YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
105
YUQORI SAMARALI O’SIMLIK TOLASI KOMPOZITLARINI LOYIHALASH
Olamgirova Gulshan Saidali qizi
Navoiy Innovatsiyalar Universiteti Aniq texnika va tabiiy fanlar kafedrasi
Biologiya ta’lim yo’nalishi 2-kurs talabasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.15788224
Annatatsiya:
Ushbu maqolada yuqori samarali o‘simlik tolasi asosida tayyorlanadigan
kompozit materiallarni loyihalashga doir ilmiy-nazariy va amaliy jihatlar yoritilgan.
Tadqiqotda ekologik toza, qayta tiklanadigan va iqtisodiy jihatdan samarali bo‘lgan tabiiy
o‘simlik tolalarining (masalan, zig‘ir, kenaf, kokos va boshqalar) polimer matritsali
kompozitlardagi roli tahlil qilinadi. Loyihalash jarayonida tolalarning mexanik xossalari,
ularning matritsa bilan o‘zaro ta’siri, aralashma tarkibi va strukturasi kabi omillar hisobga
olinadi. Shuningdek, maqolada tabiiy tolali kompozitlarning afzalliklari, ularni sanoat
sohalarida qo‘llash imkoniyatlari va ularning atrof-muhitga ta’siri haqida ma’lumotlar
berilgan. Olingan natijalar asosida ekologik barqaror va yuqori samarali kompozit
materiallarni yaratish bo‘yicha taklif va tavsiyalar ishlab chiqilgan.
Kalit so‘zlar:
O’simlik tolasi, kompozit materiallar, polimer matritsa, ekologik
barqarorlik, mexanik xossalar, biokompozitlar, qayta tiklanadigan resurslar, muhandislik
materiallari, yuqori samaradorlik, materiallarni loyihalash
Kirish:
Oxirgi 15 yil davomida biokompozitlarga nisbatan katta qiziqish va texnologik
rivojlanish kuzatildi. O'simlik tolalari ko'plab tabiiy agro-manbalardan olinishi mumkin,
kompozitsion mustahkamlash sifatida afzal ko'rilgan tanlov ko'pincha mo'l-ko'llik, geografik
joylashuv va tarixiy foydalanish bilan bog'liq. Mahsulot dizayneri yoki muhandisi nuqtai
nazaridan, barcha o'simlik hujayralari devorlari "o'xshash" bo'lsa-da, ularning
tuzilishi, biokimyoviy tarkibi va o'simliklarni etishtirish sharoitlari bilan bog'liq bo'lgan
sezilarli morfologik va mexanik xilma-xillikka ega.
Bu erda biz polimer mustahkamlovchi sifatida ishlatiladigan o'simlik hujayra
devorlarining asosiy turlarini yaxlit ko'rib chiqamiz. Ularning tuzilmalari va xususiyatlari
o'rtasidagi bog'liqlik, potentsial bog'langan kompozit bilan doimiy bog'liqlik, alohida
muhokama qilinadi. Keyin tolani olish va etishtirish usullari atrof-muhitni baholash orqali
taqqoslanadi.
Shuningdek, biz olimning hujayra devori tuzilishi va tegishli eksperimental yondashuv
haqidagi nuqtai nazari qanday aniq natijalarga olib kelishini ko'rsatamiz; tanqidiy ko'rib
chiqishdan so'ng, biz tegishli xarakteristikalar bo'yicha tavsiyalar beramiz. Yakuniy
munozarada kompozitsion mustahkamlovchi tolani aniq belgilaydigan tegishli parametrlar
ko'rsatilgan . Ko'rib chiqish biomateriallar sohasidagi tadqiqotchilar va dizaynerlar uchun
o'ziga xos kompozitsion ilovalar uchun o'simlik hujayra devorlarining tegishli tanlovi uchun
qo'llanma bo'lib xizmat qiladi .
Asosiy qism
Insoniyat 40 000 yildan ortiq vaqt davomida o'simlik tolalaridan foydalangan [1].
Qadimgi tsivilizatsiyalar qachon, qanday va nima uchun ushbu tabiiy materiallardan
foydalanganligini tushunish ularning rivojlanish tarixi haqida bizga ma'lumot berishi mumkin.
Tegishli geografik hududga ko'ra, hayvonlarning juni va zig'irlari dunyodagi birinchi
to'qimachilikni rivojlantirish uchun ishlatilgan. Zig'irning birinchi izi 34 000 yil oldin Erondagi
cho'kindilarda qolib ketgan bu o'simlikning gulchanglari doni bilan tanishishdan olingan.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
106
Zig'ir haqiqatan ham Mesopotamiyada va butun Orol oy davrida neolit davrida (miloddan
avvalgi 10 000 yil) insoniyat va qishloq xo'jaligining paydo bo'lishi tarixiga hamroh bo'lgan
[2]. Suv bilan qoplangan namunalar Shveytsariyadagi qadimgi ko'llarda topilgan va miloddan
avvalgi 8000 yilga tegishli. Suv bilan bunday ishlov berish poyaning floemasida to'plamlarda
joylashgan zig'ir elementar tolalarini, qo'shni lamellar qoldiqlarini olib tashlash orqali
individuallashtirishni osonlashtirdi va tolalarni nozik to'qimachilikda qo'llash uchun mos
holga keltirdi. Bu qadimgi tsivilizatsiyalarning ilg'or texnologiyasidan dalolat beradi, ular eng
qadimgi biotexnologiyalardan biri bo'lgan suvni qayta ishlashni ishlab chiqdilar [3]. Boshqa
o'simlik tolalari, masalan, kanop, xuddi shunday tarixga ega. Bu o'simlikning eng qadimgi
izlari Xitoyda topilgan va miloddan avvalgi 8000 yilga to'g'ri keladi. U insoniyat tarixida
tolalari sifati bilan bir qatorda o'simlik moylari va dorivor xususiyatlari bilan hamroh bo'lgan
[4], [5].
Bugungi kunda qayta tiklanmaydigan resurslar, masalan, neft, shuningdek, suv kabi
qayta tiklanadigan resurslarning global iste'molining doimiy va barqaror o'sishi - hech
bo'lmaganda biz iqlim bo'yicha ogohlantiruvchilar uchun dolzarb masaladir [6], [7]. Kuchli
muhokama qilinayotgan yana bir muammo - bu inson faoliyati, asosan karbonat angidrid
chiqindilari tufayli iqlim o'zgarishi [8], [9]. Insoniyatning o'sib borayotgan ehtiyojlari, asosan,
dunyo aholisining o'sish sur'atlari va zamonaviy turmush tarzini o'zlashtirishi tufayli sintetik
materiallarni iste'mol qilishning sezilarli o'sishiga olib keldi. Endi sanoat komponentlarini
ishlab chiqarishda qayta tiklanadigan materiallardan foydalanish katta ahamiyatga ega
ekanligi ajablanarli emas. Shunday qilib, ekologik va iqtisodiy muammolar qurilish, iste'mol
mahsulotlari, qadoqlash va transport sanoati uchun yangi materiallarni ishlab chiqish
bo'yicha tadqiqotlarni rag'batlantirmoqda [10], [11], [12]. Tabiiy, qayta tiklanadigan
resurslardan olingan materiallar, ayniqsa, atrof-muhitga keyingi stressni oldini olish uchun
jozibador, masalan, noaniq boshqariladigan o'rmonlardan allaqachon kamayib borayotgan
yog'och resurslarining tugashi natijasida yuzaga kelgan [13]. Bunday xom ashyo manbalariga
misol qilib, g'arbiy yoki tropik mintaqalarda ko'p miqdorda mavjud bo'lgan yillik o'sadigan
mahalliy ekinlar, o'simliklar va tolalarni keltirish mumkin [14], [15], [16]. Zig'ir, kanop, jut va
sisal kabi bu o'simliklar va tolalar ming yillar davomida ko'plab ilovalar, jumladan arqonlar,
ko'rpa-to'shaklar va sumkalar uchun ishlatilgan. Agar tez o'sadigan mahalliy o'simliklardan
yangi foydalanish yuqori qiymatli ilovalar uchun ishlab chiqilsa, ular qishloq sektorida ish
o'rinlarini yaratish uchun ulkan salohiyatni taklif qilishi mumkin.
O'simliklar va ularning hosilalari, shuningdek, muhandislik loyihalari uchun ilhom
manbai bo'lib, so'nggi yillarda biomimetika bo'yicha tadqiqotlarga katta qiziqish bor [17],
[18]. Zavod tuzilmalari uzoq davom etgan evolyutsion optimallashtirish jarayonining natijasi
bo'lgan ajoyib mexanik ko'rsatkichlarga ega va resurslar va energiyani tejashning hozirgi
ijtimoiy-iqtisodiy konteksti bu yondashuvni qo'llab-quvvatlaydi. O'simliklarda tolalarning roli
juda xilma-xil bo'lishi mumkin. Poyada (yog'och, zig'ir, kanop) ular odatda o'simlik
barqarorligi uchun qo'llab-quvvatlovchi to'qimalar sifatida ishlaydi. Ular, shuningdek, himoya
roliga ega bo'lishi va meva (kokos) ta'siriga chidamliligini oshirishi, sharbat
o'tkazuvchanligini (yog'och) yoki urug'larning shamol (paxta) orqali tarqalishini ta'minlashi
mumkin. Biz ularni barglar ichida ham topishimiz mumkin (masalan, sisal). Shunday qilib,
ularning o'simlikdagi joylashishiga ko'ra, funktsiyasi va morfologiyasi, shuning uchun
ularning tuzilishi va mexanik xususiyatlari ham o'zgaradi [19].O'simliklardan olingan
tolalarning morfologik va mexanik xususiyatlari polimer kompozitlarini ishlab chiqarish
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
107
uchun asosiy parametrdir. Mexanik xususiyatlar asosan hujayra devori qalinligining tola
diametriga nisbati qiymatidan, shuningdek, tolalarning morfologiyasi va tuzilishidan
ta'sirlanadi; Shuni yodda tutishimiz kerakki, elementar o'simlik tolasi ham elementar hujayra
bo'lib, ushbu asosiy elementning barcha xususiyatlariga ega. O'simlik tolalari tsellyuloza
ulushi va uning kristalliligi, hujayra devorlarining polisakkarid tarkibi [20] va tsellyuloza
fibrillalarining tolaning o'qiga nisbatan yo'nalishini ifodalovchi MFA kabi endogen
parametrlar bilan tavsiflanadi [21]. Ushbu parametrlarga genetik determinizm va ob-havo,
madaniyat chizig'i (kirishlar, urug'lik, ekinlarni almashtirish) yoki tuproqning tabiati
kabi pedoklimatik omillar ta'sir qiladi [22], [23]. O'simlik tolalarini olishda qo'llaniladigan
biotexnologik usullar ham tolalarning yakuniy sifatiga katta ahamiyatga ega. Qayta tiklash
shartlari tolaning morfologiyasi va mexanik xususiyatlariga bevosita ta'sir qiladi, shuningdek,
o'simlik hujayra devorlari va termoplastik yoki termoset matritsalari o'rtasidagi yopishish
mexanizmlarini belgilaydi [24], [25].
Odatda o'simlik tolalariga murojaat qilish tendentsiyasi mavjud va hatto turli xil kelib
chiqishi bo'lgan tolalarni ham "o'xshash" deb hisoblash mumkin, ammo ular turli xil ilovalarga
mos keladigan juda farqli xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. Bu bilimlar biokompozitlarni
oqilona rivojlantirish uchun alohida ahamiyatga ega. Biroq, hujayra devorlarining
murakkabligi va kuzatuvning kichik miqyoslarini hisobga olgan holda, tegishli mexanik va
strukturaviy parametrlarni aniqlash ahamiyatsiz emas va struktura va ishlashning tavsifi
ehtiyot choralarini talab qiladi. Bundan tashqari, ushbu mavzu bo'yicha ishlayotgan olimlar
turli xil qarashlarga ega, ularning kelib chiqishi o'rganilayotgan hodisalarni tushunish va
interpolyatsiya qilishlariga katta ta'sir ko'rsatadi. Xuddi shu jonli ob'ektlarga qarab, biologlar,
fiziklar yoki muhandislar bir xil narsani "ko'rmaydilar" va (odatda) tergov usullarining bir xil
paneliga ega emaslar. O'simliklar misolida, biologlar, asosan, parietal hujayralardagi
metabolizm va oqimlarni tartibga solish va molekulyar tarkibga ketma-ket ta'sir qilish bilan
qiziqishadi. Boshqa tomondan, fiziklar kuchlar va bosimlarning hujayralar va ildiz tuzilishida
qanday taqsimlanishi va ularga qarshilik ko'rsatishi haqida hayron bo'lishadi. Narsalarga
qarashning bu ikki usuli bir-birini to'ldiradi, lekin turli yondashuv va xulosalarga olib kelishi
mumkin. ushbu sharhda biz o'simlik tolalarining xususiyatlari, ishlashi va asosiy
xususiyatlarini kelajakdagi kompozitsion ilovalar bilan bog'lashga e'tibor qaratamiz.
Mustahkamlovchi tolalarni tanlash doimiy ravishda yakuniy qo'llanilishi va kompozit
materiallarni hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak, bu esa tolalar to'g'risida eng
so'nggi ma'lumotlarni, balki to'liq bo'lmasa ham, kompozitsiyalarni tayyorlash jarayonlarini
va tolaning xususiyatlari va o'simlik tolasi kompozitlarining ishlashi o'rtasidagi bog'liqlikni
talab qiladi. Ushbu maqolada o'simlik tolalari tavsiflanadi va ularning qisqa va uzun tolali
kompozitlarda, ya'ni ekstrude qilingan, in'ektsiya qilingan, shuningdek siqilgan yoki infuzion
materiallarda ishlatilishi haqida ko'rib chiqiladi; Darhaqiqat, o'simlik tolalarining sifati yoki
morfologiyasi ularning yakuniy ishlatilishiga ta'sir qilishi mumkin.
Ushbu ko'rib chiqish orqali biz birinchi navbatda turli o'simliklarga tegishli tolalarning
turli oilalarini tasniflashni taklif qilamiz. Biz o'simlik ichidagi joylashuvdan kelib chiqadigan
hujayra tuzilishi bilan bog'liq bo'lgan tolalar xususiyatlaridagi farqlarga e'tibor qaratamiz.
Shuningdek, biz tolalarni olishning turli usullarini va ularning tola sifati va xususiyatlariga,
shuningdek, atrof-muhit va ekotizimga ko'p qirrali ta'sirini ko'rib chiqamiz. Ushbu sharhning
ikkinchi qismida adabiyotda o'simlik tolasi tuzilmalari bo'yicha turli xil qarashlar muhokama
qilinadi, bu asosan tadqiqot usullarining xilma-xilligi va tegishli talqinlardan kelib chiqadi.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
108
Tolalar turi, ularning xossalari va amalga oshirilgan asosiy biotexnologiyaning ishlab
chiqarilgan biokompozitlarning yakuniy sifatiga ta'siri ham ko'rib chiqiladi.
Xulosa:
Ushbu tanqidiy ko'rib chiqish orqali biz kompozit materiallarni mustahkamlash
potentsialini taklif qiladigan o'simlik tolalarining turli oilalari uchun tasnifni taklif qildik.
Ularning sanoatda qo'llanilishi o'simlik tolalarining ishlashida takrorlanuvchanlik va
izchillikni, tolalarning tuzilishi va xususiyatlarini mukammal darajada bilishni, shuningdek,
ilmiy jamoalar o'rtasida umumiy tilni aniqlashni talab qiladi. Turli jihatlar, xususan,
tolalarning o'ziga xos xususiyatlari tasvirlangan.
References:
Используемая литература:
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Малов В.К., Гусев А.А. Композитные материалы. – М.: Машиностроение, 2005. – 368
с.
2.
Strong A. B. Fundamentals of Composites Manufacturing: Materials, Methods and
Applications. – USA: SME, 2008. – 624 p.
3.
Shah D. U. Natural fibre composites: Comprehensive Ashby-type materials selection
charts.
Materials & Design
, 2014, №62. – B. 21–31.
4.
Мухамедиев А.Ш. Технология конструкционных полимерных композитов. –
Ташкент: «Fan va texnologiya», 2019. – 274 б.
5.
Mohanty A. K., Misra M., Drzal L. T. Sustainable Bio-Composites from Renewable
Resources: Opportunities and Challenges in the Green Materials World.
Journal of Polymers
and the Environment
, 2002, 10(1-2). – P. 19–26.
6.
Бакиров А.А., Исматов Ш.Қ. Биополимерлар ва уларнинг асосидаги композицион
материаллар. – Тошкент: «Ilm ziyo», 2020. – 180 б.
7.
Faruk O., Bledzki A. K., Fink H.-P., Sain M. Biocomposites reinforced with natural fibers:
2000–2010.
Progress in Polymer Science
, 2012, 37(11). – P. 1552–1596.
8.
Саидов А.Ф., Исмоилов А.Р. Табиий толали композицион материалларнинг
хусусиятлари ва уларни қўллаш имкониятлари. // «Озиқ-овқат ва кимё
технологиялари» журнали, 2021, №3(19). – Б. 45–49.
