Pcl Ve Montmorillonit/Organo Montmorillonit’Den Elde Edilen Kompozit Malzemelerin Gıda Ambalajı İçin Değerlendirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Merve ERYILMAZ

Danışman: NURDAN SARAÇOĞLU

Özet:

Bu çalışmanın amacı; geleneksel sentetik ambalaj malzemelerine alternatif olacak biyobozunur ambalaj malzemesi üretmektir. Bu amaçla polikaprolakton (PCL), montmorillonit, sitrik asit ve limon kabuğu tozu içeren filmler çözelti döküm yöntemiyle hazırlanmış ve bu filmlerin mekanik, fiziksel, yapısal, antimikrobiyal ve antifungal özellikleri incelenmiştir. Çalışmada kullanılan montmorillonit kili, setil trimetil amonyum bromür (CTAB) katyonik yüzey aktif maddesi ile modifiye edilmiş ve kompozit malzeme sentezinde hem modifiye edilmemiş (MMT) hem de modifiye edilmiş (OMMT) kil kullanılmıştır. İlk aşamada, PCL ve kil içeren filmlerin yapısal özellikleri Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), X-ışını kırınımı (XRD) analizi, Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Termogravimetrik analiz (TGA) ile, mekanik özellikleri çekme-kopma ve sertlik testi ile, fiziksel özellikleri kalınlık ve renk ölçümü ile incelenmiştir. Ayrıca hazırlanan filmlerin antimikrobiyal ve antifungal özellikleri de test edilmiştir. Çekme kopma testinde saf PCL filminin % uzama (% 479,05 ± 12,99) değeri, MMT ve OMMT killerinin eklenmesi ile doğru orantılı olarak azalış göstermiştir. Buna karşılık PCL’ye farklı oranlarda (% 0,5, % 1, % 3) OMMT eklenmesi ile gerilme dayanımı saf PCL filmine göre artış gösterirken, MMT ilavesi ile gerilme dayanımında azalış gözlenmiştir. Yanısıra PCL matrisine MMT/OMMT eklenmesi kompozitin sertliğinde artışa neden olmuştur. XRD analizinde kilin organo modifiye edilmesi ile kilin tabakalar arası mesafesi 15,39 nm’den 18,72 nm’ye artmıştır. Termogravimetrik analiz (TGA) ile, kil ilavesinin PCL’nin maksimum bozunma sıcaklığını düşürdüğü tespit edilmiştir. PCL’nin maksimum bozunma sıcaklığının (411,2 °C), MMT ilavesi ile 323,51°C’ ye; OMMT ilavesi ile 377,05 °C’ ye kadar azalmıştır. Kilin modifikasyonu, MMT’ nin termal dayanımını arttırıcı yönde etki etmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında limon kabuğu ve sitrik asit % 0,5 ve % 1 oranında, PCL ve kil içeren filmlere eklenerek bu filmlerin antimikrobiyal etkisi araştırılmıştır. Limon kabuğu herhangi bir ön işlem görmeden doğrudan filmlere eklenmiştir. Antimikrobiyal analizlerde Staphylococcus aureus ve Escherichia coli bakterileri kullanılmıştır. Limon kabuğu ve sitrik asitin eklendiği PCL/MMT filmlerde herhangi bir inhibisyon etkisi gözlenmezken, OMMT içeren filmler inhibisyon etkisi göstermiştir. Hazırlanan filmler ile gerçekleştirilen antifungal testlerde ambalajlanan ekmeklerin 40 gün boyunca bozulmadığı görülmüştür. Bu çalışmada hazırlanan PCL/OMMT filmlerin ambalaj malzemesi olarak uygulamalarda kullanım avantajı sağlayacağı düşünülmektedir