Lastik ve Plastik Teknolojisi Programı - Düzce Ãniversitesi
Lastik ve Plastik Teknolojisi Programı - Düzce Ãniversitesi
Lastik ve Plastik Teknolojisi Programı - Düzce Ãniversitesi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı<br />
A Critical View to Elastic and Plastic Technology Department<br />
T.C.<br />
Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Kaynaşlı Meslek Yüksekokulu<br />
<strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
2<br />
LASTİK NEDİR?<br />
<strong>Lastik</strong> bazı bitkilerin gövdesinde doğal olarak süte benzeyen bir kolloidal süspansiyon<br />
şeklinde bulunan <strong>ve</strong>ya sentezlenebilen bir hidrokarbon polimerdir. <strong>Lastik</strong> üretmekte<br />
kullanılan lateksin en büyük ticari kaynağı Euphorbiaceae familyasından He<strong>ve</strong>a brasiliensis bir<br />
bitkidir. Sentetik lastik ise çeşitli monomerlerin polimerizasyonu ile elde edilir.<br />
Şekil 1. Lastiğin ana maddesi kauçuktur. Ağacın kendisinden <strong>ve</strong> özsuyu olan lâteksinden lastik<br />
<strong>ve</strong> türevleri üretilmektedir.<br />
Lastiğin Tarihçesi;<br />
Güney <strong>ve</strong> Orta Amerika’da Maya uygarlığından kalan kalıntılarda en az 900 yıllık ham<br />
kauçuk topakları bulunmuştur. 18. yüzyılda iki Fransız botanikçi François Fresneau <strong>ve</strong> Charles<br />
de la Condamine, uzunca bir süre Güney Amerika’da kaldılar. 1730 yılında Kauçuk ağacını ilk<br />
bilim dünyasına tanıtan bu iki botanikçiden François Fresneau oldu. 1889’da Singapur’daki<br />
botanik bahçelerinin yöneticiliğine getirilen Henry Nicholas Ridley, yeni bir lâteks elde etme<br />
yöntemi geliştirdi <strong>ve</strong> bunun üzerine kauçuk üretimi hızla artmaya başladı.<br />
Lastiğin ham maddesi olan kauçuğun tüm dünyada üretilen miktarı yaklaşık 15 milyon<br />
tondur. Bunun üçte biri doğal geriye kalanı yapay kauçuktur. Yapay kauçuk ise, petrol arıtma<br />
sistemleri oldukça iyi olan ülkelerce gerçekleşmektedir. Başta ABD olmak üzere Japonya,<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
3<br />
Almanya <strong>ve</strong> Fransa bu sektörde lider ülke konumundadırlar. 100’ün üzerinde değişik yapay<br />
kauçuk türü sanayide kullanılmaktadır.<br />
Şekil 2. 2001 yılı Dünya Kauçuk üretim dağılımı.<br />
Lastiğin Kullanım Alanı;<br />
Lastiğin geniş bir kullanılma sahası olup, bu sahaların gerektirdiği özellikler de<br />
farklıdır. Mesela bir araba lastiği ile su hortumu farklı özelliklere sahiptir. Esnek bir maddeye<br />
dönüştürülerek kullanıldığında lastik yapımında önemli bir yer tutan kauçuk, emici özellikleri<br />
sayesinde de otomobil süspansiyonunda kullanılama avantajı yakalamıştır. Diğer çok önemli<br />
avantajı da endüstriyel maddelerin titreşimlerini azaltmasıdır. Ayrıca iyi bir elektrik izolatör<br />
olmasıyla elektrik telleri kaplamasında, suya dayanıklı olmasıyla dalgıç giysilerinde,<br />
yağmurluklarda <strong>ve</strong> tıbbi tüplemede kendine geniş bir kullanım alanı bulur.<br />
Şekil 3. Lastiğin kullanıldığı alanlar.<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
4<br />
Kauçuk;<br />
Kauçuk, bir izopren türevi olan çok sayıda yalın molekülün, hep aynı geometrik<br />
düzenle birleşmesi sonucunda oluşmuş bir makromoleküldür. %70 kadar su taşır <strong>ve</strong> molekül<br />
tartısı 350000 civarındadır. Kauçuk 180 °C de yapışkan olur, 220 °C de erir. Bu dereceden<br />
sonra kauçuğun damıtılması başlar. Damıtım ürünü, akıcı, yağımsı bir sıvı olup kauçuk yağı<br />
adını alır. Kauçuğunda en iyi çözücüsüdür.<br />
Kullandığımız kauçuk türleri <strong>ve</strong> özellikleri;<br />
Nitril Kauçuk (NBR)<br />
Özellikle yağ <strong>ve</strong> greslere dayanıklılığı ile yaygın kullanıma sahip olan Nitril Kauçuk,<br />
ağırlıklı olarak keçe uygulamalarında tavsiye edilen genel amaçlı bir malzemedir. Standart<br />
sıcaklık dayanıklılığı -40° C ile 105° C arasıdır; aralıklı çalışmalarda ise 120° C'ye kadar<br />
dayanabilir. Diğer yandan Gilikol esaslı fren yağlarına <strong>ve</strong> EP katkılı yağlara direnci zayıftır.<br />
Conta üretimlerinde, mantar dolgulu nitril karışımları kullanılır. Mantarın varlığı ayrıca<br />
sıkışabilirlik özelliği kazandırır.<br />
Hidrojene Nitril Kauçuk (HNBR)<br />
NBR polimerlerinden türetilen Hidrojene nitril kauçuk, bu haliyle yüksek mekanik<br />
gücü <strong>ve</strong> aşınmaya karşı daha dayanıklı olmasıyla avantaj sağlar. NBR gibi Gilikol esaslı fren<br />
yağlarına <strong>ve</strong> EP katkılı yağlara direnci zayıf olmasının yanı sıra sıcaklık kullanım sınırı 150ºC'dir<br />
Poliakrilik Kauçuk (ACM)<br />
EP katkılı yağlarda <strong>ve</strong> yüksek sıcaklıklarda nitril kauçuğa nazaran daha fazla<br />
dayanıklılık gösteren Poliakrilik Kauçuk; genel olarak 150° C'ye kadar ısı alanlarında kullanılır.<br />
Bununla birlikte Ozon direnci de son derece iyi olan ACM’nin, yakıt direnci <strong>ve</strong> düşük sıcaklık<br />
dayanımı zayıftır (-30 °C min.)<br />
Silikon Kauçuk (MQ, VMQ, PVMQ)<br />
Yakıtlarda, EP katkılı yağlarda <strong>ve</strong> yüksek mekanik özellikler gerektiren uygulamalarda<br />
önerilmeyen Silikon Kauçuk hammaddeli ürünler; - 60° C ile 200° C sıcaklıklar arasında<br />
kullanılabilir. Aralıklı olarak 250° C'ye kadar dayanıklılığı da mümkündür. Başlıca kullanım<br />
alanı krank keçeleridir.<br />
Stiren Butadien Kauçuk (SBR)<br />
Glikol esaslı fren yağlarına, asit <strong>ve</strong> bazlara, alkole karşı dirençlidir. -50° C ile 100° C arasında<br />
kullanılan SBR, yakıtlara, petrol esaslı yağlara dayanıklı değildir.<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
5<br />
Tabii Kauçuk (NR)<br />
Tabii kauçuk, -60° C ile 90° C arasındaki sıcaklıklara dayanıklılık gösterir. Kullanım alanı; Glikol<br />
esaslı fren yağlarına, asit <strong>ve</strong> bazlara, alkole karşı dirençli ortamlardır. Daha çok yüksek<br />
esneklik <strong>ve</strong> mekanik özellikler gerektiren yerlerde kullanılır.<br />
Termoplastik Poliüretan (TPU)<br />
Avantajları yüksek olan TPU, aşınmaya karşı yüksek dirence; geniş bir sıcaklık aralığı<br />
esnekliğine; yağlara, gres yağlarına <strong>ve</strong> birçok çözücüye karşı dirençlidir.<br />
<strong>Lastik</strong> sektörü en çok AR-GE çalışmalarının yapıldığı sektörlerden biridir.<br />
Şekil 4. Yeni nesil otomobil lastikleri 2015 yılında piyasaya çıkacak.<br />
Telefonumuz, ayakkabımız, diş fırçamız <strong>ve</strong> hayatımızın sayısız<br />
vazgeçilmezleri <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> plastikten üretiliyor.<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
6<br />
PLASTİK NEDİR?<br />
Kapalı dökme, haddeleme ya da herhangi başka bir teknikle kolayca<br />
biçimlendirilebilen çok çeşitli yapay malzemelerin ortak adı. <strong>Plastik</strong> sözcüğü ,<br />
“biçimlendirme’’ anlamındaki Yunanca plastikos sözcüğünden gelir.<br />
İlk elde edilen plastik ise, İngiliz kimyacı <strong>ve</strong> mucit Alexander Parkes’in 1862’de<br />
nitroselülozu bitkisel yağlar <strong>ve</strong> çok az kâfur ile yumuşatarak geliştirdiği “Parkesin”dir. ABD’li<br />
matbaacı John Wesley Hyatt ise Kâfurun plastikleştirme etkisini keşfederek 1869’da selüloitin<br />
patentini aldı. 1909’da ABD’li kimyacı Leo Hendrik Baekeland fenol <strong>ve</strong> formaldehitten,<br />
tümüyle yapay plastik malzeme olan bakaliti hazırladı. Daha sonra molekül fiziği <strong>ve</strong> makro<br />
moleküller konusundaki gelişmeler sonucunda da naylon, Polyetilen, polivinil klorür (PVC),<br />
poliüretan gibi pek çok başka plastik türü geliştirildi.<br />
Şekil 5. Sanayide <strong>ve</strong> evlerde çok çeşitli plastik ürünler kullanılmaktadır.<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
7<br />
<strong>Plastik</strong>ler normal sıcaklıkta genellikle katı halde bulunan, basınç <strong>ve</strong> ısı ile<br />
şekillenebilen organik polimerik maddelerdir. <strong>Plastik</strong> maddeler, ısıl sertleşirler (termoset) <strong>ve</strong><br />
ısıl yumuşarlar (termoplastik) olmak üzere başlıca iki sınıfa ayrılır.<br />
<strong>Plastik</strong>ler çok çeşitli yöntemlerle biçim <strong>ve</strong>rilebilir. Toz halindeki plastiğin, sıcak ya da<br />
soğuk bir hazne içinde vidalı bir taşıyıcıyla eritilip sıkıştırılarak bir düseden çekildiği<br />
ekstrüzyon yöntemi başta gelen plastik işleme tekniklerinden biridir. Ayrıca haddeleme,<br />
hidrolik preslerde ısıl sertleştirme, püskürtme yoluyla kalıplama, santrifüj hareketlerinden<br />
yararlanarak döndürme yoluyla kalıplama, ısıl biçimlendirme, vakum altında kalıplama, baskı<br />
baskı altında levha haline getirme, dökme gibi başka plastik işleme teknikleri de vardır.<br />
<strong>Plastik</strong> ürünlere daha sonra mekanik yollarla ya da lazerle değişik biçimler <strong>ve</strong>rme, ses üstü<br />
yolla kaynak yapma, ışınım yoluyla işleme gibi bitirme işlemleri uygulanabilir.<br />
Kolayca işlenebilen, ucuz, hafif <strong>ve</strong> yenime karşı dayanıklı malzemeler olan plastikler<br />
pek çok uygulamada metallerin yerini almıştır. Sanayide <strong>ve</strong> evlerde çok çeşitli plastik ürünler<br />
kullanılmaktadır.<br />
<strong>Plastik</strong>ler atık olarak için fazla değerlidir. Kullanımlarını tamamladıktan sonra geri<br />
dönüştürülebilir ya da alternatif yakıt olarak kullanılabilir. <strong>Plastik</strong>ler ısı değerleri kömürle<br />
neredeyse eşittir <strong>ve</strong> daha az karbondioksit açığa çıkarır. Kullanılmış bir plastik poşetin sahip<br />
olduğu enerjinin, bir odayı 60 w ampulle 10 dakika boyunca aydınlatmaya yeterlidir.<br />
Avrupa’da ambalajların %17’si, tüm tüketim malzemeleri ambalajlarının %50’si<br />
plastiktir. <strong>Plastik</strong> olmasaydı ambalaj ağırlığı dört katına, üretim masrafı <strong>ve</strong> enerji tüketimi iki<br />
katına çıkardı <strong>ve</strong> atık hacmi %150 artardı.<br />
Ahşap yerine doğru bir PVC uygulaması sayesinde bir bina %30 daha az enerji<br />
tüketiyor. Bu daha az yakıt tüketimi <strong>ve</strong> dolayısıyla atmosfere daha az karbondioksit salınımı<br />
demek. Ayrıca binalarda kalıcı <strong>ve</strong> sağlam çözümler sağlayan plastik, diğer malzemeler gibi<br />
zamanla kolay kolay aşınıp bozulmuyor. Alt yapıda döşenen plastik kablo <strong>ve</strong> boruların ömrü<br />
50 yıla kadar varıyor.<br />
Her geçen gün kullanım alanı artan plastik ürünler hayatımızın vazgeçilmez bir parçası<br />
haline gelmiştir. <strong>Plastik</strong> endüstrisi son 25 yılda büyük bir hızla gelişmiştir. İnsan hayatının vaz<br />
geçilmez bir parçası haline gelmiş, özellikle; otomotiv, yapı, elektrik-elektronik, tekstil <strong>ve</strong><br />
ambalaj sektöründe çelik, metal, demir gibi malzemelerin yerini almıştır.<br />
Otomobillerde kullanılan her 100 kg’lık <strong>Plastik</strong> parça, her yıl<br />
Avrupa’da yakıt tüketimini 12 milyon ton, karbondioksit salınımını<br />
yılda 30 milyon ton azaltır.<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
8<br />
PLASTİK TERİMLERİ KISALTMALARI<br />
ABR Akrilonitril-butadien kauçuğu DIOA Di-izooktil adipat<br />
ABS Akrilonitril-butadien stiren kauçuğu DIOP Di-izooktil ftalat<br />
ACM<br />
Akrilester-2-klorovinil kauçuğu/Eter<br />
kauçuğu<br />
DNODP<br />
Di-n-oktil,Vn-desil ftalat<br />
ANM Akrilester akrilonitril DNP Di-nonil ftalat<br />
APP Ataktik poli propilen DOA Di-oktil adipat<br />
AU Polyester üretan kauçuğu DOP Di-oktil ftalat<br />
BIIR Bromo-izobüten-izopren kauçuğu DOS Di-oktil sebasat<br />
BR Butadien kauçuğu DOZ Di-oktil azelat<br />
CA Selüloz asetat DPCP Difenil kresil fosfat<br />
CAP Selüloz asetat propiyonat DPOP Difenil oktil fosfat<br />
CF Kresol-formaldehit EAM Etilen-vinil asetat kauçuğu<br />
CIIR Kloro-izobüten-izopren kauçuğu EC Etil selüloz<br />
CMC Karboksi metil selüloz ECO Epiklorhidrin etilen oksit kopolimeri<br />
CN Selüloz nitrat EP Epoksi<br />
CO Poliepiklorohidrin EPDM Etilen-propilen-dien kauçuğu<br />
CP Selüloz propiyanat EPM Etilen-propilen kauçuğu<br />
CPE Klorlanmış polietilen EU Polieter üretan kauçuğu<br />
CPET Kristal PET EVA Etilen vinil asetat kopolimeri<br />
CPVC Klorlanmış polivinilklorür EVOH Etilen vinil alkol<br />
CR Kloropren kauçuğu FEP Floro etilen-propilen kopolimeri<br />
CS Kazein FFKM Florlu kauçuk<br />
CSM Klorosülfonlanmış polietilen FKM Florlu kauçuk<br />
DBP Di-butil ftalat FR Poliizopropen kauçuğu<br />
DCP Di-kapril ftalat HDPE Yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE)<br />
DIDA Di-izodesil adipat IIR Đzobüten-izopren kauçuğu<br />
DIDP Di-izodesil ftalat IR Đzopren kauçuğu (sentetik)<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
9<br />
Yaygın olarak kullanılan plastik türleri<br />
• Polietilen (Polyethylene) (PE): Geniş bir kullanım alanı vardır.<br />
• Polipropilen (Polypropylene) (PP): Yaygın kullanılan plastiklerdendir. Otomobil yan<br />
sanayinde, bahçe mobilyalarında vb. yerlerde kullanılır.<br />
• Polistiren (Polystyrene) (PS): Paketleme, elektronik <strong>ve</strong> beyaz eşyaların plastik<br />
kısımları vb. kullanım alanları vardır.<br />
• Polietilen tereftalat (Polyethylene terephthalate) (PETE): Pet şişe ismi bu<br />
malzemeden gelmektedir.<br />
• Polyamid (Polyamide) (PA) (Nylon): Fiber, diş fırçası kılları, misina vb. kullanım<br />
alanları vardır.<br />
• Polyester (Polyester): Tekstilde kullanımı yaygındır.<br />
• Polivinil klorid (Polyvinyl chloride) (PVC): Boru, profil vb. imalatında kullanılır.<br />
• Polikarbonat (Polycarbonate) (PC): CD, gözlük vb. imalatında kullanılır. Alevi<br />
iletmeme <strong>ve</strong> kendini söndürme özelliğine sahiptir.<br />
• Akrilonitril bütadien stiren (Acrylonitrile butadiene styrene) (ABS): Elektronik<br />
aletlerin plastik aksamında yaygın olarak kullanılır.<br />
• Poliviniliden klorid (Polyvinylidene chloride) (PVDC) (Saran): Yiyecek paketlemede<br />
kullanılır.<br />
Türk <strong>Plastik</strong> sektörü, Türkiye’nin en hızlı gelişen sektörlerinden biridir. <strong>Plastik</strong> sektörü yarattığı<br />
12,5 milyar dolarlık katma değerle GSMH içinden % 4 pay almaktadır. <strong>Plastik</strong> sektör ithalatının toplam<br />
kimyasallar ithalatı içindeki payı % 31, direk ihracatının toplam kimyasallar ihracatı içindeki payı da %<br />
48 dir. <strong>Plastik</strong> sektörünün direk <strong>ve</strong> indirek ihracat toplamı kimyasallar ihracatının % 50 üzerindedir. 1<br />
PlasticsEurope istatistiklerine göre AB ülkeleri içinde plastik işleme kapasitesi 3 milyon tonu aşan 7<br />
ülke mevcut durumda olup, Türkiye, 2006 yılında ulaştığı 4,3 milyon tonluk işleme kapasitesi ile AB<br />
ülkeleri içinde 6. Sıradadır. 2<br />
Ülkemiz Avrupa ülkeleri arasında sentetik elyaf üretiminde ikinci, pencere profili imalatında üçüncü<br />
sıradadır. Sektörde çoğu KOBİ olmak üzere 6.000’den fazla şirket faaliyet gösteriyor <strong>ve</strong><br />
160.000’den fazla kişiye istihdam yaratılıyor 3 .<br />
Şekil 6. Avrupa’nın 27 metre Uzunluğundaki İlk <strong>Plastik</strong> Köprüsü, 1 Günde Almanya’da<br />
Kurularak Hizmete Açılmıştır.<br />
1 DPT, 9.Kalkınma Planı<br />
2 PAGEV<br />
3 Kobifinans<br />
T.C. Düzce Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Kaynaşlı Meslek Yüksek Okulu, <strong>Lastik</strong> <strong>ve</strong> <strong>Plastik</strong> <strong>Teknolojisi</strong> Programı
Change language