Tarımsal atıklardan elde edilen biyopolimerlerin üç boyutlu (3B) baskısı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, POLİMER BİLİM VE TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: EYLÜL GÖKÇE BAHÇEGÜL
Danışman: NECATİ ÖZKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Selüloz, hemiselüloz ve ligninden oluşan kompozit bir yapı olan lignoselülozik biyokütle dünyadaki en bol bulunan biyopolimer kaynaklarından bir tanesidir. Lignoselülozik tarımsal atıklarda bulunan biyopolimerler arasında, hemiselüloz ve lignin, biyokütlenin neredeyse yarısını oluşturmasına rağmen, malzeme uygulamaları için selüloza kıyasla daha az ilgi görmektedir. Bu kapsamda, hemiselüloz ve ligninin 3B baskı teknolojilerinde baskı malzemesi olarak kullanımını sağlayacak üç yeni stratejigeliştirilmiştir. Farklı formülasyonlara sahip hemiselülozik pastalar ve jel formundaki mısır koçanı özütleri farklı özütleme yaklaşımları ve parametreleri denenerek ve lignoselülozik biyokütle kaynağı olarak mısır koçanlarının kullanılması ile elde edilmiştir. KOH konsantrasyonu gibi özütleme parametrelerinin yanı sıra su ve NaOH içerikleri ile birlikte baskı sıcaklığı ve hızı, ekstrüzyon çarpanı ve katman yüksekliği gibi doğru 3B baskı parametrelerinin uygulanması hemiselüloz ve lignin temelli pasta ve özütlerin 3B yazdırılmasıda önemli rol oynamaktadır. Lignin içeren hemiselülozlar, malzemenin 3B yazdırılabilir olduğu dar bir işlem penceresi belirlenerek, herhangi bir kimyasal değişiklik yapılmadan ve yardımcı polimerler veya katkı maddeleri kullanılmadan ilk kez 3B yazdırılabilir hale getirilmiştir. Ayrıca, hemiselüloz ve ligninin çözücü döküm yöntemiyle PVA ile karıştırılmasını içeren bir harmanlama stratejisi, daha karmaşık şekillerin 3B yazıcı ile üretilmesini sağlayan filament formunda baskı malzemelerini elde etmek amacıyla geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında polimerlerin ve polimerden 3B baskı ile elde edilen malzemelerin ısısal, mekanik, kimyasal, reolojik, morfolojik ve yazdırılabilirlik özellikleri karakterize edilmiştir.