Polietilen/Sodyum Kazeinat Karışımlarından Ekstrüzyon Yöntemiyle Biyobozunur Film Eldesi, Karakterizasyonu ve Plastikleştirici Etkisinin İncelenmesi

Yıl 2020, Cilt: 15 Sayı: 2, 69 - 78, 23.04.2020

Hülya Sema Köker , Hülya Yavuz Ersan , Ayşe Aytac

Öz

            Bu çalışmada, polietilen(PE)/sodyum kazeinat(NaCAS) karışımlarından ekstrüzyon yöntemi kullanılarak film üretimi gerçekleştirilmiştir. Mekanik test sonuçlarına göre PE ile ağırlıkça %5 ve %15 NaCAS kullanılmıştır. Plastikleştirici olarak gliserol(GLY) 0.5, 1.0, 1.5 ve 2.0 oranlarında (GLY/NaCAS-g/g) eklenmiştir. Karışımlar ekstrüderde 135°C, 100 rpm ve 3 dakika boyunca harmanlanarak pelet haline getirilmiştir ve sonrasında basınçlı kalıplama ile film üretilmiştir. Filmlerin; mekanik, ısıl, temas açısı, su buharı geçirgenliği gibi özellikleri belirlenmiştir. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile karakterizasyon testleri gerçekleştirilmiştir. NaCAS oranı arttıkça çekme dayanımı azalmıştır, GLY oranı arttıkça çekme dayanımı artmıştır. Kopmada uzama, 5NaCAS/PE’de artan GLY oranlarında artarken, 15NaCAS/PE de 0.5GLY oranı hariç düşmüştür. Erime sıcaklığı PE içerisine eklenen NACAS ile azalmış, artan GLY oranında anlamlı bir değişiklik yaratmamıştır. Temas açısı, artan NACAS ve GLY oranı ile azalmıştır. Su buharı geçirgenliği artan NaCAS oranında artmış ve 1GLY oranında daha da artmıştır. SEM görüntülerinde, 5NACAS/PE-1GLY oranında homojen yapının oluştuğu, 15NaCAS/PE-1GLY oranında ise homojen yapının bozulduğu gözlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Biyobozunur Film, Ekstrüzyon, Polietilen, Plastikleştirici, Sodyum Kazeinat

Kaynakça

• [1] Pan, Y., Farmahini-Farahani, M., O’Hearn, P., Xiao, H., and Ocampo, H., (2016). An Overview of Bio-based Polymers for Packaging Materials. Journal of Bioresources and Bioproducts, 1(3):106-113.
• [2] Yu, L., Dean, K., and Li, L., (2006). Polymer Blends and Composites from Renewable Resources. Prog. Polym. Sci., 31:576–602.
• [3] Van den Broek, L.A.M., Knoop, R.J.I., Kappen, F.H.J., and Boeriu, C.G., (2015). Chitosan Films and Blends for Packaging Material. Carbohydrate Polymers, 116, 237–242.
• [4] Dirim, S.N., Özden, H.Ö., Bayındırlı, A., Esin, A., (2004). Modification of Water Vapour Transfer Rate of Low Density Polyethylene Films for Food Packaging. Journal of Food Engineering, 63 9–13.
• [5] Audic, J.L., Fourcade, F., and Chaufer, B., (2007). Biodegradable Material Obtained from Renewable Resource: Plasticized Sodium Caseinate Films. Thermodynamics, Solubility and Environmental Issues. Chapter 20:1-14.
• [6] Belyamani, I., Prochazka, F., and Assezat, G., (2014). Production and Characterization of Sodium Caseinate Edible Films made by Blown-film Extrusion. Journal of Food Engineering, 121(1):39–47.
• [7] Visakh, P.M. and Lüftl, S., (2016). Polyethylene-based Biocomposites and Bionanocomposites. Chapter 7:279-308.
• [8] Audic, J.L. and Chaufer, B., (2005). Influence of Plasticizers and Crosslinking on the Properties of Biodegradable Films Made From Sodium Caseinate. European Polymer Journal, 41:1934–1942.
• [9] Schou, M., Longares, A., Montesinos, Herrero, C., Monahan, F.J., O’Riordan, D., and O’Sullivan, M., (2005), Properties of Edible Sodium Caseinate Films and Their Application as Food Wrapping. LWT, 38, 605–610.
• [10] Chick, J. and Hernandez, R.J., (2002). Physical, Thermal and Barrier Characterization of Casein-Wax-Based Edible Films. Journal of Food Science, 67, Nr. 3:1073-1079.
• [11] Onwulata, C.I, Thomas, A.E., and Cooke, P.H., (2009), Effects of Biomass in Polyethylene or Polylactic Acid Composites. J. Biobased Mater. Bio., 3, 172-180.