Preparation and characterization of chitosan-eva blend systems - Sarıoğlu, Pınar (My University, 2013)
Bu çalışmada gıdaların ambalajında kullanılmak üzere biyobozunur özellikli kitosan(Ch)-etilenvinil asetat (EVA) polimer karışımları ile ambalaj filmleri hazırlanarak karakterizasyonları yapılmıştır. Ch ve EVA birbiri ile uyumlu olmayan polimerlerdir ve bu nedenle homojen bir karışım oluşturmazlar. Bununla birlikte kitosanda yapılabilecek bazı yapısal modifikasyonlar ile karışabilirliği sağlamak mümkündür. Bu nedenle hidrofilik yapıdaki kitosan’a glikoz halkasındaki fonksiyonel –OH ve –NH2 grupları üzerinden hidrofobik yapıdaki stearik asit aşılanarak hidrofobik yapıdaki EVA ile polimer karışımları hazırlanmıştır. Bu karışımların değişik teknikler ile özellikleri incelenmiştir. EVA birçok ambalaj malzemesinden çok daha iyi fiziksel özelliklere sahip olmasına rağmen kitosan gibi biyobozunur olmaması nedeniyle çevre kirliliği açısından dezavantajları olan bir endüstriyel polimerdir. EVA’nın fiziksel özelliklerini değiştirmeden %3 veya %5 gibi oldukça düşük oranlarda stearik asit aşılanmış kitosan (Ch-Sa) katılmasının EVA’nın biyobozunurluğunda dikkate değer bir artış sağlayacağı düşünülmüştür. Bu amaçla değişik oranlarda Ch-Sa içeren karışım filmleri hazırlanarak spektroskopik ve termo-mekanik karakterizasyon çalışmaları ile birlikte yüzey özellikleri de incelenmiştir. %5 oranında Ch-Sa içeren karışım filmlerinin DSC analizi sonucunda EVA’da morfolojik açıdan dikkate değer bir yapısal değişim gözlenmemiştir. Bununla birlikte doğal ortamda toprağa gömülerek muhafaza edilen örneklerin SEM analizi sonucunda %5 Ch-Sa içeren karışım filmlerinin yüzeyinde 3 ay sonunda önemli ölçüde deformasyon oluştuğu gözlenmiştir. Bu çalışmalar %5 oranında Ch-Sa içeren EVA filmlerinin biyobozunurluk ve çevre açısından önemli bir avantaj oluşturacağını göstermektedir.

In this thesis, biodegradable blend films of chitosan (Ch) and ethylene vinyl acetate (EVA) were prepared as food packaging materials, and their characterizations were performed. Ch and EVA are incompatible polymers as they do not form blends. However, increasing miscibility of the polymers could be possible with some chemical modifications of Ch. Hydrophobic stearic acid (Sa) was grafted to Ch via functional –OH and –NH2 groups, which resulted in a more hydrophobic and miscible structure. Then their blend films were prepared. Although EVA has many desirable physical and chemical properties compared to other industrial packaging materials, due to the lack of its biodegradable feature, it has disadvantage from the point of environmental pollution. Without scarifying the physical properties, addition of Ch-Sa to EVA in 3-5% was expected to increase biodegradability feature. The blend films of EVA and Ch-Sa at various proportions were prepared and their spectroscopic, thermo-mechanical and surface characterization studies were performed. Differential scanning calorimetry (DSC) measurements indicated that the morphological structure of the blend film containing 5% of Ch-Sa was not different than that of pure EVA. Additionally, scanning electron microscopy (SEM) analysis of the blend film containing 5% Ch-Sa, which was weathered by burying for 3 months, showed important structural defects on surface caused by bacteria. As a result, the use of Ch-Sa as biodegradable additive in blend formulation results in important advantage for environmental pollution. Ethylene vinyl acetate, chitosan, blend, film, biodegradation
Keywords: Kimya Mühendisliği