TR202021876A2 - Gida i̇le temasa uygun ambalaj kâğidi - Google Patents

Abstract

Buluş, geri dönüşüme uygun atık kâğıtlardan elde edilen bir ambalaj kâğıdı ile ve bunun üretim prosesi ile ilgilidir. Ambalaj kağıdı, bir tarafından diğer tarafına yağ geçişini engelleyecek şekilde yüzeyinde sağlanan ve atık kağıdın ağırlıkça % 3 ile 6'sı arasında kuru nişasta içeren bir oranda bir nişasta sulu çözeltisi ve kağıdın ağırlıkça % 0,2 ile 0,6'sı arasında bir oranda katyonik yapıda, perfloroalkil gruba sahip bir kimyasal malzeme içeren bir bariyere sahiptir.

Description

TARIFNAME GIDA ILE TEMASA UYGUN AMBALAJ KÂGIDI TEKNIK ALAN Bulus, geri dönüsüme uygun atik kâgitlardan elde edilen bir ambalaj kâgidi ve bunun üretim prosesi ile ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Dünya'da oldugu gibi Türkiye'de de nüfus artisi ile kâgit kullanimi artmakta fakat birincil lif kaynagi olan orman alanlari azalmaktadir. Birincil lif kaynaginin azalmasi ile ikincil lif kaynaklarinin kullanimi ve yönetimi önemini arttirmaktadir. Yurtiçinde toplanan atik kâgit miktarinin yetersiz olmasi nedeni ile kâgit üretiminin sürdürülebilmesi için yurtdisindan atik kâgit ithal edilmektedir. 2014-2017 yillari arasinda yurt içinde toplanan atik kâgit miktari 241 milyon ton ile ayni olmasina 753 bin tona çikmistir. Hijyen, kolay depolama, düsük maliyet, kolay ve hizli tedarik unsurlari ile oluklu mukavva ambalaj ürünleri artan oranda tercih edilmektedir. 2017 yilsonu itibari ile Türkiyeide kâgit-karton üretim kapasitesinin % 56,9'una 2,94 milyon ton ile oluklu mukavva kâgidi sahiptir.

Oluklu mukavva, bir veya daha fazla oluklu tabakanin alt ve/veya üst yüzeylerinin düz tabaka ile kaplanmasiyla meydana gelen, ambalaj kutularinin ve dis kolilerin imalinde kullanilan kagitlarin genel adidir. Oluklu mukavva üretiminin büyük kisminda geri dönüsümlü kâgit kullanilmaktadir. Dünya kâgit hammaddesi olarak atik kâgitlar % 70-75 oraninda, selüloz ise % 25-30 oraninda kullanilmaktadir.

Dünyada kâgit yapiminda kullanilmis Iiflerin yarisinin geri dönüstürüldügü ve tekrar kullanildigi tahmin edilmektedir. Türkiyede kâgit üretimi için kullanilan geri dönüsümlü kâgit toplami 2017 yilinda 3,16 milyon tona ulasmis olup kâgit üretiminin % 72,7'si kadar geri dönüsümlü kâgit kullanilmistir Hemen her sektörde ambalaj malzemesi olarak kullanilabilen ve yukarida belirtildigi kadar yüksek paya sahip geri dönüsümlü kâgit, Türk Gida Kodeksi Gida Ile Temas Eden Madde ve Malzemeler Yönetmeligi kapsaminda; gida ile temas eden ambalaj malzemesi olarak kullanilamamaktadir.

Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik yapmayi zorunlu hale getirmistir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere, gida ile temasa uygun bir ambalaj kagidi ve bunun üretim prosesi ile ilgilidir.

Bulusun bir amaci, geri dönüsüme uygun atik kagitlarin gida ile temasa uygun hale getirildigi bir ambalaj kagidi üretilen bir proses ortaya koymaktir.

Bulusun bir amaci, geri dönüsüme uygun atik kagittan gida ile temasa uygun hale getirilmis ve ayni zamanda yag geçisine izin vermeyen bir ambalaj kâgidi ortaya koymaktir.

Bulusun bir amaci, yagli gidalarin kisa süreli tasinmasi için kullanilan oluklu kutular için bir ambalaj kâgidi ortaya koymaktir.

Bulusun bir amaci, gida ile temasa uygun, maliyeti düsürülmüs ve çevreci bir ambalaj kâgidi ortaya koymaktir.

Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, geri dönüsüme uygun atik kâgitlardan elde edilen bir ambalaj kâgididir. Buna göre söz konusu yenilik; bir tarafindan diger tarafina yag geçisini engelleyecek sekilde yüzeyinde en azindan atik kagidin agirlikça % 3 ile G'si arasinda bir oranda kuru nisastaya sahip bir nisasta sulu çözeltisi ve kagidin agirlikça % 0,2 ile 0,6'si arasinda bir oranda katyonik yapida, perfloroalkil gruba sahip bir kimyasal malzeme içeren bir karisim ile saglanan bir bariyere sahip olmasidir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kimyasal malzemenin perflorohekziletil metakrilat, 2-N,N-dietilaminoetil metakrilat, 2-hidroksietil metakrilat, ve 2,2*- etilendioksidietil dimetakrilat, malik asit tuzu kopolimeri olmasidir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, kuru nisastanin, nisasta sulu çözeltisi içindeki oraninin % 12-15 olmasidir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi, nisasta sulu çözeltisinin Brookfield cihazinda 2 numarali çubuk ile 100 rpm hizindaki viskozitesinin 80-100 cp arasinda olmasidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, nisasta sulu çözeltisindeki kuru nisastanin atik kagidin agirlikça % 4*ü ve kimyasal malzemenin atik kagidin agirlikça % 0,35'i oraninda saglanmis olmasidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, baski yapilabilmesi için su iticilik özelligi olacak sekilde, karisimin tutkal içermesidir.

Bulus ayrica, geri dönüsüme uygun atik kagitlardan bir ambalaj kagidi elde etmek için atik kagidin elyaf karisimi haline getirilmesi, elyaf karisiminin sulandirilmasi ve kagit safihasi haline getirilmesi ve ardindan bir birinci kurutma bölümünde kurutulmasi adimlarini içeren bir prosestir. Buna göre söz konusu yenilik; agirlikça atik kagida, ambalaj kagidinin bir tarafindan diger tarafina yag geçisini engelleyecek sekilde yüzeyinde bir bariyer saglamak üzere, bir film pres bölümünde atik kagidin agirlikça 3 ile Glsi arasinda bir oranda kuru nisasta içeren bir nisasta sulu çözeltisi ve atik kagidin agirlikça 0,2 ile 0,6'si arasinda bir oranda katyonik yapida, perfloroalkil gruba sahip bir kimyasal malzeme içeren bir karisimin uygulanmasidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, karisimin kagit safihasina rod sivama çubuklari yardimi ile sivanmasi yoluyla gerçeklestirilmesidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, kuru nisasta olarak enzim ile modifiye edilerek pisirilmis dogal misir nisastasi kullanilmasidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, elyaf karisiminin, atik kagidin ögütülmüslük seviyesine göre bir rifaynir ünitesinde atik kagidin Schopper riegler degerinin 40-45 arasinda olacagi sekilde rifaynir baskisi ve fibrillendirme islemine ugramasi adimini içermesidir.

Bulusun tercih edilen bir diger yapilanmasi, ambalaj kagidina baski yapilabilmesi için su iticilik özelligi kazandirmak üzere kagit safihasi halindeki atik kagida karisim ile birlikte tutkal uygulanmasidir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1'de bulus konusu ambalaj kagidinin üretim prosesine ait temsili bir görünüm verilmistir.

SEKILLERDE VERILEN REFERANS NUMARALARI Hamur ünitesi Rifaynir ünitesi Elek ünitesi 40 Pres ünitesi 50 Birinci kurutma bölümü 60 Film pres bölümü 80 Sarici ünitesi BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu gida ile temasa uygun bir ambalaj kâgidi ve bunun Üretim prosesi sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir.

Bulus konusu ambalaj kagidi, geri dönüsüme uygun atik kagitlarin asagida açiklanacak islem adimlarindan geçmesi ile elde edilmektedir.

Ilk asamada atik kagitlar bir hamur Ünitesinde (10) su ile parçalanmakta ve kagit hamuru haline getirilmektedir. Kagit hamuru daha sonra kaba eleme, ince eleme islemlerinden geçirilerek temizlenmesi saglanmaktadir. Temizlenmis kagit hamuru, hamur kulelerinde elyaf boylarina göre uzun elyaf ve kisa elyaf olmak üzere ayrilmaktadir. Uzun elyaf ve kisa elyaflar daha önceden belirlenen oranlarda karistirilmakta ve bir elyaf karisimi ortaya çikmaktadir. Elyaf karisiminin, bir rifaynir ünitesinde (20) fibrillendirilmesi saglanmakta ve su tutma ve bag yapma özellikleri arttirilmaktadir. Eger geri dönüsüm sirasinda atik kagidin ögütülmüslük seviyesi yüksekse rifaynir baskisina gerek kalmayabilmektedir. Ne kadar az ögütülmüs atik kagit kullanilirsa rifaynir baskisi daha çok yapilmaktadir. Rifaynir baskisinin sonunda önceden belirlenmis kagit gözenek yapisina ulasilmasi gerekmektedir.

Beyaz ambalaj kagidi üretimi için kagit hamurunun serbestlik derecesini, drenaj hizini gösteren Schopper riegler degeri rifaynir baski isleminin sonunda yaklasik 45 olarak elde edilmektedir. Esmer ambalaj kagidi için ise Schopper riegler degeri yaklasik 40 olarak elde edilmektedir. Geri dönüsüme uygun atik kagidin rifaynir ünitesinde (20) gerçeklesen rifaynir baskisinin sonunda Schopper riegler degeri 40-45 arasinda saglanmis olmaktadir.

Hamur ünitesindeki (10) hamur kasasinda belli bir iç basinç altinda uniform yas kagit safihasi olusturmak için seyreltilmis elyaf karisimi bir elek ünitesinde (30) uzun ya da kisa elek üzerine su jeti yöntemi ile gönderilmektedir. Daha sonra ise elyaf karisimi üzerindeki fazla su vakum yoluyla alinmaktadir. Elek üzerinde kagit safihasi olusmaya basladiktan sonra keçeler üzerinde tasinmakta ve bir pres ünitesinde (40) baski ile kagit safihasinin üzerinde kalan fazla su alinmaktadir.

Böylece, kuru maddesi agirlikça % 50-55 arasinda olan kagit safihasi elde edilmektedir. Tercih edilen uygulamada, kagit safihasi halindeki atik kagidin kuru madde orani agirlikça % 52 olarak saglanmaktadir. Kuru madde orani belli seviyeye gelmis olan atik kagit, bir birinci kurutma bölümünde (50) kurutma silindirlerinden geçmektedir ve agirlikça kuru madde orani artis göstermektedir.

Birinci kurutma bölümünün (50) sonunda atik kagidin kuru madde orani agirlikça % 85-90 arasina yükselmis olmaktadir.

Bundan sonraki asamada bir film pres bölümünde (60) kagit safihasi halindeki atik kagida mukavemet ve bariyer özellikleri kazandirilmaktadir. Bir baska deyisle, olusacak ambalaj kagidinin bir tarafindan diger tarafina en azindan yag geçisini engelleyecek özellikler kazandirilmaktadir. Bu islem nisastanin rod sivama çubuklari yardimi ile kagit safihasi yüzeyine sivanmasi ile gerçeklestirilmektedir.

Nisasta olarak, enzim ile modifiye edilerek pisirilmis dogal misir nisastasi kullanilmaktadir. Nisastanin sulu çözeltideki orani %12-15 olarak belirlenmistir ve bu konsantrasyonda bir nisasta sulu çözeltisi kullanilmaktadir. Tercih edilen uygulamada nisasta sulu çözeltisinin konsantrasyonu % 14”tür.Nisasta sulu çözeltisinin Brookfield cihazinda 2 numarali çubuk ile 100 rpm hizinda viskozite ölümü yapildiginda 80-100 cp seklinde bir deger elde edilmektedir. Ayrica nisasta sulu çözeltisindeki kuru nisastanin kuru atik kagida orani agirlikça % 3-6 arasi olarak belirlenmektedir. Tercih edilen uygulamada, nisasta sulu çözeltisi, atik kagida göre agirlikça orani % 4 olacak sekilde kullanilmaktadir. Bu sirada, geri dönüsüme uygun atik kagidin gida ile temasa uygun olacak sekilde bir ambalaj kagidi olarak kullanilabilmesi için bariyer kimyasali da nisastanin yardimi ile kagit safihasina uygulanmaktadir ve elde edilen ambalaj kagidinin yüzeyinde bir bariyer olusturulmus olmaktadir.

Bariyer kimyasali olarak katyonik, anyonik yapili 6 karbonlu florokarbon bazli polimerik bariyer kimyasallari ve flor içermeyen bariyer kimyasallari denenmistir.

Bariyer kimyasali olarak katyonik yapida perfloroalkil grup içeren bir kimyasal kullanilmaktadir. Tercih edilen uygulamada kullanilan bariyer kimyasali perflorohekziletil metakrilat, 2-N,N-dietilaminoetil metakrilat, 2-hidroksietil metakrilat, ve 2,2i-etilendioksidietil dimetakrilat, malik asit tuzu kopolimeridir. perfluorohexylethyl methacrylate, 2-N,N-diethylaminoethyl methacrylate, 2- hydroxyethyl methacrylate, and 2,2'-ethylenedioxydiethyl dimethacrylate, malic acid Bariyer kimyasalinin atik kagida göre agirlikça orani % 0,2-0,6 arasinda saglanmaktadir. Tercih edilen uygulamada, bariyer kimyasali, atik kagida göre agirlikça orani %0,35 olacak sekilde kullanilmaktadir. Islem detayinda nisasta ve bariyer kimyasali ile bir karisim olusturulmaktadir ve kagit safihasina bahsedilen karisim uygulanmaktadir. Böyle bir karisim olusacak ambalaj kagidina yag bariyeri özelligini kazandirmaktadir. Duruma göre karisim içerisinde tutkal, su bariyeri de yer alabilmektedir. Tutkalin, su bariyerinin bulunmasi sayesinde ambalaj kagidi, yag bariyeri özelliginin yaninda su bariyeri, baski yapilabilmesi için su iticilik özelligine de sahip olabilmektedir.

Film pres bölümüne (60) giren kagit safihasi halindeki atik kagidin tercih edilen uygulamada % 10 nem içermesi sayesinde uygulanan karisimin kagit safihasi yüzeyinde en iyi sekilde kaldigi belirlenmistir.

Kagit safihasina karisim uygulanarak istenilen özelliklere getirildikten sonra bir ikinci kurutma bölümünde (70) kurutma islemi uygulanmaktadir. Ikinci kurutma bölümü (70) sonunda kagit safihasinin kuru madde orani agirlikça °/o 91 ile 93 arasina yükselmektedir. Bu asamalarin sonunda atik kagit gida ile temasa uygun bir ambalaj kagidi haline gelmektedir. Ambalaj kagidi en sonda bir sarici ünitesinde (80) tampon kagit rulosu olarak sarilmaktadir.

Bariyer kimyasali içeren karisimin ambalaj kagidinin içine penetre etmeden yüzeyinde kalmasi gida ile temasa uygun olmasi ve dolayisiyla yag geçirmemesi için önemli bir kriterdir ve yukarida da belirtildigi gibi rifaynir baskisi ayariyla kagit gözenekliliginin azaltilmasi ile elde edilmektedir.

Detaylari verilen ambalaj kagidinin laboratuvar ölçeginde testleri yapilmistir ve su ve yagi geçirip geçirmedigi ve üzerinde elde edilen bariyerin uygun olup olmadigi saptanmistir. Buna göre de bariyer karisiminin içerigi, uygun proses sartlari belirlenmis olmaktadir. Testler Tappi T559 - Grease Resistance Test for Paper and Paperboard test metoduna göre gerçeklestirilmistir. Tablo 1*de yukarida detaylari verilen bariyer kimyasalinin kullanilmasi durumundaki test sonuçlari verilmistir.

Bariyer Karisimi Kagidin Kagidin Fark Su llik 55 c›C'lik Dozaj Miktari Ilk Son 15 sn Yag Sicak Yag tartimi Tartimi 15 sn 20 dk 0,1 gr bariyer kimyasali Nisasta 0,1 gr Bariyer Kimyasali Nisasta 0,1 gr Bariyer Kimyasali Nisasta 0,1 gr Bariyer Kimyasali Nisasta 0,1 gr Bariyer Kimyasali 0,0514 Bariyer kimyasali lu Nisasta 0,0514 gr Bariyer Kimyasali 0,0514 gr Bariyer Kimyasali lu Nisasta 0,0514 gr Bariyer Kimyasali 0,0514 gr Bariyer Kimyasali gr Bariyer Kimyasali Tablo 1 - Ambalaj Kagidi Laboratuvar Test Sonuçlari Tablo 1'de verilen ve proses detaylarinda verilen parametreler ile suyun 15 sn boyunca, ilik yagin 15 saniye boyunca ve 55 °C'Iik sicak yagin ise 20 dakika boyunca ambalaj kagidinin birtarafindan diger tarafina geçmedigi belirlenmistir.

Bu sekilde saglanmis bir ambalaj kâgidi ile yagli gidalarin tasinmasi için kullanilan oluklu kutular olusturulmaktadir. Pizza, lahmacun, pide vb. gidalarin tasinmasi sirasinda ambalaj kâgidinda yag geçisi olmamaktadir. Ayrica tutkal uygulanmasi durumunda ambalaj kagidi, su geçisine de izin vermemektedir.

Ambalaj kagitlari, pizza kutu üretiminde kullanilarak deneme pizza kutulari üretilmis ve yaklasik 30 dakikalik pizza siparis gelme sürecinde tasima çantalari ile tasinarak geçirgenlik gözlemlenmistir. Orijinal Kraft ile üretilen pizza kutulari ile de karsilastirma yapilmasi parametrelerin optimizasyonuna yardimci olmustur.

Ayrica, bahsedilen ambalaj kagitlari gida sektörü haricinde de yagli makine ekipmanlarinin tasinmasi için gerekli oluklu kutularin olusturulmasinda da kullanilmaktadir.

Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan yukarida anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir.

Claims (1)

1. ISTEMLER . Geri dönüsüme uygun atik kagitlardan elde edilen bir ambalaj kâgidi olup özelligi, bir tarafindan diger tarafina yag geçisini engelleyecek sekilde yüzeyinde en azindan atik kagidin agirlikça % 3 ile ö'si arasinda bir oranda kuru nisastaya sahip bir nisasta sulu çözeltisi ve kagidin agirlikça % 0,2 ile 0,6'si arasinda bir oranda katyonik yapida, perfloroalkil gruba sahip bir kimyasal malzeme içeren bir karisim ile saglanan bir bariyere sahip olmasidir. . istem 1ie göre bir ambalaj kagidi olup özelligi, kimyasal malzemenin perflorohekziletil metakrilat, 2-N,N-dietilaminoetil metakrilat, 2-hidroksietil metakrilat, ve 2,2'-etilendioksidietil dimetakrilat, malik asit tuzu kopolimeri olmasidir. . Istem 1'e göre bir ambalaj kagidi olup özelligi, kuru nisastanini nisasta sulu çözeltisi içindeki oraninin % 12-15 olmasidir. . istem 1'e göre bir ambalaj kagidi olup özelligi, nisasta sulu çözeltisinin Brookfield cihazinda 2 numarali çubuk ile 100 rpm hizindaki viskozitesinin 80-100 cp arasinda olmasidir. . Istem 1'e göre bir ambalaj kagidi olup özelligi, nisasta sulu çözeltisindeki kuru nisastanin atik kagidin agirlikça % 4”ü ve kimyasal malzemenin atik kagidin agirlikça % 0,35'i oraninda saglanmis olmasidir. . istem 1ie göre bir ambalaj kagidi olup özelligi, baski yapilabilmesi için su iticilik özelligi olacak sekilde, karisimin tutkal içermesidir. . Geri dönüsüme uygun atik kagitlardan bir ambalaj kagidi elde etmek için atik kagidin elyaf karisimi haline getirilmesi, elyaf karisiminin sulandirilmasi ve kagit safihasi haline getirilmesi ve ardindan bir birinci kurutma bölümünde (50) kurutulmasi adimlarini içeren bir proses olup özelligi, agirlikça %85-90 araliginda kuru madde oranina sahip kagit safihasi halindeki kurutulmus atik kagida, ambalaj kagidinin bir tarafindan diger tarafina yag geçisini engelleyecek sekilde yüzeyinde bir bariyer saglamak üzere, bir film pres bölümünde (60) atik kagidin agirlikça 3 ile 6”si arasinda bir oranda kuru nisasta içeren bir nisasta sulu çözeltisi ve atik kagidin agirlikça 0,2 ile 0,6'si arasinda bir oranda katyonik yapida. perfloroalkil gruba sahip bir kimyasal malzeme içeren bir karisimin uygulanmasidir. 8. Istem Tye göre bir proses olup özelligi, karisimin kagit safihasina rod sivama çubuklari yardimi ile sivanmasi yoluyla gerçeklestirilmesidir. 9. Istem 7'ye göre bir proses olup özelligi, kuru nisasta olarak enzim ile modifiye edilerek pisirilmis dogal misir nisastasi kullanilmasidir. 10.Istem 7”ye göre bir proses olup özelligi, elyaf karisiminin, atik kagidin ögütülmüslük seviyesine göre bir rifaynir ünitesinde (20) atik kagidin Schopper riegler degerinin 40-45 arasinda olacagi sekilde rifaynir baskisi ve fibrillendirme islemine ugramasi adimini içermesidir. 11.Istem Tye göre bir proses olup özelligi, ambalaj kagidina baski yapilabilmesi için su iticilik özelligi kazandirmak üzere kagit safihasi halindeki atik kagida karisim ile birlikte tutkal uygulanmasidir.