Ayçiçeği sapından yenilebilir CMC film üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışma ayçiçeği sapından selüloz ekstraksiyonu, selülozdan karboksimetil selüloz (CMC) sentezi ve filmlerin hazırlanması olmak üzere 3 aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada ayçiçeği sapından alkali varlığında selüloz ekstrakte edilmiştir. Ardından selüloz, alkali varlığında ağırlıkça çeşitli oranlarda sodyum mono klor asetat (NaMCA) ile alkalizasyon ve eterleşme tepkimeleri aracılığıyla CMC'ye dönüştürülmüştür. Tepkime verimleri hesaplandıktan sonra, NaMCA oranı ile sentezlenen CMC'nin suda çözünürlüğünün bir göstergesi olan yer değiştirme derecesi arasındaki ilişki araştırılmıştır. Son aşamada ise polimer çözeltilerine gliserin, polietilen glikol (PEG) ve sitrik asit (CA) gibi katkı maddeleri katılarak film çözeltileri hazırlanmıştır. Ekstrakte edilen selülozun, sentezlenen polimerlerin ve hazırlanan filmlerin yapısal karakterizasyonu ve termal kararlılığı sırasıyla Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile belirlenmiştir. En yüksek termal kararlılığa sahip film çözeltilerine gliserin ve PEG eklenerek ulaşılmıştır. Filmlere ait mekanik testler çekme dayanımı ve kopma anındaki uzama hesaplanarak gerçekleştirilmiştir. Mekanik testler, gliserin katkı maddesinin filmlerin çekme dayanımını arttırdığını göstermiştir. Bunun yanı sıra, tüm filmlerin suda çözünürlükleri, biyobozunurluk davranışları ve kaplama özellikleri araştırılmıştır. Sonuç olarak, ham madde olarak organik bir atık olan ayçiçeği sapı kullanılarak alternatif CMC filmler üretilmiştir.