13 Ocak 2014 Pazartesi

Katı Cisimler için Tasarlanmış Biyoplastik Polimerleri

Geçmiş yıllarda biyoplastiklerin ana kullanım alanı hep film ekztrüzyonu olmuştur. Son zamanlarda ise enjeksiyon kalıplama işleme tekniğiyle rijit parçaların üretimi de biyoplastik kullanım alanı olarak ilgi çekmekte ve önem kazanmaktadır. Uzun ömürlü olmayan filmlerin amabalaj ve ya malç filmlerinde kullanılmasının ardındaki sebep kompostlanabilirlik olmuştur. Fakat bunun için gerekli standartları (EN 13432 ve ya ASTM D 6400 gibi) kısıtlı zaman aralığı olması sebebiyle, sadece çok ince filmler bu şartları sağlamaktaydı. Bu sebepten dolayı da biyoplastikten yapılan birçok film bu normları sağlasa da çoğu katı cisimler bunu başaramamaktadır.

Biograde malzemeden yapılmış klavye
Ürünleri biyoplastiklerden üretme konusundaki itici güçlerden biri de tüketicilerin sürdürülebilir ürünler konusundaki talepleridir. Burda en önemli argüman biyoplastikler içerisindeki yenilenebilir kaynak malzemelerdir. Bir diğer önemli etken ise biyoplastiklerin petrol fiyatlarından ekonomik olarak bağımsız olmalarıdır.

Her ne kadar kompostlama bertaraf etme metodlarından biri olsa da, özellikle Avrupa'da yakma yöntemi de çok kullanılan bir çöp bertaraf etme yöntemidir. Yenilenebilir karbondan elde edilen biyoplastikler havaya sadece bu plastiklerin üretildiği bitkilerin absorbe ettiği karbondioksiti salarlar. Bu karbondioksitin salınması potansiyel olarak tehlikeli bir sera gazı olan karbondioksitte herhangi bir artışa sebep olmaz. Buna ek olarak, biyoplastikler için yakmanın verimli bir bertaraf yolu olmasını sağlayan bir diğer faktör ise, yakma ile birlikte açığa çıkan ısı enerji kaynağı olarak da kullanılabilmesidir.
Bioflex malzemeden yapılmış bardaklar

Enjeksiyon kalıplama için tasarlanmış olan biyoplastikler genellikle yeni ve farklı seçenekler sunarlar. Bu seçenekler arasında tasarımda çeşitlilik sağlama ve teknik parça üretim imkanı bulunmaktadır. Bir diğer avantaj ise, özellikle ambalaj endüstrisi için, sadece organik malzeme kullanmak amacıyla plastik ambalaj kullanamayan endüstriye malzeme ile bütünleşik bir ambalaj imkanı sunabilmektir. Tüketici elektronik ürünleri dahi biyoplastik kullanımından yararlanabilmektedir.

Biograde malzemeden kalem

Hali hazırdaki ekipmanı kullanmak mümkün olan iişirmelik film üretiminden farklı olarak, biyoplastiklerin enjeksiyon kalıplanması amacıyla bazı değişikliklerin yapılması gerekmektedir. Bir taraftan, birçok adıma sahip bu karmaşık işlemden kaynaklanırken, diğer bir yandan birinci nesil biyoplastikler ile yapılan yıllar önceki denemelerde yaşanan başarısızlıklar, ek bazı işlemler gerektirebilir. Bu daha önce ortaya çıkan negatifliği ilgiye çevirmek ve özellikle enjeksiyon kalııplama için geliştirilmiş yeni nesil biyoplastiklere ilgi yaratmak için sürdürülebilir ürünlere olan genel ilgiden ve biyoplastiklerin büyüme ve başarısından destek almak gerekmektedir.

Biyoplastiklerden katı cisim üretmek için en önemli gereksinim, elde bulunan ekipmanın uyumudur. Dürüst olmak gerekirse PP, PS ve ya ABS gibi plastiklerin işlenmesi için tasarlanmış olan makineler FKuR firmasının Bio-Flex, Biograde ve Fibrolon malzemelerinin işlenmesi için mükemmel bir şekilde uyumludur. Fakat yine de sıcak yolluk sistemleri ile ilgili bazı küçük yatırımların yapılması gerekebilir.

Başarıya giden en önemli yol, malzemenin makine içinde kaldığı zamanı düşürebilmektir. PS ile karşılaştırıldığı zaman, bazı biyoplastiklerin %30'a kadar daha düşük tam döngü zamanıya işlenebildiği bilinmektedir. Fakat PLA da kristalizasyon işlemi yüzünden daha uzun soğutma süreleri gerekebilmektedir. Aynı zamanda sıcaklık değerleri belirtilen değerlerin dışına çok çıkmamalıdır. Enjeksiyon basıncı ve hızı kalıbı düzgün bir şekilde doldurmak amacıyla ayarlanabilir. Biyoplastiklerin özellikle de sıcaklık profili açısından dar işleme çerçevesine sahip olması yeni bir sıcak yolluk sistemine ihtiyaç duyurabilir. Geleneksel sıcak yolluk sistemleri, yolluk boyunca sabit sıcaklığa sahip değildir. Bununla birlikte malzemenin aniden donma ve ya sıcaklık yükselince yanabilme yatkınlığından dolayı, uygun olmayan sıcak yolluk sistemleri sorun çıkarabilir.

Özellikle de sıcak yolluklar ile ilgili sorunlar çözüldükten sonra, makine işletimcisinin ihtiyacı olan tek şey enjeksiyon kalıplama için uygun biyoplastik malzemesi ve biraz pratiktir. FKuR biyoplastik polimerlerinden sıcak ve soğuk yolluklar ile başarıyla üretilen bazı tekli ve çoklu gözlü kalıp ürünleri arasında elektronik aletler, ofis malzemeleri ve tek kullanımlık yemek servis ürünler bulunmaktadır.

Türkiye pazarı için Bioflex ve Biograde marka biyoplastik polimer çeşitleri Kumru Kimya firması tarafından tedarik edilmektedir. Ürün çeşitleri hakkında detaylı bilgiye aşağıdaki adreslerden ulaşabilirsiniz.


Kaynak: bioplastics MAGAZINE (03/10) Vol. 5 sf.20-21

1-Endres, H.-J., Siebert- Raths, A.: Technische Biopolymere. Hanser, Munich 2009, chapter 6.4

Hiç yorum yok :

Yorum Gönder