Gıda

[imparator]

GİRİŞ

Tarım, sanayi ve hizmetler olmak üzere üç ana grupta toplanan sektörler İçerisinde özellikle bitkisel ve hayvansal ürünlerin girdi olarak kullanıldığı gıda sektörü temel besin maddelerinin yanı sıra diğer sanayilere ara ve nihai (işi Sona erdiren) mal üreterek ekonomiye çok büyük katkı sağlayan bir endüstri grubudur.
Uzun süre küçük ölçekli işletmeler tarafından gerçekleştirilen gıda sanayi üretimi, hızla artan nüfus ve değişen tüketim alışkanlıklarına koşut olarak, üre-tim teknolojilerinin gelişip yenilenmesi ile sermaye ağırlıklı bir yapıya kavuş-maya başlamıştır. Yatırımlardaki artış doğrultusunda ileri teknoloji kullanan tesislerin giderek yaygınlaşması, Dünya normlarında kaliteli ürün üretimini hızlandırarak Dünya ile entegrasyonda Türkiye'nin rekabet gücüne olumlu etkide bulunmaktadır.
1980'li yılların başında liberalizasyon politikalarının uygulanmasıyla birli yeniden yapılanma dönemine giren Türk gıda sektörü, 1996 yılında Gümrük Birliği'nin gerçekleşmesi ile yeni bir sürece girmiştir.
Bilindiği gibi Türkiye bu sektörde önemli düzeyde bir potansiyele sahip olmasına karşın, ürün bazında bazı istisnalar hariç tutulduğu takdirde, yeterli Verimliliğe ulaşılamamaktadır. Gıda sektörünün, yüksek teknoloji kullanılan dondurulmuş ürünler sanayi hariç diğer tüm alt sektörlerinde ikili bir yapı dikkati çekmektedir. Bu ikili yapıda; bir yanda küçük imalathaneler geleneksel yöntemlerle ekonomik ölçeğin altındaki üretim düzeyleriyle etkinlik gösterirlerken, diğer yanda sermaye ve teknoloji yoğun endüstriyel kuruluşlarca rekabet gücü yüksek mamuller üretilmektedir. Her ne kadar sek törel temel yapılan bir araştırmanın sonuçları, büyük ve orta ölçekli gıda işletmelerinin AB İle rekabet güçlerinin yüksek olacağını göstermekteyse de; Gümrük Birliği oluşumu çerçevesinde etkilenecek gıda sanayi ürünlerimizin AB standartlarına uy­gun hale getirilmesinde gerekli gelişmeler tamamlanmadığı, çağdaş Pazarlama teknikleri uygulanmadığı, ürün kalite ve ambalajlamadaki eksiklikler gideril­mediği sürece, AB ülkeleri ile rekabet edebilme gücünü artırmamız mümkün olamayacaktır. Türk gıda sanayinin hem ulusal düzeyde çağdaş gelişime uyu­munu sağlayabilmek, hem de uluslararası pazarlardaki gücünü artırabilmek, ancak bu değişim anlayışının yakalanması ve istikrarlı bir tarım politikası çer­çevesinde etkin stratejilerin uygulanması ile gerçekleşebilecektir. Bu bağlamda gerek iç pazar, gerekse dış satım bakımından gıda ambalajlarının uluslararası standartlara uygun olması, vazgeçilmez bir olgudur. Zira AB ülkeleri, ürünlerin ve ambalajların serbest dolaşımı sırasında ortaya çıkabilecek, yasal, ticari, sağ­lık ve çevre sorunlarında birliktelik sağlamak amacıyla bir dizi yönerge hazır­lamaktadır. Bunlardan bazıları uzun hazırlık aşamalarından sonra kabul edilmiş, bazıları üzerinde ise tartışmalar sürmektedir. Türkiye ile AB ülkeleri arasında uyum süreci devam ederken; bazı yönetmelikler de hazırlanmıştır. Ancak bu ça­lışmalar genelde ulusal niteliktedir. Ambalajla ilgili mevzuatımız birçok konuda AB yönerge ve standartlarına uyumlu değildir.
Gıda ve ambalaj ilişkisi sürekli gelişmeye ve geliştirmeye açık bir konu ol­muş ve birbirini etkilemiştir. Ambalajdaki gelişmeler genelde kullanım kolaylı­ğı ve hızlı tüketimi karşılayabilme yönündedir. Gıdadaki gelişmeler ise. toplu beslenme ve güvenli gıda üretimine yöneliktir. Bu bağlamda dinamik bir yapı ve yaratıcı ürünler ortaya çıkmaktadır.
İkinci Dünya Savaşı sonrası, birçok alanda olduğu gibi. gıda ve ambalaj teknolojisinin gelişme gösterdiği yıllar olmuştur. Ancak asıl gelişme. 50´li yıl­larda başlayan süpermarket ve self-servis sistemlerinin ortaya çıkışıyla gerçek­leşmiştir. Küçük birimler halinde, albenisi üstün ambalajlar tüketime sunularak çeşitlendirme yoluna gidilmiştir. Bunun sonucu oluşan rekabet, gelişme ve yara­tıcı yeni tasarımlara yol açmış, tüketici beğenisi ve tercihi önem kazanmıştır. Günümüzde ambalajda kullanılan çok çeşitli malzemelerin yanı sıra tasarımla ilgili kavramlar ve grafik kavramları da değişiklikler göstermiştir. Ambalaj ta­sarımı genel endüstriyel tasarımın en önemli dalı haline gelmiştir. Özellikle bil­gisayarın tasarımda kullanılmaya başlanması, sınırsız biçimleri ve geçmişte pek düşünülmeyen kavramları da beraberinde getirmiştir. Günümüz tasarımcısının çok farklı ambalaj malzemesinin bir ya da birkaçını bir arada kullanabilme ola­nağına sahip olması, ambalajlama sanatını daha da etkileyici hala getirmiştir.

[imparator]

Türkiye'de de özellikle 80'li yıllarda başlayan dış pazarlara açılma gi­rişimleri, ambalaj sanayimizin gelişmesine olanak sağlamış ve günümüzde ül­kenin en hızlı gelişen sektörlerinden biri haline gelmiştir. Bu arada aile yapı­sının değişimi ve dışarıda yeme alışkanlıklarının yaygınlaşması, ülkemizde de tüketici ambalajı birimlerini küçültmüş ve tek kullanımlık ambalajlar artmıştır. Bunun sonucunda gıda sanayinde evde tüketim veya yerinde tüketim gibi ay­rımlara gidilmiş ve ambalaj hacim ve şekilleri buna göre düzenlenir olmuştur.
Ayrıca geri dönüşlü ve dönüşsüz ayrımı yerleşmiş ve bu bağlamda geri dönüşlü tüketim yerine tek yönlü ambalajlar kullanılmaya başlanmıştır. Bununla ilintili olarak da, metal kutu ve çok katlı karton ambalajların kullanımları hızla yay­gınlaşmıştır.
Diğer yandan toplu ve hızlı beslenme yerlerinin yaygınlaşması da yeni tü­ketim alışkanlıklarını beraberinde getirmiş ve tek tüketimlik ve kullanıldıktan sonra atılan ambalajlar çoğalarak çevreyi de etkiler duruma gelmiştir.
Önümüzdeki yıllarda ambalaj sanayinde iç ve dış pazarların istemlerini Dünya standartlarına uygun nitelikteki ürünlerle karşılayabilmek için, teknolojik yeniliklerin zaman yitirilmeksizin uygulanması ve ambalaj sanayinin bir bütün olarak entegre tesisler halinde etkinlik göstermesi gerekmektedir.

GIDA AMBALAJINDA PLASTİKLER
Plastik sanayinin başlangıcından (1868) sonra uzun yıllar bu sektörde önemli gelişmeler olmamış, 1925'lerden sonra ise süratli bir gelişmeyle, plastik endüstrisi sayılı ve temel endüstriler arasında yer almıştır. Plastikler, yıllar içinde tüketimi en fazla artmış polimer maddeler olup kullanım alanı açısından da ambalaj uygulamaları yıllık 50 milyon tona yakın miktarıyla en belli başlı uygulama alanları arasında yer almıştır.
Plastiklerin gıda maddeleri ambalajlamasında kullanımı yıllar içinde önemli gelişmeler kaydetmiştir. Bugün bir süper markete girildiğinde sütten meyve suyuna, dondurulmuş çeşitli yiyecek maddelerinden ketçaba, sıvı yağdan zeytin ezmesine kadar pek çok gıdanın ilginç plastik ambalajlar içinde tüketiciye sunulduğu görülmektedir. Ambalaj malzemesindeki bu çeşitliliği ve gelişimi sağlayan husus, teknolojik gelişmedir. Plastiklerin gıda ambalajında kullanılması aslında yeni bir uygulama değildir. Polietilen süt şişeleri, polis tiren yoğurt kapları, PET meşrubat şişeleri yıllardır hayatımızda olup bu uygulamalar ambalajlamanın plastik kullanım alanları içinde en yüksek payı alması sonucunu getirmiştir. Bugün ABD'de tüketilen plastiğin dörtte biri ambalaj ürünlerine gitmektedir.
Gözlemlenen bir diğer olay da, plastiklerin; geleneksel olarak çelik, alüminyum, cam ve karton kullanım alanlarına ve gıda sanayiinin tüm birimlerine girmekte olduğu ve bunun sonucu olarak geleneksel gıda ambalaj malzemelerine olan talebin azalmasına karşılık bu alanda plastiklerin sağlıklı bir gelişme gösterdiğidir. Tablo 6.1'de gıda ve meşrubat ambalajlamasında kullanılan malzemeler için pazar payı verilmektedir. Önümüzdeki on yıl içinde gıda ambalajında plastik pazar payının dolar bazında %40'dan daha yüksek bir artış göstereceği sanılmaktadır.
Plastiklerin gıda ambalajlamasında yarattığı devrimi, büyük ölçüde, çok katlı bariyer sistemlerinin yanı sıra gıda hazırlama ve koruma yöntemlerine ve kullanıcının beğeni ve alışkanlıklarına bağlamak mümkündür. Gıda ambalajında plastik kullanımını sınırlayan en önemli konu, gazların ve su buharının plastiklerin çoğundan kolaylıkla geçebilmesidir. Ambalajlanan gıdanın tazeliğini koruyabilmesi için oksijen ve karbondioksidin gıdaya ulaşması, aroma ve nemin ise gıda maddesinden kaçması engellenmelidir. Bu nedenle polimer maddelerden gaz geçişini azaltan, kontrol eden ve/veya engelleyen malzemelerin geliştirilmesi, plastiklerin gıda maddeleri ambalajında kullanımında önemli bir dönüm noktası olmuştur.

[imparator]

Tablo Gıda ve Meşrubat Ambalajlamasında Kullanılan Malzemelerin Pazar Payı

Malzeme
% Pazar Payı

1985
1990
1993
2000
Karton
Metal
Plastik
Kağıt
Cam
Tahta
Kumaş
Diğerleri
34.0
26.0
13.2
11.5
10.9
1.5
1.0
1.9
27.04
19.1
32.9
8.1
8.1
2.0
0.75
2.0
23.8
16.0
32.0
10.6
9.3
1.2
0.5
2.6
19.5
14.0
40.6
11.5
10.0
1.0
0.4
3.0

Söz konusu gaz geçirgenliği düşük ve bariyer özelliğine sahip malzeme geliştirilmesinin yanı sıra bu malzemelerden, diğer plastiklerle birlikte çok katmanlı yapıda ambalaj malzemeleri üretim teknolojilerinin geliştirilmesi, büyük önem taşımaktadır. Bariyer yapılı polimerlerin genellikle pahalı olmaları ve paketlenen malzemeye gerekli korumayı tek başlarına sağlayamamaları nedeni ile söz konusu malzemelerin başka malzeme katmanlarıyla takviye edilmesiyle, ambalajlanan gıdaya arzu edilen koruma sağlanabilmektedir. Bu çerçevede, koekstrüzyon, gıdaların ambalajlanması için gerekli olan çok katmanlı polimer malzeme hazırlanmasında kullanılan en yaygın bir teknik olagelmiştir.


AMBALAJ, AMBALAJLAMA VE AMBALAJDAN BEKLENTİLER
Gıda sanayinde ambalaj; içine konulan gıdaların, son tüketiciye, bozul­madan, en az toplam maliyetle güvenilir bir şekilde ulaştırılmasını ve tanıtıl­masını sağlayan bir araç olarak tanımlanabilir. Tüketicinin satın alma tercihin­den önce gördüğü en son şey olan ve sessiz bir satıcı olarak kabul edilen amba­laj, ayrıca içindeki ürünü koruyan, dayanıklılığını artıran, yükleme, boşaltma, stoklama, kullanma kolaylığı sağlayan, yukarıda da değinildiği gibi ürünü tanıtan ve tüketiciyi satın almaya özendiren görevlere de sahiptir. Alışverişin giderek bireyselleştiği, satıcı ve alıcının giderek daha az yüzyüze geldiği ve hat­ta sanal ortamlara kaydığı günümüzde ambalaj ürünü sattıran en önemli öğe ha­line gelmiştir. Ambalaj satıcının yerini almış ve alıcıya ürünle ilgili bilgiler ile­ten, müşteri ve ürün arasındaki iletişimi sağlayan bir özelliğe bürünmüştür.
Geçmişte ambalajlama, üretim maliyetine ek bir yük getiren, üretim sü­recinin bir parçası olarak kabul edilmiştir. Günümüzde ise, ilk ürün geliştirme aşaması ve pazar gereksinimlerine göre tasarlanıp uyarlanmasından, üretim, ko­ruma, depolama, taşıma, dağıtım, reklam, satış ve son kullanıma kadar, her aşa­mada devreye girdiğinden bu sürecin ayrılmaz bir parçası olmuştur. Kısaca am­balaj, yalnızca içine konulan ürünü koruyan bir tamamlayıcı araç değil, ürünün bir parçasıdır. İşlev ve maliyet açısından optimum bir ambalaj, kesinlikle çöpe atılan bir para değildir. Aksine, ambalajı yetersiz olduğu için korunamayan sak-lanamayan, tüketiciye kullanım açısından sorunlar oluşturan, sağlıksız bir malın kendisi çöpe atılacak bir değerdir. Ambalaj ürüne kişilik katar. Ayrıca renk ve biçim özelliğiyle albeni de kazandırır. Ambalaj ürünün kürküdür. Üretimi tamamlayan bir işlem olan ambalajlamada, yanlış ambalaj seçimi ve kusurlu ambalajlama uygulamaları, gıda işlemede yararlanılan üstün teknolojinin öne­minin yitirilmesine neden olabilir ve önemli ölçüde kalite kayıplarına yol açabilir.
Genelde ambalaj, "iç ambalaj" yani ambalajlanan ürün ile doğrudan temas halinde bulunan ambalaj ve "dış ambalaj" yani iç ambalajdaki bir veya daha çok birimi birarada tutan ambalaj olmak üzere ilci ana gruba ayrılabilir. Gıdaların ambalajlanmasında kullanılan özellikle iç ambalajın niteliği son derece önemlidir. Bu amaçla yararlanılacak malzemelerin çeşitli özelliklere sahip olması istenir. Ancak herhangi bir ambalaj çoğu kez istenen özelliklerin tümünü birarada içeremez. Ayrıca, herhangi bir gıda muhafaza yöntemi için ambalajdan beklenen özellikler de farklı olabilir. Fakat genel olarak ambalajdan beklentiler aşağıdaki çerçeve içinde özetlenebilir:

TÜKETİCİNİN AMBALAJDAN BEKLENTİLERİ

— Ürün, satış yerlerinde kolaylıkla tanmabilmelidir:
• Ambalajın şekli ve rengi,
• Aranan ürün için tipik olması,
• Üreticinin belirgin markası (logo).
– Ambalaj üzerinde ürüne ilişkin bilgiler anlaşılır ve kolay okunabilir olmalıdır:
• Miktarı,
• En az dayanma süresi (raf ömrü), muhafaza önerileri,
• Fiyatı
– Şeffaf olmalıdır:
• Ürün ambalaj aracılığıyla tanmabilmelidir. – Kapağı özgün olmalıdır:
• Değişmeyen miktar (porsiyon),
• Kaliteyi koruyucu ürün muhafaza,
• Ellenmeye karşı güvence. – Şekli uygun olmalıdır:
• Elle kolay tutulabilir (kavranabilir), kalımlı (stabil), çarpmalara dayanıklı, kırılmaya karşı güvenli,
• Üstüste düzgün yığın oluşturabilme (satın almada ve evde).
– Kolay açılıp tekrar kapatılabilmelidir:
• Özel bir güç ve araç gerektirmeksizin,
• Büyük hacimli olanlar tekrar kapatılabilir.
-Ambalaj malzemesi gerektiği kadar kullanılmalıdır:
• Hilesiz olma ve gereğinden fazla kullanılmama.
– Ambalaj çevreye uygun olmalıdır:
• Tamamen boşaltılabilir, • Yıkanıp durulanabilir,
• Ambalaj materyalinin kimliğini belirten işaretleme,
• Tekrar kullanılabilir veya yeniden değerlendirilebilir,
• Çöp kaplarında az yer kaplama

[imparator]

TİCARETTE AMBALAJDAN BEKLENTİLER

– Boyutları standartlandırılmış olmalıdır:
• Paketleme ve yüklemeye uygunluk, az yer kaplama,
• Kolay ve düzgün istiflenebilir.
– Üründe kalite kaybı olmaksızın depolanabilir olmalıdır:
• Yüksek nemli koşullarda da,
• Değişen sıcaklıklarda da,
• Etkin ve yoğun aydınlık koşullarda da.
– Depoda kolaylıkla ayırt edilebilir niteliklerde olmalıdır. Koli am­balajı da reklam etkili kullanılabilmelidir:
• Sergileyici (teşhir edici) olarak,
• Montajlanabilir tabla, tepsi vb. olarak.
– Porsiyon ambalajların fiyatlarını etiketlere basma, işaretleme müm­kün olmalıdır.
– Ürünün özelliklerine uygun doğru ambalajlama yapılmalıdır:
• Kalite kaybı olmaması,
• Fire (eksilme) tehlikesi (riziko) bulunmaması,
• Yasal kural ve kısıtlamalara uygun olması.
– Özgünlüğünü güvence altına almalı, korumalıdır:
• İçindeki ürüne herhangi bir olumsuz işlem uygulanması olanak­sız,
• Porsiyonda değişiklik yok (ağırlık, nicelik).
•Geri alma ya da geri vermede sorun olmamalıdır.

ÜRETİCİNİN VEYA AMBALAJLAYANIN AMBALAJDAN BEKLENTİLERİ

•Ambalaj fizyolojik bakımdan tehlikesiz ve kusursuz olmalıdır:
• Ambalaj malzemesi yasal kurallara uygun,
• Ambalaj malzemesi ürüne uygun,
•Ambalajlanan ürüne ve ambalajlama işlemine uygun özgül özel­likler içermelidir:
• Kimyasal – fiziksel inert,
• Mikrobiyolojik kusursuz,
• Havası alınabilir, gazlama işlemi yapılabilir.
• Dondurulabilir, pastörize veya sterilize edilebilir, kaynatılabilir,
• İşıktan koruyucu, ışığa dayanıklı.
•Kesintisiz ve çok hızlı ambalajlama yapabilen makinelere uygun olmalıdır:
• Kusursuz bobin çözme; dağılma ya da bloklaşma olmaması,
• Kesintisiz (işleme ara vermeksizin) bobin değiştirme,
• Katlanabilir, kesilebilir, yiv (oluk) açılabilir,
• Öngörülen toleranslar içersinde, gramaj, kalınlık, genişlik, uzun­luk, hacim ve benzerlerine uygun üretim,
• Yırtılma ve çatlamalara dayanıklı,
• Yapıştırılabilir, kaynaklanabilir, mühürlenebilir, kenarları kıvrıla-bilir,
• Şekillendirilebilir,
• Şekil verilmiş olan ambalajlar yığından kolay ayrılabilir,
• Şekil verilmiş olan ambalajlar kalımlı (stabil) ve kaymaya daya­nıklı,
• Otomatik kolileme makinelerine uygun, > Açmaya yardımcı elemanlar içermelidir:
• Açma bantları, çentikleri ve halkaları,
• Açmayı sağlayıcı perforeler, soyulabilir katmanlar, materyal in­celmesi (kısmi zımbalama).
Fiyat / verim oranı uygun olmalıdır:
• Dengeli maliyet – / yarar analizi. > Çevreye uyumlu olmalıdır:
• Kullanılıp atıldığında kimyasal ve biyolojik bakımdan çevre kir­lenmesine neden olmaması,
• Büyük çöp yığınları oluşturarak yok edilmesi için ek bir masraf gerektirmemesi,
• Kimyasal yolla parçalanarak veya yeniden aynı ambalaj yapı­mında kullanılarak değerlendirilebilmesi.

[imparator]

TÜRK PLASTİK SANAYİİNE KISA BİR BAKIŞ

Plastik sanayinin nitroselüloz'un ticari üretimi ile (1868) başladığı kabui edilir. İkinci ticari üretimin 40 yıl kadar sonra, fenol-formaldehit reçineleri ile gerçekleştirildiği düşünülürse, plastik sanayinin pek de hızlı bir başlangıç yaptığı söylenemez. Bu iki önemli plastik, kimya dalında yapılan çalışmalarla ticari boyutlarda üretilebilmişti. O günlerde hiç kimse molekül yapısı, yüksek molekül ağırlıklı polimer zincirleri, morfoloji gibi kavramlardan söz etmiyordu. Proteinler ve selülozla yaptığı çalışmalar nedeni ile, 20. Asrın başlarında Emil Fisher, kimya yanında, yukarıda sözü edilen kavramlara da dikkat çekebilmişti. Bindokuzyüz yirmili yılların başlarında, Staundinger'in polistiren, polioksimetilen ve kauçuklarla yaptığı çalışmalarla polimer malzemelerin kimyaları kadar yapıları da anlaşılmaya başlamış ve polimerlerin malzeme olarak kullanımlarında hızlı bir artış dönemi başlamıştır. Malzeme olarak istenilen özellikleri nedeni ile 1925-1950 yılları arasında pek çok polimer malzemenin ticari üretimi başlamıştır. Bu dönemde bazı polimerler stiren, etilen v.b. bilinen monom erlerden üretilirken, polyesterler, poliüretanlar gibi başka bazı polimerler, dönem içinde geliştirilen yeni monom erlerden üretilmiştir.

Günümüze kadar, polimerlerin yapıları ile özellikleri arasındaki ilişkileri açıklayan geniş bilgi birikiminin yardımı ve 1950'lerden bu yana geliştirilen yeni monomerler sayesinde, ticari olarak üretilen polimerlerin sayısında önemli artışlar meydana gelmiştir. Günümüz polimer kimyacıları artık, istenilen özellikleri polimerlere kazandırabilmekte ve böylece, bir ölçüde, "ısmarlama" polimerler geliştirebilmektedir. Ayrıca, proses mühendisliğinde, meydana gelen gelişmeler sayesinde pek çok polimer, düşük ve rekabet edebilen maliyetlerle ve büyük miktarlarda üretilebilmektedir. Bu nedenle günümüzde 200-300 000 ton/yıl kapasiteli üretim üniteleri alışılmış ve zaman zaman da en düşük ekonomik üretim kapasiteli üniteler haline gelmiştir.
"Ismarlama" tabirinden de anlaşılacağı üzere, polimer malzemelerin kullanım alanları da çok çeşitlenmiştir. Günümüzde polimerler rijit, esnek, plastik özellikte, yapışkan, film, elyaf, köpük vs. kullanılmak üzere üretilmektedir.
Malzeme olarak polimerler, elyaflar, kauçuklar ve plastikler olmak üzere üç ana grupta ele alınmaktadır. Bu gruplardan plastiklerin üretim ve tüketimleri ve tüketim artış hızları en fazladır. Bu bölümde dünyada ve Türkiye'de plastiklerin üretim ve tüketimleri ele alınacak ve Türk plastik işleme sanayii ana hatları ile gözden geçirilecektir. Ayrıca, ayrı bir başlık altında Türk mühendislik plastikleri ve kompozit plastikler sanayiine ilişkin özet bilgiler verilecektir.

[imparator]

. DÜNYADA PLASTİKLERİN ÜRETİMİ VE TÜKETİMİ

Dünyada her yıl milyonlarca ton plastik üretilip tüketilmektedir. Ayrıca üretilip tüketilen plastiklerin türleri de oldukça çeşitlidir. Ancak Şekil 8.1'den görüleceği gibi, bazı plastiklerin üretim ve tüketimleri toplam içinde önemli bir paya sahiptir. Bu plastikler, alçak yoğunluklu polietilen (AYPE), lineer alçak yoğunluklu polietilen (LAYPE), yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), polipropilen (PP), polivinil klorür (PVC), ve polistiren (PS) dir. Zaman zaman akrilonitril-stiren-butadien terpolimerleri (ABS) ve stiren-akrilonitril kopolimerleri (SAN) de "genel amaçlı plastikler" denilen bu gruba dahil edilmektedir. Ancak genel eğilim bu son iki plastiğin mühendislik plastikleri denilen bir başka grup içinde ele alınmasıdır.









Şekil Bazı Plastiklerin Toplam Dünya Üretimindeki Paylan


Poiletilen;
Polipropilen
Polivinil Klorür
Polistiren
Diğer Termoplastikler
Termosetler

Üretim-tüketim vb. istatistiksel incelemelerde, üretim-tüketim miktarlarının çokluğu nedeni ile incelemeler, genel amaçlı plastikler ve diğerleri olmak üzere iki başlık altında yapılmaktadır. Burada diğerleri ile kastedilen, mühendislik, özellikli ve kompozit plastiklerdir.
Tablo 7.1'de bölge ve ülke bazında Dünya toplam plastik tüketimi gösterilmektedir. Bazı ülkelerde, yıllık kişi başına "genel amaçlı plastik" tüketimi ise Tablo 7.2'de verilmektedir. Ayrıca Tablo 8.1'de bölge ve plastik türüne göre ortalama yıllık tüketim artış hızları ve Tablo 8.2'de dünyada değişik plastik tüketim alanlarının toplam tüketim içindeki paylan verilmektedir.

Tablo Bazı Plastiklerin Ortalama Yıllık Tüketim Artış Hızları, %.

Bölge

AYPE/

LAYPE

YYPE

PP

PVC

PS

Diğerleri

LAYPE

Kuzey Amerika
Güney Amerika
Batı Avrupa
Doğu Avrupa
Afrika/Ortadoğu
Asya/Okyanusya
Dünya ortalaması

2.7

7.6

2.8

2.4

4.0

5.8

3.7

3.9

5.6

3.2

3.7

5.6

5.1

4.1

5.8

7.8

3.9

3.8

8.7

6.3

5.5

3.7

7.0

2.7

2.5

5.5

4.1

3.7

2.8

5.6

2.8

3.8

2.9

4.3

3.5

4.8

3.8

3.1

2.6

7.6

3.9

3.8

Tablo Toplam Tüketimin Yüzdesi Olarak Plastiklerin Uygulama Alanları

Uygulama Alanı
Toplam Tüketimdeki Payı, %
Günlük, yaygın uygulamalar
Otomotiv ve havacılık sanayii
Elektrik-Elektronik
İnşaat
Ambalaj

7.0

9.0

24.0

29.0

31.0

TOPLAM

100.0

Bu tabloların incelenmesinden bazı sonuçlar çıkarılabilmektedir.
Şekil 'de grafiksel olarak gösterildiği gibi, dünyada en fazla tüketilen plastik polietilen olup, onu sırası ile, PVC, toplam termosetler, PP, toplam diğer termoplastikler ve PS izlemektedir.
– Dünyanın gelişmiş bölgelerinde yıllık tüketim artış hızlarının % 2.5-3.5 gibi düşük değerlerde dengelendiği anlaşılmaktadır.

[imparator]

– Buna karşılık dünyanın gelişmekte olan bölgelerinde yıllık tüketim artış hızları oldukça fazladır.
– Tablo 'da verilen ortalama yıllık tüketim artış hızı değerlerinden,
PP'nin en fazla ortalama yıllık tüketim artış hızı gösterdiği ve PP'yi YYPE'nin izlediği görülmektedir.
– Dünyada üretilen plastiklerin yaklaşık %75'i Kuzey Amerika, Batı Avrupa ve Japonya, diğer bir deyişle gelişmiş ülkeler tarafından tüketilmektedir. Bu oran çok çarpıcı olmakla birlikte, bu konularda yapılan başka bazı çalışmaların sonuçlan ile de uyum içindedir. Örneğin istatistiklere göre ülkelerin net olmayan ulusal gelirleri (Gros Domestik Product, GDP) arttıkça, yıllık kişi başına plastik tüketimi de artmaktadır. Bu ilişkiye bir örnek olarak yıllık kişi başına poliolefin-GDP ilişkisi grafiksel olarak Şekil de verilmektedir.



Şekil Yıllık Kişi Başına Poliolefin Tüketiminin Net Olmayan Ulusal Gelir ile Değişimi

Dünya genelinde plastiklerin kullanım alanları ve bu alanların toplam tüketim içindeki paylan Tablo da verilmektedir. Bu tablodan görüldüğü gibi plastikler, elektronikten günlük uygulamalara, havacılık ve uzaydan ambalaja kadar çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Ancak ambalaj ve inşaat uygulamalarının en büyük tüketim alanları olduğu anlaşılmaktadır.

TÜRKİYE'DE PLASTİK ÜRETİMİ VE TÜKETİMİ

Türkiye'de 1999 yılında 1.7 milyon ton genel amaçlı plastik tüketilmiştir. Bu tüketimin 2004 yılında 3.2 milyon tona ulaşması öngörülmektedir. Böylece 1999 yılında dünya tüketiminin %1.4'ünü gerçekleştiren Türkiye'nin dünya tüketimindeki payının 2004 yılında %2.0'a çıkması beklenmektedir. Tablo da bazı genel amaçlı plastiklerin Türkiye tüketimleri, Tablo da Türkiye'de yıllık kişi başına plastik tüketimi verilmektedir. 2005 yılına kadar yapılan tahminler ise Tablo da gösterilmektedir. Bu tablolardan aşağıdaki sonuçlara varılabilir.

– Türkiye'de plastiklerin yıllık tüketim artışları oldukça yüksektir ve dünya ortalamasının üstündedir.

– Tablo daki 1994 ve 1999 yılı rakamlarından da görüleceği gibi, ülkedeki ekonomik krizler plastik sanayiini de etkilemektedir. – Plastiklerin ülke üretimleri son birkaç yıldır değişmediği ve yapılan planlarda bu konuda yeni yatırımlar yer almadığı için, ülkede plastik ithalatı giderek artmaktadır. 1999 yılında toplam tüketimin yaklaşık %50'si ithalatla karşılanmıştır. Bu oranın 2005 yılında %70'lere ulaşacağı öngörülmektedir. Türkiye'nin plastik ithalatı projeksiyonu Tablo 'da verilmektedir.

– Tablo 'dan, yüksek nüfus artış hızına rağmen, yıllık kişi başına plastik tüketiminin dikkate değer boyutlarda artacağının öngörüldüğü anlaşılmaktadır. Tablo 'den bu artışın 2005 yılı sonrasında da süreceğinin varsayıldığı görülmektedir. Bu durum, ülkenin net olmayan ulusal gelirinin de önemli ölçülerde artacağını ifade ettiğinden ihtiyatla karşılanmaktadır.

[imparator]

Tablo Bazı Termoplastiklerin Türkiye Tüketimleri (x 1000) ton.

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

A
Y
P
E

Üretim

212.1

217.3

216.4

231.5

228.7

222.9

222.3

216.0

ithalat

57.7

85.8

56.0

46.0

108.5

136.6

136.6

146.9

ihracat

57.5

79.5

56.6

19.8

9.7

2.9

1.5

3.0

Tüketim

212.3

223.6

215.8

257.7

327.5

356.6

358.4

359.9

Tük.Art.%

8.0

5.2

-3.5

19.4

27.1

8.9

0.5

0.2

Y
Y
P
E

Üretim

45.7

53.4

66.5

71.6

70.8

69.6

70.9

72.0

İthalat

27.0

35.9

24.2

38.6

62.8

51.0

73.8

86.0

ihracat

2.3

7.9

7.0

1.9

1.3

0.7

0.6

2.0

Tüketim

70.4

81.4

83.7

108.3

132.3

119.9

144.1

156.0

Tük.Art.%

23.5

15.6

2.8

29.4

22.2

-9.4

20.2

8.3

P
V
C

Üretim

148.1

156.2

154.3

178.4

201.2

189.2

199.3

191.0

İthalat

69.4

104.3

65.1

74.3

99.7

184.0

211.5

203.0

ihracat

29.3

33.7

27.7

13.2

7.2

0.3

7.8

3.0

Tüketim

188.2

226.4

191.7

239.5

293.7

372.9

403.0

391.0

Tük.Art.%

10.4

20.5

-15.5

24.9

22.6

27.0

8.1

-1.03

P
P

Üretim

66.1

68.4

72.5

80.4

82.6

83.6

81.2

80.0

ithalat

107.6

126.4

110.8

175.5

243.0

328.0

370.3

381.0

ihracat

0.8

3.7

8.0

0.0

1.3

0.3

0.3

1.0

Tüketim

172.9

191.1

175.3

255.9

324.3

411.3

451.2

460.0

Tük.Art.%

29.2

10.5

-8.3

46.0

26.7

26.8

9.7

1.9

PS

Üretim

20.4

24.9

27.3

29.8

29.5

28.9

25.0

23.0

ithalat

42.1

53.9

48.5

62.3

82.9

107.1

112.5

134.1

ihracat

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

Tüketim

62.5

77.9

75.8

92.1

112.4

136.0

137.5

157.1

Tük.Art.%

10.2

24.6

-2.7

21.5

22.0

21.0

1.1

14.5

T
0
P
L
A
M

Üretim

429.4

520.2

537.0

591.7

612.8

594.2

599.7

582.0

İthalat

303.8

405.4

304.6

396.7

596.9

806.7

904.7

951.0

ihracat

89.9

124.8

99.3

34.9

19.5

4.2

10.2

9.0

Tüketim

706.3

800.8

742.3

953.5

1190.2

1396 7

1494.2

1524.0

Tük.Art.%

14.9

13.4

-7.3

28.5

24.8

17.4

7.0

2.0

Tablo Türkiye'de Kişi Başına Yıllık Plastik Tüketimi.

Yıllar

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

Nüfus
X1000

56203

57305

58401

59491

60578

61444

62480

62697

63496

65295

Kişi Başına
Termoplastik
Tüketimi, Kg

9.9

10.7

12.1

13.5

12.3

15.5

19.0

22.4

23.5

23.3

Kişi Başına
Diğer Plastiklerin
Tüketimi, Kg

1.5

1.6

1.4

1.7

5.5

4.5

4.8

7.8

8.4

6.3

Kişi Başına
Toplam Plastik
Tüketimi, Kg

11.4

12.3

13.5

15.2

17.8

20.8

23.8

30.2

31.9

29.6

Tablo Türkiye'de Bazı Plastikler İçin Tüketim Projeksiyonu X1000 Ton.

Ürünler

2000

2001

2002

2003

2004

2005

AYPE

369

404

443

485

531

581

LAYPE

36

49

65

89

118

159

YYPE

177

200

225

254

287

323

PVC

450

519

597

688

792

912

PP

554

668

805

970

1169

1409

PS

153

177

206

239

277

321

ABS

34

39

46

53

61

71

TOPLAM

173

2056

2387

2778

3235

3776

Tablo Türkiye'de Kişi Başına Yıllık Plstik Tüketimi Projeksiyonu.

Yıllar

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Kişi Başına Tüketim, Kg

26.9

30.8

35.3

40.5

46.4

53.4

Tablo Türkiye'de Plastik İthalatı Projeksiyonu X 1000 Ton.

Ürünler
AYPE
LAYPE
YYPE
PVC
PP
PS
ABS
TOPLAM

1999 Üretimi

210

–

66

195

80

27

–

578

2005 Üretimi

310

–

96

205

120

107

–

838

2005 Talebi

581

158

323

912

1409

321

71

3775

2005 İthalatı

271

158

227

707

1289

214

71

2937

Tablo da sırası ile; her bir genel amaçlı plastik bazında o plastiğin toplam tüketiminin yüzdesi olarak, ürün bazında plastik tüketiminin yüzdesi olarak ve sektörel bazda plastik tüketiminin yüzdesi olarak plastiklerin Türkiye'deki kullanım alanları gösterilmektedir. Bu tablolardan, dünyada olduğu gibi, ülkemizde de plastiklerin en fazla tüketildikleri sektörlerin inşaat ve ambalaj sektörleri olduğu anlaşılmaktadır.

[imparator]

Tablo Türkiye'de Sektörel Bazda Plastiklerin Kullanım Alanları.

Sektör

Tarım

Tekstil

Otomotiv-Makine imalatı

İnşaat

Ambalai

Mobilya

Tıp

Diğerleri

TOPLAM

Toplam Tüketimdeki Payı, %

17.6

12.6

5.0

26.4

17.8

6.3

1.2

12.9

100.0

Tablo Türkiye'de Her Bir Plastik Bazında Plastiklerin Kullanım Alanları.

Plastik
Türü

Kullanım Alanı

Tür Tüketiminin

Tüketiminde oranı,%

AYPE

Ağır hizmet filmleri
Ağır hizmet torbaları
Hafif hizmet torbalan
Enjeksiyon ve şişirme ile üretilen ürünler
Kablo izolasyonu
Toplam

40

30

20

7

3

100

YYPE

Şişirme ile üretilen ürünler
Enjeksiyonla üretilen ürünler
Köpük ürünler
Toplam

40

40

20

100

PVC

Boru ve boru parçaları
Şişeler
Ayakkabı ve ayakkabı tabanı
Sentetik deri
Çeşitli profiller
Diğerleri
Toplam

66

15

7

5

5

2

100

PS

Vakumla kalıplanmış ürünler
Enjeksiyonla üretilen ürünler
Köpük ürünler
Toplam

53

38

9

100

PP

Elyaf
Enjeksiyonla üretilen ürünler
Bioryente Film
Diğerleri
Toplam

75

15

7

3

100

TabloToplam Tüketim Yüzdesi Olarak Türkiye'de Plastiklerin Kullanım Alanları.

Kullanım Alanı

Toplam Tüketimdeki Payı,

%

Boru ve boru parçalan

21.04

Film , levha ve yer karolar

32.45

Enjeksiyonla üretilen ürünler

16.66

Şişirme ile üretilen ürünler

8.77

Rotasyon tekniği ile kalıplanmış ürünler

0.06

Şişeler

1.24

Sentetik deri

0.71

Ayakkabı ve ayakkabı tabanı

0.41

iplik ve halat üretimi

0.51

PS, PA, PE, PVC köpükler

5.26

PP ağır hizmet örqü torbalar

2.68

Kablo ve tel kaplama

3.11

Elyaf(PP)

0.92

"Masterbatch" üretimi

2.67

Diğerleri

3.51

Toplam

100

[imparator]

ANA HATLARl İLE TÜRK PLASTİK İŞLEME SANAYİİ

Türk plastik işleme sanayiinin bazı özellikleri Tablo 8.11'de özetlenmiştir. Görüldüğü gibi Türkiye'de bir kısmı orta ölçekli ancak önemli bir kısmı küçük ölçekli olmak üzere 4000'in üstünde plastik işleyen firma bulunmaktadır. Ortalama olarak her bir firmada 40 kişi çalıştırılmaktadır. Sektördeki toplam çalışan sayısı dikkate alındığında, çalışanların %5'i mühendis, %10'u idari personel, %15'i okullu teknisyen, %70'i genellikle iş yerinde eğitilmiş olan işçi-teknisyendir. Firmaların teknolojik düzeyi çok modern ve üst düzeyden çok alt düzeye kadar geniş bir yelpazededir. Plastik işleme firmalarının yaklaşık %70'i İstanbul ve civarında faaliyet göstermektedir. Firmalarda kullanılan işleme makinelerinin %80-90'ı yerli üretimdir. Bazı makine üreticileri teknolojik açıdan çok gelişmiş durumdadır ve bu firmalar gelişmiş ülkeler dahil pek çok ülkeye ihracat da yapmaktadır. Plastik işleme firmalarının hemen hemen tümünün kendi kalıp tasarım ve üretim olanakları bulunmaktadır. Bu kalıp tasarım ve üretim olanaklarının bir kısmı oldukça modern tekniklerle tasarım yaparak modern, nümerik makinelerle üretim yapmaya uygun iseler de büyük çoğunluk bu işlemleri tecrübeye dayalı ve klasik yaklaşımlarla yürütmeye çalışmaktadır.
Plastik işleyerek üretilen ürünlerin Türk Standartlarına (TSE), Uluslar arası standartlara (ISO) ve son yıllarda Avrupa Birliği standartlarına uygun olması beklenmektedir. Elektrik kabloları, ağar hizmet film ve torbaları, PVC boru ve boru parçaları, diğer plastik boru ve boru parçaları gibi gazı ürünlere ilişkin standartlar zorunlu olup, uygulamanın bu yönde olması beklenmektedir. Ayrıca son yıllarda ISO 9000 sertifikası ile çalışmak giderek yaygınlaşmaya başlamıştır.

iç tüketimin yanında bazı plastik ürünler ya doğrudan veya TV, çeşitli beyaz eşyalar, taşıt araçları gibi diğer ihraç ürünlerinin üzerinde ihraç da edilmektedir.

Tablo. Türk Plastik İşleme Sanayiinin Bazı Karakteristik Özellikleri.

*4000'in üstünde plastik işleyen firma
*Firmaların teknolojik düzeyleri çok modern ve üst düzeyden en alt düzeye kadar değişiyor
*Firmaları yaklaşık %70'i istanbul ve civarında faaliyet gösteriyor
*Firmaları bir kısmı orta ölçekli iseler de büyük bir çoğunluğu küçük ölçekli *Firma başına ortalama 40 çalışan düşüyor
*Sektördeki toplam çalışan sayısı dikkate alındığında, çalışanların %5'i mühendis, %10'u idari personel, %15'i okullu teknisyen, %70'i, genellikle iş yerinde eğitilmiş işçi-teknisyen
*Plastik işlemede kullanılan makinelerin %80-90'ı yerli üretim
*Bazı makine üreticileri ihracat da yapıyor
*Hemen hemen tüm firmaların kalıp tasarım ve üretim olanakları bulunuyor. Ancak bu olanakların büyük bir bölümü modern değil ve teknolojik düzeyleri düşük
*Üretilen ürünler genellikle iç tüketim için
*Ancak ya doğrudan veya başka ürünler üzerinde dolaylı olarak ihracat da yapılıyor
*Ürün standartlarına uygunluk ve kalite giderek ön plana çıkıyor ve önem kazanıyor
*ISO 9000 sertifikası ile çalışmak giderek yaygınlaşıyor

Özellikleri yukarıda özetlenmeye çalışılan Türk plastik işleme sanayii 1960'lı yılların sonlarından buyana gelişmeye devam etmektedir. Gerekli planlama ve rehberlikten yoksun olduğu için ilk yıllarda kurulan işleme üniteleri ekonomik üretim koşullarını pek de gerçekleştirememişlerdir. Ancak takip eden dönemlerde, özellikle 4. ve 5. kalkınma planlan kapsamında, gerekli

[imparator]

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 edilmiş üretimler 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.

[imparator]

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.

[imparator]

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.

[imparator]

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.

[imparator]

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.

[Yazar]

Yazılar