Biopolimerlər nədir?

Biopolimerlər təbii mənbələrdə mövcud olan üzvi maddələrdir. Biopolimer termini yunanca bio və polimer sözlərindən yaranıb, təbiəti və canlı orqanizimləri ifadə edir. Çoxsaylı təkrarlanan vahidlərdən ibarət böyük mikromolekullar biopolimerler kimi tanınır.

Biopolimerlərin mənbələri

Bitkilər, heyvanlar, mikroorqanizmlər və kənd təsərrüfatı tullantıları biopolimerlərin təbii bioloji mənbələrinə misaldır. Bitki mənbələri olaraq düyü, qarğıdalı , buğda,kartof,banan,qarğıdalı,pambıq və arpa uyğundur. Heyvan mənbələrinə isə mal-qara,balıq,xərçəng və karideslər aitdir. Yosunlar, göbələklər və mayalar ən çox yayılmış mikrobioloji mənbələrdir. Kənd təsərrüfatı qalıqları, kağız tullantıları, məhsullar, yaşıl tullantılar və ağac tullantıları karbohidratla zəngin biokütlə əsaslı mənbələrdir.

Biopolimerlərin nümunələri

Biopolimerlər 3 növə bölünür

Təbii biopolimerlər - Sellüloza , nişasta,jelatin

Sintetik biopolimerlər - Poliaktik turşusu, polikabrolakton, polivinil spirti

Təkrarlanan vahidlərə əsaslanan - Protein,nuklein turşusu, keratin

Biopolimerlərin istehsalı və emal

 Biopolimerlərin istehsalı üçün çoxlu müxtəlif üsul və üsullardan istifadə olunur. Bu polimerlərin əksəriyyəti təbiətdə artıq mövcud olduğundan və ya təbii orqanizmlər tərəfindən istehsal olunduğundan, bu proseslər çox vaxt hasilatdan sonra sintezdən gedir. Onlar fermentasiya, filtrasiya, birləşmə/qranulyasiya, hidroliz, esterləşmə, polikondensasiya, oksidləşmə və susuzlaşdırmanın hər hansı bir birləşməsini əhatə edə bilər.

Tətbiqləri

Biopolimerlər bir çox sənaye sahələrində, eləcə də qida qablaşdırmasında, kosmetika və tibbdə istifadə olunur. Onlar bir çox tətbiqlərdə ənənəvi neft əsaslı plastikləri əvəz edə bilər. Bəzi biopolimerlər digər plastiklərin uyğun olmadığı xüsusi məqsədlər üçün, məsələn, süni toxumanın yaradılmasında tətbiq edilmişdir. Bu tətbiqlər üçün pH dəyişikliklərinə, həmçinin fiziki-kimyəvi və istilik dalğalanmalarına həssas olan biouyğun və bioloji parçalana bilən materiallar tələb oluna bilər. Biopolimerlər, ümumiyyətlə, sintetik polimerlərlə müqayisədə tez-tez zəif mexaniki xüsusiyyətlərə, kimyəvi müqavimətə və emal qabiliyyətinə malikdirlər. Onları xüsusi tətbiqlər üçün daha uyğun etmək üçün, bu xüsusiyyətləri kəskin şəkildə yaxşılaşdıran doldurucularla gücləndirilə bilər. Bu şəkildə gücləndirilmiş biopolimerlərə biopolimer kompozitlər deyilir. Aşağıda biopolimerlərin hansı tətbiq sahəsində istifadə olunduğu qeyd olunmuşdur.

•PLA/PEG/Chit - Sümük və diş implantları üçün qida qablaşdırması

•PLA/Cellulose - Qablaşdırma, avtomobi

•PLA/Kartof pulpası - Qida qablaşdırması 

•PLA/MgO - Tibbi implantlar, toxuma mühəndisliyi, ortopedik cihazlar 

•PHB/ağac yonqar lifləri - Kənd təsərrüfatı və ya bitki fidanlığı 

•PHBV/TPU/cellulos - Qida qablaşdırma toxuması mühəndisliyi 

•Nanoselüloz/CNT - Superkondensator, sensorlar

•Rezin/kartof nişastası - Vibrasiya izolyatorları, şok qurğuları, elektrik komponentləri 

•Kartof nişastası/buğda özü - Bio-əsaslı plastiklərin inkişafı 

•Alginat/darçın yağı - Aktiv qablaşdırma materialları 

•PVA/Chitosan - Dərman çatdırılması üçün qida qablaşdırması 

•PPC/TPU - Elektron qablaşdırma proqramları