Gıda
 

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.

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.

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:

— 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:
• Hilesizolma 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

- 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,
• Etkinve 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 birolumsuz işlem uygulanması olanak­sız,
• Porsiyonda değişiklik yok (ağırlık, nicelik).
•Geri alma ya da geri vermede sorun olmamalıdır.

•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. > Çevreyeuyumlu olmalıdır:
• Kullanılıp atıldığında kimyasal ve biyolojik bakımdan çevre kir­lenmesine neden olmaması,
• Büyükçöp yığınları oluşturarak yok edilmesi için ek bir masraf gerektirmemesi,
• Kimyasal yolla parçalanarak veya yeniden aynı ambalaj yapı­mında kullanılarak değerlendirilebilmesi.

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.

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. Bazıülkelerde, 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.



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









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 dengelendiğianlaşılmaktadır.

- 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 gelişmişülkeler 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.



Türkiye'de 1999 yılında 1.7 milyon ton genel amaçlı plastik tüketilmiştir. Bu tüketimin 2004 yılında 3.2 milyon tona ulaşmasıöngörülmektedir. 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 ulaşacağıöngörülmektedir. 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.

Ürünler
AYPE
LAYPE
YYPE
PVC
PP
PS
ABS
TOPLAM

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.

Türk plastik işleme sanayiinin bazıözellikleri 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 gazıürünlere 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 ihraçürünlerinin üzerinde ihraç da edilmektedir.
*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

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.

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.

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.

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.
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.


- 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.

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

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.

. 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.

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.

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.

Vinil Kiorür Monomeri (VCM)
VCM'in kaynama noktası -13.4°C'dir. Oda sıcaklığı ve basıncında gaz fazındadır. Bu nedenle tüm polimerleşme işlemlerinde sıkıştırılmış uçucu bir sıvı olarak kullanılır. Tipik polimerleşme sıcaklığı olan 50-70°C aralığında, buhar basıncı 800-1250 kPa arasında değişir. Bu nedenle PVC polimerleşme reaktörleri 1725 kPa basınca dayanıklı kalın cidarlı, ceketli çelik kaplardır. VCM suda oldukça az çözünür (0.11 % ağ., 20°C'de). Bunun süspansiyon polimerizasyonunda az, emülsiyon polimerizasyonunda ise oldukça kritik etkisi vardır. VCM polimerizasyonu oldukça ekzotermiktir. Spesifik ısısı ve buharlaşma ısısı 1352 kJkg"1 K"1 ve 20.6 kJ/mol, havadaki patlama limiti hacımca %4-22'dir [2].

Polivinil Kiorür (PVC)
PVC tek başına asla kullanılmaz. İşlemeyi mümkün kılmak amacı ile daima ısı stabilizanlan, yağlayıcılar, piastifiyanlar, dolgular ve diğer katkı maddeleri ile karıştırılır. Bunların her biri onun fiziksel ve mekanik özelliklerini etkiler. Tablo-1, toplam katkı miktarının %10'un altında olduğu rijit (plastifiyansız) PVC özelliklerini vermektedir.


Plastifiyan miktarı 20-100 phr (ağırlıkça 100 kısım reçine bazında) arasında değişmekle birlikte Tablo 4-2'de 50 phr plastifiyan içeren esnek PVC'nin tipik özellikleri verilmektedir. PVC K-sayısı da özellikleri önemli oranda etkilemektedir. PVC, düşük molekül ağırlığına sahip tüm klorlu çözücülere karşı mükemmel kimyasal direncine sahiptir. Bu nedenle, yaygın olarak kimyasal üretim hatlarında ve inşaatlarda kullanılır. [7]



PVC fiziksel olarak atıl (inert) dır. Bu malzeme ile gıda sektörü için yapılan sert (rijitj malzemelerin ışığa veya havaya davranışı, stabilizasyonuna bağlı olarak değişir. Çoğu plastifiyansız PVC(PVC-U) ürünleri, yanmayı önleyici katkı malzemeleri katılmasalar dahi yanmaya dirençlidirler.
PVC, tuz çözeltilerine, seyreltik veya konsantre alkali çözeltilere, oleum, sülfürik asid, karışık asitler ve konsantre nitrik asit dahil çoğu seyreltik ve konsantre asitlere karşı dirençlidir. Klor gazı, klorlu malzemelerde koruyucu tabaka oluşturur fakat sıvı halojenlerle tepkime verir. Diğer birkaç vinil kiorür polimerleri buzlu asetik asit gibi konsantre asitlerden etkilenir. Tümü alkollere, alifatik hidrokarbonlara, mineral yağlara, zayıf yağlara ve diğer yağlara karşı tamamen dirençlidir. Esterler, ketonlar, klorlu hidrokarbonlar PVC'yi şişirir veya çözer. Tetrahidrofuran (THF) ve siklohegzanon PVC için iyi çözücüdür.

HAMMADDE KAYNAKLAR!
PVC'nin tek hammaddesi VCM, endüstriyel olarak iki ana reaksiyonla üretilir:
1) Asetilenin hidroklorinasyonu,
2) Etilenin direk klorlama veya oksikiorlanması ile üretilen 1,2-dikloroetanın ısısal parçalanması ile. Günümüzde, VCM'in %90'ı bu prosesle üretilmektedir [7].

PVC ÜRETİMİ
Dünya PVC üretimi 1996 yılı için yaklaşık 25 milyon tondur [10]. Ticari olarak PVC üretimi için, süspansiyon (dünya üretiminin %80'i), emülsiyon (%12) ve kütle (%8) olmak üzere üç ana proses vardır [9],[7].

VinilKSorür Süspansiyon Polimerizasyonu
Tipik bir süspansiyon PVC ünitesinin basit akım şeması Şekil 4.1'de verilmektedir. Süspansiyon polimerizasyon prosesi temel olarak, milyonlarca küçük reaktörlerde (damlalarda) yürütülen bir kütle polimerizasyonu prosesidir. Basınç altındaki sıvı VCM, şiddetli karıştırma yolu ile 14-150 m3 kapasiteli reaktörlerde su içinde dağıtılır. Oluşan ortalama 30-40 mikron çaplı damlalar, bir veya daha fazla koruyucu kolloid (süspansiyon ajanı) ile kararlı hale getirilirler. Diğer bir temel komponent ise monomerde çözünen bir serbest-radikal başlatıcısıdır. PVC üretiminde kullanılan tipik bir formül (reçete) aşağıda örnek verilebilir.

Kimyasal Miktar (Kısım)
VCM 100
Su 90-130
Koruyucu kolloid 0,05-0,130
Başlatıcı 0,03-0,08


Bu miktarlar PVC'nin türüne, reaktör büyüklüğüne ve ünite tipine bağlı olarak değişir. Polimerleşme reçetesinde belirtilenler yüklendikten sonra reaktör içeriği reaksiyon sıcaklığına (45-75°C) ısıtılır. Bu basamakta reaktörler %80-95 doluluktadır. İsı, başlatıcmın serbest radikal olarak bozulmasına yol açar ve damlalardaki monomerler polimerleşmeye başlar. Kuvvetli ekzotermik reaksiyon (1540 kJ/kg), reaktör ceketi ve/veya "reflux condenser" yolu ile kontrol edilir.
PVC kendi monomerinde çözünmediğinden, oluşan polimer ağırlıkça %27 VCM içinde şişer. Dönüşüm %70 civarında iken serbest sıvı monomer tamamen harcandıktan sonra reaktördeki basınç düşmeye başlar. Reaksiyon belirlenen bir basamakta, bir zincir sonlandırıcısı ilavesi veya reaksiyona girmemiş monomerin geri kazanma ünitesine salıverilmesi ile sonlandırılır. Degazörde ve/veya monomer sıyırma kolonunda kalan %2-3 VCM de uzaklaştırılır. Santrifüjden geçirilen "slurry"den su uzaklaştırılır ve ıslak ürün ("kek") bir kurutucuda kurutularak silo ve/veya paketleme ünitesine gönderilir.
Morfoloji
Her bir PVC tanesinin morfolojisinin kontrolü PVC reçinesinin kalite kontrolünde ana parametredir. Bu konu, ortalama tane büyüklüğü, tane çapı dağılımı ve hepsinden önemlisi gözeneklilik ve birbiri ile yakın alakalı olan kütle yoğunluğunu kapsar [8].
Tane Büyüklüğü Kontrolü
Polimerleşme başlangıcında, suda çözünen koruyucu kolloid ve karıştırıcı etkisi ile vinil klorür fazı 30-40 mikron ebatlı damlalara bölünür. Polimerleşme ilerledikçe PVC ile