Atık poli(laktik asit) esaslı deniz çayırı ve leonardit katkılı biyokompozit malç filmlerin çözeltiden döküm yöntemi ile hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation of waste poly(lactic acid) based seagrass and leonardite added biocomposite mulch films from solution casting method and investigation of their properties
Yazar: FATİH KÜÇÜKUYSAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MİTHAT ÇELEBİ
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Biyobozunur polimerler = Biodegradable polymers ; Kompozit polimerler = Composite polymers

Özet:
Yeterli gıdanın sağlanması için kimyasal gübre, pestisit ve petrol türevli malç filmlerin kullanımı ile sera gazı salınımı, ürün güvenliği ve plastik kirliliği arasındaki ilişki tartışılmaktadır. Son zamanlarda toprak-bitki koruyuculuk ve verimlilik açısından düzenli artan miktarda kullanılan petrol türevli malç filmler toprak kirliliğine yol açmaktadırlar. Petrol kaynaklı polimerlere alternatif olarak biyobozunur polimerlerin ve biyokompozitlerinin araştırılması ve kullanılması da artmaktadır. Atık sorununa geri ve ileri dönüşümle çözüm bulmak döngüsel ekonomi ve sürdürülebilir kalkınma açısından en büyük değer olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu çalışmada, 3B yazıcı poli(laktik asit) (PLA) filament atıkları değerlendirilmiştir. PLA, deniz çayırı (Seagrass/Posidonia oceanica), leonardit ve Polietilen Glikol (PEG) 6000 ile farklı bileşimlerde filmler çözeltiden döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Bu filmlerin Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FT-IR) ile yapı tayini, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile film yüzeylerinin morfolojik ve glossmetre ile parlaklık özellikleri incelenmiştir. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termogravimetrik Analiz (TGA) ile termal özellikleri araştırılmıştır. Çekme testi ile mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, toprağa gömme testi ile filmlerin biyobozunurluk özellikleri incelenmiştir. İlave edilen dolgular ile PLA'nın biyobozunurluğu arttırılmıştır.

Abstract:
The relationship between the use of chemical fertilizers, pesticides, and petroleum-derived mulch films for ensuring an adequate food supply, greenhouse gas emissions, product safety, and plastic pollution is being discussed. Recently, the increasing use of petroleum-derived mulch films for soil protection and productivity has led to soil pollution. Consequently, there has been a growing interest in researching and utilizing biodegradable polymers and biocomposites as alternatives to petroleum-based polymers. Finding solutions to waste issues through recycling and upcycling emerges as a significant value in the context of circular economy and sustainable development.
In this study, waste poly(lactic acid) (PLA) filament from 3B printing machines was evaluated. Films with different compositions of PLA, seagrass (Posidonia oceanica), leonardite, and Polyethylene Glycol (PEG) 6000 were prepared using a solution casting method. The structure of these films was determined using a Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR), the morphological properties of the film surfaces were examined using a Scanning Electron Microscope (SEM), and the gloss qualities were evaluated using a glossmeter. The thermal properties were investigated through Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The mechanical properties were determined through tensile testing. Furthermore, the biodegradability properties of the films were examined through soil burial testing. The addition of fillers enhanced the biodegradability of PLA.