Production of the fresh produce packaging material from low density polyethylene and polymethylpentene polymers

Artan nüfus paralelinde son yıllarda şiddetini giderek artıran küresel ısınma sorunuyla ilişkili olarak verimli toprak arazilerinin azalması, kuraklık ve sel gibi olumsuzluklar, günümüzde milyonlarca kişinin en temel gıda maddelerine ulaşamadığı büyük bir sorunu ortaya çıkarmıştır. Dolayısı ile insanların yaşamlarını idame ettirebilmesini sağlayacak yeterli oranda gıda maddelerinin temin edilebilmesi, günümüzde en acil çözülmesi gereken sorunlardan bir tanesini teşkil etmektedir. Bu sorunun çözülebilmesi ise ancak tarım rekoltesinde artışı sağlayacak yeni yöntemler ve/veya hasat edilen tarım ürünlerinin daha uzun raf ömrüne sahip olacak şekilde muhafaza edilebilmesine olanak sağlayacak yeni tekniklerin geliştirilebilmesi ile mümkündür. Yeryüzünde tarıma elverişli topraklar sınırlı olmasına rağmen, verimlilik artışları sayesinde birim araziden elde edilen ürün miktarı büyük oranda artırılabilmiştir. Fakat bu yöndeki muazzam gelişmelere rağmen, halen artan nüfusun gıda gereksinimleri, tam anlamı ile karşılanamamaktadır. Bunun en önemli nedeni ise hasat sonrası, %40'a yakın olduğu ifade edilen kayıplardır. Bu doğrultuda; ifade edilen sorunun tam anlamı ile ortadan kaldırılabilmesi için hasat sonrası meydana gelen yüksek oranlardaki ürün kayıplarınında engellenmesi, en az verimlilik artışı ve hatta verimlilik artışından bile önemli bir husustur. İfade edilen bu yüksek seviyelerdeki kayıpları engelleyecek, yeni ve etkili muhafaza tekniklerinin geliştirilmesi ile ilişkili güncel araştırmalar incelendiğinde ise son dönemlerdeki çalışmaların ambalajlama teknikleri üzerine yoğunlaşılmış olduğu gözlenmektedir. Bu çalışmalar ile günümüzde yoğun bir şekilde kullanılan aktif ambalajlama ve modifiye atmosferde ambalajlama olarak isimlendirilen teknikler geliştirilmiş ve geliştirilmeye devam edilmektedir. Bu ambalajlama tekniklerinde temel prensip, muhafaza edilen ürünün solunumu ile ambalaj metaryeli arasında bir denge sağlanılması sureti ile raf ömrünün uzatılmasıdır. Lakin kullanılan ambalaj metaryellerinin gaz geçirgenlik değerlerinin düşük kalması nedeni ile ifade edilen bu denge konumu elde edilememekte ve raf ömrü kısa kalmaktadır. Tarafınıza sunulan tez çalışmasının temel dayanak noktası, ifade edilen bu temel sorunun ortadan kaldırılmasıdır. Bu amaç bağlamında; elde edilmek istenilen yüksek gaz geçirgenlik ve seçicilik özellikleri, alçak yoğunluklu polietilen (LDPE) içerisine, ağırlıkça %10, %25, %50, %75, %90 oranlarında eklenen polimetilpenten kopolimerleri (PMP) ile sağlanmıştır. LDPE içerisine PMP kopolimeri, çift vidalı bir laboratuvar ekstrüderi ile eriyik harmanlama yöntemi kullanılarak eklenmiştir. Ayrıca elde edilen ürünlerin yapısal, morfolojik, termal ve mekanik özelliklerini değerlendirebilmek için aynı koşullarda saf LDPE ve PMP kopolimeri ekstrüde edilerek standard olarak kullanılmıştır. Karışım olarak adlandırabileceğimiz bu iki polimeri içeren ürünler, dökme film (cast film) yöntemi kullanılarak ambalaj haline getirilmiştir. Çalışmanın en önemli parametresini oluşturan ambalajların oksijen ve karbondioksit geçirgenlik değerleri ise %90 bağıl nem ve 3 farklı ortam sıcaklık değerlerinde gerçekleştirilen gaz geçirgenlik analizleri neticesinde elde edilmiştir. Bu analizler neticesinde LDPE yapısına eklenen PMP kopolimerinin oranına bağlı olarak O2 ve CO2 gazı geçirgenlik değerlerinin %600'e kadar arttırılabildiği tespit edilmiştir. Son olarak gerçekleştirilen raf ömrü analizleri neticesinde ise %25 PMP kopolimeri içeren LDPE esaslı ambalajların, muhafaza edilen ürünün raf ömrünü en az iki katına kadar uzatabildiği belirlenmiştir.