Biyokompozitler, biyobozunabilir (biodegradable) polimerler
(matris) ve biyobozunabilir takviye maddelerden oluşan malzemelerdir.
Biyobozunabilir madde, canlı organizmalar tarafından bozunabilen maddelerdir. Biyokompozitlerde kullanılan dolgu maddeleri
genellikle biyofiberlerdir (örneğin, lignoselüloz fiberler gibi).
Doğal biyofiberlerden yapılan biyokompozitler (BBC)
yenilenebilirdir, hafiftir, enerjilidir, biyobozunabilir ve çevre dostudur.
Günümüzde polimer bilimi ve teknolojisi yenilenebilir kaynaklardan yapılan
kompozitlere odaklanmıştır denilebilir.
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 faktörler arasında hidrofobik polimer matrisle uyumsuzluk
veya yeteri kadar uyumlu olmama, termal hassasiyet ve alevlenme sayılabilir.
Biyokompozitlerin elde edilmesinde tamamen geri dönüşümlü
kaynaklardan sağlanan matrislerin tercih edilmesine rağmen, biyokimyasal
teknoloji sentetik termoplastik ve termoset malzemelerin de
kullanılabilirliğini sağlayan çalışmalar içindedir; örneğin, polietilen ve
polipropilen ticari biyokompozit üretiminde yararlanılan polimerlerdir.
Biyokompozitlerin üretim teknikleri çoğunlukla plastikler veya kompozitlerin
üretim proseslerine dayanır; örneğin, pres kalıplama, elle yığma (hand lay-up),
filament sarma, pultruzyon, ekstruzyon, injeksiyon kalıplama, sıkıştırmayla
kalıplama, reçine transfer kalıplama ve levha kalıplama gibi.
Biyobozunabilir kompozitlerin geliştirilmesinde önemli
faktörler doğru lignoselülozik fiberler karışımının ve uygun biyopolimer
matrisin seçilmesi, gerekli olduğunda uygun yüzey işlemlerinin saptanması,
ucuz, fakat hızlı fabrikasyon tekniklerinin uygulanmasıdır.
Lignoselülozik fiberler içeren biyobozunabilir kompozitler
dört grup altında toplanabilir: Biyobozunabilir nişasta bazlı kompozitler,
biyobozunabilir PHA (polihidroksialkanoatlar) ve poliasit bazlı kompozitler,
biyobozunabilir diğer doğal reçine (kauçuk dahil) bazlı kompozitler,
biyobozunabilir nanokompozitler.
