Yenilikçi ürünler için Biyobazlı Termoplastik Elastomer

 2011 yılında Green Dot (Cottonwood Falls, Kansas, ABD) şirketi Kuzey Amerika pazarı için, Terratek Flex adlı ilk biyobozunur termoplastik elastomer (TPE) malzemesini tanıttı. Terratek Flex kısmı olarak biyobazlı malzemelerden (nişasta) oluşuyor ve teknik termoplastik elastomerlerle karşılaştırılabilir fiziksel özelliklere sahip.

Terratek Flex güçlü ve bükülebilir olmakla birlikte üstün bir yumuşak dokunuşa sahiptir. Malzeme özellikleri fabrikasyon sırasında mükemmel bir performans sağlar ve enjeksiyon kalıplama, profil ekstrüzyonu, levha ekstrüzyonu, termoform kalıplama ve laminasyon gibi işleme yöntemlerinin çoğunluğunda mevcut üretim ekipmanları ile işlenebilmektedir. Terratek Flex aynı zamanda petrol bazlı TPE ile karşılaştırıldığında mükemmel baskı ve koku özelliklerine de sahiptir.

Enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon için uygun olan Terratek Flex ailesi çeşitleri müşteri isteğine göre sertlik ve esneklik açısından da değiştirilerek uygun hale getirilebilmektedir. Daha yumuşak ve esnek parçaların üretiminde kullanılmasının yanında, PLA ve ya PBS gibi biyopolimerlerin darbe dayanım özelliklerini ve esnekliklerini de ayarlamak ve ya geliştirmek için kullanılabilir.

Green Dot'un ilk ürün başarısı ise iPhone için üretmiş oldukları kompostlanabilir telefon kılıfıydı. Green Dot kılıfı tasarlayıp üreterek 100binden fazla parçanın teslimini gerçekleştirdi ve böylece ürünü direk olarak tüketicinin ellerine sunmuş oldu.

Firma, Colorado'dan oyuncak üreticisi, Fort Collins'in BeginAgain Toys markasıyla da çalışarak bazı ürünler üretti. Scented Scoops (kokulu kepçeler) firması da Terratek Flex'i çikolata, vanilya ve çilek kokularıyla birleştirerek  hayali bir dondurma oyun seti üretti. BeginAgain aynı zamanda malzemeyi bazı diş çıkarma oyuncaklarında da kullandı. Terratek Flex NSF Uluslararası Laboratuvarlarında test edilerek fitalat, BPA, kurşun ve kadmiyum içermediği de onaylandı.

Green Dot firması son olarak Mart ayında Orlando, Florida'da düzenlenen NPE 2015 plastik fuarında, Terratek Flex'den yapılmış sentetik deriyi tanıttı. Gren Dot sentetik deri herhangi bir çözücü, yapıştırıcı ve ya suya zararlı bir deşarj olmadan üretilmiş olan nefes alabilir ve güçlü bir ürün olabilir olarak öne çıkıyor. Sentetik deriden yapılan giysiler ve aksesuarlar Zero Waste (Sıfır Atık) moda şovunda fuarın açılış seromonisinde tanıtıldı. New York'lu bir tasarımcı olan Catherine tarafından tasarlanan taşıma çantaları ve sırt çantaları da fuar sırasında Green Dot standında tanıtıldı.

Green Dot, sentetik deriyi kullanarak tüketicilerden artarak gelen daha sürdürülebilir ürün talebini karşılamayı amaçlayan birçok üst segmentten ayakkabı, giysi ve aksesuar firmasıyla çalışmalarını sürdürüyor. 

Kaynak: Bioplastics Magazine 02/2015

Yeni Levha PLA film Uygulamaları

Polonya'nın Bydgoszcz kentinde bulunan Chemical Works NITRO-CHEM S.A şirketi, Corbion Purac ile işbirliği yaparak, rijit ve termoform kalıplamaya uygun ambalajlar için TRINIFLEX marka adlı levha şeklimde PLA filmleri geliştiriyor. İşbirliği 2014 yılında et ambalaj endüstrisi gibi bazı hedef uygulamalarla başladı. Filmler Corbion Purac'ın üretimini gerçekleştirdiği PLA malzemesinden üretiliyor. Corbion firması ambalaj pazarına levha film ekstrüzyonu için uygun olan farklı çeşitlerde PLA hammaddeleri sundu. Çift tarafa gerdirilmiş PLA filmlerden (BOPLA) farklı olarak, Triniflex film çeşitleri mekanik özellikleri, kalınlık profili ve mükemmel ısıyla yapışma performansıyla ayrılıyor. Düşük kalınlığa sahip (25-70um)Triniflex PLA filmleri flekso ters baskı ve kalın kompostlanabilir malzemelere laminasyon açısından da uygun ve mükemmel derecede optik baskı özellikleri sağlıyor. Filmler ambalaj endüstrisinde kullanılan standart teknolojiler ile başarılı bir şekilde üretilebiliniyor.

Firma şu anda, rijit ve termoform ambalaj uygulamalarında, Triniflex PLA filmleri için iki uygulama konsepti üzerinde yoğunlaşmış durumda. Bunu yaparken de Corbion Purac'ın yüksek kalitedeki PLA malzemesini Nitro-Chem S.A.'nın mükemmel derecede özgün levha film ekstrüzyon teknolojisiyle birleştiriyorlar:

Biyo-kaynaklı lifli malzemelerden (kağıt hamuru, şeker ve ya palmiye ağacı lifleri hamuru gibi) üretilen kompozit rijit tepsilerin Triniflex levha PLA filmleriyle (25-70um) laminasyonu.

Termoformlanabilir Triniflex levha PLA filmlerinin (25-70um) baskı için optimize edilmiş kalın (200-400um) PLA ve ya diğer kalın kompostlanabilir filmlerle kaplanması.

Levha çekimi olarak da bilinen yönlendirilmemiş PLA filmlerinin üretilmesi sürecinde, eritilmiş malzeme katmanı düz bir nozıldan dönen ve suyla soğutulan bir merdaneye ekstrüde ediliyor. Levha PLA filmi üretilirken, malzeme dikkatli bir şekilde ön kurutmadan geçmeli ve kalınlık ve oluşan ağın yönü de dikkatli bir şekilde takip edilmeli. PLA'nın bazı özgün özellikleri sebebiyle, levha çekme makinelerinde işlenebilmeleri için özel teknik çözeltiler de gerekiyor. Yüksek orandaki rijitliği ile birlikte mükemmel optik özelliği, ambalaj uygulamalarında PET, PVC, HIPS ve ya selüloz türevlerine alternatif olarak bu malzemenin kullanımına olanak sağlıyor.

Yönlendirilmemiş levha PLA filmleri mükemmel bükülme açısının tutulması (twist-angle retention) ve ölü kat yeri açısının tutulması (deadfold-angle retention) özelliklerine sahipler. Bu özellikler selüloz filmler ile karşılaştırıldığında rekabet edebilir düzeydeyken, diğer termoplastik malzemelere göre ise %20'ye kadar daha iyi durumdadır.

PLA levha filmin diğer termoplastik ve selüloz bazlı malzemelerle karşılaştırılması

Levha PLA filmleri aroma, çözücü moleküller ve yağlar için de oldukça iyi bir bariyer sağlar. Örneğin d-linonene'ye karşı bariyer özellikleri PET ve ya PA-6 ile karşılaştırılabilir seviyededir.

Levha PLA filmin su buharına karşı bariyer performası, PP, PVC ve ya PET'in yönlendirilmemiş filmlerine göre daha yüksekken, oksijene karşı bariyer performansı HIPS'e göre daha yüksektir. PP, PVC ve PET ile karşılaştırıldığında oksijen bariyeri düşük kalmaktadır. Belirtilen bariyer performansları göz önünde bulundurulduğunda, PLA Triniflex film düşük raf ömrüne sahip olan gıda ürünleri, kuru gıdalar ve ya donmuş gıdaların ambalajlanması için uygundur.

Standart PLA'nın Tg (kristalleşme sıcaklığı) 55-65C arasında olduğundan dolayı, 80C civarlarında yapışma sıcaklığı başlar. Levha PLA filmleri hızlı yapıştırma makineleri için optimize edilmiştir çünkü ısıyla yapışma özellikleri oldukça iyidir. Bu özellikleri ısıl laminasyon ile lifli malzemelerden üretilen tepsilerin kaplanması konusunda oldukça iyi sonuçlar vermiştir. Homojen bir kaplanma ve güçlü bir laminasyon sağlanmıştır. PLA ile kaplanmış hamur tepsiler oksijen ve suya karşı dirençli hale gelmiş ve güzel bir ters baskı sağlanması için diğer BOPLA ve ya BOPLA-levha PLA laminatları ile kolay bir şekilde yapışmıştır.

Yukarıda sayılan bütün bu özellikleri sayesinde, Trinifilex levha PLA filmleri ambalaj sektöründeki farklı uygulamalar için mükemmel bir seçim olmaya aday.

Not: Corbion Purac firmasının PLA malzemelerini Türkiye'de Kumru Kimya firmasından tedarik edebilirsiniz.
www.biyoplastik.com.tr

Kaynak: www.triniflex.com.pl

Bioplastics Magazine (02/2015)

Plastiklerin Biyobozunması için Kullanılan Katkılar İşe Yaramıyor

Michigan State Üniversites'inde yapılan yeni bir çalışmaya göre; polietilen (plastik torbalar gibi) ve ya polietilen terefitalat (PET- içecek şişeleri gibi) gibi malzemelerin parçalanmasını sağladığı iddia edilen bazı katkıların çöp gömme ve ya kompostlama gibi genel kullanılan atık bertaraf sistemlerinde işe yaramadığı belirlendi.

Çalışmanın yazarlarından olan ve MSU'da ambalaj alanında profesör olarak bulunan Susan Selke konuyla ilgili olarak; 'Doğru olmayan ve ya kanıtlarla desteklenmeyen iddialarda bulunmak tüketiciyi aldatır, çevreyi istenmeyen polimer artıklarıyla doldurur ve firmaların yasal cezalar almasına sebep olur' şeklinde açıklama yaptı.

Çalışmanın sonuçları Environmental Science and Technology adlı derginin son sayısında (Mart 2015) yayınlandı ve beş katkı maddesinin üç yıl boyunca çalışılması sonucu elde edilen sonuçlar toplandı. Bu katkılar üç biyobozunma kategorisinde incelendi ki bunlar pazardaki metodların neredeyse hepsini kapsamaktaydı. 

Çalışma grubu kompostlamada olduğu gibi oksijenle biyobozunma; anaerobik öğütücüler ve ya çöp gömülerinde olduğu gibi oksijensiz biyobozunma ve basitçe plastik gömmek yöntemlerini test ettiler.

Çalışmanın bir başka yazarı olan ve MSU'da ambalaj profesörü olan Rafael Auras'a göre elde edilen sonuçlar, katkı eklenen plastikler ile eklenmeyenler arasında herhangi bir fark olmadığını gösterdi. Katkılar genelde plastiklerin mikroorganizmalar tarafından tüketilebilecek boyutlara kadar parçalamaya yaradıklarını iddia ediyorlar. Fakat bu gözlemlenen bir durum olmadı.

Selke doğru olmayan iddialarda bulunulmaması gerektiğini de ekledi. Atık plastiklerin doğru bir şekilde değerlendirilmesi gerekiyor. Şimdiye kadar yapılan çalışmalar gösteriyor ki çalışmada denenen hiçbir atık yönetimi metodu için biyobozunurluk iddia eden katkılar fizibil gözükmüyor.

Selke; birçok ABD şehrinde ve ülkelerde plastik torbaların parakende marketlerde kullanılması yasaklandı ve ya ekstra vergiye bağlandı. Plastik üreticileri bu soruna bir çözüm de arıyorlar, dedi.

Ambalajları kullanan firmalar özellikle bu çalışmaya kaynak sağladılar çünkü kendilerine pazarlanan katkı maddelerinin gerçekten işe yarayıp yaramadığını görmek istediler. Kendileri için hazırda bulunan plastiklerin bozunmasına yönelik bertaraf yaklaşımlarının ve ürünlerini bilimsel kanıtlar çerçevesinde değerlendirmek önemliydi.

Kaynak: http://msutoday.msu.edu/news/2015/additives-to-biodegrade-plastics-dont-work

Bioplastics Magazine (02/2015)