Ana içeriğe atla

Tekstilde Yeni Biyobazlı Monofilamentler

Teknik tekstil pazarı, performans, kalite seviyesi, fiyatlar ve uyumluluk açısından çok geleneksel ve talep eden bir pazardır. Geleneksel olarak kullanılan polimerler, özellikle de monofilament ekstrüzyonu ve eğirme ile ilgili olanlar çoğunlukla petrolden (polipropilen, polyester ve polyamidler) üretilmektedir.

2009 yılında İtalya bazlı Sider Arc Ar-Ge grubu monofilament eğirme konusunda yeni polimer malzeme arayışına girdiler ve yönlerini biyo ve ya yeşile çevirdiler.

Bu aktivitenin amacı, özellikle yenilenebilir kaynaklardan gelen yeni malzemeler seçmek ve bu malzemelerden petrol bazlı polimerlerden elde ettikleri performansı elde etmekti.

Sider Arc'ın üzerinde çalıştığı ilk polimer PLA ve ya polilaktik asitti. Bu seçimin arkasındaki sebep bu polimerin kimyasında bulunabilirdi; polimer yenilenebilir kaynaklardan üretiliyordu ama aynı zamanda termoplastik biyopolimerdi. Bu sayede pazarda bulunabiliyor ve aynı zamanda çeşitli katkılarla özellikleri geliştirilebiliyordu. Hidrolitik bozunma sonucu da mantar ve bakteriler tarafından kolayca özümsenebilen ürünler oluşarak kullanım ömrü sonunda da özgün bir fark yaratıyordu.

Bu bağlamda, yüksek kristalleşme (%37 civarı) ve yavaş bozunması sayesinde, L-laktik asit izomerinden üretilen PLLA polimeri Sider Arc'ın işlediği ilk polimer oldu.

Polimer işlenmesi açısından PLA'nın ektrüzyonda işlenmesi malzemenin hidrolize olan hassaslığı ile direk olarak bağlantılıydı. Bu sebeple kurutma özenle yapılmalı ve nem seviyesi ppm seviyesinde olmalıydı. Aksi takdirde moleküler ağırlık çok düşük olacak ve erime akışkanlığı eğirme işlemi için yeterli olmayacaktı.

Reolojik (akışla ilgili) davranışları poliolefinlerle karşılaştırılabilir seviyedeydi fakat erime elastikliği çok az daha düşüktü. 

Esnetme fazında ve ısı ile sabitleme sırasında kristalizasyon hızı ve ısı kontrolü doğru monofilament eğirme bitirişi seçimi ile birlikte ekstrüzyon ve polimerin ipliğe dönüştürülmesi sırasında en önemli sorunlardı.

%100 PLA'dan üretilen Biolene monofilamentleri, 2009 yılının sonundan beri Sider Arc'ın ürün çeşitleri arasında bulunmaktadır. Filament çapları 50um-200um arasında değişmekte ve genel olarak medikal pazar için geliştirilmiştir. Uygulama örnekleri arasında doku mühendisliği, iyileşen dokuların geri kazanılması gibi radyo transparan ve toksik olmayan malzemelerin avantajlı olduğu alanlardır.

Bu monofilamentlerin diğer kullanım alanları arasında ise pul kumaşı (3 boyutlu kumaş) pazarı bulunmaktadır. Bükülmezlik ve elastik geri kazanım özellikleri bunu mümkün kılmaktadır. Ek olarak sıcak sıvı filtrasyonu, çay poşetleri (ince filamentler) ve 3D yazıcı teknolojisinde de uygulanabilmektedir.

Geçtiğimiz iki senede Sider Arc polimer malzemeler konusunda yeni kaynakları değerlendirmeye başlamıştır.

Yeşil YYPE (şeker kamışı bazlı biyo-etanolden üretilen): Bu polimerin kullanılmasının ardındaki fikir, petrol-bazlı polietilenden üretilen elyaflarla aynı performansa sahip olmak fakat ekolojik olarak üretilen yenilenebilir bir polimeri kullanabilmektir.

Yeşil AYPE ile petrol bazlı AYPE'lerin uzama ve direnç karşılaştırılması


Geliştirme işi Sider Arc'ın Ar-Ge ekibi tarafından polimer üreticisi ile ortak olarak yapılmıştır. Özellikle monofilament ekstrüzyonu ve eğirme - esneme özelliklerinin sağlanması için doğru türün seçilmesinde üretici rol oynamıştır. Bu sayede standart türlere elde edilen mekanik parametreler ve boyutsal kararılık elde edilebilmiştir.

Bu tür monofilamentlerin uygulama alanları arasında gölgeleme, koruma fileleri, borular için kaplama fileleri (korozyona karşı korumak amaçlı), halatlar ve giysi etiketleri bulunmaktadır.

Yukarıda bahsi geçen bütün gelişmeler (geri dönüştürülmüş PET uyglamaları dahil) gelenekselden başlayıp, yeşil yönüne doğru ilerlemektedir. Bu sayede teknik tekstil pazarı muhtemel en yüksek kalite ve performansa erişebilecekken, sürdürülebilir monofilamentleri kullanabilecektir.

Kaynak: www.siderarc.com


Bioplastics MAGAZINE 05/14 pp.19

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Evde Kendi Biyoplastiğinizi Nasıl Üretebilirsiniz

Biyoplastiklerin en güzel tarafı tamamiyle petrolden bağımsız kaynaklardan üretilebilmeleridir. Buna ek olarak elinizde petrol dahi olsa normal plastik hammaddelerini üretebilmeniz için çok yüksek ısılara çıkabilecek teknolojik aletlere ve damıtma aletlerine ihtiyacınız vardır. Fakat biyoplastik tamamiyle evde bulunabilen basit maddeler ile üretilebilmektedir.

Greenplastics.net sitesinin desteğiyle hazırlanan ve 2008 yılında hazırlanmış olan 'Kendi biyoplastiğinizi yapın' adlı youtube videosu zamanında pek rağbet görmemiş olsa da son dönemdeki bazı haberler sonrasında tekrar gündeme getirilmesinde yarar olacağını düşünüyorum. Aşağıda İngilizce olarak seyredebileceğiniz videoyu anlayamayanlar için kısaca özetlemek gerekirse; öncelikle gerekli malzemeler açıklanıyor, bir ısıtıcı, bir tencere, su, nişasta, gliserin ve sirke. Son olarak da üretilen biyoplastiği yayıp kurutmak için düz bir yüzey ve aluminyum folyo da gerekmekte.

İşin biraz kimyasına inilirse; nişasta amiloz ve ami…

Hollandalı Attero Organik Atıktan Biyoplastik Üretmeyi Hedefliyor

Hollandalı atık arıtma şirketi Attero; bitki, meyve ve bahçe atığından plastik üretebileceği bir işletmenin temellerini atmaya çalışıyor. Yerel medya kurumlarına göre şirket Venlo ana merkezinde biyoplastik üretim denemelerine başlamış durumda. Attero 2014 yılı itibariyle pilot tesisini çalıştırmayı planlarken, ticari üretime de önümüzdeki 3-4 sene içerisinde geçmeyi planlıyor.
Attero'da 800 kişi çalışıyor ve 2012 yılında 325 milyon EUR'luk iş hacmine sahipti. 2012 yılında 685bin ton organik atığı işleyen şirket, ülkenin 15 bölgesinde biyogaz üretimi gerçekleştirirken, Hollanda'nın ev atıklarının %40'ını da arıtıyor. 
Proje geliştiricisi, Olaf Fennis, firmanın finansal desteği Hollanda hükümeti tarafından alacağını ve bu destek sayesinde üretim fiyatı ile pazar fiyatı arasındaki farkın finansmanının sağlanacağı belirtiyor.