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:



Hiç yorum yok :

Yorum Gönder