Araştırmacılar, spirulina bazlı plastikler geliştiriyor
Washington Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yönetilen bir ekip, spirulina olarak da bilinen toz haline getirilmiş mavi-yeşil siyanobakteri hücrelerinden yapılan yeni biyoplastikler geliştirdi.
Plastikleri hayatımızın neredeyse her alanında kullanıyoruz. Sorun, plastik bir şeyi kullanmayı bitirdiğimizde ortaya çıkıyor - çevrede yıllarca kalabiliyor. Zamanla plastik, önemli çevre-sağlık sorunları oluşturabilecek mikroplastik adı verilen daha küçük parçalara ayrılıyor. En iyi çözüm, bunun yerine biyolojik olarak bozunan biyo-bazlı plastiklerin kullanılmasıdır. Ancak bu biyoplastiklerin çoğu arka bahçe kompostlama koşullarında bozunacak şekilde tasarlanmamıştır ve ticari kompostlama tesislerinde işlenmeleri gerekir. Washington Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yönetilen bir ekip, bir kompost kutusundaki muz kabuğuyla aynı zaman ölçeğinde bozunan yeni biyoplastikler geliştirdi. Bu biyoplastikler spirulina olarak bilinen tamamen toz haline getirilmiş mavi-yeşil siyanobakteri hücrelerinden üretildi. Ekip, spirulina tonu çeşitli şekillerde oluşturmak için geleneksel plastiklerin yapımında kullanılan işleme tekniğinin aynısı olan ısı ve basınç kullandı. UW ekibinin biyoplastikleri, tek kullanımlık, petrol türevi plastiklerle karşılaştırılabilir mekanik özelliklere sahip. Ekip bu bulguları 20 Haziran'da Advanced Functional Materials'da yayınladı.
Biyopolimer Esaslı Ambalaj Malzemelerinin Özellikleri ve Uygulamaları Üzerine Bir Değerlendirme
Giriş
Biyopolimerler, canlı organizmalar tarafından üretilen ve doğal yapıda olan biyomateryallerdir. Biyopolimerler, biyolojik olarak parçalanabilir yapıları ve uygun fizyolojik nitelikleri sayesinde geleneksel plastik ambalajların yerine iyi bir alternatif olarak görülmektedir (Aider, 2010). Bu inceleme, biyolojik olarak güvenli yeşil filmler, kaplamalar ve ambalaj uygulamaları geliştirmek için geleneksel petrol bazlı ambalaj malzemeleri yerine biyopolimer bazlı biyomalzemelerin kullanımını vurgulamaktadır. Ambalaj malzemelerinin biyolojik ve fizyolojik özelliklerine değinilmiştir. Farklı sınıflardaki biyobazlı polimerlerin ambalaj uygulamaları için yapı ve özellik ilişkileri kısaca özetlenmiştir.
Selüloz
Selüloz, odun hücre duvarının %40-60'ını oluşturur ve aynı zamanda keten, bambu, pamuk ve diğer bitki materyallerinin yapısında bulunur. En zengin polimerlerden biri bitkilerden gelen selülozdur. Dünyadaki en bol, çevre dostu, geri dönüştürülebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir maddedir (Pan vd., 2016). Selülozun yapısı moleküller arası hidrojen bağları içerdiğinden, parçalanması sıklıkla zordur. Fiber mukavemeti bu şekilde oluşturulur. Yapısal olarak çok fazla su emme yeteneğine sahip olmasına rağmen, su onu çözemez. Hidroksil yapılarının ve kristalli mikrofibrillerin varlığı nedeniyle liflerde güçlü hidrojen bağları üretilir. Yapısı gereği karton veya kağıt gibi ambalajlarda sıklıkla kullanılmaktadır (Yuvaraj vd., 2021). Moleküler zincirlerdeki birçok hidroksil grubu nedeniyle selüloz filmlerin değiştirilmesi de kolaydır (Gao vd., 2022). Esnek, yarı saydam ambalaj ürünlerinde yaygın olarak rejenere selülozdan üretilen selofan kullanılır. Kimyasal olarak işlenmiş lifler içeren selülozdan yapılmış bir malzemeye selofan denir (Dunn, 2014). Yarı saydam olması ve iyi boyutsal kararlılığa sahip olması, temel nitelikleridir. Tatlılar, çikolata ve peynir gibi ürünlerde genellikle arzu edilirler (Guerra vd., 2005). Fotoelektrik cihazlar için plastiklerin yerine, olağanüstü mekanik, optik ve fonksiyonel özelliklere sahip biyolojik olarak parçalanabilir selüloz filmler umut vaat etmektedir (Hou vd., 2022).
PVC kompozitlerinin özelliklerinin geliştirilmesi için inorganik dolgu maddelerine uygulanan yüzey modifikasyon yöntemleri
Özet
PVC, birçok üstün özelliği dolayısıyla geniş uygulama alanı bulan en yaygın kullanılan sentetik polimerlerden biridir. Bununla birlikte, saf PVC’nin düşük ısıl kararlılığı nedeniyle işlenmesi sınırlıdır. Malzeme üretim süreci ve hizmet ömrü boyunca uğradığı ısıl işlemler nedeniyle bozulmaya uğrar. Plastikleştiricilerin dahil edilmesi, PVC'nin içsel kırılganlığını azaltıp esnek uygulamalarda kullanımına yardımcı olsa da, PVC'nin mekanik mukavemetini azaltır. Bu nedenle, PVC'nin hem mekanik özelliklerini hem de ısıl kararlılığını iyileştirmenin yolu dolgu maddelerinin eklenmesidir. Ancak, kompozit malzemenin organik bileşeni polimer ve inorganik dolgu arasındaki benzemezlik, polimer-dolgu arasındaki yapışmanın zayıf olmasına yol açar. Dolgu maddeleri organik maddeler ile modifiye edilerek yüzey enerjileri azaltıldığında polimer matris ile iyi bir yapışma sağlar. Organik katyonlar, polimer ve silikat arasındaki iç yüzey bağlarının güçlenmesini sağlar. İyi bir ara yüzey adezyonu matris ve dolgu maddeleri arasında verimli bir gerilim transferine izin verir ve bu da kompozitlerin daha fazla enerji emmesine ve mekanik özelliklerini iyileştirmesine yardımcı olur. Bu nedenle, dolgu maddesinin yüzey modifikasyonu kompozitin mekanik dayanımı için önemlidir. Dolgu maddesinin yüzey modifikasyonu için bağlama maddesi kullanımı gibi kimyasal işlemler, yerinde aşılama polimerizasyonu veya sürfaktan ilavesi gibi birçok yöntem mevcuttur. Bu çalışmada konu ile ilgili yapılmış çalışmalar ile beraber bu yöntemlere değinilmiştir.
Deprem sonrası yıkılan binaların enkazlarından çıkan PVC esaslı atıklarda bulunan ftalat ve kurşun türevlerinin yaratacağı çevresel ve sağlık açısından risklerin değerlendirilmesi
Dünyada en çok kullanılan plastik türlerinden olan poli(vinil klorür) (PVC), vinil klorür monomerinin basınç, sıcaklık ve katalizörlerin etkisi altında polimerizasyonundan elde edilen toz halinde bir polimerdir. İnşaat ve otomobil sektörü PVC’nin yaygın kullanım alanlarındandır. PVC’nin içeriğinde yer alan klor atomlarının alev geciktirici özelliği nedeniyle elektrik yalıtımının sağlandığı uygulamalarda ve elektrik kablolarında, dayanıklı olması ve çeşitli hava koşullarına uyumu sebebiyle yapı sektöründe, ucuz maliyet ve çeşitli formları nedeniyle de otomotiv sektöründe kullanılmaktadır. Ayrıca pencere profili, kredi kartları, kanalizasyon ve su boruları, oluklar, yer kaplamaları, paketleme, suni deri ve kaplama kumaşlarda, medikal ürünlerde de PVC kullanılmakta olup seralar, kan torbaları, serum hortumları, can yelekleri, önlük, bebek giysileri, oyuncaklar, spor malzemeleri PVC’den elde edilen malzemelerdendir. Suya, yangına ve aleve dayanıklı olup geri dönüştürülebilirdir.
PVC ürünleri yumuşak (plastikleştirilmiş (p-PVC)) ve sert (plastikleştirilmemiş (u-PVC)) olmak üzere ikiye ayrılır. Sert PVC dayanıklı ve işlemesi güç, neme ve kimyasallara direnci yüksek olup boru ve profil üretiminde kullanılır. Kablo kılıflarında, hortumlarda, damar yolu aletlerinde, yağmurluklarda, duş perdelerinde, film ve folyo gibi malzemelerin üretiminde kullanılmak için sert PVC içerisine katkı maddeleri eklenerek esnek, yumuşak PVC ürünler elde edilir. Termoplastik ürünlerin yapımında kullanılmak istenilen karışımların elde edilmesi için toz halindeki PVC, gerekli katkı maddeleri ile karıştırılmaktadır.
Ürün yaşam döngüsü yönetiminin gelişimi
1.Giriş
Kurumsal iş bilgi teknolojisi (BT) alanları dört ana yönetim yaklaşımını içerir [1].
Bu yaklaşımlar aşağıdaki gibi sıralanır.
●Ürün yaşam döngüsü yönetimi (PLM)
●Kurumsal kaynak planlaması (ERP)
●Müşteri ilişkileri yönetimi (CRM)
●Tedarik zinciri yönetimi (SCM)
ERP hedefi, en iyi kurumsal kaynak kullanımına ulaşmaktır. Bu sistem, şirketlerin üretim süreçlerini planlamalarını ve envanter, satın alma, süreç planlama, depolama ve teslimat, insan kaynakları, finans vb. dahil olmak üzere üretimin tüm yönlerini kontrol etmelerini sağlar. SCM sistemi tedarik zincirine odaklanır. Ana hedefleri depolama ve dağıtım ile ilgili tüm yönlerin tasarımı, planlanması, yürütülmesi, kontrol edilmesi ve izlenmesidir. Müşteri ilişkileri yönetimi (CRM), bir şirketin mevcut ve potansiyel müşterilerle etkileşimini yönetmeye yönelik bir yaklaşımdır [3].
PLM, ürünlerin tüm yaşam döngüsünü yönetmek için bir iş stratejisidir. Bu strateji, ürünlerin konsept, tasarım, tasarım doğrulama ve simülasyon, prototip oluşturma, üretim, kalite kontrol, kullanım, bakım ve imha aşamalarının yönetimini içerir. PLM, dijital bilgisayarlar, dijital bilgi ve dijital iletişim ile yönetilen ürünler olan dijital bir paradigmadır [4]. Şirketlerde bir PLM sistemi uygulamasının ana faydaları, daha hızlı pazara sunma süresi, gelişmiş üretkenlik ve işbirliği, daha iyi ürün kalitesi, yeni ürün tanıtım maliyetinin azalması, azaltılmış prototip oluşturma maliyetleri, iyileştirilmiş tasarım inceleme ve onay süreçleri, potansiyel satış fırsatlarını ve gelir katkılarını belirleme, tedarik zinciri işbirliğini en üst düzeye çıkarma ve ürün ömrünün sonunda çevresel etkileri azaltmaktır.
Solar ışınlarını absorplama özellikli çok cidarlı polikarbonat levhalar ve kullanım alanları
![Şekil 1. Elektromanyetik Spektrum [4]](/_dijitaldergi/_sitemedya/291-45.jpg "Şekil 1. Elektromanyetik Spektrum [4]")
1. Giriş
Hayatımızın vazgeçilmezlerinden olan ve hayatı kolaylaştıran polimerler artık her alanda karşımıza çıkmaktadır. Medikal alandan, savunma sanayine, mühendislik projelerine, yapı malzemelerinden ev aletlerine, tekstil ürünlerine ve daha pek çok alanda geniş kullanım alanına sahiptir. Doğal polimerlerin yanı sıra sentetik polimerlerde sayısız türdedir. 1838 yılında Regnault’un vinilden klorürü güneş ışığı kullanarak polimerleştirmesi ile başlayan serüven günümüzde yeni tür polimerin sentezlenerek devam etmesinde öncü olmuştur. Polimer tarihinde bu gelişmelerin en önemlisi 1920 yılında Staudinger isimli kimyacının “küçük moleküller kovalent bağlarla bağlanarak büyük molekülleri oluştururlar” tezidir [1].
Polimerler fiziksel özelliklerine göre plastikler, elastomerler ve elyaflar olarak sınıflandırılabilir. Plastiklerde işleme şekillerine göre kendi içinde termoplastikler ve termosetler olarak sınıflandırılmaktadır. Ticari olarak yüksek oranda pazar payını, ısı ile yeniden şekillendirilme özelliği ile geri kazanım avantajına sahip termoplastikler almıştır.
Günümüzde oldukça sık kullanım alanına sahip polimerlerin çevre kirliliği oluşturarak dengeleri bozacak düzeye çıkması muhtemeldir. Ancak ekolojik dengenin korunabilmesi doğal kaynakların korunması ile yakından ilişkilidir. Doğal kaynakların tüketim hızındaki artışın sebebinde karşımıza çıkan temel faktör insan figürüdür. İnsan faaliyetlerinin kontrol altında tutulması ve tüketim konusunda bilinçlendirilmesi doğal enerji kaynaklarına geçiş ile birlikte tehlikenin azaltılması yönünde yapılması gereken temel adımlardan biridir.
Anahtar kelimeler: Termoplastik polimer,Polikarbonat, Plastik levha, Cidarlı levha
Otomotiv endüstrisinde geri dönüştürülebilir ve biyobozunur mühendislik plastikleri
Özet
Polimer malzemelerin hafiflik, kolay işlenebilirlik, kimyasal ve korozyona karşı yüksek direnç gibi üstün özelliklerinden dolayı uzay ve havacılıktan, beyaz eşyaya, otomotivden savunma sanayine kadar birçok sektör ve uygulamada kullanımları her geçen gün artmaktadır. Plastiğin hafifliği, esnekliği ve birçok niteliği, otomobillerin toplam ağırlığını ve yakıt tüketimini azaltarak onları otomotiv endüstrisi için ideal hale getirdiği için plastikler bu endüstrinin neredeyse en başından beri kullanılmaktadır. Polimer malzemelerin geri dönüşümlü ve biyobozunur olarak üretilmesi ve kullanılması, atıkların çoğalması ve birikmesine bir çözüm olacaktır. Bu nedenle, son zamanlarda yapılan çalışmalar uzun süre doğada bozunmadan kalan plastik malzemeler ile rekabet edebilecek alternatif malzemelerin geliştirilmesi yönündedir. Bu anlamda geliştirilen alternatif malzemeler ise biyobozunur polimerlerdir. Bu makalede, otomotiv başta olmak üzere diğer sektörlerde de sıkça kullanılan biyobozunur bir polimer olan polilaktik asit (PLA)’ın çeşitli harmanları incelenmiş ve kullanım alanları araştırılmıştır.
Anahtar kelimeler: Polimer, biyobozunur, polilaktik asit
Yalın Ürün Geliştirme (LPD) Sürecinde PLM Sistemlerinin Yeri
Giriş
Endüstriyel devrimler ile firmalar tüm iş yapma süreçlerini baştan sona gözden geçirmeye başladılar. Özellikle Endüstri 4.0 ile beraber yükselen rekabetçi ortam, şirketlerin ürünlerini daha ucuza ve yüksek kalitede tasarlama/geliştirme/üretme zorunluluğunu getirdi. İş süreçlerinin yalınlaşması ile rekabetçi pazara hızlı, kaliteli ve ucuz ürün geliştirmek mümkün oldu. Ürün Geliştirme (PD) süreçlerinin yalınlaşması ile Yalın Ürün Geliştirme (LPD) kavramı ortaya çıktı.
Yalın Ürün Geliştirme süreci firmaların rekabetçi pazarlarda öne çıkmasını sağlamaktadır. Ürün geliştirme sürecinde yaşanan olası tüm zararları ve maliyetleri ortadan kaldırarak ürünlerin pazar fiyatlarını rekabetçi durumuna getirmektedir. Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi (PLM) sistemi ise ürünün doğumundan ölümüne kadar tüm yaşam sürecini yönetmeyi sağlayan sistem bütünüdür. Ürün geliştirme süreçlerinin yalınlaşması PLM sistemlerine ihtiyacı ortaya çıkardı. Ürünün üretilmesi ve tüketicilerin bu ürünleri kullanması sırasında birçok iş süreçlerinden geçerken her türlü bilgi, işlem ve proseslerin yönetilmesi gereklidir. Bu çalışmada Yalın Ürün Geliştirme sürecindeki PLM sistemlerinin rolü aktarılmıştır.
İşletmelerde PLM Sistemi ile Tasarım ve Üretim Maliyetlerinin Azalması
Giriş
Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi (PLM), 20. yüzyılın sonlarında şirketler arası rekabetin hız kazandığı endüstriyelleşme ortamında ortaya çıkan, firmaların ürünlerini tüm yaşam döngüsü boyunca takibini sağlayan sistemlerin sistemidir. Şirketlerin ürünü tasarlarken, üretirken, bakım ve desteğini sağlarken tüm paydaşların ulaşmak istediği bilgileri sistematik bir şekilde gösterilmesini sağlamaktadır.
PLM sistemi firmaların; maliyetleri düşürmesini, rekabetçi fiyat oluşturmasını ve kârı maksimize etmesini mümkün kılmaktadır. Ürünün maliyetinin büyük bir kısmını oluşturan tasarım ve imalat süreçlerinde yaşanan maliyetlerin PLM sistemi ile nasıl düşürebildiği bu çalışmada aktarılmıştır.
Sürdürülebilir Malzemeler: Fındık Kabuğu İçeren Polimer Kompozitler
Özet
Son yıllarda dünyada artan çevre kirliliğinin ve çevresel problemlerin birçok sebebi bulunmaktadır. Bunlardan en önemlisi doğadaki yaşam döngüsünü olumsuz yönde etkileyen, biyobozunur ve sürdürülebilir olmayan malzemelerin kullanımının artması olarak gösterilebilir. Bu noktadan hareket edilecek olunursa, doğanın kirlenmesini azaltmak ve kendisini daha hızlı bir şekilde yenilenmesi sağlamak amacıyla atık miktarının azaltılması ve sürdürülebilir kaynakların kullanılması tercih edilmelidir. Tarımsal atık olarak bilinen lignoselülozik malzemelerin polimer kompozit yapımında kullanımı son yıllarda gündeme gelen hem hammadde miktarını düşürmek hem de hammadde maliyetini azaltmak, ürünün karbon, enerji, su ayak izlerini azaltmak, biyobozunurluk oranını artırmak gibi avantajlar sağlamaktadır. Bu derlemede, lignoselülozik sürdürülebilir doğal dolgu malzemesi olan fındık kabuğu kullanılarak üretilen polimer kompozitler hakkında yapılan çalışmalar verilmiştir.
1.Giriş
Fındık, dünya genelinde çerez, şekerleme, tatlı, çikolata, unlu mamuller ve yağ sanayinde yaygın olarak kullanılan bir meyvedir. Bu ürünlerde meyve formunda kullanılabildiği gibi, çeşitli prosesler sonunda parçalanmış, ezilmiş, posa veya yağ formunda da kullanılabilmektedir. Toprak Mahsulleri Ofisi Genel Müdürlüğü’nün hazırladığı 2020 Yılı Fındık Sektörü Raporuna göre dünyadaki fındık dikim alanlarının yaklaşık olarak %75’i Türkiye’de bulunmakta ve Türkiye dünyada en çok fındık üretimi yapan ülkedir. Fındık ülkemizde en çok Karadeniz bölgesinde yetiştirilmektedir. Dünya fındık üretim istatistiklerine göre yıllık üretim 1 milyon tonun üzerindedir ve bu üretimin yaklaşık %62’si ülkemizde gerçekleşmektedir. Yıllık ürün dalgalanmaları nedeniyle genellikle son 5 yılın ortalama üretim istatistikleri verilmektedir. Son 5 yılda dünyadaki fındık ihracatının %72’si Türkiye tarafından gerçekleştirilmiştir. Ülkemizde üretilen fındığın %80-85’i ihraç edilmekte, %15-20’si ise iç piyasada çerez, tatlı, çikolata, yağ üretiminde kullanılmaktadır. Türkiye’de son 5 yılda 610 bin ton fındık üretimi gerçekleşmiştir. Şekil 1’de görüldüğü gibi, fındık meyve, ince iç kabuk ve sert dış kabuk olmak üzere temelde 3 kısımdan oluşmaktadır. Yapılan çalışmalar sonunda fındık cinsine göre değişse de dış kabuk ağırlığı toplam ağırlığın yaklaşık %50-55’i kadardır. Yani fındığın yarısı sert kabuktan oluşmaktadır. Dünyada her yıl binlerce ton sert fındık kabuk atığı oluşmaktadır 1.
