Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

TEZ Slayt

No description
by

Yahya Onur Altın

on 16 January 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TEZ Slayt

"BİYOPOLİMERLER" Lisans Bitirme Tezi
09054603 Yahya Onur ALTIN


Polimer Malzemeler
Genelde polimerlerde kristal ve amorf bölgeler bir arada bulunmaktadır. Kristal bölgeler malzemeye sertlik ve kırılganlık, buna karşılık amorf bölgeler malzemeye tokluk verir.
Polimerlerin termal özellikleri onların erime ve camsı geçiş sıcaklıkları ile tanımlanır. Polimer zincirler camsı geçiş sıcaklığı Ta 'nin altında donmuş bir yapıda Tg 'nin üzerinde ise kauçuksu durumdadır. Bu sıcaklıkları yan gruplar ya da zincirin sertliği belirlemektedir. Polimerlerin mekanik özellikleri ise çekme-uzama testleri ile belirlenir
Polimer Malzemelerin Tarihsel Gelişimi
1770’de Priestly’in kâğıt üzerindeki işaretleri sildiği için silgi (“rubber”) dediği doğal kauçuk, ancak 1939 yılında, İngiltere’de Macintosh ve Hancook, Amerika’da Goodyear tarafından kükürt ile vulkanize edilerek kullanışlı hale getirilebilmiştir. Böylece, su geçirmez botlar, yağmurluklar, dayanıklı taşıma aracı lastikleri, vb. gibi çeşitli ürünlerin üretimi başlamıştır. Doğal kauçuğun bu modifiye formlarının kullanımı, otomotiv endüstrisinde hızlı gelişime paralel olarak artmıştır.
Polimer Malzemelerin Tarihsel Gelişimi
II. Dünya Savaşı sonrası yıllarda yeni polimerlerin sentezi daha da hız kazanarak devam etmiştir. 1947’de epoksi reçineleri, 1948’de akrilonitril-butadien-stiren terpolimeri (ABS) sentez edilmiştir. Gelişmenin sayısal olarak örneklendirilmesi için ABD’de 1930’da yalnızca yılda 23 000 ton olan plastik üretimi 1949’da 570 000 ton/yıl değerine ulaşmıştır.
Polimer Malzemeler
Polimerler monomer adı verilen küçük moleküllerin ardı ardına dizilmesi ile oluşan uzun zincirli yapılardır. Tek bir polimer zincirinde binlerce ya da milyonlarca monomer bulunur. Polimer zincirini oluşturan monomerlerin özellikleri ve zincirlerin birbirleri ile olan etkileşimleri polimer malzeme özelliklerinde belirleyici olmaktadır.
Polimerler; hafif, ucuz, mekanik özellikleri çoğu kez yeterli, dekoratif, kolay şekillendirilebilen, değişik amaçlarda kullanıma uygun, kimyasal açıdan inert ve korozyona uğramayan maddelerdir. Bu üstün özelliklerinden dolayı, yalnız kimyacıların değil; makine, kimya, tekstil, endüstri ve fizik mühendisliği gibi alanlarda çalışanlarında ilgisini çeken materyallerdir. Tıp, biyokimya, biyofizik ve moleküler biyoloji açısından da polimerlerin önemi büyüktür

Polimerizasyon Yöntemleri
Polimerler, değişik kimyasal tepkimelerden yararlanılarak sentezlenebilir. Bu tepkimeler, genel işleyiş mekanizmaları açısından basamaklı ve katılma polimerizasyonu adları verilen iki temel polimerizasyon yöntemi altında toplanırlar. Polimerleşmeye yatkın kimyasal maddeler, bu iki mekanizmadan birisini izleyerek polimer zincirlerine katılırlar. Basamaklı polimerizasyon üzerinden elde edilen polimerlere basamaklı polimer, katılma polimerizasyonuyla elde edilen polimerlere katılma polimeri denir
Polimerizasyon Yöntemleri
Basamaklı Polimerizasyon
Katılma Polimerizasyonu
Serbest Radikal Polimerizasyonu
Redoks Polimerizasyonu
Plastik Malzemeler
Hafiflik, kolay işlenebilirlik, korozyon dayanımı, iyi elektrik ve ısı yalıtkanlığı, iyi bir yüzey kalitesi ve görünüşüne sahip plastik malzemeler, günümüzde gerek çeşitlilik ve gerekse uygulama alanı bakımından büyük gelişmeler göstermektedirler.
Plastik Malzemeler
Plastik Malzemeler genel olarak şöyle sınıflandırılır:
Termoplastikler, sıcaklık ve basınç altında yumuşayan ve eriyen, bu durumdayken herhangi bir şekli alabilen ve soğutulduğunda tekrar katı hale geçerek şeklini muhafaza edebilen plastiklerdir.
Bu şekillendirme sırasında hiçbir kimyasal değişikliğe uğramazlar. Ardı ardına yapılan ısıtma ve soğutma işlemleri ve uygun işleme teknikleri ile, istenilen herhangi bir şekle tekrar tekrar kalıplanabilirler ve bu sebeple de termoplastik (ısıl yumuşar) olarak adlandırılırlar.
Çapraz bağların olmaması nedeniyle, ısıtıldıklarında polimer zincirleri arasındaki nispeten zayıf kuvvetler ortadan kalkar ve bu zincirlerin birbirleri üzerinden kolaylıkla kaymasıyla birlikte malzeme akışkan bir hal alır. İstenilen şekildeki bir kalıba konulup malzeme soğutulduğunda ise eski sert haline geri döner ve şeklini muhafaza eder. Kullanılmış termoplastikler, ısı ve basınç altında geri dönüştürülüp üretimde yeniden kullanılabilirler.
Termoplastikler
En çok kullanılan termoplastik çeşitleri aşağıdaki sınıflandırılmıştır;
• Polietilenler (PE),
• Polipropilen (PP),
• Polistiren (PS),
• Polivinilklorür (PVC),
• Polietilen Tereftalat (PET),
• Polibütilen Tereftalat (PBT),
• Stiren Akrilonitril (SAN),
• Naylon,
• Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS),
• Diğer termoplastikler

Termosetler
Termoset plastikler zincirleri arasında yoğun çapraz bağ bulunan (ağ yapı), ısı ile sertleşip bir daha yumuşama göstermeyen polimerlerdir. Çapraz bağlı yapıları nedeniyle serttirler. Aldıkları şekli muhafaza ederler. Çözücülerde çözünmezler, yeterince yüksek sıcaklıklarda bozunurlar. Termoset plasiklerin polimerizasyonu genelde iki aşamada tamamlanarak üretilecek eşya veya malzeme elde edilir. İlk aşamada mol kütlesi 500 - 5000 arası değişen düşük mol kütleli doğrusal bir polimer hazırlanır (önpolimer). Önpolimer içerisine boya gibi çeşitli katkı maddeleri katılır ve viskoz sıvı görünümünde bir karışım elde edilir. Kalıplama işleminden sonra kullanılabilir termoset malzemeye dönüşecek olan bu viskoz sıvıya reçine denir. Bu adlandırmadan dolayı termoset polimerler yerine termoset reçineler tanımlaması daha yaygın kullanılmaktadır.
Termosetler
Termoset Ürünlere Örnekler:
Elastomerler
Ne termoplastikler kadar yumuşak ne de termosetler kadar sert olmayan plastiklerdendir. iç yapılarında zincirler arası kimyasal bağlar daha seyrek bağlanmıştır. Çekme kuvveti altında çok yüksek oranda uzama gösteren ve kuvvet kaldırıldığında anında ilk uzunluğuna dönen, çapraz bağlanmış kauçuğumsu polimerlerdir. Elostomerler, gösterdiği yüksek elastikiyet sayesinde bu ismi almıştır. Elastomerlerin en önemli bu özelliği, tamamen molekül yapılarının içerdiği düşük çapraz-bağ yoğunluğuna sahip ağsı yapıdan kaynaklanmaktadır. En sık kullanılan ve bilinen elastomerler poliizopiren (ya da doğal kauçuk), polibütadiyen, poliizobütilen, ve poliüretandır.
Elastomerler
Elastomer Ürünlere Örnekler:
Basma ile Kalıplama
Basit şekilli, küçük ve orta boy plastik parçaların üretiminde sıklıkla kullanılan basit ve ekonomik bir kalıplama yöntemidir.
Enjeksiyon ile Kalıplama
Enjeksiyon ile kalıplama seri imalat için en uygun yöntemdir. Genellikle termoplastiklere uygulanan bu yöntem, bazı ek önlemler alınarak termosetlere de uygulanabilir. Günümüzde PE, PS, PP, ABS, SAN, Naylon basta olmak üzere birçok polimer bu yöntem ile işlenmekte ve çok çeşitli ürünler elde edilmektedir.
Ekstrüzyon ile Kalıplama
Ekstrüzyon prosesi ile plastik ürünlerin devamlı (kesintisiz) olarak sabit bir kesitte üretimi sağlanır. Enjeksiyon prosesinde bitmiş ve sabit formda bir ürün elde edilirken, ekstrüzyonda kesitleri sabit formda fakat uzunlukları tercihe bağlı olarak değişken ürünler üretilir. Boru, profil, çubuk, yassı veya yuvarlak film, levha, çeşitli laminatlar temel olmak üzere gerdirilmiş filmler, oluklu ve delikli levhalar ekstrüzyon yöntemiyle üretilirler.
Döner Kalıplama
Bu yöntemle PE, çapraz bağlı PE, PP, PVC, PC ve naylonlar (naylon 6, 11 ve 12) gibi homopolimerlerin yanı sıra, etilen-kloro trifloro etilen, etilen vinil asetat (EVA) gibi kopolimerler, iyonomerler ve selülozikler de işlenmektedir. İşlem süreleri uzun olmasına karşın, gerekli sistemin ve kalıpların ucuzluğu, aynı zamanda da basit olması bu yöntemin avantajları arasındadır
Termoplastikler
Isıl Şekillendirme
Bu yöntem, termoplastik levhaların şekillendirilmesinde uygulanır.
Döküm Kalıplama
Plastik malzemelerden levha, çubuk, boru, film vb. diğer özel şekillerde ürün elde etmek için kullanılan alternatif bir yöntemdir. Bu yöntemde kullanılan işleme karışımı sıvı haldedir. Döküm işleminde monomer döküm, polimer döküm ve çözücü döküm olmak üzere 3 farklı yöntem bulunmaktadır.
Köpürtme Yöntemi
Köpürtme yöntemi termoplastik ve termoset malzemelere uygulanabilir.
Şişirme Yöntemi
Üfleme prosesi olarak da isimlendirilen yöntem; şişe, bidon, kap vb. gibi içi boş plastik ürünlerin üretilmesinde kullanılır. Ekstrüzyon, enjeksiyon ve çekme olmak üzere 3 şekilde uygulanır. Bu işlem için en uygun plastikler PE, PVC ve termoplastik reçinelerdir.
Transfer Yöntemi
Transfer kalıplama yöntemi termoset malzemelere uygulanır
Polimer Malzemelerin Sınıflandırılması
Zincir yapılarına göre (homopolimer, kopolimer)
2- Organik ya da anorganik olmalarına göre
3- Doğada bulunup, bulunmamasına göre (doğal, yapay)
4- Molekül ağırlıklarına göre (oligomer, makromolekül)
5- Isıya karsı gösterdikleri davranışa göre
6- Zincirin kimyasal ve fiziksel yapısına göre (Düz, dallanmış, çapraz bağlı, kristal, amorf polimerler)
7- Sentezlenme şekillerine göre

Zincir Yapılarına Göre
Dallanma Tiplerine Göre
Organik ya da Anorganik Olmalarına Göre
Anorganik polimerlerde esas zincir karbona dayalı yapıya sahip değildir ve genellikle organik polimerlere kıyasla daha fazla ısıya dayanıklı ve daha serttirler
Isıya Karşı Gösterdikleri Davranışa Göre
Uzun zincirler halinde bulunan lineer ya da dallanmış zincirlerden oluşan polimer sistemlerine aynı zamanda termoplastik adı da verilmektedir. Yüksek oranda çapraz bağ içeren sistemler ise termosetting olarak tanımlanır. Termoplastik bir malzeme sıcaklık artısı ile eriyerek şeklini değistirebilir ve böylece kalıplara dökülebilmesi mümkün olur
Oluşumuna Göre Sınıflandırma
Sentetik Polimerler
Yarı Sentetik Polimerler
Doğal Polimerler
Biyopolimerler
Biyopolimerler, canlı kaynakların doğrudan kendilerinden, canlı yapıların metabolizmalarının ara ya da ana ürünlerinin sentetik olarak polimerizasyonundan veya canlı organizmaların doğrudan polimerize olarak üretimleri sonucunda elde edilebilen çok önemli bir polimer sınıfıdır. Biyopolimerler; kabuklu canlılar, mantarlar ve odun gibi doğal malzemelerden türevlendirilir. Geri dönüştürülebilirler, biyobozunur ve biyouyumludurlar. Doğal yapıları itibariyle antibakteriyel özellik gösterebilirler.
Biyopolimerler
Biyobozunurluk
Biyobozunur polimerler, mikrobiyel olarak zincir kopuşlarına maruz kalan ve bunun sonucunda mineralize olan, foto-bozunuma uğrayan, okside ya da hidrolize olan polimerlerdir. Bir diğer tanıma göre mikroorganizmaların enzimatik faaliyeti sonucu belirli bir süre içerisinde karbondioksit, metan, inorganik bileşikler ya da biyokütleye dönüşerek bozunabilen polimerlerdir
Biyobozunur Polimerler
Biyouyumlu Polimerler
Biyo-uyumlu polimerler ise isminden de anlaşılacağı üzere içerisinde bulundukları canlı yapı(ev sahibi yapı) ile biyolojik ve kimyasal açıdan uyumlu olan ve canlı yapının bağışıklık sistemi tarafından zararlı olarak algılanarak kendisine karşı tepki geliştirilmediği veya kabul edilebilir düzeyde tepki alan polimer malzemelerdir
Biyouyumlu Polimerler
Biyo-uyumlu polimerler; ev sahibi olan yapının tepkilerine göre kategorize edilebilir
Asal biyomateryaller: Çok az ya da hiç tepki almayanlar.
interaktif biyomateyaller: Hücre büyümesi ya da birleşimi gibi özel ya da yararlı tepkileri tetiklemek üzere tasarlanmış olanlar.
implantasyonda yaşayabilen malzemeler olarak: Mevcut yaşayan hücrelerle birleşerek, ev sahibi doku tarafından normal olarak algılanıp sistem tarafından emilenler.
Replant biyomateryaller: Hastanın hücreleri kullanılarak vücut dışında üretilmiş dokulardır

Biyopolimerlerin Avantajları ve Dezavantajları
Biyopolimerlerin Avantajları ve Dezavantajları
Bugün kullanılan sentetik polimerlerin büyük çoğunluğu petrokimyasal kökenlidir ve biyobozunur değildir. Bu yüzden sosyo-ekonomik hayat düşünüldüğünde konvansiyonel plastikler yerine bozunabilir plastiklerin üretilebilmesi önemli bir süreçtir.
Kısa süreli kullanımı amaçlayan uygulamalar için uzun süre dayanan polimerlerin yeterli olmadığı gün geçtikçe daha çok kabul görmeye başlamıştır. Ekolojik sistemlerin korunması ile ilgili endişeler de göz önünde bulundurulduğunda bu süreç daha da hızlanacaktır
Biyoplastikler elde edilirken hammadde olarak biyolojik kökenli bir materyal kullanılır. Bu materyal nişasta, mısır vb. gibi bir bitki olabilirken bu bitkiyi kullanarak biyotransformasyon gerçekleştiren bakteri, maya vb. gibi bir mikroorganizma da olabilir. Böylelikle biyoplastiklerin çoğu CO2-nötraldir
Kütle-enerji döngüleri kapalıdır. Doğada bozunduklarında temel bileşenlerine ayrışırlar ve ardından tekrar karbon döngüsüne katılırlar. Kullanım süreleri dolduğunda ısı elde etmek için kullanılırlarsa enerji üretirler ki bunun da iklime nötral etkisi vardır.
Özellikle son yıllardaki artışı göz önünde bulundurulduğunda fosil kökenli hammadde rezervlerini koruması ve petrole olan bağımlılığı azaltması oldukça önemli bir özelliktir.
Biyoplastiklerin kompostlanmasıyla çiftlik, tarım arazisi vb. yerlerde kullanılabilecek karbon açısından zengin kompost elde edilir. Kimyasal gübre tüketimini azaltmaları açısından da bu proses önem teşkil etmektedir.
Biyoplastikler hala oldukça az miktarda üretilmektedirler, bu da pahalı olmalarının sebeplerinden bir diğeridir.
Büyük ölçekte biyoplastik üretimi başladığı anda bu durum değişecek ve üretim maliyetleri oldukça azalacaktır.
Biyopolimer Çeşitleri
Polisakkaritler
Polisakkaritler olmaksızın bir hayatın imkânsız olacağını ortaya koyarak, polimer teknolojisinde mutlaka karışımlarının kullanılması gerektiğini belirlenmiştir. Polisakkaritler; film, köpük, jel, yapay dokular, ilaç bileşeni, yapı malzemesi, medikal malzeme, kağıt ve gıda ürünleri gibi çok geniş bir alanda üstelik olumsuz çevresel sonuçlar vermeden kullanılmaktadır
Kitin ve Kitosan
Biyopolimerlerden kitin ve kitosan aminopolisakkarittirler.
Kitin, selülozdan sonra en fazla üretilen polisakkarit olmasına karşılık özellikle çözünme konusunda çok sıkıntı yaşadığından, lif oluşturulması oldukça kolay olan kitosan hem saf hem de kompozit olarak geniş kullanım alanı bulmuştur. Her iki biyopolimer de biyo-uyumlu, biyo-bozunur, non-toksik ve de belli bir oranda antimikrobiyeldir
Kitin ve Kitosan
Guargam
Guargam, endüstriyel olarak guar tohumlarından ekstrakte edilir. Üretim süresince mekanik işlemler; kavurma, kabuk ayırma, kalburdan geçirme ve cilalama uygulanır. Rafine edilmiş guar, istenen son ürünün yapısına bağlı olarak ince toz forma dönüştürülür.
• Su tutma / Su salmanın önlenmesi
• Kontrollü Dökülme / Yapısal özelik kazandırma
• Jel oluşumu / Bağ yapıyı güçlendirme
• Viskozite/Kıvam arttırma
• Donma-Çözünme stabilitesi
• Süspansiyon
• Su salmanın önlenmesi Emulsification
• Bulanıklık verme / Yoğun yapı
• Suda çözünebilen lif yapıyı güçlendirilme
• Kaplama / enkapsülasyon


Zantan Gam
Zantangamı diğer gamlardan ayıran önemli bir özelliği de, sıcaklılığa ve pH'a olan dayanıklığının önemli ölçüde büyük olmasıdır. Bu dayanıklılığın, zantan molekülündeki yan zincirlerin selüloz iskeletinin çevresini sarmasından kaynaklandığı belirtilmiştir. Bu özellik ise zantan gamı; enzimler, asitler, bazlar, yüksek sıcaklıklar, dondurma ve çözündürme ve uzun süreli karıştırma sonucunda oluşabilecek bozunmaya karşı dayanıklı kılmaktadır.

Teknik alanlarda diş macunu, kozmetik, temizleme ürünleri, kaplama ve boyalarda ve yangın söndürme aletlerinde kullanılmaktadır
İpek
Protein temelli biyopolimerlerin başında ipek gelmektedir. Mükemmel biyouyumluluğunun yanı sıra bulunacağı çevre koşullarına göre ayarlanabilen biyobozunurluğu önemli bir özelliğidir. Elektrospinning yöntemiyle de birçok uygulamada kullanılan ipek proteini, nano ve mikro boyutta üretildiğinde özellikle doku mühendisliği uygulamalarında; damar yapıları, cilt dokusu, kemik ve kıkırdak dokularında önemli bir uygulama alanı bulmuş aynı zamanda aranan bir kompozit bileşeni halini almıştır
Poliesterler
Sentetik biyopolimerlerden olan alifatik poliesterlere en önemli örnekler polilaktik asit ve poliglikolik asittir. Ayrıca laktik asit ve glikolik asit mer yapılarının kopolimerizasyonu ile üretilen polilaktikkoglikolik asit de çok değerli bir biyopolimer örneğidir.

Bunun yanı sıra, pekmezin veya patates nişastasının fermentasyonu ile de laktik asit elde edilebilir
Polihidroksialkanoatlar (PHA)
Polihidroksialkanoatlar (PHA) birçok farklı bakteri tarafından üretilen bir biyopolimer ailesidir. Biyo-emilir, biyo-bozunur ve biyo-uyumludurlar. PHA ailesine ait bazı biyopolimerlerin mer yapıları vücudun değişik kısımlarında doğal olarak bulunmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı doku mühendisliğinde ve tıbbi cihazlarda sıklıkla kullanılır.
Poliesteramitler
Poliesteramitler, isminden de anlaşıldığı gibi ester ve amit grubu içeren farklı yapıların kopolimerizasyonu ile elde edilen polimer sınıfının genel adıdır. Genellikle ester grupları biyobozunurluğa açık bir özellik göstermelerine rağmen bazı hallerde gerekli termal ve mekanik direnci sağlayamamalarından ötürü amit gruplarının desteği ile daha kararlı bir yapı elde edilebilir
PLA Otomotiv
Uygulaması
2003 yılında Toyota Raum ve Prius modellerinde PLA zemin kaplaması olarak kullanılmıştır. Burada, PLA’nın son grubu kapatılarak hidroliz olayı engellenmiştir.
Toyota’nın Raum modelinde darbe direncini geliştirmek adına yedek lastik korumasında kenevir ve PLA kompoziti kullanmışlardır.
2008’de Mazda kapı pervazı için PLA lifi kullanılmıştır.
Mitsubishi özel üretim aracında Naylon 6 ve PLA lifleri içeren zemin kaplaması kullanmıştır
PLA Otomotiv
Uygulaması
PLA’dan üretilmiş zemin kaplamalarında PLA reçinesi sert ve kırılgan olduğu için düşük aşınım direncine ve hidroliz direncine sahiptir. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için PLA’nın molekül yapısında optimum seviyede değişiklikler yapılmıştır, ancak yeterli direnç sağlanamadığı için PA6 lifi ile beraber kullanılmıştır. Mitsubishi tarafından PLA ile üretilen bazı otomobil parçaları Almanya Frankfurt Motor Show’da sergilenmiştir. Bunlar kapı iç döşeme kumaşı, yan gövde koruması, zemin halısı, direk süsüdür
PLA Otomotiv
Uygulaması
Biyopolimerlerin Ambalaj Uygulması
Plastikler gibi geleneksel ambalaj malzemelerinin çevreye olumsuz etkileri ve g›da ürünleri ile ilgili kontaminasyon ile ilişkili artan endişeler, kitosan ve bunun türevleri gibi biyoaktif malzemelerin önemli bir potansiyel kazanmasına sebep olmuştur
Kitosan kaplama uygulaması, yarı geçirgen bir bariyer oluşturur ve su kaybını azaltır, gaz değişimini kontrol eder, böylece, doku sıkılığı sağlanır ve hasat edilmiş sebzelerin mikrobiyel bozulmaları uzun süre engellenmiş olur. Bu durum özellikle meyve ve sebzelerin olgunlaştırılmasının kontrolünde oldukça önemlidir, bu uygulama ile fenolik maddelerin oksidasyonuna neden olan PPO aktivitesi inhibe edilerek enzimatik esmerleşme reaksiyonlarının azaltıldığı ve dolayısıyla duyusal özelliklerinin de olumlu yönde etkilendiği belirlenmiştir
Poliüretan Nanokompozit Uygulaması
poliüretanın özelliklerini geliştirmek ve yeni fonksiyonel gruplarla sentezi sağlanması üzerine çalışılmaktadır. Poliüretanlar şu anda film, köpük ve rijit malzeme olarak kullanılmaktadır. Ana uygulama alanları, inşaat sektörü, otomotiv sanayidir. Bu sektörlerde daha çok köpük ve rijit panellerde kullanılmaktadır. Polimerlerin bu sınıfı ayrıca kaplama ve elastomerlerde de kullanılmaktadır. Yine ekleme yapılacak olursa poliüretanlar, biyomedikal alanında da uygulanabilmektedir
Takviye malzeme olarak bakteriyel selüloz kullanılarak, soy poliol tabanlı poliüretanın özellikleri geliştirilebilir. Şu anda, düşük mekanik özelliklerine rağmen, soy poliol kısmen poliüretan kısmen kullanılmaktadır. Selülozun saf hali nano ölçekte sertliği arttırmakta ve böylece soy poliol tabanlı poliüretanların mekanik özellikleri iyileşmektedi
Fourier transformasyonunda, kızılötesi spektrum analizlerinde, mekanik testlerde, termal testlerde ve miksroskopik tekniklerde testleri yapılmıştır. Eğilme dayanımı ve modülleri 100 numunede %50 oranında iyileşme olduğu gözlenmiştir. Dikkate değer takviye elemanları ağırlıkça %0,5 bakteriyel selülozla poliüretan yapısında önemini göstermiştir. Bu nanokompozitlerin kalın kestinin optik özellikleri korunmaktadır
Poliüretan Nanokompozit Uygulaması
Biyopolimer Pazarı
Endüstriyel boyutta ve enstitülerdeki Ar-Ge çalışmaları sayesinde modern biyoplastiklerin patent sayıları ve patent uygulamaları 1980’lerden beri önemli miktarda artmıştır. 2004 yılında 10 yıl öncesinin iki katından fazla olarak Dünya çapında 224 milyon ton plastik tüketimi olmuştur. 2010 yılında ise Dünya nüfusunun 260 milyon ton plastiğe ihtiyacı olacağı tahmin edilmektedir. Biyoplastik sektörüne bakıldığında ise 2006 yılında 150000 ton olan kapasitenin 2010’da 450000 tona, 2011’de ise 2 milyon tona ulaşacağı düşünülmektedir
Biyopolimer Pazarı
Biyopolimer Pazarı
Sonuçlar
Biyopolimerlerin tarihine baktığımızda son 10 yıl içerisinde daha çok önem kazandığı görülür. Bunun sebepleri incelendiğinde ise, polimerlerin, öncelikle hammaddesinin petrol olması ve dünyadaki petrol pazarının durumu göz önüne alındığında buna alternatif bir durum yaratılmak istenmiştir. Aynı zamanda petrol en önemli enerji kaynaklarından biridir. Dünyada enerjiye artan ihtiyaç da giderek artmakta iken bu da biyopolimerlerin önemini arttıran diğer unsurlardan birisi olmasını sağlamaktadır. Çünkü hem petrol fiyatlarındaki artış, hem de dünyadaki petrol rezervlerinde azalma söz konusudur. Yine petrol kaynaklı plastiklerin hayatımızdaki yeri oldukça fazladır.
Nitekim ambalaj sanayi gibi insan sağlığının en önde geldiği durumlar için, petrol kökenden uzaklaşıp doğal yollarla elde edilen biyopolimerlere dönmek sağlıksal açıdan da oldukça önem arz etmektedir. Böylelikle ambalajlanan yiyeceklerin sağlıklı kalmasına katkıda bulunmaktadır.
Aynı zamanda, biyopolimerlerin, hayatımızda önemi giderek artan kompozit ve nanokompozit malzemelerde kullanılması, bu malzemelerin amacı olan malzeme karakteristiğindeki önemli özellikleri, biyopolimerlerin avantajlarıyla kombine ederek daha da önem kazanacağını görmek zor değildir.
Bunlar dışında biyopolimerlerin asıl avantajı ise; doğal yollarla elde edilmesi ve böylelikle tekrar doğaya dönüş olanağı olması ve atık oluşturmamasıdır. Günümüzde en büyük sorunlardan biri olan petrol kaynaklı polimerlerin geri dönüşünün olmamasına alternatif olmaktadır. Ekolojik sistem göz önüne alındığında çevreci bir malzeme olan biyopolimerler tam da bu ihtiyacı kapatmaya yöneliktir.
Önümüzdeki senelerde biyopolimerlerin hayatımız içerisindeki yerinin daha da sıkılaşacağını tahmin etmek zor olmasa gerekmektedir.
Bu çalışmada, planların istenilen şekilde gitmemesi ve imkansızlıklardan dolayı deneysel çalışma yapılamamıştır.

Teşekkür
Bu çalışmada emeklerini esirgemeyen değerli hocam Prof. Dr. Ayşegül Akdoğan Eker'e ve desteklerini hiç esirgemeyen aileme teşekkür ederim.
Full transcript