plastik-ambalaj.com

Hava Kabarcıklı Polimerik Ambalaj Filmlerinin Çeşitleri ve Kullanım Alanları

Özet

Yaygın olarak taşımacılık sektöründe paketleme amacıyla kullanıldığı bilinen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmleri; sağlık, izolasyon, sanat gibi birçok farklı kullanım alanında da karşımıza çıkmaktadır. Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin üretiminde farklı polimerler kullanılabilmesi, hava kabarcığının morfolojik ve estetik özellikleri ve kullanılan laminasyon malzemesi (köpük, metalize film, alüminyum folyo, kraft kâğıt) gibi parametreler dikkate alınarak, ambalajın kullanılacağı amaca göre çeşitli özelliklerde ürünlerin piyasa sunulması mümkündür. Bu makalede hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin kullanım alanları ve çeşitlerine göre sınıflandırması ele alınmıştır.

1.Giriş

Genellikle taşımacılık sektöründe kullanımı ile aşina olduğumuz, yaygın adı ile ‘pat pat’ yani hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin tarihçesi 1950’li yılların sonlarına dayanmaktadır. Duvar kâğıdı geliştirmek amacıyla çalışmalara başlayan iki bilim insanı, tesadüfen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerini üretmişlerdir [1].

Şekil 1’de verildiği gibi özel silindirik bir kalıp yardımıyla periyodik aralıklarla oluşturulan çıkıntılı hava dolu kabarcıklar ile en az iki tabakalı bir yapıdan oluşan bu esnek ambalaj malzemeleri, hassas eşyaları koruma amacıyla yaygın olarak tercih edilmektedir. Kolay ulaşılabilir, ucuz, hafif, esnek olmalarının yanı sıra ayarlanabilir morfolojisi ve değiştirilebilir katman sayısı ve farklı malzeme kombinasyonları sayesinde farklı sektörler ve kullanım alanlarında karşımıza çıkmaktadırlar [2]. 

Şekil 1. İki katmanlı hava kabarcıklı polimerik ambalaj film

2.Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin sınıflandırılması 

Bu kısım, literatürde bu konuda detaylı bir kaynak bulunmadığı için, hava kabarcıklı film üreten firmaların web sitelerinden alınan bilgilere dayanılarak derlenmiştir. Çeşitli sektörlerde kullanılan hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler kullanım alanları esas alınarak mekanik dayanımına (yüksek/düşük/genel), Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (U.S. Food and Drug Administration, FDA) standartlarına uygunluğuna, lamine edilen malzeme çeşidine (metalize, alüminyum, kâğıt, köpük ) ve fonksiyonel özelliğine (kendinden yapışkanlı, sıcaklık kontrollü, anti-statik, anti-korozyon, bariyer, biyobozunur) göre sınıflandırılabilmektedir.

2.1.Mekanik dayanımına göre hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin sınıflandırılması

Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, mekanik dayanımlarına göre yüksek dayanımlı, düşük dayanımlı ve genel kullanıma uygun olarak sınıflandırılmaktadırlar. Polimer özellikleri, filmin üretim koşulları, film kalınlığı, tabaka sayısı, lamine edilen malzeme türü, hava kabarcığının boyutu/geometrisi/hacmi gibi özelliklerine bağlı olarak hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler farklı mekanik dayanımlarda üretilebilmektedir.

2.1.1.Yüksek dayanımlı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Yüksek dayanımlı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler (Şekil 2), genellikle ağır ve hasar görme ihtimali yüksek olan eşyaların korunması amacıyla kullanılmaktadır. Diğer hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlere göre daha yüksek dayanımlı malzemeden, daha kalın filmlerle ve genellikle daha yüksek gramajda üretilmekte olan bu tür ambalaj filmleri, hava kabarcıklarının kolayca patlamamasıyla diğer çeşitlerden ayrılmaktadır [3]. 

Şekil 2. Yüksek kaliteli hava kabarcıklı polimerik ambalaj film [4] 

2.1.2.Düşük dayanımlı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Düşük dayanımlı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, ince ve gramajı düşük olan filmlerden üretilmekte ve genellikle yüzey hasarları, çizilmeleri önlemek için kâğıt yerine kullanılmaktadır [3]. Kâğıtla kıyaslandığında nem çekmemesi ve darbe dayanımının iyi olması önemli avantajlarındandır.

2.1.3.Genel kullanıma uygun hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Genel kullanıma uygun hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler,  taşıma ve koruma amacı ile en sık kullanılan koruyucu ambalaj filmleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Orta dayanımlı plastiklerden üretilen, kolay ulaşılabilir bu esnek ambalaj filmleri, sık görülen nakliye kazalarının oluşturduğu zararları azaltma amacı ile kullanılmaktadır [3]. Düşük dayanımlı filmlerin yeterli olmadığı, yüksek dayanımlı filmlerin gerekli olmadığı durumlarda tercih edilmektedir.

2.2.FDA standartlarına uygunluğuna göre hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin sınıflandırılması

Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin bir diğer kullanım amacı ise sebze, meyve ürünleri ve diğer gıdaların lojistiği sırasında, ürünlerin darbelerden ve titreşimlerden korunmasının sağlanması ve ezilmemin önüne geçilmesidir [3, 7]. Gıdalarla temas eden hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerinin FDA standartlarına uygun bir şekilde üretilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda kullanılan polimerin gıda ile temasa uygun olması ve üretim koşullarının standartlara uygun bir şekilde steril olması gerekmektedir. Gıda ürünlerinin yanı sıra sağlık sektörü (medikal ürünler/cihazlar/ilaç, veterinerlik hizmetleri/cihazlar/ilaçlar) ve kozmetik sektöründe ihtiyaç halinde bu sektörlerdeki ürünlerde de FDA standartlarına uygun hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmleri kullanılabilmektedir.

2.3.Laminasyon çeşidine göre hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin sınıflandırılması

Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmleri, lamine edildiği malzeme türüne göre de sınıflandırılmaktadır. Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin işlevselliğinin arttırılması amacı ile metalize film, folyo, kâğıt ve köpük gibi farklı malzemelerle lamine edilen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.   

2.3.1.Metalize film ile lamine edilmiş hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Alüminyumun metal kaynağı olarak yaygın bir şekilde kullanıldığı ve temelde alüminyumun vakum ortamında film üzerine biriktirilmesi yöntemine bağlı olarak üretilen metalize filmler, hava kabarcıklı polimerik ambalajlarda laminasyon malzemesi olarak kullanılabilmektedir ve tek veya iki tarafı da lamine edilebilmekte ve farklı renklerde üretilebilmektedir. Bu filmler estetik amaçla şekerleme kutularında kullanılabildiği gibi bariyer özelliklerin geliştirilmesi için de kullanılabilmektedir [9]. Metalize filmin sağladığı yansıtma termal özellikleri sayesinde metalize hava kabarcıklı polimerik ambalajlar, sıcaklık ve nem değişimi sebebi ile zarar görebilen ürünlerin korunmasında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu ürünler gıda maddeleri olabileceği gibi korunması için özel koşullar gerektiren belge ve tablolarda olabilmektedir. Ayrıca izolasyon battaniyelerinde ve binalarda ısıl izolasyon malzemesi olarak kullanılabilmektedir [10-12].

2.3.2.Alüminyum folyo ile lamine edilmiş hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Hava kabarcıklı polimerik ambalaja mukavemet kazandırmak ve ısı yalıtımı sağlamak için bir veya iki yüzeyine alüminyum folyo ile lamine edilerek üretilmektedir. Alüminyum folyo ile lamine edilmiş hava kabarcıklı polimerik ambalajlar; iletim, konveksiyon ve radyasyondan kaynaklanan ısı transferine karşı koymasının yanında ısıl radyasyonun %97’sine kadarını yansıtmaktadır. İki taraflı alüminyum folyo neme ve buhara karşı etkili bir bariyer oluşturmaktadır. Yalıtım duvarları ve tavanlar, ısıtma ve klima kanallarının izolasyonu, gıda ürünü yalıtımı en yaygın kullanıldığı alanlardır [14-16]. Alüminyum folyolar genellikle polimerik bir tabaka ile kaplanmış halde lamine edilmektedir.

2.3.3.Kâğıt ile lamine edilmiş hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Kâğıt kaplamalı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, özellikle ağır ev eşyalarının ve ahşap mobilyaların paketlenmesi amacı ile tasarlanmıştır. Kâğıt kaplamalı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, yastıklama özelliği ile gelen darbenin emilimini arttırırken aynı zamanda çizilmelere ve yüzey hasarlarına karşı da ürünü korumaktadır [10][17]. Kâğıt laminasyon tek veya iki tarafa da uygulanabilmekte ayrıca kâğıt sadece kâğıt veya polimerik filmle kaplanmış kâğıt şeklinde de olabilmektedir. Film ile kaplanmış kâğıtların su bariyer özellikleri daha iyidir.  

2.3.4.Köpük kaplamalı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Köpük kaplamalı hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, taşıma sırasında daha fazla hassasiyet gerektiren ürünler için ekstra yastıklama sağlama amacı ile tasarlanmış ve üretilmiştir. Ürünleri kırılmaya karşı koruyan bu tür esnek ambalaj filmleri, genellikle ahşap ürünlerin korunmasında tercih edilmektedir [10].

2.4.Fonksiyonel özelliklerine göre hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin sınıflandırılması

Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, fonksiyonel özelliklerine (yapışabilen, sıcaklık kontrollü, anti-statik, anti-korozyon, bariyer ve biyobozunur vb.) göre farklı kullanım alanlarında karşımıza çıkabilmektedir. 

2.4.1.Yapışabilen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Yapışabilen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, darbe, şok ve titreşime karşı uzun süreli koruma sağlayan, hafif ve yeniden kullanılabilir ambalaj filmlerdir. Üzerinde bulunan yapıştırıcı sayesinde paketleme sırasında bant gerektirmeden kolayca kullanılabilmektedir. Bu özellikleri sayesinde mobilya, ev aletleri, cam levha ve benzeri gibi hasara duyarlı eşyalarda üstün koruma ve paketleme kolaylığı sağlaması ile tercih edilmektedir [20-22]. Ürünün bir tabakası gibi davranan bu film sıyrılmadığı için, uzun süreli kullanımlara uygundur. 

2.4.2.Sıcaklık kontrollü hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Genellikle gıda, ilaç ve ısıya duyarlı bozunabilir maddelerin taşınması için kullanılan ve “Laminasyon çeşidine göre hava kabarcıklı polimerik ambalajlar” başlığı altında da bahsedilen metalize film ile lamine edilen hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin fonksiyonel özelliklerinden birisi sıcaklık kontrolü amacı ile kullanılabilmesidir. Bu tür esnek ambalaj filmleri, ürünü darbeye karşı korurken aynı zamanda ani sıcaklık değişiminden de korumaktadır ve bu tip koruma gereken ürünlerin (genellikle gıda ürünleri) paketlenmesinde kullanılmaktadır [3].

2.4.3.Anti-statik hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Anti-statik hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler; elektronik ürünler, parçalar ve ağır makinelerin paketlenmesi ve taşınması sırasında sürtünmeden kaynaklı yangın çıkmasını önlemek amacı ile kullanılmaktadır. Ürünlerin statik elektrik yüklenmesini önlemek amacı ile film üretiminde anti-statik katkı malzemesi eklenerek, hava kabarcıklı polimerik ambalaj malzemesi statik yüklenmeye dirençli hale getirilmektedir [10] [24].

2.4.4.Anti-korozyon hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Korozyon önleyici hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, içerisinde bulunan korozyon önleyiciler (Volatile Corrosion Inhibitor, VCI) sayesinde demir malzemelerin iç ve dış yüzeylerini korozyon ve oksidasyona karşı korumaktadır. Ürünlerin paslanmasını, ezilmesini, çizilmesini engelleme amacı ile kullanılan bu hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, deniz aşırı gönderilerde hassas parçalar ve otomotiv ürünleri için ideal bir paketleme sağlamaktadır. Filmlerin içindeki anti korozif malzemenin salınımı ile koruma sağlanmaktadır. Genelde bu filmler, maksimum koruma için iki veya üç kat katmanlı VCI filmler şeklinde üretilmektedir [26-28].

2.4.5.Bariyer özellikli hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Bariyer özellikli hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, iki bariyer metalize tabaka ve hava kabarcığı içeren katmanından oluşmaktadır. Isı yalıtımının yanı sıra buhar bariyeri görevi de görerek küf oluşumuna neden olacak yoğuşmayı önlemektedir. Bu tür hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerde kabarcık katman sayısını arttırmak yoğuşmaya karşı ekstra termal bariyer özelliği sağlayabilmektedir [29,30]. 

2.4.6.Biyobozunur hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler

Biyobozunur hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler, doğada çözünebilme özelliğine sahip olan polimerlerden üretilmektedir. Doğa dostu olan biyobozunur hava kabarcıklı polimerik esnek ambalaj filmleri, genellikle polilaktik asit kullanılarak üretilmektedir. Son kullanım alanı olarak diğer hava kabarcıklı polimerik ambalajlar gibi gıda sektörü, mobilya sektöründe karşımıza çıkmasıyla benzer olmasının yanı sıra bu tür filmlere de katkı malzemesi eklenerek özellikleri istenilen yönde geliştirilebilmektedir [31-34].

3.Kullanım Alanları 

Günlük hayatımızda, hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmleri başta taşımacılık sektörü olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Kullanım amacına göre hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler Tablo 1’deki gibi sınıflandırılabilmektedir. Özetle; mekanik dayanım, gıdaya temas etme, laminasyon malzemesi ve fonksiyonel özelliklerine göre farklı sektörlerde kullanılabilen hava kabarcıklı polimerik ambalajlar, özelliklerinin geliştirilmeye ve değiştirilmeye çok uygun olması ile birçok farklı alanda da kullanılabilmektedir.

Tablo 1. Hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin çeşitleri ve kullanım alanları

4.Sonuç 

Ambalaj sektöründe yaygın olarak karşımıza çıkan hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmler,  kullanılan hammadde ve katkı malzemeleri, uygulanan laminasyon malzemeleri ile çeşitlendirilerek geniş kullanım alanı sağlamaktadır. Bu derlemede, hava kabarcıklı polimerik ambalaj filmlerin çeşitleri ve kullanım alanları ele alınmıştır. Üründen beklenilen özelliklere göre birçok farklı hava kabarcıklı polimerik ambalaj üretilebilmekte ve çeşitli alanlarda kullanıma sunulabilmektedir. 

Kaynaklar

[1] Bubble Wrap. https://www.boxfactory.com.au/news/bubble-wrap-a-history-of-the-accidental-invention-that-changed-the-shipping-industry/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[2] Bubble Film and Bags. https://www.packagingknowledge.com/bubble_film_bags.asp. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[3] Types of Bubble Wrap. https://www.tsishipping.com/blog/packing/different-sizes-bubble-wrap-and-when-use-them. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[4] Bubble Wrap. https://www.evimdergisi.com.tr/kargonuzu-saran-balonlu-naylonlari-cope-atmayin-9-farkli-sekilde-kullanabilirsiniz/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[5] Bubble Wrap. https://www.tsishipping.com/blog/packing/different-sizes-bubble-wrap-and-when-use-them. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[6] Advantages of Using Bubble Wrap for Packing. https://www.airseacontainers.com/blog/6-advantages-of-using-bubble-wrap-for-packing. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[7] FDA nedir? http://www.armabelgelendirme.com/hizmetlerimiz/icerik/4/fda-belgesi-9489. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[8] Bubble Wrap. https://harrisonspackaging.co.uk/industrial-packaging/plastic-packaging/bubble-wrap-uk/bubblewrap-fruit-product-images/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[9] Ayşe Turgut, M. Şevval Çetin, H. Aylin Karahan Toprakçı. Metalize Filmlerin Üretimi ve Kullanım Alanları. Plastik & Ambalaj dergisi, 2020.

[10] Types of Bubble Wrap. https://www.omnigroup.com.au/types-and-applications-of-bubble-wrap/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[11] De Bruyn, K., et al., Study of Pretreatment Methods for Vacuum Metallization of Plastics. Surface And Coatings Technology, 2003. 163: p. 710-715

[12] Aerospace. https://www.dunmore.com/industries/aerospace.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[13] Silver Aliminum Insulation Material Bubble Wrap. https://www.indiamart.com/proddetail/aluminum-insulation-material-bubble-wrap-10mm-23330754097.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[14] http://www.latifambalaj.com/urunler.php?Id=10. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[15] https://koolwrap.com.au/product/aluminised-silver-foil-laminated-bubble-wrap-lightweight-insulation/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[16] https://www.atyapi.com/bubble-wrap/aluminium-foil-bubble-wrap/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[17] Varieties of  Bubble Wrap. https://www.hunterindustrialsupplies.com.au/blog/varieties_of_bubble_wrap/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[18] http://www.airwrap.co.za/products/specialized/single-sided-kraft-bubble-wrap. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[19] https://www.indiamart.com/proddetail/foam-laminated-air-bubble-sheet-19706892397.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

 [20] Self-adhesive Bubble Wrap. https://www.agritelonline.co.uk/self-adhesive-bubblewrap.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[21] Adhesive Bubble Wrap. https://www.ukpackaging.com/adhesive-bubble-wrap. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[22] Bubble Rolls. https://gbepackaging.com/Category/bubble-rolls-adhesive-40606. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[23] Temperature Control Packaging Boxes. https://www.omnigroup.com.au/temperature-control-packaging/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[24] Protective Bubble Wrap Products. https://polybagsdirect.com/bubble-wrap.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[25] https://sealedair.in/en-gb/product-care/product-care-products/anti-static-aircap-bubble-wrap. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[26] Anti Rust Bubble Wrap. https://www.tradeindia.com/products/anti-rust-bubble-wrap-1913678.html. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[27] Air Bubble Anti Rust. https://www.flexipack.com/product/air-bubble-anti-rust. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[28] What is VCI? https://www.flexipack.com/product/vci-plastics. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[29] Single Bubble Foil Insulation Rolls. https://www.easenfoil.com/product/aluminium_foil_bubble_1. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[30] Metalize Bubble Wrap. https://www.getpacked.com.au/p/metalized-envirotherm-bubble-wrap-specialized-prot/5-BW-SPECIALISED. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[31] Next-Generation Recyclable & Biodegradable Bubble Wrap Solutions. https://www.polymatiberica.com/wp-content/uploads/2020/02/Brochures_Bubble-wrap-films.pdf. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[32] Conclusion on Biodegradable Bubble Wrap Market. https://web.babbler.fr/document/show/conclusion-on-biodegradable-bubble-wrap-market-bright-future-ahead-for-manufacturers-and-distributors#/.  [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022]. 

[33] Bubble Wrap – Biodegradable. https://www.biogone.com.au/product/bubble-wrap-biodegradable/. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

[34] Oxo-Degradable Bubble Wrap Rolls. https://www.ukpackaging.com/oxodegradable-bubble-wrap-rolls. [Son ziyaret tarihi: 23 Şubat 2022].

Mukaddes Şevval Çetin1, 2, Aysu Çavuşoğlu1, Sibel Üney1,

Ozan Toprakçı1, 2, Hatice Aylin Karahan Toprakçı1, 2*,

1 Yalova Üniversitesi Polimer Malzeme Mühendisliği Bölümü

2 Yalova Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü