12 Aralık 2016 Pazartesi

Fransa'da Plastik Poşet Yasağı 2017 Ocak'ta Başlıyor

Resim Kaynağı: AFP
2016 yıllarının son günlerine doğru yaklaşırken, özellikle Avrupa Birliği üyelerinden Fransa'da plastik hammadde tüketimi alışkanlıklarının önemli bir şekilde değişmesi söz konusu. 1 Temmuz 2016 tarihi itibariyle kısmen başlayan, daha önce defalarca gündeme gelen ve birçok olumlu ve olumsuz yönde eleştiriyle karşılaşan plastik poşet yasakları 1 Ocak 2017 tarihi ile Fransa'da tamamiyle yürürlüğe giriyor.


İlk başta size bu yasaklardan etkilenecek ekonominin hacmi hakkında bir bilgi verelim.


Fransa Çevre Bakanlığına göre Fransa'da yılda 17 milyar plastik poşet kullanılıyor ve bu poşetlerin 8 milyarı doğaya karışıyor.

Bu poşetlerin 5 milyar tanesi kasalarda dağıtılırken, 12 milyar tanesi de alışveriş sırasında sebze ve meyvelerin ambalajlanması için kullanılıyor.

Ortalama olarak 1 plastik poşetin üretimi sadece 1 saniye sürerken, tüketici bu poşeti ortalama 20 dakika kullanıyor ve doğada yok olması ise 400 sene sürüyor.

Fransa'da ayrıca her bir birey yılda ortalama 80 adet poşet tüketiyor.

Resim Kaynağı: AFP


Peki artık hangi poşetler kullanılabilecek


Fransa'da plastik poşet yasağı kanunu aslında 1 Temmuz 2016 tarihi itibariyle başladı. Bu tarihten itibaren bütün market ve perakende satış mağazalarında 10 litrenin altında ve 50 mikron kalınlığının altındaki poşetler yasaklandı. Bu poşetlerin biyobozunur olması halinde dahi kullanılması mümkün olmuyor.

Birçok market artık kasalarda ufak bir ücret karşılığında kağıt poşetlerin kullanımına başladı ve bu poşetlerin üzerinde lütfen doğaya terketmeyin ve tekrar kullanın yazısının yazılması zorunlu hale getirildi.

Fakat halen marketlerde sebze ve meyveleri doldurmak ve balık ve et gibi ürünleri sarmak amaçlı daha ince plastik poşetler kullanılabiliyor. Fakat bu durum da 1 Ocak 2017 tarihi itibariyle değişecek.

Plastik poşet tüketiminin en büyük kısmını oluşturan bu daha ince torbaların EN13432 kompostlanabilirlik standardına göre (HOME COMPOSTABLE) ve en az %30 oranında biyolojik kaynaklardan üretilmiş olması gerekiyor.

Bu ürünler piyasada %30 biobased and Home Compostable olarak ifade ediliyor.

Türkiye'den ihracat yapan firmalar için uyarı ve fırsat

Yukarıda bahsettiğimiz durum her ne kadar ince market poşetleri üreten ve Fransa başta olmak üzere Avrupa'ya ihracat yapan ülkeler için önemli bir değişiklik olsa da, bu kanuna kendini çabuk adapte eden ve değişikliğe doğru şekilde tepki verebilen firmaların da bu katma değerli ürünlerden daha yüksek karlar sağlayabileceğini düşünüyoruz.

Piyasada henüz çok fazla %30 biyobazlı ve HOME COMPOST sertifikasına sahip malzeme üreten ve aynı zamanda hali hazırda konvansiyonel LDPE işleme makinelerinde verimli bir şekilde üretim yapabileceğiniz çok fazla malzeme alternatifi bulunmuyor. 



2018 Ocak ayı itibariyle %30 biyobazlı kriterinin %40'a çıkarılacağı planlandığı göz önünde bulundurulduğunda, bu gelişmeleri doğru şekilde takip etmek ihracat pazarına tedarik sağlayabilmek açısından önemli olacaktır.

Konuyla ilgili daha detaylı bilgi almak için, Almanya'nın FKuR firmasının Türkiye temsilciliğini yürütmekte olan Kumru Kimya firması ile iletişime geçebilir ve son kanunlara uygun malzemelerimiz hakkında daha detaylı bilgi alabilirsiniz.



2 Aralık 2016 Cuma

Mars’ın Biyoplastik Çikolata Ambalajı 11. Küresel Biyoplastik Ödülünü Kazandı

Her sene düzenlenen ve iki gün süren Avrupa Biyoplastik Konferansı bu sene 11.kez 29-30 Kasım tarihleri arasında Berlin’de yapıldı. İlk güne politikaların ve oynayabileceği rollerin biyoplastiklerin teşvik edilmesi konusunda bir faydası olabileceği konusundaki tartışmalar ile güzel bir başlangıç yapıldı.

Endüstrinin serzenişleri bazen açık bir şekilde duyulabiliyor. Tetrapak firmasından bir katılımcı yatırımcının korunacağı bir çerçevenin sağlanması gerektiğini ve bu sayede yeni pazarlara açılmanın daha mümkün olabileceğini belirtti. Statükodan uzaklaştıran düşünce tarzının da teşvik edilmesi gerektiğini de ekledi, ve artık ‘’evet ama’’ların ortadan kaldırılması gerektiğini savundu. Eğer hükümete ve politika belirliyicilerine sadece bir şey söylemem gerekirse, sadece oturup işlerin mükemmel olmasını beklemeyin şeklinde konuştu. Mükemmelin iyinin düşmanı olduğunu şeklinde devam ederken, eğer mükemmeli beklerken gereken hızda ilerleme kaydedilemeyeceğini ve artık yenilikçilerin önünün açılmasına izin verilmesi gerektiğini söyleyerek sözünü tamamladı.

Gün iki önemli not ile sona erdi. Bunlar NEN’nin (Hollanda Standardizasyon Enstitüsü) EN 16785-1 kodlu sertifikalama programını duyurması ve 11.Küresel Biyoplastik Ödülünün kazananının sunulması şeklinde oldu. Biyobazlı içeriğin belirlenmesi ile ilgili olan yeni EN 16785 standardı, V14 karbon analizi ve element analizine dayanan biyobazlı içerik miktarının belirlenmesini içeriyor. Yeni sertifikasyon sisteminin duyurulması itibariyle iki firmaya ilk sertifikaları sunuldu. Bu firmalar çam-bazlı kimyasal üreticisi olan ve yakın zamanda Kraton tarafından bünyesine alınan Arizona Chemical ve Corbion şirketleri oldu.

Daha sonrasında ise sıra bioplastics MAGAZINE dergisinden Michael Thielen’in geleneksel olarak biyoplastik ‘’Oskar’’ının kazananını sunmasına geldi. Daha önceki yazımıda bu senenin adaylarını sizlere tanıtmıştık.


Bu sene jüri üç firmanın ortak çalıştığı projede karar kıldı. Kazanan Snickers çikolatalarının yeni biyoplastik ambalajı oldu. Mars şirketi tarafından üretilen bu ürün Hollandalı biyoplastik üreticisi olan Rodenburg tarafından üretilen biyoplastik malzemesi kullanılarak dünyanın en büyük BoPP ve CPP üreticilerinden olan Dubai merkezli Taghleef firması tarafından filme çevrildi.



Proje Mars firmasının üretim müdürünün Rodenburg firmasına bir iddia ile yaklaşması ile başladı. Bu iddiaya göre Rodenburg firmasının Mars’ın çikolatalarında şu anda kullandıkları kadar iyi bir biyobazlı ambalaj malzemesi geliştirmeleri üzerineydi. Yeni malzemenin biyobazlı olması gerekliydi ama biyobozunurluk zaruri değildi. Bunun dışındaki kriterler, doğaya atıldığında doğayı kirletmemesi, çevreye hiçbir şekilde zararı olmaması ve ikinci nesil besleme stoklarından elde dilmesi gerekiyordu ki bu sayede gıda kaynakları tartışmasına mahal vermemeliydi. 

Thijs Rodenburg bütün bunları başarabileceklerini söyledi ve bu sebeple yapmak zorunda da kalmış oldular.

Firma patates atıklarından elde edilen ve bu sayede hiçbir şekilde gıda ekinleriyle de rekabet etmeyen bir nişasta ve bir miktar PLA içeren bir kampaund malzeme geliştirdi. Taghleef ise BOPP hatlarında bu filmi üretti, Mondi firması ise baskıyı gerçekleştirdi. Kabul edilebilir ambalaj filminin üretilmesi için dört ayrı üretim denemesinin yapılması gerekti.

Micheal Thielen firmalara ColorFABB firmasının üretmiş olduğu 3D yazıcı ile üretilmiş ödüllerini sunarken ürün için ‘’havalı ürün’’ ifadesini kullandı.


Ödülü kabul konuşmasında Rodenburg ise kazandıklarına şaşırdığını fakat daha önemli olanın büyük bir markanın çıkıp biyoplastikleri kullanması olduğunu belirtti. Bunun mükemmel ve büyük bir adım olduğunu söyleyerek konuşmasını bitirdi.

28 Kasım 2016 Pazartesi

Yeni Biyobazlı PP ve TPE Kampaundlar

Biyobazlı TPE ve PP kampaundları pazarın ihtiyaçlarını karşılıyor


Yeni geliştirilen biyobazlı TPE ve PP kampaundlarının ürün özellikleri  petrokimyada kendisine karşılık gelen ürünü bütünüyle ve ya kısmen karşılıyor. Bu sayede hali hazırda devam eden pazarlarda bu ürünlerin yerine geçip yeni bakış açıları ortaya çıkarabiliyorlar. Terraprene ürün grubu ile birlikte FKuR firması yüksek oranda biyo kaynaklı hammaddelerden oluşan yeni TPE-S ürünleri geliştirdi ve biyomalzeme pazarının daha da olgunlaşmasına katkı sağladı. Ek olarak, yakın zamanda duyurulan Terralene PP kampaundları da kısmi olarak biyobazlı olmaları ile göze çarpıyor ve enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyona uygun çeşitleri bulunuyor.

Son yıllarda pazardaki biyobozunur ve biyobazlı plastik ürünlerin çeşitleri önemli ölçüde artıyor. Artık birçok pazar segmentinde bu ürünler kendilerine yer buluyor ve tüketici algısı da olumlu yönde gelişiyor. Bu sayede talepler de artıyor. Bazı Avrupa ülkeleri biyoplastik çözümlerine o kadar önem veriyorlar ki kanunlarla bu ürünlerin kullanılmasını destekliyorlar. Büyük marka sahipleri sürdürülebilir ürünler için stratejiler geliştirerek, sürdürülebilirliği odak noktalarına alıyorlar.

Temel olarak, biyobozunur plastiklerin yenilenebilir kaynaklardan üretilmesi gerekmiyor. Bunun aksine biyobazlı plastikler, karbon zincirleri yenilenebilir kaynaklardan geliyor, genellikle biyobozunur özellikte olmuyorlar. Çoğunlukla biyobazlı plastikler fosil malzemelerdeki karşılıkları ile aynı ya da benzer malzeme özelliklerini sunuyorlar. Ek olarak, biyobazlı plastikler çoğunlukla biyobozunur plastiklerin sadece koşullu olarak sunabildikleri yüksek nem bariyeri gibi özelliklere sahip olabiliyorlar.

Saf biyobazlı plastikler, örneğin Yeşil PE (şeker kamışından elde edilen polietilen) artık bazı pazar segmentlerinde iyice yerleşerek petrokimya plastiklerini neredeyse yerinden etmiş durumda. Öte yandan bazı biyobozunur ürünler de emtia olma yönünde ilerliyorlar. Örneğin atık torbalarında bu durumdan dolayı fiyat baskısı kalite ve bazı özellikleri geri plana itiliyor. Bu gelişmeler bu tip ürünlerin geliştirilmesi için gereken yüksek eforların karşısında engel olarak çıkıyor. 

Çok yönlü emtia plastiği olan polipropilen (PP) ve termoplastik elastomerlerin büyük bir grubu olan TPE’ler ise biyobazlı çeşitlerin henüz neredeyse hiç olmadığı ya da çok sınırlı olduğu gruplar olarak ön plana çıkıyor. 

Tamamen ve ya Kısmen Biyobazlı TPE


TPE ürün grubu SBS/SEBS bazlı tipler (TPE-S), çapraz bağlanmış ürünler (TPE-V) ve termoplastik poliüretanlardan (TPU) oluşuyor. Her ürün grubunun kendine has özellikleri ve avantajları bulunuyor. TPE-S ürünleri enerji dengesi sağlarken, düşük ağırlıklı bileşenlerin enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon ile düşük döngü zamanlarında üretilmesine olanak sağlıyorlar. Her iki durumda da, iki bileşenli teknolojiler için, örneğin PP ve ya PA ile birlikte işlendiği zaman, uyum sağlayabiliyor. Polimer fazlarının dinamik çapraz bağlanması sayesinde de TPE-V yüksek kimyasal direnç ve düşük sıkıştırma setlerine olanak sağlıyor.

Terraprene ürün grubu FKuR firmasının yeni biyobazlı TPE-S ürün grubu olarak ön plana çıkıyor ve ürünlerde yenilenebilir içerik %40-90 arasında değişkenlik değişiyor. Terraprene kullanıcıları uygulamalarına göre malzeme sertliğini Shore A20 ile Shore D40 arasında oranlamalar ile ayarlayabiliyorlar. Petrol bazlı TPE’ler ile karşılaştırıldığında Terraprene ürünlerinde performans ve direnç özellikleri korunuyor. Halen devam etmekte olan geliştirme çalışmalarında Shore A sertlik derecesindeki ürünlerdeki yenilenebilir hammadde oranının arttırılması hedefleniyor.

Resim 1- Terraprene ürünlerinde biyobazlı içerik arttıkça sertlik de artmaktadır.


Baton Terraprene çeşitleri ayrı olarak renklendirilebiliyor. Yoğunluk da müşterinin isteğine göre ayarlanabiliyor. Bazı farklı ve özel tasarım özelliklerine sahip ürünlerin üretimi için ahşap elyaf ve diğer doğal elyaflarla dolgu yapmak da mümkün. Yumuşak dokunuşa sahip ahşap yüzeyler de bu sayede mümkün olabiliyor ve doğal görünüme sahip yumuşak yüzeyler de ortaya çıkabiliyor.

Resim 2 - Ahşap ve diğer doğal elyaflar Terraprene ürünlerine eklenerek doğal bir yüzey görüntüsü sağlanaiblmektedir.


Kısmen Biyobazlı PP Kampaundları


PP dünya çapında en çok kullanılan plastiklerden biridir ve neredeyse küresel çapta kullanılmaktadır. Eşit olarak enjeksiyon kalıplama, termoformlama ve ekstrüzyon gibi işleme metodlarına uygun olmasının yanında geri dönüştürülebilmektedir. PP homopolimerleri daha sert ve transparan iken PP kopolimerleri ise etilen içermeleri sayesinde düşük sıcaklıklarda iyi özelliklere sahiptir. PP random kopolimerleri ise mukavemeti yüksek transparanlıkla birleştirmektedir.


Biyobazlı PP türleri aynı zamanda yukarıda belirtilen özellikleri de taşıyabilirlerse pazarda önemli fırsatlara sahiptir. FKuR firması enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon için bu tip modifiye PP kampaundları geliştirmeye devam etmektedir. Bu ürünlerin hem performans hem de işlenme özellikleri açısından fosil bazlı PP türleri ile benzer olması sağlanmaktadır. Bu sayede plastik işleyiciler sahip oldukları ekipmanları kullanmaya devam edebilirler. Pazara sunulan ilk ürünlerden biri de kısmen biyobazlı olan Terralene PP 2509 kodlu üründür. 50g/10min (230/2,16’da ölçülmüştür) olan akışkanlık (MFI) değeri ile, karmaşık ve ince cidara sahip parçaların üretimi için de uygundur. Ek olarak bu ürün konvansiyonel PP ile karşılaştırıldığında oldukça iyi bir darbe dayanımına sahiptir.

Kısmen biyobazlı PP kampaundu olan Terralene PP V260 ise halen geliştirilme sürecindedir. Bu ürün ekstrüzyon uygulamaları için geliştirilmektedir. Düşük akışkanlık değerini (7g/10min) PP’nin performans özellikleri ile kombine etmektedir. Resim 3 ve 4’te yeni Terralene PP kampaund ürünlerinin özellikleri konvansiyonel PP türleri ile karşılaştırılmaktadır.

Resim 3- Terralene PP ürünlerinin konvansiyonel PP ile karşılaştırılması (Vicat A ve gerilme uzaması)

Bu karşılaştırmalardan da görülebileceği gibi, her iki türdeki modifikasyonların da sertliğe çok etkisi bulunmamaktadır. Eğilmezlik konusunda ise, Terralene PP 2509, saf PP malzemelerine göre daha düşük değerlere ulaşabilmiştir. Aynı zamanda bu ürün yüksek darbe dayanımı ile de öne çıkmaktadır. Akışkanlık özelliklerinin karşılaştırılması sonucu da ürünün enjeksiyon kalıplama için ne kadar uygun olduğu öne çıkmaktadır. Geliştirilmesi halen devam eden Terralene PP V260 için ise, MFI saf ekstrüzyon tiplerine göre halen biraz yüksek kalmaktadır. Tipik PP rijitliğine ulaşılmış olsa da, MFI’nın düşürülmesi yönünde çalışmalar halen devam etmektedir.

Resim 3- Terralene PP ürünlerinin konvansiyonel PP ile karşılaştırılması (Vicat A ve gerilme uzaması)


Hedef biyobazlı içeriği yükseltmek 


FKuR firması artık biyobazlı Terraprene TPE-S ürünlerinin geliştirilmesi konusunda oldukça ileri seviyede olduğundan dolayı, bu ürünlerde müşteriye özel gereksinimlerin karşılanması yönünde çalışmalar devam edecektir. Terralene PP ürünleri ise %30-35’lik biyobazlı içerikleri ile hali hazırda konvansiyonel PP türleri yerine, mekanik özelliklerden ödün vermeden kullanılabilmektedir. Buradaki öncelik ise PP’nin tipik özelliklerinin korunarak, geliştirilen malzemelerdeki biyobazlı içerik miktarını arttırabilmek yönündedir. Entegre biyobazlı plastik ürünler geliştirmek için, kısmen biyobazlı TPE ve PP kampaundlarının ko-ekstrüzyon ve ya 2K enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile kombine bir şekilde işlenebilir hale getirilebilmesini sağlamak ana odak noktası olacaktır.

Türkiye'de FKuR firmasının ürünleri konusunda bilgi almak istiyorsanız, FKuR firmasının Türkiye temsilcisi olan Kumru Kimya firmasının biyoplastik ürünleri ile ilgili sitesi olan www.biyoplastik.com.tr sitesini ziyaret edebilirsiniz.

Kaynak:



14 Kasım 2016 Pazartesi

Biyobazlı Polyester Elyaflar - Tekstil Uygulamaları için PLA

Sentetik elyaf pazarında 96 milyon ton ile dünya elyaf pazarının %62’sini petrol bazlı polimerlerden elde edilenler oluşturuyor. Bu rakamı %25 ile pamuk ve %6 ile selüloz bazlı elyaflar takip ediyor (1). 2013 itibariyle ise sadece PET polyesterlerden üretilen elyafların miktarı 41 milyon tona ulaşmıştır (2).

Elyaf üretimi için gerekli malzemelere olan talep istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Bunun sebepleri arasında artan nüfüs ve insan yaşam kalitesi bulunuyor ve bu da şirketlerin kapasitelerini arttırıp daha verimli hale getirmelerine sebep oluyor. Bu bağlamda, biyobazlı ya da kısmı olarak biyobazlı kaynakların kullanılması da başta iklim değişimi ve sürdürülebilir gibi küresel zorlukların farkındalığı doğrultusunda ciddi olarak değerlendiriliyor (3,4).

Biyobazlı polimerlerden olan polilaktik asit (PLA), laktik asit ve ya dilaktidden üretilen yarı kristal yapıdaki bir polyesterdir. Muhtemelen PLA pazar miktarı açısından en yaygın biyobazlı plastik malzemelerdendir ve dünyada yıllık 200kt’den fazla üretilmekte ve fiyatı da 2-3 Euro/kg seviyelerinde değİşmektedir. Termoplastik özelliği sayesinde büyük ve mühendisliği iyi yapılmış endüstriyel tesislerde oldukça verimli bir şekilde eriyikten çekilebilmektedir (6). 8000 m/dakika’ya kadar yüksek işleme hızlarında işlenir ve PAN Viskos ve Kevlar elyafları gibi çözeltiyle eğirme yöntemiyle işlenenlere göre ekonomik açıdan avantajlıdır.  Fakat eriyikten çekilebilme için polimerin eriyik haliinin yüksek gereksinimlere sahip olması bu sayede de yüksek çekim ve soğutma hızlarında yüksek düzenlilik ve işleme kararlılığına sahip olması gerekmektedir. Çekilen filamentlerin sarım ünitesi ile polimerin çıktığı enjektör arasında 1000 kata kadar çekme kuvvetine dirençli olması gerekmektedir (3).

Ingeo ve Purapol ürün hatlarıyla en önemli PLA üreticileri arasında NatureWorks ve Corbion şirketleri bulunmaktadır. Şirketler enjeksiyon kalıplama ve film üretiminin yanında tekstil ürünleri, halılar ve dokuma olmayan ürünler için de ürünler tedarik etmektedirler.

PLA’dan üretilen elyafların özellikleri birçok tekstil uygulaması için uygundur. Gerilim-gerinim eğrisi yün elyaflara oldukça yakındır (9). PLA elyaflar yumuşak bir his sunmasının yanında %5’lik elastik gerilim sonrasında %93 kadar geri kazanım sağlarlar (10). Ek olarak yüksek UV direnci ve göreceli olarak daha yüksek olan %26’lık Limiting Oxygen Index (LOI) (PET için %22) ve yanma sırasında PET’e göre daha az duman emisyonu gibi farklı avantajları da bulunmaktadır. Düşük nem alımıyle birlikte nem kontrolü de sağlanabilmektedir ve bu durum da oldukça fayda sağlar. PET için %0.2-0.4’lük nem çekme geçerliyken PLA’nın %0.4-0.6 arası, yünün ise %14-18’e kadar nem çekme kapasitesi vardır. Aynı zamanda nem dağılımı ve böylece kuruma için düşük zaman yeterlidir ve bu da sadece spor kıyafetleri için değil bütün tekstil ürünlerinde önemlidir. Şimdiye kadar PLA monofilament ürünler 3D yazıcılarda standard malzeme olarak kullanıldılar. Bunun sebepleri arasında düşük çekme katsayısına ve istenen katılaşma özelliklerine sahip olması bulunuyordu. PLA malzemesinin biyobozunurluğu sayesinde ise dikiş malzemeleri, alçılar, ilaç kontrol polimerleri ve doku mühendisliği gibi biyomedikal alanlarda malzeme umut vaadetmektedir.

Potsdam Almanya merkezli Fraunhofer Enstitüsü Uygulamalı Polimer Araştırmaları birimi olan IAP ise PLA’nın eriyikten çekilmesi sırasındaki işleme davranışlarını incelemek üzerine Alman Tarım Bakalığı tarafından desteklenen bir proje yürütmektedir.

Biyokomponent eriyikten çekme için endüstriyel pilot bir sistem kullanarak (Resim 1), Fraunhofer IAP teknik uygulamalar için yüksek güce sahip PLA multifilamentleri üretti. Besleme hızı, sıcaklık ve gerilme profili gibi işleme parametrelerini kontrol ederek, filament inceliği 1 dtex’e kadar farklı boyutlarda elde edildi. Sonuç olarak elde edilen fiziksel özellikler %50 kristaliniteye sahip super moleküler yapılar üzerinden elde edildi. Gerilme mukavemeti 45cN/tex, elastik modulus 600cN/tex ve kopma anındaki uzama %30 gibi değerlere ulaşıldı. 

Resim 1 - Fraunhofer IAP'nin geliştirdiği PLA'yı eriyikten çekme pilot hattı


Daha sonrasında yapılan esnetmelerle de teknik kullanım için gerekli olan özelliklere ulaşılması sağlandı. Aynı değerler bu durumda 63 cN/tex; 740 cN/tex ve %25 seviyelerine ulaşmıştır. Kristallik ise bu sefer %61 seviyesindedir. Yüksek modulus yüksek miktarda gerdirilmiş kristal yapıdan dolayı elde edilmiştir. Bu da resim 2’deki X-ray görüntüsünden anlaşılabilir. Bu sayede mekanik performansa sahip ve teknik sentetik elyafların özelliklerine yaklaşan PLA multifilamentler üretilmektedir.

Resim 2 - Gerdirilmiş PLA filamentlerin X-ray görüntüsü


Fakat PLA’nın düşük ısıl kararlılığa sahip olması teknik uygulamalardaki kullanımları kısıtlanmaktadır. Sırasıyla 165C ve 60C olan düşük erime ve camlaşma sıcaklıkları sebebiyle PLA elyaflar yüksek sıcaklıklarda kullanılamamaktadır. Gelecekte her iki PLA enantiyomerleri olan PLLA ve PDLA’nın karışımlarının kullanılması ile daha yüksek erime sıcaklığına sahip malzemelerin elde edilmesi sağlanabilir. Hali hazırda Corbion firmasının bazı PLA ürünleri bu özelliğe sahiptir. Aynı zamanda düşük sıcaklıklarda yumuşama davranışına pozitif bir etki sağlanmaktadır.

 



Biyobozunurluk özelliği ve bunun sonucundaki çevresel faydalar ile birlikte PLA elyaflar için optimist bir tahminde bulunmak mümkün olabilir. Teknik uygulamalar için ise, bazı mekanik özelliklere ulaşılabilir. Fakat termal kararlılık için bazı geliştirmelerin yapılması gereklidir.

Kaynaklar:
1) www.lenzing.com/investoren/equity-story/welt-fasermarkt.html
2) Man-made Fibre Year Book 2013
3) E.Tarkhanov, A.Lehmann, Biobasierte Synthesefasern für textile und technische Anwendungen
4) A.Lehmann, E.Tarkhanov, J.Ganster, Biobasierte Chemiefasern- Viskosefasern und mehr
5) A.Auras, L-T.Lim, S.Selke, H.Tsuji, Polylactic Acid- Synthesis, Structures, Properties, Processing and Applications, 2010
6) V.B.Gupta, V.K. Kochari, Manufacturers Fibre Technology, 1997
7) www.corbion.com
8)www.natureworksllc.com
9) R.S. Blackburn, Biodegradable and Sustainable Fibres, 2005
10) A.Mohanty, M.Misra, L.Drzal, Natural Fibres, Biopolymers and Biocomposites, 2005
11) K.M. Nampoothiri, N.R.Nair, R.P. John, An overview of recent developments in polylactide research, Bioresource Technology, 2010
12) biopolymernetzwerk.fnr.de/verarbeitung/kompetenznetzwerk-knvb
13) E.Tarkhanov, A.Lehmann, Fraunhofer IAP, Annual Report 2014
14)E.Tarkhanov, A.Lehmann, Fraunhofer IAP, Annual Report 2015

15) H.Tsuji, Polylactide Stereocomplexes, Formation, Structure, Properties, Degradation and Applications, Mocrom, Biosci, 5, 2005, s.569-597

7 Kasım 2016 Pazartesi

Biyobazlı Tekstil Dünyası


Taş devirlerinden bu yana, tekstil dünyası biyobazlı olmuştur. İnsanlar tarafından doğal elyaflar 7500 yılı aşkın bir süredir (tüyler, yün, ipek, pamuk, keten gibi..) ipliklere dönüştürülmüş, iplere eğrilmiş ve tekstil ürünlerine örülmüştür. 19. yüzyılın sonundan itibaren insanlar tarafından üretilen elyafların tarihi başladı ve bu elyaflar da başlangıçta biyobazlı (selüloz) özellikteydi (1). Günümüzde ise selüloz bazlı elyaflar dünya çapında %9’luk bir paya sahipken, Almanya’da ise insanlar tarafından üretilen elyafların artan bir trend ile %28’ini oluşturmaktadır (2). 

20. yüzyıl insanlar tarafından üretilen elyafların çağı olarak bir profil sergiliyor. 1935 yılında Carothers PA 6.6 elyafları keşfetti (1). Sadece 3 sene sonra ise Paul Schlack PA6 elyafları geliştirdi. 1945 yılı sonrasında biyobazlı PA11 polimeri kastor yağı bitkisinden elde edildi. 2009 yılında ise ürünü geliştiren Arkema monofilament ve elyaf üretimine uygun polimer tipini piyasaya sürdü.

1990’lı yıllardan beri Polilaktik asit (PLA) tekstil uygulamalarında kullanıldılar. O tarihlerde 50Euro/kg fiyatıyla polimer geniş çaplı kullanım için çok pahalıydı. 2002 yılında, Amerika’daki Cargill şirketinin cesaretiyle senelik 140bin tonluk bir üretilm tesisi kullanılması sayesinde polimer fiyatları 2.5Euro/kg civarlarına indi ve PLA önemli bir elyaf malzemesi haline geldi. Bugün Hollanda, Japonya, Çin ve Tayland’da endüstriyel ürretim tesisleri faaliyet gösteriyor. 2011 yılında Almanya Guben’de  de yıllık 500 ton kapasiteli bir pilot tesis faaliyete geçirildi (4).

Biyo-yakıt ile ilgili tartışmaların arkaplanında, mısır nişastası bazlı PLA kullanımı gıda çiftçiliğine bir etkisi olup olmadığı açısından soru işaretleri oluşturdu. Alternatif olarak Brezilya’daki yağmur ormanları da farklı endüstriyel kullanım sebepleri için ekilmek üzere yakıldı. Denizlerdeki çiftlik üretim bölgelerinde genetiği değiştirilmiş algler farklı polimerlerin hammaddelerini üretmek üzere yetiştirildi. Hala bu alglerin kontrolsüz bir şekilde denizlere dağılabilmesi ile ilgili bir çözüm üretilebilmiş değil. Bu sorular da sürdürülebilirlik açısından bütüncül bir denge ihtiyacı oluşturuyor ve belki de karbondioksit emisyonlarının azaltılmasından daha da önem taşıyorlar.

Kastor bitkisi gıdalar için verimli olmayan çorak topraklarda büyüyor ve gıda zincirini etkilemiyor. Kastor yağından üretilen sebasik asit endüstriyel olarak PA 11 ve PA10.10 polimerlerinin üretimi için kullanılıyor aynı zamanda kısmi olarak biyobazlı olan PA4.10 ve PA6.10 gibi polimerlerin de bir parçası oluyorlar. Cathay Biotech firması Pentametilenediamin üzerinden alternatif bir yol keşfetti. Adipik asit ile sentezlenerek biyobazlı PA5.6 polimeri, PA6 ve PA6.6’ya alternatif olarak üretildi (5).

En umut vaadeden yaklaşımlar ise kullanıma hazır (drop-in) olarak adlandırılan çözümlerle fosil bazlı hammaddeleri kısmı ya da tamamen biyobazlı olan maddelerle değiştirmek şeklinde ortaya çıkıyor. Bu tip biyobazlı polimerlerden elde edilen elyaflar petrol bazlı polimerlerden elde edilenlerden ayrıştırmak da mümkün değil. %30 biyobazlı PET hammaddesini biyoetanolden elde edilen etilen glikol ile sentezlemek mümkün. Biyobazlı tereftalik asit üretimi konusunda araştırmalar da devam ediyor. 2011 yılında Toray Industries firması Amerikan Gevo firması ile yaptığı çalışmada paraksilenin biyoetanol yolizinden sentezlenebileceğini bildirdi. Bu yol üzerinden %100 biyobazlı PET üretilmesi de mümkün gözüküyor.

Braskem firması %100 biyobazlı polietilen ürününü geliştirdi. Bu ürün gamında iki çeşit elyaf üretimine uygun polimer hali hazırda bulunuyor. Malzeme üretiminde kullanılan şeker kamışının genetiği değiştirilmemiş olduğu ve kullanılan ekili alanların da yağmur ormanlarından alınmadığı ifade ediliyor.

Kısmı biyobazı politrimetilentereftalat (PTT) kullanılarak üretilen elyafların evde ve otomotiv uygulamalarındaki halılarda kullanılması eskiye dayanıyor. Bu bağlamda Invista firması mısır dekstrozundan elde edilen %70 biyobazlı elastomer yapıda elyaflar tedarik ediyor.

Polietilenfuranoat (PEF) malzemesi de PET’e alternatif olabilecek %100 biyobazlı bir hammadde olarak öne çıkıyor. Malzeme işlenmesi ve performansı açısından da PET’e yakın ve hatta daha iyi olabileceği belirtiliyor. 2,5 furandikarbonik asit (FDCA) etilen glikol ile polimerize edilerek PEF sentezleniyor. Daha düşük işleme sıcaklıklarında daha yüksek ısıyla camlaşma sıcaklığında sahip olması otomotiv uygulamaları gibi tekstil uygulamalarında avantaj sağlayabilir. FDCA bitki atıklarından elde edilen biyokütle ile üretilebiliyor. Bu da hem gıda üretimine etkisi olmadan hem de gıda üretiminde ortaya çıkan atıklardan yararlanarak önemli bir katma değer yaratılabileceği anlamına geliyor.

Hali hazırda 20.yüzyılın başlarında süt proteini olan kazeinden elyaf üretilmişti. Fakat bu ürün ucuz sentetik elyaflarla rekabet edebilecek seviyede değildi. Bugün Cyarn Textile Trade Co.Ltd. şirketi 25-35 cN/tex’e kadar güce ve mükemmel deri temas özelliklerine sahip bir elyaf tedarik edebiliyor. Proseste ortaya çıkan çinko iyonlarının da bakteriyostatik özellikler sağladığı biyolojik testlerle de kanıtlanabiliyor (7). Qmilch Deutschland GmbH firmasının kasein bazlı elyafı olan Qmilk kendisini bu çok çeşitli pazarlama öğeleri ile ortaya çıkarıyor. 

Bombyx Mori adlı ipek böceğinden üretilen ipek ise en eski ve giysi sektörü için en değerli elyaflar arasında geliyor. Çok az da olsa örümcek ipeği yara örtülerinde Hıristiyanlık öncesi zamanda kullanılmıştı. Sadece son 20 yılda örümcek ipeği konusunda biyoteknolojik önemli gelişmeler kaydedilebildi. Thomas Scheibel’in verilerinden elde edilen bilgiler ışığında, Bayreuth Almanya ve Spiber, Japonya firmalarının ortak çalışmaları örümcek ipeğinin 10 sene içerisinde pazarda yerini bulabileceği belirtiliyor. 

Bu küçük özette, çok geniş spektrumda kısmı ya da tamamen biyobazlı elyafların doğal ve selülozik insan yapımı elyafların yanında pazarda bir alternatif olarak bulunduğu görülüyor. PLA elyafların dışında kullanıma hazır (drop-in) çözümlerin bazıları da yakın zamanda uyguama alanı bulacak gibi gözüküyor. Büyük hacimler ortaya çıkmadığı takdirde de, bu tür elyaflar niş ürün olarak kalmaya devam edecektir.

Hiçbir şüphe olmaksızın biyobazlı elyaflara ihtiyacımız bulunuyor. Fosil bazlı hammaddeler sınırlı ve er ya da geç tükenecekler. Burada en önemli ve açık olan soru, hem gıda üretimine etkisi olmayacak hem de doğayı olumsuz etkilemeyecek biyobazlı kaynakların ne olabileceğini bulabilmek olacaktır. Gıda üretiminden ortaya çıkan atığı kullanmak bir çözüm olabilir ama burada da atıkların lojistiğinin nasıl sağlanacağı ve yüksek kalite standartlarına nasıl ulaşılabileceği cevap verilmesi gereken sorular olacaktır. Bütün bu bilgilere bakarak sürdürülebilir ormancılıktan elde edilen selüloz bazlı insan yapımı elyafların en gerçek yeşil yol olduğu söylenebilir.

Kaynaklar:
1) www.technikatlas.de
2) www.ivc-ev.de
3) www.arkema.com/export/…/press-kit-techtextil-vs-2009.pdf
4) biopolymernetzwerk.fnr.de/biobasierte-werkstoffe/biobasierte-polyester/pla
5)www.cathaybiotech.com/en/products/terryl
6)www.toray.com/news/rd/nr110627.html
7)www.swicofil.com/products/212milk_fiber_casein.html
8)de.qmilk.eu/produkte/die-faser


11 Ekim 2016 Salı

11. Küresel Biyoplastik Ödülleri Adayları Belli Oldu

Her sene olduğu gibi bioplastics MAGAZINE dergisi 11. Küresel Biyoplastik Ödülleri adaylarını duyuruyor. Akademik dünyadan, basından ve endüstri birlikleri aday adaylarından en ümit vaadeden beş tanesini seçti. Bu senenin adayları arasında seçilebilmek için teklif edilen firma, ürün ve ya hizmetin 2015 ve ya 2016 yılında geliştirilmiş ve ya pazarda bulunmuş olması gerekiyor. Kazanan ise 29 Kasım’da Berlin’de düzenlenecek olan 11. Avrupa Biyoplastik Konferansı’nda duyurulacak.

Ödüle aday olan 5 finalist aşağıdaki gibidir:

Far Eastern New Century (Tayvan)


Dünyanın ilk %100 Bio-PET Polyester Trikosu



Tayvan’ın FENC firması tamamen yenilenebilir hammaddelerden üretilen dünyanın ilk %100 biyo-polyester tekstil ürününü tanıttı. Bu yenilikçi ve doğa dostu biyo-polyester T-shirtlerin %40’tan daha fazla karbon dioksit emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunacağı tahmin ediliyor. Çevre dostu özelliklerinin yanında normal polyester ürünlerin bütün özelliklerini de koruyarak ürün özelliklerinden herhangi birisi çevre için feda edilmiyor. Bu ürünün geliştirilmesi ile bilikte tekstil endüstrisinde daha sürdürülebilir biyo-malzemelerin kullanılması yönünde oldukça büyük bir potansiyelin olduğu da gösterilmiş oluyor.

Bahsi geçen ürünler tamamiyle bitki bazlı malzemelerden 9- aşamalı bir dönüşüm ile üretildi. Virent firmasının BioFormPX Paraxylene kimyasalından başlayarak, FENC firması bu kimyasalı %100 bio-PTA’ya dönüştürdü ve daha sonra bu kimyasaldan %100 bio-PET reçinesi üretti. Daha sonra konvansiyonel polyesterde de kullanılan ürüne dönüştürme aşamaları uygulandı. Petrokimya ve biyo-esaslı polyesterlerde kullanılan hammadde kaynaklarının farklılığının yarattığı etkiden dolayı FENC firması üretim yolunda farklı zorluklarla mücadele etti. Bu yenilikçi ürün sayesinde biyoplastik malzemelerinin kapısı da devasa tekstil pazarına açılabilmiş olacak.

Rodenburg ve Mars (Hollanda)


Nişasta bazlı (patates atığı) filmden üretilen çikolata ambalajı



2010 yılında Mars Çikolata firması o zaman kullandıkları Mars ve Snickers çikolara ürünlerinin ambalajlarından daha düşük karbon ayakizine sahip biyo-bazlı ambalaj malzemesine geçiş yapma vizyonuna sahiptiler.

O sırada Mars’ın aradığı biyoplastik türü pazarda bulunmuyordu. Arayışın odak noktasında sürdürülebilir olan ama aynı zamanda 2.nesil besleme kaynaklarından üretilen bir ambalaj malzemesi vardı. Biyobozunurluk mevzusu ise Mars için bir yan etki gibiydi ve çok önemli görülmüyordu çünkü, tüketicilerin bu ambalajı doğaya bıraktıklarında öylece kaybolacağına dair bir izlenim yaratmak da istenmiyordu. Bu durum doğaya daha da zarar verebilirdi. Bu koşullar altında proje 2012 yılında başladı ve 4 sene boyunca nişasta kampaund ürünü geliştirildi ve üretim denemeleri ve tüketici görüşleri alındı. Ambalajda kullanılan nişasta kampaund ürünü çoğunlukla patates atığından elde edilen nişastadan oluşuyordu, bu sayede gıda kaynakları ile de bir rekabet içinde olmayacaktı, ve biraz da PLA içeriyordu. Taghleef firması filmi BOPP makinasında üretti, Mondi firması ise baskıyı yaptı. İstanen özellikte ambalaj filminin üretilmesi için dört ayrı üretim denemesi yapılması gerekti. Çikolata ambalajı kokuyu, tadı koruması açısından çok kolay bir ambalaj olmasa da bu yeni ürün, çikolatanın korunması için gereken özellikleri de sağlıyor.

BASF (Almanya)


Yeni kompostlanabilir köpük sunta


ecovio EA kapok ürünü yüksek oranda (%70’in üstünde) biyobazlıdır. BASF firmasının biyobozunur polyesteri olan ecoflex ve PLA’dan üretilen ürün, EPS ve EPP kullanan üreticiler için bir çözüm sunabilen ilk üründür. Yenilikçi bir ekstrüzyon yöntemi kullanılarak, ecovio EA polimeri çeşitli ajanlar kullanılarak bir yılı aşkın bir raf ömrüne sahip köpüğe dönüştürülebiliyor. Polimer dönüştürücüsü için sağlanan faydalar arasında, düşük taşıma ücretleri, daha uzun depolama süresi ve depolama alanının azaltılması ve en önemlisi hali hazırda bulunan ekipmanda işlenebilme bulunuyor. 

ecovio EA köpüğü termal ve kimyasal açıdan EPS’ye göre daha yüksek dayanıklılığa sahip ve yüksek darbelere maruz kaldığında enerjiyi çok iyi bir şekilde emebiliyor.  Bu sebepten dolayı malzeme özellikle ağır ve yüksek değere sahip hassas ürünlerin taşınması için çok uygun. Köpük uygulaması termal yalıtım performansı sayesinde gıda ambalaj sektöründe de kullanım için düşünülebilir.

Ecovia EA normal çevresel koşullar altında oldukça kararlı iken, endüstriyel kompostlama koşulları altında ise çok hızlı bir şekilde 5 haftada bozunabiliyor. Kompostlama öncesinde köpüklenmiş malzeme kendine özgü geri dönüşüm proseslerinde geri de dönüştürülebiliyor. Yüksek biyo-esaslı içerik ve kompostlanabilirlik sertifikası gibi özellikler sayesinde fosil kaynaklarından üretilen ambalajın müşteri gereksinimlerini karşılamadığı yerlerde bu yeni ürün devreye girebilir. Yüksek biyo-içeriği sayesinde ürünün fosil kaynaklı köpük ürünlere göre karbon ayak izi de oldukça düşük.

Corbion, Global Bio-Polymers and Maxrich (Hollanda/Tayland)


Kauçuk ağaçları için kök koruyucu konteynerler


Doğal kauçuk Tayland’ın önemli bir tarımsal ürünüdür. Mevcut sistemde kauçuk ağaçları ilk olarak PE torbalarda ve ya PP konilerde ekiliyor. Bu konteynerler sayesinde kökler de belli bir alanda büyüyor ve bu sayede çiftçiler ağaçları kolay bir şekilde nakledip ekebiliyorlar. Olgun hale gelen ağaçlar tekrar ekildiğinde bu PP ve ya PE konteynerlerin kesilmesi kök sistemine zarar verebiliyor.

Yukarıda belirtlilen sebepten dolayı Corbio Purac’ın PLA’sından üretilen konteynerler ve diğer polimerler PE ve PP’den yaşanan sorunlara alternatif bir çözüm sunuyor. Biyoplastik koni sayesinde hem kökler yönlendirilmiş oluyor hem de ürün ömrü sonunda biyobozunurluk sayesinde konteynerlerin uzaklaştırılmasına gerek kalmıyor. Biyoplastik kampaund ürün iklim koşullarına göre geliştirilmiş ve bu sayede hem yetiştirme hem de olgun ağacın dikimi sırasında uyum sağlıyor. PLA, Tayland’da yetiştirilen şeker kamışından üretiliyor ve bu sayede tamamen döngüsel ve yerel bir uygulama sağlanmış oluyor. 

Treason Spring Water (USA)


Yenilenebilir ve geri dönüştürülebilir su şişesi - bütünsel yaklaşım


Treeson Kaynak suları plastik su şişelerine karşı sürdürülebilir bir alternatif üretmek amacıyla kuruldu. Her sene milyarlarca su şişesi satılıp geri dönüştürülmeden atık sahalarına gidiyorlar. 

Treeson’un hedefi ise %100 doğal, sürdürülebilir ürünler, sistemler ve teknolojiler üreterek, çevresel farkındalık sağlamak ve insanların gezegenimizi koruması yönünde seçimler yapabilmesine yardımcı olmaktır.

Amerika’da plastik içecek şişelerinin %30’undan daha azı geri dönüştürülüyor. Geri dönüşüme girmeyenler ise çöp sahalarına gidiyor ve ya uzak ülkelere gönderiliyor. Treeson’un felsefesi ise kullanılan şişeleri geri alıp, kendilerine geri gelen şişeleri ise temiz enerji üretiminde kullanmak. Firmanın kullandığı ilginç postayla geri gönderme programı, müşteriler tarafından ücretsiz olarak kullanılabiliyor ve Amerika devletinin en eski kurumu olan USPS (Amerika posta servisi) de desteklenmiş oluyor. Treeson’ın kurucusu bitmiş şişeleri posta kutularına atmanızı ve daha sonrasıyla kendilerinin ilgileneceğini belirtiyor. 

Başta kulağa biraz garip gelse de, boş şişelerin geri dönüşüm tesisine zaten nakledilmeleri gerekiyor. Bu naklin de bu konu için ayrılmış büyük bir kamyonda ve ya posta kamyonunun bir köşesinde yapılması herhangi bir fark teşkil etmiyor. 

Şişeler şirket kurucusu Carlton’un üretici ile birlikte geliştirdiği PLA karışımından üretiliyor. Herhangi bir toksin içermiyor ve aynı zamanda GDO da bulunmuyor. Etiketler de tamamiyle geri dönüştürülmüş malzemelerden üretiliyor.

10. Biyoplastik Oskarları iki farklı firmaya birden verilmişti.


Detaylı bilgiyi aşağıdaki yazımızda bulabilirsiniz.

4 Ekim 2016 Salı

Biyoplastik Uzmanları 2016 K Fuarında



Her 3 senede bir Almanya'nın Düsseldorf şehrinde düzenlenen ve Plastik endüstrisinin en büyük fuarlarından biri olarak rağbet gören K fuarının kapılarını aralamasına çok az bir süre kaldı. Fuar bu sene 19-26 Ekim tarihleri arasında her seferinde olduğu gibi Messe fuar merkezinde düzenleniyor olucak. K fuarı özellikle plastik endüstrisinde yenilikçi yaklaşımlara sahip olan firmaların gelecek odaklı ürünlerini sergileme açısından önemli bir platform oluşturuyor.

Bu sene de fuardaki firmalar arasında biyopolimer endüstrisine hizmet eden firmalar göze çarpıyor olucak. Her geçen fuarda sayıları artan ve pazar payı artan biyoplastikler bu sene de fuarın önemli bir parçası oluyor. Bu bağlamda biyoplastik hammaddelerinin tedariğini gerçekleştiren ve pazardan pay kapmaya çalışan birçok firma da yenilikçi ürünlerini sergiliyor olucak.

Bu firmalar arasında 2000'li yılların başından beri sektöre hizmet eden ve konuyla ilgili en yüksek tecrübeye sahip olan firmalardan olan FKuR Kunststoff firması da biyoplastik alanında standa sahip olan firmalardan biri olucak. FKuR firması bu sene biyobozunur ve biyobazlı ürün segmentlerinde diğer firmalardan ayrışan ürünleriyle ön planda olucak. Firmayı Salon 6, E48 nolu standda ziyaret edip bu yenilikleri yerinde inceleyebilirsiniz.

Kısaca bahsetmek gerekirse Avrupa piyasasında giderek tüketimleri düzenlemelerle artmakta olan biyobozunur filmlerin üretiminde kullanılan PLA bazlı hammaddelerden Bioflex grubunun yeni ürünleri olan FX serisi göze çarpıyor. Firmanın eski F serisine göre hem yüzey kalitesi olarak hem de işlenebilirlik açısından çok daha ileri seviyeye getirilmiş ürünlerinden üretilen filmleri standda görebileceksiniz. Buna ek olarak, polipropilen kullanıcıları için alternatif biyobazlı bir ürün sunabilmek amacıyla geliştirilen PP/PE kampaundu olan Terralene PP 2509 ürünü de diğer firmalardan ayrışan özel bir malzeme olarak ziyaretçilerin ilgisine sunulacak.

Bu sene de FKuR firması daha önceki fuarlarda olduğu gibi biyoplastik konusunda üretim yapmak isteyen bütün firmalara en doğru seçimleri sunmak için sizlerin hizmetinde olucak.



11 Ağustos 2016 Perşembe

Bio-Flex FX Sayesinde Daha İnce Kompostlanabilir Filmler

Willich/Almanya, Ağustos 2016- Biyoplastik uzmanı FKuR firması, kampaund üretimi konusundaki yeni teknolojisi sayesinde, esnek ambalaj filmlerine dönüştürülebilen ve özellikle daha ince ve yüksek delinme dayanımına sahip filmlerin üretimine olanak sağlıyor. Yeni ürünleri olan ve bu yeni teknolojiye dayanarak üretilen iki ürün Bio-Flex FX 1120 ve Bio-Flex FX 1130 K2016 fuarında sergilenecek. Bu malzemelerden üretilen filmler gıda temas uygunluğuna sahip olmakla beraber EN13432 standardına göre de kompostlanabilir özelliktedir. Çeşide göre, yenilenebilir hammadde kaynaklarının oranı %50'nin üzerindedir. Her iki FX türü Bio-Flex malzemesinin de işlenmesi standart polietilen (PE) işlenmesiyle büyük oranda benzerlik gösteriyor.

İnce ve delinme dayanımına sahip filmler Bio-Flex FX serisinin en önemli özellikleri


Özellikle ince filmler için;

Bio-Flex FX 1130, firmanın önceki standart malzemesi olan Bio-Flex F 1130'un yerine geçmesi için geliştirildi. F 1130'dan üretilen filmler kağıtsı bir dokunuşa sahip iken, FX kalitesi ipeksi bir yüzey oluşturuyor. Bu karışımdan üretilen filmlerin diğer özellikleri arasında, daha yüksek gerilme dayanımı, delinme ve kopma direnci bulunuyor. Bu sayede de film üreticilerinin, filmin performansını etkilemeden daha az malzeme kullanabilmeleri mümkün hale geliyor. Pratikte, 8 mikrona kadar ince filmlerin üretilebiliyor. Ek olarak, film üreticileri ekstrüzyondaki yüksek üretim veriminden ve aynı zamanda malzemenin mükemmel mühürlenme özelliğinden de fayda sağlayabiliyorlar.

%50 biyo-esaslı poşetler için;

Bio-Flex FX 1120, özellikle de çok ince olan filmlerin üretimi için yeni geliştirilen bir üründür. Bu tür bir uygulama olarak biyo-atık poşetleri gösterilebilir. Nişasta karışımları/formulasyonları ile karşılaştırıldığında arttırılmış su direnci sayesinde organik ürünlerin poşet içindeki çürümesi sırasında oluşan nemin biyo-atık poşetinin içinde tutulmasını sağlamaktadır. Yüksek oranda yenilenebilir hammadde içeriği sayesinde, yüzde 50'den fazla, Bio-Flex F1120 kampaundu Alman Biyo-Atık Yönetmeliklerinin gereksinimini de yerine getirmektedir.


FKuR ürün geliştirme bölümünün başında olan Julian Schmeling; ''yenilenebilir kaynakların kullanılmasının yanında, malzeme kullanımının azaltılması sürdürülebilirliğin arttırılması yönünde en önemli mihenk taşı değerlendirmesini yapıyor. Bu durum hem konvansiyonel plastikler hem de biyoplastikler için geçerli. Konvansiyonel poliolefin filmlerde, uzun zamandır sağlanan güç ve sertlik gibi mekanik özelliklerden ödün vermeden daha ince filmler üretmek önemli bir trend. Biyobozunur reçinelerden üretilen filmler ise 15 mikron civarındaki kalınlıklarda yeterli performansa ulaşabiliyor. Pratikte ise günümüzde film kalınlıkları 18-26 mikron arasında değişiyor. Yenilikçi polimer katkı sistemleri ve buna uyumlu kampaund prosesleri sayesinde, FKuR artık hammadde dönüştürücülerine konvansiyonel plastiklerdeki bu trendi biyoplastikler özelinde de uygulama imkanı verecektir. Bu sayede kompostlanabilirlik özelliği ile birlikte malzemeden de tasarruf sağlanacaktır.''

FKuR firmasını K fuarında Salon 6, E48 nolu standda ziyaret edebilir ve Bio-Flex FX ve diğer yeni biyoplastik teknolojileri hakkında bilgi alabilirsiniz.

Ayrıntılı bilgi için;

20 Temmuz 2016 Çarşamba

Tek Kullanımlık PLA Çatal Bıçak Takımlarının Enjeksiyon Kalıplanması

Aşağıdaki yazı Bioplastics Magazine dergisi 03/2016 sayısından alınıp çevrilmiştir.

Arkaplan


Tek kullanımlık plastik ürünler genel olrak iki tür plastikten yapılıyorlar: polipropilen (PP) ve polistiren (PS). Plastik ürünler özellikle ucuz maliyetleri ve kullanım rahatlıkları nedeniyle tercih ediliyorlar. Fakat bu tür ürünler gıda ile bulaştığı zaman, geri dönüşüm zorlu bir hal alıyor. Öte yandan gıda servis ekipmanları ve ambalajlar, Corbion Purapol gibi polilaktik asit ürünlerinden üretildiği zaman kolay bir şekilde kompostlanabiliyor ve bu sayede konvansiyonel plastik bazlı malzemelerin geri dönüşümlerine bir alternatif yaratabiliyorlar. Bu sayede yüksek kalitedeki geri dönüşümün gerçekleşmesi için yapılması gereken temizliğe de gerek kalmıyor. Bütün kompostlanabilir plastik ürünler, gıda atığı ile birlikte tek bir çöpte toplanarak, gıda atıklarının çöp sahalarından kompost tesislerine yönlendirilmesi konusunda da fayda sağlıyorlar. Fakat, üreticiler için PLA kendine özgü bazı zorlukları olan termoplastik bir malzeme olarak göze çarpıyor. Aşağıdaki makalede de, üreticilerin görüşünden, PLA bazlı kampaundların, PS ve PP ile karşılaştırıldığında nasıl enjeksiyon kalıplanabildiği ve özellikle Natur-Tec firmasının modifiye Purapol ürünü ile üretilen çatal bıçak setlerinin PS ve ya PP muadilleriyle performans açısından karşılaştırılmalarını incelenmektedir.

Isıl özelliklerin karşılaştırılması


Kalıplanma davranışlarının ve performansı anlaşılması için öncelikle malzemenin ısıl özelliklerinin anlaşılması önem arz etmektedir. Tablo 1'de PLA, PS ve PP'nin ısıl özellikleri özetlenmektedir.

Tablo 1: PLA, PS ve PP'nin ısıl özellikleri


Ticari ürün olan ataktik PS amorf bir malzemedir ve %0 kristaliniteye sahiptir ve erime noktası bulunmamaktadır. Bu PS için ısıyla camlaşma sıcaklığı (Tg) ise 100C'dir (moleküler ağırlığa göre 89-102C arasında değişir). Isıyla camlaşma sıcaklığı bütün polimerlerin ısıl özelliği açısından önemlidir ve bu sıcaklık polimerin amorf bölgesinin sert ve cam şeklinde bir malzemeden yumuşak kauçuk tarzı bir malzemeye dönüştüğü sıcaklık bölgesini ifade eder. PS gibi sert plastiklergenel olarak Tg sıcaklıklarının çok altında ve ya camsı özellikte olduğu sıcaklıkta kullanılırlar. PS'nin Tg sıcaklığı oda sıcaklığının çok üstündedir ve bu tür PS malzemesi de 90C'ye kadar sıcak yemeklerle herhangi bir yumuşamaya mahal vermeden kullanılabilir.

Öte yandan, PP'nin Tg'si 0C'dir ve oda sıcaklığında PS'ye göre daha esnek bir polimerdir. Bu da pazardaki PP çatal bıçakları PS'den ayırmanın en yaygın yöntemidir. PP çatal bıçaklar bükülebilir özellikteyken, PS'ler daha sert ve rijittir. PP ve PLA polimerlerinin her ikisi de semi-kristalin özellikte olup erime sıcaklıkları 160C civarındadır. Benzer erime sıcaklıklarına sahip olmalarına rağmen, PLA ve PP birbirinden farklıdır. PLA'nın PP ile benzer yüksek erime noktası varken, Tg'si ise PS ile benzerlik göstermektedir. Bu durum PLA'yı oda sıcaklığında camsı ve rijit yaparken, Tg'si olan 55C aşıldığında ise PLA çatal bıçaklar yumuşamaya başlar ve bu sebepten de sıcak uygulamalarda kullanılması zor hale gelir. PLA'nın PP'ye göre kristalizasyon hızı oldukça yavaştır. Bu sebeple soğuk kalıp kullanılarak üretilen PLA parçalar genellikle amorf özellikte olmaktadır. PP gıda servis ekipmanları sıcak yemek uygulamalarında düşük Tg'ye sahip olmalarına rağmen kristalleşebilmesi ve daha hızlı kristallenme özelliği sayesinde kullanılabilmektedir. PP polimeri 5-10 saniyelik bir sürede %30-70 arasında kristalleşebilmektedir (1). PP parça Tg sıcaklığının üstündeyken, amorf olan bölgeler yumuşar fakat morfolojik yapıya katkıda bulunan kristaller parçanın erime sıcaklığına ulaşana kadar formunu korumasını sağlar. Aynı prensip PLA için de uygulanabilmektedir.

Resim 1'de üç farklı malzemeye ait sıcaklığa bağlı olarak depolama modulusu (sertlik) ölçümünde oluşan farklar açıkça görülebilmektedir. Turuncu eğriyle gösterilen PS sertliğini 100C'ye kadar korumaktadır, bu sıcaklığın üstünde ise deforme olmaktadır. Amorf Ingeo 2003D PLA (yeşil eğri) ise aynı trendi 55C olan Tg'sine kadar göstermektedir. Daha önce de bahsedildiği üzere, PP yarı-kristalin özellikte olan bir malzemedir ve erime sıcaklığı olan 140C'ye kadar yavaş bir şekilde sertliğinin azaldığı görülmektedir. Kristalleşebilen PLA (Purapol L105 - mavi eğri) ise oda sıcaklığında rijit özelliktedir ve PS ile benzeşir. 60C'ye ulaşıldığında ise sertliği düşmeye başlar. Fakat PLA'nın kristal haline gelmiş kısımları yapıyı birlikte tutar ve ürünün 155C olan polimer erime noktasına kadar deforme olmasını engeller. Bu davranış PP ile benzerlik göstermektedir ve mavi ve kahverengi eğrilerden de anlaşılmaktadır. Bu bilgilere dayanarak, PLA'da kristallenmeyi sağlamanın ısı direncini arttırmaya yardımcı olduğu görülmektedir. Muhakkak ki, uzun ömürlü ve amacı kompostlanabilirlik olmayan PLA uygulamaları için ısı direncini arttırmanın farklı yolları da bulunmaktadır.

Resim 1


PLA'nın kalıplanması ve kristalleşmesi


Yukarıda bahsi geçen tartışmalardan da anlaşıldığı gibi, kristalleşme kompostlanabilir gıda servis ekipmanı ürünlerinin yüksek ısı performansını geliştirmek için verimli bir yol olarak gözükmektedir. Kompostlanabilir parçaların kristalinite özelliğini geliştirmek için aşağıda özetlenen iki yöntem bulunmaktadır:

a) Tek-adım prosesi ve ya kalıp-içi tavlama


Geleneksel plastiklerde kalıp sıcaklığını değiştirerek kristallenmeyi sağlamak ve bu sayede de kalıplanmış parçanın performansını arttırmak daha önce çalışılmış ve uygulanmış bir yöntemdir (3). Aynı yöntem PLA için de uygulanabilir. Kristallenme kalıp sıcaklığını genellikle 100-130C arasında olan kristalleşme sıcaklığına kalıbın içinde çıkılarak sağlanabilir. Kristalleşme hızı PLA içindeki D-izomeri miktarına göre değişmektedir. D-izomer miktarı azaldıkça, kristallenme hızı artmaktadır (4). Bu durum kalıplama işlemi için oldukça önemlidir çünkü direk olarak kalıbın döngü zamanına etki etmektedir. Purapol L105 PLA bazlı çatal bıçaklar için döngü zamanı  kalıp tasarımına, yolluk sistemine ve ısı kanallarına göre 30-45 saniyelerde gerçekleşmektedir. Bu sebepten dolayı, bu metod PLA'yı kristallendirmek için pahalı bir yöntemdir çünkü 5-10 saniyelik kristalleşme süresine sahip PP ve PS ile karşılaştırıldığında zamanlar oldukça yüksektir. Kalıp içi tavlama prosesinin avantajı kalıp ekipmanının tam kapasiteyle kullanılabilmesi ve yöntemin basit şekilde uygulanabilirliğidir. Bunun dışında parçanın çarpılma ve ya büzülmesi de post-tavlama prosesine göre asgari seviyede kalmaktadır.

b) İki-adımlı proses ve ya post-tavlama 


Bu yöntem PLA'nın, özellikle de plastik çatal bıçak setlerinde, kristallenmesi için günümüzde kullanılan en popüler yöntem olarak göze çarpıyor. Çatal bıçak seti ilk olarak soğuk kalıpta kalıplanıyor, bunu takip eden adımda ise PLA kristallenme derecesinde bir konveksiyon fırınında tavlanıyor (5). Bu metodun avantajı soğuk kalıptan gelen çok daha kısa döngü zamanı olurken, neredeyse tamamen amorf parçalar üretiliyor ve kalıplama maliyeti çok daha düşük seviyede kalıyor. Post-tavlama metodununun dezavantajları ise; kalıplama kapasitesinin ancak uygun fırın ve otomasyon yatırımları ile tam olarak kullanılabilmesi, otomasyon sağlanmazsa iş yükünün artması, parçaların geometrisine bağlı olarak malzeme Tg sıcaklığının üzerine tekrar ısıtıldığında gevşediğinden dolayı bazı eğrilme ve büzülmelerin gerçekleşmesi şeklindedir.

Corbion Purac firmasının ürettiği PLA hammadde çeşitleri hakkında daha fazla bilgi edinmek ve Türkiye'de tedarik etmek için aşağıdaki adresi ziyaret edebilirsiniz.

Kaynaklar
1) Processing and properties optimization of dynamic injection-molded PP, Wu Hongwu Zhong Lei Qu Jinping National Engineering Research Center of Novel Equipment for Polymer Processing South China University of Technology, ANTEC 2005, pp 884-888
2) High heat performance Ingeo for Foodservice Ware, Nicole Whiteman, Natureworks Llc, Innovation takes root conference 2014
3) The importance of Melt& Mold Temperature, Michael Sepe from Michael P. Sepe LLC, Plastics Technology, December 2011
4) Impact of Crystallization on performance properties and biodegradability of Poly(Lactic Acid) Shawn Shi, Ramani Narayan, Michigan State University, East Lansin, MI, ANTEC 2013, Ohio

5) Effect of Annealing Time and Temperature on the Crystallinity and Dynamic Mechanical Behavior of Injection Molded Polylactic Acid (PLA), Yottha Srithep, Paul Nealey and Lih-Sheng Turng, Polymer Engineering and Science, Volume 53, issue 3, pages 580-588, March 2013

11 Temmuz 2016 Pazartesi

WACKER ve FKuR ortaklığında VINNEX katkısı ile geliştirilmiş işlenebilme özelliği

Ekim ayı yaklaştıkça, K fuarının ateşi de endüstriyi yeni haberlerle sarmaya başladı.  Her geçen gün firmalar, basın bildirileri yayınlayarak, Avrupa'nın en büyük plastik ve kauçuk fuarında ziyaretçilerin kendilerini neler beklemesi gerektiğini duyurmaya çalışıyorlar.

19-26 Ekim tarihleri arasında gerçekleştirilecek olan 20. K fuarında da Münih merkezli kimyasal firması olan Wacker, biyoplastik kampaund ürünleri için yeni VINNEX polimer türlerini tanıtacağını duyuruyor.

Firmaya göre, bu yeni katkılar sayesinde, biyopolyesterler ve nişasta karışımlarının işlenebilmeleri kolaylaşırken, mekanik özellik profilleri de gelişiyor. Örnek olarak VINNEX 2526 PLA transparan filmlerinin üretimini önemli ölçüde kolaylaştırıyor. VINNEX 2522, 2523 VE 2525 türleri özellikle kağıt kaplama için hem PLA hem de PBS polimerlerinde ısıyla yapışma özelliklerini geliştiriyor. VINNEX 8880 ise erime sırasında enjeksiyon için akış özelliğini optimize ederek, kalıplama ve 3d baskı uygulamalarında fayda sağlıyor. Bu sayede ısıya hassas ve kompleks ürünlerin de rahat bir şekilde üretilip enerjinin korunması sağlanabiliyor.

VINNEX katkıları ile transparan PLA filmlerin işlenmesi kolaylaşıyor


Polivinil asetat bazlı VINNEX ürün grubuyla tamamen transparan ve biyobozunur PLA ve/veya PBS filmlerinin üretimi daha verimli ve daha kolay hale gelecek. Örnek olarak VINNEX 2526 ürünü ile birlikte ekstrüzyon sırasında hem erime hem de balon oluşumu optimize edilebilecek. Kılıf ambalajların şeffaf kısımları daha düşük sıcaklıklarda üretilebilecek iken kalınlık da uniform bir şekilde dağılımı sağlanabilecek. PLA ve PBS içeren kağt kaplarda, katkı maddesi su geçirmez kaplamayı optimize ederek, polietilen ile kaplanmış versiyonlarından aşağı kalmamaları sağlanmış olacak. İşlenme sırasında, düşük molekül ağırlıklı VINNEX 2523 ve 2522 sayesinde PLA filmlerinin kağıda ilk yapışma süreci daha verimli olacak. Ek olarak Wacker ve FKuR'un ortak geliştirdiği katkılar sayesinde, ısıyla yapışma özellikleri gelişecek ve bu sayede kağıt ve PLA arasında güçlü bağlar oluşabilecek.

Bazı VINNEX ürünlerinin yardımıyla filmle kaplanmış kağıt kaplar daha verimli bir şekilde kompost edilip geri dönüştürülebiliecektir. Bu sayede tek kullanımlık olmalarına rağmen ürünler daha sürdürülebilir hale gelecektir. Wacker katkıları enjeksiyon kalıplama ve ya 3D yazıcı ile üretilen ürünlerin de optimize edilmesine yardımcı olmaktadır. Yeni VINNEX 8880 polimer erirken gözlenen akış özelliklerini geliştirmektedir. Bu durum da akışkanlığı azaltırken, bu sayede ısıya hassas ve daha karmaşık ürünlerin de üretilmesine olanak sağlanır. Aynı zamanda, selüloz elyaf, nişasta ve ya organik dolgu gibi daha fazla dolgunun da karışıma katılabilmesine olanak sağlar.


VINNEX bazlı katkı maddeleriyle ilgili daha fazla bilgi almak için K fuarında 6.Salon E48 numarada bulunan FKuR standını ziyaret edebilirsiniz.

13 Nisan 2016 Çarşamba

Plastikler, biyobozunurluk ve risk değerlendirmesi

Biyoplastikler: gerçekler ve algılar


Pazarda geçen 25 yıllık sürelerinden sonra, biyoplastikler hakkında çok fazla şey biliyoruz. Standartlar terimin adını kesinleştirdi, test metodları uygun geri kazanımlarını doğruladı ve bütün bularının ötesinde endüstri kullanılma amaçları ile ilgili açık sebepler ortaya koyabildi. Fakat bütün bu temellere rağmen, biyoplastiklerin gerçekten ne olduğuna dair bilgi sadece küçük bir uzman döngüsü içerisinde sıkışmış olarak kaldı ve kamuoyunun bu konu hakkında hala kafası karşık durumda. Bu şartlar altında, efsaneler ve yanlış bilgilerin de yayılma potansiyeli sonucunda bir dalgalanma etkisiyle biyoplastiklerin toplum tarafından bütün olarak kabul edilmesi de etkileniyor. Bazı konseptler çoğunlukla yanlış anlaşılıyor, örnek olarak biyo-esaslılık çoğu zaman biyobozunurluk ile eş anlamlı olarak görülebiliyor. Bu makalede biyoplastik terimi biyobozunur plastikleri kast ederek kullanılmaktadır. Ek olarak standartların varlığı yeterince değer görmüyor ki bazen ''biyobozunur'' kelimesi tırnak içinde yazılarak biyobozunurluğun henüz tam olarak gösterilmediği gibi imalarda bulunuluyor.

Biyoplastikler ve deniz ortamı


Biyoplastiklerle ilgili belirsizlik son olarak deniz atığı konusunda gündeme tekrar geldi. Denizlerdeki plastik atık sorunu yeni olmamakla beraber, özensiz atık yönetimi kürsel ölçekte, ciddi miktarda farkındalık, önleme ve geri kazanım programlarına yatırım yapılma ihtiyacına yol açıyor. Biyoplastikler de istenmeden de olsa bu tartışmanın içine çekilerek, kronik deniz kirliliği problemine hemen çare olurlar yanlış algısına sebep oldu. Bu bağlamda, biyoplastik endüstrisinin aşağıda sayılacak olan sebeplerden dolayı, biyobozunurluk özelliğini çevreye çöp atabilmek için yeşil ışık olarak görmediğini belirtmek gerekir.

Resim 1- Akvaryum içinde bozunurluğun test edilmesi

Resim 2 - Sediment içerisinde bozunurluğun test edilmesi

Biyobozunurluğun değeri


Ambalaj ve tüketici ürünleri kullanım döngülerinin sonunda bir geri kazanım potansiyeli barındırmak zorundadır. Bazı durumlarda, biyobozunurluk organik geri dönüşüm aracılığıyla bu geri kazanımı sağlamaktadır. Bu seçenek Ambalajla ilgili olan Avrupa Direktifinde de belirtilmiş ve ne zaman ambalaj mutfak atığı (biyoatık) ile birleşiyorsa bu özellik faydalı olmuştur. Fakat biyoplastik/biyoatık bileşimi kompost içinde geri dönüştürülebilir. CEN standardı olan EN13432 organik geri dönüşüm için uygun olan ambalajları tanımlar fakat denizler de dahil herhangi bir ortamda (doğal çevre ortamı) biyobozunurlukla ilgili bir iddiayı desteklemez. EN13432'nin kapsamı kristal şeffaflığında açıktır ve herhangi bir yanlış anlaşılmaya mahal vermemektedir.

Biyobozunur plastikler ve geri dönüşüm


Biyoplastiklerle ilgili herhangi bir tartışma başladığında gündeme gelen bir diğer konu da plastik geri dönüşümünün kontaminasyonu tehlikesidir. Daha şaşırtıcı olan ise, teknik olarak konuşulduğunda plastik geri dönüşümü aslında doğru kullanılmamaktadır çünkü plastik terimi kollektif bir terimdir ve birbiriyle uyumlu olmayan farklı malzemeleri kapsar ve her biri ancak ayrı geri dönüştürülebilir. Çapraz bulaşa geri dönüşüm için her zaman bir engel olmuştur (örneğin biyobozunur olmayan plastikler de biyoatıkların geri dönüşümüne engel teşkil eder). Ürünün kullanım döngüsü sonunun yönetimi de ürünün özelliğine ve atık çeşidine göre uygun olmalıdır. Eğer yerinde ayrı toplanma uygun bir şekilde yapılabilirse de biyoplastiklerin organik geri dönüşüm kapsamında geri kazanılabildiği ve uygun atık yönetimini teşvik ettiği görülmektedir.

Doğada biyobozunurluk


Yanlış yönlendiren iletişimlerden kaçınabilmek için biyobozunurluk terimini sadece ilgili bozunurluk ortamı (nerede)  ve koşullar (ne kadar ve ne sürede) ile birlikte ifade etmek doğru olacaktır. Tarımda yapılan testler toprağa özgü olup malç filmlerinin biyobozunurluklarına bu şekilde bakılır çünkü bu ortam mikrobiyolojik olarak kompost ortamından farklıdır. Benzer olarak, deniz ortamına özgü testler de geliştirilmektedir (Resim 1). FKuR firması biyobozunur film üretimi için uygun olan Bioflex grubu ürünlerini ASTM ve ISO test metodları ile test etmişlerdir (3,4) (Resim 2). Deniz tabanında yapılan testlerin sonucunda bir yıldan daha az sürede yüzde 90'dan fazla (selüloz ile oranlandığında ve mutlak olarak) biyobozunurluk (CO2 oluşumu şeklinde) ölçülmüştür. Milan'da bulunan Certiquality enstitüsü tarafından da bu sonuçlar onaylanarak Avrupa Komisyonunun pilot programı olan ETV (5) çerçevesinde olduğu görülmüştür.

Resim 3- Deniz çiftçiliğinde kullanılan filelerde
biyobozunurluk katma değer sağlayabilir.


Biyobozunurluk ve risk değerlendirmesi


Son olarak, bu umut vaadeden biyobozunurluk verilerini nasıl yorumlamamız gerekir? Genel manada, çevresel risk çevreye stres veren maddenin ortamdaki derişimine ve ortamda kalış süresine bağlıdır. Derişim ne kadar düşükse, ve kalış süresi ne kadar kısaysa o kadar iyidir. Biyoplastikler deniz ortamına girdikleri anda hemen ortadan kaybolmazlar. Fakat biyobozunurluk sayesinde ortama stres sağlayan maddenin kalış süresi azalmaktadır. Bu sebeple, okyanuslardaki plastik problemini sadece biyoplastiklere geçerek çözmek mümkün değildir. Diğer taraftan, kazayla ortama bulaşmanın kesin ve ya olası olduğu durumlarda biyobozunurluk riskin azaltılması konusunda rol oynayabilir. Denizde bulunan balık avlama aletleri gibi uzun süre boyunca yıpranıp denizde parçalarının kalması mümkün olan plastiklerin tamamen ve ya göreceli olarak hızlı bir şekilde biyobozunur olması bu sebepten uygun olacaktır. FKuR firmasının Bioflex ürün grubundaki gibi denizde biyobozunur olan malzemeler midye yetiştirmek için ağlar gibi deniz çiftçiliği uygulamalarında denizde biyobozunurluk özelliği umut vaadetmektedir.

Kaynaklar:
1) European Parliament and Council Directive 96/62/E0 of 20 December 1995 on packaging and packaging waste
2) EN 13432:2000 Packaging Requirements for packaging recoverable through composting and biodegradation. Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packaging
3) ASTM D7991 - 15 Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastics Buried in Sandy Marine Sediment Under Controlled Laboratory Conditions
4) ISO/DIS 19679 Plastics - Determination of aerobic biodegradation of non-floating plastic materials in seawater/sediment interface - Method by analysis of evolved carbon dioxide

11 Nisan 2016 Pazartesi

Termoform kalıplama için a-PHA modifiye PLA hammaddesi

Yakın zamanlarda yayınlanan raporlar, tüketiciler arasında, artan çevresel farkındalıklardan dolayı gelişmiş biyobozunurluk özelliklerine sahip sürdürülebilir ambalaj seçeneklerine doğru bir gelişmekte olan pazar trendinin oluştuğunu gösteriyor. Örnek olarak, Gıda servis ambalaj enstitüsü (Foodservice Packaging Institute) 2015 Trendleri raporunun bulgularına göre kompostlanabilir ambalajlara karşı artan bir ilgi olduğu ve firmaların yakın gelecekte sürdürülebilir ambalaj uygulamaları için bu talebe yanıt vermeleri gerekeceği belirtiliyor.

PLA endüstriyel kompostlama uygulamalarında daha yaygın olarak kullanılan biyopolimerlerden biri olarak öne çıkıyor. Yenilenebilir kaynaklardan üretilmesinden dolayı, yeşil ambalaj malzemesi olarak aranan bir çözüm konumunda. Fakat PLA'nın fiziksel özelliklerinin hem işleme sırasında hem de bitmiş ürünlerin performansıyla ilgili bazı zorluklar yarattığı bilinmektedir. Bu problemlerin bir tanesi de malzemenin kırılganlığı ve göreceli olarak düşük sertliğidir. Bu durum da biyopolimerin yeni ambalaj uygulamalarına adapte edilmesini zorlaştırmaktadır. Örnepin, petrol bazlı performans geliştiriciler biyo-esaslı yüzde içeriğini azaltmakta ve oranları arttıkça da kompostlanabilir özelliğinin kaybolmasına dahi yol açabilmektedir. Bu durum PLA'nın özelliklerini geliştirirken, biyo-esaslı yüzde içerikten ve kompostlanabilirlik özelliğinden taviz verilmesini önleyecek yeni katkıların tespit edilmesini gerektirmektedir.



PHA (polihidroksialkanoat) teknolojisinde lider olan Metabolix firması 2015 yılında yeni amorf PLA (a-PHA) ürününü piyasaya sundu. Bu yüksek moleküler ağırlık ve düşük Tg'ye sahip olan kauçuk yapıdaki malzeme PHA malzemelerinin katkı olarak kullanılabilme aralığını da genişletiyor. Metabolix yakın zamanda a-PHA malzemesinin hem malzemelerin işlemesini kolaylaştıran hem de performans arttırıcı bir katkı olarak PVC için, sadece performans arttırıcı olarak da PLA için kullanılabilirliğini gösteren araştırmalarını yayınladı. Bu sonuçlar daha önce semi-kristal yapıdaki PHA'nın katkı olarak kullanılması ile karşılaştırıldığında çok daha yüksek performansa işaret ediyor.

Metabolix firması a-PHA'nın gıda ve tüketici ürünleri ambalajları, film, gıda servis ekipmanları, 3d yazıcı filamentleri, elyaflar ve telalar gibi çok geniş bir uygulama çerçevesinde kullanılan PLA için verimi bir performans geliştirici olduğunu gösterdi. Özellikle levha ve termoform uygulamasında, a-PHA'nın çok düşük seviyede (%5'ten daha az gibi) dahi eklenmesinin, özellikle ekstrüde edilen levhaların ve termoform kalıplanan ürünlerin kenar kırpma/kesme, nakletme ve kesilmesiyle ilişkilendirilen gevreklik kırılması sorununu ortadan kaldırdığı belirlenmiştir. a-PHA eklenmesi bitmiş ürünün darbe direncini de arttırmakla beraber, %10'a kadar olan katkı seviyelerinde de sertlik ve süneklik gibi özelliklerin gevreklik kırılması ve parçalara ayrılmayı engelleyecek düzeyde geliştirdiği gözlenmiştir. Sonuç olarak a-PHA ile modifiye edilmiş olan PLA, fiziksek özellikler açısından tatmin edici bir denge sağlarken, diğer kompostlanabilir olmayan PLA performans arttırıcı katkılara göre de katkı oranı ASTM D6400 kompostlanabilirlik standardına uygunluğun korunması için gereken %1'in altında olması şartını da ortadan kaldırmaktadır.

a-PHA ile modifiye edilen PLA özellikle gıda servisi için kullanılan termoform kalıplanmış konteynerler için ilgi çeken bir polimer seçeneği olarak ortaya çıkmaktadır. Bu konteynerler yüksek biyo-içeriğe sahip olmakla birlikte ASTM D6400 ve EN13432 standartlarına göre endüstriyel olarak kompostlanabilmektedir. Ek olarak, fiziksel özellikleri açıdan tatmin edici ve PHA ve PLA benzer refraktif indislere sahip olduklarından, konteynerler yüksek seviyede şeffaflığa sahiptirler.


Tüketiciler, marka sahipleri ve düzenleyici kurumlar sürdürülebilir ambalaj malzemeleriin kullanılması yönünde teşvikleri takip etmeye devam ediyorlar. Bu sayede gıda atıklarının da çöp atık sahalarından uzaklaştırılmasına katkıda bulunuluyor. Kompostlanabilir ambalaj seçenekleri için büyüyen talebi karşılamak yönünde çalışan firmaların da a-PHA ile modifiye edilmiş PLA malzemelesi seçeneğini özellikle de gıda servis ve tüketici ürünü ambalajları uygulalamaları için incelemeleri oldukça faydalı olacaktır.

24 Mart 2016 Perşembe

IKEA Ev Mobilyalarında AirCarbon PHA Kullanmaya Hazırlanıyor



IKEA SUPPLY AG şirketi, Newlight Technologies ile birlikte tedarik, işbirliği ve teknoloji lisansı anlaşmalarını duyurdular. Bu anlaşma kapsamında Newlight şirketi  ticari ölçekli üretim tesislerinden çıkacak olan AirCarbon PHA reçinelerini IKEA şirketini tedarik ederken aynı zamanda da teknoloji lisansı altında IKEA'nın AirCarbon termoplastiklerini kendisinin de üretebilmesine olanak sağlayacak.

Anlaşma kapsamında, IKEA firması Newlight şirketinin Amerika'daki 23bin ton kapasiteli tesisinde üretilen hammaddenin %50'sini satın alacak ve ek olarak IKEA ev mobilyası sektörüde Newlight'in biyo-esaslı sera gazlarının çevrimini sağlayan karbon yakalama teknolojisiyle üretilen AirCarbon termoplastiklerini kullanma hakkına sahip olacak.

İki firma  düşük maliyetli karbon kaynaklarının tespit edilmesi ve seçilmesi konusunda birlikte çalışarak, teknolojiyi daha çeşitli yenilenebilir kaynakların kullanılması yönünde geliştirmeyi hedefliyor. Bu sayede 453bin ya da 1 milyar poundluk yıllık kapasiteye uzun vadede ulaşılmaya çalışılacak.

AirCarbon üretim tesislerinde ilk olarak atık sahalarından elde edilen biyogazların kullanılması, daha sonra da bu kaynakların karbondioksit gibi farklı besleme kaynaklarına genişletilmesi düşünülüyor.

IKEA bu anlaşma bağlamında fosil kaynaklardan üretilen malzemelerden uzaklaşma yönündeki hedefine de vurgu yapıyor. Bu malzemeler yerine biyogaz, şeker atıkları ve diğer yenilenebilir karbon kaynaklarından üretilen plastiklerin kullanılmasını hedefliyor. Firma ilk olarak ev mobilyasında kullanılan plastik ürünlerle başlıyor ve bu ürünler başlı başına IKEA tarafından kullanılan toplam plastik hacminin %40'ını temsil ediyor. IKEA'nın uzun vadeli 2020 yılı hedefi ise ev mobilya ürünlerinde kullanılan plastik malzemelerin tamamının yenilenebilir ve/ veya geri dönüştürülebilir malzemeden üretmek. 2015 finansman yılına dair yayınlanan raporda da hali hazırda üretilen ürünlerde %23 oranında geri dönüştürülebilir ve ya yenilenebilir kaynaklardan üretilen malzemelerin kullanıldığı belirtiliyor.

Bunların yanında, IKEA aynı zamanda EPS ambalaj kullanımını da tamamiyle terketti ve bu malzemeyi de geri dönüştürülebilir ve daha sürdürülebilir alternatiflerle değiştirdi. Bu değişimden önce IKEA 7400 kamyon dolusu EPS köpük kullanıyordu. IKEA'nın açıklamasında EPS köpüğü elyaf bazlı ve defalarca geri dönüştürülebiilr ve birçok ülkenin geri dönüşüm sistemleriyle uyumlu olan bir malzeme ile değiştirdiği belirtildi.


IKEA'nın geçtiğimiz sene 31.9 milyar Euro'luk ciro ile 3.5 milyar Euro net kar elde ettiği belirtiliyor.

21 Mart 2016 Pazartesi

Organik Atıkların Ayrı Toplanmasının Faydaları

Ocak 2015 itibariyle, Almanya'da organik atıkların ayrı toplanması zorunlu hale geldi. Bu durumun uygulamaya geçirilmesi ise henüz yavaş bir şekilde ilerliyor ve bütün belediyeler biyoatıkların toplanması ile ilgili düzenli bir plan belirlemiş durumda değil. Kompostlanabilir ürünlerden sorumlu Alman Kurumu olan 'Verbund kompostierbare Produkte e.V' bu sebepten dolayı belediyelere biyoatıkların ayrı toplanması yönünde düzenlemeler ve evlerde organik atıkların toplanabilmesi için kompostlanabilir biyoatık torbaları sağlanmasının desteklemesi için de çağrı yaptı. Alman Organik Atık regulasyonuna göre bu tip torbaların kullanılmasına izin verilirken, birçok atık firması ve belediyeler bu çözümleri kabul etmek konusunda tereddütlü davranıyor.

İtalya'nın ikinci büyük şehri olan Milano'da yürütülmekte olan 'Milano Recycle City' (Milano geri dönüşüm şehri) adlı projede de organik atıkların toplanması konusunda kompostlanabilir biyoatık torbalarının kullanılmasının yararları açık bir şekilde gösterildi. Milano'daki ev sakinlerinin daha temiz, hijyenik ve kolay bir şekilde organik mutfak atıklarını bertaraf etmelerinin dışında, projenin ilk 18 aylık süresi boyunca ayrı toplanan biyoatık miktarı da önemli ölçüde artmış oldu. 

Organik atık kolunun kontaminasyon oranı dramatik olarak azaltılırken, diğer atık kolları da daha temiz hale geldi. En önemlisi, atık alanlarından önemli miktarda organik atık doğru geri kazanım yöntemlerine yönlendirilerek, kaynaklanması muhtemel sera gazı emisyonlarının da önüne geçildi. Proje bütün beklentileri de aşarak, 2015 yılında %53.5'lik bir oranda ayrıştırılmış atık toplama oranına ulaşılmasını sağladı ve bunun önekli bir bölümü gıda atıklarından geldi.

Kompostlanabilir plastik biyoatık torbalarının kullanılmasının bir başka süpriz yan etkisi daha oldu: organik atıkları nemli tutarak (kağıt torbalarla karşılaştırıldığında, genelde bu tip torbalar içindeki ürünlerin kurumasına neden oluyor) atıktaki kalorifik değerin korunmasını ve özellikle de anaerobik bozunma (anaerobic digestion/AD) sırasında biyogaz üretimi için daha yüksek verimlere ulaşılmasını sağlıyor.

Birçok uzman tarafından AD ve kompostlamanın birbirleriyle entegre edilmesi en uygun yol olarak görülüyor. Scula Agraria adlı İtalyan firmasından Alberto Confalonieri de Kopenhag'da düzenlenen Plastik ve Biyoatık Konferansın'da bu konuya değindi. Biyoatık ilk olarak AD'ye uğratılarak biyogaz üretimi sağlanıyor. Geri kalan atık ise endüstriyel kompost tesisine trasfer edilerek, değerli bir kompost haline getiriliyor ve gübre ve ya toprak iyileştirici olarak yeni bitkilerin gıda, yem ve malzeme gibi kullanım alanlarında kullanılmak üzere yetiştirilmesinde katkı sağlıyorlar.


Atıkların ayrı toplanma sistemleri ile ilgili 28 Avrupa ülkesinde BiPRO tarafından yapılan ve Avrupa komisyonu tarafından da denetlenen ve yakın zamanda yayınlanan rapora göre, 28 üye ülke arasında biyoatıkların toplanması ile ilgili kullanılan yöntemler önemli ölçüde farklılık gösteriyor. Fakat aynı zamanda rapor organik atıkların ayrı toplanmasının toplamda ayrı toplanan kuru atık miktarını arttırdığı ve bu sayede de geri dönüşüm hedeflerini de yükselttiğini gösteriyor. Bu durum da hem verimli teknik bir atık yönetim altyapısı hem de biyoatıkların zorunlu bir şekilde ayrı toplanmasının Avrupa Atık Direktifi tarafından konulan geri dönüşüm hedeflerine ulaşma konusunda önemini ortaya koyuyor. Ayrı toplanan organik atıkların hacmi ne kadar yüksek olursa, bu atıkları verimli bir şekilde geri kazanma konusunda sistemlerin geliştirilmesi konusundaki teşvik o kadar yüksek olur ve bu sayede en iyi ekonomik ve çevresel sonuçlar elde edilebilir.

Kompostlanabilir plastik biyoatık torbaları üretimi için uygun olan FKuR firmasının geliştirdiği Bioflex grubu malzemeleri Kumru Kimya şirketinden tedarik edebilirsiniz.