bazlı polimerlerin düşük maliyetleri, iyi gerilme dayanımları, iyi bariyer özellikleri gibi olumlu işlevsellik özelliklerine rağmen biyolojik olarak tamamen parçalanamamaları ekolojik problemlere yol açmıştır. Çevre kirliliğine karşı farkındalık ve güvenli, çevre dostu atmosfere duyulan ihtiyaç, biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerin kullanımını desteklemiştir. Bu amaçla tez çalışmasında, biyobozunur ve çevre dostu özelliklerinin yanında hidrofilik, biyouyumlu, iyi kimyasal direnç ve mekanik özelliklere sahip, kolay bulunabilir ve işlenebilir bir polimer olan poli(vinil alkol) (PVA) kullanılmıştır. Gıda ambalajlarında özellikle mükemmel ısıl, bariyer özelliklere ihtiyaç duyulması ve PVA'nın yüksek maliyeti nedeniyle sınırlamaların üstesinden gelmek için, PVA kendisi ile uyumluluk gösterdiği bilinen, doğal bir polimer olan kazein ile harmanlanmış ve nanoselüloz (NC) ile takviye edilmiştir. PVA (ağırlıkça %70)/Kazein (ağırlıkça %30) biyokompozit filmleri çözeltiden dökme yöntemi ile hazırlanmıştır. Plastikleştirici olarak ağırlıkça %25 Gliserol (GLY) kullanılmıştır. Ayrıca, farklı ağırlık yüzdelerinde (%0,5, 1, 3, 5) NC ile takviye edilen ve çapraz bağlayıcı olarak Glioksal (GL) (ağırlıkça %0,5, 1, 1,5, 2) ve Tannik asit (TA) (ağırlıkça %0,5, 1, 1,5) kullanılarak hazırlanmıştır. Filmlerin çekme testi ile mekanik özellikleri incelenmiş, NC ile takviye edilmiş ve GL ile çapraz bağlanmış PVA/CAS filmlerinin kopmada uzama ve çekme dayanımının arttığı belirlenmiştir. Filmlerin ısıl özellikleri, TGA ve DSC ile incelenmiştir. Çapraz bağlanmış filmlerde genel olarak bozunma sıcaklıklarının arttığı görülmüştür. Plastikleştirici, NC ve çapraz bağlayıcıların PVA/CAS kompozitleri üzerine etkisini belirlemek için FTIR spektrumları karşılaştırılmıştır. NC varlığında çekirdeklenme yoğunluğunun arttığı POM ile görülmüştür. Su buharı iletim hızı ve temas açısı değerleri incelendiğinde, NC eklenen, çapraz bağlanmış filmlerde su buharı iletim hızının düştüğü ve temas açısının arttığı gözlenmiştir.