Malzeme Cinsine Göre Ambalajlar

2.2.2.1. Kağıt/Karton Ambalajlar

İlk ticari kağıt kutular 1844 yılında İngiltere’nin Bristol eyaletinde üretilmiştir.1852 yılında ise kağıt ambalaj üretimi çağ atlamış ve Fracois Wolle ambalaj makinesini icat etmiştir. İlk ticari mukavva kutular ise Çin’in oluklu mukavvayı buluşundan iki yüz sene sonra 1817 yılında İngiltere’de üretildi. Oluklu mukavvalar 1850’de bulundu ve 1900’lü yıllarda deniz yoluyla yapılan ticari malların taşınmasında kullanılmaya başlamıştır (Hook ve Heimlich, 2007).

Karton esaslı ambalaj malzemelerinin ana hammaddesi kâğıttır. Günümüzde üretilen kâğıtlar arasında ambalaj kâğıdı olarak çok çeşitli üretim yapılmaktadır. Kâğıt ve karton ambalajlar en ekonomik ambalaj çeşitlerindendir. Daha az hammadde kullanarak daha dayanıklı ancak ince, hafif, ekonomik karton üretimi yapılmaktadır. Kâğıt ve karton ambalajın üretim kolaylığı ve ekonomikliği bakımından tercih edilen bir ambalaj türüdür.

Bunun yanı sıra kâğıt ve karton ambalajın tek başına sertlik, patlama, koruma, nem ve su bariyer değerlerinin yeterli olmadığı durumlar için, içine koyulacak ürünlerin özelliklerine göre bu ambalajlar çeşitli işlemlere tabii tutulur. Bir başka iç ambalaj ile desteklenerek kullanılan karton emprenye ya da lamine edilebilir. Yeni tasarımlar karton ambalajların kullanım alanları da artmıştır. İki kâğıdın arasına oluklu şekli verilmiş bir diğer kağıt ile desteklenmesi ile üretilen oluklu mukavvalarda bir çok kullanım alanlarında ahşap ambalajların alternatifi olmaya başlamışlardır.

Kağıt esaslı ambalaj ürünlerinin ana hammaddesi genel olarak birincil esmer odun selülozu veya ikincil atık kağıt elyaflarıdır. Selüloz odun veya yıllık bitkilerden

kimyasal veya mekaniksel yollarla elde edilirler. Günümüzde ambalaj sektöründe kullanılan kağıt türleri;

 Kraft liner kağıtları

 Test liner kağıtları (Esmer veya beyaz)

 Saman fluting kağıtları

 Şrenz fluting kağıtları

 Nssc fluting kağıtları

 Kroma kartonlar (Kuşeli-Kuşesiz)

 Bristol kartonlar (Kuşeli-Kuşesiz)

 Gri kartonlar

 Kraft torba-klupaklı kağıtlardır (Akçay Han, 2008).

2.2.2.2. Plastik Ambalajlar

Plastik ambalaj petrol rafinelerinden çıkan çeşitli ürünlerin petrokimya tesislerinde işlenmesi ile elde edilir. Dünyada üretilen toplam petrolün sadece % 4'ü plastik üretimi için kullanılmaktadır. Plastik üretiminde kullanılan bu %4 oranının ise sadece %3'ü plastik ambalaj üretiminde kullanılmaktadır. Plastikler hem daha az malzeme ile daha çok ambalaj üretilebileceği için, hem de şekil verme kolaylığından dolayı sektörde daha da tercih edilebilir bir hale gelmiştir.

Plastiklerin ambalaj uygulamalarında kullanılmaya II. Dünya Savaşı'ndan sonra başlanmıştır.1950'li yıllarda yaygın olarak kullanılmaya başlayan plastik ambalajlar 1970'den günümüze gelinen dönemde ise artarak ivme kazanmıştır.

Polietilentertalat(PET) Ambalaj: PET ambalaj genellikle su, meşrubat ve yağ

şişelerinin ambalajlanmasında kullanılır. Hafif ve dayanıklı olması nedeniyle kullanım alanı giderek genişlemektedir. Dünyada üretilen petrolün %4 kadarı plastik üretiminde kullanılmaktadır ve bunun yaklaşık 5,75 milyon tonunu PET ambalaj oluşturmaktadır. Ülkemizde ise bu değer yıllık 100 bin ton civarındadır (Bilici, 2012).

Günümüzde laminasyon teknolojisinin gelişmesi ile bazı gıda maddelerinin ambalajlamasında kullanılan PET ambalaj tek başına değil de bazen kompozit olarak farklı plastiklerle beraber lamine edildiği zaman kullanılabilmektedir. Örneğin hazır çorba ambalajları, sterlize edilmiş hazır gıdaların ambalajlamasında

kullanılabilmektedir. PET ile lamine edilen bu ambalajlar ısı dayanımı açısından yüksek mukavemet göstermektedir. 120 0C’ye kadar dayanıklılık göstermektedir.

Polivinil Klorür(PVC) Ambalaj: Sert ve esnek olarak iki tür PVC malzemesi vardır.

Bitkisel yağlar ve şampuan şişeleri, çamaşır suyu ve şeffaf sıvı deterjan kapları, sıvı motor yağı şişeleri, yapay deriler, pencere temizleme ürünleri, taze et kapları, ketçap şişeleri, yumuşak oyuncaklar, elektriksel yalıtımlar, çatı malzemeleri, borular ve pencere çerçevesi malzemeleri PVC'den yapılmaktadır.

Polivinil klorür ilk olarak 19. yüzyılda iki farklı halde, 1835'te Henri Victor Regnault ve 1872'de Eugen Baumann tarafından kaza eseri keşfedilmiştir. 20. yüzyılın başlarında, Rus kimyacı Ivan Ostromislensky ve Fritz Klatte Alman kimya şirketi Griesheim-Elektron ile PVC'yi ticari ürünlerde denemiştir, fakat katı halde işlem görme zorlukları ve polimerin gevrekliği çabaları durdurmuştur.

1926'da, B.F. Goodrich şirketinden Waldo Semon PVC'yi farklı katkı maddeleri ile karıştırıp, plastikleştirme metodu geliştirmiştir. Bu sonuç, daha esnek ve daha kolay işlenebilir malzemeyi vermiş ve ticari alandaki yaygın kullanım bundan yakın bir zaman sonra başarılmıştır (www.ambalaj.org.tr, [Ziyaret Tarihi: 08.10.2013]). En yaygın kullanım alanı, kağıt, karton ve çeşitli plastik filmlerin ya polivinilidenklorür (PVdC) dispersiyonları veya PVdC lak ile kaplanmasıdır. Böylece geçirgenlikleri çok düşük esnek torbalar, poşetler ve çeşitli sarma ve ambalajlama malzemeleri elde edilebilmektedir (Üçüncü, 2007). Çeşitli plastik malzemelerle laminasyonu sonucunda çikolata ve şekerleme sektöründe kullanılan ambalajlar elde edilebilmektedir. Ayrıca tereyağı, margarin, süttozu, dilimlenmiş kaşarların ambalajları vb. ambalaj olarak da kullanılabilmektedir.

Polipropilen (PP) Ambalaj: Kimyasal maddelere, ısıya ve aşırı yorulmaya dayanıklı bir

maddedir. Orta sertliğe ve parlaklığa sahip plastiklerdir. Polipropilen malzeme; şekerlemeler, kurutulmuş meyveler, kuru yemişler, unlu mamüller, snack gıdalar, kahve, kakaolu ürünler vb. gıdaların ambalajlamasında başarıyla kullanılmaktadır. Polipropilen’den ayrıca, oluklu mukavva benzeri içi boşluklu levhalardan yapılmış, değişik boyutlu kutu ve kasalar da üretilmektedir. Levhaların çekimi ekstruzyon profil yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Malzemenin içi boşluklu olduğu için, kısmen ısı yalıtımı sağlanabilmekte ve sebze, balık gibi gıdaların ambalajlanmasında kullanılmaktadır. Polipropilen kopolimerlerinden şişe imalatı da önemli aşamalar

göstermiştir. Bu tür şişelere sıcak dolum yapılabilmektedir. Ayrıca bu şişeler bir çok çeşit sıvı gıda maddesi doldurulabilmektedir. Polipropilen levhalardan injeksiyon termoform veya şişirme yöntemleriyle yapılan kaplara; reçel, marmelat vb. gıdalar konulabilmektedir. Oksijen ve karbondioksit geçirimsizliği diğer ambalajlara göre yüksektir (Üçüncü, 2007).

Polistiren (PS) Ambalaj: Rijit ve köpük olabilirler, çok yönlü ve amaçlı kullanılan bir

plastiktir. Oldukça sert, kırılgan ve parlak bir plastiktir. En önemli özelliği baskıda kullanılacak boyayı üzerinde muhafaza edebilmesidir. Gıda sektöründe en yaygın kullanılan malzemedir. Polistirenler genelde kristal, antişok ve köpük olmak üzere sınıflandırılırlar. Maliyetinin ve yoğunluğunu düşük olması ve kolay şekillendirilebilmesi olumlu yönüdür. Olumsuz yönü ise organik çözücülere karşı dayanıksızdır. Sıcaklıkta kolayca deforme olur. Kristal polistirenler; yoğurt, ayran, dondurma, kahve kreması, quark, reçel, et gibi ürünlerin konulduğu kaplar; kahve ve çay otomatları için tek kullanımlık sıcak içecek bardakları; meyve, yumurta, şekerlemeler, kek ve benzeri gıdaların ambalajlamasında kullanılmaktadır. Antişok polistirenler ise; High impact PS (HIPS) olarak bilinmektedir. Çeşitli gıda ambalajları, bardaklar, tabaklar vb. ambalajlar bu malzeme ile yapılır. Köpük polistirenler ise; ısı iletimi düşük olduğunda, dış darbelere karşı absorblama etkisi bulunduğundan dolayı, yaş meyve ve sebze, balık kasaları, et, tavuk vb. tabakları, yumurta ve hazır gıdalar, için kapaklı kap ya da içecekler için tek kullanımlık bardak üretiminde kullanılır (Üçüncü, 2007).

Polietilen(PE) Ambalaj: Çamaşır suyu, deterjan ve şampuan şişeleri, motor yağı

şişeleri, çöp torbaları gibi birçok kullanım alanı vardır. Geri dönüştürülmüş PE'den deterjan şişeleri, çöp kutuları ve benzeri ürünler yapılır. Polietilen ambalajlar yoğunluklarına göre ikiye ayrılmaktadır. Bunlar;

Yüksek Yoğunluklu Polietilen(HDPE): Oldukça sağlam ve ekonomik bir malzemedir.

Doğal olarak süt rengi görünümündedir. Bu nedenle berraklığın önemli olduğu ürünlerde kullanılmaz. En çok kullanılan plastiklerden biridir. Düşük maliyetli, kolay şekillenebilmesi ve kırılmaya dayanıklı olması nedeni ile geniş bir kullanım alanına sahiptir. Plastik tüpler, atık torbaları, kâseler, kablo yalıtımları, kovalar, ince taşıyıcı torbalar ile süt, su, meyve suları, sıvı deterjanlar, motor yağları, çamaşır suları, şampuanlar, parfüm ve losyon kapları HDPE den yapılmaktadır.

Alçak Yoğunluklu Polietilen (LDPE) : Polietilen F2-12, sahip olduğu üstün optik ve

mekanik özelliklerinin kombinasyonu sayesinde genel amaçlı film uygulamaları için mükemmeldir. Yüksek parlaklığı ve düşük pusluluğu nedeniyle teşhir amaçlı (tekstil ve yumuşak eşyalar dahil) ambalaj üretiminde tercih edilmektedir. Filmlerinin darbeye ve yırtılmaya karşı dayanımlarının iyi olması, ürün paketlemelerinde ve diğer orta ve ağır hizmet torbaları uygulamalarında da kullanılmasını sağlamaktadır. Sahip olduğu iyi akışkanlık ve çekilebilirliği sayesinde, bu üründen 25 mikron kalınlığında film kolaylıkla çekilebilmektedir (PETKİM, 2004).

Polikarbon(PC) Ambalaj: İşlenmesi, kalıplanması, ısıl olarak şekillendirilmesi kolaydır,

bu tip plastikler modern imalat sektöründe çok geniş kullanım alanı olan plastiklerdir. Polikarbonat çok dayanıklı bir malzemedir, kurşungeçirmez cam yapımında kullanılır. Ayrıca bu polimer oldukça şeffaf ve ışığı geçiren bir yapıdadır. Birçok cam türünden daha iyi ışık geçirgenlik karakteristiğine sahiptir. Su damacanaları ve biberonlar da yine polikarbonat malzemesinden üretilirler. Darbelere karşı dayanıklı olması bu malzemenin en iyi özelliğidir (www.ambalaj.org.tr, [Ziyaret Tarihi: 08.10.2013]).

2.2.2.3. Metal Ambalajlar

Teneke Ambalaj: Metal yeryüzünde oluşan çeşitli minerallerin saflaştırılmasıyla

üretilmektedir. Metaller elementler ve element alaşımlarından oluşur ve bu elementin adı ile anılırlar. Ambalaj endüstrisinde en yoğun olarak kullanılan metaller teneke ve alüminyumdur. Türkiye’de metal ambalajlar, kozmetik ürünlerin, boyaların, endüstriyel ürünlerin ve veteriner ürünlerinin ambalajlanmasında kullanılmaktadırlar. Son yıllarda hediyelik eşyaların pazarlanmasında da aktif rol oynamaya başladığından kullanımında bir artış görülmektedir. Ayrıca gelişim gösteren bir başka teneke kutu çeşidi ise fantezi teneke kutulardır. Bugün birçok mutfak aksesuarı, çay, şekerleme, kurabiye kutularında fantezi teneke kutular kullanılmaktadır. Kare, küp olarak dizayn edilmiş bu kutular mutfak dolaplarında yuvarlak ürünlere göre %20 daha az yer kaplamakta dolayısıyla her açıdan daha çok tercih edilmektedir (Demircioğlu, 2003).

Genel olarak gıda, kozmetik ürünleri, boya ambalajı olarak üretilmektedir. Gıda ambalajı olarak kullanılan metal kutular, ana malzemesi veya kaplaması farklı levhalardan yapılırlar. Bunlar:

 Lak kaplı teneke

 Kalaysız (krom kaplanmış) teneke

 Plastik kaplı çelik tenekeler

 Diğer teneke levhalar (Üçüncü, 2007).

Alüminyum Ambalaj: Alüminyum yeryüzünde oksijen ve silisten sonra en bol bulunan

maddelerden biridir. Metal olarak silisyumdan sonra yeryüzünde en bol bulunan metaldir. Alüminyum 1820 yılında keşfedilen ve yeryüzünde %8 oranında bulunan bir metaldir. Alüminyum sert, hafif ağırlıklı ve korozyona dayanıklı, düşük yoğunluklu bir metaldir. Alüminyum çelikten 1/3 oranında daha hafiftir. Alüminyum yüzeyinde oluşan alüminyum oksit; neme, sıcaklığa ve diğer kimyasallara karşı alüminyum malzemelerin daha dayanıklı olmasını sağlar. Alüminyum magnetik ve yanıcı olmayan elektronik sanayinde ve gıda sektörünün bir dalı olan içecek sanayisinde geniş olarak kullanılan bir metaldir (Öztürk, 2005).

2.2.2.4. Cam Ambalaj

Cam ambalaj bilinen en eski ambalaj çeşitlerinden biridir, hammaddesini silisli kum oluşturur. Cam, silisli kumun çeşitli katkı maddeleri eklenerek belirli sıcaklıklarda eritilmesinden meydana gelir. Cam ambalaj geri dönüşümün önem kazandığı günümüzde özellikle gıda sektöründe önemi artan bir daldır. Tüketiciye ürünü görerek alma olanağı yaratan cama ambalajlar aynı zamanda gıdanın tadında, kokusunda veya lezzetinde herhangi bir değişikliğe neden olmamasından dolayı da tercih edilmektedirler (Demircioğlu, 2003).

Cam, bir ambalaj malzemesi olarak sahip olduğu olumlu özellikler nedeni ile gıda ve içecek sektöründe çok yaygın ölçüde kullanılmaktadır. Cam ambalajın olumlu özellikleri, sert, sağlam ve kimyasal açıdan inert bir malzemedir. İçine konulan gıda ve içecek ile hiçbir etkileşim olmaz; zamanla aşınmaz ve bozulmaz. Renkli olduklarında ürünü belli düzeyde ışık etkisinden koruyabilmektedir. Gaz, su buharı, koku ve sıvı geçirgenliği yoktur. Isı dayanımı yüksektir, sterilize edilebilir. Ayrıca İçine konulan ürün görülebilir, böylece tüketici satın aldığı mal hakkında bilgi sahibi olur, ayrıca üretici iyi bir sınıflandırma, doldurma gibi önlemlerle malın daha kolay satabilme olanağına kavuşur. Çevre dostu bir ambalaj olarak adlandırılabilir.

Cam ambalajın olumsuz özellikleri ise; Ağırdır, taşıma sorunlarına yol açabilir. Kırılgandır, darbe, ısıl şok ve aşırı iç basınç gibi etkilerle kırılabilir. İçini gösterdiğinden; üreticinin ayıklama, sınıflandırma ve doldurma gibi işlemlerde çok düzenli davranması gerekir. Bunlar maliyeti artırıcı etkenlerdir. Camın ışık geçirmesi, içerdiği gıdanın renginin bozulmasına neden olabilir.

2.2.2.5. Diğer Ambalajlar

Ahşap Ambalajlar: En eski ambalaj malzemelerinden olan ahşap ambalaj, sertlik ve

dayanıklılık özelliği nedeniyle ağır ve boyutları büyük olan kırılgan yüklerin, havalandırma özelliğinden dolayı ise taze meyve ve sebzenin ambalajlanmasında yaygın kullanılırken, günümüzde bunlar haricinde de çok daha büyük boyutlarda makine ve motorlu araçların ambalajlanmasında veya çok daha çeşitli ürünlerin ambalajlanmasında kullanılmaktadır.

Kompozit Ambalajlar: Kompozit ambalajlar en az iki farklı malzemenin tam

yüzeylerinin birleştirilmesi ile elde edilir. Farklı malzemelerin birlikte kullanımındaki amaç dayanıklılığı arttırmak, esnekliği arttırmak ve malzemelerin kendilerine özgü özelliklerini birleştirmektir.

 Plastik - alüminyum kompozit ambalaj

 Karton - polietilen kompozit ambalaj

 Kağıt – polietilen kompozit ambalaj

 Plastik – kağıt – alüminyum kompozit ambalaj

 Kağıt – alüminyum kompozit ambalaj

Biyoplastikler ve Oxo Bozunur Plastikler: Son yıllarda biyoplastikler olarak ismini

duyduğumuz malzemeler ise yenilenebilir hammaddelerden yapılan yenilikçi plastiklerdir. Birçok uygulamada, daha önce kullanılan fosil plastiklerinin (çoğunlukla petrolden elde edilen) ve diğer plastik malzemelerin yerini alabilmektedirler.

Nem, oksijen ve sıcaklık açısından uygun koşullar altında bakteriler veya mantar, alg gibi ajanların etkinliği ile daha küçük molekül ağırlıklı özdeklere parçalanarak karbondioksit, metan, su ve inorganik bileşenlere ya da biyokütleye dönüşebilen malzemelere biyolojik olarak parçalanabilen malzeme denir. Doğaya gelişi güzel atılan bu ambalaj malzemeleri ilk aşamada; fiziksel, ısıl veya mekaniksel olarak

bozunmasıdır. Bu malzemeler ilk aşamada daha küçük parçalara kırılarak veya diğer canlıların, kemirgenlerin yardımı ile daha küçük parçalara ayrılırlar. İkinci aşamada ise; mikroorganizmaların enzimleri ile parçalanmış, kırılmış, daha küçük hale gelmiş malzemelerin karbondioksit, su ve biyokütleye dönüştürülür. Dünyada biyobozunur ambalaj materyalleri üretimindeki gelişmelere koşut olarak ülkemizde de süper film ambalaj sanayi ve polinas plastik sanayi gibi kuruluşlar tarafından BOPP ve CPP bazlı oxo-biyobozunur olarak tamamlanan ambalaj filmleri geliştirilmiştir. Temelleri çok eskiye dayanan bu teknik kısaca aşağıda belirtilen şekilde uygulanmaktadır;

 Film üretimi esnasında içerisine bozunumu sağlayacak kimyasal konur. Bu kimyasal metal iyonu içeren poliolefin taşıcılı bir katkıdır.

 Film güneş ışığı veya UV ışığı görünce kimyasal katkı içerisindeki foto initiatör bozulum reaksiyonunu başlatır.

 Polimer zinciri havadaki oksijenle hızlı bir şekilde okside olmaya başlayarak daha düşük molekül ağırlıklı, aktif olmayan okside olmuş polimer parçacıklarına dönüşmeye başlar. Bu süreç oksijenle bozunum süreci olarak adlandırılır. Toprak altında veya açık havada da gerçekleşebilir.

 Bu küçük polimer parçaları, bakteriler için bir besin değerindedir. Bakteriler yaşadıkları her ortamda bu polimer parçalarını yiyerek CO2, H2O ve biyokütle

açığa çıkarırlar.

Böylece yaklaşık 50-100 yıl sürecek bir geri dönüşüm süreci 2-3 yıl içerisinde gerçekleşecektir. Birçok ülkede tarım amaçlı ve alışveriş poşeti amacı ile kullanılan naylon torbalarda oxobiyobozunur, biyobozunur, ayrıştırılabilir tanımlanması yer almaktadır. Bu naylon torbaların biyolojik olarak parçalanabilmesi için kullanılan hammaddeler içerisine parçalanmayı kolaylaştıracak ve hızlandıracak ek maddeler ilave edilmektedir. Fakat yapılan bazı araştırmalarda bu naylon torbalarda biyobozunurluğu sağlayacak ve hızlandıracak maddelerin olmadığı gözlemlenmiştir (Üçüncü, 2007).