Sürdürülebilir Gıda Ambalaj Uygulamalarına Yönelik Poli(Laktik Asit) (PLA) ve Polihidroksialkanoat (PHA) Karışımlarının Hazırlanması ve Film Performansı Üzerine Etilen Vinil Alkolün (EVOH) Etkisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ESRA ALTINDAĞ
Danışman: Ayşe Aytaç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Poli(laktik asit) (PLA), gıda ambalajlama uygulamalarında en çok kullanılan biyopolimerdir. Ambalajlama alanındaki uygulamalarını genişletmek amacıyla PLA özelliklerini geliştirmek için çeşitli stratejiler oluşturulmuştur. Benzer bir erime sıcaklığına ve yüksek kristalliğe sahip olan Poli(3-hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV), PLA ile harmanlamak için iyi bir aday olarak görülmektedir. PHBV'nin, PLA için çekirdekleştirici olarak hareket etme yeteneği, mekanik direncini ve bariyer performansını artırır. Bu tez çalışması kapsamında, PLA/PHBV işleme performansını artırmak ve yeni biyobazlı film malzemeler elde etmek amacıyla en uygun özellikleri sergileyen PLA/PHBV karışım oranı belirlenmiştir. PLA/PHBV karışımının, arayüzey etkileşiminin ve bariyer özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla etilen vinil alkol (EVOH) kullanılmıştır. EVOH karışımların içinde farklı oranlarda ve iki katlı film oluşturularak kullanılmıştır. Belirlenen orandaki malzemenin, ambalaj olarak kullanılabilmesi için ambalajdan beklenen özelliklerin geliştirilmesine çalışılmıştır. Literatürde ilk kez, PLA/PHBV karışım matrisine farklı oranlarda EVOH katılarak ve çok katmanlı formda üretilerek biyobozunur film özellikleri incelenmiştir. Bu çalışmada, belirlenen PLA/PHBV (ağırlıkça 70/30) karışımına farklı oranlarda (ağırlıkça %3, %5, %10, %15, %20) EVOH katılarak elde edilen kompozitlerin üretimi çift vidalı ekstrüzyon yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiş. Daha sonra elde edilen karışımlar basınçlı kalıplama yöntemiyle standart film örnekleri halinde üretilmiştir. Ayrıca saf EVOH filmi de üretilip karışımlardan elde edilen film ile basınçlı kalıplama yöntemi kullanılarak birleştirilip, 2 katlı film yapısı elde dilmiştir. Hazırlanan tüm filmlerin; çekme testi, termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), temas açısı ve buhar geçirgenlik testleri ile özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda; EVOH kopolimerinin, ağırlıkça değişen oranlarda kontrol örneğine eklenmesiyle, filmlerin termal kararlılığı saf PLA/PHBV filmlerine kıyasla iyileşmiştir; ancak, ağırlıkça %10 ilaveden sonra hafif bir düşüş gözlemlenmiştir. EVOH'un ikinci bir katman olarak film formuna dahil edilmesinin ise sinerjik bir etki yarattığı söylenebilir. Özellikle ağırlıkça %3 ve %5 oranlarında ısıya karşı direnç artışı, mekanik ve morfolojik faz dağılımında optimum özellikler sağlanmıştır.