Biyouyumlu polimer filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biocompatible polymer films
Yazar: SELİN ARICAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyopolimerler = Biopolymers ; Gıda ambalajı = Food packaging ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Polilaktik asit filmleri = Polylactic acid films ; Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
Ülkemizde ve diğer ülkelerde, son yıllarda yapılan çalışmalar sonucunda ambalaj atıkları kontrolü yönetmelikleri ve buna benzer yönetmelikler onaylanmıştır. Doğrudan veya dolaylı olarak çevremize zararlı olan maddelerin geri dönüşümü önemli hale gelmiştir. Bu açıdan, biyobozunur polimerler kullanımı artmakta olup, aynı zamanda petrol kaynaklı malzemelerin fiyatlarının artması ve bu kaynakların azalması sebebiyle büyük bir gelişme kaydetmektedir. Bunların haricinde yüksek mekanik özelliklere, düşük üretim maliyetlerine, kolay işlenebilir özelliklere ve doğamıza nerdeyse zararsız olmaları sebebiyle ambalaj sektörü, ilaç sanayi ve tarımsal faaliyetlerde kullanım imkanı sağlamaktadır. Biyobozunur polimerlerin geliştirilmesi alanında yüksek gözenekliliğe sahip, gaz bariyer özellikleri gelişmiş olan ve çeşitli kullanım alanlarına göre özellikleri değiştirilebilen yapılar olan nanoparçacıklar eklenerek nanokompozit malzemeler üretilmektedir. Bu amaçla, bu çalışmada polilaktik asit (PLA), polikaprolakton (PCL), nişasta çeşitleri (mısır, buğday ve patates) ve metal organik kafes (MOF) yapılı nanokristallerden CuMOF ve ZIF-8 farklı oranlarda (%0.5; 1; 1.5; 2) eklenerek biyobozunur nanokompozit filmler çözelti döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. Elde edilen filmlerin karakterizasyonu; FTIR, DSC, SEM, BET, mekanik dayanım testleri ve antibakteriyel test ile yapılmıştır. Yapılan testler saf PLA ve saf PCL filmleriyle karşılaştırılıp optimum karışım oranları belirlenmiştir.

Abstract:
In our country and in other countries, packaging waste control regulations and similar regulations have been approved as a result of the studies carried out in recent years. The recycling of substances that are directly or indirectly harmful to our environment has become important. In this respect, the use of biodegradable polymers is on the rise and has also been greatly improved due to the increase in prices of petroleum-based materials and the reduction of these resources. In addition to these, due to their high mechanical properties, low production costs and easy processability, they can be used in packaging industry, pharmaceutical industry and agricultural activities. In the field of development of biodegradable polymers, nanocomposite materials are produced by adding nanoparticles which have high porosity, improved gas barrier properties and which can be changed according to various application areas. For this purpose, in this study biodegradable nanocomposite films were prepared by solution casting method using polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), starch types (corn, wheat and patato), CuMOF and ZIF-8 nanocrystals from metal organic frameworks (MOF) with different ratios (%0.5; 1; 1.5; 2). Characterization studies of films; FTIR, DSC, SEM, BET, mechanical strength tests and antibacterial tests were performed.      The tests were compared with pure PLA and pure PCL films and the optimum mixing ratios were determined.