Plastik Ambalajlar

Plastik ambalajlar, içerdikleri ürünün üretiminden tüketici tarafından kullanılmasına kadar uzanan zincirin vazgeçilmez bir halkasıdır. 

- Plastik bir ambalajın üretimi ekonomik ve kolaydır

- Bu tür ambalajlara otomatik ve sıcak dolum yapılabilmektedir

- Taşıma/nakliye avantajlıdır çünkü içerdiği ürünü dış etkilerden koruma, fazla yer kaplamama ve hafif olma özelliklerine sahiptirler

- Çekici tasarımlar uygulanabilir; şeffaf olabilirler ve böylece içerdikleri ürünü görmemizi sağlarlar, pazarlamacılar için iyi bir malzemedir

- Kolay taşınabilme, hafif olma, kaliteyi koruma, nem ve sıcaklığa dayanıklılık, pratik kullanıma uygun, geri dönüştürülebilir olma gibi özelliklerinden dolayı tüketicilerin ilgisini çekerler.

Plastik ambalajlar sadece gıda gibi sıkça tükettiğimiz ürünlerin ambalajlanmasında değil, ilaç, tıbbi araç-gereç gibi medikal ürünlerin ambalajlanmasında ve endüstriyel malların taşınmasında da sıkça kullanılmaktadırlar.

Plastiklerin her birinin kendine has fiziksel ve kimyasal özellikleri, işlenme özellikleri ve tabi beraberinde maliyeti vardır.  Bir plastik tek başına kullanıldığı gibi, diğer plastikler, alüminyum ya da kağıt/karton gibi malzemelerle birlikte de kullanılabilir.  Bu uygulamalara sert (rijit) plastik ambalajlar ve esnek (fleksıbıl) ambalajlar örnek olarak gösterilebilir.

	Esnek (fleksıbıl) ambalaj	Sert (rijit) plastik ambalaj
Tek malzemeli	Alışveriş torbası Meyveli şeker ambalajı Shrink film	Meşrubat şişesi, Varil, bidon Kap, tabak
Plastik çok katlı	PE astarlı PP “bigbag” büyük-dokuma torbalar Şarküteri ambalajları	Ketçap şişesi Zirai ilaç şişesi
Diğer malzemelerle birleşik	Metalize filmler, Kahve ambalajı, Kuruyemiş ambalajı	Blister ambalaj, İlaç ambalajları

Bugün polimer yani plastik hammadde üreticileri devamlı yeni teknolojiler geliştirerek; özellikle ambalaj uygulamalarına yönelik ürünlerinin özelliklerini ve performanslarını daha da iyileştirmektedirler.

Ambalaj uygulamalarında en çok kullanılan polimerler şunlardır:

Polietilen (PE)

Polietilen hammaddesi üretim şekli ve kimyasal yapısı itibariyle çeşitli ürünlerin genel adıdır.  Ancak en çok bilinenleri şunlardır:

HDPE – Yüksek yoğunluk polietilen

Ekstrüzyonlu şişirme ile kalıplama yöntemi ile üretilen süt, temizlik ürünleri ve endüstriyel maddeler, kimyasal maddeler için olan variller; kovalar, ince cidarlı kaplar ve enjeksiyonlu kalıplama ile üretilen kapaklar; enjeksiyonlu şişirme ile kalıplama ile yapılan ilaç ve şampuan şişeleri ve kozmetikte kullanılan kaplar bu hammaddeden üretilir.  Fleksıbıl ambalaj uygulamalarında kullanılan blown ve cast filmler de örnek olarak verilebilir.

LDPE – Alçak yoğunluk polietilen

Film, poşet/torba, shrink filmler, kaplar ve kapaklar gibi hem fleksıbıl hem de rijit uygulamalarda kullanılmaktadır. 

LLDPE – Lineer alçak yoğunluk polietilen

Streç film, alışveriş torbaları gibi ürünlerin imalatında tercih edilir.  LDPE ve LLDPE genellikle karıştırılarak kullanılır ve böylece LLDPE’nin fiziksel özellikleri ile LDPE’nin ısıl yapışma özelliği birleştirilir.

Polipropilen (PP)

Ekmek ve unlu mamuller, çok katlı filmler, medikal ambalajlar, şişe, kap ve kapaklar, “bigbag”ler gibi çok çeşitli kullanım alanları vardır. 

Polietilen teraftalat (PET)

Sıvı yağ, maden suyu, gazlı içecekler ve bira gibi sıvıların ambalajlanmasında kullanılan PET malzemesi, mikrodalgaya konabilecek gıda ambalajlarında, fırın poşetlerinde ve tıbbi ürün ambalajlarında da kullanılmaktadır.   

Polistiren (PS)

Ambalaj uygulamalarında sıkça kullanılan polistiren hammaddesinin çeşitleri şunlardır:

GPPS – Kristal polistiren

Berrak ve kırılgandır.  CD kutuları, ilaç şişeleri, ince cidarlı bardak, kap, vb. ürünlerin yapımında kullanılır. 

HIPS – Antişok polistiren

Termoform yöntemi ile üretilmiş kap ve kapaklarda kullanılır. 

EPS – Genleşebilen polistiren

Isıyı geçirmeyen çay-kahve koymak için kullanılan bardaklar, “fast food” restoranlarında kullanılan tabaklar, et-tavuk ambalajlamasında kullanılan tabaklar gibi gıda uygulamalarının yanı sıra; elektronik ve kırılgan eşyaların sevkıyatında koruma amaçlı da kullanılmaktadır.

Polivinil klorür (PVC)

Gıda ve gıda dışı ürünlerin ambalajlanmasında kullanılan şişeler, streç film, tıbbi ambalajlar (torbalar), blister ambalajlar, kutu vb. uygulamaları mevcuttur.

Polikarbonat (PC)

Damacana gibi temizlenip yeniden kullanılan su ve süt şişeleri ambalajlanmasında çok yaygın olarak kullanılmaktadır. 

EVOH, PA, PVDC

Çok katlı esnek ve sert ambalajlarda bariyer özelliklerini artırmak için kullanılırlar.  Açılımları sırasıyla EVOH (etilen vinil alkol), PA (poliamid), PVDC (poliviniliden klorür)’dür.  

Ambalaj uygulamalarında kullanılan plastiklerin bariyer performansları (Oksijen geçirgenliği / Su geçirgenliği) Şekil 1’de özetlenmiştir.

Şekil 1

Şekil 1’de görüldüğü üzere, polimerlerin su ve oksijen geçirgenliği birbirinden farklıdır.  Genellikle bir ambalajda istenilen özellikleri sağlamak için farklı polimerler bir araya getirilerek kullanılmaktadır.  Örneğin plastik diş macunu ambalajı çok basit bir ambalaj gibi görünse de, birkaç polimer katmanından oluşan bir üründür.  Yapısında genellikle LDPE/Etilen vinil asetat/EVOH/Etilen vinil asetat/LDPE katmanları bulunur.  Bu yapıda etilen vinil asetat katmanların birbirine bağlanmasını sağlar.  

Polietilen katmanını daha kalın kullanarak istenen oksijen bariyeri elde edilebilir ancak bu şekilde daha çok malzeme kullanılacağından, ekonomik değildir.  En uygun maliyetli olanı farklı polimerlerin birlikte kullanılmasıdır.  Çünkü birkaç ince katman, çoğu zaman tek başına kalın bir katmandan daha iyi bariyer sağlar.  

Bazen de polimerler, diğer malzemelerle birlikte kullanılarak ambalajlama yapılır.  En bilinenlerinden birisi kahvaltıda çokça tükettiğimiz mısır gevreği, müsli, vb. ürünler gibi bir karton kutu içerisinde yer alan plastik bir torbanın içinde satışa çıkarılmış ürün ambalajlarıdır.  Fleksıbıl plastik sınıfına giren bu film, ürünü taze tutmak amaçlı üretilmiş çok katlı bir yapı da olabilir.

İlaçların ambalajlanmasında sıkça kullanılan blister ambalaj üretiminde de plastik ve alüminyum folyo birleştirilir.  

Aktif ambalajlama

Ambalaj artık sadece ürünün tüketiciye ulaşmasına kadarki sürede kullanılan bir araç olmaktan çıkmış; bazı özel uygulamalarda içerisinde bulunan ürünün kalitesini korumada ve yükseltmekte aktif rol oynayan bir ürün olarak görülmeye başlanmıştır.  Ambalajın içine oksijeni emmek amacıyla demir oksit ve nemi emmek amacıyla silis jeli içeren küçük torbacıklar koyma uygulaması buna çok güzel bir örnektir ve uzun zamandır yapılmaktadır.  Günümüzde plastik ambalaj malzemesinin içine oksitlenebilen katkı maddeleri konabilmekte ve polimerleştirme sırasında polimerin yapısına oksijeni emen monomerler eklenerek oksijen emme özelliği olan plastikler yapılabilmektedir.   Bazen ise plastik ambalajın içinde oluşan amonyak, etilen ve hidrojen sülfit gibi bileşikleri emilerek meyve ve sebzelerin tazeliği korunabilmektedir.

Plastiklerin işaretlenmesi

Tüm dünyada geri dönüşüm / geri kazanım faaliyetlerine yardımcı olması bakımından plastik ambalajların işaretlenmesi giderek önem kazanmaktadır.  Bu işaretler ilk olarak ABD’li plastik organizasyonu SPI – The Society of the Plastics Institute tarafından 1988 yılında ortaya konmuştur.  Bu sembollerin ambalajlar üzerinde işaretlenmesi, ABD’nin bazı eyaletlerinde zorunludur.  Avrupa Birliği (AB) Ambalaj ve Ambalaj Atıkları Direktifi’ne göre kullanılan malzemenin türü ambalaj üzerinde belirtilecekse benzer bir şekilde işaretleme yapılacaktır.  Avrupa Standartları Örgütünün (CEN) de ambalajların işaretlenmesi konusunda benzer tavsiyelerde bulunmaktadır.  Şekil 2’de gösterdiğimiz bu sembollerin kullanılması, plastik ambalajların geri dönüştürülmesi / geri kazanılması işlemi sırasındaki ayırma işlemini son derece kolaylaştırmaktadır. 

Şekil 2: Plastik ambalajların işaretlenmesinde önerilen semboller (CEN önerisi - AB Komisyonu Kararı - APME’nin görüşü)

Akıllı Ambalajlar

Son 60 yıldır, ambalajın üç işlevi vardı: ürünü sarmak, saklamak ve satmak.  Bu süre içinde yeni malzemelerin ortaya çıkması ve ambalaj tasarımı konusuna olan ilginin artması, ambalaj sektöründe büyük değişikliklere neden olmuştur.  Ancak, eldeki akıllı malzemeleri kullanmak için bu sektörde çok da fazla çaba harcanmayarak; en önemli neden olarak akıllı malzemelerin üreticiye getirebileceği ilave maliyetler gösterilmiştir. 

Öte yandan:

-İnsanların % 50’si kendilerine verilen ilaçların prospektüslerini önemsemez.

-Dünyadaki sahte malların değeri 1 trilyon ABD doları olarak tahmin edilmekte ve birçok sahte ürün insan sağlığına zararlı ve hatta bazen ölümcül olmaktadır.

-Tüketicilerin marka sadakati azalmaktadır. Araştırmalara göre belli bir fiyat eşiğinin üzerine çıkılınca, Hızlı Tüketim Ürünleri (FMCG) markaları farklılaşmamış hale gelebilir.

Bu yazımızda, akıllı ambalajlar ile sahtecilikle mücadele edilerek, sahteciliğin insan sağlığı ve gıda güvenliği üzerindeki etkilerinin azaltılacağı ve markanın pazar payının arttırılacağı konularına değinilmektedir. Akıllı ambalajın tüketicilerin, perakendecilerin ve marka sahiplerinin ve ayrıca devlet kurumlarının yararına parça/adet bazında kullanılmasının çeşitli yolları bulunmaktadır.

Günümüzde kullanılmakta olan iki tip akıllı ambalajlamadan bahsedebiliriz. Akıllı etiketler (Örnek: RFID-Radyo Frekanslı Tanımlama Etiketleri) ve Ambalaj indikatörleri (Örnek: TTI-Sıcaklık-Süre İndikatörleri). 

Akıllı ambalaj teknolojilerinden birisi olan RFID ile bilgiler depolanıp geri çağrılabilmektedir. Önümüzdeki yıllarda ilaçlar için parça bazında zorunlu olması beklenen bu teknolojiden sağlanacak diğer faydalar arasında sahtecilikle mücadele etmesi, bir tıbbi uygunluk sağlayıcı ve hatta geri dönüşümü kolaylaştıracak bir araç olması sayılabilir.

RFID

Daha uzun bir zaman zarfına yayılan ikinci bir teknoloji ise baskı sektöründeki gelişmelerin sonucudur.  İletken mürekkeplerdeki gelişmeler sayesinde ambalajlar üzerindeki “ekranlar” interaktif olarak güncellenebilir, hatta video klipleri içerebilir.  Gelecekte, ürün sahibi, tüketici ile etkileşim içinde olabilecek ve ürününün ambalajını kontrol edebilecektir.

Akıllı ambalajlardaki gelişmeler, bu ürünlerin genel bir çözüm olmasından çok spesifik bir sorun üzerinde duracağının ipuçlarını vermektedir.  Özellikle medikal ürünlerin ambalajlanmasında (tıbbi uygunluk için hatırlatma ve kaydetme sistemlerinin geliştirilmesi) bugünkü geleneksel ambalajlardan uzaklaşılması gerekebilir.  Sahtecilik ve kurcalanmayı önleme gibi sorunlar için yeni mürekkepler, barkodlar, malzemeler ve etiketler sayesinde tedarikçiler suçu önlemede bir adım önde olabileceklerdir.  Tüketiciye zarar gelmemesi için belgeleme sistemlerinin geliştirilmesi ve onaylı tedarik zincirlerinin kurulması planlanmaktadır.

Akıllı ambalaj fırsatları sayesinde markalar rekabetin giderek arttığı bir piyasada yüksek fiyatlar talep etmeye devam edebilir. İster baskılı elektronik, ister dokunmatik yüzey ya da kışkırtıcı kokular yoluyla olsun, interaktif ambalajlarda öncü olmak markalara rekabet gücü verir. Akıllı ambalajla fark yaratan markalar kendi temel bileşenlerini ambalaja katarak kullanıcıya özel ürünler sunabilir.

Bu yazımızda sizlerin teknolojiler ve tedarikçiler hakkında daha fazla bilgi alabileceğiniz bazı referanslar da yer almaktadır.

Ön bilgi

Akıllı malzemelerin ve sistemlerin birçok tanımı vardır ve bu terimin bir tanımını yapmak için uzun uzun tartışmak mümkündür.

Akıllı ambalajın “kendi çevresindeki değişikliklere ya kendiliğinden ya da kullanıcı ile etkileşim halinde tepki veren ambalaj” olarak tanımlanması doğru olacaktır.

Ambalajın görünümü ve tasarımı son 60 yılda değişmiş olmakla beraber, kimilerine göre tüketici yararına olacak pek fazla yeni işlev kazandırılmamıştır. Akıllı malzemeler ve sistemler ambalaj sektörü hariç diğer sektör ve uygulamalarda giderek daha çok kullanıldıkça, ambalajdaki gelişmeleri yönlendirmek için pek fazla çaba sarf edilmemiştir. Oysa ki firmalar hem pazar paylarını hem de itibarlarını arttırmak için kendi ürünlerinin ambalajlarına yeni işlevler kazandırabilecekleri bazı temel alanlar üzerinde daha çok durabilirlerdi.

indikatör

Akıllı ambalaj tüketiciye birçok açıdan yarar sağlayabilir. Lojistikte yardımcı olan RFID ve ambalajlı gıda ürünlerinde kullanılan göstergeler ve kontroller başta olmak üzere bunların çoğu yeterince anlatılmıştır. Örneğin İngiltere’de, tüketiciyi bağlamak ve tüm paydaşlara yarar sağlamak amacıyla üç alan ele alınmaktadır.

• Medikal sektöründe uygunluk oranlarını yükseltmek
• Sahteciliği veya ürünlerin kurcalanmasını önleyerek zararı azaltmak
• Marka rekabetini arttırmak

Ambalaj ve ürün tedarikçileri, perakendeciler, kamu kurumları ve tüketicilerin yeni teknolojilerin başarıyla uygulanmasından yararlanmasını bekliyorlar.  

Gelecekte markaların yararına olabilecek akıllı ambalajlardan bazı örnekler:

			Maliyet avantajı vardır	Eğlendirir	Bilgi verir	Güvenliği arttırır	Kullanışlıdır
Türü	Nasıl kullanılır?	Yorumlar
Belli ürünler üzerinde ya da mağaza rafında RFID	Müşteri yaklaşınca harekete geçen RFID etiketi bir sinyal verir ve müşterinin mağaza kartı, cep telefonu ya da IPod’u aracılığıyla bir sesli mesaj, ilan ya da ürün bilgisi gönderir.	Ürüne özgü reklam ve bilgi verir.  İlave kişisel güvenlik mesajları içerir. “İçinde glüten var.”	û	ü	ü	ü	ü
Baskılı elektronik (fleksıbıl)	İletken mürekkepler ve kağıt piller	Fleksıbıl ekranlar için büyük potansiyel barındıran yeni teknoloji	û	ü	ü	û	û
Ambalajı açmak için parola ya da sesi tanıma	Parola mekanizmasına elektro-kısıtlayıcı ya da manyeto-kısıtlayıcı mühür konabilir.	Belli bir parolayla ve sesi tanıyarak açılan büyüklerle ve çocuklarla dost ambalaj.	û	û	û	ü	ü
Polimer ambalajlarda renk değiştiren pigmentler	Pigmentler renk değişmesini sağlar ve ileriye yönelik bilgi verir	Yeni ambalaj kavramı ürünü rafta farklılaştırıyor ve ürüne özgünlük veriyor.	û	û	û	ü	û
Ambalajda piezo-elektrik malzemeler	Sıkı kapatılmış bir ürünü açmak için kuvvet uygulanınca oluşan akım elektro-aktif mürekkebe enerji vererek ürüne kurcalanma mesajı gönderir.	Kurcalanmayı önleyen ambalaj müşterinin ürüne ve ürünün orijinalliğine güvenmesini sağlıyor.	û	û	ü	ü	û
Kendinden ısınan/soğuyan kaplar	Kimyasal reaksiyon – faz değiştiren malzemeler	Şarabı soğutur, çayı ısıtır	û	û	û	û	ü
Saat & sıcaklık göstergeleri	Kontrollü reaksiyon hızı.	Dondurulmuş gıda uzun süre sıcakta kaldıysa uyarı verir	û	ü	ü	ü	ü
Mercekli etiketler	Bir dizi büyüten lenste belirgin hareket görülür.	Görsel etki	û	ü	ü	û	û
Gaz sensörleri	Kimyasal reaksiyonla bozuk gıda tespiti	Sensor ile renk değiştiren etiket harekete geçirilip bilgi verilir	û	û	ü	ü	ü

Bu teknolojilerin en başında RFID metotlarına dayalı olanlar gelmektedir.  Etiket fiyatı düştükçe bunlar parça/adet bazında daha uygun fiyatlı hale gelecektir.  Etiketler ilaçlarda zorunlu hale gelerek kökenini teyit edecek ve hatırlatıcılar gibi bilgileri tutup iletecek, ilaçların alınmasını kaydedecek ve bu ilaçlar hakkında daha fazla bilgi verecektir. İlaçlarda yaygın hale gelen RFID sahtecilikle mücadele araçlarından biri olacaktır. Önde gelen markalar ürün ve tüketici hakkında bilgi saklama fırsatını yakalayabilir ama gizlilik konularının mevzuat yoluyla ele alınması gerekecektir. RFID etiketleri tüm tüketim ürünlerinde standart hale geldikten sonra, market alışverişlerinde sıra beklemek gerekmeyecek çünkü RFID kullanılan süpermarket arabasında ürünlerin kaydı tutulur ve mağazadan çıkarken anında ödeme yapılır.

Gelecekte, baskılı elektronik ile günümüz ambalajının iletişim unsuru temelden değişecek. Baskılı elektronik gelince, pahalı silikonlu çip teknolojilerinden sağlanan özellikler seri ambalaj üretimine çok uygun olacak. İnteraktif ambalaj ister ilaçlarda ister daha genel tüketim ürünlerinde olsun müşteriye doğru bilgileri verecektir. Video klipler ve değişen ekranlar çocukları eğlendirebilecek ve eğitecektir.

Bozulan gıdalar için gereken teknoloji zaten geliştirilmiş ve dünya çapında çeşitli ölçülerde uygulanmaktadır. Sıcaklık-süre indikatörleri (TTI’ler), MAP, kontrollü gaz dağılımı, bir dizi sensör ve emici malzemeler, bazı markalar ve ilaçlar için ambalaj içeriğinin güvenli ömrünü uzatıp garanti altına almada yararlı olabilecek gıda ambalajlama teknikleri arasındadır.  Nanoteknoloji sayesinde bazı gıda ambalaj malzemelerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri geliştirilmeye çalışılmaktadır.

Tüketicinin elinde tespit ve takip imkanı olmalıdır.  Teknolojilerin çoğu belirgin olmayıp kontrol için cihazlar gerektiğinden, her şey perakendecide başlamalıdır.  

Markaların kalabalık raflarda kendini göstermesi, RFID ve baskılı elektronik göstergelerle yüksek bedel ödenmeye değer olduklarının, tüketicilere kanıtlanması gerekmektedir.  Ancak şimdilik bu ürünlerin kullanım maliyetinin, ambalajda önemli bir faktör olacağı anlaşılıyor.