çevreci-geri dönüşümlü plastik ambalaj malzemeleri

Çevreci Plastikler YEŞİL AMBALAJ Üretmek için Geliyor
“Avrupa ve Dünyada artık Çevre ve İnsan Dostu Plastiklerin kullanımı zorunlu haline
gelecek”.
ÇEVRE DOSTU ve KISA SÜREDE YOK OLAN
PLASTİK AMBALAJ MALZEMELERİ
Prof.Dr. Muammer KAYA
Eskişehir-Osmangazi Üniversitesi, Teknoloji Araştırma Merkezi
TEKAM Müdürü, e-posta: [email protected]
GELENEKSEL AMBALAJ PLASTİKLERİ DOĞADA UZUN SÜREDE BİYOLOJİK
BOZUŞMAZLAR
Tüm dünya plastiğe sarılmış gibidir. Plastikler günlük hayatımızın vazgeçilmezleri arasında
olup, ev aletleri, arabalar, spor aletleri, ofis ve bilgi teknolojileri ve ambalajlarda kullanılmaktadır. Alıp yediğimiz ve içtiğimiz tüm besin maddeleri plastik ambalaja sarılmaktadır.
Plastiklerde bugün geri dönüşüm, çevreci yok etme ve çevre dostu olma özelliklerin çok önem
kazanmıştır. Plastik hammaddelerinin üçte biri ambalaj sektöründe kullanılmaktadır.
Buyüzden ambalaj plastik pazarının en büyüğüdür. Plastik, amnalaj ürünler için mükemmel
sonsuz ve ucuz bir koruma sağlamaktadır. Geleneksel plastiklerin ana çevre problemi çok
uzun süre doğada bozuşmamaları ve yenilenemeyen doğal kaynak olan petrol, kömür veya
doğal gazdan üretilmeleridir. Petrokimyasal maddelerden üretilen sentetik polimerik
makromoleküllü plastik malzemeler; eğer, enzimler moleküler zincir yapılarını parçalarsa ve
oluşan küçük parçalar mikroorganizmalar tarafından besin olarak kullanılırsa tamamen
biyolojik bozuşabilirler. Doğal çevredeki bazı yenilenebilir bitkiler en büyük makromolekül
üreticileridir. Bunlar nışasta ve selüloz gibi bitkisel orijinli biyolojik polimerlerdir. Biyolojik
bozuşma malzemenin küçük parçalara yaşayan organizmalar tarafından parçalanması ve
doğada yok olmasıdır. Biyolojik bozuşmada ülkelerde birçok farklı standart vardır. Ürünün
%60-90’ının 60-180 günde kompost ortamında bozuşmasına bakılmaktadır. Geleneksel
ambalaj plastiklerinin biyolojik bozuşmama nedeni uzun polimer moleküllerinin çok geniş ve
çok sıkı bağlanmaları ve bozuşturucu mikroorganizmalar tarafından parçalanıp sindirilememeleridir.
NIŞAŞTADAN DOĞAL VE ÇEVRECİ PLASTİK ÜRETİMİ
Nışaşta doğal polimerdir. Beyaz ve granüler bitkilerin fotosentezi esnasında üretilen karbon
hidrattır. Bitkilerin enerji deposudur. Nışaşta direk olarak biyoplastiğe dönüştürülebilsede
suda çözünürlüğünün fazla olmasından dolayı, yapılan ürünlerde şişme ve deformasyon
gözlendiğinden kullanımı sınırlıdır. İlk olarak nışaşta; mısır, tahıl veya patatesten elde edilir,
sonra mikroorganizmalarla monomer olan laktik asite dönüştürülür. Daha sonra laktik asit
kimyasal işlemle uzun zincirli polimer olan poliaktite (PLA) dönüştürülür. PLA bitki saksıları
ve diperlarda kullanılsa da pahalı olmasından dolayı yaygın kullanımı tedrici artmaktadır.
Plastik Bakteriler Tarafından da Üretilebilir: Biyolojik bozuşan plastik üretmenin bir
diğer yolu bakteri hücreleri içinde polihidroksilalkanat (PHA) isimli plastik granüllerini
üretmektir. Bakteri kültür içinde büyür ve sonra plastik elde edilir. Bilim adamları bir adım
daha ileri giderek bu çeşit bakteri genlerini alarak mısır bitkisine implant edip plastiği, mısır
hücrelerinde yetiştirmeyi denemektedir.
ÇEVRECİ PLASTİKLER
Ecoflex markalı çevreci plastikler yenilenebilir hammaddeler olan mısır ve patates nışastası
veya belli karışımlarından yapılır. Bu doğal bitki polimer plastikleri kompostlama esnasında
doğal polimerler gibi mikroplar tarafından kolaylıkla saldırılıp bozuşturulur ve artık
bırakmadan biyolojik yok olurlar. Tamamen biyolojik olarak bozuşabilen ve gübreleşen yeni
Ekoflex plastikleri çöp torbası, film veya atılabilir ambalajlarda son 11 yıldır kullanılmakta ve
birkaç haftada toprakta atık bırakmadan bozuşabilmektedir. Ecoflex belli çevre şartları altında
kompost içinde mikroorganizmalar tarafından saldırıya uğrar ve tamamen bozuşturulur.
Ecoflex doğal nışaşta, selüloz veya protein, (doğal polimerler) gibi bozuşarak doğaya döner.
Buyüzden plastik sektöründe Ecoflex son zamanlarda en önemli köşe taşlarından biridir.
PLA’dan yapılan Ecoflex biyolojik bozuşabilen alifatik aromatik kopolyesterdir. Termoplastik nışastayla biyolojik bozuşan sentetik polimer (nışaşta karışımı) birleştirilerek kullanılır
veya esnek filmler yapılabilir. Bunlardan da tamamen biyolojik bozuşan ambalaj yapılabilir.
Ecoflex düşük yoğunluk polietilenin (PE) kullanıldığı yerlerde kullanılabilir. Ecoflex (1.26
gr/cm3) düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) den (0.925 gr/cm3) %35 daha yoğundur.
Ecoflex erime sıcaklığı (140-170oC) LDPE’den (190-220 oC) oldukça düşüktür. Ecoflex
malzemeye LDPE baskı makinelarıyla rahatlıkla baskı yapılabilmektedir. Baskı için alkol
bazlı mürekkepler tavsiye edilmektedir.
Bozuşma prosesinde bakteri ve mantarlar tarafından oluşturulan enzimler kullanılır.
Mikroorganizmalar makromolekülleri besin olarak kullanırlar. Bu metabolik proses doğal
çevreye uygun nihai ürünler çıkarır. Bunlarda atık bırakmaz.
Ecoflex LPDE gibi film, torba veya kaplamada kullanılmak amacıyla Alman BASF firması
tarafından tasarlanmış ve piyasaya 1998’de sürülmüştür. Bu çevreci ambalaj plastikleri yeterli
hidroliz direncine sahip olduğundan önkurutma gerektirmemekte, ve depo ve raflarda 1 yıl
saklanabilmektedir.
Ecoflex bozuşabilir plastikler Kuzey Amerika ASTM D6400, Avrupa EN 13432 ve Japonya
GreenPla sertifikalarına sahiptir. Bu plastikler doğada çok kısa sürede emin bir şekilde
bozuşmaktadır. Ecoflex nem ve yüksek gerilime dirençlidir. Besin ambalajlarının performansı
yüksek olmalıdır. Buyüzden Ecoflex hamburger kutuları, kahve kapları, et, balık, tavuk,
meyve ve sebze ambalajları, besin tepsileri, hazır yiyecek kutularında kullanılır. Kullanımdan
sonra besin artıklarıyla fazla kirlenen ambalaj malzemeleri de (sarma kağıtları, içecek
kartonları, fast-food ambalajları ve içecek kapları) Ecoflexten yapılabilmektedir.
Biyolojik bozuşan plastikler hem yenilenemeyen doğal kaynakları (petrol, kömür, doğalgaz)
hem de çevreyi korur. Örneğin tarımsal plastik ve torbalar işleri bittiğinde toprakla birlikte
sürüldüğünde organik içeriğinden dolayı sebzelere (marul, salata, çilek vs) gübre görevi
görür.
BİYOLOJİK BOZUŞAN PLASTİKLER NE KADAR PAHALI?
Üretim maliyetleri açısından PLA ve PHA biyolojik bozuşan plastikleri geleneksel
plastiklerden 2-10 kat daha pahalıdır. Ancak çevrecilere göre geleneksel plastiklerin
kullanım sonrası toplama ve yok etme maliyetleride dikkate alınırsa nihai maliyet biyolojik
bozuşan plastiklerle daha iyi mukayese edilebileceğini ifade etmektedirler.
OLAĞAN ÇÖPLÜK ALANLARI KOMPOST YIĞINLARI DEĞİLDİR
Biyolojik bozuşan plastiklerin olağan çöplüklere atılması durumunda şıkıştırma nedeniyle
yeterli oksijen ve neme sahip olmayacağından mikrobik bozuşmaya maruz kalmayacaktır. Bu
yüzden biyolojik bozuşan plastikler ayrı toplanıp kompost olarak işlem görmesi gerekir.
Karışık toplanan plastikler içindeki biyolojik bozuşan plastikler olağan çöplüklerde
bozuşmayabilirler. Avustralya’daki Sidney Olimpiyatlarındaki günlük 660 bin ton ambalaj
atığının %76’sı (çoğunluğu biyolojik atık olarak) geri dönüştürülmüştür.
BAZI BİYOLOJİK YOK OLAN PLASTİKLERİN KULLANIM UYGULAMALARI
a) Muich Fimleri: Çiftciler için geliştirilmiştir. Fidelerin etrafına yere serilir, fidenin
büyümesine ve nemin olmasına yardım eder. Çiftçiler normal olarak Poli etilen (PE)
siyah plastik örtü kullanırlar, bu örtüler hasat sonrası toplanıp atık sahalarına dolgu
olarak atılırlar. Bu PE örtüler üzerine yapışmış olan humuslu toprakta atık sahalarına
gider. Muich filmleri domates üretiminde PE kadar başarılı olmuş ve hasat sonrası
sürülerek toprağa karışması sağlanmıştır. Muich filmleri kolay kullanılan, ucuz ve
toprağı karbonca zenginleştirmektedir.
b) Bitki Saksı/Kapları: Enjeksiyon dökümle elde edilen saksılar bitki ve çiçeklerle
birlikte toprağa gömülür ve orada bırakılır. Zamanla saksılar toprakta CO2 ve suya
bozuşup yok olur. Böylece saksıları çıkarıp atma zorunluluğu kalmaz.
SONUÇLAR
1. Ecoflex çevreci plastikler doğal yenilenebilir bitkisel malzemelerden (nışasta, selüloz)
elde edilir.
2. Ecoflex doğal bozuşan plastikler film ve ekstrüzyon kaplama için gerekli kalite
şartlarına sahiptir.
3. Bu plastiklere baskı yapılabilir, su geçirmez, kaynak yapılabilir (eklenebilir) ve
mekanik geri dönüştürülebilir.
4. Hammadde ayarlanarak film özellikleri farklı uygulamalara uyarlanabilir.
5. Besin maddeleri ambalajı için geçerli EC 90/128 şartlarına haizdir.
6. Ecoflex olağan plastiklere nazaran toprakta kısa sürede kendiliğinden çözünebilen bir
ambalaj plastiğidir.
7. Ecoflex ve mısır kullanılarak üretilen ve özellikle torba üretimi için uygun olan
Ecovio daha da güçlendirilerek cep telefonu kaplaması ve yoğurt kapları yapılmaktadır.
KAYNAKLAR
1. Pagev, Plastik Dergisi, “Seksen günde doğaya dönüş”, Mayıs-Hazian 2007, s: 42.
2. http://www.science.org.au/nova/061/061key.htm
(http://cc.msnscache.com/cache.aspx?q=8287787891617&lang=tr-TR&mkt=trTR&FORM=CVRE).
3. http://www2.basf.de/basf2/html/plastics/englisch/pages/biokstoff/index.htm.
4. Eskişehir Osmangazihaber gazetesi, Ocak 2007, s: 78.