Geri dönüştürülmüş kağıtlara antibakteriyel biyopolimer bariyer lak uygulaması
Antibacterial biopolymer barrier lacquer application on recycled paper
- Tez No: 983294
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DOĞAN TUTAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Matbaacılık, Science and Technology, Typography
- Anahtar Kelimeler: Ambalaj atıkları, Antibakteriyel aktivite, Biyopolimerler, Gıda ambalajı, Yüzey kaplama, Packaging waste, Antibacterial activity, Biopolymers, Food packaging, Surface coating
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Basım Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Basım Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, gıda ambalajlamada kullanılan fosil bazlı plastiklerin çevresel sorunlarına çözüm bulmak amacıyla, geri dönüştürülmüş kâğıt yüzeyler için biyolojik olarak parçalanabilen ve fonksiyonel özelliklere sahip bir bariyer lak geliştirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, polilaktik asit (PLA), kitosan (CS) ve titanyum dioksit (TiO2) gibi biyopolimerler ve antibakteriyel ajanlar kullanılarak çeşitli kaplama formülasyonları hazırlanmıştır. Bu formülasyonlar, geri dönüştürülmüş kâğıt yüzeylere uygulanarak suya, yağa dayanıklılık ve antibakteriyel özellikler kazandırılmıştır. Geliştirilen kaplamaların fiziksel ve kimyasal özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Kaplamaların, kâğıt yüzeyindeki gözenekleri doldurarak yüzey pürüzlülüğünü ve hava geçirgenliğini azalttığı, bu sayede baskı yapılabilirliğini önemli ölçüde artırdığı tespit edilmiştir. Özellikle PLA ve TiO2 içeren formülasyonların, baskı parlaklığını artırdığı ve renk değişimlerini basım endüstrisi için kabul edilebilir seviyelerde tuttuğu görülmüştür. Temas açısı ölçümleri, kaplamalı kâğıtların suya karşı daha dayanıklı olduğunu doğrulamıştır. Antimikrobiyal aktivite testleri, geliştirilen kaplamaların hem Gram pozitif hem de Gram negatif bakterilere karşı etkili olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle PLA/TiO2 ve PLA/TiO2/CS içeren numunelerin Y. enterocolitica ve S. aureus gibi mikroorganizmalara karşı güçlü bir aktivite sergilediği belirlenmiştir. FTIR analizleri, kaplama malzemelerinin kâğıt yüzeyine başarılı bir şekilde entegre olduğunu göstermiştir. Son olarak, kaplamaların geri dönüşüm uyumluluğu INGEDE Yöntemi 11 ile test edilmiş ve mürekkep giderme işleminin parlaklık değerlerini önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür. Bu çalışma, sentetik kaplamalara sürdürülebilir bir alternatif sunarak, tek kullanımlık ambalaj atıklarının çevresel etkisini azaltma ve gıda güvenliğine katkı sağlama potansiyeli taşımaktadır. Geliştirilen bu biyolojik olarak parçalanabilen, suya dayanıklı ve antibakteriyel kaplamalar, kâğıt ambalaj sektöründe gelecekteki uygulamalar için umut verici bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to find a solution to the environmental problems caused by fossil-based plastics used in food packaging by developing a biodegradable and functional barrier coating for recycled paper surfaces. The research involved preparing various coating formulations using biopolymers and antibacterial agents, such as polylactic acid (PLA), chitosan (CS), and titanium dioxide (TiO2). These formulations were applied to recycled paper surfaces to impart water, oil resistance, and antibacterial properties. The physical and chemical properties of the developed coatings were analyzed in detail. The coatings were found to fill the pores on the paper surface, which significantly reduced surface roughness and air permeability, thereby enhancing printability. Formulations containing PLA and TiO2, in particular, were shown to increase print gloss and keep color differences within acceptable limits for the printing industry. Contact angle measurements confirmed that the coated papers were more resistant to water. Antimicrobial activity tests revealed that the developed coatings were effective against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. Specifically, samples containing PLA/TiO2 and PLA/TiO2/CS exhibited strong activity against microorganisms such as Y. enterocolitica and S. aureus. FTIR analysis indicated that the coating materials were successfully integrated onto the paper surface. Finally, the recyclability of the coatings was tested using INGEDE Method 11, which showed that the de-inking process significantly improved brightness values. This work offers a sustainable alternative to synthetic coatings, with the potential to reduce the environmental impact of single-use packaging waste and contribute to food safety. The developed biodegradable, water-resistant, and antibacterial coatings present a promising solution for future applications in the paper packaging industry.
Benzer Tezler
- Geri dönüşümlü liflerde alkil keten dimer tutkallamasını etkileyen faktörler ve kâğıt özelliklerindeki sonuçları
Factor affecting alkyl ketene dimer sizing of recycled fibers and resulting paper properties
AHSEN EZEL BİLDİK
Doktora
Türkçe
2015
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMALETTİN BAHATTİN GÜRBOY
- Taş suyu (fıretex ) ilave edilerek hazırlanmış atık kağıtların termal, fiziksel, optik ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of thermal and mechanical properties of waste mechanical and chemical pulp based paper
EZGİ CİVİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ağaç İşleriArtvin Çoruh ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH PEŞMAN
- Yeşil pazarlama aracılığıyla, kurumsal kimlik oluşturmada sürdürülebilir tasarım; Yeşil üniversite örneği: DPÜ
Sustai̇nable desi̇gn in formation of corporate identity through green marketi̇ng; the example of green university: DPU
SELMA KOZAK
- Atık kağıt hamurlarının formamidin sülfinik asit (FAS) ile ağartılması
Bleaching of recycled fibre furnish with formamidine sulphinic acid (FAS)
SAMİ İMAMOĞLU
Doktora
Türkçe
2002
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BAHATTİN GÜRBOY
PROF.DR. GÜNEŞ UÇAR
- Geri dönüşümlü kâğıtlara uygulanan kuşenin bariyer özeliklerinin geliştirilmesi
Improving the barrier properties of coating applied on recycled paper
NURAY ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
PROF. DR. CELİL ATİK