Plastik kelimesi aslında isimleri şekil, durum, renk, ölçü bakımından nitelendirilmesinde kullanılan bir sıfattır. Dolayısıyla plastik kelimesi kolay şekillendirilebilen, kalıplanabilen anlamını ifade etmektedir. Dolayısıyla polimerik malzemelerde yapılarına katılan değişik katkı vb., maddelerle kolay şekillenebilen duruma geldikleri için bunlar plastik olarak ifade edilmekte ve plastikler olarak isimlendirilmektedirler. Bunlar granül, toz ve sıvı formda olabilirler. Aşağıdaki şekilde plastik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan granül formu gösterilmektedir.
Plastik kelimesi aslında isimleri şekil, durum, renk, ölçü bakımından nitelendirilmesinde kullanılan bir sıfattır.
Plastiğin Özellikleri
Günümüzde plastik malzemeler çok yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Plastik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve piyasada beş kardeş olarak isimlendirilen yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), düşük yoğunluklu polietilen (DYPE), polipropilen (PP), polistiren (PS), polivinilklorür (PVC), plastik malzemelere verilebilecek en yaygın örnekledir. Plastik ve kauçuk malzemelerin tümü polimer esaslıdır. Günümüzde plastik malzemeler çok yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Plastik ve kauçuk malzemelerin tümü polimer esaslıdır. Plastiklerin yaygın olarak kullanılmasını sağlayan özellikler sırasıyla;
- Hafiflik
- Kolay şekillendirilebilir ve kolay tasarlanabilirlik,
- Kimyasal etkilere dayanıklılık
- Atmosferik koşullara dayanıklılık
- Mekanik mukavemetlerinin yüksekliği
- Yalıtkanlık (ısı, ses, elektrik)
- Hijyeniklik
- Özelliklerinin istekler doğrultusunda değiştirilebilirliği, (alev geçiktiricilik, boyutların kararlılığı)
- Optik özellikleri (şeffaflık, matlık)
- Düşük maliyetlilik (hammadde ve imalat)
- Geri dönüşüm
- Metal, seramik ve demir dışı metallerle kıyaslandığında daha düşük karbon ayak izi verilebilir.
Mühendislik plastiklerinin seçiminde temel kriterler yönünden bakıldığında iyi mekanik özellikler kombinasyonu, yüksek mukavemet/ağırlık oranı, boyutsal kararlılık, ısı ve elektrik yalıtımı, aşınma dayanımı, -40 ile +150°c arası kullanım sıcaklığı, montaj kolaylıkları, boyama ve yüzey işlemlerinin ortadan kalkması, kolay işlenebilme, geri dönüşüm, kırma vb., imkanı bu malzemeleri hayatımızın ayrılmaz parçası haline getirmiştir.
Plastiklerin yapıları ve özellikleri yukarıda sıralanan nedenlerden dolayı çok farklıdır. Bu nedenle plastikler genellikle yün, pamuk gibi doğal polimerlerin, ahşap, metal ve seramikler gibi çok değişik malzemelerin yerine yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
3D boyutlu yazıcılarla kalıba gerek kalmadan üretilebilirlilikleri bunların daha da yaygınlaşmasına neden olmaktadır. Belli sayıya kadar parçanın üretimi enjeksiyon veya başka kalıplara gerek kalmadan üretilmeleri ve hatta özellikle son yıllarda 3D yazıcıların ucuzlaması, yaygınlaşması ve genellikle öğrenciler tarafından yaygın bir şekilde kullanılması ve öğrenilmeleri bunlara olan ilgiyi daha da arttırmıştır.
Plastik Endüstrisi
Plastik sektörü, çok hızlı bir şekilde gelişmektedir. Ülkemizde en çok gelişen sektörlerin başındadır. 2023 verilerine göre Türkiye’de plastik hammadde kullanımı 10 milyon tonu aşmıştır. Buna karşın plastik sektörünün toplam üretimi, 40 milyar dolar civarındaki cirosu, 7 milyar doları geçen direkt ihracatı ve son 10 senede GSMH büyümesini aşan yıllık büyüme ile plastik sektörünün ülke ekonomisine sağladığı katkı giderek artmaktadır. Türk plastik ektörünün ulaştığı üretim kapasitesiyle Ülkemiz Avrupa’da ikinci, dünyada ise altıncı sırada yer almaktadır.
Kısaca yüksek kaynak verimi, düşük üretim ve geri kazanım maliyeti, tasarım ve uygulama zenginliği nedeni ile plastik üretimi tüm dünyada 50 yıldır hızlı gelişimini sürdürmektedir. 1950 yılında 1,5 milyon ton olan plastik üretimi 2012 yılında 288 milyon tona çıkmıştır. Dünya toplam plastik üretiminde 1950 – 2012 yılları arasında bileşik büyüme hızı % 8,7 olarak gerçekleşirken, Türkiye plastik sektöründe 2002 -2012 yılları arasında ortalama büyüme hızı yaklaşık % 11 olmuştur.
“Plastik sektörü, çok hızlı bir şekilde gelişmektedir. Ülkemizde en çok gelişen sektörlerin başındadır. 2023 verilerine göre Türkiye’de plastik hammadde kullanımı 10 milyon tonu aşmıştır."
Temel Plastik Kavramı
Polimerler, monomer adı verilen basit yapıdaki küçük moleküllerin tekrarlanması ile oluşan, uzun ve zincirli yapılardır. Kısaca basit monomer adı verilen basit moleküllerin kimyasal bağlarla bağlanması sonucu oluşan yüksek molekül ağırlıklı maddeler olarak ifade dilmektedirler. Monomerler, kimyasal bağlar ile birbirine bağlanarak polimerleri oluştururlar. Polimeri oluşturan monomerlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri polimerin özelliklerini doğrudan etkiler. Polimerler, doğal ve sentetik yapıda olurlar. Örneğin doğal kauçuk, yün, pamuk ve ipek gibi olarak isimlendirilenler doğal polimerleri, polipropilen (PP) ve polietilen (PE) gibi sentetik polimerleri oluştururlar. Şekil 4’de kimyasal reaksiyon sonucu elde edilen ve birbirine bağlanan monomerlerin yapısı yer almaktadır.
Plastiklerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, molekül yapıları ve büyüklüklerine de bağlıdır. Bu sayede istenilen özelliklerde plastik malzemelerin geliştirilmesi mümkün olmaktadır.
Plastikleri üretmek için petrol ve petrol türevleri başta olmak üzere doğal gaz kaynaklıdır. Dünya’da üretilen petrol ve doğal gazın yaklaşık % 5 lik kısmı plastiğe dönüştürülmektedir. Kısaca plastikler, petro kimayasal tesislerinde petrol türevlerinin belirli sıcaklık ve basınç altında, katalizör kullanılarak elde edilmesi ile üretilir.
Endüstride kullanılan polimerik malzemeler fiziksel ve mekanik özelliklerine bağlı olarak üç ana sınıfta sınıflandırılır. Bunlar sırasıyla şöyledir;
- Plastikler
- Kauçuklar
- Fiberler
Günümüzde hayatımızın temel taşı ve ayrılmaz parçası olan plastikler 1850 lerden itibaren insan hayatına girmeye başlamasına rağmen 1900 yılından sonra bu malzemelere olan ilgi artmaya başlamıştır. Ancak 2. Dünya savaşı ve sonrası plastik sanayisinin gelişmesi hız kazanarak hızlı bir şekilde yeni başta hafiflik ve üretimin kolaylığı ve özellikle değişik katmı maddeleri ile metallere alternativ olmaları kullanımlarında hızlı artışa neden olmuştur. Özellikle 2000 yılından sonra elektronik, sağlık, ambalaj ve otomotiv sanayisindeki gelişmeler plastikleri hayatımızın ayrılmaz parçası haline getirmiştir.
Yukarıda da başlıklar halinde verildiği gibi plastikler, yaşam kalitemizin artışında çok önemli bir unsurdur. Başta otomotiv, beyaz eşya, elektronik, bilgisayar, cep telefonları, uçak ve uzay sanayi, ambalaj vs., olmak üzere mikropların bulaşıcılığının önlenmesi plastikler sayesinde mümkün olmuştur.
Plastiğin Avantajları
Hafiflik, kolay şekillendirilebilir ve kolay tasarlanabilirlik, kimyasal etkilere karşı dayanıklılık, atmosferik koşullara karşı dayanıklılık, mekanik mukavemetlerinin yüksekliğ, yalıtkanlık, hijyeniklik, özelliklerinin istekler doğrultusunda değiştirilebilirliği, optik özellikleri (şeffaflık, matlık), düşük maliyetlilik (hammadde ve imalat), geri dönüşüm, metal, seramik ve demir dışı metallerle kıyaslandığında daha düşük karbon ayak izi, kolay boyanmaları, renklendirilmeleri, boyasız ve kaplamasız olarak da kullanılabilmeleri bu malzemeleri karşı reklamlara rağmen öne çıkarmaktadır. Tüm bu artıları ve karşı reklamlara rağmen plastik malzemeler ve teknolojileri, günümüz dünyasında diğer sektörlere rağmen yıllık ortalama % 15 büyümektedir.
