Nişasta esaslı doğal atıklardan biyobozunur plastik eldesi
Production of biodegradable plastic from starch based natural wastes
Yazar: ELİF SANCAR UZUNOĞLU
Danışman: PROF. DR. AYŞE MURATHAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği ve Uygulamalı Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüz plastiklerinin insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri ve yüzyıllarca süren geri dönüşümü sebebiyle doğada bozunabilen organik esaslı plastikler gün geçtikçe önemini artırmaktadır. Biyoplastik üretimindeki yıllık büyüme oranı %30 iken geleneksel plastiklerde bu oran %5 tir. Bu çalışmada, tarla atıklarından oluşan patates ve kabuklarından ekonomik ve sürdürülebilir termoplastik elde edilmesi amaçlandı. Patatesten elde edilen nişasta başlangıç malzemesi olarak biyobozunur plastikte kullanıldı ve kalıplama yapıldı. Kalıplama sonrası biyobozunur plastik, ekstrüzyon yapılan alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) ve kütlece yarıyarıya oluşturulmuş AYPE ile biyobozunur plastik karışımlar oluşturuldu. Bu karışımlarda mekanik dayanım ve modülüs sonuçları alındı. Su tutma testlerinde biyobozunur plastikte %81, AYPE'de %1,4;  şişme değerleri ise biyobozunur plastikte %1,6, %50'lik karışımda %0,25 ve AYPE'de ise %0,1 elde edildi. Elde edilen yapılarda karakterizasyon için XRD analiziyle  fonksiyonel gruplar; SEM analizi ile mikro yapı görüntüleri, TGA-DTA analizi ile bozunma sıcaklıkları tespit edildi. Elde edilen biyobozunur plastik ticari polietilenle beraber ekstrüde edilerek sinerjik etki oluşturuldu. Ürün veriminde artış ve ektrüzyon şartlarında çok daha kolay işletme şartları yanısıra hammadde ve enerji maliyeti düşük olan çevre dostu malzemeler elde edildi.

Anahtar Kelimeler : Patates, nişasta, biyobozunur plastik, AYPE

Abstract:
Due to negative effects on the environment and health of using plastic based materials and long term degradation problems refer the importance of biodegradable based plastics. The rate of annual growth in bioplastic production is 30% while in the traditional plastics, this rate is 5%. In this study, it is aimed to obtain economic and sustainable thermoplastics from potatoes from field waste. Biodegradable plastics were obtained with the use of the starch  and these materials were molded. After molding biodegradable plastic, extruded low density polyethylene (LDPE) and biodegradable plastic blends were formed with bulk LDPE formed. Mechanical strength and modulus results were obtained in these mixtures. At the  water absorption tests,  81% in biodegradable plastic and  1.4% in LDPE; swelling 1.6% in biodegradable plastic , 0.25% in the 50% mixture and 0.1% in the LDPE were obtained respectively. Also, functional groups in the structures were obtained by XRD analysis, microstructures images of the mixtures by SEM analysis and melting temperatures of the mixtures by TGA-DTA analysis. With the synergic effect obtained with biodegradable plastic and LDPE extrusion process it was determined that increase in the product yield also has produced energy conservative and environmental friendly materials. 

Key Words: Potato, starch, biodegradable plastic, LDPE