Lignin esaslı biyobozunur malzemelerin eldesi ve karakterizasyon testleri
Obtaining and characterization tests of lignin-based biodegradable materials
Yazar: MUSTAFA KART
Danışman: DOÇ. DR. HALE SEÇİLMİŞ CANBAY
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
İnsan nüfusunun artması ile bıraktığımız atık miktarıda artmaktadır. Oluşan bu atıkların büyük bir çoğunluğuda petrol bazlı ürünlerden meydane gelmektedir. İnsan sağlığını ve ekolojiyi tehdit ettiği gibi bu atıkları berteraf etmek de ciddi bir ekonomik yük oluşturmaktadır. İnsan sağlığını ve ekolojiyi tehdit eden petrol bazlı atıkların azaltılması, bu atıkların oluşturduğu ekonomik yükün minimuma indirgenmesi için biyobozunur malzemelerin kullanımının yaygınlaşması gerekmektedir.
Lignin, bitkilerin ikincil hücre duvarlarında bulunan doğal bir fenolik polimerdir. Lignin, selüloz ve hemiselülozdan sonra, biyosferde en çok bulunan biyo-polimerdir ve hücre duvarında bulunur. Birbirine bağlı üç farklı fenilpropan biriminden oluşan amorf bir heteropolimer yapıdadır ve suda çözünmez; bütün bunlar ligninin bozunmasını zorlaştırır. Lignin, hemiselüloz gibi normal şartlar altında 180°C civarında bozunmaya başlar.
Biyobozunur polimerler, yapısal olarak polimer zincirlerinin kopmalarına maruz kalan, minimalize olabilen, güneş ışınları ile bozunabilen, okside veya hidrolize olabilen polimerlerdir. En az iki farklı malzemenin makro seviyede birbiri içerisinde biraraya getirilmesi ile elde edilen ve kendisini olşturan bilesenlerin üstün özelliklerini içeren malzemelere kompozitler denir. Polimer matrisli kompozitler, farklı amaçlar ve farklı alanlarda kullanılan mühendislik yapı malzemelerinden biri haline gelmiştir.
Bu tez çalışmasında, Kraft lignin ile PP, PVA, PLA ve CD katkılı biyokompozitler üretilmiştir. Bu kompozitlerin, TGA, XRD, SEM, FTIR ve DSC ile karakterizasyon çalışmaları yanında antibakteriyel özellikleri üzerinde durulmştur. Üretilen biyokompozitlerin endüstriyel alanlarda kullanılabileceği ve antibakteriyel olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
With the increasing population, the amount of waste released to the environment also increases. The vast majority of these wastes are composed of petroleum-based products. Disposing of these wastes poses a serious economic burden as well as threatening human health and ecology. The use of biodegradable materials should be widespread in order to reduce petroleum-based wastes that threaten human health and ecology, and to minimize the economic burden of these wastes.
Lignin is a natural phenolic polymer found in the secondary cell walls of plants. After cellulose and hemicellulose, lignin is the most abundant biopolymer in the biosphere and is found in the cell wall. It is an amorphous heteropolymer consisting of three different phenylpropane units linked together and is insoluble in water; all this complicates the degradation of lignin. Lignin, like hemicellulose, begins to degrade at around 180°C under normal conditions.
Biodegradable polymers are polymers that are subject to structural breaks in polymer chains, can be minimalized, degraded by sunlight, oxidized or hydrolyzed. Composites are materials that are obtained by bringing together at least two different materials at a macro level and contain the superior properties of the components that compose them. Polymer matrix composites have become one of the engineering construction materials used for different purposes and in different fields.
In this thesis, PP, PVA, PLA and CD doped biocomposites were produced with Kraft lignin. In addition to characterization studies with TGA, XRD, SEM, FTIR and DSC, antibacterial properties of these composites were emphasized. It has been understood that the produced biocomposites can be used in industrial areas and are antibacterial.