Şekil-1: Nişasta ve ağırlıkça %10 takviye
içeren nişasta bazlı biyokompozitlerin farklı relatif nemlerdeki (RH) E/r değerleri (E: bükülme modülü, r = yoğunluk)
Şekil-2: Avrupa pazarı doğal fiber tüketimi,
doğal ve sentetik tipik iki kompozitin CO2 emisyon değerleri
Kompozit, fiziksel
olarak farklı iki veya daha fazla fazdan (veya maddeden) meydana gelen ve
bunlardan hiç birine benzemeyen, değişik özelliklerdeki yeni bir maddedir.
Fazlardan biri matris diğeri matrisi kuvvetlendirmede kullanılan takviye
malzemelerdir. Matrisin amacı fiberleri bir arada tutmak ve uygulanan
yükü fiberlere transfer etmektir. Ayrıca, fiberleri çevresel ve mekanik tahribatlardan
da korur. Matris malzeme bir termoset veya termoplastik polimer olabilir, ancak
yenilenebilir kaynaklardan yapılması gerekir.
Biyokompozit,
biyobozunabilir (biodegradable) polimerler (matris) ve biyobozunabilir takviye
maddelerden oluşan malzemelerdir. Biyobozunabilir madde, canlı organizmalar
tarafından bozunabilen maddelerdir.
Şekil-3:
Kompozitlerin sınıflandırılması
Şekil-4: Matris ve
takviye malzemelere göre biyokompozitlerin sınıflandırılması
Doğal biyofiberlerden yapılan biyokompozitler (BBC)
yenilenebilirdir, hafiftir, enerjilidir, biyobozunabilir ve çevre dostudur.
Günümüzde polimer bilimi ve teknolojisi yenilenebilir kaynaklardan yapılan
kompozitlere odaklanmıştır denilebilir.
Kompozit
özelliklerinin geliştirilmesi için yüzey modifikasyonu, kaplama veya
yeni yöntemler gibi çeşitli yapışma metotları geliştirilir. Polimer
matris ve dolgu maddelerinin seçiminde gerekli dikkat gösterilmelidir;
hidrofilik fiberler + hidrofilik matris seçimi gibi.
Yenilenebilir kaynaklardan üretilen biyokompozitler
biyobozunabilir doğasından dolayı evrensel bir önem kazanmıştır; çevre dostu
malzemeler olduğundan çeşitli alanlarda yararlanılmasına yönelik çok ve
kapsamlı araştırmalara konu olmuştur.
BBC’ler biyomedikal, tarım, paketleme ve diğer ilişkili
mühendislik alanlarında çok geniş uygulama alanlarına sahip kompozitlerdir. Doğal polimerler ve biyofiberler kullanımını
sınırlayan çeşitli faktörler arasında hidrofobik polimer matrisle
uyumsuzluk veya yeteri kadar uyumlu olmama, termal hassasiyet ve alevlenme
sayılabilir.
