Bu sebeple, dünyada son yıllarda kaynak kullanımları üzerine yapılan birçok çalışma göze çarpmaktadır. Hem kaynakların verimli kullanımı hem de çevreye verilen zararların azaltılması göz önünde bulundurulduğunda, geri dönüşüme uygun esnek ambalaj kullanımının sürdürülebilirlik kapsamında daha verimli olduğu görülmüştür ve bu yapıların geliştirilmesi önem kazanmıştır. Mekanik ve kimyasal geri dönüşüm olmak üzere iki farklı geri dönüşüm yöntemi bulunmaktadır. En çok tercih edilen geri dönüşüm tekniklerinden biri olan mekanik geri dönüşüm, termoplastik atıkların toplanıp ayrıştırıldıktan sonra polimer tiplerine göre ayrılmış ekstrüzyona beslenebilecek saflıkta çıktılar elde etmek için uygulanan bir prosestir. Ayıklama prosesi ayırma, yıkama, boyut küçültme ve hava ile ayırma gibi birçok adımı içermektedir. Mekanik geri dönüşümün son adımı ise ayrılan plastik atıkların plastiğin eritilmesi yoluyla dönüştürülerek granül veya pul şeklinde yeniden şekillendirildiği ekstrüzyon aşamasıdır. Proses sonunda elde edilen hammaddelerin polimer yapısı değişmemiş olup gıda dışı sektörler için yeniden kullanılabilir niteliktedirler.
 

Geri dönüşüm için kullanılan bir diğer teknik ise kimyasal geri dönüşüm prosesidir. Bu proses, beslenen plastik atıktaki orijinal monomerleri veya değerli ikincil hammaddeleri elde etmek için polimerik yapının parçalanmasıyla gerçekleşen depolimerizasyon işlemine dayanmaktadır. Kimyasal geri dönüşüm; depolimerizasyon, kısmi oksidasyon (gazlaştırma) ve piroliz gibi farklı kimyasal prosesler yardımıyla yapılabilmektedir. Kimyasal geri dönüşüm teknolojisi, temel olarak hammadde/ayıklanmış plastik atık akışına ve reaksiyon sonunda istenen ürüne göre tasarlanabilen bir prosestir ve halen gelişme aşamasındadır. İki geri dönüşüm prosesi karşılaştırıldığında, yöntem, verimlilik ve ekonomik uygulanabilirlik açısından en yaygın kullanılan teknik, mekanik geri dönüşüm tekniğidir. Bu sebeple mekanik geri dönüşüme uygun olacak şekilde esnek ambalaj tasarlanması büyük önem arz etmektedir. Mekanik geri dönüşüm tesislerinde esnek ambalajın dış yüzeyini analiz etmek ve polimer türüne göre ayrıştırarak uygun geri dönüşüm prosesini uygulamak amacıyla yakın kızıl ötesi (NIR ; near infrared) cihazları bulunmaktadır.
 

NIR cihazı vasıtasıyla sadece dış yüzey analizi ile ayrıştırma yapıldığından, PET dış katmana sahip bir esnek ambalajın iç katmanlarının PP ve PE bazlı hammadde içerme potansiyeli göz ardı edilmiş olunur ve verimli bir geri dönüşüm yapılamaz (CEFLEX (2020), Designing For A Circular Economy Phase 1) Bu sebeple bir esnek ambalajın geri dönüşüme şu anki teknolojiyle en uygun hale gelebilmesi için tek tip polimer içermesi gerekmektedir. Sektörde uzun yıllardır kullanılan esnek ambalajlar, çoğunlukla kompozit yapıda olup farklı malzemelerin lamine edilmesiyle oluşturulmaktadırlar. Örneğin, baskı için parlaklığı ve sertliği yüksek olduğundan PET (Polietilen Tereftalat, Polyester) film, yapışma için düşük yoğunluk ve kuvvetli yapışma özelliğine sahip PE (Polietilen) film, bariyeri sağlayabilmek için de Alu (Alüminyum) folyo veya PETMET (Metalize Polyester) ya da BOPPMET (Metalize BOPP) filmler kullanılmaktadır. Fakat mevcut kompozit yapı farklı polimer tipleri içerdiği için geri dönüşüm prosesine uygun olmamaktadır. Uygunluğun sağlanabilmesi için esnek ambalajların poliolefin bazlı polimerlerden üretimine yönelim gösterilmiştir. Poliolefinler, termoplastik ürünler olup etilen ve propilen gibi basit alkenlerin polimerizasyonu ile oluşan makro moleküllerdir. Polietilen (PE) ve Polipropilen (PP), esnek ambalaj sektörüne uygun fiziksel ve kimyasal özellikleri, kolay işlenebilirlik ve ekonomik açıdan avantajları nedeniyle ambalaj sektöründe en yaygın kullanılan poliolefinlerdir.

Plastikler mekanik geri dönüşüm işlemlerinde eritilip yeniden granüle edildiğinden erime noktası proses için kilit bir parametredir. Bir plastik filmi granül haline getirmek için gerekli olan proses ısı değerleri, karışımın en yüksek erime noktasına sahip hammaddeye göre belirlenmektedir. PE ve PP’in erime noktaları sırasıyla 110-130 °C ve 160 °C olmak üzere birbirine daha yakındır. Bu nedenle geri dönüşüm işlemlerinde PE ve PP içeren ambalaj yapıları tercih edilmektedir. Detaylı incelendiğinde ise, PP ve PE filmlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin farklı olduğu görülmektedir. PP; berraklık, parlaklık ve mukavemet gibi çeşitli özelliklerinden dolayı ambalaj filmlerinde yaygın olarak kullanılan termoplastiklerdendir. Aynı zamanda orta düzeyde gaz ve iyi derecede nem bariyerine sahipken, PE düşük erime sıcaklığına sahip olduğu için güçlü yapışma davranışı gösterir, bu nedenle genellikle lamine filmlerde yapışma fonksiyonuna hizmet edecek katman olarak kullanılır. Yüzey özellikleri birbirinden farklı olan bu malzemeler, çeşitli modifikasyonlar ile ürün ihtiyacının özelliklerine göre tek başına veya karışım halinde kullanılabilirler.
 

Mono PP bazlı ambalaj yapılanmalarında, baskı filmi için PET yerine BOPP film, bariyer için Alüminyum yerine BOPPMET, yapışma katı için ise CPP veya BOPP filmler de kullanılmaktadır. Geleneksel PE’lerin üretim teknolojisi nedeni ile çok esnek olması, mono PE yapıda esnek ambalaj geliştirmede baskı prosesinde teknik kısıtlara sebep olmaktadır. Bu nedenle mono PE bazlı ambalajın önündeki engeli kaldırabilmek adına yeni üretim teknolojilerinin kullanımı sonucunda rotogravür baskıya uygun dayanıklı ve tok yapıda MDO PE (makine yönünde gerdirilmiş) geliştirilmiştir. Böylece, baskı ve laminasyon teknolojilerine tam uyumla mono PE ambalaj yapılanmaları da yerini almıştır. Toplam yapının bariyer ihtiyacı, yapışma ya da baskı katına eklenen farklı katkılar ile sağlanmaktadır. Böylelikle, mono yapıda bir ambalajda da kompozit yapılı ambalajlarda sağlanan özelliklere ulaşılabilmekte ve gıdaların raf ömrü için gerekli özellikler sağlanabilmektedir. 

Esnek ambalajlarda PE, PP gibi baz filmlerin yanında baskı operasyonunda mürekkep, laminasyon operasyonunda tutkal ve ihtiyaç olması durumunda filmlere bariyer sağlamak için geri dönüşüm özelliği olmayan türlü katkı maddeleri kullanılmaktadır.  Bir ambalajın birim ağırlık verilerinden, kullanılan mürekkep ve tutkal gramajlarından faydalanılarak yüzdesel olarak geri dönüştürülebilirlik oranı hesaplanabilir.Bir ambalajın geri dönüştürülebilir sıfatını edinebilmesi için uyması gereken ilk kural, Esnek Ambalaj için Döngüsel Ekonomi Konsorsiyum’una göre (CEFLEX), ağırlıkça en az %90 oranında geri dönüştürülebilir (PO) malzemelerden oluşmasıdır. Hollanda Sürdürülebilir Ambalaj Enstitüsü’ne göre (KIDV) ise, geri dönüştürülebilirlik yalnızca malzeme ile değil esnek ambalajın ebatları ile de ilişkilidir. KIDV’ın sistemine göre, esnek ambalajlar sınırlı geri dönüştürülebilir veya geri dönüşüme uygun olarak sınıflandırılmaktadır. Bir diğer fark, mono PO ve mono PP yapıların sınırlı geri dönüştürülebilir sınıfına dahil olmasıdır.

Sonuç olarak, gelişen ve hızla değişen dünyada sürdürülebilir bir yaşam için geleceği şekillendiren yenilikçi adımların atılması kaçınılmazdır. Bu kapsamda, ambalaj dizaynlarının geri dönüştürülebilirliğe uygun çevre dostu olarak yapılması özellikle plastik atıkların azaltılması, enerji verimliliği kaynakların yeniden kullanılması konularında gereklilik haline gelmiştir. Böylelikle sürdürülebilir bir yaşam ile birlikte ekonomik büyüme, çevresel bakım ve sosyal refah arasında bir denge sağlanacak, mevcut nesillerin ihtiyaçları gelecek nesillerin ihtiyaçlarından ödün vermeden karşılanacaktır.

REFERANSLAR / REFERENCES

Akçay, S., Törnük, F., & Yetim, H. (2020). Mikroplastikler: Gıdalarda bulunuşu ve sağlık üzerine etkileri. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (20), 530-538.
Akçay, S., Törnük, F., & Yetim, H. (2020). Microplastics: Presence in the foods and effects on the health . European Journal of Science and Technology, (20), 530-538.
Onay T., Küçüker M., Vardar S. & Yücel T. (2021) Türkiye’de Plastik Atık Sorunu ve Politika Önerileri. WWF-Türkiye Raporu (s.12)
Onay T., Küçüker M., Vardar S. & Yücel T. (2021) Plastic Waste Problems in Turkey and Policy Recommendations , WWF-Turkey Report (pp.12)
CEFLEX. (2020), Döngüsel Ekonomi için Tasarlama Faz 1
CEFLEX. (2020), Designing For A Cırcular Economy Phase 1

YAZARLAR / AUTHORS

Burçin YALÇIN ÖZKAN - Bak Ambalaj Ar-Ge Uzmanı / Bak Ambalaj R&D Executive
Nazlı ULUTAŞ - Bak Ambalaj Ar-Ge Uzman Mühendisi / Bak Ambalaj R&D Senior Engineer
Esen USLU - Bak Ambalaj Ar-Ge Mühendisi / Bak Ambalaj R&D Engineer
Özge TEKİN - Bak Ambalaj Ar-Ge Mühendisi / Bak Ambalaj R&D Engineer
Mine KULALI - Bak Ambalaj Ar-Ge Mühendisi / Bak Ambalaj R&D Engineer