Selüloz Bazlı Gıda Ambalaj Malzemesindeki Gelişmeler Endüstriyel Üretimde Test Aşamasına Taşınıyor
VTT Finlandiya Teknik Araştırma Merkezi,Arla Foods, Paulig ve Wipak ile işbirliğiyle gıda ambalajı üretiminde selüloz ve yağ asitlerinden yapılmış Thermocell plastik filmi test ediyor. Yenilenebilir bileşenlerden yapılan Thermocell plastik malzeme, fosil bazlı plastik ile aynı şekilde kullanılabilecek. Geliştirme çalışmaları sayesinde, filmin birçok özelliği gıda endüstrisinin gereksinimlerini şimdiden karşılamış ve endüstriyel üretim de test edilmesi için işbirliği ilerlemiştir.
Ambalaj malzemelerinin yenilenebilir kaynağı ve geri dönüştürülebilirliği, hem tüketiciler hem de ambalaj firmaları tarafından artan bir ilgi görmektedir. Geleneksel plastikler gibi işlenebilen, kullanılabilen ve geri dönüştürülebilen yağ bazlı veya fosil bazlı plastikler için biyolojik bazlı seçenekler aranmaktadır. Ortaya çıkan bir çözüm,bitkilerdeki yapısal bileşen olan ve tıpkı plastikler gibi büyük polimer moleküllerinden oluşan selülozdur. Selüloz odundan çıkarıldığında, diğer birçok biyomalzemenin yaptığı gibi gıda üretimi ile rekabet etmez. Ayrıca selüloz üretiminde verimli üretim yöntemleri zaten oluşturulmuştur. Ancak selüloz, ambalaj plastiğinin önemli bir özelliği olan termoplastiklikten yoksundur.
VTT tarafından geliştirilen bir yöntem ile enjeksiyon kalıplama, kağıt ve karton kaplama ve 3 boyutlu baskı gibi uygulamalar için uygun olan, selüloz ve biyo bazlı yağ asitlerinden termoplastik bir madde olan Thermocell plastiğin üretilmesini sağlamıştır. Film üretimindeki geliştirme çalışmalarının mevcut odak noktası ekstrüzyon teknolojisidir.
VTT araştırma ekibinin lideri Jarmo Ropponen.”Laboratuvardan daha büyük makinelere geçtik ve aynı zamanda film kalitesini artırdık. Amacımız Thermocell filminin, gıda endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılayan özelliklere sahip ve geleneksel plastik filmler için kullanılan aynı ekipmanlarla endüstriyel ölçekte üretilebileceğini göstermektir. Bu nedenle, Arla Foods, Paulig ve Wipak da araştırmaya katılıyor.” diyor .
Paulig firmasından Kati Randell.”Önümüzdeki yıllarda ambalaj geliştirmemizin odak noktası geri dönüştürülebilirliktir. Yenilenebilir, biyo bazlı malzemelerin geliştirilmesi uzun vadeli hedeflerimizi desteklemektedir. Thermocell’in diğer özellikleri arasında uzun raf ömürlülük vardır fakat geliştirilmesi makinelerle kullanılabilmesini sağlamak için hala çalışma gerektirmektedir.Malzeme geliştirmeyi desteklemek istedik,ürünlerimizin ihtiyacı karşılaması zaten geliştirmenin ilk aşamalarında dikkate alınacaktır.” diyor.
İnce, Dayanıklı, Koruyucu ve Güvenli Bir Film Gereklidir
Gıda ambalajlarında gıdaları güvenli bir şekilde koruyan olabildiğince ince ve dayanıklı filmler tercih edilir. Thermocell’in su buharına karşı iyi bir koruma sağladığı ve bileşenlerinin hiçbirinin gıdaya geçmediği gösterilmiştir. Thermocell film ayrıca üreticinin standart ekipmanı kullanılarak ısı ile kapatılabilir.
Thermocell’in geliştirilmesindeki önemli bir başarı, filmin daha küçük kalınlığında olmasıdır. Film, üretim makinelerindeki ilerlemelerle daha düzgün hale gelmiş ve kalınlığı şimdiden 100 mikrometreye inmiştir. Malzeme ince plastik filmlerle rekabet edecekse, kalınlığın daha da azaltılması gerekir. Amaç aynı zamanda filmi yönlendirmek ve böylece gücünü ve koruyucu özelliklerini iyileştirmektir.
“Ortak şirketlerden gelen geri bildirimler, pazarda önemli olan diğer özellikleri görmemizi de sağladı. Örneğin, filmin sürtünme özellikleri bunlardan biridir. Bu özellik sayesinde endüstriyel paketleme hatlarında daha kolay kullanılabilir,”diyor Ropponen.
Thermocell’in geri dönüştürülebilirliğinin en yaygın termoplastiklere neredeyse eşit olduğu kanıtlanmıştır. Özelliklerinde önemli bir bozulma olmadan en az beş kez eritilebilir ve tekrar ekstrüde edilebilir.
Katkısız Termoplastik Biyo Bazlı Plastik
İlk selüloz bazlı plastikler, daha önce hiç kimse yağı hammadde olarak kullanmayı düşünmeden önce geliştirildi. Halen yaygın olarak kullanılan selüloz asetatlar, o zamana kadar uzanmaktadır ancak termoplastik özellikleri için büyük miktarlarda katkı maddesi gerekmektedir. Selüloz ve yağ asitlerinden üretilen Thermocell hiçbir ek madde içermeden termoplastik davranış gösterir.
VTT tarafından geliştirilen yöntemde, selüloz polimerleri yağ asitleri eklemeden önce daha kısa zincirlere ayrılır, selülozun reaktivitesini arttırır ve elde edilen malzemeyi daha termoplastik hale getirir. Aynı zamanda, suya karşı daha iyi koruma sağlar ve daha kolay ısı sızdırmaz hale getirilebilir.
Ropponen,” En son test çalışmalarımızda az miktarda geleneksel plastik katkı maddesi kullandık çünkü bu katkı maddesi film üretmeyi kolaylaştırıyor ve özelliklerini geliştiriyor.” diyor.
Araştırma grubu, gıda ambalajlarının ihtiyaçlarına uyacak şekilde geleneksel plastik film uygulamalarının ince ayarını tamamladıktan sonra, geliştirme çalışmalarının odağı pratik geri dönüşüm konseptlerine kaydırılabilir. Amaç, filmi dünyadaki ana pazarlarda kullanılan toplama ve geri dönüşüm sistemlerine uyarlamaktır.
Kaynak: phys.org
