Polietilenlerin Degradasyonunun İncelenmesi

Abstract

Poliolefinlerin (alçak yoğunluklu polietilerı, yüksek yoğunluklu polietilen, nişasta katkılı polietilen ve polipropilen) çeşitli faktörler altında parçalanabilirlikleri incelenmiştir. Plastik filmlerin UV ışınına maruz kalmaları (24 °C ve %85 nem) sonucu NPE örnekleri için önemli ağırlık ve kalınlık değişimleri ile filmin yapısında parçalanmalar gözlenmiştir. 91 gün UV ışınına maruz kalan NPE filmlerin İR spektrum sonuçlarından degradasyona ait değişimler belirlenirken AYPE film için de daha düşük seviyelerde değişimler belirlenmiştir. UV deneyleri esnasında YYPE ve PP örnekleri hiç bir değişime uğramamıştır. UV ışını NPE ve AYPE filmlerde polietilen zincirinin bozulmasına neden olarak fiziksel ve kimyasal özelliklerinin kaybı sonucu oksidasyona ve biyodegradasyona daha duyarlı hale gelmesini sağlamıştır. Phanerochaete chrysosporium (ATCC 34541) ile aşılanmış saf kültür çalışmalarında plastik örneklerin biyoparçalanabilirlikleri incelenmiş ve 60 gün sonra NPE film için %72 BOİT değerine ulaştığı gözlenmiştir. Buna karşın PP ve AYPE için biyoparçalanma hızı daha yavaş olup sırasıyla %16 ve 2.2 olarak bulunmuştur. NPE ve AYPE filmlerin İR spektrumlarındaki değişimler degradasyonun gerçekleştiğini göstermektedir. Bu örnekler için karbondioksit oluşumu %91 ve %38 olarak belirlenmiştir. Buna karşın YYPE ve kontrol örnekleri için değişim gözlenmemiştir. Plastik filmlerin mantar aşılanmış topraktaki biyoparçalanabilirliği incelenmiş ve tüm örnekler için karbondioksit oluşumu belirlenmiştir. AYPE ve NPE için karbondioksit oluşumu sırasıyla %13.29 ve %96.54 olarak bulunmuştur. Bu örneklerin bağıl viskozite değerlerinde ve mekanik özelliklerinde önemli azalmalar kaydedilmiştir. Mantar ve toprak organizmalarının plastik filmlerin yüzeyinde tutunarak biyodegradasyonu gerçekleştirdiği gözlenmiştir. UV ışını, nem ve sıcaklık gibi faktörlerin de biyodegradasyon hızını arttırdığı gözlenmiştir.

VI ABSTRACT In this study, the degradation of poliolefins such as low density polyethylene, high density polyethylene, starch added polyethylene and polypropylene was investigated under the influence of different factors. In UV treatment of plastic films (24 °C, %85 ), the significant loss of weight for PS films was observed and UV exposure of this film was caused significant disintegration. The starch added polyethylene film exposed to UV light was depleted within 91 days, whereas for LDPE film during the period little change was apparent according to the IR data. HDPE and PP film properties were unchanged during UV treatment. UV radiation for SPE and LDPE film was broken the bonds on the long polyethylene chain, causing the material to lose some of its physical and chemical properties and it was became oxidised and more accessible to biodegradation. In pure culture studies, the biodegradability of plastic samples was investigated and it was found as 72% BODT for SPE film after 60 days while the biodegradation rate was slower with PP and LDPE film, 16.0 and 2.2%. Degradation of SPE and LDPE film during this experiment was apparent from the IR data. For these samples, the evolution of C02 was found as 91 and 38%, respectively. On the other hand PP, HDPE and control samples were showed no changes. The biodegradability of plastic film samples in soil which inoculated with fungi was studied. The C02 evolution for SPE was 96.54% in while 13.29% for LDPE. The relative viscosity and mechanical properties for these films was significantly decreased. SPE and LDPE films were biodegraded mainly by fungi and soil organisms. It has been shown that the photodegradation was increased by the rate of biodegradation.