Gıda

önlemler alınmış, sektörün ihracat da yapabilecek bir konuma getirilmesine çalışılmıştır. 1980'lere kadar, plan destekleri ve o yıllardaki yüksek kar marjları nedeni ile Türkiye'de pek çok firma kurulmuş ve yeni yeni üretim kapasiteleri yaratılmıştır. 1980'li yıllardan sonra ülkenin serbest pazar ekonomisi koşullarını benimsemesi, ürünlerin standartlara uygunluğunun giderek önem kazanması, rekabetin giderek artması ve buna bağlı olarak kar marjlarının giderek azalması gibi nedenlerle, firmalar teknolojik ve ekonomik olarak optimize edilmişüretimler gerçekleştirmeye zorlanmışlardır. Ayrıca plastik işlemede hammadde ve enerji tüketimi sırasıyla %75-95 ve % 2.5-5.0 payla en önemli maliyet kalemlerini oluşturduklarından;
- Modern işleme makinelerinin ve uygun ve kaliteli bir biçim de tasarlanıp üretilmiş kalıpların kullanımı,
- Temel veya tercihen iyi bir polimer kimyası ve teknolojisi bilgisi, - Üretimin teknik ve ekonomik bilgilerle desteklenmesi ve bu bilgilerin modern teknik enformasyon yöntemleri ile hızlı ve zamanında sağlanması,
ekonomik, problemsiz ve kaliteli üretimler için büyük önem kazanmıştır.
TC Hükümeti ve Birleşmiş Milletler Kalkınma Teşkilatı (UNIDO)'nun ortaklaşa yürüttüğü bir çalışmanın sonucunda belirlenen, Türk plastik işleme sanayiinin daha da geliştirilmesi için alınması gereken önlemler Tablo da verilmektedir. Bu sektörün dinamik ve hızla gelişen özelliği dikkate alındığında, söz konusu önlemlerin ne kadar önemli olduğu kolaylıkla anlaşılabilmektedir. Bu kapsamda Türk Plastik Sanayicileri Araştırma, Geliştirme ve Eğitim Vakfı (PAGEV) ve Sanayi Bakanlığı, Devlet Planlama

Teşkilatı Koordinatörlüğünde bir "Plastik İşleme Teknolojileri ve Eğitim Merkezi" kurulması için çalışmalara başlamıştı. PAGEV, sektördeki mühendislerin ve teknisyenleri eğitimi için Marmara Üniversitesi ve Boğaziçi Üniversitesi ile protokoller imzalamış bulunuyor. PAGEV'in Hacettepe Üniversitesi ile imzaladığı protokolle ise, söz konusu üniversitede plastik testleri ve plastik işleme teknikleri konularında genel ve AR-GE amaçlı çalışmaların yürütülmesi hedeflenmiş bulunuyor. Ayrıca PAGEV istanbul'da bir plastik işleme teknolojileri meslek okulunun kurulup faaliyete geçmesi için çalışmalarını sürdürüyor. Söz konusu okul gerek bina gerekse donanım açılarından tamamlanmak üzere. Bütün bu faaliyetler dikkate alındığında Türk plastik işleme sanayiini parlak bir geleceğin beklediği kolaylıkla söylenebilmektedir.

Tablo Türk Plastik İşleme Sanayiinin Daha da Geliştirilmesi için Yapılması Gerekenler.

*Teknisyen, operatör vb. teknik personelin plastik işleme konusunda
periyodik olarak eğitilerek bilqi ve becerilerinin güncel tutulması
*Modem kalıp tasarımı ve üretimi konularında bilgi ve becerilerin arttırılması
ve periyodik eğitimlerle bu bilgi ve becerilerin güncel tutulması
*Kalite kontrol tekniklerinin öğrenilmesi ve geliştirilmesi ve bu konuda da
eğitim sağlanması
*Modern tekniklerle teknik ve ekonomik bilgi sağlanması

POLİETİLEN

GİRİŞ
Etilen polimerleştirilerek hazırlanan polimer ailesine polietilen denmektedir. 1930'iu yıllarda İngiltere'de ICI Labaratuvarında çok yüksek basınç altında etilenin çok az oksijen yardımı ile polimerleştirilebilmesi başarılmıştır, ilk üretilen polietilen şimdi alçak yoğunluklu olarak adlandırılan tiptir. II. Dünya Savaşında alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) üretimi ticari olarak hızlanmış ve elektronik, elektrik nakli, paketleme, kalıplama ve filim malzemesi olarak çok aranılan bir hammadde olmuştur.
1950 'II yıllarda Ziegier-Natta adıyla anılan yeni bir katalizörün bulunması ile etilenin daha düşük basınçta polimerleştirilmesi ve yapısının daha düzenli olması sağlanmıştır. Bu gelişim sayesinde yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) ve düz zincirli alçak yoğunluk polietilen (L LDPE) üretimi mümkün olmuştur.
Günümüzde, Metalosen adı verilen katalizörlerin bulunmasıyla polietilen zincir boyu kontrolü çok kolaylaşmış ve hemen hemen eşit uzunlukta zincirlerden oluşan polietilen elde edilebilmiştir. Bu durum özellikle ısıtılarak birleştirilen gıda ambalajlanmasında kullanılan filimlerin yapıştırma sürelerini kısaltmaktadır. Gelişmiş ülkelerde ticari olarak Metalosen ile polimer üretimi yeni başlamıştır. Bu tip polietilenlerin fiziksel özelliklerinin de üstün olduğu belirtilmektedir.
Polietilenlerin sınıflandırılmasında değişik dünya standartları mevcuttur (ASTM
D1248, ISO 1872, DİN 16776). Belirtilen standartlarda PE özellikleri yoğunluk, erime akış indisi, mekanik, optik, elektriksel vb. Gibi özellikler için birer numara ile gösterilir. Bu numaralar standartın














İISO 1872 'ye uygun PE torbası üzerindeki sayıların anlamı


Bu numaralar standartın numarası da belirtilerek PE paketi üzerine yazılırlar. Böylece kullanıcı paket üzerindeki numaraların belirtilen standarttaki açıklamasına bakarak polietilen özelliklerini anlayabilir.
Polietilenlerin sınıflandırılmasında en yaygın kullanılan özellik yoğunluktur. Yoğunluğa bağlı olarak PE sınıflandırması Tablo-2-1a 'da verilmiştir.Polietilenler yoğunluklarına göre 4 ana grupta toplanmıştır. ASTM standardında I ve II. Grupta gösterilen polietilenler üretim yöntemlerine göre yüksek veya alçak yoğunluklu olarak bir ayırım yapmazlar. Yoğunluğu 0.94 gm/cm3 olan düşük basınçta üretilen poiietilenler, düz zincirli alçak yoğunluklu polietilen LLDPE olarak adlandırılır.LLDPE, AYPE ile aynı yoğunlukta olmasına rağmen düz zincirli yapıya sahip olduğundan işleme özelliği bakımından AYPE 'den farklıdır ve fiziksel özellikleri daha üstündür.
Tablo 2-1 b 'de yoğunluğu farklı polietilenlerin tiplerinin özellikleri verilmektedir.
Tablo 2-2 'de AYPE ile YYPE özellikleri gösterilmiştir.

ALÇAK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (AYPE)

AYPE Genel Özellikleri
Alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) termoplastik reçineler grubundandır. Etilen polimerleştirilerek elde edilir ve genel olarak film, boru kablo ve muhtelif amaçlı plastik kapların yapımında kullanılır. AYPE’nin mekanik özellikleri sert polistiren ile yumuşak plastifiyanlı vinil plastikleri arasındadır. AYPE geniş bir sıcaklık aralığında hem kuvvetli hem esnek olabilme özelliğini taşır. Yapısı : [ CH2 CH2 ] n Ticari polietilenlerde "n" genellikle 500-5000 olabilir.

Şekli: Polietilenin tabii rengi beyazdır, yarı şeffaf bir görünümdedir. opaklık yoğunluk arttıkça azalır.
Yoğunluğu: 0.91 - 0.925 gm/cm3 (*)
Erime Noktası Aralığı: 110-130 °C Erime noktası PP 'den ve YYPE 'den düşüktür dolayısıyla dayanıklı olarak kullanılabildiği sıcaklıkta düşüktür.
Molekül Ağırlığı (MA)yüksekse çok kuvvetli bir malzemedir. Düşük molekül ağırlıklı olanlar hariç çevresel baskıyla çatlamaya dirençlidir. Uzun zincir dallanması M.A arttırır ve işlenme özelliğini iyileştirir. AYPE diğer DOİİetilenler içinde en fazla zinciri dallanmış olanıdır.
Elektriksel özellikleri mükemmeldir.Zincirdeki safsızlıklara bağlı değişir.
Ticari Tipleri: Genellikle tabii veya boyanmış olarak grandiler şeklinde pazarlanır. Granüller 3-4 mm uzunlukta küp şeklinde veya çapı 3 mm olan oval disk şeklinde olabilir. Ayrıca iri toz (girit), ince toz, öğütülmüş ve çöktürüimüş toz tipleri de mevcuttur.

AYPE Ticari adlandırılması

Petilen (Türkiye) Okiten (Yugoslavya)
Baylon (Almanya) Bralan (Çekoslovakya)
Alathon (Almanya) Fortiflex (Amerika)
Lupolene (Almanya) Tenite (Amerika)
Lacqtene (Fransa) Trolen (Amerika)
Lotrene (Fransa) Union Carbride (Amerika)
Novex (İngiltere) Polyeth (Amerika)
Alkathene (ingiltere) Rotothene (Amerika)
Raystone (ingiltere) Tenite (Amerika)
Ropol (Romanya) Fertene (İtalya)
Rapol (Romanya) Rumiten (İtalya)
Stamylan (Hollanda) Mirason (Japonya)
Tipolen (Macaristan) Rexlon (Japonya)
Hipten (Yugoslavya) Yukalon (Japonya)

AYPE Üretimi
Monomer özellikleri
Etiien, etil alkolün dehidrojenasyonu ile veya doğalgaz, petrolden elde edilen
etan ya da propanın ısısal parçalanması ile üretilir.
Etilen kaynama noktası -104 °C olan yanıcı parlayıcı bir maddedir. 0 °C sıcaklıkta
40 atm basınç oluşturur. Yüksek basınç oluşturması nedeniyle düşük sıcaklıklarda
Depolanabilir (-104 °C 'de Atmosferik). Dolayısı ile taşınması ve depolanması için
özel, pahalı sistemler gerekir.
Polimerizasyonda kullanılan etilenin çok saf olması istenir; özellikle bazı
safsızlıkların etilen içinde hiç olmaması bazı safsızlıkların da polimer özelliğini etkilediğinden miktarlarının çok az olması gerekir.
(*) Polietilen yoğunluğu 0.91 gm/cc den 0.96 gm/cc 'ye kadar değişebilen bir malzemedir. 0.91 - 0.925 gm/cnr aratığına giren polietılenlere "alçak yoğunluklu" adı verilmiştir. Bazı kaynaklarda kabule bağlı bu aralıklar küçük farklılıklar gösterebilir.

AYPE Polimerizasyonu
AYPE üretimi için kullanılan yöntemler genellikle uygulanan basınca göre adlandırılır. Düşük basınç prosesi ile düz zincirli alçak yoğunluklu polietilen LLDPE üretilir.
Yüksek basınç prosesi ile tüplü veya karıştırmalı reaktörde kesikli veya sürekli
olarak dallanmış zincirli AYPE üretilir. AYPE ilk ticari etilen polimeridir. Etilen yüksek sıcaklık (150 - 250 OC) ve basınçta(1000-3000 atm) polimerleştirilir. Çok az oksijen polimerleşmeyi başlatır. Etilen polimerleşirken hızla dışarı ısı verir. Bu nedenle polimerieşirken ortamdan ısı uzaklaştırılarak sıcaklığın kontrol edilmesi gerekir. Oksijen dışında peroksitler hidroperoksitler ve azo bileşikleri de başlatıcı olarak kullanılabilir. Etilen içindeki hidrojen ve asetilen polimer uzunluğu kısa bıraktığından uzun zincirli PE
üretiminde kullanılan etilende bu safsızlıkların bulunmaması veya çok az olması
istenir. Polimerizasyonda zincir uzunluğu, ortama hidrojen verilerek ve sıcaklık
değiştirilerek ayarlanır. Etilen basınç altında yarı sıvı yan gaz halindeyken
polimerleştirilir.Kesikli proseste uzun reaksiyon süreleri gerekir ve her zaman aynı ürün özelliğini elde etmek kolay olmaz, dolayısı ile kesikli proses ticari olarak kullanılmaz.


Film Ekstruzyonu
AYPE filimler ekstruzyonda hazırlanır. Ekstruder başına düz ince kalıp takılarak 200-250 °C arasındaki sıcaklıklarda çıkan filim çekilerek özel sistemlerde soğutulur, ikinci bir filim hazırlama tekniğinde filimin ekstruderden borusal şekilde çıkarılarak, reaksiyona girmeyen bir gaz yardımı ile şişirilmesi tekniğidir. Bu şekilde elde edilen borusal filim, kenarından kesilerek düz filim haline getirilebilir veya boru şeklinde rulo yapılıp daha sonra kenarları yapıştırılıp poşet yapılabilir. Filim kalınlığı genellikle 0,0127 cm 'dir.
MFI değeri 0.1–7 gr/10 dk ve yoğunluğu 0.915-0.925 gr/cm3 olan AYPE filim imalatı için elverişlidir. Filim uygulamasında ürünün kullanım yerine bağlı olarak optik özellikleri, pusluluk - parlaklık ve yırtılmaya direnç özelliği test edilir. MFI değeri 0,2–0.5 gm/10 dk olan tipler dayanıklı poşet, taşıma torbası gibi uygulamalarda kullanılır. MFI değeri 1,5–2.0 gm/10 dk olanlar şeffaftır.
Ekstruzyonla Kablo Kılıflandırması
Kablo imalatı ekstruzyonun özel bir şeklidir. Ekstruder kalıbından, kılıflanmak istenen tel de sürekli olarak çıkar ve ekstruderden çıkan AYPE ile sarılır, MFI değeri 0.2–0.5 gm/10 dk, yoğunluğu 0.91–0.92 gm/cm3 olan, AYPE tipleri uzun mesafe kablo izolasyonu için kullanılabilir. Polietilen yüksek frekanslı akımda elektrik kaybı olmaksızın elektrik kablolarını izole edebilen bir malzemedir. Bu nedenle televizyon, radar, telefon hatlarındaki kabloların imalinde kullanılır. Atmosfer şartlarında oksijenle zincirdeki karbonun reaksiyona girmesiyle karbonil grupları oluşabilir. Bu gruplar AYPE elektrik yalıtımını olumsuz etkilediğinden AYPE 'nin oksijenle reaksiyonunu engelleyen katkılar (antioksidan) ilave edilir. AYPE 'nin yüksek gerilim kablosu imalinde kullanılabilmesi için çapraz bağlanması ile ilgili bilgiler 2.2.10.1 bölümünde verilmektedir.
Kablolara karbon siyahı katılarak ışığa karşı dayanıklılığı arttırılır. %30 karbon siyahı katıldığında AYPE direnci 10 ohm/cm olur.
Üfleme ile Kalıplama
Parça şekillendirilmesi sırasında bir gaz da kullanılıyorsa üfleme veya şişirme ile şekillendirildiği anlaşılır. Üfleme tekniği injeksiyon veya ekstruzyondan sonra uygulanabilir. Enjeksiyonla birlikte uygulandığında kalıba basılan malın kalıbı daha kolay doldurmasını ve basılan parçanın içinin boş kalmasını sağlar. Ekstruzyondan sonra çıkan parça örneğin boru parçası iki tarafından kapanan kalıp içine alınıp, kalıp içine hava üflenerek henüz yumuşak olan boru halindeki plastiğin kalıbın şeklini alması sağlanır. Bu yöntemle şişe ve benzeri kaplar şekillendirilebilir. Son üründe çevresi boyunca görülen kalıbın kapandığı yerin göstergesi olan çizgiler üfleme ile ekstruzyon kalıplamasının göstergesidir. MFI değeri 0.2-2 gm/10 dk arasında olan tipler içi boş eşyaların üfleme ile kalıplanması için uygundur. AYPE esnek şişe ve kapların imaline uygundur. Normal şeklinde 60 İt 'lik bidonlar, kenarı takviyeli olarak 200 İt 'lik kaplar imal edilebilir. Yoğunluk 0.94-0.96 gm/cnf, MF! 0.1-1 gm/10 dk arasındaki tipler petrol taşıma kabı, benzin deposu, 200 İt 'lik varil, büyük oyuncaklar ve sporla ilgili eşya, evde kullanılan kimyasallar için şişeler, kozmetik, eşya, süt, ısıtma yağı ve benzeri taşıma kaplarının imalinde kullanılır.
Enjeksiyonla Kalıplama
Enjeksiyonla kalıplamada AYPE bir haznede eritilip homojenleştirildikten sonra ince bir uçtan basınçla kalıba basılır. Basınç 1500 atm dolayındadır. AYPE kalıba basıldıktan sonra kalıp soğutulup, açılır, şekillenmiş parça çıkarılır. Enjeksiyonla kalıplama ile et kalınlığı, çevresi değişik boyutlarda olan şekiller yapılabilir. Enjeksiyonla kalıplamada eğer AYPE 'nin kalıpta akması beklenen uzunluk fazlaysa istenen son ürün özelliği verebilecek tiplerden erime akış indisi yüksek AYPE seçilir veya AYPE 'nin bozunamayacağı sıcaklığa kadar çıkılarak AYPE eriyik viskozitesi düşürülmeye çalışılır.
MFİ değeri genellikle 3.5-5.0 arası olan AYPE tipleri enjeksiyonla kalıplama için tercih edilir.
Diğer İşleme Teknikleri
Yoğunluğu 0.92-0.93 gm/cm3, MFl 2.5 gm/10 dk olan AYPE ve molekül ağırlığı
dağılımı dar olan tipler rotasyone! kalıplama ile şekillendirmeye daha uygundur.
Bu yöntemle çok büyük içi boş kaplar şekillendirilebilir (Kano, sörf tahtası, taşıyıcı
kaplar).
Polietilen'in toz olarak kullanıldığı işleme tekniklerinde (rotasyonla eritme, akışkan
yatakta kaplama, sinterleştirme gibi tekniklerde) tane büyüklüğü 30-800 mikron
arasında, yoğunluğu 0.92-0.95 gm/cm3 ve MFl değeri 1-5 gm/10 dk olan tipler
kullanılır.
MFl değeri 17-22 gm/10 dk arası olan tipler halıların taban kaplamasında
kullanılır.
Çöktürülerek hazırlanmış ortalama tane çapı yaklaşık 50 mikron olan AYPE metal
veya kumaşların elektrostatik kaplaması için uygundur. 8-30 mikronluk taneler
kağıt yapımında veya mürekkep imalinde kullanılır.

AYPE İşlenmesinde Önemli Etkiler
AYPE akma özellikleri 2.2.4.2 bölümünde verilmiştir. AYPE kalıp şişmesi (ekstruzyonla mal kafadan çıkarken genişleme) ve kalıp çekmesi Enjeksiyonda kalıplanan şeklin, soğuma sırasında AYPE yoğunluk değişimi etkisiyle boyutlarının küçülmesi) faktörü dikkate alınarak kalıp seçilir. Özellikle mamulün belli bir boyutta olması istenen durumlarda kalıp seçilmesi önemlidir. Örneğin 15 cm uzunluğunda.

Yukarıda belirtilen özelliklerin ağırlıklı önem sırası genellikle 1,2,3 şeklindedir. Hammadde ve katkı maddesinin etkisi mamulün kullanımındaki dayanımı etkileyen temel özelliklerdir ancak işleme koşullarında etkili olduğu mamuller vardır. Örneğin filim imalinde zincir yönlenmesine bağlı olarak mekanik özellikler önemli ölçüde arttırılabilir. Bu nedenle kontrollü olarak yönlenme istenir. Diğer maddelerde örneğin enjeksiyonla kalıplanan kaplarda zincirler yönlenmiş haldeyken mamul soğutulursa bu bölgede oluşan kalıcı gerilim sonucu dayanıklı azalır, çatlama, kırılma ihtimali artar.
Enjeksiyonla kalıplamada bu durum basma ucuna yakın bölgede oluşur. Örneğin bir kova akıtma basma noktası çevresinde çatlama yapıyorsa bu durumun kalıcı gerilimden kaynaklandığı anlaşılır. Mamul dayanımını etkileyen temel parametre hammadde özelliğidir. Hammadde üreticileri genellikle kullandıkları üretim şekli ve katkılar konusunda kısıtlı bilgi verirler. Ürünlerini MFI, yoğunluk v diğer özelliklerini belirterek satışa sunarlar. Aynı MFI değerinde olan bir ürün bir üreticide ekstruzyona uygunken, başka bir üretici ürünü enjeksiyona uygun gösterilebilir.
Bu durum başlangıçta kullanıcının AYPE seçmesini zorlaştırır. Tablo-9 'da polietilen özellikleri genel olarak gösterilmiştir. AYPE hammadde seçerken öncelikle ürünün hedeflenen kullanım alanı için uygun olduğu üretici tarafından belirtilmelidir. Kullanım alanına uygun malzeme seçimi yaparken işleme sırasında hızlı üretim ve enerji tasarrufu için düşük MFI'lı ürünler, malzeme ekonomisi için düşük yoğunluklu ürünler tercih edilir. Mamul kullanımı sırasında çıkan aksaklıklara bağlı belirtilen işleme hızı ve ekonomisinden fedakârlık edilerek performans özelliği daha iyi AYPE ürünlere doğru gidilir. Örneğin mekanik dayanım gerekiyorsa MFI değeri düşük ve daha yüksek yoğunluklu AYPE tipleri seçilir.
AYPE Uygulama Alanları
AYPE çok değişik alanlarda kullanılan bir plastik malzemedir. AYPE son üründe esneklik ve sağlamlık istendiğinde tercih edilir.
Film ve Tabaka İmalatı : Üretilen AYPE 'nin büyük bölümü filim ve tabaka imalatında kullanılır. Filim haline getirilebilen diğer plastik malzemelerin çok azı AYPE kadar düşük yoğunlukta bükülebilme kabiliyetine sâhiptir.Diğer alternatif plastikler kaydına ilave edildikten sonra AYPE özelliğine eşdeğer hale gelebilmektedir. AYPE 'nin diğer bir üstün özelliği de gıda ile temas halinde zararsız olmasıdır.
Üretilen filimlerin büyük bölümü ambalaj olarak kullanılır. Endüstriyel bazı ürünler tekstil, gıda ve perakende satılan bir çok ürün AYPE filimleri kullanılarak paketlenmektedir veya AYPE poşetlerde taşınmaktadır. Diğer uygulama alanları perde, masa örtüsü, tarım sektöründe (sera örtüsü, toprak, havuz, kanal örtmek için), inşaat sektöründe (nem tutucu olarak ve araç gereç üzerini kapatmak amacıyla) AYPE filimlerin kullanılmasıdır.
Polietüen filimler diğer benzeri malzemeler arasında en düşük nem geçirgenliğine sahiptir. Bu özelliği ve atmosfer şartlarında dayanıklılğı nedeniyle özellikle nem çeken bir çok malzemenin amabalajlanmasında vazgeçilmez bir malzemedir. Bir çok sanayi ürünü shrink filimlerle kaplanır.
"Shrink " filim ısıtıldığı zaman hacmi küçülerek kapladığı malzemeyi sıkıca saran bir film tipidir.
Kablo İmalatı : AYPE 'nin elektriksel özelliklerinin üstün olması ve malzemenin ıslandığında da bu özelliklerini kaybetmemesi su altından elektrik taşımak için polietileni vazgeçilmez bir malzeme haline getirir. Bu alanda kullanılan AYPE yapısında safsızlıkları en az olan tiptir. Kablo imalinde AYPE çapraz bağlanarak mekanik ve elektriksel özellikleri farklı tipler hazırlanmaktadır. Kablo imalinde özellikle yüksek voltaj taşınmasında AYPE kullanılmaktadır. Tel ve kablo izolasyonu için AYPE 'ye değişik katkılar katılarak istenen özelliklerin en ekonomik ve etkili biçimde sağlanmasına çalışılmaktadır.
Bidon, Şişe, Kapak vb. İmaiats : AYPE kimyasal maddelere olan dayanıklılığı ve gıda ile temasında sakınca olmaması nedeniyle bir çok taşıma kabının imalinde kullanılır. Kap imalatında kabın taşıma hacmi ve taşıyacağı kimyasal dikkate alınarak AYPE tipi seçilir. AYPE gaz geçirgenliği diğer bazı plastiklere özellikle PET 'e göre daha az olduğundan karbondioksitli meşrubatların saklanması için uygun değildir. Bunun dışında tibbi, kozmetik ve gıda ile ilgili birçok maddenin ambalajlanması için uygundur.
Boru İmalatı : Katkısız olarak işlenebilmesi ve kimyasallara dayanıklılığı nedeniyle boru imalatında da kullanılır. AYPE genellikle su boruları için uygundur. Mekanik dayanıklılığın fazla olması gereken yerlerde veya bağlantı parçaları imalinde diğer PE tipleri ile karıştırılarak kullanılabilir. Düşük molekül ağırlıklı polietilenler Epolene, Hoechst-Wachs PA190, Kuroplast KR2175,Veba-Wachs, hidroksil içeren Elvol ve karboksil içeren Zetabon plastik işleme sanayiinde kaydına olarak, cila ve eritilerek uygulanan yapıştırıcı ve kaplamaların üretiminde kullanılırlar. Etilenin vinil asetatla oluşturduğu kopolimerler veya graft kopolimerler ile değişik gruplar bağlanabilir (Örneğin : OH.). Bu tip polimerler emniyet camı ara tabakası olarak veya cam şişelerin kaplamasında kullanılır. Akrilamid içeren kopolimerleri metal ile polietileni yapıştırmada kullanılır. Toz halinde AYPE kaplama malzemesi olarak kullanılır. Örneğin toz akışkan halde ısıtılmış tel üzerine püskürtülerek telin kaplanması sağlanır. Düşük molekül ağırlıklı toz AYPE yapışkan tela imalinde kullanılabilir. Köpürtülerek rijit polietüen köpük elde edilir. Bu tip köpükler izolasyon amacıyla kullanılırlar. Sinterleştirilerek (yuvarlak tanelerin ısı etkisiyle uçlarından birbirine tutturulması) akü separatörü imalinde kullanılır.

Tablo 2 AYPE Kullanım Yerleri

Kablo ve Tel İzolasyonunda Oyuncaklar
Soğuk Su Borusu Tank imalatı
Pis Su Borusu Tank ve Bidon Kaplaması Olarak
Kimyasal Boru Gıda ambalajı (süt, meyva suyu) AYPE kaplanması
Muhtelif Bidon Ağır Hizmet Torbalan
Muhtelif Şişe Paketleme ve Seralık Filimleri
Kapak Su Geçirimsizlik Sağlayan Kaplamalar İmali
Mutfak Eşyası Filitre Bezi için Tekstil Elyafı İmali
Su Deposu Koruyucu Kıyafet imalatı v.b.

AYPE İşleme Sonrası İşlemler

Polietilenin araya yapıştırıcı sürülerek yapıştırılması zordur. PE plakalar birbirine yapıştırırken içinde ağ şeklinde elyaf bulunan poliizobutilen yapıştırıcı kullanılabilir.

ÂYPE "nin klorlanması ve çapraz bağlanması
Polietilenin Çapraz Bağlanması
Çok az çapraz bağlı polietilende (1000 karbon atomunda 5 tane çapraz bağlı
nokta bulunduğu zaman) "creep strength", darbe dayanımı (soğukta) ve çevresel
baskılara dayanım artar sertlik ve şeklini muhafaza etme özelliği azalır. Çapraz
bağlı PE 'den çekilmiş filmler çapraz bağlı olmayanlara nazaran daha fazla
boyutsal çekmeye uğrarlar. Bu özellikten "shrink" film olarak adlandırılan
ısıtıldığında boyutları küçülüp kapladıkları hacmin şeklini alan filmlerin imalatında
yararlanılır. Köpük PE imalinde ve yüksek gerilim kablosu izolasyonunda
kullanılan polietilenlerdede çapraz bağ miktarı son ürün özelliklerini etkileyen
önemli bir özelliktir.
Polietilen çapraz bağlanması işleme sırasında bir kimyasal reaksiyonla
gerçekleştirilir.
Polietileni çapraz bağlamak için değişik prosesler kullanılabilir
-Işık etkisi ile serbest radikal oluşturan kimyasallar ve UV ışığı ile
-Isı etkisi ile serbest radikal oluşturan kimyasallar ve sıcaklıkla
-Silan yardımı ile
-Aşırı yüksek frekanstaki (mikrodalga) enerji ile PE çapraz bağlanabilir.

POLİPROPİLEN

GİRİŞ
Polipropilen yarı şeffaf beyaz katı bir maddedir. 121 °C'ye kadar sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir. Erime noktası 175 °C dır. Bu nedenle poiipropilen malzemeler sterilize edilebilir. Soğuk organik çözgenlerde çözünmez, sıcak çözgenlerde yumuşar. Birçok bükülmeden sonra dahi sertliğini korur. Antioksidant katılmadığı zaman ısı ve ışığın etkisi ile bozulur. Kolay bir şekilde renklendirilemez. iyi bir elektriksel dirence sahiptir. Düşük su absorbsiyonu ve geçirgenliği vardır. -9.4 "C'nin altında kırılgandır. Mantarlara ve bakterilere karşı dayanıklıdır. 60 °C'ye kadar kuvvetli asitlere ve bazlara dayanıklıdır. Klor, nitrik asit ve diğer kuvvetli oksitleyiciler tarafından etkilenir. Yakılabilir fakat yavaş yanar. Zehirsizdir. Gıda tüzüğüne uygundur. Uygun şekilde modifiye edildiğinde iyi bir ısı dayanımına sahiptir. Metal kaplanarak, enjeksiyon veya şişirme kalıplama ve ekstrude edilerek kullanılır.
Bugün dünya 'da 150 'den fazla polipropilen türü bulunmaktadır. Bu geniş tür dağılımının bulunması yaygın bir kullanım alanını da beraberinde getirir.
Polipropilen piyasada ; Paketleme filmi,otomobil parçası,çeşitli el aletleri,ev eşyası,tel ve kablo kaplamasında,gıda maddesi ambalajında,kaplama ve laminasyon malzemesi olarak, PVC ile şişelerde,baskı plakalarında,halı ve yer döşemesi yapımında,halat ve çuval lifi üretiminde,akü kabı imalatında.meşrubat şişesi kasalarında,laboratuar donanımı yapımında,oyuncak yapımında,radyatör ızgaralarında,hassas cihaz kutularında,sentetik çim yapımında,plastik boru üretiminde,özel giysi üretiminde,balık ağlarında,şerit yapımında,sentetik kağıt üretiminde,mühendislik plastiği uygulamalarında,atılabilir filtre imalatında,optik ve elektrik malzemeleri,seyahat eşyaları, profil, levha,halı, keçe, paspas ve ilaç ambalaj sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

POLiPROPİLENiN YAPISI

Polipropilen 1954 yılında Natta tarafından bulunmuştur. Monomer propilenin atomik yapısı CH2 = CH-CH3 şeklindedir. Ziegler-Natta katalizörleri olarak bilinen TİCI3 katalizörü etkisinde aradaki çift bağ açılarak açık kalan uçlara - CH3 ve -H radikallerinin bağlanması sonucu polimer oluşur. Oluşan zincirin sonuna -H radikali bağlandığı zaman zincir oluşumu sona erer.
Buradan da anlaşılabildiği gibi polimerizasyon ortamında fazla hidrojen varsa
polimer zincir uzunluğu kısa olur. Hidrojen azaldıkça oluşan zincir uzun olur. Zincir uzadıkça M.F.R. (Melt Flow Ratio) azalır. M.F.R. (Erime Akış Oranı) polimerin diğer bir anlamda viskozitesidir. M.F.R. değeri artıkça polipropilen yumuşar ve elastikiyeti artar.
Polipropilenin yapısında atomlar

şeklinde dizili 5000 ile 10000 üniteden oluşur. Polimerizasyon esnasında üçtür polimer oluşur. Bu polimerler;
İZOTAKTİK POLİMER : Tüm - CH3 radikalleri üç boyutlu düzeyde tek tarafa sıralanır, alt düzlemde - H radikalleri bulunur. Kristal yapıda bir polimerdir.

SİNDİOTAKTİK POLİMER : - CH3 radikalleri üç boyutlu düzeyde bir üst düzlemde bir alt düzlemde yer alır. Aralarda ise - H radikalleri bulunur. Bu da kristal yapıda bir polimerdir. Ksilen'de çözünür.


ATAKTİK POLİMER : - CH3 radikalleri üç boyutlu düzeyde her iki tarafta da gelişigüzel yerleşmiştir. Amorf yapıda bir polimerdir. Heptan ve hekzan' da çözünür.

Polimerizasyon sırasında Ziegler-Natta katalizörlerinin aktivitesine bağlı olarak bu üç tür polimer de oluşur. Ortalama bir değer verilecek olursa %93 civarında izotaktik polimer, % 5.5 civarında sindiotaktik polimer ve % 1.5 civarında da ataktik polimer oluşur.

Ataktik polimer slurry faz üretimlerde kullanılan heptan ve hekzan da çözünüp polimerden ayrıldığı için son üründeki miktarı % 0.5 'den azdır. Bu nedenle slurry faz prosesler termoplastik (block copolymer) üretimi için daha uygundur. Saf izotaktik polimer ticari olarak mevcut değildir.

POLİPROPİLENİN GENEL ÖZELLİKLERİ

- Polipropilenin özgül ağırlığı şu anda ticari olarak kullanılmakta olan tüm plastik malzemelere nazaran daha düşüktür. Aynı kalıba döküldüğünde polipropilen malzemeler daha hafiftir.
- M.F.R. değeri artıkça çekme dayanımı artar. Bununla birlikte uzama ve darbe dayanımı azalır.
- Polipropilenin sıcaklıkla genleşmesi ve soğudukça büzülmesi polietilenlere nazaran çok küçüktür. Bundan dolayı nadiren deforme olurlar veya çatlarlar.
- Polietilenler 80 °C 'ta , polipropilen 120 °C 'ta akmaya başlar. Polipropilenin su direncininse iyi olması neticesinde ürün buharla sterilize edilmeye uygundur. 120 °C altındaki sıcaklıklarda uzun süre hizmet verir.
- Polipropilen oldukça iyi kimyasal dirence sahiptir. Konsantre sülfürik asit, nitrik asit, potasyum dikromat, kerosen ve karbon teraklörür haricinde tüm kimyasallara karşı dirençlidir.
- Polipropilen kristalin bir malzeme olmasına rağmen polietilenlerle
kıyaslandığında daha iyi berraklığa sahiptir. 1.0 mm! ye kadar parlak bir görünüme sahiptir. 1.0 mm' yi aşan enjeksiyon kalıplamalarda iç kısma doğru yetersiz soğutma meydana gelebilir. İç kısma doğru küresel kristaller oluşur, gelen ışık dağılır ve berraklık etkilenir. Bunu engellemek için ftalik anhidrit veya karboksilik radikallere sahip katkı maddeleri polipropilene katılmalıdır.

Tablo 3-1 PP Özellikleri

ÖZELLİK
Birim
Değeri
Test Metodu
Özgül ağırlığı
Gr/cm3
0.90-0.91
ASTM-D-1501
Kütlesel yoğunluğu
Gr/cm3
0.4-0.5
ASTM-D-392
Akmada gerilme direnci
Kg/cm2 (23° C)
300 – 350
ASTM-D-638
Kopma noktasında uzama
%
600 - 700
ASTM-D-638
Bükülme mukavemeti
Kg/cm2 (23°C)
7500 - 8000
ASTM-D-747
Rockwe!l
R-Scale ( 23 ° C )
90-94
ASTM-D-785
Su absorbsiyon hızı
% ağırlık kazancı
<0.03
ASTM-D-570
Dielektrik sabiti
X10bCS (10 °C)
^2.2-2.3
ASTM-D-150
Dielektrik kaybı
X10bCS (18°C)
0.0003-0.0010
ASTM-D-150
Voltaj direnci
Kv/ mm
30-32
ASTM-D-149
Spesifik hacim direnci
Ohm-cm
< 1016
ASTM-D-257
Termal iletkenlik
Kcal/cm /cm2/sn / °C
2.7x10 -'

Spesifik ısı
GrCal/gr/ °C
0.46

Termal genleşme katsayısı
Mm/mm/°C
110x106
ASTM-D-695
Deformasyon noktası
U C
120- 130
ASTM-D-648
Yumuşama noktası
C
165- 172
ASTM-D-648
Aside karşı direnci

Mükemmel

Alkaliye karşı direnci

Mükemmel

Çözücüye karşı direnci

Mükemmel

POLİPROPİLEN TÜRLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

Polipropilen türleri ilk olarak üç ana gruba ayrılır.

H - Homo polimerler
C - kopolimerler
RC- Random kopolimerler.

Homo polimerler sadece propilenin polimerizasyonun dan elde edilirler. Yapısı — PPPPPPPPPPPP —
Kopolimerfer ise propilenin polimerizasyonun dan sonra tür'e göre % 4-14 arası etilenin polimerizasyonun dan elde edilir. Yapısı — PPPPPPPPEEEEE —


Random kopolimerlerde ise etilen oranı % 4'ün altındadır. Propüen ve etilenin
beraber polimerizasyonun dan elde edilir. Yapısı — PPPEEPPPEE —
Etilen oranı % 15 ile % 45 arasında Etilen-Propilen Kauçukları elde edilir.( EPR )
Polipropilen türleri ikincil olarak üç ana grubun altında M.F.R, (Erime Akış Oranı) değerlerine göre ayrılır. M.F.R. değeri ise reaktörde hidrojen konsantrasyonuna bağımlıdır. Hidrojenin yanı sıra pelletleme kısmında katkı maddelerine ilaveten organik peroksitler katarak M.F.R. değeri ayarlanabilmektedir. M.F.R. değeri aynı zamanda erimiş polimerin viskozitesidir. Düşük M.F.R. olan türler daha serttir, M.F.R. değeri yükseldikçe yumuşaklık artar.
M.F.R. değeri çok düşük olan uzun zincirli polimer reaktör sonrası organik peroksit ile kırılarak M.F.R. değeri yüksek , iyi akıcılığı olan , dar molekül ağırlık dağılımlı türler de üretilebilir.
Polipropilen türleri üçüncül olarak ta üstte belirtilen iki grubun altında içerilerine katılan katkı maddelerine göre de türlere ayrılır.
Bu geniş tür dağılımı geniş bir kullanım yelpazesini de beraberinde getirir. 3.4.

KULLANIM ALANLARI

. Homo Polimerlerin Kullanım Alanları
Enjeksiyonluk: Enjeksiyon ve şişirme kalıplamaya uygundur. Plastik koli bandı, film kutusu, elektrik süpürgesi parçaları, oyuncak, mutfak eşyaları, endüstriyel parçaların imalatı, keçeli kalem kabı, elektrik düğme ve prizleri, televizyon kasası, plastik kutu araba parçaları (tampon, direksiyon, ön konsol. Benzin deposu vs.), tüfek ve tabanca kabzası. Elektrikli ev eşyaları, teyp ve videokasetleri, enjektör, banyo eşyaları, piknik ve yemek takımları, şişe kapağı, limon sıkacağı, oyuncak.
Film: Genel amaçlı film imalatı.
Tübüler film, düz film, OPP ve BOPP film imalatı.
Elyaf: Genel elyaf üretimine uygundur.Halı, trikotaj, peruk, dekoratif şerit, masa örtüsü, hasır örgü, kumaş,giyim eşyası, iplik üretiminde.
Düz İplik: İplik, çuval, Bigbag, halat, ambalaj ipliği ve ambalaj malzemesi.
Not:Propilen Homopolimerleri düşük sıcaklıkta kırılgan hale geçtiği için düşük sıcaklık uygulamaları için tercih edilmez.



Kopolimerlerin Kullanım Alanları
Enjeksiyonluk: Enjeksiyon ve şişirme kalıplamaya uygundur. Darbe mukavemeti yüksek ve ısıya dayanıklıdır.
Meşrubat, meyve, ekmek, sebze ve balık kasası, gaz ve benzin bidonları,otomobil farı ve tamponu, su boruları, banyo küveti, kova, leğen, vantilatör, çamaşır makinesi kazanı, plastik dişli, banyo ve mutfak eşyaları. Akü ve pil kutuları, vantilatör parçaları, çamaşır makinesi merdanesi, televizyon kasası, buzdolabı iç aksamı ve buharlaşma paneli,araba tamponu, vantilatör parçalan.
Film: Düşük ısıya dayanıklıdır. Yırtılmaz.
Soğukta dondurulacak ve korunacak gıdaların paketlenmesinde, iç çamaşırı
İmalatında, OPP ve BOPP imalatında kullanılır.
OPP, PP film imalatı sırasında filmin tek yönde çekilerek hazırlanmasıdır. Bu işlemde PP film tek eksende gerilmiş haldedir. Film ısıtıldığı zaman zincirlerin gerilmesi ortadan kalkar, film gerilmenin olduğu yönde kısalır. Bu özellik nedeniyle film kaplanmış bulunduğu cismi daha iyi sarar. BOPP, PP film imalatı sırasında iki yönde de gerilmesidir. İki yönde gerilmiş film ısıtıldığı zaman boyutu azalır ve daha iyi sarma (shrink) özelliği oluşturur.
OPP tekniği diğer üretimlerde de örneğin elyaf, düz iplik (monofilaman) üretiminde de kullanılır. Bu şekilde elde edilen ipliğin gerilme yönünde dayanıklılığı artar, daha fazla yük taşır.
Random Kopolimerlerin Kullanım Alanları
Vakumlu ve/veya oluklu levha, boru (mavi.yeşil,gri,beyaz ve sarı boru), profil, plaka üretiminde şişirerek kalıplama yöntemi kullanılarak şekillendirilir.

POLİPROPİLEN ÜRETİM PROSESLERİ

Polipropilen dünyada üç tip prosesle üretilir.

Gaz faz polipropilen üretim prosesi
Bulk faz polipropilen üretim prosesi
Slurry faz polipropilen üretim prosesi
Gaz ve bulk faz üretim prosesleri slurry faz üretimden daha sonra geliştirilmişlerdir. Üretim maliyeti düşüktür. Üretim kapasiteleri yüksek fabrikalardır. Slurry faz üretimde ataktık polimer isotaktik polimerden ayrılabildiği için son ürün isotaktik polimer değeri daha yüksektir. Daha sağlam yapıda polimerlerdir. Kopolimer üretimi için uygun proseslerdir.

POLİVİNİL KLORÜR(PVC)

GİRİŞ

Vinil Klorür (CH2=CHCI), genellikle klorürün etilene tek veya iki basamaklı ilavesi ile yapılır. PVC homopolimeri % 56.7 (mol/mol) Cl içerir. Polivinil klorür (PVC), vinil klorür monomeri (VCM)'den hazırlanan bir polimerdir:

n tekrarlanan birimini gösterir ve günümüzde üretilen PVC türleri için 700-1500 arasında değişir.
PVC, molekül yapısı ve morfolojisi ile her alanda kullanılabilirliği açısından oldukça önemli bir polimerdir. PVC doğal olarak tanecikli (partiküllü) yapıdadır ve üretim yöntemlerine göre iki ana partikül boyutunda üretilir. Süspansiyon ve kütle 100-180 mikron çaplı, emülsiyon polimerizasyonu ise 0.1-3.0 mikron partikül çaplı lateks tanecileri verir. Emülsiyon polimerizasyonu ile üretilen PVC lateksi kurutulduğunda 5-50 mikron çaplı tanecik yapısına ulaşır. Eşsiz partikül yapısı nedeni ile PVC teknologlarının kelime dağarcıklarında en çok kullanılan kelime "morfoloji"dir. Diğer herhangi bir polimerde, PVC'de olduğu kadar tane iç yapısına, morfolojiye önem verilmemiştir.
PVC polimerizasyonunda, büyümekte olan on birimlik PVC zinciri bir araya gelerek VCM'de çözünmez hale gelir [1]. Ancak PVC, VCM içinde şişerek kısmen çözünür hale geçer. Bu durum, PVC son ürün özellikleri ve kullanım alanları olduğu kadar polimerizasyonu üzerinde de oldukça etkilidir.
Polivinil klorür (PVC) "jenerik" bir isimdir. Her üretici, son kullanım yerine bağlı olarak değişen morfoloji ve molekül kütleye sahip geniş aralıkta PVC poiimerleri üretir. Endüstride K ve viskozite sayısı molekül kütlesini temsil etmek için kullanılır ve üreticiler bu değişkenleri sıklıkla kendi farklı ürünlerini kodlamak için kullanırlar (örneğin, S27 R 63'te; S süspansiyon tipi malzemeyi, 63 ise K sayısını gösterir).

Diğer plastiklerde de olduğu gibi, ISO sistemine göre sınıflandırılan PVC polimerlerinde her veri bloğu;

gibi ayrı özellikler gösterir.

PVC, içerdiği klor gruplarının verdiği kuvvetli polar yapının ve tekrar eden ünitenin sindiotaktik yapısının verdiği düşük kristallinize nedeni ile oldukça iyi mekanik özelliklere, yüksek erime viskozitesine sahiptir. Plastikleştirildikten sonra bile bu özellikleri sürdürme eğilimi gösterir.