Isı ve Basınç etkisiyle biçim verilen, organik veya sentetik olarak maddeye plastik denir. Plastik, karbonun (C) Hidrojen (H), Oksijen (O),azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementler ile oluşturduğu Monomer adı verilen, basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak, Polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir.Örneğin; Etilen bir monomerdir. Bu Monomerden oluşturulan polimer olan Polietilen ise polimerdir. En çok kullanılan Plastiklerin başında gelir.

Tanımdan anlaşılacağı üzere Plastikler doğada hazır bulunmaz, doğadaki elementlere insan tarafından müdahale edilmesi ile elde edilir. Elde edilmesi belli bir sıcaklık ve basınç altında katalizör kullanılarak Monomerlerin reaksiyona sokulması ile olur. Plastik ilk üretildiğinde toz, reçine veya granül halde olabilir. Genelde plastikler petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden elde edilir. Yapılan araştırmalara göre yeryüzündeki petrolün sadece % 4 lük bir kısmı plastik üretimi için kullanılmaktadır.

Plastik ( Nitro selüloz), ilk olarak 1860 yılında Alexsander Parkes tarafından keşfedilmiştir. Bu ise yaklaşık 155 yıl öncesi demektir. Tarihi süreçte Nitro selüloz’u takiben ikinci sentetik plastik olan fenol-formaldehit esaslı polimerler gelişmiştir. Bunların üretimleri ise bu tarihten yaklaşık 40 yıl sonra gerçekleştirilmiştir.Bu ve bunları izleyen diğer plastik malzemelerin temel yapı taşları ve hammaddeleri olan polimerler, 19. asrın ikinci yarısındaki bazı deneme çalışmaları sonunda ortaya çıkmıştır.

Çok eski tarihlerde kullanılan polimerik malzemelerin başında selüloz, nişasta, doğal kauçuk vb. gibi açığa doğru polimerler gelir doğal polimerler, işlenme zorluğu ve bazı fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin yetersizliğinden dolayı yerlerini yarı sentetik ve daha sonra sentetik polimerlere terk etmişlerdir.

Modern plastik endüstrisi L. Baekeland tarafından bakalit sanayii çapında üretilmesiyle 1989’da başlar. Fenol formaldehit reçinesi olan bakalit telefon ahizeleri gibi plastik ürünlerin yapımında kullanılmıştır. 1924’e kadar polimer yapılarının “Koloid agregat” halinde bulunan küçük moleküllerinden oluştuğu sanılırdı. H. Staudinger yaptığı büyük çapta incelemelerin sonucu olarak, plastiklerin zincir şeklinde makromoleküllerden oluştuğunu ve bu moleküllerin birbiriyle kovalent bağlanan küçük ünitelerden meydana geldiğini göstermiştir. Yukarıda bahsedilen fikre dayanarak, polimer sanayi hızla gelişmiş ve 1927’de selüloz asetat ve polivinil klorür, 1928’de polimetilmetakrilat 1929’da üre-formaldehit reçineleri elde edilmiştir. Bunları daha sonra 1932’de polietilen, 1934’de naylon, poliakrilonitril, stiren-akrilonitril ve polivinil asetat, 1937’de poliüretan, 1939’da teflon ticareti adıyla tanınan poli(tetrafloroetilen) 1941’de polietilentereftalat, ve orlon ticari adıyla tanınan poliakrilonitril fiber takip etmiştir.

Plastiklerin gelişiminde önemli bir aşama, bu malzemelerin cam, grafit ve karbon elyafları ile karıştırılarak kuvvetlendirilmiş plastiklerin elde edilmesidir. Bu malzemelerin mekanik özellikleri, metallerin seviyesine ulaşmakta ve birçok uygulama alanında plastikler metallere rakip olmaktadır.

Plastik ürünlerinin üretildiği birkaç metot var. Bunlar, akıtma ile dökme (kalıba dökme) ekstrüzyonlu kalıba dökme, üflemeli kalıba dökme, sıkıştırmalı dökme ve vakum termo, şekil vermedir. Bugün takriben 40 farklı polimer kullanılmaktadır. Her bir polimer farklı kimyasal kompozisyona sahiptir.

Polimerlerin plastik ürünlerine dönüşümü üç aşamada gerçekleşir. Bunlar;

-Reçine granüller veya tozları yumuşatmak için ısıtılır,

-Yumuşatılmış madde belli kalıplara dökülür,

-Ürün soğutulur ve şekillenmiş plastik ürün, elde edilir.

Plastikler düşük yoğunluklu, kuvvetli, istenen şekilde şekillendirme özelliğine sahip ve düşük maliyetinden dolayı daha fazla alanda kullanılmaktadır. Kullanım kapasitesi sürekli olarak artmaktadır. Plastikleri ayırt etmek için plastik teşhis etme kodu kullanılır. Genelde kullanılan 7 tür plastik teşhis etme kodu var. Bunlar;

Polietilen tereftalat (PET veya PETE veya PE), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), polivinil klorür ( PVC, ) düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), Polipropilen (PP), polistiren (PS), genişletilmiş (veya köpükleştirilmiş) polistiren (EPS) ve diğeridir.

Plastiklerin Özellikleri ve Kullanım Alanları

Çeşitli plastik tipleri vardır. Kimi yün kadar yumuşak, kimi ise çelik kadar sağlamdır. Sıcak suda eriyen olduğu gibi alevde dayanıklı olanları vardır. İnce Lexan plastiği tabakası kısa mesafeden ateş eden 38 kalibrelik bir tabancanın kurşununu durdurur. Hiçbiri yün ve ipek gibi doğada bulunmaz. Yapıları çok basittir.

Binlerce plastik türü olmakla birlikte bunları sıcakta sertleşen ve sıcakta kalıplanan plastikler olmak üzere iki ana grupta toplamak mümkündür. Sıcakta kalıplanan plastikler erirler ve istenilen şekle girerler. Her defasında soğurken sertleşirler. Sıcakta sertleşen plastik ısıtıldıktan ve tekrar şekil verdikten sonra tekrar ısıtılınca şekil değiştirilmez.

Sıcakta sertleşen plastikler tekrar tekrar kullanılır. Hurda plastikleri de yeniden kullanmanın bir yolu bulunursa çok önemli bir kazanç elde edilecektir. Ne yazık ki günümüzde hurda plastikleri yeniden değerlendirmek çok zordur. Çünkü çeşitli plastik türlerinin bileşimleri birbirinden çok farklıdır. Plastiklerin çoğu karbon ve hidrojen içeren moleküllerden meydana gelmişlerdir. Kimyacılar molekülleri birleştirerek zincirler meydana getirirler. Her zincir büyük bir moleküldür. Bazen bu moleküllerin bir kısmının binlerce bağlantısı olur. Bunlar kuvvetle ısıtılmaksızın erimezler.

Plastiklerin adlarının başında sık sık poli (çok) ekine rastlanır. Örneğin propilen denilen plastikler propilen gazının uzun molekül zincirlerinden oluşurlar. Molekül zincirleri bazen işlemlerde geçerek dallara ayrılır. Dallar şeklinde sıralanma çok kuvvetli değildir. Dallara ayrılan plastikler kolaylıkla eriyebilirler.

Bunlar yumuşak ve esnektir. Oyuncak bebek ve deterjan kutuları yapımında kullanılırlar. Üçüncü çeşit bir polimer daha vardır; çapraz bağlı polimer diye bilinir. Bu polimerde, molekül zincirleri öbür moleküllerin zincirleri ile bağlıdır. Bu yolla elde edilen sıcaklıkta sertleşen plastikler çok sağlam ve çok yüksek sıcaklıklar dayanıklıdırlar. Bütün hammaddelerin en kullanışlısı etilen gazıdır. Etilen plastiklerinin en fazla tanınanı ve en basiti polietilendir. Hafif kovalar ve taslar, ayrıca deterjan şişeleri bu maddeden yapılır. Propilen ve bütilen gazları da çok sayıda plastiğin yapımında kullanılır. Benzen, plastiklerin yapımında kullanılan diğer bir hammaddedir. Benzen, naylon ve terilen gibi yapay liflerin yapımında kullanılan bir başlangıç maddesidir. Plastikler doğal ve yapay olmak üzere 2’ye ayrılır.

Doğal Plastikler

İlk elde edilen plastikler doğal plastiklerdir. İlk plastikler selüloz nitrattan yapılan saf plastiklerdir. Bunlar bitkilerdeki selülozdan yararlanılarak yapılmıştır. Selüloz nitrat kafur ve kunduz yağı gibi iki bitkisel madde ile birleştiğinde bir plastik elde edilir. 186o’larda selüloz nitrat, kafur ve alkol kullanılarak bunun genleşmiş bir şekli elde edildi. Buna selüloid adı verildi ve genellikle fotoğraf ve sinema filmi gibi maddelerin yapımında kullanıldı. Fakat selüloid kolaylıkla tutuşabildiğinden yerini selüloz asetat ve etil selüloz gibi selüloz plastiklerine bıraktı.

Yapay plastikler

19. yüzyılın başlarında yapay plastikler yapıldı. Bu plastikler laboratuvarlarda kimyasal maddelerden elde edildi.

lastikler günlük hayatımızda çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Giyim sektöründen kozmetiğe kadar piyasada kullanılan plastikler ve kullanım alanları aşağıda verilmiştir.

Yaygın olarak kullanılan plastik türleri;

Polietilen (PolyeTHYlene) (PE): Geniş bir kullanım alanı vardır, çok ucuzdur.

Polipropilen (Polypropylene) (PP): Yaygın kullanılan plastiklerdendir. Otomobil yan sanayinde, bahçe mobilyalarında vb. yerlerde kullanılır.

Polistiren (Polystyrene) (PS): Paketleme, Elektronik ve beyaz eşyaların plastik kısımları vb. kullanım alanları vardır.

Polietilen tereftalat (Polyethylene terephthalate) (PETE): Pet şişe ismi bu malzemeden gelmektedir.

Polyamid (Polyamide) (PA) (Nylon): Fiber, diş fırçası kılları, misina vb. kullanım alanları vardır.

Polyester (Polyester): Tekstilde kullanımı yaygındır.

Polivinil klorid (Polyvinyl chloride) ( PVC ):Boru, profil vb. imalatında kullanılır.

Polikarbonat (Polycarbonate) (PC): CD, gözlük vb. imalatında kullanılır.

Akrilonitril bütadien stiren (Acrylonitrile butadiene styrene) ( ABS ): Elektronik aletlerin plastik aksamında yaygın olarak kullanılır.

Poliviniliden klorid ( Polyvinylidene chloride ) ( PVDC ) ( Saran ): Yiyecek paketlemede kullanılır.

Özel amaçlı plastikler

Politetrafloroetilen ( Polytetrafluoroethylene ) ( PTFE ) ( Teflon ): Isı rezistansı, pişirme tavaları vb. yerlerde kullanılır.

Poliüretan (Polyurethane): Yalıtım köpüğü olarak kullanılır.

Bakalit (Bakelite)

Polilaktik Asit (Polylactic acid)

 "Ana Karışım" anlamına gelmekle birlikte, genellikle "Eritip şekillendirme aşamasında plastik ham maddeye katılan, granül biçimindeki boya." anlamında kullanılan bir terimdir.

•  

• Türkiye’de plastik geri dönüşüm ile ilgilenen çok az kuruluş vardır. Bunlardan İzmit Yarımca’da kurulan ilk PET geri dönüştürülmek amacı ile kurulan fabrikanın yanına daha sonra ikinci bir fabrika ilave edilerek YYPE geri dönüşümü yapılan Yeşil Plastik adlı fabrika kurulmuştur.

  1996 yılı itibariyle polimerik maddelerin yıllık tüketimi 150 milyon tonu aşmış bulunmaktadır. Söz konusu tüketimin 2000 yılında 200 milyon tonu aşacağı tahmin edilmektedir. Uygulama alanları ise giderek çeşitlenmekte olup, günlük hayatımızdaki uygulamalardan havacılık ve uzay sanayi ve ambalaj sanayiinden inşaat sektörüne kadar geniş bir alanı kapsamaktadır. Bu çerçevede plastik sanayiinin etkilemediği veya ilişkisinin bulunmadığı hiçbir sektör yoktur denilebilir. Polimerik maddelerin ve plastiklerin üretimine ve özelliklerinin değiştirilmesine yönelik çalışmalardaki gelişmelerin artarak devam edeceği öngörülmektedir.

  Plastik işleyen firmaların önemli bir bölümü (yaklaşık % 70) İstanbul ve civarında yer almaktadır. Sektörde kullanılan işleme makinelerinin % 80-90’ı ülke içinde üretilen makinalardır. Makine üreten firmaların bir bölümünün teknolojik düzeyi oldukça yüksek olup bazı firmalar üretimlerini, Batı ülkeleri dahil, pek çok ülkeye ihraç edebilmektedir. Plastik işleyen firmaların hemen tümünün kendi kalıp üretim atölyeleri bulunmaktadır.

  YYPE plastik şişe yapımında en sık kullanılan maddelerden biri olup bu maddeden yapılan şişelerin de evde kullanılan temizleyici deterjan ve yumuşatıcılardan, çeşitli kozmetiklere ve madeni yağlara kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır. Tesis 14 Mart 1991 de yayınlanan ve 22 Şubat 1992 ve 2 Kasım 1994’te değişiklikler yapılan Katı Atıkların Kontrolü yönetmeliği uyarınca kota ve/veya depozito uygulaması kapsamında bulunan sanayiler için özellikle önemlidir. Fabrika hem bu gibi sanayi kuruluşlarının yasal yükümlülüklerini yerine getirmelerine yardımcı olmakta hem plastik gibi doğada çözülmesi yüzyıllar aldığı için çevreye zararlı bir maddenin geri dönüşümünü sağlayarak, çevreye ve ülke ekonomisine katkı da bulunmakta ve daha da ötesi % 20 leri aşan maliyet indirimini de beraberinde getirmektedir.

  Yeşil Plastik Sabancı grubu tarafından kurulan fabrikadır ve YYPE geri dönüştürmede, kapasitesi ve kalitesi ile ilk ve tektir. Farikanın saatteki kapasitesi 900 kg, yıllık kapasitesi ise 5000 tondur. İşlenen hammaddede, % 20 oranına kadar madeni yağ ambalajı içerebilir. Ek olarak kurulmuş olan madeni yağ şişesi işleme hattında ise bu oran % 100’e çıkmakta, kapasite ise 450 kg/saat olarak gerçekleşmektedir. Yıllık 5000 ton olarak tanımlanan bu kapasite, bir hattın üç vardiyadaki çalışmasına tekabül etmektedir. Yakın bir gelecekte talebin artacağı gözönüne alınarak, ikinci bir hattın kurulması için yeterli bir yer bırakılmıştır. Bu durumda kapasite iki katına çıkarak 10000 ton/yıl olabilecektir. PE (yüksek ve alçak yoğunluklu polietilen) üretimi 1990 yılında 235.630 ton iken 1991 yılında 256.000 ton’a 1992 yılında da 260.600 ton’a ulaşmıştır.

  Gelişmiş ülkelerde görülen geri kazanım uygulamalarından bazıları ise şunlardır. İngiltere’de 1992 yılında yayınlanan Birleşik Katı Atık Yönetimi İş Planı ile 2000 yılına kadar evsel atıklarının geri dönüşebilir bölümünün % 50’sini dönüştürülmesi hedeflenmiştir. İngiltere’de en yaygın geri dönüştürülen plastik PE’dir. Yılda yaklaşık olarak 60.000 ton kullanılmış. Film ve sera örtüsü geri dönüştürülmektedir. Bu iş için yaklaşık 5 milyar dolar yatırım yapılmıştır. Almanya’da ise Ambalaj Atıklarının önlenmesi Tüzüğü 1991’de yayımlanmış tamamı 1993 yılında yürürlüğe girmiştir. Bu tüzüğe göre ambalajlar, çevreye zararlı olmayan ve değerlendirilmesi sırasında, çevre için sakıncalı olmayan malzemelerden üretilecektir. Ve ambalaj atıklarının yeniden kullanılabilmeleri için koşulların uygun olmaması halinde, malzemeleri yönünden değerlendirilecektir. Kanada’da ise birçok grup geri dönüştürülebilir malzemelerin toplanması için gerekli alt yapıyı oluşturmaya çalışmaktadır. Aynı zamanda toplama çalışmalarında Kanada çevre ve Plastik Enstitüsü, Ontorio Çevre Bakanlığı ile işbirliği yapmaktadır. Çöp sahalarında ayırma çalışmaları, YYPE’den imal edilen süt şişelerine depozito uygulaması, süpermarketlerin önünde naylon torbaları atmak için koyulmuş kaplar vb. uygulamalar yoğun olarak devam etmektedir.

•  

Dünyamızda 1980 yılında toplam 61 milyon ton plastik üretilmiş, bu miktar 1990’larda % 130 artışla 140 milyon tona ulaşmıştır. Üretilen bu plastik malzemenin büyük çoğunluğu kullanıldıktan sonra fonksiyonu kaybetmekte ve plastik atık olarak atılmaktadır. Ülkemizde de sayıları yaklaşık 2500 dolayında olduğu tahmin edilen plastik işleyen firmalar en yaygın olarak AYPE, YYPE, PP, PVC, PS ve PET gibi plastik maddeleri tüketmektedirler.

Plastikler işlenmeleri sırasında dikkate değer bir kirlilik göstermekte ancak kullanıldıktan sonra atılması ile çevreyi önemli boyutlardaki kirletmektedir. Gerçektende çok yaygın olarak kullanılan plastik ambalaj malzemesinin doğa koşullarında uzun yıllar parçalanmaması ve bozulmadan kalması bu kirliliğin her geçen gün artmasına neden olmaktadır. Ayrıca yoğunlukları düşük olduğundan atıklar içinde göze en fazla çarpanlar plastik ürünleridir. Bunun sonucu olarak ta önemli bir çevre kirliliği oluşmaktadır. Atık plastiklerin yeniden değerlendirilmesinin bir boyutu da ekonomiktir. Yoğun kimyasal hammadde üretimi ve bu maddeden üretilen plastik maddelerin yeniden değerlendirilerek ekonomiye katkıları sağlanmalıdır.

Atık plastiklerin değerlendirilmesinde teknolojik ve ekonomik hususların yanında organizasyon sorunu da önemlidir. Organizasyon ise plastik atıkların bulunması, toplanması, sınıflandırılması, yeniden değerlendirme mahalline gönderilmesi, ürünlerin pazarlanması gibi bir çok hususu içermektedir. Örneğin, İstanbul’da ilkbahar ve yaz aylarında plastik oranları genelin üzerine çıkmaktadır. Ancak plastik atıkların içindeki plastik türleri ülkemizde sağlıklı bir şekilde saptanamamıştır. 1985 yılında yapılan bir araştırmada İstanbul’daki katı atık içindeki plastiklerin % 70’e yakın bir bölümünün polietilen esaslı olduğunu ortaya koymuştur. Bu miktar çevre kirliliğini yaratmasının yanında önemli bir ekonomik değer oluşturmaktadır.Ayrıca katı atıklarında ilerleyen yıllarda yüzdelerinin artması endüstrileşme sürecinin bir göstergesi de sayılabilir.

Naylon, termoplastik poliamid recine ailesini temsil eder ve öncelikle enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon teknikleriyle işlenir. Bazıları, daldırma tekniğiyle kaplama amacıyla çözelti veya sıvılaştırılmış şekilde kullanılır.
Özellikleri
Naylonların belli başlı ortak özellikleri şunlardır:
-Sertlik,
-Aşınmaya karşı iyi dayanım,
-Ortalama erime noktalarının üstündeki sıcaklıklarda, termoplastikler gibi ısıya dayanıklılık,
-Kuvvetli asit ve oksitleyici maddelerin dışındaki kimyasallara karşı iyi dayanıklılık.
Modifiye edilmemiş bir reçine olarak her naylon tipinin kendini belli eden birden fazla özelliği vardır. Bunlar, naylon türlerinin kullanım alanlarının seçimine esas teşkil ederler. Bütün naylonlar cam elyafı, cam tanesi ve mineral parçalar ile güçlendirilebilirler.

Birinci işleme metodu, enjeksiyonla kalıplama ve ekstrüzyondur. Diğer teknikler, şişirerek kalıplanması ve çözelti veya sıvılaştırılmış yatak kaplamasıdır. Enjeksiyon kalıplamada, naylonların yüksek erime noktası ve katıdan eriyik haline hızlı geçiş özelliği vardır. Monofillaman, profil, film ve levha imalinde ekstrüzyon tekniği kullanılır.

Flaman imali gibi bazı uygulamalarda yoğunluk ve ekstrüzyon verimi oranında uyumluluk sağlamak için eritici pompalar kullanılır.