Mikrodalga Destekli Polilaktikasit (PLLA) Sentezi, Enerji Analizi ve Endüstriyel Uygulanabilirliği

Abstract

Son yıllarda, çevresel sorunlar giderek ön plana çıkmaktadır. Doğal ortamda çok yavaş bozunan plastik atıklar önemli bir kirlenme kaynağıdır. Buna bağlı ekolojik problemlerin çözümü için biyoplastikler, uygulanabilirlik bakımından büyük bir rol oynamaya hazırlanmaktadır. Poli (L-laktik asit) (PLLA) ise en yaygın olarak kullanılan biyo-bazlı plastiklerden biridir. PLLA, L-laktik asitin çözücüsüz direkt polikondenzasyonu (DMP) yöntemi ile veya L-laktidin halka açılma polimerizasyonu (ROP) yöntemi ile sentezlenebilir. ROP yöntemi DMP yöntemine göre daha kolay ve bu yöntemin molekül ağırlığındaki artışı daha yüksek olduğu için endüstriyel olarak kabul edilmiş ve uygulanan bir yöntemdir. Ancak, L-laktid’ten PLLA sentezinde çok fazla enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. DMP yönteminde ise istenilen yüksek molekül ağırlığına ulaşılmamaktadır. Bu nedenle, Gerek DMP gerekse ROP metodu ile PLLA sentezinde, enerji ihtiyacını azaltarak istenilen molekül ağırlığına ulaşmak için Mikrodalga (MW) ısıtma metodu gibi etkili metotlar araştırılmaktadır. Son yıllarda araştırmalar, yüksek etkinlik ve homojen ısıtma özelliğinden dolayı MW teknolojisi üzerine yoğunlaşmıştır. Bu Proje çalışmasında; sabit ve sürekli MW gücü altında, izotermal şartlarda çalışabilen çok modlu bir MW deney sistemi tasarlanarak, bu deney sisteminde DMP ve ROP yöntemi ile PLLA’nın sentezi gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sonunda, enerji etkinliği, süre, ürün molekül ağırlığı ve ürünün özellikleri açısından geleneksel ısıtma (CH) yöntemiyle arasındaki farklar ortaya konulmuştur. Sonuç olarak; proje çalışmasında, MW destekli-polimerizasyon ile endüstriyel uygulanabilirliği olan PLLA sentezi hedeflenmiştir. Ayrıca, “spesifik MW etkisi” nin varlığı ve kaynağı hakkındaki hipotez deneysel sonuçlar ışığında geliştirilmiştir.