PolimerNedir.comPolimerler hakkında bilmek istediğiniz herşey burada

Her polimer kimyacısının hayali, ucuz, üretimi kolay, ve çevreye zarar vermeyen bir polimer reaksiyonu yapmaktır. Endüstriyel ve akademik arştırmacılar buna benzer birçok projenin üzerinde çalışıyorlar. Genel amaçları ise, gündelik ve sıradan tarımsal hammaddeleri kullanarak ya da bakterilerin tarımsal ürünleri fermente etmesinden faydalanarak biyo-bazlı polimerler üretmek. Böylece, naylon bazlı plastik torbalar yerine, belki de şekerpancarından üretilmiş biyo-çözünür torbalar kullanabileceğiz.

Procter & Gamble Şirketi, şeker ve yağ gibi yenilenebilir hammaddeler kullarak tamamen yeni plastik malzemeler üretmeyi, yaklaşık 15 senedir sessizce sürdürüyor. Nodax^TM ticari ismiyle piyasaya sürülen bu plastik, yaygın tarımsal ürünlerin bakteriyel fermentasyonu sonucu üretiliyor. Poli(hidroksialkanoat) (PHA) diye bilinen ve alifatik poliesterler sınıfına giren Nodax^TM, rastgele dizilmiş (R)-3-hidroksibütirat ve orta büyüklükte zincirlerden oluşan (R)-3-hidroksialkanoat (mcl-3HA) birimlerinden oluşan bir kopolimer. Bakterilerin kendilerine enerji depolamak için ürettikleri bu kimyasal, insanların vücutlarında yağ depolamasına benzer şekilde bakterilerin bitkisel yağı ya da şekeri metabolize etmesiyle bu kimyasal üretiliyor.

Bakterilerin ürettiği poli((R)-3-hidroksibütirat) homopolimeri yıllardır bilinmesine rağmen, yüksek kristalliği ve yüksek erime noktası yüzünden çok kırılgan ve de üretimi oldukça zor bir plastik olarak endüstriden yeterli ilgiyi göremedi. Küçük monomerlerle kopolimerleştirilen poli((R)-3-hidroksibütirat) ise, yeterli mekanik gelişimi ve proses kolaylığını gösteremedi. Ancak, P&G kopolimerleştirmede farklı bir yol izleyerek, düşük yoğunluklu polietilenin (DYPE) üzerindeki kısa etilen dalları gibi, mcl-3HA monomerinden oluşan kısa dallanmaları poli((R)-3-hidroksibütirat) polimerine kattılar. Böylece, DYPE ve düşük yoğunluklu poliesterlere benzeyen, ve malzemenin plastik özellikleri kontrol edebilecekleri bir polimer zincir yapısı elde ettiler.

Proctor & Gamble, Nodax^TM kopolimerini bir süredir sentetik yollarla üretse de, bu kopolimeri doğada sentezleyebilecek bir bakteri aramaktan vazgeçmemiş. Çeşitli üniversiteler, enstitüler ve Japonya’daki Kaneka Corporation isimli firma gibi şirketlerle çalışarak doğal sentez yöntemini geliştirmeyi başarmışlar. Şu anda, hem doğal bakterilerden hem de genetik olarak modifiye edilmiş birden fazla bakteri türünden faydalanarak, Nodax^TM kopolimerini etkili ve verimli bir şekilde üretebiliyorlar. Kopolimerin yapısındaki mcl-3HA monomerinden oluşan dallanmış zincirlerin büyüklüklerini kontrol ederek esnek ya da kırılgan, yumuşak ya da sert plastikler üretebiliyorlar. Bu üretilen plastikleri geleneksel proses yöntemleri kullanılarak film, fiber, kalıplanmış ürünler, polimer köpüğü, ve kaplama olarak da şekillendirilebiliyor ve tabak, bardak, torba gibi gündelik hayatımızda sıklıkla kullandığımız ürünleri imal ediyorlar.

Kaynak: The Royal Society of Chemistry, 2004, Cilt 6

Bu yazı toplamda 118, bugün ise 0 kez görüntülenmiş