Reoloji, İnovasyon ve Bölgesel İşbirliği: Biyoplastiklerin ve Geri Dönüştürülmüş Malzemelerin Geleceğini Şekillendirmek

Malzeme Bilimi Yoluyla Sürdürülebilirlik Sorunlarının Üstesinden Gelmek

Hızla değişen endüstriyel ve düzenleyici ortamda, polimer malzemelere ilişkin derinlemesine bir anlayış, inovasyonun temel itici gücü haline gelmiştir. Endüstriler, iddialı sürdürülebilirlik, döngüsellik ve performans hedeflerine ulaşmak için çaba gösterirken, gelişmiş malzeme karakterizasyonu giderek daha stratejik bir rol oynamaktadır.

Bu hedef doğrultusunda, biyomalzemeler ve biyoplastikler (biyo-bazlı ve/veya biyobozunur) ile geri dönüştürülmüş plastikler dahil olmak üzere çevreye duyarlı çözümlerin geliştirilmesine adanmış bir şirket olan Green Business and Consulting Company(), Fransa’nın Auvergne-Rhône-Alpes bölgesinde benzersiz bir teknik ve bilimsel işbirliği başlattı.

Bu girişim, birbirini tamamlayan uzmanlıklarıyla güçlü bir inovasyon ekosistemi oluşturan dört ortağı bir araya getiriyor:

• Biyoplastikler ve biyoplastik geliştirme konusunda uzman olan ve Ekotasarım ile Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) alanlarında güçlü bir uzmanlığa sahip Green Business and Consulting Company
• Plastik işleme eğitimi ve teknik eğitim alanında tanınmış bir mükemmellik merkezi olan Jean Zay Teknik Lisesi (Thiers);
• Clermont Auvergne INP: dünya çapında araştırmaları endüstriyel inovasyon transferiyle birleştiren önde gelen bir mühendislik enstitüsü;
• NETZSCH, gelişmiş reolojik test teknolojileri alanında küresel bir lider.

Ortak Bir Uzmanlık Alanıyla Bir Arada: Reoloji

Bu işbirliğinin merkezinde, malzeme akışı ve deformasyon bilimi olan reoloji yer almaktadır. Reoloji, akademik araştırma ile endüstriyel uygulama arasında temel bir köprü görevi görür ve karmaşık polimer sistemlerinin davranışına ilişkin hayati bilgiler sağlar.

Bu uzmanlık, bileşim, mikroyapı ve işleme koşullarına bağlı olarak fiziksel ve kimyasal özellikleri önemli ölçüde değişebilen biyoplastikler ve geri dönüştürülmüş polimerler gibi yeni gelişen malzemeler için özellikle önemlidir.

Gelişmiş karakterizasyonun önemi, Ağustos 2026’da yürürlüğe giren ve önümüzdeki yıllarda ambalajlarda geri dönüştürülmüş ve sürdürülebilir malzemelerin kullanımına ilişkin daha katı yükümlülükler getiren Avrupa Ambalaj ve Ambalaj Atıkları Yönetmeliği’nin (PPWR) gelecekteki gereklilikleriyle daha da artmaktadır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için ortaklar, eğitim, araştırma, malzeme inovasyonu ve metroloji alanlarındaki güçlerini birleştirerek, yeni nesil sürdürülebilir polimerlerin geliştirilmesini hızlandırabilecek bir işbirliği platformu oluşturdular.

İleri Düzey Ölçüm Teknolojileri: Bilgi ve Performansı Artırma

NETZSCH Kinexus Prime Pro+ Dönme Reometresi

Institut Pascal’ın GePEB araştırma grubunun araştırma ekibi tarafından yürütülen rotasyonel reometri alanındaki bilimsel uzmanlık, Fabrice Audonnet tarafından yönetilen Polytech Clermont (Clermont Auvergne INP) bünyesindeki Gen’Mat teknoloji transfer platformu aracılığıyla değerlendirilmektedir. Mühendislik eğitimini desteklemek amacıyla AMI CMA “Académie des Mobilités” fon programı kapsamında temin edilen bu cihazlar, ileri düzey malzeme karakterizasyonu için kullanılarak hem CA INP mühendislik öğrencilerinin eğitimine hem de akademik araştırmalara hizmet etmektedir.

HTC Prime fırınıyla donatılmış olan NETZSCH Kinexus Prime Pro+ dönme reometresi, düşük kesme koşulları altında malzeme yapısı ve davranışı hakkında temel bilgiler sağlar. Sistem, aşağıdakiler gibi kritik özelliklerin hassas bir şekilde ölçülmesini mümkün kılar:

• Dinamik viskozite;
• Viskoelastik modüller;
• Akış davranışı ve elastikiyet dahil fiziksel geçişler.

Reolojik analiz için kendini kanıtlamış bir araç olarak, gelişmiş polimer formülasyonlarının anlaşılmasını ve geliştirilmesini destekler (yaşlanma ile ilgili özellikler için bkz. Şekil 1).

NETZSCH Rosand RH7 Kapiler Reometre: Önemli Bir Teknolojik Atılım

NETZSCH 'in Rosand RH7 kapiler reometresinin (bkz. Şekil 2), Frédéric Fraisse'nin teknik desteği ile satın alınması, ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama gibi gerçek endüstriyel işleme koşullarının yeniden üretilmesi yolunda atılmış önemli bir adımdır.

Bu cihaz, aşağıdakiler dahil olmak üzere erimiş haldeki temel özelliklerin belirlenmesini sağlar:

• Yüksek basınç koşulları altında kesme ve uzama viskozitesi;
• Geniş bir kayma hızı aralığında elastik davranış ve akış profilleri (Bkz. Şekil 3);
• Malzemenin sıkıştırılabilirliği ve termal genleşmesinin modellenmesi için gerekli olan pVT (Basınç-Hacim-Sıcaklık) özellikleri.

Bu ölçümler, proses simülasyonu, kalıp tasarımı ve parça üretimi için son derece doğru veriler sağlar; sonuç olarak ürün kalitesini artırır ve geliştirme süresini kısaltır.

Kapsamlı Malzeme Anlayışı Sağlayan Tamamlayıcı Teknolojiler

Dönme ve kapiler reometrinin birleşimi, geniş ve birbirini tamamlayıcı bir analitik yetenek sunar.

Dönme reometrisi, özellikle düşük deformasyon hızlarında malzeme tepkisini incelemek ve viskoelastik özellikleri belirlemek için çok değerlidir.

Buna karşılık,kapiler reometri, malzemelerin yüksek kesme hızlarına ve yüksek sıcaklıklara maruz kaldığı endüstriyel işleme sırasında karşılaşılan zorlu koşullar altında kritik bilgiler sağlar.

Bu teknolojiler bir araya geldiğinde, viskozite, elastikiyet ve katı-sıvı geçişleri gibi temel malzeme özelliklerini basınç, sıcaklık, hacim ve akış hızı gibi kilit proses parametreleriyle ilişkilendirerek kapsamlı reolojik karakterizasyon sağlar.
Özellikleri önemli ölçüde değişkenlik gösterebilen biyopolimerler ve geri dönüştürülmüş karışımlar gibi karmaşık malzemeler için bu entegre yaklaşım, önemli bir bilimsel avantaj sağlar. Formülasyon optimizasyonunu kolaylaştırır, proses öngörülebilirliğini artırır ve yeniliklerin laboratuvar geliştirme aşamasınd large ölçekli endüstriyel üretime başarılı bir şekilde aktarılmasını destekler.

Becerilerin Geliştirilmesi ve Bilgi Aktarımının Teşvik Edilmesi

Bu ortaklığın temel taşlarından biri, karşılıklı uzmanlık paylaşımıdır.
NETZSCH , hem Institut Pascal hem de Clermont Auvergne INP’den akademik ve araştırma personeline, ayrıca Green Business and Consulting Company’nin teknik ekiplerine ileri düzeyde pratik eğitim sunmaktadır. Bu yetkinliklerin geliştirilmesi, Rosand RH7’nin analitik gücünden tam olarak yararlanmak ve gelecek nesil sürdürülebilir polimerlerin geliştirilmesi için yüksek kaliteli veriler üretmek açısından hayati önem taşımaktadır.

Aynı zamanda, David Bonnet’in liderliğindeki Jean Zay Teknik Lisesi, özellikle EuroPlastics & Composites BTS programı çerçevesinde, plastik işleme programları ve teknik tesisleri aracılığıyla önemli bir katkı sağlamıştır.

Okul, bir ENGEL 60 tonluk elektrikli enjeksiyon kalıplama makinesine monte edilecek bir spiral akış kalıbı (Bkz. Şekil 4) tasarladı ve üretti. Bu eğitim ve bilimsel araç, öğrencilerin ve araştırmacıların malzeme reolojisi ile endüstriyel işleme performansı arasındaki doğrudan ilişkiyi görselleştirmelerini sağlayacaktır.

Bu aracın uygulamalı atölye çalışmalarına entegre edilmesi, akademik öğrenim ile endüstriyel gerçeklik arasındaki bağı güçlendirirken, geleceğin teknisyenlerini sürdürülebilir malzemeler ve teknolojik yeniliklerle ilgilenmeye teşvik etmektedir.

Bölgesel Mükemmellik Modeli

Bu işbirliği, temel araştırmadan endüstriyel uygulamaya kadar tüm değer zincirini kapsayan ve üst düzey teknik eğitimle desteklenen bütüncül bir inovasyon modelini mükemmel bir şekilde ortaya koymaktadır.

Clermont Auvergne INP’nin araştırma kapasitesi, Jean Zay Teknik Lisesi’nin eğitim uzmanlığı, NETZSCHve Green Business and Consulting Company’nin pazar odaklı inovasyon stratejisini bir araya getiren Auvergne-Rhône-Alpes bölgesi, başarılı bölgesel işbirliğinin bir referans noktası haline gelmektedir.

Bu ortaklar, plastik işleme sektörünün geleceğini daha döngüsel, daha teknik ve daha sürdürülebilir bir şekilde şekillendirmeye katkıda bulunuyorlar .

Başarılı İşbirliğiniz İçin Teşekkür Ederiz

Green Business and Consulting Company’denLaurent Massacrier’e, Institut Pascal’ın GePEB araştırma grubu ve Gen’Mat platformundan (Polytech Clermont, Clermont Auvergne INP) Fabrice Audonnet’e, Jean Zay Teknik Lisesi'nden David Bonnet'e ve bu işbirliğine katkıda bulunan herkese güvenleri, uzmanlıkları ve bağlılıkları için içtenlikle teşekkür ederiz.

Bu güçlü bölgesel ortaklığın bir parçası olmaktan memnuniyet duyuyoruz ve reoloji, malzeme geliştirme, araştırma ve eğitim alanlarındaki birleşik uzmanlığın, daha sürdürülebilir polimer çözümlerinin geliştirilmesine nasıl katkıda bulunmaya devam edeceğini görmek için sabırsızlanıyoruz.