T.C. MARMARA ÜNİVERSİTESİ

GÜZEL SANATLAR ENSTİTÜSÜ ENDÜSTRİ ÜRÜNLERİ TASARIMI ANASANAT DALI

ENDÜSTRİ ÜRÜNLERİ TASARIMINDA KULLANILAN ÇEVRE DOSTU PLASTİK MALZEMELER VE PLASTİĞİN GERİ KAZANIMI

Yüksek Lisans Tezi

Özkan PURDE

İstanbul – 2009

T.C.

MARMARA ÜNİVERSİTESİ GÜZEL SANATLAR ENSTİTÜSÜ

ENDÜSTRİ ÜRÜNLERİ TASARIMI ANASANAT DALI

ENDÜSTRİ ÜRÜNLERİ TASARIMINDA KULLANILAN ÇEVRE DOSTU PLASTİK MALZEMELER VE PLASTİĞİN GERİ KAZANIMI

Yüksek Lisans Tezi

Özkan PURDE

Tez Danışmanı: Yrd.Doç.Esin (DÜZAKIN) YOLSEVER

İstanbul – 2009

i

İÇİNDEKİLER:

ÖNSÖZ: ...................................................................................................................... iv 

ÖZET: .......................................................................................................................... v 

SUMMARY: ............................................................................................................... vi 

GİRİŞ: .......................................................................................................................... 1 

1.  ÇEVRECİ VE SÜRDÜRÜLEBİLİR TASARIM: ............................................. 2 

1.1.  Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarım Kavramının Esasları: ........................ 2 

1.2.  Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarımın Planlanması: .................................. 6 1.2.1.  Çevresel Etkilerin Değerlendirilmesi: ...................................................... 6 1.2.2.  Pazar Araştırması Yapılması: ................................................................... 7 1.2.3.  Fikir Geliştirme Amaçlı Bir Uygulamalı Çalışma Yapılması: ................. 7 1.2.4.  Tasarım Stratejilerinin Seçimi: ................................................................ 9 1.2.5.  Ürünün Tasarlanması: .............................................................................. 9 

1.3.  Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarım Metodolojileri: ................................ 10 1.3.1.  Eko-Verimliliğinde X Faktör Konsepti: ................................................ 10 1.3.2.  Atık Yönetiminin Hiyerarşisi: ................................................................ 11 1.3.3.  Sürdürülebilir Ürün ve Hizmet Geliştirme:............................................ 11 1.3.4.  Kullanıcı Merkezli Tasarım: .................................................................. 12 1.3.5.  Yaşam Döngüsü Maliyet Hesaplaması: ................................................. 12 1.3.6.  Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi: ........................................................ 13 1.3.7.  Beşikten Beşiğe: ..................................................................................... 13 1.3.8.  Ürün Servisi Sistemleri: ......................................................................... 15 1.3.9.  Butik Ürünler-Servisler .......................................................................... 16 1.3.10.  Bio-Düşünce/Bio Taklitçiliği (Biomimicry): ......................................... 16 1.3.11.  Manzini Prensipleri ................................................................................ 19 

1.4.  Sürdürülebilir Tasarım Kavramının Örnek Uygulamaları: .................... 20 

1.5.  Sürdürülebilirlik İçinde Plastiğin Konumu: ........................................... 21 

2.  SÜRDÜRÜLEBİLİR TASARIM KAVRAMININ UYGULANMASI İÇİN PLASTİK MALZEMELERİN TANITILMASI: ....................................................... 24 

2.1.  Plastik Malzemelerin Tanımı: ................................................................ 24 

ii

2.2.  Plastik Malzemelerin Tarihçesi: ............................................................. 26 2.2.1.  Lastik: ..................................................................................................... 27 2.2.2.  Selüloz Temelli Plastikler: ..................................................................... 27 2.2.3.  Bakalit: ................................................................................................... 28 2.2.4.  Polistiren ve PVC: .................................................................................. 29 2.2.5.  Naylon: ................................................................................................... 30 2.2.6.  Sentetik Lastik: ...................................................................................... 31 2.2.7.  Akrilik ve Polietilen Gibi Sonraki Plastikler: ........................................ 33 

2.3.  Isıl Niteliklerine Göre Plastik Malzeme Çeşitleri: ................................. 36 2.3.1.  Termoplastik Malzemeler ve Uygulama Alanları: ................................. 37 2.3.2.  Termoset Plastikler ve Uygulama Alanları: ........................................... 68 

3.  YÜKSEK NİTELİKLİ VE ÇEVRECİ PLASTİKLER: ................................... 85 

3.1.  Poliaktik Asit (PLA): ............................................................................. 85 

3.2.  Plastarch malzemesi (PSM): .................................................................. 87 

3.3.  Flexplay (Polikarbonat DVD): ............................................................... 88 

3.4.  Polikaprolakton (PCL) ya da Polimorf Plastikler: ................................. 90 

3.5.  Şekil Hazfızalı Plastikler (Veriflex): ...................................................... 92 

3.6.  Mater-Bi: ................................................................................................ 94 

3.7.  Suda Çözünebilen Plastik Alkol Polivinil: ............................................. 96 

3.8.  Plantic: ................................................................................................... 97 

3.9.  Autoflex Film Teknolojileri: .................................................................. 99 3.9.1.  Autoflex MARAG: ................................................................................ 99 3.9.2.  Autoflex HiForm: ................................................................................... 99 

3.10.  Termokromik Isı Duyarlı Plastikler: ...................................................... 99 

4.  PLASTİKLER VE ÇEVRE: ........................................................................... 101 

4.1.  Termoplastiklerin Geri Dönüşümü: ..................................................... 101 

4.2.  Biyoçözünür Plastikler: ........................................................................ 107 

4.3.  Oxo-biyoçözünür Plastikler: ................................................................ 109 

iii

4.4.  Plastik ve Kağıt Ambalajın Karşılaştırılması: ...................................... 111 

4.5.  Plastik ve İnsan Sağlığı: ....................................................................... 113 

SONUÇ: ................................................................................................................... 116 

KAYNAKÇA: .......................................................................................................... 118 

ŞEKİLLER DİZİNİ:................................................................................................. 124 

KISALTMALAR: .................................................................................................... 126 

iv

ÖNSÖZ:

Bir tasarımcının çoğu zaman birincil kaygısı estetik olsa da doğru tasarım kriterleri

bunun yanında işlevselliğin ve düşük maliyetin de bulunmasını öngörür. Bu amaç

doğrultusunda çalışan tasarımcıların ilk hakim olmaları gereken konu malzeme ve

üretim bilgisidir. Bu bakış açısı ışığında çağımızın en yaygın kullanılan malzemesi

plastiğin iyi anlaşılması şarttır. İşlevsellik açısından bakıldığında çok üstün nitelikler

barıdıran bazı plastiklerin maliyeti olumsuz etkilediği düşünülürse tasarımda

malzeme açısından maliyet/performans değerlendirilmesi her zaman yapılmalıdır.

Bunun yanında ekolojik dengenin giderek bozulması, çöp alanlarının kontrolsüz

büyümesi ve küresel ısınma gibi günümüzün olumsuz şartları yukarıda sözü geçen

krtiterlere çevreci yaklaşımın da eklenmesini gerektirmektedir. Bu açıdan

değerlendirildiğinde ise sürdürülebilir ve çevreci tasarım kriterleri benimsenerek yeni

malzemelerin sınırları iyi anlaşılmalı ve bunların gelecek tasarımlarda olası

kullanımları iyi etüd edilmelidir.

Bu amaçlar doğrultusunda hem sürdürülebilir ve çevreci bakış açısına değinmek,

hem de konvansiyonel ve çevreci plastik malzemelerin günümüzde hangi konumda

olduklarını göstermek amacı ile bu tezi kaleme aldım. Çevreci yaklaşımı

temellendiren bu çalışmada neden geleneksel plastiklerin de ele alındığı sorusunun

cevabı da tezi yazarken kazandığım “malzemelerin kapasiteleri iyi anlaşılarak doğru

kullanıldıklarında çevreci olabilecekleri” düşüncesiyle hareket etmemle alakalıdır.

Bu çalışmada bana durumlara farklı perspektiflerden bakmamda yol gösteren ve

yardımlarını esirgemeyen değerli danışmanım Yrd. Doç. Esin (DÜZAKIN)

YOLSEVER’e, aileme ve bana yardımcı olan tüm arkadaşlarıma teşekkürü borç

bilirim.

Özkan Purde

İstanbul, 2009

v

ÖZET:

Bu çalışma günümüz endüstri ürünleri tasarımında sıklıkla kullanılan plastik

malzemelerin, sürdürülebilir yaklaşımlar etkisi ile ekolojik açıdan kullanımlarını ve

geri dönüşümlerini ortaya koymayı amaçlar.

Bu amaç doğrultusunda 4 ana bölüm oluşturulmuştur:

İlk bölümde çevre ile barışık tasarımlar ortaya koymanın metodolojisi olan

sürdürülebilir ve çevreci tasarım kriterleri tanım, yöntem ve uygulama yönleriyle ele

alınmıştır. Bu kısımda malzeme seçimlerinin bu yaklaşımı desteklemede ki kritik

etkileri gösterilmek istenmiştir.

İkinci bölüm hazırlanırken çevreci ve sürdürülebilir yaklaşımın konvansiyonel

plastikler ile de sağlanabileceği gerçeği temel alınarak günümüzde kullanılan yaygın

plastik çeşitlerinin nitelikleri ve kullanım alanları irdelenmiştir. Birbirinden farklı

uygulama örnekleri ile tasarımcının, malzemelerin kullanım kapasiteleri hakkında ki

vizyonunu genişletmek amaçlanmıştır.

Devam edildiğinde, malzeme odaklı bu bakış açısı bir adım daha ileri götürülerek

günümüz teknolojisi ile üretilmiş yeni, doğa dostu ve farklı kapasitelerde ki plastikler

tanıtılarak konvansiyonel plastiklerin yerlerini alabildikleri durumlar gösterilmiştir.

Son bölümde ise tanıtılan bu plastiklerin kullanım ömrü sonunda geçirdikleri süreçler

anlatılarak sürdürülebilir ve çevreci tasarım kriterleri dahilinde hangi noktada

oldukları ifade edilmiştir.

Anahtar sözcükler: Plastik, sürdürülebilir, çevreci, tasarım, biyoçözünür, geri

dönüşüm

vi

SUMMARY:

This study aims to present different usages and recycling/regaining processes of

today’s popular industrial design materials, plastics, with a sutainable point of view.

Accordingly, the study consists of 4 main sections:

To begin with, general definitions, techniques and applications about sustainable and

environmental design, the methodology of designing ecologically sound objects and

services, are given. The critical importance of choosing the right material is also

emphasized.

In the second chapter the properties and general applications of conventional plastics

are explained, based on the fact that sustainable design can also be achieved with

those materials. With so many and diverse examples, the goal is to widen the

designer’s vision about the usage of those materials.

To continue and to take this material based sight one step forward, plastics which are

technologically new, environment friendly and having different capacities are

explained, thus are the possible replacement examples for conventional plastics.

Finally, plastics which are mentioned earlier are examined at the end of their useful

lives. The processes and their status towards the sustainable point of view are shown.

Keywords: Plastic, sustainable, environmental, design, biodegradable, recycling

GİRİŞ:

Plastikler günümüz tasarımcılarının malzeme portfolyolarında sıklıkla yer verdikleri

maddelerdir. Maliyeti düşürmeleri, şekillendirilebilme yetenekleri ve daha birçok

olumlu etkileri açısından bakıldığında plastiklerin bu kadar popüler olmaları da zaten

şaşırtıcı değildir.

Fakat sorumlu bir tasarımcı, her ne kadar birçok olumlu tarafı olsa da, plastik

malzemeleri kullanırken her zaman ikinci bir kez düşünür. Bunun sebebi malzeme

doğasına ilişkin yaşanan çelişkilerdir. Plastik malzemenin yıllara meydan okuyan

yapısı kullanım ömrü sonunda çevresel bir çıkmaza dönüşme potansiyeli barındırır.

Her ne kadar alternatif malzeme seçenekleri günümüzde çoğalsa da, konvansiyonel

plastik malzemelerin üstün niteliklerinin vazgeçilmez olduğu durumlar göz ardı

edilemez. Bu nedenle tasarımcının herşeyden önce ürün geliştirmede bir

metodolojiyi benimsemesi, daha sonrasında da geniş bir malzeme dağarcığını

oluşturmuş olması gerekir.

Günümüzde, tüketici zevklerinin, beğenilerinin ve isteklerinin yoğun bir şekilde

şekillendirilmesi söz konusudur. Bu şekillendirmede en etkin rolü üstlenen meslek

grubu da şüphesiz tasarımcılardır. İnsanlar tasarlanan ölçüde zevk ve sorumluluk

sahibi olma eğilimine girmişlerdir. Bu noktada tasarımcıların doğal hayat konusunda

bilgi ve farkındalık sahibi olmaları, zincirleme olarak, toplumsal anlamda da olumlu

sonuçlar doğuracaktır.

2

1. ÇEVRECİ VE SÜRDÜRÜLEBİLİR TASARIM:

1.1. Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarım Kavramının Esasları:

Sürdürülebilir tasarım ekonomik, sosyal ve ekolojik prensiplerin devamlılığını

sağlama odaklı olan fiziksel objeler ya da mekanlar tasarlama felsefesidir. Global

çapta çevresel krizler, ekonomik faaliyetlerin ve insan nüfusunun hızlı büyümesi,

doğal kaynakların giderek tükenmesi, eko sistemlerin zarar görmesi ve doğal

çeşitliliğin yok olması karşısında oluşan genel bir reaksiyondur1.

Şekil 1. Sürdürülebilir tasarımın öğeleri

1 Fan Shu-Yang, Bill Freedman, Raymond Cote, Principles And Practice Of Ecological Design.

Environmental Reviews, Vol.12, No:2 (Haziran 2004), s:97–112.

3

Sürdürülebilir tasarımın amacı “nitelikli ve duyarlı tasarımlar ile çevre üzerindeki

olumsuz etkileri ortadan kaldırmak” tır2. Bu felsefenin manifestasyonu, tasarımların

yenilenemez enerji kaynaklarına ihtiyaç duymamasını, çevre üzerindeki etkilerinin

minimum olmasını ve doğal çevre ile insanlar arasında bir ilişki kurmasını hedefler.

Bu bakış açısının ekolojik tarafı doğa dostu mimariyi, sürdürülebilir tarımı, ekolojik

mühendisliği ve daha birçok alanı birleştirmeye çalışan bir disiplindir. Tasarımda

ekoloji kavramını ön plana alarak, malzeme ve enerji ihtiyaçlarını küçültmeyi,

kirliliği azaltmayı, doğal habitatı korumayı, birlikteliği, sağlığı ve güzelliği sonuca

yansıtma niyeti taşır. Tasarıma yeni bir bakış açısı getirir.

Bu felsefenin uygulanışı mikro çerçevede olabileceği gibi (gündelik küçük eşyalar)

makro boyutta da olabilir (binalar, şehirler ve hatta gezegenin tüm yüzeyi). Ayrıca

interdisipliner bir bakış açısı olduğu için endüstriyel tasarımlarda, mimarlıkta, çevre

planlamasında ve düzenlemesinde, mühendislikte, grafik tasarımında, iç mimaride ve

moda tasarımında uygulanabilir.

Bu kavramın değişik alanlarda ki uygulamalarının farklılaşması söz konusu olsa da

genel prensipleri şunlardır:

Üretimde zehirli olmayan, üretimi sürdürülebilir ya da geri dönüştürülebilir

ve işlenmesi için az enerjiye gereksinim duyan malzemeler kullanmak

Mümkünse üretim alanına yakın bir merkezden temin edilen, yenilenebilir ve

gübreleşebilen malzemeleri tercih etmek

Daha uzun süre kullanılabilir ve daha işlevsel ürünler tasarlayarak bunların

tüketimini olabildiğince geciktirmek

Daha az malzemeye ihtiyaç duyan ürünler tasarlamak

Daha az enerjiye ihtiyaç duyan üretim prosesleri kullanmak

2 Jason F. McLennan, The Philosophy of Sustainable Design, Kansas City: Ecotone Publishing

Company LLC, 2004, s:4.

4

Yeniden kullanım ve geri dönüşüme uygun tasarımlar yapmak

Kullanılan tüm kaynaklar için yaşam çevrimi analizleri ve karbon ayak izi

değerlendirmesinin yapılması

Endüstriyel alanda üretim sonu çözümlerden, üretim boyunca temiz ve baştan

önlemler alarak üretime geçiş3

Proseslere değil ürünlere odaklanarak yaklaşımları temellendirmek

Endüstriyel sistemleri biyolojik hatlara bağlayarak beşikten mezara anlayışını

bir adım ileri götürmek, beşikten beşiğe (kapalı malzeme ve enerji döngüleri)

yaklaşımını benimsemek4

Hizmetten tasarruf anlayışını5 benimsemek; bireysel kullanımların yerine

toplu kullanımları tercih etmek (bir arabada bir kişi anlayışı yerine bir arabayı

paylaşan bir çok kişi gibi)

Tasarımlarda kullanılan malzemeler hammaddenin çıkarılması, toplanması,

işlenmesi, nakledilmesi ve ürün haline getirilmesi süreçleri boyunca çevreye bazı

etkilerde bulunurlar. Malzeme seçimleri son ürünün dayanıklılığını etkilediği gibi

geri dönüşüp dönüşemeyeceğini de belirler.

Malzemeler arasında çevresel etkiler yönünden hangisinin daha iyi olduğunu kesin

belirleyen bir hiyerarşi yoktur. Fakat belli kriterler ele alındığında bazılarının

üstünlükleri vardır. Malzemeler sınıflandırılmak istendiklerinde bu malzeme kaynağı

da dahil olmak üzere işleme yöntemi, katkı oranları, enerji verimlilikleri,

dayanıklılıkları ve geri dönüştürülebilirlikleri gibi bir çok şekilde yapılabilir.

3 O.J. Hanssen, "Sustainable Product Systems-Experiences Based On Case Projects İn Sustainable

Product Developement", Journal of Cleaner Production, Vol. 7, No:1 (Şubat 1999), s:27-41.

4 Paul Hawken, Amory B. Lovins, L. Hunter Lovins, Natural Capitalism: Creating the Next

Industrial Revolution, Little, Brown and Company, 1999, s:175.

5 Chris Ryan "Dematerializing Consumption through Service Substitution is a Design Challenge",

Journal of Industrial Ecology, Vol. 4, No:1 (2006), s:3-6.

5

Sürdürülebilirlik kriterlerinin sağlanması için malzemelerin bu üstünlüklerinin iyi

analiz edilmiş olması şarttır.

Yeniden kullanım (yeniden üretim) kavramı işlevini kaybetmiş ya da kullanım

ömrünü tamamlamış ürünlerin ayrıştırılması, tamir edilmesi ve gerekiyorsa yeni

parçalarla birleştirilmesi sonucunda tekrar yeni ürün statüsü kazanması sürecidir. Bu

süreç genelde üç aşamalı6 olup ilk aşamada ürün tamamen bileşenlerine ayrılır. İkinci

aşamada bu parçalar yeni üründe kullanılacak düzeyde işlendikten sonra üçüncü

aşamada gerekli yeni parçalar da eklenir ve yeniden montaj yapılır.

Şekil 2. Yeniden üretim sürecinin aşamaları

Tipik bir yeniden kullanım operasyonu %50-90 oranında eski parça kullanır. Bu

tarzda sürdürülebilir bir üretim hattındaki en büyük zorluk değişen ürün serilerinde

yeniden üretilmiş parçaların kullanılabilirliğini sağlamaktır. Bu nedenle tasarım ve

üretim aşamaları belirlenirken gelecekteki tasarımlara entegre olabilecek ürünlerin

ortaya konması hem çevre sorunlarının önlenmesine yardımcı olacak, hem de enerji

ve malzemeden tasarruf sağlayarak üretim maliyetlerinin oldukça düşmesini

sağlayacaktır. Bunun yanında bu proses malzeme ve iş gücünün geri kazanımını, katı

atıkların azaltılmasını ve daha az bileşen üretilmesi suretiyle makina sayısından

tasarrufu sağlayacaktır. Fakat tabi ki ideal şartlarda birçok avantajı olan bu sistem

pratikte bazı sorunlarla karşılaşabilir. Bu sorunlardan başlıcaları şunlardır:

Kullanılmış mal olarak nitelendirilecek son ürünler tüketicilerde bir ön yargı

6 Hilmi Yüksel, C. Cengiz Çelikoğlu, "Yeniden Üretim Faaliyetlerinin Planlanması ve Kontrolü İçin

Bir Yöntem Önerisi", Dokuz Eylül Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Cilt: 6, Sayı: 3

(2004), s:152-166.

Bileşenlere

Ayırma

Yeniden İşleme

ve Temizlik

Yeniden

Montaj

ÜRÜN Yeni Parçalar

6

yaratabilmesi, geri kazanım maliyetlerinin her zaman makul olmayabilmesi,

tasarımsal ya da teknolojik değişiklikler yüzünden eski parçaların yeni ürünlerde

kullanılamayabilmesi, ayrıştırmada geri gelecek ürünlerin kalitesinin bilinmemesi ve

özellikle de bu faaliyetler boyunca her aşamada yüksek belirsizlik faktörlerinin

olması.

1.2. Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarımın Planlanması:

Çevreci tasarım geliştirme süreci geleneksel süreçten tamamen farklı değildir.

Normal sürecin her aşamasına çevreci yaklaşımın eklenmiş halidir. Buna göre

tasarım süreci 5 aşamalı olmalıdır7:

1.2.1. Çevresel Etkilerin Değerlendirilmesi:

Çevreci tasarımın ilk aşaması çevresel etkilerin değerlendirilmesidir. Bunun için

kullanılacak en yararlı araç yaşam döngüsü değerlendirilmesidir (LCA – Life Cycle

Assessment). Bu teknik bir hizmet ya da ürünün çevresiyle olan ilişkilerini inceler.

Bunun yanında akış döngüsü değerlendirilmesi ve çevresel matriks gibi incelemeler

de yapılabilir. Bu metodolojiler seçilirken maliyet, karmaşıklık ve projeye uygunluk

gibi kavramlar göz önünde bulundurulmalıdır.

Bu değerlendirmenin yapılmasının temel amacı ürünün çevre üzerinde yaratacağı en

büyük etkiyi tespit ederek bu etkilerin önlemlerini tasarım sürecinde almaya

çalışmaktır. Bu çalışmaların sonuçları bazı örneklerde her ne kadar bariz olsa da

bazılarında beklenmedik sonuçlara ulaşılabilir. Örneğin bir çamaşır makinesi için

enerji tüketimi en göze çarpan örnek iken, çok eser miktarda da olsa bazı ürünlerde

kullanılan zehirli bir madde olabilir.

Çoğu zaman bir şirketin teknik ya da çevre inceleme görevlileri tarafından ya da özel

bir danışma şirketinden destek alınarak hazırlanacak bu değerlendirilmenin sonuçları

7 Helen Lewis ve John Gertsakis, Design+Environment, Sheffield: Greenleaf Publishing, 2001, s:31-

40.

7

tasarımcıya hangi kararları nasıl vermesi gerektiği konusunda bir altyapı

oluşturacaktır.

1.2.2. Pazar Araştırması Yapılması:

Bir tasarım sürecine başlamadan önce tasarımcı ürünün geçmişine bakmalı,

pazardaki rakiplerini tanımalı, benzer ürünlerdeki gelişmelerden haberdar olmalı ve

pazarda değişmesi için baskı kurulan özelliklerini mercek altın almalıdır. Bu

araştırma pazardaki ihtiyaçların net anlaşılmasına, yeni fikirlerin ve teknolojilerin

tasarım sürecine entegre edilmesine yardımcı olur.

Bu araştırmanın sonuçları irdelenerek yazılı bir rapor hazırlanmalı ya da genel ürün

analizi (GPA – General Product Analysis) ortaya konmalıdır. Bir içsel çalışma

belgesi olarak çok işe yarayacak bu rapor daha sonrasında yapılacak uygulamalı

çalışmaya katılanlar için bir geçmiş analizi niteliği taşıyacaktır.Bir ürünün parçaları,

malzemesi, üretim aşamaları gibi bilgileri bu raporun en gerekli bilgileridir. Bu

nedenle GPA ve çevresel etkilerin değerlendirilmesi çoğu zaman eş zamanlı

yürütülmelidir. Bu raporun hazırlanmasında pazarlama, teknik ya da kurumsal

ilişkiler departmanları kullanılabilir.

1.2.3. Fikir Geliştirme Amaçlı Bir Uygulamalı Çalışma Yapılması:

Bir uygulamalı çalışma yeni fikirleri ve stratejileri oluşturmak amaçlı olabilir.

Genelde 8 ya da 15 kişiden oluşan gruplar halinde toplanmak katılımcılar arasındaki

aktif sohbetin devamlılığı açısından önem taşır. Seçilen kişiler birbirinden farklı

yetenek ve bakış açılarına sahip olmalıdırlar. Ayrıca ürün hakkında geri dönüşüm ya

da enerji verimliliği gibi teknik altyapıya sahip kişilerinde mevcut olması istenir.

Ayrıca şirket içinde yönetim, ürün tasarımı, çevre ve pazarlama konularında kilit

noktada ki kişilerin de toplantıda bulunmaları gerekir. Ayrıca toplantıda tasarım

ekibinine dahil olmayan fakat ürün hakkında beklenmedik sorular sorarak yeni

yaratıcı fikirlerin oluşmasını sağlayacak bir alternatif düşünce sahibi kişi bulunabilir.

Tüm bunların yanında ise mutlaka iyi bir toplantı yöneticisi olmalıdır.

8

Yapılacak toplantıda katılımcılara sunulan problemlere, beyin fırtınası yapılarak

çeşitli çözümler aranır. Farklı katılımcıların farklı fikirleri bir tahtaya not alınır ya da

kaydedilir. Sonrasında bu fikirlerin üzerinden grupça geçilerek uygulanabilirlik ya da

etkinlik açısından puanlandırma yapılır. Aynı yöntem konuşmaya katılmayacak

katılımcıları da teşvik etmek amacıyla Post-It not kağıtlarına herkesin belli sayıda

fikir yazması istenerek de yapılabilir.

Bu tarz çalışmaların sonuçları genelde yararlı ve tasarıma dahil edilecek sonuçlar

ortaya çıkarırlar. Çoğu zaman da tasarımcıyı kalıpların dışında düşünmeye teşvik

ederler.

Bu tip bir çalışmada:

İyi bir çalışma alanı bulunmalı

Gerekli görsel ve işitsel ekipmanlar hazır bulunmalı

Toplantı yöntecisine ve dışardan gelen katılımcılara gerekiyorsa bir ücret

ödenmeli

Bir yazman tahsis edilerek sonuçların kayıt altına alınması sağlanmalıdır.

Yapılan değerlendirmelerden çıkan sonuçların bir kez daha gözden geçirilmesi

amaçlı genelde ikinci bir toplantı yapılması doru olacaktır. Çıkan fikirler teknik ve

ekonomik fizibilitelerinin yanında çevresel kazanımlarına göre

grafikselleştirilmelidirler. Bundan sonra şirketin olanakları dahilinde projeden kısa

vadede beklenenler ve uzun vadede yatırımlar ile elde edilecekler kıyaslanmalıdır.

Çıkan fikirlerden en fizibil ve çevreci olanlar genelde ilk sırada değerlendirilirken,

ikinci sırada fizibilitesi öne çıkan sonuçlar, son aşamada da çevresel açıdan ek

yapılabilecekler işleme konur.

Bu kararlar alınırken dolaylı yoldan çelişkiye düşebilecek fikirlerde iyi

irdelenmelidir. Örneğin bir mamülün ağırlığını azaltarak taşıma masrafları ve

dolayısı ile karbondioksit emisyonu nu azaltmak isteyen firma, çelik yerine

aluminyum kullandığında aluminyumun üretimi sırasında meydana çıkan

9

karbondioksit salınımları yüzünden dolaylı yoldan doğayı daha çok kirletir hale

gelebilir.

1.2.4. Tasarım Stratejilerinin Seçimi:

Yapılan tüm ön çalışmaların ışığında tasarımcı, ilk bölümde de bahsi geçen çevreci

tasarım esasları ile tasarımsal stratejisini geliştirebilir:

Çevreye düşük oranda etkileri olan malzemeler seçmek

Zararlı ve zehirli malzemelerden kaçınmak

Daha temiz üretim yöntemleri kullanmak

Üretim ve kullanım boyunca enerji verimliliğini arttırmak

Kullanılan suyun verimli kullanılmasını sağlamak

Atık madde miktarını azaltacak yönde tasarımlar yapmak

1.2.5. Ürünün Tasarlanması:

Esas ürünün tasarlanması bir çok aşama içerir. Bunlar:

Konsept hazırlanması

Detaylı tasarım yapılması

Prototiplerin hazırlanması

Test

Son tasarımın hayata geçirilmesi

Her aşama sonunda tasarım ekibi durum değerlendirmesi yapmalı ve yola nasıl

devam edeceği konusunda kararlar almalıdır. Bu süreç boyunca performans

gereksinimleri, çevresel hedefler, üretim zorlukları ve maliyetler yüzünden tasarımda

bazı değişiklikler olacaktır.

10

1.3. Çevreci ve Sürdürülebilir Tasarım Metodolojileri:

1.3.1. Eko-Verimliliğinde X Faktör Konsepti:

Eko-verimliliği, teknolojik yenilikler aracılığıyla kaynak ve enerji verimliliğini

artırmaya odaklanan ürün bazlı bir yaklaşımdır. Bu yaklaşımlarda ürün tasarımında

belirli alanlara odaklanan alt aşamalar söz konusudur: "Demontaj odaklı tasarım",

"Geri dönüşüm odaklı tasarım" vb. Bu tarz bir yaklaşım, bu çalışmada vurgulanan

biçimde bir sürdürülebilir tasanm mantığına ulaşmada tek başına yeterli olmasa da,

sağlayacağı ek fonksiyonlarla büyük bir katkı sağlayacaktır. Bu seviyede enerji artışı

ve materyal üretkenliğine sahip hayata geçirilmiş ürünlere örnek olarak Herman

Miller tarafından yapılan mobilyalar, Rocky Mountain Institute tarafından geliştirilen

'hypercar' ve Ursula Tichner tarafından tasarlanan FRIA Cooling Chamber

verilebilir8.

Şekil 3. Eko-verimlilik hedeflenerek üretilen Loremo

8 Tim Cooper, “Product Development Implications of Sustainable Consumption”, The Design

Journal, Vol.3, No:2, 2000, s:22.

11

1.3.2. Atık Yönetiminin Hiyerarşisi:

Önceliğini atık azaltmaya ve yönetimine veren bir tasarım modelinin ilk

örneklerindendir. Endüstride kullanılan sürdürülebilir ürün geliştirme yaklaşımları

ana odak noktası olarak ürünlerin çevre üzerine olumsuz etkilerini azaltma noktasını

belirlemiştir. Doğrudan doğruya ürün-çevre ilişkileri temelinde bir tasarım çerçevesi

çizmektedir. Öncelikli amacı atığın “azaltılmasıdır.” Daha sonra ürünün, bileşenlerin

ve materyallerin tasarımda “yeniden kullanımı” gelir. Hiyerarşideki üçüncü adım ise

“geri dönüşümdür.”Bu model, ürün odaklı eko-tasarım stratejilerinin ilki ve belki de

en basitidir yani azalt, yeniden kullan, geri dönüştür.

1.3.3. Sürdürülebilir Ürün ve Hizmet Geliştirme:

Sürdürülebilir ürün ve hizmet geliştirme (SPSD - Sustainable Product and Service

Developement) yaklaşımı hem konsept tasarım hem de atık yönetimi kavramlarını

birleştiren bir yapıdadır. İki yaklaşımın bir arada kullanılmaması, ürün ve/veya

hizmetin çevre açısından yaratabileceği bazı negatif etkileri ortadan kaldırırken, daha

sürdürülebilir bir ürün/hizmet üretme fırsatlarının gözden kaçırılmasına sebep

olabilir. Bu metod iş sahiplerine ve endüstriye sürdürülebilir tasarım ve hizmetler

geliştirmeleri ve mevcut üretim sistemlerini bu yaklaşımla uyarlamaları için faydacı

bir rehber olmak için tasarlanmıştır. SPSD yönteminin amacı, tasarımın odak

noktasını üretimden alarak bir ürün, hizmet ya da ürün-hizmet sisteminin bir işlevi

sağlamasına ve bu işlevin sağlanıp sağlanamadığının belirlenmesine yöneltilmesidir.

SPSD yönteminin en önemli özelliği ürün-hizmet sistemi seçeneklerini de

değerlendirmeye alarak fiziksel ürün ihtiyacını mümkün olan en düşük düzeye

indirmeye çalışmasıdır9.

9 Dorothy Maxell, William Sheate, ve Rita van der Vorst "Developing sustainable products and

services", Journal of Cleaner Production, Vol.11, No:8 (Aralık 2003), s:883-895.

12

1.3.4. Kullanıcı Merkezli Tasarım:

Sürdürülebilir tasarım alanında hem uygulayıcıları hem de kullanıcıları ürünlerin ve

süreçlerin tasarım ve araştırma evrelerine dahil etmeyi amaçlayan çeşitli yaklaşımlar

bulunmaktadır. En temel tanımlarından biri ile kullanıcı merkezli tasarım, müşteriyi

memnun etmek ve müşteri isteklerini tasarım hedeflerine ve üretim sırasında

kullanılacak başlıca kalite güvence noktalarına dönüştürmek amacıyla tasarım

kalitesi geliştirmeyi amaçlayan bir yöntemdir. Bu yaklaşım, tasarım aracılığıyla fikir

birliği oluşturmayı amaçlayan sosyal bir süreç olarak da görülebilir. Böylelikle farklı

disiplinlerden gelen farklı bilgi birikimlerine sahip uygulayıcıları başarılı bir şekilde

sürece dahil eder. Yöntemin temelinde müşteri ihtiyaç ve beklentilerini mevcut

teknik koşullar altında öncelik sıralamasına koymak yatar. SPSD yönteminde de söz

edilmiş olan ürünün işlevselliğinin en önemli belirleyicisi, müşterinin ürün ile ilgili

gereksinim ve beklentileridir. Bunlara ek olarak sürdürülebilirlikle ilgili kriterlerin

kalite kavramı içerisine yerleştirilmesi ve tasarım aşamasında değerlendirmeye

alınması ile sürdürülebilir tasarımların oluşturulmasında önemli bir araç teşkil

edebilecektir. Özellikle son yıllarda müşterilerin gittikçe artan bir şekilde çevre

sorunlarına karşı bilinçlenmesi ve bu yöndeki istekleri doğrudan veya dolaylı olarak

sürdürülebilir ürünler geliştirilmesi yönünde baskı oluşturmaktadır. Bu nedenle

müşteri isteklerinin ağırlıklarıyla birlikte göz önünde bulundurulduğu kullanıcı

merkezli tasarım gibi bir yöntemin, ekonomik değeri yüksek ürünler oluşturmak

amacıyla kullanımı olası görülmektedir.

1.3.5. Yaşam Döngüsü Maliyet Hesaplaması:

Temel olarak yaşam döngüsü maliyet hesaplaması (LCC - Life Cycle Cost

Accounting), bir ürünün yaşam döngüsü içerisindeki her aşamada oluşan maliyetleri

değerlendirmeye alan bir tekniktir. Sermaye, işgücü, materyal, enerji ve atık

maliyetleri gibi değişik maliyet kalemleri, hem bugünkü hem de gelecekte oluşacak

maliyetler dikkate alınarak değerlendirilir. Yaşam döngüsü maliyeti hesaplanırken

ürünlerin üretimlerinden başlanır, kullanımları, çöpe gidişleri ve geri dönüşümleri ele

alınır. Daha sonrasında bu hesaplamalar benzer ürünler ile karşılaştırma yapmada ve

en etkili ve verimli olanın bulunmasında kullanılır. Araştırmalar sonucunda başta

13

daha olası biçimde verimli gözüken ürünler araştırma sonucunda tam tersi yönde

çıkabilirler. Bir ürünün tam maliyetinin bilinmesi ile ürün tasarımları ve şirket

politikaları daha net şekillendirilir.

Sürdürülebilir endüstri yeni ürünlerin yaratım sürecine olduğu kadar bunların yaşam

süreleri boyunca verimli ve düzgün çalışmalarına da odaklanır. Bu sebepten

sürdürülebilir yaklaşım anlayışını sadece maliyetler yönünden değerlendirmek eksik

sonuçlar doğuracaktır.

1.3.6. Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi:

Yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) tekniği ürün “hayatının” tüm evrelerinin

tasarım aracılığıyla (materyalin çıkarılması, üretimi, dağıtımı, kullanımı ve elden

çıkarılması) değerlendirilmesidir. Bu yaklaşımda maliyetlerin yanında ürün ve

servislerin çevreleriyle olan tüm ilişkileri incelenmeye çalışılır. Ürün tasarımındaki

sürdürülebilirliğin sağlanması temel olarak bir öngörü meselesidir. Yaşam süreci

yönetimini, yani ürünün/servisin yaşam süresi boyunca çevresel sorumlulukların

minimalize edilmesini destekleyen bir dizi görüşten biridir. Yaşam süresi

yaklaşımları hem yerel hem de global etkileri göz önünde bulundurur ve çevresel

faktörleri tasarımın ilk evrelerine dahil etmeye çalışır. Yaşam sürecinin çeşitli

noktalarında verilen kararlar; örneğin yaşam süreci sistemine atıkları yeniden

kazandırmak kaynak kullanımını azaltabilir. Daha gelişmiş yaklaşımlar ise sosyal ve

ekonomik etkileri bir araya getirir. Günümüzde LCA çalışmaları şirketlerin de

sıklıkla başvurdukları yöntemlerdendir.

1.3.7. Beşikten Beşiğe:

Bu yaklaşım, ekonomik ve sosyal sistemlerimizi bağlı oldukları daha geniş ekolojik

sistemlerle uyumlu hale getirmek için daha radikal çözümlere başvurur. Ürün ve

servislerin tasarımı doğayı tüketmek yerine zenginleştirmelidir10. Bu yaklaşım

10 William McDonough ve Michael Braungart , Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make

Things, North Point Press, 2002, s:61.

14

servislerin yıkıcı etkilerini azaltma ve minimuma indirmektense, restorasyona ve

zenginleştirmeye ilham, yaratıcılık ve yenilikle yaklaşır. McDonough, “...eko-

verimlilik eski ve yıkıcı sistemin etkilerini sadece biraz daha azaltır. Bazı durumlarda

çalışma yöntemleri daha zorlu ve uzun vadeli olduğu için daha olumsuz olabilir”

ifadesini kullanmaktadır11.

Beşikten beşiğe tasarım, farklı endüstriden gelen bir atığın bir diğer endüstride

“yemek” veya ham maddeye dönüşmesini, bir diğer deyişle “kapalı kaynak

döngüsü”nü savunur. Ürünler, ileri kullanım için kaynak havuzuna dönmesi gereken

‘teknik’ veya ‘biyolojik’ gıdalar olarak görülür. Teknik gıdalar teknik döngülerde

varlıklarını sürdüren buzdolabı, televizyon gibi elektrik ürünleri ve bunların üretim

malzemelerini içerir. “Sıfır atık” veya “kapalı döngü” adı verilen biyolojik gıdalar ise

(organik bazlı materyallerin ürünleri veya servisleri) organik döngüye güvenli bir

şekilde geri dönmeleri için tasarlanmıştır. Ford’un, eski Model T gibi çağının

sembolü olması için tasarladığı Model U adlı aracı beşikten beşiğe yaklaşımını

kullanan malzemelerden üretilmiştir.

Şekil 4. Beşikten beşiğe yaklaşımına sahip malzemelerden yapılan Ford Model U 11 McDonough, A.g.e., s:62.

15

1.3.8. Ürün Servisi Sistemleri:

Ürün servisi sistemleri (PSS – Product Service Systems) sosyal boyutu daha fazla

dahil etmeyi amaçlayan bir anlayıştır. Walter Stahel (İsviçre’deki The Product Life

Institute kurucusu) gibi öncüler tarafından geliştirilmiştir. Bu yaklaşım bireysel

sahiplenmeleri yerine toplumsal servis sağlayıcılarını kullanmayı esas alır ve bu

yönde tasarımlar yapılması gerektiğini savunur. Problemlere sistemler şeklinde

bakmaya çalışır.

Ürün servisi sistemleri ardındaki düşünce, tüketicilerin özellikle ürün talep

etmelerinden ziyade bu ürün ve servislerin sağladığı faydaları aramalarıdır. Sadece

fiziksel bir üründen ziyade başka faydaları beraberinde getiren bir servis kullanarak

daha az malzeme ve enerjiyle daha fazla ihtiyaç karşılanabilir. Bu yaklaşımın

sektörel alanda şirketlere hizmet veren (Xerox-fotokopi, Electrolux-endüstriyel

temizlik)örnekleri mevcuttur. Bu yaklaşımı araştıran SUSPRONET ve MEPSS gibi

birçok uluslararası program ve bilgi ağı bulunmaktadır. Ürün servis sistemleri

tüketicilerin servis ihtiyaçlarını anlamak veya bireysel ürün-servis

kombinasyonlarına odaklanmak için kullanılabilir.

Ürün servisi sistemleri 3 kategoride incelenebilir12:

Ürün Odaklı PSS: Bu anlayışta kullanıcı bir ürünün sahibidir fakat uzun vadede

bakım kontratları gibi ek servisleri dışarıdan alır.

Kullanım Odaklı PSS : Bu anlayışa göre ürünün sahibi kullanıcı değildir, bir servis

sağlayıcısıdır. Ürünün farklı fonksiyonları ödeme sistemleri ile ya da bölüştürme ile

satılır (paylaşım, leasing, ortak havuz yöntemleri gibi).

12 Tracy Bhamra ve Bernard Hon, Design and Manufacture for Sustainable Development,

Wiltshire:John Wiley and Sons., 2004, s:125.

16

Sonuç Odaklı PSS: Bu yöntemde ürünler yerlerini servislere bırakırlar. Bunun bir

örneği olarak eski telesekreterlerin günümüz elektronik sesli yanıt sistemleriyle yer

değiştirmesi gösterilebilir.

1.3.9. Butik Ürünler-Servisler

Küçük ölçekli ısmarlama ürünler toplu üretime alternatif oluşturur. Bu ürünler

yüksek kalitede ve dayanıklı olmak için üretilirler. Bu aynı zamanda yeterli tüketimi

olduğu kadar verimliliği de arttırmaya yöneliktir. Ayakkabı ve mobilya gibi el

yapımı ürünler geniş servis seçeneklerini bir araya getirirler; ürünlerin dayanıklılığı,

bakımı, tamiratı ve çalışan başına düşen kaynak yoğunluğunu azaltmaları ile müşteri

bağlılığını arttırırlar. Bu iş gücü yoğunluklu üretim metodu eko-verimli, sorumluluğu

dağıtan ve kaynağı koruyan işlerin yaratılmasına olanak sağlar. Aynı zamanda

dayanıklılık, onarılabilirlik ve ürünlerin takdir görmesi ekolojik kazançlar getirir.

1.3.10. Bio-Düşünce/Bio Taklitçiliği (Biomimicry):

Ürün ve servis tasarımlarının, biyolojik ve ekolojik prensip ile süreçleri birleştirerek

doğayı taklit ettiği bir alandır. Savunulan görüşün temelinde aslında modern

insanoğlunun karşılaştığı tüm problemlerle, Dünya’da ki milyarlarca yıllık yaşam

süreci boyunca, başka canlıların da karşılaştıkları ve bunları organik çözümlerle

çözdükleri düşüncesi yatar. Örneğin bir örümcek doğal malzemeleri sentezleyerek

çelik sağlamlığında ağ üretebilmekte, bir deniz canlısı karbondioksiti kullanarak

oldukça sağlam bir kabuk oluşturabilmektedir.

Öncülerinin Ed Datchefski ve Janine Benyus olduğu bu yaklaşımda doğal sistemlerin

gözlemlenmesi heyecan verici yeni ürün tasarımlarına ilham vermiştir. Ürün

tasarımlarına rehberlik etmek için kullandıkları prensipler aşağıdaki gibidir;

Ed Datchefski’ye göre ürünler doğal süreçlerin bir parçası olmalıdır. Tıpkı kapalı

kaynak döngüsünde olduğu gibi bir başka insan yapımı sürece dahil olabilecek bir

materyalden oluşmalıdır. Ürünü yapmak veya uygulamak için kullanılan tüm enerji,

ürünün farklı formlarında dahi yenilenebilir enerjiden olmalıdır.

17

Şekil 5. Köpekbalığı derisinden esinlenerek üretimiş Speedo Fastskin FSII

Janine Benyus ise şu söylemleri kullanır:

Atığı kaynak olarak kullanın

Beraber çalışma ile habitatı tamamen kullanın

Enerjiyi etkili bir şekilde kullanın

Maksimuma çıkartmaktansa optimize edin

Materyalleri tutumlu bir şekilde kullanın

Kendi yuvanızı pisletmeyin

Kaynakları gereksiz tüketmeyin

18

Bu tarz bir yaklaşım tasarımı, teknolojik ve endüstriyel bir paradigmadan ekolojik ve

biyolojik bir paradigmaya dönüştürür. Bu yaklaşım, ürün odaklı tasarımlar (örneğin,

ürün fonksiyon ve estetiğinde kullanmak üzere biyolojik organizmaların fonksiyonel

çözümlerini öğrenmek) ve daha geniş sistemler (örneğin topluluklar,

organizasyonlar, yerel ekonomiler) için kullanılabilir.

Bunun yanında insanlar arası sosyal ilişkileri ve doğal çevrenin kendi döngülerini

inceleyerek bunları birbirlerine bağlamayı hedefleyen bir başka bakış açısıda

Berkley’deki The Centre for Environmental Structure’da çalışan Christopher

Alexander ve iş arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. Bu, ilişkiyi, modeli ve içeriği

tasarım için temel başlangıç olarak gören bir sistematiktir. Kalıp dili (pattern

language) isimli bu tasarım metodu, insan yapımı ve doğa arasındaki uyumlu ilişkiyi

yaratmak için derin sosyal ve doğal modellerin gözlemleri baz alır.

Doğal model, Eden Project’teki yeni eğitim merkezinin tasarımı için ilham kaynağı

olmuştur. Binanın tamamı Fibonacci dizilimi ve geometrinin temelini oluşturan altın

oran baz alınarak yapılmıştır.

Şekil 6. Plastik altıgenlerden yapılmış Eden Project kubbeleri

19

1.3.11. Manzini Prensipleri

Manzini şu zamana kadar eko tasarım teorisi ve uygulamasında en gelişmiş düşünce

sistemlerinden birini geliştirmiştir. Sistemi daha geniş perspektiften almaya başlar ve

sürdürülebilir dünyada servislerin ve malların oynadığı rolü sorgular. 3 prensip

kullanır:

Tüketimden bakıma: Bakım gerektiren ve kullanımın duygusal bir bağ

oluşturabildiği ürünler geliştirmek

Ürünlerin tüketiminden servislerin kullanımına: Kullanım ya da faydalanma

düşüncesine bakış, sahip olma ve kişisel tüketim düşüncesinin ötesine geçmek

Tüketimden tüketmemeye: İhtiyaçların azalması sosyal kalitenin artması olarak

algılanabilir

Manzini şehir koşulları altında sürdürülebilir yaşamı tasarlamak için daha geniş bir

sistem perspektifinden yola çıkar. Manzini bunu şu şekilde ifade eder:

“...günlük boyutlarında sürdürülebilirliğe geçiş şu şekilde tanımlanabilir: kısa süre

içerisinde milyarlarca insan hayatındaki projeleri yeniden tanımlamalıdır.

Birbirinden oldukça farklı olsa bile alacakları ve almak isteyecekleri yeni yönler

ortak bir vektöre sahiptir- bütün boyutlarıyla bizi sürdürülebilir geleceğe götürecek

yön.” 13

Son dönemlerdeki bu tarz tasarım yaklaşımları daha geniş sistematik prensiplerden

başlama eğilimi gösterir. Daha sonra, ne çeşit ürün ve servislere ihtiyaç duyulacağı

ve bunların sürdürülebilir bir toplumda nasıl sunulacağını yeniden tanımlamak için

geriye doğru çalışır. Bu perspektiften başlamak, ürün ve servis tasarımlarında daha

yenilikçi ve radikal değişimlere neden olur.

13 Ezio Manzini ve Francois Jegou, Sustainable Everyday, Milan:Edizioni Ambiente, 2003, s:28.

20

1.4. Sürdürülebilir Tasarım Kavramının Örnek Uygulamaları:

Şehir planlamacıları sürdürülebilir gelişme ve sürdürülebilir şehirler oluşturmuak

amacıyla yukarıdaki kriterleri şehirleri ve altyapılarını tasarlarken kullanabilirler.

Öncelikle mevcut altyapının bulunduğu alanları efektif kullanmayı hedefleyen akıllı

genişleme stratejisinin yanı sıra, toplu taşıma odaklı ulaşım, sürdürülebilir altyapı ve

yeni şehirleşme anlayışları bu bakış açısının somut uygulama örnekleridir.

Düzelemelerin çevreyi yapıya değil, yapıyı çevreye uydurularak yapılması iki taraf

için de fayda sağlar bir durum yaratır.

Sürdürülebilir mimari tasarımlar bir binanın yapı malzemelerinin imalinde, yapı

sürecinde ve hatta binanın kullanım ömrü boyunca çevreye vereceği zararları

minimize etmeyi hedefler. Bu anlayış ısıtma ve soğutma sistemlerinin verimli

olmalarını, binada güneş enerjili sıcak su sistemi kullanımını, geri dönüştürülmüş

yapısal malzemelerin kullanımını, yerel enerji kaynaklarının (güneş, jeotermal,

rüzgar) kullanımını, yağmur sularının bahçe ve çeşitli yıkama işlemlerinde

kullanımını ve bunlara benzer diğer çevreci anlayışları uygulamayı amaçlar. Hedefler

doğrultusunda ileride sıfır emisyonlu binalar yapmanın yanında ayrıca binaların

entegre güç üretme sistemleri olması bulunmaktadır. Günümüzde Almanya’nın

Freiburg kentinde mimar Rolf Disch’in tasarladığı The Solar Settlement adlı

yerleşim, güneş enerjisi ile dışarıdan enerji ihtiyacı olmadan yaşanılan bir örnek

olarak gösterilebilir. Ayrıca yerleşimlerde en basitinden evin güneş alan tarafına

dikilecek bir ağaç, yazları gölge yaparak o tarafı serin tutacağından sürdürülebilir

çevre mimarisine örnek gösterilebilir. Ülkemizde de mimar Alejandro Zaera

Polo’nun projesini yürüttüğü İstanbul-Ümraniye’de bulunan Meydan Alışveriş

Merkezi bu felsefenin kasıtlı uygulanmaya çalışıldığı bir örnektir. Yapı bulunduğu

coğrafyayla bütünleştirilmeye çalışılmış ve bunun için bir yeşil çatı konsepti

denenmiştir. Ayrıca kullanılan malzemelerde de doğal seçenekler olan tuğla ve

seramik mümkün mertebe tercih edilmiştir.

Grafik tasarımda sürdürülebilirlik bu alanda çalışan profesyonellerin elinden çıkan

grafik tasarımı objelerin (paket malzemeleri, basılı malzemeler, çeşitli yayınlar vb.)

hammaadde halleri, dönüştürülmeleri, kullanılmaları, nakliyeleri, kullanımları ve

21

çöpe gitme süreçleri ile ilgilirdir. Bu alanda yapılabilecekler arasında üretim için

gereken malzeme miktarını azaltmak, geri dönüşümlü malzemeler kullanmak,

uçuculuğu düşük mürekkepleri tercih etmek ve daha az ulaştırma gerektiren üretim

ve dağıtım yöntemlerini kullanmak sayılabilir.

Otomobillerin, ev eşyalarının ve mobilyaların tamir edilebilir ve gerektiğinde geri

dönüştürülmek üzere sökülebilir olmaları, çelik, alüminyum, cam gibi geri

dönüştürülebilen veya ahşap ya da biyoplastikler gibi yenilenebilir malzemelerden

imal edilmeleri bu anlayışı sürdüren yaklaşımlar olacaklardır. Malzemenin ve üretim

yöntemlerinin iyi etüd edilerek dikkatli seçilmeleri ayrıca bu ürünleri sürdürülebilir

olmayan rakipleri karşısında fiyat açısından rekabetçi kılacaktır. Bu alanda en ufak

çabalar bile maliyet açısından olumlu sonuçlar doğuracaktır. Hızlı tüketilen ve çöpe

giden ürünlerde (deterjanlar, gazeteler vs.) ise uygulanması gereken yaklaşım

bunların su, hava ve mikro organizmalarla temasa geçtiğinde çözünebilir olmalarını

sağlamaktır. Ayrıca bu gibi sürüdülebilir ürünlerde tasarımcılar, ürünlerin çevreci,

yeşil tasarım oldukları savını renk, biçim, malzeme gibi görüntüsel göstergelerle

vurgulamalı ve enerji verimliliğini ön planda tutmalıdırlar.

Bu felsefe ışığında ayrıca tüm bu bahsi geçen uygulamalarda kullanılacak

enerjininde sürdürülebilir olması beklenir. Günümüzde güneş, rüzgar, hidro, biyo,

jeotermal ve hidrojen enerji kaynakları gibi çeşitli yenilenebilir enerji kaynaklarından

yararlanılabilmektedir. Bir bölge planlaması yapılırken yöresel enerji kaynaklarının

kullanılabilirliği en baştan etüd edilmeli ve projeleştirilmelidir.

1.5. Sürdürülebilirlik İçinde Plastiğin Konumu:

Sürdürülebilirlik kapsamında malzemenin doğru seçilmesi kritik önem taşır. Plastik

malzemelerin kullanılacakları alana göre doğru seçilmeleri sürdürülebilir ve çevreci

olmaları yönünde belirleyicidir.

Plastik malzemeler ile yaşanan en büyük sorun fazla dayanıklı olmalarıdır. Atılan bir

plastik şişe doğada 200 ila 400 sene arasında varlığını sürdürecektir. Ayrıca çöp

22

yığınlarında aralıksız süren birikmeler tüm malzemelerde olduğu gibi plastiklerin

çözünmesini de geciktirmektedir.

Bunun yanında günümüz geri dönüşüm sistemlerinin plastik malzemeleri sorunsuz

geri dönüştürebilme kapasitesi bu dezavantajı olumlu yönde etkiler. Günümüzde

termoplastikler ekonomik bir şekilde geri dönüştürülerek sonrasında işlevsel ürünler

üretilebilmektedir. Ayrıca plastiklerin geri dönüşüm süreçleri demir-çelik

malzemelerin geri dönüşüm süreçleri ile kıyaslandığında çok daha az enerji

gerektirir.

Plastikler doğru kullanıldıklarında hava kirliliğini ve global ısınmayı engelleyebilen

elemanlar olabilirler. Günümüzde harcadığımız enerjinin büyük bir kısmı fosil

kaynaklı yakıtların yakılması ile kışları ısınmaya yazları ise bu enerji dolaylı yoldan

kullanılarak mekanları soğutmaya harcanmaktadır. Ancak yapılar genişletilmiş

ploistiren köpük ya da poliüretan köpükle kaplandığında ısıl kayıplar azaldığından

daha etkili bir klimatizasyon sağlanır. Sonuçta elektrik santrallerinden ve evlerden

yayılan hava kirliliği ve ısıl kirlilik azaltılmış olur.

Bunun yanında plastik parçalar ve yapısal elemanlar endüsriyel tesislerde soğutma

kulelerinde ve gaz emisyonu açığa çıkaran diğer yapılarda kullanıldıklarında

emisyonu azaltırlar.

Ayrıca plastikler su kalitesini arttırmada da kullanılabilirler. Endüstriyel ya da genel

su arıtma sistemlerinde kullanılan plastik membranlar bu sistemlerin önemli yapısal

parçalarıdırlar. Suyun filtrelenmesine yardımcı olurlar. Farklı bir kullanım şekli de

plastik filmlerin temiz su kaynaklarını örtmek için kullanılmalarıdır. Bu sayede su

güneşin etkisiyle buharlaşmaz.

Geri dönüşüme ek olarak günümüzde biyoçözünür plastikler de ticari olarak

satılmaktadırlar. Her ne kadar doğada yok olma özelliğine sahip olsalar da bu tip

plastikler her uygulama için sürdürülebilir olmayabilirler.

23

Her ne kadar termoplastiklerin geri dönüşüm süreçleri efektif olsa da spesifik

alanlarda kullanılması gereken termoset plastiklerin bu işleme girememesi halen bir

sorundur. Termoset plastikler için en iyi yeniden kullanım alternatifi eski plastiklerin

yeni ürünlerin iç kısımlarında dolgu olarak kullanılmalarıdır.

Malzemenin tanınmasının ve doğru seçilmesinin önemi günümüz çöp yığınları

değerlendirildiğinde daha da net vurgulanması gereken bir konu olmuştur. Nitekim

doğru kullanıldıklarında günümüz kanvansiyonel plastik malzemeleri de çevreci

tasarımı destekler nitelik kazanacaklardır.

24

2. SÜRDÜRÜLEBİLİR TASARIM KAVRAMININ UYGULANMASI

İÇİN PLASTİK MALZEMELERİN TANITILMASI:

2.1. Plastik Malzemelerin Tanımı:

Plastik, endüstriyel ürünlerin imalatına uygun, geniş yelpazedeki sentetik ya da yarı

sentetik, organik, şekil değiştirebilen katı malzemelere verilen genel isimdir.

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 plastiklerin moleküler ağırlıkları genelde yüksek olup

diğer elementlerin de eklenmesi ile performansları arttırılabilir ya da maliyetleri

düşürülebilir.

Örneğin; etilen bir monomerdir. Bu monomerden oluşturulan polimer olan polietilen

ise polimerdir. En çok kullanılan plastiklerin başında gelir.

Plastik sözcüğü Yunanca’da şekillendirilmeye uygun anlamındaki πλαστικός

(plastikos) ve şekillendirilmiş anlamındaki πλαστός (plastos) sözcüklerinden

türetilmiştir. Bu isim onların imalat esnasındaki üstün dövülebilme ya da eğilip

bükülme özellikleri ile filmler, tabakalar, borular, kutular, şişeler vb. son derece

çeşitli son ürünler ortaya çıkarabilme yeteneklerine ithafen verilmiştir.

Plastiklerin imalatı, doğadaki elementlere belli bir sıcaklık ve basınç altında,

katalizör kullanılarak müdahele edilmesi ve monomerlerin reaksiyona sokulması ile

olur. Genelde plastikler petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi

sonucu arta kalan malzemelerden elde edilir. Plastik ilk üretildiğinde toz, reçine veya

granül halde olabilir. Daha sonra farklı prosesler kullanılarak bu hammadde son ürün

halini alır.

Plastiklere çok çeşitli yöntemlerle biçim verilebilir. Toz halindeki plastiğin, sıcak ya

da soğuk bir hazne içinde vidalı bir taşıyıcıyla eritilip sıkıştırıldığı ekstrüzyon

yöntemi başta gelen plastik işleme tekniklerinden biridir. Ayrıca haddeleme, hidrolik

25

preslerde ısıl sertleştirme, püskürtme yoluyla kalıplama, santrifüj hareketinden

yararlanarak döndürme yoluyla kalıplama, ısıl biçimlendirme, vakum altında

kalıplama, baskı altında levha haline getirme, dökme gibi başka plastik işleme

teknikleri de vardır. Plastik ürünlere daha sonra mekanik yollarla ya da lazerle

değişik biçimler verme, ses üstü yolla kaynak yapma, ışınım yoluyla işleme gibi

bitirme işlemleri uygulanabilir. Kolayca işlenebilen, ucuz, hafif ve yenime karşı

dayanıklı malzemeler olan plastikler pek çok uygulamada metallerin yerini almıştır.

Günümüzde sanayide ve evlerde çok çeşitli plastik ürünler kullanılmaktadır.

Şekil 7. Plastik ürünlerin yaşam döngüsü

Gaz ya da petrolün işlenmesi (etan, propan gibi ürünlerin üretilmesi)

İkincil işleme ile organik malzemelerin elde edilmesi (etilen, propilen gibi)

Polimerizasyon (etilen, propilen elde edilmesi)

Kalıplama, üretim (paketleme malzemeleri, kumaşlar, mobilyalar gibi)

Kullanım

Çöpe gidiş ya da geri dönüşüm

Hammadde çıkartılması (ham petrol ya da doğal gazlar)

26

2.2. Plastik Malzemelerin Tarihçesi:

Plastik malzemelerin üretimi suni reçineler keşfedilmeden önce tamamen doğal

malzemeler ile yapılıyor fakat orta-düşük kalitede ürünler elde edilebiliyordu. İlk

yarı sentetik malzeme olan nitroselülozun (guncotton) 1848 yılında İsveçli kimyacı

Christian Friedrich Schoenbein (1799-1868) tarafından keşfinden sonra bu süreçte

bir ivmelenme başladı. Kauçuğun kükürtle işlenmeye başlanması ile tabii maddelerin

plastiğe dönüştürülmesi konusunda yeni adımlar atılmaya başlandı. 1862 yılında

İngiliz kimyacı ve mucit Alexander Parkes nitroselülozu bitkisel yağlar ve çok az

kâfur ile yumuşatarak “parkesin” isimli ilk plastik malzemeyi geliştirdi. Sonrasında,

1869'da nitrik asidin selüloza tepkimesiyle elde edilen ve temel maddesi yine

nitroselüloz olan selüloit ve 1879'da da kazeinden çıkarılan galalit üretildi.

İlerleyen yıllarda, kimyacılar reçine ve zamkların molakül ağırlıklarının daha fazla

olduğunu anladıklarında benzer molekülleri yapay olarak meydana getirmeye

çalıştılar.1909'da ABD'li kimyacı Leo Hendrik Baekeland fenol ve formaldehitten

tümüyle yapay plastik malzeme olan bakaliti hazırladı.

Daha sonra molekül fiziği ve makro moleküller konusundaki gelişmeler sonucunda

doğal malzemelerden çok daha üstün nitelikli polivinil klorid (PVC) (1926),

polietilen (1933), poliüretan (1937), teflon (1938), naylon (1939), silikonlar (1945),

polipropilen ve polikarbonatlar (1956) gibi pek çok başka plastik türü geliştirildi

Plastik üretiminde en önemli temel inorganik maddeler kireçtaşı, tuz, maden kömürü,

ham petrol ve yanabilen tabii gazlardır. Kireçtaşı, kireç üretimine yarar, bu da

elektrik fırınında kokla işlenerek plastiklerin en önemli hammaddelerinden biri olan

asetilenin elde edildiği kalsiyum karbürü meydana getirir. Elektroliz işleminden

geçirilen tuz, bazı vinilli reçinelerin önemli bir bileşeni olan kloru meydana getirir.

Maden kömürünün havagazı veya kok üretimi için kuru kuruya damıtılmasıyla

polietilenin hammaddesi olan etilen ile katran elde edilir; katranın damıtılmasından

da benzol (polistiren' in hammaddesi), fenol (bakalitin hammaddesi), tamamlayıcı

maddelerin elde edilmesinde yararlanılan birçok ara madde elde edilir. Ham petrolün

ve yanabilir tabii gazların damıtılması ile özellikle etilen veya asetilen elde edilir.

27

Bitkilerden, tamamlayıcı maddelerin elde edilmesine yarayan ve selülozlu reçineler

ile yağ asitlerinin temel maddesi olan selüloz çıkarılır. Hayvanlardan ise sadece

galalit in temel maddesi olan kazein sağlanır.

1862 Plastik bulundu

1866 Selüloid ilk kez sosyal alanda kullanıldı

1891 Yapay ipek keşfedildi

1909 Bakalit icad edildi

1913 Selofan, plastiğin çok kullanılmasını sağladı

1926 PVC icad edildi

1933 Polietilen keşfedildi

1938 Teflon keşfedildi

1939 Naylon çorap marketlerde satılmaya başlandı

Şekil 8. Plastik malzemelerin tarihçesi

2.2.1. Lastik:

Doğal lastik bazı bitkilerin öz sularından elde edilen, latex isimli, süt kıvamında

koloidal bir süspansiyondur ve bir hidrokarbon polimeridir. Bu formda

kullanılabildiği gibi (zaten lastiğin Avrupa’da ilk ortaya çıkışı Brezilya’dan

getirilmiş latex ile su geçirmez hale getirilmiş giysilerdir) 1839 yılında Charles

Goodyear’ın bulduğu kükürtle işleme yöntemi ile daha dayanıklı ve elastik hale

getirilerek de kullanılabilir.

2.2.2. Selüloz Temelli Plastikler:

Alexander Parkes’ın 1862 yılında Londra Dünya Fuarı’nda ödül aldığı “Parkesin”

isimli madde aslen fildişine alternatif olabilecek sentetik bir madde geliştirme

fikriyle ortaya çıktı. Parkesin selülozun (bitki hücre çeperlerinin ana maddesi) nitrik

asit ve bir çözücü madde ile işlenmesiyle elde ediliyordu. Bu prosesin sonucunda

28

elde edilen selüloz nitrat14, alkolde çözüldüğünde ortaya çıkan karışım katılaştırılarak

elastik bir maddeye dönüştürülüyordu. Bu katı maddeye renk pigmentleri eklenip

ısıtıldığında, döküm işlemine uygun, fildişine benzer bir eriyik ortaya çıkıyordu.

Bois Durci (sağlamlaştırılmış ahşap) ise yine selüloz temelli bir plastik döküm

hammaddesidir. 1855 yılında Paris’te Francois Charles Lepage tarafından patenti

alınmıştır. Bu maddenin bileşimi çok ince çekilmiş odun ununun bağlayıcı bir madde

ile birleştirilmesinden oluşur. Bu bağlayıcı madde yumurta akı veya jelatin olabilir.

Kullanılan ağaç koyu bir renk vermesi için genelde abanoz ya da gül ağacıdır.Bu

karışım kurutulduktan sonra tekrar pudra haline getirilir. Bu pudra ise üretilecek

mamülün çelik kalıbında buharla ısıtılarak preslenir ve yüzeyi, kalıbın yüzey

kalitesine göre cilalanmış bir sonuç alınır.

2.2.3. Bakalit:

Bakalit 1909 yılında Belçika doğumlu bir Amerikalı olan Leo Hendrik Baekeland

tarafından fenol ve formaldehitten üretilmiş ilk tümüyle yapay plastik malzemedir.

Baekeland o dönemde elektrik motorları ve jeneratörlerin kablolarını kaplamak için

izolasyonlu bir gomalak madde arayışındaydı. Araştırmalarında fenol ve

formaldehitin karıştırılıp ısıtılması ve soğutulması sonucunda çok sert bir sonuç

verdiğini keşfetti. Çalışmalarına devam ettiğinde bu materyelin ağaç unu, asbest ya

da kayağantaşı tozu ile karıştırıldığında hepsi farklı özelliklere sahip, geneli sağlam

ve ısıya dayanıklı maddeler ortaya çıkardığını buldu. Bu aşamadaki tek problem

maddelerin baloncuklanmaya meyilli olmaları ve kabul edilemez yüzey kalitesi

sonuçları vermeleriydi.

Bunun üzerine Baekeland baloncukları elimine etmek için basınç kapları yaptırttı ve

nihayet pürüzsüz, üniform bir malzeme elde etti. Bakalit adını verdiği bu madde her

ne kadar başlarda elektrik ve mekanik parçalar için tasarlandıysa da 1920 lere

gelindiğinde her türlü tüketici ürününde kullanılmaya başlandı. 1930 yılında patent 14 Webster's Online Dictionary, http://www.websters-online-dictionary.org/ce/celluloid.html (5 Mayıs

2009).

29

hakları sona erdiğinde ise Catalin Corporation isimli şirket patent haklarını satın

alarak daha çok renk seçeneği sunan katalin adlı maddeyi üretmeye başladı.

Bakalit ilk gerçek plastik idi. Tümüyle sentetikti ve doğada bulunan bir maddeye

dayanmak bir yana, doğada bulunmayan bir molekül yapısına sahipti. İlk termoset

plastik idi. Ucuz, dayanıklı ve sağlamdı. Popüler olduğu dönemde radyolar,

telefonlar, saatler, bilardo topları gibi yüzlerce farklı üründe kullanıldı. Hatta 2.

Dünya Savaşı sırasında, Amerika bakır sıkıntısı yaşadığı dönemlerde, bakalitten

bozuk para üretme fikri bile ortaya atıldı.

Günümüzde fenol bazlı plastikler yerlerini daha ucuz ve daha az kırılgan

alternatiflere bırakmış olsalar da hala izolasyon ve ısı dayanıklılığı gerektiren sınırlı

sayıdaki uygulama alanlarında kullanılmaktadırlar.

2.2.4. Polistiren ve PVC:

Birinci Dünya Savaşı sonrasında, kimyasal teknoloji alanında yaşanan gelişmeler

sonucunda yeni plastik türlerinde bir patlama yaşandı. Bu yeni plastik malzeme

dalgasının ilk örnekleri arasında Alman IG Farben kuruluşu tarafından icad edilen

polistiren (PS) ve vinil poliklorid (PVC) bulunmaktadır.

Polistiren katı, kırılgan ve ucuz bir plastik türü olup plastik maket ve benzeri türden

eşyaların üretiminde kullanılır. Bu malzeme aynı zamanda “köpüksü” plastiklerin de

en popülerlerinden biri olan straforun (styrofoam) temel taşlarındandır. Köpüksü

plastikler 2 tipte olabilirler; bunlardan ilki “açık hücre” formu olup bu durumda

köpüğün baloncukları emici süngerlerdekine benzer şekilde boşluklu olarak

birbirlerine bağlanmışlardır. İkinci tür olan “kapalı hücre” halinde ise baloncuklar

birbirlerine çok yakın olup malzeme içinde minik hava kesecikleri oluştururlar.

1950’lerin sonlarında ise kırılgan olmayan yüksek darbe dayanıklı stiren üretilmiştir.

Günümüzda bu türün kullanım alanı daha çok oyuncak figürler ve tuhafiye

ürünlerinde olmaktadır.

30

PVC malzemesinde kuvvetli bağlar oluşturabilen klorin atom zincirleri

bulunmaktadır. PVC normal halinde sert, sağlam, ısı ve sıvı temasına dayanıklıdır.

Bu haliyle tesisat boruları, bina kaplamaları, bilgisayar kasaları ve her türlü

elektronik cihaz dış kabukları gibi geniş bir uygulama alanına sahiptir. PVC aynı

zamanda kimyasal yollarla yumuşatılabilir. Malzemenin bu formu günümüzde

vakumlu ambalajlarda, gıda paketlerinde ve yağmur giysilerinde kullanılmaktadır.

2.2.5. Naylon:

Plastik dünyasının en önemli örneği 1930’lu yıllarda ortaya çıkan poliamid (PA) ya

da daha popüler adıyla naylondur. Naylon tamamen sentetik üretilen ilk lif olup 1939

yılındaki New York Dünya Fuarı’nda DuPont Corporation tarafından tüm dünyaya

tanıtılmıştır.

1927 yılında DuPont, Fiber66 (66 numaralı lif) kod adı altında gizli bir araştırma

projesi başlattı. Bu projenin yöneticisi Harvard’lı kimyacı Wallace Carother, kimya

departman müdürü Elmer Keiser Bolton idi. Carother’ın işe alınma amacı

malzemenin molküler yapısı ve fiziksel özellikleri konularına odaklanmış bir

araştırma sürdürmesiydi. Malzemenin moleküler tasrımının ilk temel taşlarını da atan

yine o oldu.

Onun çalışmaları çok dayanıklı ama aynı zamanda çok da esnek olan ilk sentetik

naylon lifin bulunmasını sağladı. Bu lifin ilk uygulama olanı daha öncesinde domuz

kıllarından üretilen diş fırçaları olsa da DuPont’un asıl hedefi ipekten yapılan bayan

çoraplarına bir alternatif üretmekti. Carothers ve takımı poliamid 6.6 ve 4.6 ve

polyesterler15 gibi birçok sentetik poliamid üretimi gerçekleştirdi.

DuPont’un naylonu geliştirip, sentezleyip, seri üretime geçirmesi 27 milyon dolar ve

12 yıla mal oldu. Bu kadar büyük bir yatırımın ardından küçük bir reklam harcaması

ile DuPont’un naylonu oldukça popüler oldu.

15 Adrian Kinnane, DuPont: From The Banks Of The Brandywine To Miracles Of Science,

Baltimore, Md.: Johns Hopkins University Press, 2002, s:116–125.

31

Amerika’nın 1941 yılında 2. Dünya Savaşı’na katılması ile naylon tüketimi

beklenmedik bir duraksamaya uğradı. Naylon çorap üretimi için kurulan üretim

tesisleri bir anda havacılar için paraşüt malzemesi üretir oldu. Savaş sona erdikten

sonra ise, DuPont’un yaptığı yeni bir reklam kampanyası ile naylon tüketimi daha da

artmış bir şekilde geri geldi.

Naylonlar günümüzda hala büyük önem taşıyan plastikler arasındadırlar. Üstelik

aşınmaya karşı çok dayanıklı oldukları için sadece kumaş üretiminde değil, aynı

zamanda dişli, rulman, rulman yatağı; sıcağa karşı dayanıklı olmaları yönünden ise

git gide artan bir şekilde otomotiv sektöründe tercih edilmektedirler.

2.2.6. Sentetik Lastik:

Sentetik lastikler, 2. Dünya Savaşı sırasında kullanılan kritik polimerlerdendi ve

birçok farklı şekilde üretilmişlerdi. Sentetik lastikler, plastikler gibi katı değil, elastik

malzemelerdir.

İlk sentetik lastik polimeri 1910 yılında Lebedev tarafından üretilmiştir. Pratik

hayatta kullanılabilecek düzeyde üretilen ilk sentetik lastik polimeri ise 1930 yılında

basılan Amerikalı Wallace Carothers, Rus bilim insanı Lebedev ve alman bilim

insanı Hermann Staudinger’in bağımsız çalışmalarının sonucu olarak ortaya

çıkmıştır. Bu çalışmalar 1931 yılında neopren olarak bilinen dünyadaki ilk sentetik

lastiğin, E.K. Bolton yönetimindeki DuPont tarafından üretilmesiyle sonuçlanmıştır.

Neopren, benzin ve gazyağı gibi kimyasallara ve ısıya olan direnci sebebiyle makine

sektöründe yalıtım malzemesi olarak ve petrol borularında yapı malzemesi olarak

kullanılmaktadır.

1935 yılında alman kimyacılar Buna lastikleri diye adlandırdıkları sentetik lastiklerin

ilk örneklerini ürettiler. Bunlar kopolimer malzemelerdi, yani polimer yapıları tek

değil iki farklı monomerin sıralı dizilmeleriyle oluşmuştu. İkinci Dünya Savaşı

sırasında Amerikanın sentetik lastik üretiminin temel malzemesi olan GR-S

(Government Rubber Styrene) bir Buna lastiği idi ve bütadiyen ve stirenin

kopolimeriydi.

32

2. Dünya Savaşı esnasında dünya çapında lastik stokları oldukça kısıtlıydı ve

1942’nin oratalarına kadar lastik üreten bölgelerin çoğu Japonya kontrolü altındaydı.

Lastik, tüm askeri kamyonların tekerleklerinde kullanıldığı gibi neredeyse tüm diğer

askeri araçlar lastiğe ihtiyaç duyuyorlardı. Bu sebeple Amerikan Hükümeti çok gizli

ve çok büyük çapta bir sentetik lastik geliştirme programı başlattı. Bu çalışmalarda

görev alan önemli bir bilim insanı Edward Robbins idi.

1944 yılına gelindiğinde toplamı 50’yi bulan lastik fabrikaları kurulmuş ve üretim

kapasitesi savaş öncesinde tüm dünyanın yıllık doğal lastik üretim kapasitesinin iki

katına çıkarılmıştı.

Savaş sona erdiğinde kimyacılar izopreni sentezlemeyi öğrenmişlerdi ve artık doğal

lastik yetiştiriciliğinin lastik üretimi üzerindeki hakimiyeti de son bulmuştu. GR-S

ise bu tarihlerden günümüze kadar lastik üretiminde birincil sentetik lastik olarak

mevcudiyetini sürdürmüştür.

Sentetik lastikler, nükleer silahlanma ve uzaya çıkma yarışlarında da önemli roller

üstlendiler. 2. Dünya Savaşı boyunca roketlerde katı yakıt olarak nitroselüloz

patlayıcılar kullanılıyordu; fakat bu roketler, patlayıcının kararsız yapısı yüzünden

çok büyük boyutlarda imal edilemiyorlardı. Savaş sırasında Kaliforniya Teknoloji

Enstitüsü (Caltech) roketler için, asfalt yakıtıyla potasyum yada amonyum perklorat

gibi oksitleyiciler ve aluminyum tozunun birleşimiyle elde edilen ve yüksek

sıcaklıklarda yanan yeni bir katı yakıt fikri geliştirdi. Bu yeni yakıt nitroselüloz

patlayıcılardan daha yavaş yandığı için saklaması ve kullanması daha tehlikesizdi.

Tek dezavantajı roket dikine durduğunda roketten yavaşça boşalma eğiliminde

olması idi ki bu problem de roketler başaşağı depolanarak çözüldü.

Savaş sonrasında Caltech araştırmacıları yakıt olarak asfalt yerine sentetik lastikleri

kullanma fikrini incelemeye başladılar. 1950’li yılların ortalarına gelindiğinde büyük

füzelerde katı yakıt olarak sentetik lastklerin amonyum perklorat ve yüksek oranlarda

aluminyum tozu ile karışımdan üretilen bir yakıt türü kullanılmaya başlanmıştı. Bu

tip katı yakıtlar, üzerlerinde herhangi düzensiz bir yapı ya da çatlak olmadan, tek ve

büyük bir blok halinde üretilebiliyorlardı. Bu aşamadan itibaren tüm büyük askeri

33

füzelerde sentetik lastik bazlı katı yakıtlar kullanılmaya başlandı. Ayrıca bu yakıtlar

sivil uzay çalışmaları alanının gelişmesinde de önemli roller oynadılar.

2.2.7. Akrilik ve Polietilen Gibi Sonraki Plastikler:

Diğer plastikler savaş öncesi ortaya çıktı ancak bazılarının yaygın bir şekilde

kullanılması savaş sonrasını bulacaktı. 1936 yılına gelindiğinde Amerikan, İngiliz ve

Alman şirketleri daha çok akrilik cam adıyla bilinen polimetil metakrilat (PMMA)

üretiyorlardı. Günümüzde akrilikler boya ve sahte kürk gibi sentetik liflerde

kullanılmalarına rağmen, aslında kütle halinde oldukça sert ve camdan daha

şeffaftırlar ve bu nedenle cam yerine Perspex, Plexiglas ve Lucite gibi adlar altında

satılmaktadırlar. Bunlar savaş sırasında uçak kanopilerinin yapımında kullanılırken,

asıl uygulama alanları dükkan vitrinlerinde veya alışveriş merkezleri içinde

kullanılan ışıklı tabelalar ve vakumla şekil verilen küvetlerin üretimidir.

Bazen politen olarak da bilinen bir diğer önemli plastik polietilen (PE), 1933 yılında

Reginald Gibson ve Eric Fawcett tarafından İngiliz endüstri devi Imperial Chemical

Industries (ICI) da keşfedildi. Bu malzeme zaman içinde düşük yoğunluklu polietilen

(LDPE) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) olmak üzere iki türe evrimleşti.

Polietilenler ucuz, esnek, dayanıklı ve kimyasallara direçlidir. Düşük yoğunluklu

polietilen (LDPE) film ve paketle malzemelerinin yapımında, yüksek yoğunluklu

polietilen (HDPE) ise konteyner, tesisatçılık ve otomotiv sektöründe kullanılır.

Polietilen kimyasal etkilere karşı az direçli olsa da daha sonraları polietilen

konteynerının flor gazına maruz bırakılarak daha sağlam hale getirilebileceği

keşfedildi. Flor gazı, konteynerın dış yüzeyini çok daha sert olan polifluoroetilene

çeviriyordu.

Savaş sonrası 1950’li yıllara gelindiğinde polietilen, Giulio Natta tarafından

keşfedilen daha gelişmiş bir versiyonu olan polipropilene (PP) öncülük edecekti.

Modern bilim ve teknolojide, aynı keşiflerin farklı yerlerde yaklaşık aynı zamanlarda

yapılması oldukça yaygın bir durumdur, ancak polipropilen tam dokuz kez

34

keşfedilerek bir rekora imza atmıştır. 1989 yılına kadar da davalar birbirini takip

etmiştir.

Uzun süreli bir yargı sürecinin ardından, polipropilen’in ilk kaşiflerinin Phillips

Petroleum adına çalışan Amerikalı iki kimyager J. Paul Hogan ve Robert Banks

olduğu yaygın bir şekilde kabul görmektedir. Polipropilen, atası kabul edilen

polietilene benzer, onun gibi maliyeti düşüktür; ancak çok daha güçlü bir maddedir.

Polipropilen, plastik şişelerden plastik mobilyalara, özellikle de otomobillerde

hayatın her alanında kullanılmaktadır.

Poliüretan (PU), 1937 yılında Friedrich Bayer & Company tarafından icat edildi.

Savaş sonrası dönemde minderlerde, mobilyalarda dolgu malzemesi ve ısı

yalıtımında kullanıldı.

1939 yılında IG Farben poliepoksit veya bir diğer adıyla epoksi için patent

başvurusunda bulundu. Epoksiler, katalizör veya sertleştirici eklendiğinde çapraz

bağlar oluşturan ve katılaşan termoset plastiklerdir. Savaş sonrası dönemde boya,

yapıştırıcılar ve kompozit maddeler için kullanılmaya başlandılar.

Epoksiyi bağlayıcı olarak kullanan bileşenler, yapısal elemanın fiberglas olduğu

camla sağlamlaştırılmış plastikler ve yapısal elemanın fiberkarbon olduğu

karbonepoksi bileşenleri içermektedir. Günümüzde fiberglass spor teknelerin

yapımında kullanılırken hafif, güçlü ve ısıya dayanıklı oluşlarından dolayı da

karbonepoksi bileşenleri uçak yapımının en önemli yapı malzemelerinden biridir.

Manchester’daki Calico Printer's Association adlı küçük bir İngiliz firmasında

çalışan Rex Whinfield ve James Dickson adındaki iki kimyager 1941 yılında

polietilen tereftalatı (PET) geliştirdi. PET, savaş sonrasındaki dönemde poliester,

dakron ve terilen gibi isimlerle sentetik liflerde kullanılacaktı.

PET, düşük fiyatlı diğer plastiklerden daha az gaz geçiricidir, bu nedenle Coca-Cola

ve diğer gazlı içecekler için şişe yapımında kullanılır. Bu noktada gazlı içeceklerin

ve asidik meyve sularının PET haricindeki diğer plastiklere zarar verir özellikte

35

olması bir diğer avantajdır. PET ayrıca sağlam ve aşınmaya karşı dayanıklıdır, bu

nedenle mekanik parçaların, tepsilerin ve diğer aşınmaya karşı dayanıklı olması

gereken aletlerin yapımında kullanılır. PET ayrıca kayıt filmlerinin üretiminde temel

maddedir.

Savaş sırasında kullanılan en etkileyici plastik politetrafloroetilen (PTFE) yani metal

yüzeylere uygulanarak yüzeyin çizilmesini ve paslanmasını önleyen Teflon’du.

Polietilen konteynerinin flor gazına maruz bırakılmasıyla elde edilen

politetrafloroetilen yüzey kaplaması, Teflon’a çok benzemektedir.

Teflon, 1938 yılında DuPont’ta çalışan Roy Plunkett adlı bir kimyager tarafından

kazara keşfedildi. Savaş sırasında Teflon, aşındırıcı bir süreç olan atom bombası için

uranyum arıtmak amacıyla gaz difüzyonu süreçlerinde kullanılırken 1960’lı yılların

başlarında yapışmaya dirençli kızartma tencereleri için kullanılıyordu ve oldukça iyi

satyordu.

Sonraları Teflon, yağmurlu havalarda “nefes alabilen” kıyafetler için Gore-Tex

sentezlenmesinde kullanıldı. Yapısı su buharı moleküllerinin kıyafete tutunması ve

içeri girmesini engelliyordu. Gore-Tex aynı zamanda cerrahi uygulamalar sırasında

giyilen kıyafetlerde , diş iplerinde, implantlarda ve florin bileşenleriyle

karıştırıldığında, uçaklarda füze yanıltıcı fişek imalatında kullanılmaktadır.

Kullanımı geliştirilen yeni plastikler savaş sonrasındaki dönemde hızla tüketicilerin

beğenisine sunulmaya başlandı. Seri üretim için yeni kalıplar, yeni formlar ve yeni

ekstrüzyon süreçleriyle yeni üretim teknikleri geliştirildi. Amerikalı tüketiciler

sonsuz renkteki bu ucuz ve dayanıklı plastik cihazları severek kullanmaya başladılar.

Bu plastik istilasının en önemli adımlarından biri, Earl Tupperware’in eve katkıda

bulunmak isteyen ev hanımları aracılığıyla pazarladığı, sımsıkı kapanan polietilen

Tupperware saklama kapları sayesinde atıldı. Rulolar halinde satılan streçfilmler

sayesinde ise yemekler taze kalıyordu.

36

1950’lerin evlerinde ağırlıklı olarak kullanılan bir diğer element ise, mobilya

yüzeylerinde ve marangozlukta kullanılan plastik bir laminat olan Formika idi.

Formika dayanıklı ve çarpıcıydı. Lekeyi emmediği ve kolayca temizlenebildiği için

özellikle mutfaklarda çok kullanılıyordu. Meşe veya maundan yapılan ve pahallıya

mal olan sert yüzeyli masaların yerini düşük maliyetli ve hafif Formika kaplı masalar

almaya başladı.

Fiberglass gibi bileşken malzemeler tekne ve bazı durumlarda da araba yapımında

kullanılmaya başlandı. Minderleri doldurmak için Poliüretan köpüğü, buz kaplarına

şekil vermek ve yüzen oyuncaklar yapmak için de Styrofoam (suni köpük) kullanıldı.

Plastikler günümüzde de geliştirilmeye devam edilmektedir. 1970’lerde General

Electric, oldukça etkili bir polikarbonat plastik olan Lexan’ı piyasaya sürdü. DuPont,

balistik kıyafet ve dövüş başlıklarında kullanılan inanılmaz sağlam bir sentetik lif

olan Kevlar’ı geliştirdi. Kevlar o kadar etkileyiciydi ki üretici firma Kevlar’ın

geliştirilmesinde uzaylı rolü olmadığını söyleyen bir basın açıklaması yapmak

zorunda kaldı.

2.3. Isıl Niteliklerine Göre Plastik Malzeme Çeşitleri:

Plastikleri ısı ile olan etkileşimlerine göre sınıflandırdığımızda karşımıza iki çeşit

plastik çıkmaktadır: Isıl sertleşirler (termoset) ve ısıl yumuşarlar (termoplastik).

Termoplastik malzemeler Türkçe çevirisinden anlaşılacağı üzere ısıya tabi

tutulduklarında eriyecek ve şekil değiştireceklerdir. Selüloz türevleri, katılma

polimerleri (Polyetilen, polipropilen, vinil akrilikler, flüorokarbon reçineleri ve

polistirenler gibi) ve yoğunlaşma polimerleri (naylonlar, Polyetilen tereftalat,

polikarbonatlar ve poliamitler gibi) termoplastik malzeme örnekleridir. Termoplastik

malzemelerden market poşetleri, piyano tuşları ve araba parçaları gibi bir çok farklı

kategoride ürün üretilebilir.

Termoset malzemeler şekil aldıktan sonra sertleşir ve malzeme artık yumuşayıp şekil

değiştiremezler. Isıtıldıklarında ise yanarak kömür hale gelene kadar şekillerini

37

korurlar. Fenolik reçineler, furan reçineleri, aminoplastlar, alkitler ve doymamış asit

polyesterleri, epoksi reçineler, poliüretanlar ve silikonlar termoset malzeme

örnekleridir. Termoset malzemelerden oyuncaklar, koruyucu kaplamalar, otomotiv

parçaları, depo, tank, boru, mobilya ve elektrik aksamı gibi değişik ürünler

üretilebilir.

Kullanım alanlarına göre sınıflandırıldıkların plastikleri gündelik plastikler ve

mühendislik plastikleri olmak üzere iki sınıfa ayırabiliriz.

Gündelik plastikler paketleme filmleri, fotoğraf filmleri, manyetik şeritler, içecek

şişeleri ve çöp kutuları gibi yüksek miktarlarda üretilen ve mekanik özelliklerin çok

ön planda olmadığı alanlarda kullanılan malzemelerdir. Daha dayanıksız fakat daha

düşük maliyetlidirler. Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS), polivinil

klorid (PVC), polimetil metakrilat (PMMA) ve polietilen tereftalat (PET) bu sınıfa

girerler.

Mühendislik plastikleri ise daha üstün mekanik ve termal özellikleri olan ve daha

farklı çalışma ortamlarında kullanılacak ürünlerde sıklıkla tercih edilirler. Bu çeşit

malzemeler genelde termoplastik sınıfındadırlar. Mühendislik plastiklerine örnek

olarak akrilonitril butadien stiren (ABS), polikarbonatlar (PC), poliamitler (PA),

polibutilen terefalat (PBT), polifenilen oksit (PPO), polisülfon (PSU), polieterketon

(PEK), polietereterketon (PEEK), poliimit (PI) verilebilir.

2.3.1. Termoplastik Malzemeler ve Uygulama Alanları:

Akrilonitril Bütadien Stiren, (ABS): ABS sert, dayanıklı, katı ve ucuz bir

materyaldir. Kimyasal direnci iyi ve boyutsal kararlılığa sahiptir. Orta dayanıklılıkta

olan bu malzeme uzun süreler boyunca bir yük altında kalsa da şekil değiştirmeye

karşı dirençlidir ve çatlamaya karşı dayanıklılık gösterme eğilimindedir. Elektroliz

ile kaplanabilir.

Gliserin, inorganik tuzlar, alkali metaller, çoğu asit ve alkoller ile hidrokarbonlara

karşı mükemmel direnç gösterirken, zayıf asitlere karşı sınırlı direç gösterir. Kuvvetli

38

asitler, solventler, ketonlar, aldehitler, esterler ve bazı klorlanmış hidrokarbonlara

karşı ise zayıf dirence sahiptir. Bu ürünlerle kullanılması tavsiye edilmez. -20 ve 80

ºC arası kullanım aralığına sahiptir.

Bilgisayar ekranları, yazıcılar, klavyeler gibi elektronik malzemeler, drenaj borusu,

boru donanımları, atık su boruları, tüketici ürünleri, telefon kulübeleri, koruyucu

kasklar, içeriden elektrolizle kaplanmış bilgisayar kasaları ile otomobil içinde ve dış

aksesuarlarında kullanılır. Isı ve basınç ile şekillendirilebilir, kalıba dökülebilir,

kesilebilir,doğranabilir,delinebilir ve hatta soğuk pres kalıplarda şekillendirilebilir.

Selüloit: 1856 yılında Parkesine, 1869 yılında ise Xylonite olarak tekrar keşfedildi,

1870 yılından itibaren ise Selüloit ismiyle tanınmaya başlandı. Selüloit kolayca

kalıba alınabilir ve şekillendirilebilir. İlk olarak en yaygın şekilde fildişinin yerine

kullanılmıştır.

Selüloit kolaylıkla alev alan bir materyaldir ve kolayca çürür. Bu sebeplerden

günümüzde artık eskisi kadar yaygın bir şekilde kullanılmamaktadır. Hali hazırda en

yaygın şekilde masa tenisi topları, penalar ve gitar pikgardlarında kullanılır.

Şekil 9. Selüloit’ten yapılmış çeşitli gitar pikgardları

39

Etilen Vinil Alkol, (E/VAL): E/VAL filmler hidrofilik (suyu/nemi alan), kristal

berraklığında ve parlak olup, ek antistatik işlemlere ihtiyaç duymazlar.

Geçirgenlikleri sıcaklığa ve neme bağlıdır. Gazlar ve aromatik materyaller için

bariyer özellikleri bulunmaktadır. -40 ile 70 ºC arası kullanım aralığına sahiptir.

Öncelikli olarak yemek ambalajlarında raf ömrünü arttırmak için oksijene ve yakıt

depolarında hidrokarbona karşı bariyer oluşturma amacıyla kullanılırlar. EVOH

genellikle kalıptan geçirilir veya karton, folyo ve/ya diğer plastiklerin arasına ince bir

tabaka halinde lamine edilir. Akışkan hale getirilmiş E/VAL toz astarlar ise fabrika,

bina, çelik gövdeler ve yolların yapımında ve deniz mühendisliğinde kullanılır.

Politetrafloroetilen – Teflon (PTFE): Seyreltilmiş ve konsantre asitler, alkoller,

aldehitler, bazlar, esterler, alifatikler, aromatik ve halojenlenli hidrokarbonlar,

ketonlar, madeni yağlar, bitkisel yağlar ve oksitleyici etkenlere karşı mükemmel

direnç gösterir. Kolaylıkla yapışamaz/yapıştırılamaz ve leğimlenemez.

Soğutulduğunda kolaylıkla makinede işlenebilir. Birçok form ve şekilde

kullanılabilir.

Plastiklerin sürtünme katsayısı sıklıkla cilalı çelik üzerinde16 ölçülür. PTFE’nin

sürtünme katsayısı 0.1 veya 0.1’den daha azdır17. Bu katsayı, elmasa benzeyen

karbonun sürtünme katsayısından sonra katı materyaller arasındaki en düşük

katsayıdır. PTFE kimyasal saldırılardan neredeyse etkilenmez. -200 ila 260 ºC arası

kullanım aralığına sahiptir.

Sürtünme katsayısının düşük olmasından dolayı kaydırma hareketinin gerekli olduğu

yerlerde kullanılır. Buna örnek olarak mil yatakları, vites/dişli takımları, rulmanlar

vb. gösterilebilir. Bu uygulamalarda naylon ve asetaldan çok daha iyi sonuç verirler.

16 Coefficient of Friction Testing of Plastics, http://www.matweb.com/reference/coefficient-of-

friction.aspx (8 Mayıs 2009).

17 Fluoropolymer Comparison - Typical Properties,

http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/tech_info/techinfo_compare.html (8 Mayıs 2009).

40

PTFE’nin yalıtkan özellikleri mükemmeldir. Bu özellikleri özellikle mikrodalga

frekanslarında kullanılan kablolar ve prizler gibi yüksek radyo frekansların olduğu

yerlerde ön plana çıkar. Yüksek erime sıcaklığı özelliği de hesaba katıldığında, düşük

maliyetli uygulamalarda sıkça kullanılan daha zayıf ve daha düşük erime sıcaklıklı

polietilenin yerini almıştır.

PTFE aynı zamanda ateşli silahların yivlerindeki aşınmaları azaltmak amacıyla

belirli türdeki zırh/kurşun geçirmez yelekleri delici mermilerin kaplanmasında

kullanılır. Bu mermilere “polis öldüren” denmesinin sebebi yeleğin içinden

merminin geçişini kolaylaştırmalarıdır. Ürün hakkındaki genel düşüncenin aksine

PTFE’nin merminin yeleği delmesine bir etkisi yoktur, sadece çok sert cephane

ateşleyen silahın zarar görmesini engeller. Yeleğin delinmesini kolaylaştıran asıl şey

merminin pirinç çekirdeğe sahip olmasıdır.

PTFE’nin düşük sürtünme katsayısına sahip olması onun bilgisayar farelerinde temas

yüzeyi yapımında kullanılmasına da imkan vermiştir, Düşük sürtünme katsayısı

sayesinde fare yüzeyce rahatça ve efor sarfetmeden hareket edebilmektedir.

PTFE çürümeye oldukça dayanıklı olduğu için, laboratuvar ortamında kullanılan

konteyner, manyetik mikserler ve hidroflorik asit gibi cam tüpleri rahatlıkla

eritebilecek kimyasalların saklanmasında kullanılan özel tüpleri üretmek için

idealdir.

PTFE su tesisatı uygulamalarında üstüpü yerine bant olarak da kullanılabilir.

PTFE dokuları, periferal damar hastalıklarında otolog bir damar dokusu

bulunamadığı durumlarda stenotik atardamarlara yangeçiş (by-pass) yapmak için

kullanılabilir. PTFE aynı zamanda esnekliği ve vücut dokusuna uyumu sayesinde

piercing olarak da kullanılır.

PTFE ile boyanan duvarlara böceklerin tırmanması neredeyse imkansızdır çünkü

PTFE yüzeyi oldukça kaygan hale getirir.

41

İyonomerler: Düşük sıcaklıklarda yüksek darbe dayanımı olmasının yanısıra

çentiklere ve aşınmaya karşı da dayanıklıdır. Bunların yanı sıra yüksek eriyik

esnekliğine sahiptir, yağ ve solventlere karşı dirençlidir ve ısıyla şekillendirilmesi

kolaydır.

Uygulama alanları sert ve çizilmeye dirençli golf toplarından bowling pini

kaplamalarına, ayakkabı yapımında kullanılan bileşenlere, cam kaplamalarından

aşınmaya dirençli yüzeylere ve şamandıralara kadar uzanır. Cam veya kristal yerine

kullanılabilir. Aynı zamanda dolgu macunlarında ve ambalajlama filmlerinde

kullanılır.

Likit Kristal Polimer (LCP): Mükemmel derecede dayanıklıdır; ancak pahalıdır.

Yüksek sıcaklıklarda koruduğu özelliklerinden dolayı 0.2 mm inceliğinde bile

kullanılabilir. Örneğin otoklav uygulamalarına çok uygundur. Kimyasallara karşı

direnci yüksektir ve kolay kolay alev almaz. Genleşme katsayısı çok düşüktür.

Sıvı kristal polimerler inanılmaz derecede inert malzemelerdir. Yüksek sıcaklıklarda

aralarında aromatik ve halojenlenmiş hidrokarbonlar, güçlü asitler, bazlar, ketonlar

ve diğer agresif endüstriyel maddelerin de bulunduğu bir çok kimyasalın varlığı

halinde bile çatlamaya karşı dirençlidirler. Kaynar suda hidrolik dengeleri

mükemmeldir. Bu polimerlere zarar veren şartlar yüksek sıcaklıktaki buhar,

konsantre sülfirik asit ve kaynar kostik materyallerdir.

Elektrik konektörleri ve makina parçaları gibi yüksek performans gerektiren

mühendislik uygulamalarında kullanılır. Uygulama alanları arasında cerrahi aletler

ve otoklav uygulamaları da (yüksek basınçta ve sıcaklıkta çalışan sterilizasyon

cihazları) bulunur.

Özelliklerinin çeşitlilik göstermesinden dolayı likit kristal polimerler; elektrik ve

mekanik parçaları, yiyecek konteynırları ve kimyasal dirençlilik ve dayanıklılık

gerektiren başka uygulama alanlarında da kullanılır.

42

Şekil 10. Mars Rover uzay aracının LCP liflerinden üretilmiş hava yastıkları

Poliasetal (POM ya da Asetal): Kaygan, dayanıklı ve boyutsal kararlılığa sahiptir.

Aşınmaya ve kimyasallara karşı dirençlidir. Piyasada Delrin olarak bilinir ve

metallerin yerinin doldurulması gereken uygulamalarda tercih edilir. Delrin hafif,

düşük sürtünme katsayısına sahip, fiziksel özellikleri iyi olan ve yıpranmaya

dayanıklı bir termoplastiktir. 90 dereceyi geçen sıcaklıklarda dahi kullanılır. UV

ışınlarına uzun süre maruz kaldığı taktirde bozulmaya başladığı için performansı

tartışma konusu olup, maliyeti yüksek olabilmektedir. Asetal bazlı plastiklerin

avantajları arasında kimyasal direnç, çok düşük su emilimi ve baz hidrolizine karşı

dayanıklılık sayılabilir.

Asetal bazlı plastiklerin dezavantajları ise düşük darbe dayanımı, düşük erime

sıcaklığı, naylondan daha sert olmaları, çok yüksek genleşme katsayısı, asit

hidrolizlerine ve klora olan hassasiyetleri olarak sıralanabilir.

Kaliteli oyuncak parçalarında, kabzalarda ve mil yataklarında kullanılır. 1968’ten

1972’ye kadar Mattel tarafından kırmızı seri Hot Wheel’larda bulunan düşük

sürtünme katsayılı tekerlek yataklarında kullanılmıştır. Ayrıca Delrin Alchemy

Yoyoları tarafından üretilen Silk, YoyoJam tarafından üretilen Lyn Fury ve Born

43

Crucial tarafından üretilen Milk yoyolarında kullanılır. Tornada işlenmiş Delrin’in

kaygan yapısı sayesinde yoyonun sürtünmesi ciddi bir şekilde azalır.

Şekil 11. Born Crucial firmasının ürettiği Milk yoyo

Paintball tüfeklerinin sürgülerinde, pompa kabzalarında ve daha birçok parçasında da

kullanılırlar. Düşük maliyetli, dayanıklı, hafif ve kaygan oluşlarından dolayı bu

tüfeklerin yapımında idealdirler.

Delrin, düşük sürtünme katsayısı ve sıvılara karşı dirençli olması sayesinde normal

bilyaların ya da rulmanların kullanılamayacakları korozyona sebebiyet veren

ortamlarda küçük tekerleklerin ve çarkların mil yataklarında kullanılır.

Delrin gitar penalarının yapımında sıkça kullanılmaktadır. Mükemmel bir

dayanıklılığa sahip olduğu için sürekli tellerle temas etmesine rağmen aşınmaya

naylondan çok daha dirençlidir. Delrin, selüloit veya polivinil klorür (PVC) gibi

çatlayıp kırılmaz. Tam tersi kullanım alanına göre zamanla bir nevi hafıza

geliştirerek kullanıcının tutmasına göre kıvrım alır. Delrin yakın zamanda İrlanda

flütlerinin yapımında da kullanılmaya başlanmıştır.

Delrin uzun yıllardır, bıçak saplarında, özellikle de çakı yapımında çatal kaşık

üreticileri tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca yaygın bir şekilde koiguchi denilen

modern Japon kılıçlarında boynuzdan yapılan kabzaların yerine kullanılmaktadır.

44

Şekil 12. Delrin’den üretilen motorsiklet parçası

Delrin, yüksek güvenlikli kilitlerde kombinasyon çarkı yapımında kullanılır.

Delrin’in düşük yoğunluğu nedeniyle kilit, X-ray ışınlarıyla dekode edilmeye karşı

direnç kazanır. Öte yandan Delrin, çarkları dekode etmek için netron

bombardımanları kullanılabilir. Ayrıca Delrin sayesinde kilit aşınmaya karşı da

direnç gösterir.

Delrin ayrıca Longboarding eldivenleri, motorsiklet dizlikleri ve motosiklet düşüp

kaymaya başladığında gövdeye zarar gelmesini engelleyen tampon parçaların

yapımında kullanılır.

Basınç altında bazı plastikler gazı emebilir, şişebilir veya deforme olabilir. Delrin,

hafif olması ve basınç altında düşük gözeneklilik özelliği sebebiyle dalış

ekipmanlarının yapımında popülerlik kazanmaya başlamıştır.

Delrin gün geçtikçe piercing’lerde de daha çok kullanılmaktadır; ancak güvenirliği

hala tartışma konusudur.

Poliakrilatlar (Akrilik-PMMA): Akriliklerin 1,150–1,190 kg/m3’lük bir malzeme

yoğunluğu vardır. Bu değer diğer plastiklere benzerdir ve camın yoğunluğundan

45

düşüktür. Akriliklerin darbe dayanımları cam ve polistirene göre oldukça iyi olsa da

polikarbonat ve diğer mühendislik plastiklerine göre bu değer oldukça düşüktür.

Genelde darbe etkisinde akrilik malzeme çatlamayarak büyük parçalara kırılacaktır.

Bunun yanında ise akrilikler cama göre daha yumuşaktırlar ve daha kolay çizilirler.

Genelde PMMA levhalar başka fonksiyonları da olabilen çizilmez kaplamalar ile

kaplanırlar.

3mm kalınlığındaki bir tabaka görünen ışığın %92’sini geçirir ve 1,4893 - 1,4899

arası yansıma indeksi ile her yüzeyi %4 oranında bir yansıma yapar. Özel karışımlar

ile akriliğin görünür ışığı bloke etmesi ve sadece kızıl ötesi (IR) ışınların geçişine

izin vermesi sağlanabilir (uzaktan kumanda ve ısı sensörü uygulamaları gibi). 300nm

dalga boyu altındaki ultraviyole (UV) ışınlarını filtreleyen akrilik malzemeye

eklemeler yapılarak yada kaplamalar18 kullanılarak 300-400nm arasını filrelemesi

sağlanabilir.

Polikarbonatlar ile kıyaslandığında çevresel etkilere daha dayanıklıdırlar ve bu

yüzden dış mekan uygulamalarında daha çok tercih edilirler. Çözücülere karşı olan

dirençleri ise oldukça düşük olup temas halinde bozulup çözünmeye başlarlar.

Akrilik malzemenin oldukça esnek bir kullanımı olduğu için çok geniş bir uygulama

alanı bulunmaktadır. Akrilikler darbe dayanıklılıkları yönünden camın yerine

kullanılabilirler. Örneğin dev akvaryumların inşasında, otomobillerin farlarının

lenslerinde19, hokey maçlarında izleyicileri koruyan şeffaf levhalarda, motosiklet

kasklarının vizörlerinde, kalabalık grupları kontrol altına alan polis araçlarının

camlarında, denizaltı gözlem pencerelerinde (Bathyscaphe Trieste) ve hatta

görüntüleme kürelerinin tümünün (Alicia Denizaltısı) yapımında, uçakların

18 Altusglass Plexiglass Acrylic Sheet Catalogue,

http://www.plexiglas.com/acrylicsheet/acrylicsheetfamily (15 Mayıs 2009) .

19 Myer Kutz, Handbook of Materials Selection, New York:John Wiley & Sons, 2002, s:341.

46

pencerelerinde ve bazı denizfenerlerinin lenslerinin20 yapımında akrilik

kullanılmaktadır.

Şekil 13. Akrilikten üretilmiş akvaryum-lavabo (Tasarım: Italbrass)

Lazerle kesilen akrilik paneller gün ışığının bir ışık tüneline yönlendirilmesinde ve

sonrasında bu ışığın bir odaya yansıtılmasında21 kullanılabilirler. Bu buluşlarıyla Ken

Yeang, Veronica Garcia Hansen ve Ian Edmonds 2003 yılında Uzak Doğu Ekonomik

Değerlendirmesi Yenilik Bronz Ödülü’nü almışlardır.

PMMA’nın insan dokusuyla oldukça iyi bir uyumu vardır ve bu sebepten katarakt

ameliyatı sonrasında intraoküler lenslerini kaybeden hastalarda akrilik lensler

kullanılabilir. Zaten daha önceleri sert kontakt lensler de akrilikten yapılıyordu.

20 Great Lakes Lighthouse Illumination,

http://www.terrypepper.com/lights/closeups/illumination/index.htm (21 Mayıs 2009).

21 Ken Yeang, “Light Pipes: An Innovative Design Device for Bringing Natural Daylight and

Illumination into Buildings with Deep Floor Plan”, Far East Economic Review, 2003.

47

Günümüzde ise yumuşak kontakt lensler benzer bir polimer olan hidroksil gruplar

barındıran akrilat monomerlerinden üretilirler.

Şekil 14. Akrilik panellerle gün ışığının aydınlatma amaçlı yönlendirilmesi

Ortopedi alanında PMMA harcı implantların sabitlenmesinde ve kaybedilen

kemiklerin yeniden modellenmelerinde kullanılır. Yapay dişler ve dolgular da

genelde akrilikten yapılıp hastanın diş rengine göre farklı tonlarda imal edilebilirler.

Kozmetik alanında PMMA mikroküreleri içerek bir çeşit biyolojik sıvı deri altına

enjekte edilerek kırışıklıklar ve yara izleri kalıcı olarak geçirilebilir.

Akrilik artistik alanda boya yapımında da kullanıldığı gibi 1960’lı ve 70’li yıllarda

mobilyacılar, uzay çağı estetiği arayışı içinde akrilik camını mobilyalarda da

kullanmaya başladılar.Bunun yanında genelde opak olan objelerin (gitarlar, kemanlar

gibi) şeffaf imal edilmesi istendiğinde yine akrilik cam kullanılmıştır. Ayrıca 60’lı

yıllarda akrilik malzemenin hafif, esnek ve ekonomik olmasını keşfeden

heykeltraşlar da eserlerinde akrilik malzeme kullanmışlardır. Salvador Dali’nin de

içinde bulunduğu birçok sanatçı Persplex’i boyama yüzeyi olarak kullanmışlardır.

Bunun yanında bir çerçeveleme yöntemi olan Diasek’te de akrilik malzeme cama

göre daha az yansıma yaptığı ve daha büyük boyutlarda imal edilebildiği için tercih

edilir. Hatta 3 milyon $ fiyatı ile dünyanın en pahalı fotoğrafı olan “99 Cent II

Diptychon” Diasek ile kaplanmıştır. Bunun dışında “contact juggling” isimli şeffaf

48

bir küreyi havada asılı duruyormuş gibi oynatma sanatında kullanılan küreler

akrilikten yapılmaktadır.

Şekil 15. Claudia Strasser imzalı akrilik kokteyl masası

Yüksek topuklu ayakkabılar Lucite adlı akrilikten üretilmektedir.

CD ve DVD öncesi bir teknoloji olan Laserdisk optik medyaları akrilikten

yapılıyordu. Günümüzde ise İsrail kökenli Mempile Inc. şirketinin geliştirdiği akrilik

TeraDisc22 medyalar 1TB bilgi depolama kapasitesi vaad etmektedirler.

Yapay tırnaklar akrilikten üretilmektedirler.

Akrilik malzeme enstruman üretiminde de kullanılmıştır. 1969 yılında ilk defa

Ampeg markası altında tamamen akrilik gitarlar üretilmiştir. Daha sonrasında Ibanez

ve BC Rich markaları da bu tipte gitarlar üretmişlerdir. Efsane Led Zeppelin

22 Lucas Mearian, “Plexiglas-Like DVD To Hold 1TB Of Data” , Computerworld, 21 Aralık 2007,

http://www.computerworld.com/s/article/9053822/Plexiglas_like_DVD_to_hold_1TB_of_data?taxon

omyName=storage (9 Haziran 2009).

49

grubunun davulcusu John Bonham’da o dönemde Ludwig-Musser firmasının

akrilikten ürettiği Vistalite isimli şeffaf turuncu davulu kullanmaktaydı.

Şekil 16. Led Zeppelin grubunun davulcusu Jon Bonham’ın akrilik davul seti

Yakın zamanda siyah ışık ile reaksiyona giren ve içinde PMMA mikrokapsülleri

içeren bir çeşit dövme mürekkebi de piyasaya sürülmüştür.

Akrilik tabela yapımında da oldukça popüler bir malzemedir. 3 ila 25 mm arası

değişen kalınlıklarda farklı boyutlarda kesilen levhalar başlı başlarına bir şirket

ismini temsil edebilecekleri gibi arkadan yapılacak LED aydınlatma ile çok daha

çarpıcı bir görüntü elde ebilebilir. Akriliğin çarpıcılığı ve dayanıklılığı bu alanda

oldukça popüler olmasını sağlamıştır.

Kokusuz, rengini kolay kaybetmeyen, dayanıklı ve parlak görüntüsü ile akrilik

aksesuar imalatında da oldukça popüler bir malzemedir.

Apple’ın ürettiği Power Mac G4 Cube’ün kasası da akrilikten üretilmiştir.

50

Şekil 17. Apple Power Mac G4 Cube’ün akrilik kasası

Poliamit (PA - Naylon): Ticari açıdan başarılı ilk polimer olan Naylon, yağlara,

bazlara, çözücülere, formaldehite ve alkollere karşı oldykça iyi bir direnç gösterir.

Seyreltilmiş asitlere karşı sınırlı bir direnci olan bu maddenin fenoller, alkaliler,

asitler ve lodin ile kullanılması tavsiye edilmemektedir. Üretim metoduna göre çok

parlak yada oldukça mat olabilen naylonun diğer özelliklerini sıralayacak olursak:

dayanıklıdır, yüksek uzama oranına sahiptir, sürtünmeye karşı oldukça dirençlidir,

esnektir, böceklere, mantarlara, hayvanlara, çamura, küfe ve çürümeye karşı

dayanıklıdır, yanmak yerine ilk aşamada erir, makinede işlenmeye uygundur, darbe

dayanımı yüksektir ve sürtünme katsayısı oldukça düşüktür.

İpek benzeri bir madde olması için üretilen Naylon’un ilk ticari uygulaması 1938

yılında üretilen diş fırçalarında yapıldı; fakat en ünlü kullanım alanı bunun 2 yıl

sonrasında 1940 yılında üretilen kadın çoraplarında oldu. Üretildiği yıllarda ipeğin

her türlü kullanımına alternatif yaratan naylon daha sonrasında başlayan 2. Dünya

Savaşı’nda da paraşüt, havacı montları ve araç lastikleri gibi farklı kullanım alanları

buldu.

51

Günümüzde Naylon lifleri geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Örnek olarak:

Tekstil alanında kumaş ve tül üretimi, halılar, enstruman telleri, halatlar, çoraplar, diş

fırçaları, balıkçı misinaları, otomotiv endüstrisinde bir çok parça ve daha bir çok

gündelik obje imalatı. Ayrıca balistik liflerin üretilmesinde kullanılan Aramid de bir

çeşit poliamittir.

Naylon’un katı hali özellikle otomotiv sektöründe vidalar ve dişliler daha öncesnde

metalden üretilen düşük-orta gerilmelere maruz kalan parçaların yerini alması

açısından büyük önem taşımaktadır.

Poliamit-imit (PAI - Torlon): Poliamit-imitler isimlerinden de anlaşılacağı gibi hem

poliamitlerin hem de poliimitlerin pozitif özelliklerinin harmanlandığı plastiklerdir.

Yüksek mekanik, termal ve kimyasal dayanımları vardır. Bu özelikleri poliamit-

imitleri hem fiyat hem de performans piramitlerinin en tepesine taşır. Poliamit-

imitler Solvay Advanced Polymers şirketi tarafından Torlon ticari adı altında

üretilmektedirler. Bu malzemenin muadili olabilecek diğer yüksek performanslı

plastikler ise polieterketonlar ve termoset grubundaki poliimitlerdir.

Poliamit-imitler metalle rekabet edebilecek düzeyde dayanıklıdırlar ve oldukça geniş

bir çalışma sıcaklığı aralıkları vardır. Sertlikleri diğer polimerlerden daha yüksektir.

Havacılıkta kullanılan MEK, Tric 1,1,1, ve Skydrol hidrolik sıvısı gibi maddelere

karşı dirençlidirler ve enjeksiyon kalıplama ile üretime uygundurlar.Poliamit-imitler

enjeksiyon ve sıkıştırma ile üretilebilecek parçalar ve külçelerden kaplamalar, filmler

ve yapıştırıcılara varıncaya kadar birçok formda üretilebilirler. Genelde üretilen

ürünler tam dayanımlarına üretimi takiben bir ısı kürü uygulandıktan sonra erişirler.

Torlon’un en etkileyici uygulaması Ford’un bir araştırma projesinde23 geliştirdiği 2,3

litre hacmindeki ve sadece 69 kilogram ağırlığındaki (bu hacimdeki metal bir motor

188 kilogram ağırlığındadır) otomobil motorudur. Raporlara göre bu motor 11.000

23 The New York Times, “Ford in Venture For Plastic Motor”, 9 Mart 1982,

http://www.nytimes.com/1982/03/09/business/ford-in-venture-for-plastic-motor.html (12 Haziran

2009).

52

devirde 318 bhp güç üretmekteydi ve 14.000 devir ile sınırlandırılmıştı. Motorun

metalden üretilen silindir yatakları, yanma odalarının üst kısımları, silindir başlıkları,

rulmanları, valfleri, valf yatakları ve 2,3L Pinto krank mili haricindeki tüm parçaları

Torlon’dan imal edilmişti. Tüm bu verilere rağmen bu motor seri üretime geçmedi.

Polibutadien (PBD): Polibutadien oldukça esnek bir sentetik lastiktir. Üstelik

polibutadienin esneme ve gevşeme sonrası açığa çıkardığı ısı diğer lastiklere göre

oldukça düşük olmaktadır. Bu özelliği kamyon lastiklerinin yan yüzeylerinde

kullanılmasında etkilidir. Bunun yanında aşınmaya karşıda olan direnci yüksek olan

polibutadien yine kamyon lastiklerinde temas yüzeyinde de kullanılsa da küçük

araçlarda patinaja yol açtığından pek tercih edilmemektedir.

Aşınmaya karşı direnci ve düşük ısınması ile dev lastiklerde kullanılan polibutadien

buun yanında elektronik aksamların yüksek elektrik direnci kazanması için

kaplanmasında da kullanılabilir.

Bu malzeme kumlama makinelerinin borularının iç katmanlarında esnekliği arttırmak

için doğal lastikle beraber kullanılabildiği gibi su ve pnömatik hava musluklarının

kaplanmasında da işe yarar. Polibutadienin bir diğer popüler kullanım alanı ise

esnekliğinden dolayı golf topu imalatıdır.

Polibutilen Terefalat (PBT): PBT; solventlere karşı dirençli, şekil alırken çok az

küçülen, mekanik anlamda güçlü, 150°C’ye (veya fiberglasla güçlendirilerek 200°C)

kadar ısıya dayanıklı ve alev alması engelenebilen bir plastiktir.

PBT, elektrik ve elektronik sektörlerinde izolasyon malzemesi olarak kullanılan bir

plastiktir.

Polietilen Terefalat(PET): PET; sert, güçlü, bükülmez, boyutsal kararlılığa sahip ve

çok az su emen bir materyaldir. Alkali hariç kimyasal direnci yüksek olup gazların

geçmesini engellemekte iyidir. Oldukça transparan ve renksiz olabilirler ama daha

kalın kısımları genellikle opak ve kirli beyazdır.

53

‐40°C ve 100°C arası kullanılabilen PET, düşük sıcaklıklarda bile yüksek

dayanıklılık gösterir. Düşük sürtünme katsayısı ve aşınmaya karşı yüksek direnç

karakteristik özelliklerinden olup iyi elektrik yalıtım özelliklerine sahiptir. PET oda

sıcaklığında suya, seyreltilmiş asitlere, nötr ve asidik tuzlara, alkole, eterlere, petrole,

yağlara, filtrelenmiş, aromatik ve alifatik hidrokarbonlara karşı dirençlidir. Kötü

hava şartlarına ve sıcak havaya karşı dayanıklıdır. Alkalilere, çok yüksek sıcaklıktaki

buhara, ketonlara, fenollere, esterlere, okside asitlere ve klorlu hidrokarbonlara karşı

dirençli değildir. PET ayrıca fizyolojik olarak kabul görebilen bir malzemedir.

Sentetik iplikler, içecek, yiyecek ve diğer sıvı konteynerleri, ısıyla şekillendirme

uygulamaları ve genellikle fiberglaslarla mühendislik reçinelerinde kullanılırlar.

Bunların yanında video ve kaset filmleri ve elektrik izolasyonunda, kağıt veya PE ile

birlikte katman olarak ya da vakumlu paketleme uygulamalarında kullanımları

vardır.Silindir, tekerlek/çark, düğmeler, pompa parçaları ve subaplar gibi teknik

uygulamalarda, düşük sürtünme katsayılı ve aşınmaya dirençli enjeksiyon kalıpçılığı

maddesi olarak kullanılır.

Prensip olarak bütün termoplastikler geri dönüştürülebilir, ama PET şişelerin geri

dönüştürülmeleri diğer uygulamalardan daha pratiktir. Bunun başlıca sebebi, plastik

gazlı içecek şişelerinin ve su şişelerinin neredeyse sadece PET’ten yapılmış olmaları

ve geri dönüşüm sırasında kolaylıkla fark edilmeleridir. PET’in ayırt edici geri

dönüşüm kodu 1 dir. Geri dönüştürülmüş PET şişeleri polar kaplama materyallerinin

üretiminde ve polyester ürün ipliklerinde de kullanılabilir. Ayrıca poliesterli

ürünlerin imalaında lif olarak da kullanılır.

PET’in geri dönüştürülebilir olması ve atık şişe sayısının fazlalığından dolayı PET,

halı ipliği olarak pazar payını git gide artırmaktadır. Bu uygulamaya ilk örnek,

Mohawk Industries tarafından 1999 yılında piyasaya sürülen ve %100 PET

iplikleriyle üretilmiş everSTRAND24’dir. 10 sene içinde 17 milyardan fazla PET şişe

24 everSTRAND™: 1, 2, 3, Floor!,

http://www.mohawkflooring.com/carpeting/everstrand/default.aspx (14 Haziran 2009).

54

halı ipliğine dönüştürülmüştür. İçlerinde Looptex, Dobbs Mills ve Berkshire

Flooring’inde olduğu birçok halı üreticisine kaynak sağlayan Pharr Yarns25,

minimum %25 geri dönüşümlü BCF (bulk continuous filament) PET halı ipliği

üretmektedir.

Şekil 18. Geri dönüşümlü PET malzemeden üretilen everSTRAND halılar

PET birçok plastik gibi yakılarak yok edilebilmektedir. Bunun nedeni karbon,

hidrojen, oksijenden ve çok az miktarda katalizör elementten –sülfür hariç-meydana

gelmesidir. PET yakıldığında taşkömürü kadar enerji açığa çıkarır.

Polikarbonat (PC):Seyreltilmiş asitlere ve mineral yağlarına karşı mükemmel

dayanımı ve alkollere ve bitkisel yağlara karşı iyi dayanımı vardır. Aldehitlere karşı

sınırlı, konsantre asitlere, bazlara, esterlere, alifatik hidrokarbonlara, aromatik

hidrokarbonlara, halojenli hidrokarbonlara, ketonlara ve oksitleyici etkenlere karşı

dayanıksız sayılır. Polikarbonat şeffaf tabaka malzemeler arasında en

dayanıklardandır ve tek kat camdan yaklaşık 300 kat daha dayanıklıdır.

25 Green Story, http://www.simplygreencarpet.com/index_files/Page1652.htm (14 Haziran 2009).

55

Polikarbonatlar termoplastik polimerler arasında özel bir çeşittir. Kolaylıkla

kalıplanabilir ve işlenebilirler. Günümüz kimya endüstrisinde sıklıkla

kullanılmaktadırlar. Isıl dayanıklılıkları, darbe dayanımları ve optik özellikleri gibi

ilginç özellikleri sayesinde gündelik plastikler ve mühendislik plastikleri arasında bir

noktada sınıflandırılırlar. Ayırt edici geri dönüşüm kodları 7’dir.

Koruyucu ya da camcılık uygulamalarında mükemmel sonuç verir. Polikarbonat

kolayca makinede işlenir, mekanik ve kimyasal yöntemler ile birleştirilebilir ve

gerektiğinde kaynağa uygundur.

Şekil 19. Philippe Stark imzalı polikarbonat Victoria Ghost Stool

Genel kullanım alanları pencereler, makine koruyucuları, sergi kafesleri,

CD/DVD/Blu-Ray diskler, içecek şişeleri ve bardakları, laboratuar ekipmanları,

ışıklandırma mercekleri, güneş gözlüğü optikleri, güvenlik camları, otomotiv far

mercekleri, dijital ses oynatıcıların gövdeleri, tabaka/film uygulamaları, tabelalar, ses

duvarları ve laptop kasaları (Apple MacBook/Mac mini) gibi çok geniş bir ürün

skalasını barındırır.

Dış mekan uygulamalarında kullanılacak ya da UV ışınlarına maruz kalacak

uygulamalarda bir yüzey işlemi gerekmektedir. Bu bir kaplama olabileceği gibi

koekstrüzyon yöntemi ile elde edilebilir.

56

Türünü en büyüğü olan F-22 Raptor’un kanopisi yüksek optik kalitede polikarbonat

malzemeden yapılmıştır.

Şekil 20. F-22 Raptor savaş uçağının polikarbonat kanopisi

Polyester: Polyester ana molekül zincirlerinde fonksiyonel ester grupları barındıran

malzemelerin genel adı olsa da günlük hayatta bir terim olarak kullanıldığında sıkça

polietilen terefalata (PET) gönderme yapar. Polyesterler tabaka halinde

üretilebildikleri gibi üç boyutlu herhangi bir şeklinde imal edilmesine olanak tanırlar.

Termoplastik sınıfına giren polyesterler ısı uygulandığında şekil değiştirebilirler.

Yüksek sıcaklıklarda yanıcı oldukları halde polyesterler genelde alev uygulandığında

küçülme eğilimi gösterir ve yakıldıklarında kendi kendilerini söndürürler. Diğer

endüstriyel liflerle kıyaslandıklarında polyesterlerin düşük su emilimi ve minimal

küçülme oranı gibi avantajları vardır.

Polyesterden dokunmuş malzemeler günümüzde yataklar, yatak örtüleri, masa

örtüleri ve perdeler gibi ev ürünlerinden, lastik güçlendiriciler, halatlar, koneyör

kemerleri, güvenlik kemerleri ve plastik güçlendiriciler gibi endüstriyel ürünlere

kadar birçok alanda kullanılmaktadırlar. Ayrıca polyester lifleri yastık ve minder

dolgularında da yaygın olarak kullanılır.

57

Polyesterler ayrıca piyanolar, gitarlar, araç ve yat içleri gibi yüksek kalite ahşap

ürünlerinde son kaplama olarak kullanılabilirler. Burns Guitars, Rolls Royce ve

Sunseeker bu tekniği kullanan firmalardan bazılarıdır. Ayrıca sprey polyester

uygulamaları ham ahşap üzerinde kullanılmaya uygundurlar.

Polieter Eterketon (PEEK):PEEK renksiz, organik bir polimer olup yüksek nitelik

gerektiren mühendislik uygulamalarında kullanılır. PEEK yüksek sıcaklıklarda bile

özelliğini kaybetmeyen yüksek mekanik ve kimyasal dirence sahip yarı kristalize bir

termoplastiktir. Isıl bozulmaya karşı olduğu kadar suya ve organik etkenlere karşı da

oldukça dayanıklıdır.

Ticari polimerler arasında en pahalılarından biri olan PEEK yüksek nitelikleri

sayesinde havacılık endüstrisinde; insan vücudu ile uyumlu olmasından dolayı da

medikal implant uygulamalarında kullanılmaktadır.

Bunların yanında PEEK, rulmanlar, piston parçaları, pompalar, kompresör valfleri,

tel izolasyonları ve ultra kuvvetli vakum uygulamaları gibi yüksek niteliklerin

arandığı türlü türlü uygulama alanında kullanılmaktadır.

Polyeterimit (PEI): Polyeterimit (PEI) yarı şeffaf ve amorf bir termoplastik olup

PEEK ile benzer özellikler göstermektedir. PEEK ile kıyaslandığında PEI daha

ucuzdur fakat ısıl dayanımı ve darbe dayanımı da PEEK’e göre daha azdır.

PEI ısı ve radyasyon dayanıklılığı, hidrolitik dengesi ve şeffalığı sayesinde medikal

uygulamalarda kullanılmaktadır. Elektronik alanında soket yapımı, bobinler ve devre

substratlarında, otomotivde ise lamba soketlerinde ve kaporta içi ısı sensörlerinde

kullanılan PEI ayrıca uçak içlerinde plastik kaplama olarak kullanılır.

Polyetersülfon (PES): PES in en önemli özelliği diğer konvensiyonel mühendislik

plastiklerine göre çok üstün ısıl niteliklere sahip olmasıdır. PES 200o C sıcaklıkta

bile uzun süre kulanıldığında herhangi bir boyut değişikliği ya da fiziksel yıpranma

göstermez. Bunun yanında PES kullanılırken dikkat edilmesi gereken bazı noktalar

vardır. PES in doğal reçinesinin çevresel etkenlere çok dayanıklı olmamasından

58

sebep PES dış mekan uygulamalarında kullanılmamalıdır. Bir miktar su emilimi

yaptığından eğer PES ıslanmış ise kalıplanmadan önce mutlaka kurutulmalıdır.

Çentikli alanlarda değişken darbe dayanımı sergilediğinde PES kullanılarak

üretilecek ürünlerin tasarımında keskin çentikli köşelerin olmamasına dikkat

edilmelidir.

PES reçinesi elektrik/elektronik, havacılık/uzay, otomotiv ve toplu taşıma

sektörlerinde uygulama alanı bulmaktadır. Bunun yanında lif ve kumaş üretimi

yapılabildiği gibi yangın güvenliği ekipmanları, yiyecek servis aparatları, hastane ve

sağlık ürünleri de PES ten üretilebilir.

Polietilen (PE): Günlük yaşantımızda sıklıkla karşılaştığımız polietilen düşük

sıcaklıklarda iyi dayanıklılığa sahip ucuz bir malzemedir. Biyoçözünür olarak kabul

edilmeyen polietilenin normalde ayrışması için bir kaç asır gerekirken 2008 yılının

Mayıs ayında yapılan bir keşif gelecekte bu bulguyu değiştirebilir. 16 yaşında bir

Kanadalı olan Daniel Burg polietilen bir poşetin %40’ının 3 aydan kısa bir süre

içinde çözünmesini sağlayan Sphingomonas adlı bir bakteri keşfetmiştir. Bu

makalesi26 ile Kanada Bilim Fuarı – Ottowa’da ödül alan genç öğrencinin

yönteminin uygulanabilirliği yakın gelecekte araştırılması gereken bir konudur.

Günümüzde polietilen plastikler kullanım alanlarına göre yüksek yoğunluklu ve

düşük yoğunluklu olmak üzere iki ana kategoriye ayrılmıştır.

Polietilen yılda 60 milyon ton ile günümüzün en çok kullanılan plastik çeşididir. Bu

üretim hacminin en büyük yüzdesine market poşetleri sahipken bunun yanında

plastik şişelerden otomobil yakıt tanklarına ve haddelenmiş borulara kadar birçok

son ürün üretimi yapılmaktadır.

Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE): Asitlere, alkollere ve bazlara mükemmel

direnç gösteren HDPE’nin ayrıca aldehitlere, esterlere, aliaptik ve aromtaik

26 Daniel Burd, “Plastic Not Fantastic”, 20 Nisan 2008,

www.science.uwaterloo.ca/WWSEF/08Awards/08BurdReport.pdf (16 Haziran 2009).

59

hidrokarbonlara, ketonlara ve mineral ve bitkisel yağlara karşı iyi dayanımı olduğu

bilinmektedir. Bunun yanında ise HDPE, halojenli hidrokarbonlara ve oksitleyici

etkenlere karşı oldukça zayıftır. HDPE talaşlı imalata oldukça uygundur. Hafiftir,

darbe dayanımı yüksek, sıvı emilimi düşük bir malzemedir. Gerilme mukavemeti

oldukça iyidir. Yapıştırılmaya pek uygun olmasa da mekanik sıkıştırma (civata vs.

ile) ya da daha iyisi sıcak hava veya nitrojen kaynakları ile birleştirilebilir.

Ultrasonik, lazer ve kızılötesi kaynak yöntemleri de bu malzeme ile kullanılabilir.

Yiyecek teması olan her türlü obje için oldukça ideal bir malzemedir. Kimyasallara

olan yüksek direnci ve yüksek sertliği sayesinde depolarda ya da tabaklarda iyi sonuç

verir. Bunun dışında kesme tahtalarında, boru aksamlarında ve mafsal

uygulamalarında kullanılabilir.

Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE): LDPE, HDPE gibi asitlere, alkollere,

bazlara ve esterlere mükemmel direnç gösterdiği gibi aldehitlere, ketonlara ve

bitkisel yağlara karşıda oldukça dayanıklıdır. Alifatik ve aromatik hidrokarbonlar ile

mineral yağları, oksitleyici etkenler ve halojenli hidrokarbonlar ile kullanılması

tavsiye edilmemektedir. Özellik olarak oldukça yumuşak, katlanabilir, talaşlı imalata

ve kaynağa uygun bir malzemedir.

Laboratuar gereçleri ya da yiyecek kapları gibi esneklik gerektiren uygulamalarda

oldukça iyi sonuç alınmaktadır. Ayrıca korozyona karşı dirençlli olması istenilen

çalışma yüzeylerinde de kullanılabilir.

Polimetilpenten (PMP): Polimetilpentenin mükemmel kimyasal dayanıklığı, düşük

nem çekme oranı ve çok üstün akustik ve elektriksel özellikleri vardır. Özelliklere

polielofinlere (polietilen, polipropilen vb.) benzemekle birlikten onlara göre daha

fazla gaz geçirgen ve daha kırılgandırlar.

Sonar kapakları, hoparlör konileri, ultrasonik dönüştürücü kafaları ve hafif yapısal

parçalarda sıklıkla kullanılır. Ayrıca Amerika Birleşik Devletleri’nde yemek

üretiminde kullanılan techizatlarda kullanılması onaylanmıştır. Film halinde

üretildiğinde gaz geçirgen paketlemede kullanılır.

60

Erime sıcaklığının yüksek olması ve iyi sıcaklık değerlerinin stabil olması yönünden

polimetilpenten tıbbi ve laboratuar otoklav cihazlarında (yüksek basınçta ve

sıcaklıkta çalışan sterilizasyon cihazları) ve ayrıca mikdalga ve diğer mutfak

ekipmanlarında da kullanılmaktadır.

Bunların yanında iyi bir elektriksel yalıtkan olması yönünden LED cihazları gibi bazı

elektronik cihazlarda kullanılmaktadır.

Polifenilen Sülfit (PPS): PPS bazı özel malzeme karakterleri sayesinde yüksek

sıcaklık polimerleri arasında en önemlilerdendir. Bu özellikleri sıcaklığa, asitlere,

alkalilere, küfe, ağartıcılara, yıllanmaya, gün ışığına ve aşınmaya karşı dirençli

olmasıdır. Bazı çözücüleri çok küçük miktarlarda absorbe eder ve boyanmaya

dirençlidir.

PPS kullanılarak kömür kaynatıcıları için filtre malzemeleri, kağıt üretiminde

kullanılan keçeler, elektrik izolasyon malzemeleri, özel membranlar, contalarve

paketleme malzemeleri gibi çok çeşitli ürünler üretilebilir.

Polipropilen (PP): Polipropilen, konsantre ve seyreltilmiş asitlere, alkollere, bazlara

ve mineral yağlarına mükemmel direnç gösteren, aldehitlere, esterlere, alifatik

hidrokarbonlara, ketonlara ve bitkisel yağlara karşı oldukça dayanıklı bir

termoplastiktir. Aromatik ve halojenli hidrookarbonlar ve oksitleyici etkenler ile

kullanılması ise uygun değildir.

Bu malzeme talaşlı olarak işlenmeye müsaittir ve piyasada çeşitli profiller halinde

temin edilebilir. En uygun birleştirme metodu sıcak hava ve nitrojen kaynakları

olmakla beraber, vidalarla mekanik birleştirmeler ve ultrasonik inert kaynak

bağlantıları da kullanılabilir. Polipropilen yaygın olarak geri dönüştürülür ve ayırt

edici kod numarası “5”tir.

Polipropilen, paketleme, tekstil, laboratuar ekipmanı, hoparlör, otomotiv parçaları ve

daha bunlar gibi pek çok ürünün dahil olduğu geniş bir kullanıma sahip olduğundan

dünyada en çok tüketilen 2. plastik malzemedir. Propilen monomerinden elde edilen

61

bu malzeme oldukça sert, çözücülere, bazlara, asitlere ve daha birçok kimyasala karşı

alışılmışın üzerinde dayanıklıdır.

Şekil 21. Stefano Giovannoni imzalı polipropilen Bombo bar sandalyeleri

Polipropilen’in yorulmaya karşı gösterdiği dayanıklılık, aç-kapa şişe kapakları gibi

menteşe benzeri bükülmeye maruz kalan uygulamalarda kullanılmasında önemli bir

rol oynar. Bu uygulamada dikkat edilmesi gereken yegane nokta dayanıklılığın

arttırılması için molekül zincirlerinin menteşe üzerinde boylamasına hizlanmış

olmasıdır.

Polipropilen yüksek saflıkta sıvılar için kullanılan borularda kullanıldığı gibi daha

dayanıklı tesisat borularında, ısıtma-soğutma sistemlerinin borularında ve çeşitli

amaçlı su borularında kullanılabilir. Bu malzemenin seçilmesinin yegane sebepleri

çeşitli fiziksel unsurlara karşı dayanıklı olması, kimyasal direnci, korozyona mani

olması ve sıcaklık ile birleştirilebilme özellikleridir.

Yüksek sıcaklığa dayanıklı olması pollipropilene ayrıca laboratuar ve sağlık

kuruluşlarında kullanılan otoklav makinelerinde de (yüksek basınçta ve sıcaklıkta

çalışan sterilizasyon cihazları) kullanılma fırsatı sunar. Ayrıca bu özelliği sayesinde

son tüketicilere hitaben üretinlen su ısıtıcıları (kettle) ve makinede yıkanabilen

yemek saklama kapları gibi pek çok ürün üretilebilir.

62

Polipropilenin br diğer popüler uygulaması iki eksenli oryante edilmiş

polipropilendir. (Biaxially Oriented Polypropylene - BOPP). Bu BOPP tabakalar

kristal berraklığında olduklarından şeffaf poşetlerde dahil olmak üzere birçok alanda

kullanım bulurlar.

Polipropilen lifler anı zamanda evde kullanmak için üretilen halı ve kilimlerde de

kullanılır. Polipropilen aynı zamanda suda yüzme yeteneğinden ötürü sıklıkla halat

yapımında27 kullanılmaktadır.

Polipropilen tünellerde kullanılan kabloların izolasyonlarında az duman çıkarması ve

halojenli toksik madde açığa çıkartmaması yönünden PVC’ye alternatif olarak

kullanılmaktadır. Polipropilen katmanlı çatı kaplama uygulamalarında su geçirmez

üst katman olarak da kullanım alanı bulmaktadır.

Polipropilenin medikal alanda en sık kullanıldığı nokta Prolen adı verilen yumuşak

doku ve damar dikiminde kullanılan sütür imalatıdır. Bunun yanında fıtık

tedavilerinde yeniden fıtık oluşumunu engellemek amacıyla yine Prolen fıtık

yamaları28 kullanılmaktadır.

Yakın zamanda daha kalın tabakalar halinde üretilmeye başlayan polipropilen kutu,

klasör ve paket alanlarında da kullanım bulmuştur. Ayrıca dayanıklılığı ve kir

geçirmez özelliği ile defter kapaklarında da kullanılmaktadır. Bunların yanında bu

özelliği ile polipropilen Rubik Küplerde kullanılan etiketlerde de kullanılmaktadır.

Tasarımsal alanda ise polipropilen tabakaların piyasaya sunulması yeni kapıların

açılmasını sağladı. Hafif, dayanıklı ve rengarenk olan bu malzeme sade hatları olan

tasarımların hayata geçirilmesinde olduğu kadar birbirine kenetlenen sistemler ile

farklı nitelikte ürünlerin hayata geçmesine de yardımcı oldu.

27 Types Of Ropes, http://www.lehighgroup.com/fiber.htm (20 Haziran 2009).

28 Hernia Repair: Prolene Hernia Sytem, http://www.ecatalog.ethicon.com/hernia-repair/view/prolene-

hernia-system (20 Haziran 2009).

63

Şekil 22. Panton sandalyesinin polipropilenden imal edilmiş kopyaları

Yiyecek kapları, aksesuarlar, otomobil tamponları, çeşitli kaplamalar, kimyasal

tanklar, çeşitli bağlantı parçaları, donanımlar, saklama kapları, kapaklar ve

armatürler gibi uygulama örnekleri de vardır. Polipropilen aynı zamanda Anoush

Waddington gibi tasarımcıların işleri sayesinde moda dünyasına da kazandırılmış ve

özel teknikler geliştirirlerek polipropilen takıların imalatı yapılmıştır.

Şekil 23. Anoush Waddington’un polipropilen kolye tasarımı

64

Polystiren (PS): Polistiren düşük maliyetli uygulamalarda kullanılan renksiz, şeffaf

bir polimerdir. Darbe dayanımı düşük, çevresel etkilere ve kimyasal etkilere karşı

dayanıksızdır. Genellikle geri dönüşümü yapılan bu malzemenin geri dönüşüm kodu

“6” dır.

Polistiren üretiminin 1/3 ünü kapsayan ekstrüzyon yöntemi ile et ve yumurta

kutuları, profiller, ayna ve resim çerçeveleri, bir kullanımlık tabak ve bardak gibi pek

çok ürün üretilir. Bunun yanında köpük polistiren inşaat sektöründe sıklıkla

kullanılan bir izolasyon malzemesidir.

Ekstrüzyon yöntemi ile en sık üretilen ürün ise iki eksenli oryente edilmiş polistiren

(Biaxially Oriented Polystyrene - BOPS) filmlerdir. Et tepsileri, şişe kapakları, pasta,

çikolata ve şeker paketlerinde yaygın olarak BOPS film kullanılmaktadır. Ayrıca PS

levhalardan oda ayırıcısı, duş kapakları ve aydınlatma panelleri de üretilmektedir.

Şekil 24. Polistiren malzemeden üretilmiş Dome House

Polistiren enjeksiyonla kalıplandığında havalandırma üniteleri, radyo-TV kapakları,

buzdolabı ve dondurucu parçalarının imalinde kullanılır. Darbe dayanıklı polistiren

ev aletleri, oyuncaklar gibi kullanım alanları bulurken genel amaçlı polistirenden

ayrıca tıbbi cihazlar, kutular, şişeler ve taraklar gibi geniş bir yelpazede ürünler

üretilir.

Polisülfon (PSU): Polisülfon polimerleri genellikle dayanıklılıkları ve yüksek

sıcaklıklardaki kararlılıkları ile bilinirler. Ham madde ve imalatı oldukça pahalı olan

65

polisülfonlar genellikle polikarbonatlara daha üstün bir alternatif olarak özel

üretimlerde kullanım alanı bulurlar. Bu polimerler sert, dayanıklı ve şeffaftırlar. −100

°C / 150 °C aralığı gibi geniş bir çalışma aralıkları vardır. Polisülfonlar asitlere,

alkalilere, hidrokarbon yağlarına ve elektrolitlere pH 2-13 aralığında dayanıklıdırlar.

Oksitleyicilere karşı dirençli oldukları için ağartıcılar ile temizlenebilirler.Bunların

yanında polisüülfonlar ketonlara, klorinli ve aromatik hidrokarbonlara karşı

zayıftırlar. Polisülfonlar yüksek basınçlar altında çalışabilir.

Polisülfon kontrollü porları olan ve yeniden üretilebilir membranların imaline olanak

sağlar. Bu tip membranlar hemodiyaliz, atık su geri toplanması, gaz ayrıştırılması ve

yemek ve içecek imalatı gibi farklı alanlarda kullanım imkanı bulurlar. Ayrıca bu

polimerler otomotiv ve elektronik sektörlerinde de kullanılırlar.

Polisülfon yüksek ısı dayanımı sayesinde yangın geciktiricisi ya da medikal alanda

sterilizasyon amaçlı otoklav uygulamalarında kullanılır.

Polisülfon fiberglas ile kuvvetlendirildiğinde elde edilen malzeme iki kat güçlü olur.

Ayrıca bazı kimyasallara olan zayıflıklarını gidermek amacıyla diğer polimerlerle de

birleştirilerek kullanılabilir.

Polivinil Klorid (PVC): PVC seyreltilmiş ve konsantre asitlere, alkollere, bazlara,

alifatik hidrokarbonlara ve mineral yağlarına mükemmel dayanıklılık gösterirken

bitkisel yağlara ve oksitleyici etkenlere karşı da minör bir yıpranma ile gayet iyi

direnir. Aldehitlere karşı bazı zayıflıkları olan bu plastik ancak kısa süreli

kullanımlarda mecbur kalınırsa tercih edilmelidir.Bunların yanında esterler, aromatik

ve halojenli hidrokarbonlar ve ketonlar ile kullanılmamalıdır.PVC yaygın olarak geri

dönüştürülen bir madde olup ayırt edici geri dönüşüm kod numarası “3” tür.

PVC, polietilen ve polipropilenden sonra dünyada en çok kullanılan üçüncü plastik

malzemedir. Ucuz, dayanıklı ve kolay birleştirilebilir olması sayesinde dünyada ki

tüm PVC üretiminin %50 si yapı sektöründe kullanılmaktadır.

66

Yapıştırılmaya ve kaynağa uygun olan bu malzeme tesisat borularından duş

kabinlerine, pencere çerçevelerinden yer kaplamalarına kadar birçok alanda

kullanılmaktadır. Piyasada genelde gri, beyaz ve şeffaf renklerde bulunmakta ve

tabaka, çubuk ya da tüp şeklinde tedarik edilebilmektedir. Kolayca makinede

işlenebilen PVC aynı zamanda ısı ile kolayca bükülebilmektedir.

PVC proses tanklarında ve vida ve somun gibi geçme parçalarında sıklıkla kulanılır.

İşlevsel esasi özellikleri sayesinde geniş bir kullanım alanı kazanan PVC, biyolojik

ve kimyasal dayanıklılığı sayesinde metal kullanımının korozyon riski nedeniyle

limitli olduğu her türlü boru uygulamasında tercih edilir.

Bazı ek dayanım arttırıcılar ve stabilizatörler ile pencere ve kapı çerçevelerinde

oldukça popüler bir malzemeye dönüşmüştür. Bunun yanında bazı esneklik

kazandırıcılar eklendiğinde ise kablo izolasyon malzemesi olabilecek kadar esnek bir

hale gelebilmektedir.

PVC, deri benzeri ya da kimi zaman sadece PVC dokusu sayesinde giyim sektöründe

de kullanılan bir malzemedir. Su geçirmez niteliği sayesinde ceket, manto ve çanta

üretiminde PVC kullanımına rastlanmaktadır. Bunun yanında PVC, Gotik, Punk ya

da benzeri alternatif moda sektörlerinde kullanıldığı gibi lastik, deri veya lateksten

ucuz olması sebebiyle fetiş giysilerinin üretiminde de sıklıkla tercih edilmektedir.

Dünyada yıllık üretilen PVC reçinesinin kabaca yarısı29 gündelik ya da endüstriyel

uygulamalarda kullanılmak üzere boru yapımında harcanmaktadır. Su tesisatı

sektöründe ABD’de %66 oranında kullanılan PVC’nin atık su borusu sektöründeki

kullanım yüzdesi ise %75’tir30. PVC, bu kadar büyük bir yüzdeye sahip olmasını

29 Shah Rahman, "PVC Pipe & Fittings: Underground Solutions for Water and Sewer Systems in

North America" 2nd Brazilian PVC Congress, Sao Paulo, Brazil, 19-20 Haziran 2007.

30 Uses For Vinyl Pipe, http://www.vinylbydesign.com/site/page.asp?CID=14&DID=15 (22 Haziran

2009).

67

hafif, dayanıklı olmasına, nadiren reaksiyona giren kimyasına ve ısı ve yapıştırıcılar

ile kolayca birleştirilebilmesine borçludur.

PVC tabakalar piyasada çok çeşitli renk ve kalınlıklarda bulunabilmektedir. Düz

tabaka halindeki malzeme ek kalınlık istendiğinde arada hava boşlukları kalacak

şekilde genişletilerek ek ağırlık eklenmeksizin kalınlaştırılabilmektedir. Tabakalar

genelde düz ya da dairesel testereler ile kesilmektedir. Bunların yanında PVC’ye

esneklik kazandırıldığında, vinil olarak da bilinen ince, şeffaf ya da renkli, bir tarafı

yapışkanlı film üretimi yapılabilmektedir. Bu filmler genelde bilgisayar kontrollü

plotter cihazlarında kesilerek ya da geniş formatlı makinelerde baskı alınarak çok

çeşitli ticari sinyalizasyon ürünlerinde ya da araba üzerlerine yapıştırılan işaretlerde

kullanılmaktadırlar.

PVC yer kaplamaları gündelik yaşamda sıklıkla karşılaştığımız, herhangi düz bir

yüzeye kolaylıkla uygulanabilen ürünlerdir. Yeterince düz olan, kimi zaman zaten bir

kaplama mevcut olan herhangi bir yüzeye yapıştırıcı ile yapıştırılarak uygulamaları

yapılabilmektedir.

Poliviniliden Klorid (PVDC): PVDC piyasada Saran adıyla da bilinen ağır bir lifli

malzemedir. Suya, oksijene ve her türlü aromaya karşı etkili bariyer özellikleri

vardır. PVDC alkalilere ve asitlere karşı dirençli olup yağ ve organik çözücülerde

çözünmez. Nem çekme oranı oldukça düşük olduğu için bakteri ve böceklerin

barınmasına izin vermez. Saran liflerinin elastik özellikleri oldukça iyi olup eğilme

ve bükülmelerde eski formuna kolayca geri dönmektedirler. Ayrıca bu malzeme

yangın geciktirici ve kendini kendini söndürür özelliktedir. Alevlerle temas ettiğinde

yumuşayan Saran, orta şiddetteki sıcaklıklarda dekompoze olur.

Poliviniliden klorid iki eksenli oryante edilmiş polipropilen (BOPP) ya da poliester

(PET) gibi diğer plastik filmlere bariyer özellikleri arttırıcı ek katman olarak

uygulanabilir. Bu tip uygulamlarda PVDC filmin oksijen ve aroma geçirgenliğini

düşürerek kaplanan ürünlerin raf ömrünün uzamasına yardımcı olur.

68

Bunun yanında PVDC temizlik bezlerinde, filtrelerde, sinek tellerinde, balık

ağlarında, duş perdelerinde, oyuncak bebek saçlarında, doldurulmuş hayvanlarda,

kumaşlarda, ayakkabı tabanlarında, bantlarda ve bahçe mobilyalarında kullanılır.

2.3.2. Termoset Plastikler ve Uygulama Alanları:

Duroplast: Duroplast, kompozit bir termoset olup, formika ve bakalitin yakın

akrabasıdır. Pamuk veya yün gibi ipliklerle güçlendirilmiş bir reçine plastik olması

bakımından cam ile güçlendirilmiş plastiğe benzer.

Duroplast hafif, esnek ve güçlü bir plastiktir. Duroplast ayrıca geri dönüştürülmüş

malzemeden imal edilir; Rusya’dan gelen pamuk atıkları ve Doğu Almanya boya

endüstrisinden gelen fenol reçinelerin birleşiminden üretilir. Trabant adlı arabanın

gövdesi tamamen Duroplast malzemeden üretilmiştir. Tıpkı çeliğe şekil verilir gibi

preslenebilmesi onu seri araba üretimi için fiberglastan daha uygun kılmaktadır.

Duroplast, Doğu Avrupalı otomobil üreticisi VEB Sachsenring Automobilwerke

Zwickau tarafından Trabant adlı arabanın gövdesinin yapımında kullanılmıştır.

Şekil 25.Duroplast gövdeli Trabant otomobil

69

Ürün ilk defa IFA F8’in gövdesinde, daha sonraysa AWZ P70 veya Zwickau P70 ile

Trabant’ın gövdesinde kullanılmıştır. Aynı zamanda bavul yapımında kullanılmıştır.

Epoksi Reçinesi - Poliepoksit: Epoksi veya polyepoksit, bir epoksit "reçine" ile bir

poliamin "sertleştirici" nin reaksiyonundan ortaya çıkan bir termoset polimerdir.

Epoksinin, fiberle güçlendirilmiş plastik materyalleri ve genel amaçlı

yapıştırıcı/tutkallar gibi geniş uygulama alanları vardır. Hava ile kıvama gelir, dolgu

olarak kullanılabilir. Küçülmeye veya büzülmeye dirençli olup ve iç gerilim

meydana gelme ihtimali düşük bir malzemedir. Neredeyse bütün materyallere

yapışabilir. Gerilim ve titreşim özellikleri oldukça iyidir. Yüksek ısıya, yüksek ısı

sonucu deforme olmaya ve kimyasal saldırılara karşı dirençlidir. Yıllar içinde

bozulmaya karşı iyi dayanıklılık gösterir. İyi elektriksel ve dielektrik özelliklere

sahiptir. Kokusuz, tatsız ve alev alması zor bir materyaldir.

Epoksi-bazlı materyallerin uygulama alanları oldukça geniştir. Boyalarda,

yapıştırıcılarda ve karbon fiber ve fiberglas güçlendirmeleri gibi kompozit

kullanılırlar. Epoksilerin kimyevi özellikleri ve ticari anlamda geniş varyasyonları

olması polimerlerin geliştirilmiş özelliklerle üretilmesine olanak vermiştir.

Genellikle epoksiler mükemmel yapışkan/tutunma özelliğine sahip olup, ısıya ve

kimyasallara karşı dirençlidir. İyiden mükemmel derecesine kadar mekanik ve çok

iyi elektriksel yalıtım özellikleri vardır. Epoksilerin bir çok özellikleri değiştirilebilir;

örneğin, epoksiler elektriği yalıtır; ama gümüşle doldurulmuş epoksiler elektriği

iletir. Piyasada yüksek derecede ısı yalıtan veya ısı ileten özellikte ve elektriksel

direnci yüksek elektronik eşya uygulamalarına rastlanmaktadır.

Epoksi astar boyalar çabuk kurur ve geriye sert, UV ışınlarına karşı dayanıklı,

bozulmaya ve aşınmaya karşı dirençli olan mükemmel bir koruyucu yüzey bırakırlar.

Çabuk kuruyan koruyucu astar boya uygulamaları için tasarlanmışlardır. Dış

uygulama larda, epoksi astar boyalar mükemmel fiziksel özellikler sergiler. Bu

ürünler çeşitli metallerle mükemmel bir şekilde birleşir. Suyla yıkanabilmeleri

sebebiyle fabrika dökümü demir, dökme çelik ve dökme aliminyum uygulamaları

için kullanılırlar. Solvent bazlı astar boyalarla ilişkilendirilen dış etkenlere maruz

kalma ve çabuk tutuşma gibi konularda kaygıları azaltırlar. Yüksek sıcaklığa yüksek

70

direnç göstermelerinden dolayı (lateks ve alkit bazlı boyalar genelde yanar, bu

nedenle de çok yüksek olmayan sıcaklıklarda soyulur) endüstriyel ve otomotiv

alanlarında kullanılır.

Polyester epoksiler, çamaşır ve kurutma makineleri ile diğer beyaz eşyalar için toz

astar boya olarak kullanılır. Füzyonla bağlanmış toz epoksi kaplamalar (Fusion

Bonded Epoxy Powder Coatings - FBE) sıklıkla, petrol ve gaz endüstrisinde çelik

boru ve tesisatların aşınmaya karşı korunmasında, içilebilir su (aktarma) boru

hatlarında (çelik), beton inşaat demirlerinde ve buna benzer birçok alanda kullanılır.

Epoksi astar boyalar aynı zamanda özellikle aşınma direncinin önemli olduğu metal

yüzeylerde, yapışmayı geliştirmek için primer olarak otomotiv ve denizcilik

boyalarında kullanılır. Özellikle domates gibi asidik yiyecekler için, metal kutular ve

konteynerler çürümeyi önleme amaçlı epoksiyle astarlanır. Epoksi reçineleri aynı

zamanda özellikle terrazzo döşeme, parçacıklı yer kaplamaları ve renkli çakıl döşeme

gibi yüksek performanslı ve dekoratif uygulamalarda kullanılır.

Şekil 26. Epoksi ile kaplanmış bir zemin örneği

Epoksi yapıştırıcıları, “yapısal yapıştırıcılar” veya “mühendislik yapıştırıcıları”

olarak adlandırılan bir yapıştırıcı sınıfının önemli bir parçasını oluşturur. Bu sınıfta

poliüretan, akrilik ve diğer maddeler de vardır. Yüksek performanslı bu yapıştırıcılar;

71

yüksek performanslı bağların olması gerektiği uçak, otomobil, bisiklet, tekne, golf

sopaları, kayaklar, snow boardlar ve daha birçok uygulamada kullanılır. Epoksi

yapıştırıcılar neredeyse her uygulamaya uygun hale getirilebilir. Tahta, metal, cam,

taş, ve bazı plastikler için mükemmel yapıştırıcılardır. Esnek veya katı, transparan

veya opak/renkli, çok hızlı ya da çok hızlı kuruyan hale getirilebilirler. Epoksi

tutkallar bilinen yaygın tutkallar arasında ısı ve kimyasal direnç bakımından

emsalsizdirler. Genellikle ısıl işlem görmüş epoksi yapıştırıcılar oda sıcaklığında

kuruyanlara göre ısıl ve kimyasal olarak daha dayanıklı olacaktır. Epoksi

tutkallarının gücü 177 °C’nin üstündeki sıcaklıklarda31 azalmaktadır. Bazı epoksiler

ultraviole ışınlarına maruz bırakılarak kurutulur. Bu tarz epoksiler sıklıkla optik,

fiber optik, optoelektronik ve dişçilikte kullanılır.

Epoksi sistemleri, endüstriyel alet uygulamalarında kalıplarda, ana modellerde,

laminatlarda, dökmecilikte, fikstürlerde ve diğer endüstriyel üretim alanlarında

kullanılır. Bu plastik malzeme metalin, tahtanın ve diğer geleneksel materyallerin

yerini alır ve genellikle verimi arttırır, maliyeti düşürür veya birçok endüstriyel

süreci kısaltır. Epoksiler aynı zamanda fiberle güçlendirilmiş alaşım parçalarının

üretiminde kullanılır. Polyester reçinelerinden ve vinil ester reçinelerinden daha

pahalıdırlar ancak genellikle daha güçlü ve ısıya daha dirençli alaşım parçaları

oluştururlar.

Epoksi reçine formülasyonları elektronik endüstrisinde oldukça önemli yere sahiptir

ve motorlarda, jeneratörlerde,trafolarda, anahtar düzeneklerinde, geçme parçalarında

ve izolatörlerde kullanılırlar. Epoksi reçineleri elektriği çok iyi yalıtırlar ve elektrik

aletlerini kısa devreden, tozdan ve nemden korurlar. Elektronik endüstriside epoksi

reçineleri üst üste döküm yapılan entegre devrelerde, transistörlerde, hibrit

devrelerde ve devre baskı plakalarının yapımında öncelikli reçine olarak kullanılır.

31 John J. Morena, Advanced Composite Mold Making, New York: Van Nostrand Reinhold

Co. Inc., 1988, s: 124–125.

72

Epoksiler, hırdavatçılarda genellikle ayrı ayrı paketlenmiş halde reçine ve sertleştirici

olarak satılırlar. Bu ikisi kullanım öncesi hızlı bir şekilde karıştırılmalıdır. Aynı

zamanda denizcilik uygulamaları için tamir reçineleri olarak denizcilik malzemeleri

satan dükkanlarda satılırlar. UV ışınlarına maruz kaldıklarında bozulmaları sebebiyle

teknelerin dış yüzeylerinde kullanılmazlar. Genellikle tekne tamir ve montajlarında

kullanılırlar, daha sonra da üzerlerine UV koruyuculu konvansiyonel, iki bölümlü

poliüretan boya veya denizcilik verniği uygulanır. Denizciklikte başlıca iki kullanım

alanı vardır. Daha yaygın polyester reçinelerine göre daha iyi mekanik özelliklere

sahip oldukları için epoksiler , yüksek güç/ağırlık dengesinin gerekli olduğu

bileşenlerin ticari üretiminde kullanılır. İkinci olaraksa, amatör tekne ve uçakların

yapımıdır. Çünkü, kuvvetli ve boşluk doldurma özelliklerine sahip olup kereste dahil

birçok materyele mükemmel şekilde yapışabilmektedirler.

Uzay endüstrisinde epoksi, fiberle güçlendirilerek yapısal matriks materyali olarak

kullanılır. Tipik fiberle güçlendirilmiş parçalar cam, karbon, Kevlar ve borondur.

Epoksiler aynı zamanda yapısal yapıştırıcı olarak da kullanılır. Tahta ve diğer “düşük

teknolojili” materyaller epoksi reçinesiyle yapıştırılır. Buna örnek olarak RJ.03 IBIS

adlı ev yapımı planör gösterilebilir. Bu tasarım, klasik tahtadan bir kafese benzeyen

bir uçak gövdesi ve yine tahtadan klasik bir direk baz alınarak yapılmıştır. İçi

köpükle sertleştirilmiş, dışıysa tamamen kontrplakla kaplanmıştır. Kanatları kaplayan

kontrplak dışında her şey epoksi reçine ile yapıştırılmıştır.

Şekil 27. Epoksiden üretilen RJ.03 IBIS adlı ev yapımı planör

73

Epoksi reçinesi pigmetlerle karıştırıldığında katmanlar halinde kullanılarak resim

yapmak için de kullanılmaktadır32. Epoksi reçinesi, ayrıca rüzgâr türbinin çark

bıçaklarının üretiminde kullanılır.

Melamin Reçinesi: Yüzey sertliği oldukça iyi ve çizilmelere karşı dirençlidir. Isıya,

neme ve kaynar suya direnci yüksektir. Fakat bunların yanında yüksek çekme

oranına sahiptir ve şekil verilirken kolayca kırılır. Bütün termoset materyallerde

olduğu gibi melamin reçine eritilemez ve bu nedenle eritmeyle de geri

dönüştürülemez.Suyu, elektriği ve ısıyı mükemmel şekilde yalıtır. Isıyla deforme

olma sıcaklğı 180 ° C’dir. -57 ° C ‘ye kadar kullanılabilir. Yağ ve asit, alkali gibi

genel çözücülere karşı dayanıklıdır.

Melamin, aminoplast ailesinden gelir ve fenol yerine renklendirilebilir alternatif

olarak kullanılır. Örneğin seramik kap, tabak ve çocuklar için üretilen kaplarda

kırılmaya dirençli bir alternatif döküm malzemesi olarak ve kağıt laminatların süslü

en üst katmanında (örneğin Formika)kullanılır. Melamin reçine genelde mutfak

malzemelerinde ve tabaklarda (örneğin Melmac) kullanılır. Melamin reçineden

yapılan mutfak malzemeleri, radyasyonu emdikleri ve ısındıkları için mikrodalga

fırında kullanılmamalıdırlar.

1950’ler ve 1960’lı yılların sonlarında melaminden yapılan sofra takımları oldukça

moda oldu. A. H. Woodfull ve The Product Design Unit of British Imperial Plastics

tarafından o kadar şık bir şekilde tasarlanıyorlardı ki melaminin, seramiğin pazardaki

yerini ciddi bir şekilde tehdit edeceği düşünüldü. Melamin fincan ve tabakların

lekelenme ve çizilme eğilimi göstermesinden dolayı satışlar 1960’ların sonlarına

doğru düşmeye başladı. Kısa süre sonra da melaminin kullanımı kamp ve anaokulu

malzemeleriyle sınırlandı33.

32 Tim McCreight ve Nicole Bsullak, Color on Metal: 50 Artists Share Insights and

Techniques, Madison: Guild Publishing, s: 74.

33 Steve Akhurst, “The Rise and Fall of Melamine Tableware”, Plastiquarian Reprints, Summer 2000,

No:32, http://www.plastiquarian.com/styr3n3/pqs/pq32.htm (26 Haziran 2009).

74

Melamin reçine; Formica, Arborite ve laminat döşeme gibi yüksek basınçlı

laminatların ana bileşenidir. Melamin reçineden yapılma fayans duvar panelleri aynı

zamanda yazı tahtası olarak kullanılabilinmektedir.

Melamin monte edilmeye hazır mobilya ve ucuz mutfak dolaplarında kullanılır.

Melamin farklı boyutlarda ve kalınlıklarda bulunabileceği gibi birçok renk ve desen

seçeneği sunar. Reçine, geleneksel radyal testere ile kesildiğinde talaşlanmaya

meyilli olduğu için levhalarla çalışmak güçtür.

Fenol Formaldehit Reçinesi (PF – Bakalit): Doğası gereği saf halinde kırılgan ve

narin bir materyaldir; ama ağaç hamuru ve selüloz gibi dolgu maddeleriyle

güçlendirilebilir. Günümüzde; narin doğası, üretim karmaşıklığı ve maliyeti

nedeniyle tüketici ürünlerinde nadiren kullanılır. İstisnai olarak disk freni silindirleri,

tencere tava sapları, elektrik prizleri, düğmeler ve elektrikli demir parçaları gibi

küçük ve hassas şekilli bileşenler olarak kullanılırlar. Bakalit bugün; elektronik, güç

jeneratörleri ve uzay endüstrisinde, içinde Garolite’in de olduğu çeşitli ticari isimler

altında levha, mil, tüp ve yüzlerce endüstriyel uygulama formunda üretilmektedir.

Yüksek modülüslü, göreceli olarak ısıya dayanıklı ve ateşe karşı mükemmel direnç

gösteren bir polimerdir. Elektrik tesisatlarında yalıtım parçaları, kağıtla lamine

edilmiş ürünlerde (örneğin Formika) ve termal yalıtım köpüklerinde kullanılır.

Bilinen ticari ismi Bakalit olan bu termoset plastik, ağaç unu gibi bir dolgu

maddesiyle karıştırıldığında ısı ve basınçla kalıba dökülebilir veya dolgu maddesi

olmaksızın sıvı formunda veya köpük halde (örneğin Oasis) dökülebilir. Döküm

kırmızı, yeşil ve kahverengi gibi koyu renklerde sonuç verebilir ve geri dönüşümü

güçtür.

Artık geniş çapta bir endüstriyel üretim metaryeli olarak kullanılmasa da Bakalit;

içlerinde saksafon ağızlığı, düdük, kamera, sert gövdeli elektronik gitar, eski tip

çevirmeli telefonlar, eski makineli tüfekler ve alet çantası gibi sayısız uygulamadan

geçmiştir. Şimdiki adıyla General Electric olan Edison Electric Company tarafından

üretilen kayıt silindirleri ve 78-rpm pikaplar önceleri Bakalit’tendi. Geleneksel

üretim materyali eksiliğinden dolayı bu termoset plastiğin bir zamanlar demir para

75

yapımında kullanılması bile düşünüldü. 1943 yılında Bakalit ve diğer ametal

metaryeller Amerika Birleşik Devletleri’nde çeyrekliklerde kullanılmak üzere test

edildi34.

Günümüzde Bakalit en çok ince detayların önemli olmadığı (diğer termoset reçineler

dökümde ince detayları daha detaylı gösterebilmektedir) porselen ve diğer opak

seramik uygulamalarında kullanılmaktadır. Bakalit; bilardo topları, dominolar,

Mahjongg, tavla ve satranç taşları gibi devamlı hareket ettirilen parçaların yapımında

kullanılır. Bakalit; görüntüsü, dayanıklılığı, boyası, ağırlığı ve sesi nedeniyle tercih

edilir. Zarlar da bazen ağırlığı ve sesi sebebiyle Bakalit’ten yapılır ama zarların

büyük çoğunluğu ABS gibi termoplasitklerden yapılır. Lüks Breitling saat

kutularında da Bakalit kullanılır. Metalografide kullanılan metal örneklerinin

montajında da Bakalit kullanılır35.

Polyester: Polyesterlerin çoğu 250 °C'ye kadar emniyetle kullanılabilir. En büyük

dezavantajı üretim reaksiyonu sonucu, üretilmesi sırasında % 4 ila % 8 büzülmesidir.

Bunun neticesi olarak düzgün bir yüzey elde etmek zordur. Değişen uygulamalar için

pek çok tipte polyester geliştirilmiştir. Genel amaçla polyesterlere ilave olarak esnek

ve yarı rijid tipler, ısı ve çevre değişimlerine ve kimyasal maddelere karşı dayanıklı

tipler geliştirilmiş olup bu çeşitler bugün için çok fazla kullanım sahası

bulabilmektedirler. Polyestere belli özelliklerin verilmesi amacıyla stiren ile birlikte

farklı maddeler de katılabilir. Bu maddelerin sağladığı özellikler şöyledir:

Metil akrilat : Işık stabilitesi ve hava şartlarına karşı polyesterin direncini sağlar.

Maleimit: Yüksek reaktivite ve ısıya dayanıklılığını arttırır.

Triallit fosfat : Ateşe dayanıklılık sağlar.

Trifenil stibin : Işık geçirgenlikle birlikte ateşe dayanıklılık sağlar.

34 David Owen, “Penny Dreadful”, The New Yorker, 31 Mart 2008,

http://www.newyorker.com/reporting/2008/03/31/080331fa_fact_owen (29 Haziran 2009) .

35 NASA, Metallographic Sample Preparation Mounting,

http://www.grc.nasa.gov/WWW/StructuresMaterials/ASG/MetLab/mounting.html (29 Haziran 2009).

76

Kullanım kolaylığı, imalat yatırımının az olması, her amaç için farklı formüllerde

edilebilmelerinin yanında diğerlerinden çok daha ucuz olması polyesterin tercih

edilmesini sağlar. Termoset polyesterler döküm malzemesi olarak kullanılırken,

kemoset polyester reçineleri fiberglas laminasyonunda reçine olarak ve araç gövdesi

tamir dolgusu olarak kullanılırlar. Fiberglasla güçlendirilmiş doymamış polyesterler

ise yat ve araba gövdelerinde sıkça kullanılmaktadırlar.

Ayrıca polyesterler yaygın bir şekilde gitarlar, piyanolar ve araç/yat içi ahşap

kaplamalar gibi yüksek kalite ahşap ürünlerini son kat cilalamak için de kullanılırlar.

Burns Gitarları, Rolls Royce ve Sunseeker firmaları bu tekniği kullanan firmalara

örnek verilebilecek bazı isimlerdir. Polyester spreyler yüksek doldurucu özellikleri

ve her uygulama katında iyi bir yüzey filmi oluşturmaları açısından işlenmemiş

ahşap yüzeylerde kullanılabilirler. Katılaşan polyester tabakalar zımparalanabilir ve

parlak, dayanıklı bir yüzey elde etmek için cilalanabilirler.

Poliimid (PI): Darbe dayanımı ve dielektrik özellikleri çok iyi olan bir malzemedir.

Isıl dayanımı yüksektir (devamlı 232oC, kesikli olarak 482 oC sıcaklığa

dayanabilmektedir) ve düşük ısıl genişleme katsayısına sahiptir. Termoset

poliimidler mükemmel termal stabilite ve mekanik özelliklerin yanında ayrıca

kimyasal dayanıklılık olarak da oldukça iyi malzemelerdir. Genelde karakteristik

olarak sarı/turuncu renklerdedirler. Gerilme mukavemetleri oldukça yüksektir.

Tipik poliimid ürünler genelde hidrokarbonlar, esterler, eterler, alkoller ve freonlar

gibi çözücüler ve yağlardan etkilenmezler36. Zayıf asitlere karşı da bir miktar dirençli

olmalarına rağmen alkali ve inorganik asit bulunan ortamlarda kesinlikle

kullanılmamalıdırlar.

Dayanıklı, hafif ve esnek poliimid malzemeler geçme elemanlarında, rondelalarda ve

çeşitli contalarda kullanılmaktadır. Bunun yanında elektronik endüstrisinde esnek

kablolarda, mıknatıs kablolarının izolasyonunda ve medikal alanda çeşitli boruların

36 Hikmet Yaşar, Plastikler Dünyası, Ankara: TMMOB Makina Mühendisleri Odası, 1992, s:120.

77

yapımında kullanılır. Örneğin bir diz üstü bilgisayarının ekranını ana karta bağlayan

ve laptop her açılıp kapandığında esnemesi gereken bağlantı elemanı poliimid tabanlı

bakır iletkenlerden üretilir.

Poliüretan (PU): Poliüretan yüksek darbe dayanımı olan, iyi dielektrik özelliklere

sahip, sürtünmeye ve kimyasal etkilere dayanıklı bir malzemedir. Poliüretandan

kalıplanmış katı ürünler üretilebileceği gibi daha esne köpükler ve filmlerde imal

edilebilir. PU dış etkilere maruz kaldığında sünekleşir ve kolay kırılabilir hale gelir.

Farklı formüllerde üretildiklerinde poliüretanlar çok çeşitli sertlik, dayanıklılık ve

yoğunluk dğerlerine sahip olabilirler. Poliüretan köpük, tümüyle geri dönüşebilir bir

malzemedir. Poliüretanın otomotiv yapısal parçalarından, bilgisayar kasalarına,

mobilyalardan paketleme köpüklerine kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır.

Poliüretan malzemeler ahşap verniği olarak formüle edildiklerinde sert, aşınmayan

ve dayanıklı bir yüzey oluştururlar. Parke uygulamaları gibi kullanımlarda bu

özellikler aranırken daha detaylı işlemeler ve mobilyalar için pek tercih edilmezler.

Yağ ve gomalakla kıyaslandığında daha sert bir yüzey oluşturan PU ısıyla soyulmaya

meyilli, darbelere maruz kaldığında parçalanan bir yapıdadır. Bu özelliği özellikle

çam gibi daha yumuşak ağaçlara uygulandığında daha da ön plana çıkar. PU’nun

ağaca nüfuz etmemesi bu durumu tetikleyen bir etkendir.

Poliüretanın dış ortam uygulamaları UV ışınlarının malzemeye zarar vermeleri

yüzünden problem yaratabilmektedir. Ama bunu yanında UV ışınlarının tüm şeffaf

verniklere ve polimer film kaplamalarına bir miktar zarar verdiği göz ardı

edilmemelidir. Bu zararı engellemek için verniklerin ve poliüretanların içine bir

miktar renk pigmenti ve UV emici maddelerin katılması yararlı olabilir.

Poliüretanların bu alandaki avantajları suyla temas eden ya da nemli ortamlara maruz

kalan yüzeylerde kullanılabilmesi, yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi ve mantar ve

küfe karşı dayanıklı olmasıdır.

Poliüretanın diğer bir uygulama alanı ise sert tekerleklerin üretilmesidir. Bu

tekerlekler endüstriyel alanda yük taşıyan forkliftlerde, eğlence trenlerinde ve market

arabalarında kullanılmaktadırlar. Ayrıca poliüretanların kaykay ve roller-blade

78

patenlerinde kullanılmaya başlanması da bu alanda bir çığır açmıştır. Daha dayanıklı

olan bu tekerlekler sayesinde bu alanlar hem daha ekonomik bir hal almışlardır, hem

de daha evvelden mümkün olmayan hareketlerin yapılabilmesi mümkün kılınmıştır.

Esnek poliüretan köpük genelde kesintisiz üretim teknolojisiyle üretilen ve seri

üretime yatkın bir malzemedir. Genelde bir tarafı açık kap ve kalıplarda üretilen

köpükler sonrasında istelien boyutlarda kesilmektedirler. Esnek poliüretan köpükler

genelde mobilya yastıklarında, otomobil koltuklarında, halılarda ve yatak

dolgularında kullanılmaktadır. Otomobil koltukları ele alınırsa üretici her koltuk için

farklı kalıplar yaptırır. Bu kalıplar kabuk benzeri içi boş ve açılır kapanır yapıda

olurlar. Poliüretan malzeme bu kalıba püskürtülür ve katılaştıktan sonra kalıptan

alınarak kaplanır. Bu yönteme alternatif olarak kimi firmalar kalıpta kaplama

yöntemini de kullanırlar. Bu şekilde yapılan üretimlerde kaplama malzemesi önceden

kalıbın içine yerleştirilir ve vakum ile nihai şeklinde tutulur. Gerekli yapısal

demirlerde kalıba sürüldükten sonra poliüretan bu yapının içine püskürtülür ve

katılaşması beklenir.

Fütüristik Xanadu Evleri’nin duvarları ve tavanı (sadece izolasyon kısımları değil)

poliüretan köpüğünden yapılmıştır. Kubbe tavanları ve diğer değişik şekilli yapısal

unsurları poliüretanla üretmek ağaçtan üretmekten çok daha kolaydır. Ayrıca bu

malzeme Islands of Adventure eğlence parkının Seuss Landing kısmında bulunan

garip şekilli binaları, heykelleri ve dekorasyonları oluşturmak için de kullanılmıştır.

Günümüzde köpük üreticileri bu malzemeyi ahşap yerine kullanılmak üzere oyuklu

levha ve 3 boyutlu topografi ile uğraşan firmalara da satmaktadırlar. Bunun yanında

PU köpüğü yaygın olarak ısı izolasyonunda kullanılmaktadır.

Bazı sörf tahtaları da tek parça poliüretan bir çekirdek ile üretilmektedirler. İstenilen

ebatlarda sert köpük üretildikten sonra istenilen şekle getirilir. Sonrasında ise

fiberglas lifleri ve polyester reçinesi ile kaplanır. Ayrıca Boston Whaler

motorbotlarının da gövdeleri, yüzme özelliğini arttırması, sağlamlık katması ve ses

geçirmezliği arttırması sebebiyle fiberglas dış kabuk içine sandviç yapılmış

poliüretan köpüğünden üretilmektedir.

79

Poliüretan reçinesi aynı zamanda Batı Avrupa’da, tek parça ve suya dayanıklı

aestetik zemin kaplamalarında kullanılmaktadır

Şekil 28. Poliüretan malzemeden yapılmış Xanadu Evleri’nden bir örnek

Poliüretan, tenis raketlerinin saplarını kaplamak için üretilen Yonex Supergrap,

Wilson Pro Overgrip gibi birçok üründe de kullanılmıştır. Bu malzemeden üretilen

ürünler yüksek esneme oranlarıyla raketin oyuncunun eline tam oturmasını

sağlamaktadırlar.

Mükemmel sürtünme dayanımı, iyi elektriksel özellikleri, yüksek yapışkanlığı, darbe

emiciliği ve düşük sıcaklıklarda bile esnek olması poliüretanın elektronik bileşenleri

çevresel etkenlerden ve mekanik şoklardan korumak için kaplama olarak

kullanılmasında rol oynamışlardır. PU, düşük maliyeti sayesinde özellikle otomotiv

sanayinde devreleri ve sensörleri kaplamada popüler hale gelmiştir.

Poliüretan ayrıca ahşap sanayi başta olmak üzere bir çok alanda yapıştırıcı olarak da

kullanılmaktadır. Diğer yapıştırıcılarla karşılaştırıldığında PU yapıştırıcıların en

80

büyük avantajı su geçirmez özellikte olmalarıdır. Poliüretan yapıştırıcıların bir diğer

önemli kullanım alanı da ciltciliktir.

Silikon (SI): Silikon geniş bir frekans ve sıcaklık aralığında iyi dielektrik özellikler

ve boyutsal kararlılık gösterir. Silikon aleve karşı dayanıklı olup, su emilimi

düşüktür. Orta derecede termal şok dayanıklılığına ve yine orta derecede polimerik

mekanik özellikler gösterir. Yüksek maliyetli olup, sınırlı raf ömrüne ve uzun

katılaşma süresine sahiptir.

Isıya karşı dayanıklı, yapışmaz ve kauçuğa benzer oldukları için yaygın bir şekilde

mutfak aletlerinde, medikal uygulamalarda, dolgu macunlarında, tutkallarda,

kayganlaştırıcılarda ve izolasyonlarda kullanılır.

Isıl kararlılığı (-100 °C’den 250 °C’ye kadar geniş bir kullanım alanı) yüksektir.

Dayanıklı ve su geçirmez olup, su sızdırmaz kapak yapımında kullanılır. Oksijene,

ozona ve UV ışınlarına (güneş ışığına) mükemmel dayanıklılık gösterir. Bu

özelliğinden dolayı inşaat ve otomotiv endüstrisinde geniş kullanım alanı bulur.

Elektriği iyi yalıtır. Silikon, isteğe göre elektriği iletecek ya da yalıtacak şekilde

formüle edilebilir ve bu nedenle elektrikle ilgili uygulama alanı oldukça geniştir.

Yapışmaz. Düşük kimyasal duyarlılık gösterir. Düşük toksik özelliklere sahip

olmakla beraber mikrobiyolojik uygulamalar için uygun değildir. Yüksek gaz

geçirgenliği vardır: Oda sıcaklığında (25 °C), oksijen gibi gazlar için silikonun

geçirgenliğinin butil lastiğin yaklaşık 400 katı olması silikonu medikal uygulamalar

için uygun kılar.

Cam akvaryum yapımcıları, cam tabakalarını birbirine bağlamak için %100 silikon

dolgu macunu kullanmışlardır. Böylece istedikleri şekil ve boyutlarda akvaryumlar

yapabilmişlerdir. Silikon dolgu macunundan yapılan cam bağlantı noktaları, tonlarca

basınca dayanabildiği için ilk başlarda kullanılan köşebent ve cam macununu saf dışı

bırakmıştır. Aynı silikon akvaryum kapaklarındaki menteşelerin yapımında ve hatta

küçük tamiratlarda bile kullanılır. Ancak bütün ticari silikonlar akvaryum üretimi

için uygun değildir. Silikonlar plastiklere uzun süre yapışık kalamadığından silikon,

akrilik akvaryum üretiminde kullanılmaz.

81

Otomotiv sektöründe silikon makine yağı; yüksek sıcaklılarda kararlı, suda çözülmez

ve diğer kayganlaştırıcılara göre bozulma ihtimali daha düşük olduğu için fren

bileşenlerinde kayganlaşlaştırıcı olarak kullanılır.

Kıvılcımların birbirine komşu tellere sıçramasını ve yanlışlıkla alev almasını

engellemek için buji telleri çoğu zaman birçok silikon katmanıyla yalıtılır.

Hava emme sitemlerinde kimi zaman silikon borular kullanılır.

Silikon levhalar otomotiv motorlarında, şanzımanlarda ve diğer uygulamalarda

kullanılan contaların üretiminde kullanılır.

Otomotiv gövde üretim tesisleri ve boya atölyeleri silikon kullanımından

kaçınmalıdır; çünkü silikonlar üretim sonunda boyada “balık gözü” denen küçük

yuvarlak kraterlerin belirmesine sebep olabilir.

Silikon filmler, su geçirmez astar boyaların birbirine (eşdeğer bir şekilde)

kaynaşması için cam gibi silisyum bazlı alt tabakalara uygulanabilmektedir.

Kokusu az ve toksik olmayan bir materyal olması sebebiyle silikon özellikle mutfak

aletlerinin yapımında kullanılmaktadır. Isıya dayanıklı tutacak ve benzer ürünlerde

yalıtkan olarak kullanılır; ancak daha az yoğun lif bazlı ürünlere kıyasla ısıyı daha

fazla iletir. Silikon fırın eldivenleri 260 °C dereceye kadar olan sıcaklıklara

dayanıklıdır ve yalıtım sağlar.

Likit silikon, kuru temizleme solventi olarak kullanılabilir. Geleneksel perkloroetilen

solventine karşı doğaya zarar vermeyen bir alternatiftir. Green Earth Cleaning şirketi

tarafından D5 prosesi ismiyle patentlenmiştir. Solvent silis parçalarına ayrılarak

geriye su ve karbondioksit kalıntıları bırakır. D5 kuru temizleme süreci sonucu

ortaya çıkan atık toksik ve tehlikeli değildir. Böylece çevreyi kirleten diğer

endüstrilere göre daha az zararlıdır. Likit silikon ayrıca kimyasal olarak inerttir, yani

temizleme sürecinde kumaş veya boyalarla tepkimeye girmez. Böylece kuru

temizlemeye verilen çoğu giyside görülen solma ve çekme miktarı azalır.

82

Şekil 29. iSi Orka silikon mutfak eldiveni

Çikolata, buz ve muffin kalıpları vb. yapımına çok uygun bir malzemedir.

Diğer yeni tasarımlar ise mutfak matları, düdüklü tencere, yumurta kaynatıcısı,

tencere kapakları ve kulpları gibi ürünlerdir.

Elektronik parçalar; mekanik ve elektrik şoklarına, radrasyona ve vibrasyona karşı

dayanıklığı arttırmaları için zaman zaman silikonla kaplanmaktadır.

Silikonlar, uzay gibi çok zor koşullar altında dayanıklı olması ve yüksek

performansta çalışması beklenen uydu parçalarında da kullanılır. Isı aralığının (−65-

315 °C) geniş olduğu zamanlarda poliüretan ve epoksi kapsüllemenin yerine tercih

edilirler. Silikon, kurutma sırasında düşük ekzotermik ısı artışı gösterir, iyi

elektriksel özelliklere sahiptir, saflık oranı yüksektir ve toksik madde oranı düşüktür.

Silikonların elektrik malzemelerinde kullanımı her zaman problemsiz olmaz.

Silikonlar oldukça pahalıdır ve solventlere karşı dayanıklılıkları düşüktür. Diğer

parçalara sıvı veya buhar halinde kolayca geçebilirler.

83

Bakım ve onarım sırasında elektrikli aletlerde silikon bazlı sprey ürünler kullanmak

daha sonra aletlerin bozulmasına sebep olabilir.

Silikon köpükler, Kuzey Amerika’daki binalarda, odadan odaya alev ve dumanın

yayılmasını önlemek amacıyla duvarlarda yangını durdurucu katman olarak

kullanılmıştır. Silikon köpüğünden yapılmış yangın önleyici tabakaların avantajları

esnek olmaları ve yüksek yalıtım gücüne sahip olmalarıdır. Dezavantajları ise

söndürülmelerinin zor oluşu ve kayda değer duman çıkarmalarıdır.

Silikon gresi, bisiklet zinciri gibi birçok alanda kullanılır. Yakın zamanda ortaya

çıkan bir kuru tip kayganlaştırıcı ve çözücü seti zincire tam nüfuz etmesi için

tasarlanmıştır. Solvent çözülerek geride kaygan ama geleneksel “ıslak”

kayganlaştırıcılar kadar kir ve kum çekmeyen ince bir film tabakası bırakır. Silikon

kayganlaştırıcılar medikal müdahalelerde ve cinsel aktivite sırasında da

kullanılmaktadır. Özellikle jel formunda silikon; bandajlarda, pansuman sırasında,

göğüs implantlarında ve daha birçok farklı medikal uygulamada kullanılmaktadır.

Reçinelerin, köpüklerin, lastiklerin ve düşük sıcaklıktaki alaşımların dökülmesinde

kullanılacak lastik kalıpların imalinde iki parçalı silikon sistemler kullanılır.

Silikonlar şampuan, saç kremi ve saç jölesi gibi birçok saç bakım ürününde

kullanılmaktadır. Bazı silikonlar özellikle de amodimetikonlar mükemmel saç

kremleridir. Saçı taramayı kolaylaştırır, yumuşatır ve elektriklenmesini önlerler.

Başka bir silikon ailesi olan feniltrimetikonlar ise saçın parlaklığını artırır ve saçın

farklı tonlarını ortaya çıkarır. Tek bir saç bakım ürününden hem saçı parlatması hem

de yumuşması beklenemez; çünkü amodimetikon ve feniltrimetikon birbirini

seyrelten iki silikon türüdür. Bu sebepten modern saç bakım ürünleri ve genel olarak

kozmetikler arasında en çok mühendislik gerektiren tüketici ürünlerindendir.

Dayanıklı, temizlenebilir ve estetik oluşları sebebiyle bazı silikon tipleri biberon

memelerinin yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

84

Silikon lastikler dayanıklı ve güvenilir olmaları sebebiyle inşaat sektöründe yaygın

şekilde kullanılmaktadır. Tek parçalı silikon dolgu macunları havadaki nemi emerek

katılıştıklarından boşlukları ve çatlakları doldurmada yaygın bir şekilde kullanılırlar.

Tüm bunların yanında silikon plastik oyuncak formlarının yaratılmasında geleneksel

plastik malzemelerin yerini alma potansiyeline sahiptir.

Üre-formaldehit(UF): Üre-methanal olarak da bilinen üre-formaldehit, transparan

olmayan termoplastik bir malzemedir. Reçine ya da plastik olarak bulunabilir. İsmini

genel yapısından alan bu malzeme üre ve formaldehitin amonyak ya da piridin gibi

bir baz eşliğinde ısıtılmasıyla elde edilir. Reçine halinde yapıştırıcılarda, cilalarda,

MDF de ve kalıplanacak objelerde kullanılabilir. UF reçinesinin özellikleri arasında

yüksek gerilme mukavemeti, yüksek esneme oranı, yüksek ısıl bozulma sıcaklığı,

düşük su emilimi ve yüksek yüzey sertliği sayılabilir.

UF fenoliklere çok renkli bir alternatif olarak kullanılabilen aminoplastlardan biridir.

Ahşap yapıştırıcısı olarak kullanıldığı gibi elektrik düğme kapaklarında da kullanılır.

Eskiden ise daha çok masa lambaları gibi elektrikli eşyaların üretiminde kullanılırdı.

1950 lerin başında UF köpüğü izolasyon malzemesi olarak kullanılmaya başlandı.

1980 lere gelindiğinde malzemenin sertleşmesi aşamasında ve daha sonra kullanımı

bittiğinde atılınca ortaya çıkan zehirli formaldehit gazlar tartışılmaya başlandı ve

sonucunda kullanımı durduruldu.

Üre formaldehit aynı zamanda tarım alanında kontrollü nitrojen gübresi yayılım

kaynağı olarak da kullanılır. Üre formaldehitin CO2 ve NH3’e ayrışma hızı genelde

bütün topraklarda bulunan mikropların ne kadar aktif olduklarıyla doğrudan

ilişkilidir. Bahsi geçen mikroplar 21 °C ila 32 °C aralığında optimum derecede

aktiftirler.

85

3. YÜKSEK NİTELİKLİ VE ÇEVRECİ PLASTİKLER:

3.1. Poliaktik Asit (PLA):

Poliaktik asit (ya da kısaca poliaktid) doğada çözünebilen, mısır nişastası ya da şeker

kamışı gibi yenilenebilir alifatik polyesterlerden üretilen bir termoplastiktir. PLA

neredeye bir asırdır bilinmesine karşın ticari ilginin üzerine yoğunlaşması, doğada

çözünür olması sayesinde son yıllarda artmıştır.

Laktik asidin kiral doğası yüzünden poliaktidin farklı çeşitleri mevcuttur: Örneğin

poliaktidin Laktid ile polimerizasyonundan poli-L-laktid (PLLA) ortaya çıkar. Bu

malzemenin cam geçiş sıcaklığı 50-80 °C civarında olup erime sıcaklığı ise 173-

178°C civarındadır. Poliaktik asit diğer birçok termoplastik gibi lif veya film

formunda kullanılabilir. PLLA, PDLA (poli-D-laktid) ile birleştirildiğinde erime

sıcaklığı 40-50 °C derece arttığı gibi, ısı yansıtma sıcaklığı da 60 °C den 190 °C ye

çıkacaktır. PDLA nın biyoçözünürlüğü, yüksek kristalliği yüzünden PLA’dan düşük

olsa da PDLA’nın yüksek derecede transparan olması gibi çok işlevsel bir özelliği

vardır. Ayrıca PLA’nın düşük cam geçiş sıcaklığı nedeniyle PLA kaplar sıcak sıvılar

ile kullanılamamaktadırlar.

Şekil 30. PLA kaplar sıcak sıvılara karşı dayanıklı değildirler

86

PDLA ve PLLA’nın steryokompleksleri günümüzde ütülenebilir örgü giysiler,

mikrodalga tepsileri, sıcak dolum yapılan uygulamalar ve hatta ABS benzeri lastik

türü polimerler ile karıştırıldıklarında, mühendislik plastiği olmak üzere geniş bir

kullanım alanına sahiptirler. Bu karışımlar aynı zamanda verilen formu korumaları

ve transparan olmları açısından düşük maliyetli paketleme uygulamalrında da tercih

edilmektedirler.

Şekil 31. PLA’dan üretilmiş Cool Change su şişesi

PLA medikal alanda sutürler, stentler, diyaliz gereçleri ve ilaç gönderme araçları gibi

birçok üründe kullanım bulmaktadır. Bunun yanında ise doku üretimi konusunda

kullanılmak üzere halen üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Biyoçözünür olduğu için

PLA’nın halihazırda kadın hijyen ürünleri, atılabilir mendiller ve çocuk bezleri gibi

birçok potansiyel kullanım alanı bulunmaktadır.

87

PLA, içerdiği laktidlerin, fermante edilmiş mısır nişastası37 ya da şeker ve buğday

gibi karbonhidrat açısından zengin tarımsal ürünlerden elde edilmesi sayesinde,

petrokimyasal ürünlere sürdürülebilir bir alternatif olmaktadır. PLA birçok petrol

bazlı gündelik plastikten pahalı olsa da mısıra olan talep karşısında artan üretim

fiyatlar üzerinde gün geçtikçe olumlu etkiler yaratmaktadır.

3.2. Plastarch malzemesi (PSM):

Plastarch malzemesi (PSM) doğada çözünebilen bir termoplastik reçinesidir.

Hammaddesi nişasta ve birkaç farklı doğada çözünebilen maddedir. Kullanılan

nişasta ısıl dayanımı arttırmak için modifiye edilmektedir. Bu sayede PSM çok az

biyoplastikte rastlanan oldukça yüksek sıcaklıklarda kullanılabilme özelliğine sahip

olur. PSM normal atmosferik ortamda kararlı bir yapıya sahiptir. Çözünme süreci

malzeme mikroorganizmaların üremesine müsait ıslak toprak, içme suyu, deniz suyu

ve çamur gibi ortamlarda başlar. 125 °C de yumuşamaya başlayan malzeme 156 °C

da erimeye başlar. PSM piyasada ticari anlamda 2005’ten beri varlığını

sürdürmektedir.

37 Elizabeth Royte, "Corn Plastic to the Rescue", Smithsonian Magazine, Ağustos 2006,

http://www.smithsonianmag.com/science-nature/plastic.html (02 Temmuz 2009).

88

Şekil 32. Plastarch malzemesi 6 hafta içinde tamamen çözünmüş olur

PSM plastik sektöründe birçok farklı üründe kullanılmaktadır. Bu ürünlere örnek

vermek gerekirse gıda paketleme malzemeleri, kişisel bakım ürünleri, plastik

poşetler, geçici inşaat tesisatı boruları, endüstriyel köpük paket malzemeleri,

endüstriyel ve tarımsal filmler, pencere izolasyon malzemeleri ve yapısal kazıklar

sayılabilir. Özellikle otellerde mevcut olan tek kullanımlık diş fırçaları, dikiş setleri,

taraklar ve traş bıçakları gibi ürünlerin imalatında bu malzemenin kullanılması

bırkılan ekolojik izlerin minimize edilmesinde oldukça olumlu etkiler

göstermektedir.

3.3. Flexplay (Polikarbonat DVD):

Flexplay polikarbonat malzeme bazlı bir tür “eskiyen” DVD tipinin adıdır. Tüm

DVD ler gibi Flexplay medyalar da iki katmanlı olarak üretilirler; aradaki tek fark bu

katmanları birleştirmede kullanılan yapıştırıcının oksijen ile reaksiyona girme

eğiliminde olmasıdır. Paket açılmadığı sürece Flexplay diskler 1 sene kadar “taze”

kalabilirler. Fakat paket açıldığında yapıştırıcı oksijen ile oldukça yavaş bir

reaksiyona girmeye başlar. 48 saat içinde yapıştırıcı optik katmanı bozar ve DVD’nin

rengi parlak kırmızıdan koyu siyah renge dönüşür. Bu süre içinde tüm DVD

okuyucularda mükemmel performansı garanti eden bu teknoloji ile filmleri 48 saat

89

içinde istediğiniz kadar seyredilebilir. Bu süre sonunda artık bozulan disk güvenle

geri dönüşüm sürecine sokulabilir.

Şekil 33. Flexplay DVD bozulduğunda rengi kırmızıdan siyaha dönüşür

Bu teknolojiyi sunan firma eve gönderim ücreti almadığı gibi müşterinin geri

dönüştürmek istediği ürünleri evinden ücretsiz gelip alan aracı bir firma ile de

çalışmaktadır. Bu sistem sayesinde film kiralama sistemleri de belirgin bir şekilde

değişmiştir. Tabi organik malzemeler gibi kısa raf ömürleri olan plastik

malzemelerin kullanımlarının yaygınlaşması her zaman çöp miktarında gözlenecek

belirgin artış hususunda soru işaretleri uyandırmaktadır. Ayrıca geri dönüşüm

opsiyonu kullanıcının insiyatifine bırakıldığı için bu sistem ile DVD lerin ne

kadarının başarı ile geri dönüştürüleceği de bir belirsizliktir.

90

3.4. Polikaprolakton (PCL) ya da Polimorf Plastikler:

PCL, çevreye zarar vermeden toprakta çözünebilen, 60°C civarında erime noktasına,

−60°C civarındaysa cam geçiş sıcaklığına sahip bir plastiktir. Ham petrolden

kimyasal sentezleme yöntemiyle çıkarılır. PCL; su, yağ, solventler ve klora karşı iyi

direnç gösterir.

Bu polimer, reçinelerin özelliklerini (örneğin darbe dayanımı) geliştirmek amacıyla

reçinelerde katkı maddesi olarak kullanılır. Başka malzeme türleriyle uyumlu olan

PCL, maliyetini düşürmek ve doğada çözünürlüğünü arttırmak için nişastayla

karıştırılabilir.

Polimorf plastikler sıcak ve yumuşak formdan, soğuk ve rijit hale defalarca geçme

kapasitesine sahip bir çeşit plastik hamurdur. Sadece 60°C’de macuna benzer bir

maddeye dönüşebilen bir yoğunluğa sahip naylon benzeri bir plastiktir. Sert halinde

her türlü makine ile işlenmeye müsait olan bu malzeme fabrikasyon üretimden çok

özellikle prototip yapımlarında kullanmak için uygundur. Esnekliği sayesinde

fikirleri nispeten daha kolay yansıtmaya imkan tanır.

Plastik malzemelere genelde seri üretimde kullanılacak gözüyle bakılsada polietilen

bazlı bu malzeme enjeksiyondan çok elde bir hamur gibi şekillendirilmeye uygundur.

Tüm termoplastiklerde olduğu gibi bu malzemede de ısıtıldığında yumuşama eğilimi

baz alınmış olsa da polimorf plastiklerin nispeten düşük sıcaklıklarda erimesi onu

daha kolay erişilebilir hale getirmektedir.

91

Şekil 34. Polimorf plastikten üretilmiş bisiklet için fotoğraf makinesi sabitleyici

Diğer plastiklere benzer olarak granül halinde satılan bu malzemenin kullanım

kılavuzunda granülleri saç kurutma makinesi ile ya da sıcak su içine atarak ısıtılması

istenmektedir. Isının malzemeler bir hamur haline getirildiğinde yumuşak ama yoğun

bir hamura dönüşür. Bu hamur halen sıcakken elde şekillendirilebilir fakat soğumaya

başladıkça sertleşir. Malzeme sertleştiğinde diğer plastikler gibi kesilebilir,

delinebilir ya da yüzeyi işlenebilir. Herhangi bir nedenden tasarımı değiştirmek için

malzemeyi tekrardan ısıtmak tekrar yumuşaması için yeterlidir.

Bu tip özellikleri olan bir malzemenin kullanımı, endüstri ürünleri tasarımı eğitimi ve

uygulaması alanında da hızlı prototipleme açısından oldukça yararlıdır.

PCL, fizyolojik koşullar altında (örneğin insan vücudu) hidroliz yöntemiyle ester

bağlarından ayrıştırılmış ve dolayısıyla nakledilebilir biomateryal olarak oldukça

dikkat çekmiştir. Özellikle poliaktitten bile daha yavaş ayrıştırılmasından dolayı

uzun vadeli nakledilebilir cihazların hazırlanmasında önem arz eder.PCL, kontrollü

92

dağılımı istenen ya da hedef noktalarda dağılacak bazı ilaçların kapsüllenmesinde de

kullanılır.

Ayrıca Odontoloji’de (Dişçilik), Resilon bileşimi olarak, kök kanal dolgusunda

kullanılır.

Şekil 35. Uçurtma ile fotoğraf çekmek için tasarlanmış bir tetikleyici

PCL; narin, gerilme gücünü kaybeden ve birkaç aydan sonra kırılan bir plastik

olduğu için kalıcı ve kritik dış uygulamalar için uygun değildir.

3.5. Şekil Hazfızalı Plastikler (Veriflex):

Aktivasyon sıcaklığı üzerinde ısıtıldığında yumuşayan ve esneyen bir malzemedir.

Tekrar soğuduğunda ise tıplı akıllı metaller gibi eski formuna geri döner.

Şekil hafızalı plastikler yüksek teknolojinin sınırlarını zorlayan malzemelerdir.

Spesifik operasyonlar ile, tıpkı Nitiol vb. metal benzerleri gibi, verilen şekli

93

“hafızalarında tutabilen” bu malzemeler deformasyona uğrasalar bile bu şekle geri

dönme kapasitesine sahiptirler. Şimdilik karşımıza bir oyuncak gibi kurcalanmayı ve

yeni potansiyel uygulamalarının bulunması bekleyerek çıkmaktadırlar.

Amerika merkezli CRG Industries adlı firmanın geliştirdiği Veriflex isimli iki parçalı

reçine bu özelliğe sahip bir malzeme olarak karşımıza çıkar. Aktivasyon sıcaklığının

üzerinde ısıtılan Veriflex bu halinde yumuşak ve şekil değiştirmeye yatkındır. Eğilip

bükülebilir ve yaklaşık %200 oranında uzayabilir38. Sonrasında malzeme

soğuduğunda katılaşacak ve bu formunu sürekli bir biçimde koruyacaktır. Fakat ne

zaman malzemenin eski formuna dönmesi istenirse malzeme tekrar akticasyon

sıcaklığı üzerinde ısıtılabilir ve plastik kendi kendine ilk şekline geri döner. Üstelik

bu uygulama sayısız kez tekrar edilebilir. Bu teknolojinin en güzel tarafı ise

enjeksiyon kalıplama gibi konvensiyonel üretim biçimlerine uygun olmasıdır.

Şekil 36. Veriflex ezilip bükülse de ısıtıldığında eski formuna geri döner

Bu malzemeler ayrıca termokromik plastikler ile birleştirildiklerinde belirli

sıcaklıklarda renk değiştirme özelliği de kaanırlar. Bu özellik malzemenin aktivasyon

noktasını anlamada ve fazla ısıtmayı engellemede oldukça işe yarar.

38 Styrene Veriflex, http://crg-industries.com/veriflex.htm (03 Temmuz 2009).

94

Verilex’in uygulama alanları içinde oyuncaklar, yeniden kullanılabilir özel

mandreller, yeniden kullanılabilen ve şekillendirilebilen kalıplar, dış uzayda

kullanılabilen mekanizmalar, mimari uygulamalar, konteynırlar, paketleme

uygulamaları, termal sensörler ve aktüatörler bulunur. Veriflex malzemesinin bazı

formülasyonlarının cam geçiş sıcaklığı da tıpkı PLA gibi düşük olduğundan39 (62oC)

yüksek sıcaklıklarda kullanımına dikkat edilmelidir.

Son olarak Verilex’in ilk defa 2005 yılında yarış pistlerinde kullanıma sunduğu

Rubbn’Repair ürünü günümüzde ticarileşmiş bir tamirat malzemesi olarak

satılmaktadır. Bu malzeme kompleks yüzeyleri bile 20 saniyeden kısa bir zamanda

tamir etmekte olup pit sürelerine olumlu katkılarda bulunmuştur. Günümüzde

Rec'Repair ismiyle temin edilebilen Veriflex, yapışkanların ya da koli bantlarının

yetersiz kaldığı her türlü strüktürel uygulamada kullanılabilir.

3.6. Mater-Bi:

Mater-Bi İtalyan Novamont firması tarafından geliştirilmiş mısır nişastası bazlı özel

bir malzemedir. Bu girşişim hergün artan doğa dostu malzeme ihtiyacını karşılamak

amacıyla yapılmıştır. Mater-Bi bu talebi karşılamak amacıyla doğada hızla

yenilenebilen bir malzemeden üretilmiştir, kullanıldıktan sonra ise ister doğada

biyoçözünmeye terkedilebilir ya da işlenerek gübre haline getirilebilir.

Malzemenin genel özellileri:

Biyoçözünür ve gübreye dönüşür olduğu gibi geri dönüştürüledebilir.

Üretimde diğer konvensiyonel plastikler gibi kullanılabilir.

Biyoçözünür granüller ile ve doğal pigmentler yardımıyla renklendirilebilir.

39 Crg-Industries, Veriflex® Shape Memory Polymer Resin Product Data Sheet,

http://crg-industries.com/datasheets/veriflex%20data%20sheet.pdf (7 Temmuz 2009).

95

Isıyla lamine edilirse kağıt, karton, yün ve benzeri diğer doğal liflerle beraber

kullanılabilir.

Doğası icabı kendinden antistatiktir. Gamma ışınları kullanılarak sterilize edilebilir.

Çözücülerle ve su bazlı yapıştırıcılarla yapıştırılabilir.

Şekil 37. Mater-Bi’den üretilmiş bir çeşit tek kullanımlık yeme aparatı

Yukarıda ki örnekte görülen Mater-Bi malzemeden yapılmış bu yeni tip yemek yeme

aparatı hem malzeme tasarrufu hem de fonksiyon tasarrufu sağlar. Hem çatal hem de

kaşık işlevlerini bir arda toplayan bu aparat, malzemenin yapısı sayesinde hem ince

et kalınlığına sahiptir, hem de organik hissi uyandıran hafif esnek ve parlak bir yapısı

vardır. Her ne kadar yumuşak bir yapısı olsa da oldukça sağlam olan Mater-Bi bu

sebepten aynı zamanda evcil köpekler için çiğneme çubuğu olarak da satılmaktadır.

Bunu yanında Goodyear firmasının Biotred teknolojise sahip yeni lastiği GT-3,

Mater-Bi biyo dolgu kullanmaktadır. Bu sayede lastik sürücü için yüksek performans

96

sağladığı gibi doğa korumasına da katkıda bulunarak bir kaç hedefi birden

tutturmaktadır. Biotred teknolojisine sahip bu lastikler dönme mukavemetine olumlu

katkıda bulunurken (sürtünmeyi azaltarak yakıt tüketimini düşürür), ses kirliliğini

önler, karbondioksit emisyonunu düşürür ve toplam üretim için gereken enerji

sarfiyatını azaltırlar.

3.7. Suda Çözünebilen Plastik Alkol Polivinil:

Plastik malzemelerin imajının her geçen gün kötüye gittiği günümüzde doğada

kendiliğinden yok olan malzemelere olan ilgi oldukça artmıştır. Bu ilgiyle gelişen

çalışmalar paralelinde ışık, su ya da diğer biyolojik yollarla çözünen bir çok malzeme

çeşidi ortaya çıkmıştır. Alkol polivinil (PVA) bir süredir bilinmesine karşın bu ilgi

sonucunda kullanımı artan bir malzemeye dönüşmüştür. Günümüzde alkol polivinille

en çok karşılaştığımız uygulama alanı, bulaşık makinelerinde yeni nesil deterjan

tableti kaplaması olmaktadır. İçinde bulaşık tozu ve sıvısı barındıran bu tabletler

kutudan çıktıkları halde paketlemesi açılmadan makinede kullanılabilirler.

Fakat kanımca bu malzeme tasarımcılar tarafından daha çok incelenmesi gereken ve

işlevini tamamlayınca suda geride hiç birşey bırakmayacak şekilde yok olan

ürünlerin tasarımında kullanılması gereken bir malzemedir. Paketleme her ne kadar

yaygın ve bariz bir kullanım olsa da bu malzemenin ekstrüzyonla ya da enjeksiyonla

ürün imalatında kullanılmasında konusunda herhangi bir teknik engel yoktur. Üstelik

malzemenin çözünme süresi oldukça kısa olup ılık musluk suyunda 1 dakikadan kısa

bir sürede çözünmekte ve geriye içinde su ve karbondioksitten başka birşey

barındırmayan bir jele dönüşmektedir.

Alkol polivinilin özellikleri:

Şeffaf ve parlak bir paket malzemesi olması sebebiyle paketlenen ürüne bir gösteriş

katar. Antistatik olduğu için PVA filmler toz tutmaz.

İyi bariyer özellikleri vardır.Yağlara, hidrokarbanlara, minerallere ve organik

çözücülere karşı dayanıklıdırlar. Fakat alkaliler, asitler, klorinli serbest radikaller ve

97

benzeri PVA ile reaksiyona girmeye meyilli maddelerden uzak tutulmalıdırlar.

Ayrıca suda çözünme hızları kontrol altına alınabilir ve soğuk ya da sıcak suda

çözünmeleri sağlanabilir.

Oldukça iyi gerilme mukavemeti gösterirler. Aynı zamanda da elastiktirler.

Yaygın kullanılan yöntemlerle üzerlerine her türlü baskı ve süsleme yapılabilir.

Tehlikeli olmadıkları gibi çözünüdükten sonra da doğaya zararlı maddeler açığa

çıkarmazlar. Ayrıca aluminyum ve HDPE ile kıyaslandıklarında daha

ekonomiktirler.

PVA günümüzde ayrıca suda çözünen etiket yapımında, çamışhanelerde kullanılan

çamaşır poşetlerinin imalatında, tuvaletlerde bakteriyel teması engellemek için

kullanılan oturak örtülerinde, kadın hijyen ürünlerinde ve kimyasala dayanıklı

eldiven yapımında kullanılmaktadır.

3.8. Plantic:

Plantic doğada çözünen birçok malzeme gibi nişastadan üretilen bir çeşit

biyoçözünür malzemedir. Diğer plastikler kadar çok yönlü olabilen Plantic

günümüzde giderek daha efektif hale gelen üretim teknolojilerinin atık miktarını

arttırmasını engelleyebilecek çözümlerden biri olarak karşımıza çıkar. Plantic diğer

plastiklerle aynı göründüğü gibi aynı hissiyatı da verir. Üstelik bir çikolata kutusu

tepisi üretmek için bir koçan mısırdan azı yeterlidir. Bunun yanında Plantic’ten

üretilen tepsi suda çözünme özelliğini taşır.

Antistatik özelliği olan Plantic, gaz ve koku bariyeri olarak mükemmeldir.

Mühürlenerek kapatılabildiği gibi üzerine baskı yapılabilir ve hatta lazerle işlenebilir.

İçindeki biyolojik madde oranı %85 civarında olup Avrupa (EN 13432) ve Amerika

(ASTM 6400) biyoçözünürlük sertifikasyonlarına sahiptir. Evde ya da doğada

kolayca çözünür.

98

Plantic tabakalar malzemenin kullanım döngüsü ele alındığında en az mutlak enerji

ihtiyacı olan malzemelerden biridir. Malzeme yaşam çevrimi (Life Cycle

Assessments – LCA) incelemeleri yapıldığında 1000 adet Plantic tabak üretiminde

harcanan enerjinin petrokimyasal kaynaklı türevlerine göre neredeyse yarı yarıya40

olduğu görülmüştür. Ayrıca Plantic malzemenin küresel ısınma üzerindeki etkilerinin

de yaklaşık %40-70 oranında daha az olacağı tahmin edilmektedir.

Şekil 38. Plantic’ten üretilen yiyecek tepsisi suda oldukça hızlı çözünür

40 Bioplastics Magazine, “Plantic Wins PACIA Sutainibility Award” Issue 03 (2008), s:6.

99

3.9. Autoflex Film Teknolojileri:

Plastik filmelr kimi zaman kalıp içi film kaplamalarında kullanılmaktadırlar. Bu

işlemin dikkat edilmesi gereken iki yönü vardır. Bunlardan birincisi prosesin kendisi

olup filmlerin ürünü dekoratif olduğu kadar işlevsel de kılmaları ve ürün daha

kalıplanırken uygulanacak yöntemin doğru seçilmesi ile alakalıdır. Bu sayede ikincil

bir işleme gerek duyulmaksızın düşük maliyetli üretim sağlanmış olur. İkinci nokta

ise kullanılacak filmlerle alakalıdır ve film kalitesi son ürüne ne gibi ek özellikler

kazandırılacağı konusunda belirleyici olur. Autotype firması bu kalıp içi dekorasyon

filmlerini üreten önemli firmalardan olup aşağıdaki iki çeşit film ürün gamlarında ki

en enteresan ürünlerdendir.

3.9.1. Autoflex MARAG:

Autoflex MARAG (Motheye AntiReflection and AntiGlare – güve gözü benzeri

yansıma ve parlama engelleyici) nanoteknoloji kullanılarak üretilmiş bir üründür. Bu

sayede etraftaki ışığı toplayabildiği kadarını üzerinde toplarken yıtıcıların dikkatini

çekmemek için yansımaları engelleyen bir güvenin gözünü taklit eder. Bu etkinin

mamüllleşmiş hali tek kat bir film olup taşınabilir LCD panellerde görüş açısı ya da

berraklıktan taviz vermeden parlaklık arttırıcı bir kaplama olarak kullanılır.

3.9.2. Autoflex HiForm:

Autotype’ın ürettiği diğer ilginç bir ürün olan Autoftex HiForm polikarbonat bazlı

bir film olup kendi kendini tamir etme özelliği vardır. Üzerindeki küçük çizikler

zaman içinde kendi kendilerine yok olurlar. Bu hadisenin temelinde film yüzeyinin

sürekli hareket halinde olması yatar. Çizilen film kendi kendini 24 saat içinde tamir

eder.

3.10. Termokromik Isı Duyarlı Plastikler:

Termokromik teknolojinin en ilgi çeken tarafı görnmeyeni görünür kılabilmesidir.

Örneğin en basitinden elimizdeki sıcaklığı algılayan malzeme bunun bir çıktısı

100

olarak ortay farklı renkler çıkarabilr ki bu da kullanıcıya etrafını farklı şekillerde

algılama olanağı tanır.

Bu özelliğe sahip malzemeler farklı formlarda olabilirler. Örneğin likit kristal

termokromikler farklı sıcaklıkları bir dizi renge dönüştürmeleri yönünde

kodlanabilirler. Bu teknoloji alın termometrelerinin çalışma prensibinin de ardında

yatar.

Şekil 39. Termokromik malzemelerin bazı uygulama örnekleri

İngiliz ChromaZone firmasının bu alanda toz mamülden, likit boyalara, termokromik

levhalar gibi yarı mamüllerden bitmiş termometrelere kadar bir çok ürünü

bulunmaktadır. Firma hatta bir çeşit kalem için ısıya duyarlı termokromik mürekkep

ve bir moda tasarımcısı ile ortak çalışarak renk değiştiren kumaşlar da üretmiştir.

101

4. PLASTİKLER VE ÇEVRE:

4.1. Termoplastiklerin Geri Dönüşümü:

Plastiğin geri dönüşümü parçalanmış ya da basitçe çöpe atılmış atık plastik

mamülllerin yeniden işlenerek farklı ürünlere ve hatta granül hale getirilerek

bambaşka formlara dönüştürülmesine verilen isimdir. Örneğin atık içecek şişeleri

geri dönüştürülerek plastik sandalyeler ve masalar üretilebilir.

Metal ve cam gibi malzemelerle kıyaslandıklarında plastik polimer malzemelerin çok

daha fazla işlenmeleri gerekmektedir. Plastiklerin düşük moleküler ağırlıkları ve

büyük polimer zincirleri olduğu için düşük bir karışma entropisi vardır.

Makromoleküllerin bulundukları ortamla etkileşimde olmaları yüzünden benzer

yapıdaki organik moleküllere nispeten daha yüksek bir karışma entalpisi gösterirler.

Bu türden büyük molekülleri çözmek için ısıtmak yeterli olmadığından plastiklerin

verimli bir biçimde karışmaları için aynı türde olmaları gerekmektedir.

Bu nedenle plastikler geri dönüştürülmeden önce efektif bir biçimde

ayrıştırılmalıdırlar. Plastiklerin doğru ayrıştırılmaları için mamüllerin üzerine

işlenmiş ayırt edici plastik kodları belirlenmiştir. Bu kodlar 1988 yılında Plastik

Endüstrisi Birliği tarafından belirlenmiştir. Buna göre PET olarak da bilinen

polyetilen terefalatın ayırt edici kodu “1” dir. Paketleme ürünlerinden konteynırlara

tüm mamüllerin üzerlerinde yazılı kodları gören tüketiciler bunlara göre çöplerini

kendileri ayırabilirler. Ayırt edici kodlar, toplanmaları ve geri dönüştürülmeleri

pratik ve ekonomik olmadığı için plastik filmlerde mevcut değildirler.

102

Şekil 40. Plastiklerin ayırt edici geri dönüşüm kodları

Sıklıkla konveyör üzerinde akan malzemelerin el ile ayıklanmasına dayalı olan

ayıklama işlemi plastiğin geri dönüşümü konusunda belki de en sancılı ve en kritik

aşamayı oluşturur. Farklı türden (kağıt, metal, plastik) malzemelerin birbirinden

ayırılması kritik bir önem taşımaktadır. Örneğin son ürünün granül olduğu bir hatta

eğer metaller doğru ayrışmamışsa metal parçacıkları enjeksiyon makinelerine büyük

103

zararlar verebilmektedir. Bunun ötesinde plastiklerin yukarıdaki kodlara göre de

ayırılması gerekmektedir.

Farklı türden plastikler beraber eritildiklerinde, tıpkı su ve yağ gibi, faz ayrışmasına

girerler ve katmanlar halinde yapılar oluştururular. Bu faz ayrılıkları son mamülde

yapısal anlamda zayıflıklara neden olduğundan farklı türden malzemelerin

birleştirildiği durumlar çok limitli uygulama alanına sahiptirler.

Bunun yanında gün geçtikçe bioplastik kullanımı artmaktadır. Bunun bir sonucu

olarak biyoplastikler geri dönüşüm sürecinde gündelik plastiklere karışmaktadır.

Normal plastiklerle bu sürece giren biyoplastikler, oluşan yapısal ve erime

sıcaklıklarındaki farklılıklar nedeniyle sonuçta elde edilen malzemenin yapısı

bozarak ileride geri dönüşmesini engeller41.

Ayırma sürecinin daha verimli hale getirilmesi için piyasada otomatik ayırma

konveyörleri bulunmaktadır. Titech Autosort42 gibi makineler bu işlemi oldukça

zaman kazandırıcı ve verimli bir şekilde gerçekleştirmektedirler. Bu makineler VIS

(görsel spektiyometre – visual spectrometry) yöntemiyle malzemelerin renklerini

ayırt edebildikleri gibi, NIR (kızılötesi – near infrared) yöntemiyle de malzemelerden

yansıyan ışığın dalga boyunu ölçerek onları malzeme tipine göre ayırabilmektedirler.

Ayırt edilen malzemeler hat sonunda basınçlı hava ile hattın ucundaki farklı kutulara

fırlatılırlar.

41 The ULS Report. Review Of Life Cycle Data Relating To Disposable, Compostable,

Biodegradable, And Reusable Grocery Bags. San Francisco, 2007,

http://www.deq.state.mi.us/documents/deq-ess-p2-recycling-PaperPlasticSummary_2.pdf (9 Ağustos

2009).

42 Titech Autosort Recycling Equipment, http://www.titech.com/recycling-equipment/titech-autosort-

10715 (12 Ağustos 2009).

104

Şekil 41. Titech Autosort makinesinin çalışma şekli

Ayrıca ayırma sürecinin kolaylaştırılması için çöpün daha atılma aşamasında

ayırılması bilinci halka aşılanmalıdır. Bu konuda belediyelere de büyük iş

düşmektedir. Lakin ayrılmış çöpün özenle toplanması sağlanmadan bu süreç sağlıklı

işlemeyecektir. Bu konuda da kolaylık sağlaması açısından Trautwein Sb Technik43

gibi firmaların ürettikleri otomat makineleri piyasada mevcuttur. Asıl işlevi içine

atılan plastikleri parçalayarak haznesinde biriktirmek olan bu tip aygıtlar, kişileri

özendirmek amacıyla para geri dönüşü yapacak şekilde de ekipmanla

donatılabilmektedirler.

Plastiklerin geri dönüşümündeki bir diğer engel ise katkıların ve boyaların

kullanılmasıdır. Polimerler genelde çok akışkan olduklarından katkıların ayıklanması

pek ekonomik olmamakta ve normalde çok ucuza boyaları ayırabilen prosesler

malzemeye zarar vermektedir. Bu sebepten içecek şişelerinde ve poşetlerde katkı

maddeleri daha nadiren kullanılarak bunların efektif geri dönüşümlerine olanak

tanımaktadır.

43 Trautwein Sb Technik Retail and Vending Systems, http://www.trautwein-sb.de/index-e.htm (12

Ağustos 2009).

105

Şekil 42. Bottlecomp System 360 geri dönüşüm otomatı

Malzemelerin ayırılmasını takiben tipik bir PET geri dönüşüm hattında şu aşamalar

yaşanır:

Kesilmeden önce ön yıkama

Yıkamayla bütünleşik kaba kesim

Taş, metal ve camın ayırılması

Film, kağıt ve etiketlerin ayırılması için hava üflenmesi

Kuru ya da ıslak öğütme işlemi

106

Düşük yoğunluktaki polimerlerin molekül ağırlığındaki farklılıklar ile

ayırılması

Sıcak yıkama

Yakıcı yıkama

Yüzeylerin ısı ile aşındırılması

Durulama

Temiz su ile ikincil durulama

Kurutma

Hava ile talaşların elenmesi

Otomatik talaş sınıflandırılmasının yapılması

Talaşların kalite kontrolünün yapılması

Tüm bunların yanında plastiklerin yakılarak potansiyel enerjilerinin ısıya

dönüştürülmesi de bir çeşit geri dönüşüm sayılabilir. Fakat zaten sınırlı miktardaki

petrol bazlı bu ürünleri yakarak kimyasal değişme uğramalarına neden olmanın ne

kadar doğru olduğu tartışma konusudur.

Bunların yanında plastik malzemelerin yakılarak geri dönüştürülmesi konusunda

yakın zamanda yeni bir adım atılmıştır. New South Wales Üniversitesi Malzeme

Bilimi ve Mühendislik bölümü öğretim üyesi Prof. Veena Sahajwalla’nın bulduğu

üretim yönteminde plastik malzemeler çelik üretiminde karbon kaynağı olarak

kullanılabilmektedirler.

Bu yönteme44 göre otomobil lastikleri öncelikle parçalara ayrılarak kok kömürü ile

karıştırılmaktadır. Bundan sonra demirle beraber endüksiyon ocaklarına verilen

karışım bir cüruf oluşturmaktadır. Lastikteki karbon atomlarının çeliğe geçmesinin

yanında oluşan bu cüruf sıvı çeliğin üzerinde bir tabak oluşturur ve yalıtkan bir

tabaka meydana getirir. Bu yalıtkan tabaka ısıl kayıpları minimize ederek hem

prosesin enerji yönünden daha verimli olmasını hem de dengeli soğuma sağlayarak

son mamülün daha kaliteli olmasını sağlar.

44 Denise Knight, “Plastic Fantastic”, Uniken, Issue 39, (Kas-Ara 2006), s:8-9

http://www.unsw.edu.au/news/pad/uniken/uniken0611/novemberuniken.pdf (18 Ağustos 2009).

107

4.2. Biyoçözünür Plastikler:

Biyoçözünür plastikler aerobik (gübre ortamı) ya da anaerobik (çöp yığınları)

ortamlarda kendiliğinden çözünen plastiklere verilen addır. Biyoçözünmenin

gerçekleşmesi ortamdaki mikroorganizmaların plastiğin moleküler yapısını

metabolize etmeleri sağlanarak ortaya humus benzeri çevreye daha az zararlı inert bir

madde çıkarmaları ile olur. Bu plastikler doğal olarak yenilenebilen maddelerden

türetilmiş biyoplastikler olabilecekleri gibi bazı katkılar katılarak üretilmiş petrol

bazlı plastikler de olabilirler. Biyoaktif katkıların kabartıcı ajanlarla birleştirilerek

kullanımı, ısı ve nem ile bir araya geldiğinde plastiğin moleküler yapısının

genişlemesini garanti altına alır ve bu biyoaktif katkıların plastiği metabolize ve

nötralize etmelerini sağlarlar.

Biyolojik çözünme konusunda her ne kadar polietilen (PE) biyoçözünür sayılmasa da

yakın zamanda yapılan bir keşif bunu değiştirebilme potansiyeli taşımaktadır. 2008

yılının Mayıs ayında, 16 yaşında bir Kanadalı olan Daniel Burg polietilen bir poşetin

%40’ının 3 aydan kısa bir süre içinde çözünmesini sağlayan Sphingomonas adlı bir

bakteri keşfetmiştir. Eğer bu bahsi geçen yöntemin uygulanabilirliği ispatlanırsa,

plastik malzemelerin tarihinde muhakkak yeni bir sayfa açılacaktır.

Ekinlere dayandırılarak üretilen biyoplastikler oxo-biyoçözünür karşılıklarından

yaklaşık 20 yıl sonra ortaya çıkmışlardır ve iki farklı türde alt kategorileri mevcuttur.

Bunlardan ilki poli 3-hidroksi butirattır (PHB). PHB sükrozdan biyolojik olarak

üretilmektedir. Her ne kadar alkanoat yapısı değiştirilerek (PHA) düşük ayrışma

sıcaklığı gibi negatif bir özelliğin üstesinden gelinmiş olsada bu ürün oldukça pahalı

olma dezavantajını taşır. İkinci altgrup olan hidro-biyoçözünür polyesterler sentetik

alifatik polyesterlerdir ve biyolojik aracı (poliaktik asit - PLA) temellidirler. Her iki

alt grup da üretimde genelde kullanılan paketleme artıklarıyla (PE, PP, ABS ve PET)

fiziksel olarak uyumsuz olup, alifatik polyesterler termal uyuşmazlıkları yüzünden

ticari polyesterlerle beraber yeniden işlenemezler. Bu sebeplerden oxo-biyoçözünür

plastiklerin aksine hidro-biyoçözünür plastikler gündelik çöplerle beraber geri

dönüşüm döngüsüne giremezler. Bu sebepten bu çeşit plastikler ayrıştırma

aşamasında hattan çıkartılarak ayrıca işlem görmelidirler ki bu da maliyetleri oldukça

108

yükselten bir etkendir. Buradaki esas problem ise maalesef biyoçözünür plastiklerin

görünüş olarak normal plastiklerden bir farkı olmamaları ve geri dönüşümcülerin bu

grupları efektif olarak birbirlerinde n ayıramamalarıdır. Bu noktalar göz önüne

alındığında hidro-biyoçözünür plastiklerin gündelik plastiklerin geri dönüşüm

sürecine negatif bir etkide bulunmaları, yapılan işi bozdukları gibi ortaya çıkan

mamülün de kalitesini düşürmeleri söz konusu olabilir.

Atık döngüsüne giren biyoplastikler konusunda dikkat edilmesi gereken bir diğer

nokta da bunlardan düzgün kurtulma yönteminin doğru benimsenmesidir. PLA

üreticilerinden Natureworks isimli firmanın altını çizdiği45 bu konu, bu türden

plastiklerin düzgün biçimde gübreleşmelerinin ve ayrışmalarının ancak bu iş için

tasarlanmış fabrikalarda olabilmesi ile alakalıdır. Bunun yerine umumi çöplüklerde

birikecek biyoçözünür malzemeler tıpkı gündelik plastikler gibi uzun zaman boyunca

burada birikerek ortadan kaybolmayacaktır. Bahsi geçen bu tesislerin ise Amerika’da

bile halen çok yetersiz sayıda olmaları biyoçözünür plastik teknolojisinin

idealleşmesi için hala bir süreye gerek olduğunu akla getirmektedir.

Tüm bunların yanında biyoplastik üretim teknolojileri olgunlaşma aşamasında

olduklarından hala nispeten pahalı alternatiflerdir.Onlarca yıldan beri gün geçtikçe

optimize olmuş plastik üretim teknolojileri karşısında bitkilerden üretime ve

bakteriyel fermantasyona dayalı olan biyoplastikler hala üretim yöntemlerinin en

erken aşamalarında sayılırlar. Bu sebepten günümüz şartlarında maliyetlere bakılarak

sabit sonuçlara varmak pek de doğru olmaz.

Biyoplastiklerin karbondioksit emisyonları incelendiğinde ise hem üretimlerinde

kimi zaman petrokimyasal ürünlerin tüketilmesi, hem de gübreleştiklerinde ortaya

karbondioksit çıkarmaları açısından diğer plastiklere göre yüksek olarak algılanabilir.

Fakat bu döngü bir çevrim olarak düşünüldüğünde aslında bir sonraki sezon ekilecek

olan ürünlerin bu karbon çevrimini tamamlayacakları ve emisyonu düşürecekleri göz

45 Royte, A.g.e.

109

ardı edilmemelidir46. Ayrıca gübreleşen mamülün kullanımının topraktaki organik

karbon miktarını, toprağın besin ve su tutma kapasitesini arttırması, kimyasal

katkılara olan bağımlılığı azaltmaları ve bitki hastalıklarını bastırmaları gibi olumlu

etkileri de vardır.

Biyoçözünür plastikler hakkında yapılan yaşam çevrimi incelemeleri günümüzde

sınırlı faktörler ele alınarak yapılmaktadır. Örneğin PLA için yapılan incelemeler

enerji sarfiyatı ve karbondioksit salınımı açısından bu malzemenin çevresel anlamda

büyük yararlar sağlamadığını savunurken, PHA için yapılan ve sadece enerji

sarfiyatını ele alan bir diğer çalışma da bu malzemenin avantajlarının gündelik

plastiklere göre çok da fazla olmadığını ileri sürer. Fakat ekonomik çerçeve bir tarafa

bırakılıp konuya çevresel yararlar açısından baktıldığında biyoplastiklerin

petrokimyasal plastiklere göre büyük avantajlar sağladığı göz ardı edilemez.

Bunun yanında yiyecek maddelerinin endüstriyel alanda kullanımlarının küresel

açlığı tetiklemesi konusunda ki kaygılar da şimdilik gerçekçilik taşımayan

iddialardır. Birleşmiş Milletler Yiyecek ve Tarım Kuruluşu FAO (Food and

Agriculture Organization of the United Nations) raporlarına göre Dünya’da 4,2

milyar hektar ekime uygun arazi varken şimdilik bunun sadece 1,5 milyar hektarı

kullanılmaktadır. Üstelik bu miktarın 900 milyon hektarının az gelişmiş ülkelerde

olduğu düşünülürse kullanılmayan alanlar haricinde, mevcut alanlarda ki verimin

arttırılabilmesi her zaman olanaklar dahilindedir.

4.3. Oxo-biyoçözünür Plastikler:

Oxo-biyoçözünür plastiklerin Türkiye’de ilk kullanım alanı Migros Marketleri’nde

kullanılan poşetlerdir. Doğada %100 çözünür olarak tanıtılan bu malzeme, bir

biyoplastik çeşidi değildir. Oxo-biyoçözünür plastikler (OBD) az miktarda metal

tuzları eklenmiş (katalitik) poliolefin plastiklerdir. Doğada çözünseler bile gübre

haline gelmezler. Oksijen bulunan ortamlarda içindeki katkılar katalize olurlar ve 46 Ramani Narayan ve Martin Patel, Review and Analysis of Bio-based Product LCA’s, 2003,

http://www3.abe.iastate.edu/biobased/LCAreview.pdf (25 Ağustos 2009).

110

malzemenin normal bir plastiğe göre çok daha hızlı ayrışmasını sağlarlar. Sonuçta

ortaya çıkan küçük partiküller biyolojik döngüye girerler ve ortaya su, karbondioksit

ve biyokütle çıkar. Yani aslında yaşanan durum normalde yüzyıllar sürecek ayrışma

sürecini aylara indirgemek olur, daha sonrasında meydana gelecek biyoçözünme bu

aşamadan sonra ortamdaki mikro organizmalara kalır. İşte bu aşamadan sonra

çözünmenin oldukça yavaş olmasından dolayı bu plastikler biyoçözünür plastiklerde

bahsi geçen ASTM D6400 ve EN 13432 gibi biyoçözünürlük sertifikalarına sahip

değildirler47.

Sonuçta ortaya çıkan durum, OBD plastiklerin ayrışan ve çok yavaş biyoçözünen

fakat gübreleşmeyen plastikler olmasıdır. Bunun asıl sebebi de zaten OBD

plastiklerin, gündelik plastiklerin genel özelliklerini taşıması açısından normal

plastik malzeme temelli olmasıdır(molekülleri çok büyük olup mikroorganizmalarla

reaksiyona giren ve kirliliğe yol açan sikloheksan zincirleri barındırır).

Bunun yanında ise hidro-biyoçözünür ve gübreleşen plastiklerin, normal plastikler ile

geri dönüşüm sürecine girememeleri durumu oxo-biyoçözünür plastikler için geçerli

değildir. Zaten normal plastik temelli olan OBD plastikler bu sürece güvenle

girebilirler48.

Herhangi bir plastik geri dönüşüm hattına alınacaksa, bu, plastik gevrekleşmeden

önce yapılmalıdır. Oxo-biyoçözünür plastikler için bu süre yaklaşık 18 ay kadardır,

bu süre zarfında zaten geri dönüşüme alınmamışlarsa bundan sonra da hatta

alınmayacaklardır demektir.

47 European Bioplastics, “Bioplastics Frequently Asked Questions”, Haziran 2008, s:10,

http://www.european-bioplastics.org/download.php?download=Bioplastics_FAQ.pdf (26 Ağustos

2009).

48 Oxo-biodegradable Plastics Association, “Recycling Of Plastics”,

http://www.biodeg.org/position-papers/recycling/?domain=biodeg.org (26 Ağustos 2009).

111

Oxo-biyoçözünür plastikler uzun ömürlü ürünlerde geri dönüştürülmüş vaziyette

kullanılacaklarsa bu bir sorun teşkil etmezler. Çünkü zaten her seferinde stabilizer

kaybeden polimerlere her geri dönüşüm sürecinde yenileri ilave edileceğinden bu

stabilizerler sonradan etki edebilecek pro-oksidan maddeleri nötralize edeceklerdir.

Şekil 43. Plastikler için kullanım ve geri dönüşüm döngüleri

4.4. Plastik ve Kağıt Ambalajın Karşılaştırılması:

Günümüzdeki araştırmalar kağıt malzemelerin modern çöplüklerde plastiklere göre

düşünüldüğü kadar hızlı yok olmadığını göstermektedir. Çöplüklerde ki su, oksijen

ve diğer önemli elemanların eksikliği, çözünmenin tetiklenmesini etkilemekte

olduğunda modern çöplüklerde hiçbir şey gerektiği gibi çözünmemektedir. Bunun bir

kanıtı olarak Arizona’da ki bir çöplükte onlarca yıl kalmış bir gazete kağıdının yıllar

sonra gün yüzüne çıkartıldığında hiç bozulmamış olmasını gösterebiliriz.

112

Şekil 44. Gazete kağıdı çöplükte yıllar geçirmesine rağmen hiç bozulmamıştır49

Kağıtların yaşam çevrimini ele alacak olursak plastik bir poşetin yaşamı süresince

harcanan yenilenemez enerji sarfiyatının bir kağıt poşetinkinden %36 daha az

olduğunu görürüz50.

Tanımı itibariyle biyoçözünme ve gübreleşme küresel ısınmayı tetikleyen bir sera

gazı olan karbondioksit açığa çıkarırlar. Bu konuda inceleme yapıldığında plastik

poşetlerin gübreleşmemiş kağıtlara göre %39, gübreleşmiş kağıtlara göre ise %68

daha az sera gazı açığa çıkardığı söylenebilir. 150 milyon plastik poşetin açığa

çıkardığı karbondioksit emisyonu 4.645 ton iken 100 milyon gübreleşmemiş kağıt

poşet için bu rakam 7.621 ton ve gübreleşmiş kağıt poşet için 14.558 tondur.

Bunların yanında hem kağıdın hammaddesi olan ağaçlar hem de üretim süreci suya

ihtiyaç duyar. Plastik poşetler ise kağıt poşetlerin üretiminde kullanılan suyun sadece

%6’sına ihtiyaç duyarlar. Yine rakamlarla konuşmak gerekirse 1000 adet kağıt

49 Fotoğraf: Dr. William Rathje, 1992.

50 The ULS Report, A.g.e., s:3

113

poşetin üretiminde 3800 litre su harcanırken 1500 adet plastik poşet üretimi için bu

rakam 219 litredir.

Tüm bunların yanında kağıt poşetlerin ortaya çıkardığı katı atık miktarı da göz ardı

edilmemesi gereken bir faktördür: Kağıt atıklar plastiklere göre yaklaşık 5 kat daha

fazla katı atık meydana getirirler.

4.5. Plastik ve İnsan Sağlığı:

Plastikler suda çözünmemeleri ve değişken kimyasal dayanıklılıkları sayesinde

üretimleri tamamlandığında genelde düşük toksik değerlere sahip olurlar. Yutulsalar

bile fiziksel zararlar dışında sindirim sisteminden sindirilmeden ve vücudu hasta

etmeden geçerler.

Fakat bunun yanında plastikler bazı zararlı katkı maddeleri içerebilirler. Örneğin

polivinil klorid (PVC) gibi gevrek yapıdaki plastiklerin gıda paketlemesinde,

oyuncaklarda, banyo perdelerinde ve benzeri ürünlerde kullanımlarında yeterince

esnek ve katlanabilir olmaları için adipatlar ve fatalatlar gibi akışkanlaştırıcı katkılar

eklenir. Bu ve benzeri kimyasalların kalıntıları söz konusu malzeme yiyeceklerle

temasa geçtiğinde yiyeceğe geçebilir. Bu sebepten Avrupa Birliği PVC ile en sık

kullanılan akışkanlıştırıcı DEHP (etil di-2-heksilfatalat) kullanımını yasaklamıştır.

Stiren gibi bazı maddelerin, polistiren yiyecek kaplarından yiyeceklere bulaşması

sonucunda hormonal fonksiyonları etkilemesi ve kansere yol açması endişesi de

ayrıca bulunduğundan bu ürünlerin kullanımlarından kaçınılması tavsiye

edilmektedir51.

Bunun yanında her ne kadar bitmiş ürün zehirli olmasa da bu maddenin üretiminde

kullanılan monomerler zehirli özellik taşıyabilirler. Sonuçta ise bu tip kimyasallar

malzemenin içinde sıkışıp kalmış olabilirler. Örneğin PVC üretiminde kullanılan

51 Vincent Standley, “Safest Reusable Plastics for Holding Food and Water”, National Geographics,

28 Nisan 2005, http://www.thegreenguide.com/food/safety-storage/safest-plastics , (28 Ağustos

2009).

114

vinil klorid adlı monomer, Toksik Maddeler ve Hastalıklar Kayıt Ajansı (ATSDR)

tarafından kanserojen olarak gösterilmektedir52. Ayrıca bazı polimerlerin

ısıtıldıklarında monomerlerine ayrışması bu endişeyi kuvvetlendirmektedir.

Polikarbonatların birincil yapı taşı olan bisfenol A (BPA), estrojen benzeri bir

hormon düzenleyici madde olup yiyeceklere bulaşabilir53. Missouri Üniversitesi’nde

gelişme biyoloğu Frederick vom Saal estrojenleri "Bu hormonlar gelişmekte olan bir

fetüsün beyin, üreme sistemleri ve bazı diğer sistemlerinin gelişmesini kontrol

etmektedirler” şeklinde tanımlamaktadır. Bu maddelerin zararları, dolayısıyla yeni

doğacak ya da doğmamış çocuklarda ortaya çıkmaktadır. Ayrıca sonrasında

biberondan beslenmede de bu maddelerle temas olasıdır. Ayrıca yapılan bir

araştırmaya54 göre çeşitli nedenlerden (teneke kutu kaplamaları, diş dolguları,

polikarbonat şişeler gibi) vücuda sızan BPA’nın, laboratuar deneklerinde ikinci

neslin vücut ağırlığını arttırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca BPA’nın insülin

dayanıklılığını arttırması ve sonucunda kalp hastalıklarına yol açabilmesi ihtimalleri

araştırılmaktadır.

52 Agency for Toxic Substances and Disease Registry, “ToxFAQs™ For Vinyl Chloride”, Temmuz

2006, http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts20.html (28 Ağustos 2009).

53 Catherine Zandonella, “The Bisphenol-A Debate: A Suspect Chemical in Plastic Bottles and Cans”,

National Geographics, 10 Nisan 2006, http://www.thegreenguide.com/health-safety/bisphenol-a-

debate-suspect-chemical (28 Ağustos 2009).

54 Beverly S. Rubin ve Diğerleri, “Perinatal Exposure to Low Doses of Bisphenol A Affects Body

Weight, Patterns of Estrous Cyclicity, and Plasma LH Levels”, Environmental Health Perspectives,

Vol.109, No: 7 (July 2001), http://www.ehponline.org/members/2001/109p675-680rubin/rubin-

full.html (28 Ağustos 2009).

115

Ayrıca PVC paket filmlerinde ve hatta “yeni otomobil kokusu” tabir edilen

kokunun55 içinde bulunan bis(2-etilheksil)adipat’ın zararları da endişe uyandıran bir

diğer konudur.

Plastik şişelerin yeniden kullanımı konusunda ise bir çok tartışma olmuştur.

Dondurulan plastik şişelerin dioksinler yayması bir dönem gündeme geldiyse de

plastiklerin dioksin barındırmaması56 gerçeği bunun bir söylenti olarak kalmasını

sağlamıştır. Ayrıca dondurma işlemi kimyasal yaymak bir yana tam tersi bunu

engelleyen bir durumdur. Bunun yanında özellikle polikarbonat malzemeden

üretilmiş şişelerin sıcak sıvıyla temaslarında BPA yayma riski taşımalarından dolayı

bu tip kullanımlardan kaçınılmalıdır. Ayrıca yeniden kullanılan şişeler her zaman

bakteriyel faaliyet riski taşıdığından bu şişelerin düzenli olarak dezenfekte edilmesi

sağlanmalıdır.

55 The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Media Release, “New Car

Drivers Exposed To Toxic Emissions”, 19 Aralık 2001,

http://www.csiro.au/files/mediaRelease/mr2001/newcars.htm (30 Ağustos 2009).

56 The Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, “Q&A: Bisphenol A and Plastics”, 23

Haziran 2008, http://www.jhsph.edu/publichealthnews/articles/2008/goldman_schwab_bpa.html (30

Ağustos 2009).

116

SONUÇ:

Günümüz şartları, endüstri ürünleri tasarımcılarının geleneksel tasarım

yöntemlerinden sıyrılarak sürdürülebilir ve çevreci bakış açısını benimsemelerini

mecburi kılmışlardır.

Ürünlerin ekolojik izlerinin çok limitli ele alındığı günümüz tasarımlarında sırayla

ürünlerin daha uzun kullanım süreleri hedeflenerek tasarlanması, yeniden kullanım

imkanlarının yaratılması ve ömürleri sona erdiğinde doğru bir şekilde geri

dönüşümlerinin sağlanması gerekmektedir.

Bunun yanında çevreci plastiklerin paketleme ürünleri başta olmak üzere mümkün

olan her alanda petrokimyasal benzerlerinin yerine kullanılmaya başlanması ekolojik

açıdan daha doğru olacağı gibi ürüne katacağı katma değer sayesinde uzun vadede

karlı da olacaktır.Günümüzde nispeten daha yüksek maliyetli sayılabilecek çevreci

plastiklerin gelecekte petrol fiyatları yükselmesi ve mısır fiyatlarının düşmesi ile

daha popülerleşeceği düşünülürse bunun zaten bir gereklilik olduğu gün yüzüne

çıkar. Ayrıca bu plastiklerin üretim yöntemlerinin, günümüz kovensiyonel

plastiklerinin ki gibi yıllar içinde optimize edileceği gerçeği, maliyetin çok daha

düşeceğine dair başka bir işarettir.

Fakat mükemmel bir dünyada yaşamadığımız için bu plastiklerin henüz her alanda

kullanıma hazır olmadıkları göz ardı edilmemelidir. Halen yüksek enerji, su ve doğal

kaynağa ihtiyaç duymaları, gerek üretimlerinde gerekse kullanımlarında saldıkları

emisyon analizlerinin günümüzde halen %100 oranında mevcut olmaması, malzeme

niteliği olarak henüz günümüz konvansiyonel plastikleri ile yarışamayacak düzeyde

olmaları bu malzemelere hala kuşkuyla yaklaşmamız için bazı sebepler olarak

gösterilebilir. Bu sebepten konvansiyonel plastiklerin nasıl sürdürülebilir ve çevreci

kullanılabilecekleri konusu, açıklanmaya çalışılan tasarım metodları kullanılarak

mutlaka ürün bazında incelenmelidir.

117

Biyoçözünür malzemelerin modern çöp yığınlarında istenilen oranda çözünmemeleri

de ayrı bir sorunsaldır. Bu malzemeler popülerleştiklerinde bunların gübreleştirme

tesisleri hazır olmaz ise düşünülen çevresel kazanımlar elde edilemeyecektir.

Tüketim alışkanlıklarından dolayı doğal süreçlerin başa çıkamayacağı oranda hem

organik hem de inorganik atık birikmektedir. Bunun sonucunda plastikler bir yana,

organik atıklarımız bile doğaya geri dönememektedirler. Bu gidişhatın sorumluları

satış, pazarlama departmanları olduğu kadar zamanında bu birimlerle işbirliği yapmış

tasarımcılardır. Tasarımcılar pazarlama konusunda daha bilgili olmalı, gerektiğinde

pazarlamacılarla aynı dili konuşarak, tüketim odaklı “kullan-at” stratejilerinin artık

terk edilmesine ön ayak olmalıdırlar.

Bu amaç dahilinde firmaların ürün gamlarında daha çok yükseltilebilir (upgradable)

ve yeniden üretilebilir (reusable) ürünler bulunması sağlanmalıdır. Yapılan tasarımlar

sahiplenme duygusunu harekete geçirmeli, kullanıcıların ürünleri uzun süre

değiştirme ihtiyacı hissetmemeleri sağlanmalıdırlar.

Geri dönüşüm etkili uygulanabildiği ölçüde yararlı olmaktadır. Etkili ürün tasarımları

ise etkili geri dönüşümü kolaylaştıracaktır. Kullanıcıların geri dönüşüme teşvik

edilmeleri gibi programlar muhakkak uygulanmalıdır. Fakat yine de fabrikalarda

devam edecek ayrılma işlemleri için yeni stratejiler üretilmelidir. Bu, bir geri

dönüşüm hattındaki en kritik aşamadır. Keza konvansiyonal plastikler için kurulmuş

bir geri dönüşüm hattına biyoçözünür plastiklerin karışması son ürünü bozmaktadır.

Bu noktada malzemelerin doğru ayrılması için tasarımsal kodlar kullanılmalıdır.

Gerekirse ürünlerin gövdelerine daha ürün kalıplanırken, tasarıma doğal bir şekilde

entegre edilebilecek, kabartma şeklinde gerekli ayırt edici kodlar işlenmeli, bu tip

ayırt edici göstergeler renk, doku ve yüzey kodları ile de desteklenmelidir.

118

KAYNAKÇA:

- Agency for Toxic Substances and Disease Registry, “ToxFAQs™ For Vinyl

Chloride”, Temmuz 2006, http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts20.html (28

Ağustos 2009).

- Akhurst, Steve, “The Rise and Fall of Melamine Tableware”, Plastiquarian

Reprints, Summer 2000, No:32,

http://www.plastiquarian.com/styr3n3/pqs/pq32.htm (26 Haziran 2009).

- Altusglass Plexiglass Acrylic Sheet Catalogue,

http://www.plexiglas.com/acrylicsheet/acrylicsheetfamily (15 Mayıs 2009).

- Bioplastics Magazine, “Plantic Wins PACIA Sutainibility Award” Issue 03

(2008), s:6.

- Burd, Daniel, “Plastic Not Fantastic”, 20 Nisan 2008,

www.science.uwaterloo.ca/WWSEF/08Awards/08BurdReport.pdf (16

Haziran 2009).

- Coefficient of Friction Testing of Plastics,

http://www.matweb.com/reference/coefficient-of-friction.aspx (8 Mayıs

2009).

- Cooper, Tim, “Product Development Implications of Sustainable

Consumption”, The Design Journal, Vol.3, No:2, 2000, s:22.

- Crg-Industries, Veriflex® Shape Memory Polymer Resin Product Data Sheet,

http://crg-industries.com/datasheets/veriflex%20data%20sheet.pdf (7

Temmuz 2009).

- everSTRAND™: 1, 2, 3, Floor!,

http://www.mohawkflooring.com/carpeting/everstrand/default.aspx (14

Haziran 2009).

119

- European Bioplastics, “Bioplastics Frequently Asked Questions”, Haziran

2008, s:10, http://www.european-

bioplastics.org/download.php?download=Bioplastics_FAQ.pdf (26 Ağustos

2009).

- Fluoropolymer Comparison - Typical Properties,

http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/tech_info/techinfo_compa

re.html (8 Mayıs 2009).

- Great Lakes Lighthouse Illumination,

http://www.terrypepper.com/lights/closeups/illumination/index.htm (21

Mayıs 2009).

- Green Story, http://www.simplygreencarpet.com/index_files/Page1652.htm

(14 Haziran 2009).

- Hanssen, O.J., "Sustainable Product Systems-Experiences Based On Case

Projects İn Sustainable Product Developement", Journal of Cleaner

Production, Vol. 7, No:1 (Şubat 1999), s:27-41.

- Hawken, Paul, Amory B. Lovins, L. Hunter Lovins, Natural Capitalism:

Creating the Next Industrial Revolution, Little, Brown and Company,

1999, s:175.

- Hernia Repair: Prolene Hernia Sytem,

http://www.ecatalog.ethicon.com/hernia-repair/view/prolene-hernia-system

(20 Haziran 2009).

- Kinnane, Adrian, DuPont: From The Banks Of The Brandywine To

Miracles Of Science, Baltimore, Md.: Johns Hopkins University Press, 2002,

s:116–125.

- Knight, Denise, “Plastic Fantastic”, Uniken, Issue 39, (Kas-Ara 2006), s:8-9

http://www.unsw.edu.au/news/pad/uniken/uniken0611/novemberuniken.pdf

(18 Ağustos 2009).

120

- Kutz, Myer, Handbook of Materials Selection, New York:John Wiley &

Sons, 2002, s:341.

- Lewis, Helen ve John Gertsakis, Design+Environment, Sheffield: Greenleaf

Publishing, 2001, s:31-40.

- Maxell, Dorothy, William Sheate, ve Rita van der Vorst "Developing

sustainable products and services", Journal of Cleaner Production, Vol.11,

No:8 (Aralık 2003), s:883-895.

- Manzini, Ezio ve Francois Jegou, Sustainable Everyday, Milan:Edizioni

Ambiente, 2003, s:28.

- McCreight, Tim ve Nicole Bsullak, Color on Metal: 50 Artists Share

Insights and Techniques, Madison: Guild Publishing, s: 74.

- McDonough, William ve Michael Braungart , Cradle to Cradle: Remaking

the Way We Make Things, North Point Press, 2002.

- McLennan, Jason F., The Philosophy of Sustainable Design, Kansas City:

Ecotone Publishing Company LLC, 2004, s:4.

- Mearian, Lucas, “Plexiglas-Like DVD To Hold 1TB Of Data” ,

Computerworld, 21 Aralık 2007,

http://www.computerworld.com/s/article/9053822/Plexiglas_like_DVD_to_h

old_1TB_of_data?taxonomyName=storage (9 Haziran 2009).

- Morena, John J., Advanced Composite Mold Making, New York: Van

Nostrand Reinhold Co. Inc., 1988, s: 124–125.

- Narayan, Ramani ve Martin Patel, Review and Analysis of Bio-based

Product LCA’s, 2003,

http://www3.abe.iastate.edu/biobased/LCAreview.pdf (25 Ağustos 2009).

121

- NASA, Metallographic Sample Preparation Mounting,

http://www.grc.nasa.gov/WWW/StructuresMaterials/ASG/MetLab/mounting.

html (29 Haziran 2009).

- Oxo-biodegradable Plastics Association, “Recycling Of Plastics”,

http://www.biodeg.org/position-papers/recycling/?domain=biodeg.org (26

Ağustos 2009).

- Owen, David, “Penny Dreadful”, The New Yorker, 31 Mart 2008,

http://www.newyorker.com/reporting/2008/03/31/080331fa_fact_owen (29

Haziran 2009).

- Rahman, Shah, "PVC Pipe & Fittings: Underground Solutions for Water and

Sewer Systems in North America" 2nd Brazilian PVC Congress, Sao Paulo,

Brazil, 19-20 Haziran 2007.

- Ryan, Chris, "Dematerializing Consumption through Service Substitution is a

Design Challenge", Journal of Industrial Ecology, Vol. 4, No:1 (2006), s:3-

6.

- Royte, Elizabeth, "Corn Plastic to the Rescue", Smithsonian Magazine,

Ağustos 2006, http://www.smithsonianmag.com/science-nature/plastic.html

(02 Temmuz 2009).

- Rubin, Beverly S. ve Diğerleri, “Perinatal Exposure to Low Doses of

Bisphenol A Affects Body Weight, Patterns of Estrous Cyclicity, and Plasma

LH Levels”, Environmental Health Perspectives, Vol.109, No: 7 (July

2001), http://www.ehponline.org/members/2001/109p675-680rubin/rubin-

full.html (28 Ağustos 2009).

- Shu-Yang, Fan, Bill Freedman, Raymond Cote, Principles And Practice Of

Ecological Design. Environmental Reviews, Vol.12, No:2 (Haziran 2004),

s:97–112.

122

- Standley, Vincent, “Safest Reusable Plastics for Holding Food and Water”,

National Geographics, 28 Nisan 2005,

http://www.thegreenguide.com/food/safety-storage/safest-plastics , (28

Ağustos 2009).

- Styrene Veriflex, http://crg-industries.com/veriflex.htm (03 Temmuz 2009).

- The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Media

Release, “New Car Drivers Exposed To Toxic Emissions”, 19 Aralık 2001,

http://www.csiro.au/files/mediaRelease/mr2001/newcars.htm (30 Ağustos

2009).

- The Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, “Q&A: Bisphenol A

and Plastics”, 23 Haziran 2008,

http://www.jhsph.edu/publichealthnews/articles/2008/goldman_schwab_bpa.

html (30 Ağustos 2009).

- The New York Times, “Ford in Venture For Plastic Motor”, 9 Mart 1982,

http://www.nytimes.com/1982/03/09/business/ford-in-venture-for-plastic-

motor.html (12 Haziran 2009).

- The ULS Report. Review Of Life Cycle Data Relating To Disposable,

Compostable, Biodegradable, And Reusable Grocery Bags. San

Francisco, 2007,

http://www.deq.state.mi.us/documents/deq-ess-p2-recycling-

PaperPlasticSummary_2.pdf (9 Ağustos 2009).

- Titech Autosort Recycling Equipment, http://www.titech.com/recycling-

equipment/titech-autosort-10715 (12 Ağustos 2009).

- Trautwein Sb Technik Retail and Vending Systems, http://www.trautwein-

sb.de/index-e.htm (12 Ağustos 2009).

- Types Of Ropes, http://www.lehighgroup.com/fiber.htm (20 Haziran 2009).

123

- Uses For Vinyl Pipe,

http://www.vinylbydesign.com/site/page.asp?CID=14&DID=15 (22 Haziran

2009).

- Webster's Online Dictionary, http://www.websters-online-

dictionary.org/ce/celluloid.html (5 Mayıs 2009).

- Yaşar, Hikmet, Plastikler Dünyası, Ankara: TMMOB Makina Mühendisleri

Odası, 1992, s:120.

- Yeang, Ken, “Light Pipes: An Innovative Design Device for Bringing Natural

Daylight and Illumination into Buildings with Deep Floor Plan”, Far East

Economic Review, 2003.

- Yolsever (Düzakın), Esin, “Endüstri Tasarımında Geridönüşüm İlkeleri (Atık

Kağıdın Geri Dönüşümü)”, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi SBE,

1995.

- Yüksel, Hilmi, C. Cengiz Çelikoğlu, "Yeniden Üretim Faaliyetlerinin

Planlanması ve Kontrolü İçin Bir Yöntem Önerisi", Dokuz Eylül

Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Cilt: 6, Sayı: 3 (2004),

s:152-166.

- Zandonella, Catherine, “The Bisphenol-A Debate: A Suspect Chemical in

Plastic Bottles and Cans”, National Geographics, 10 Nisan 2006,

http://www.thegreenguide.com/health-safety/bisphenol-a-debate-suspect-

chemical (28 Ağustos 2009).

124

ŞEKİLLER DİZİNİ:

Şekil 1. Sürdürülebilir tasarımın öğeleri ...................................................................... 2 

Şekil 2. Yeniden üretim sürecinin aşamaları................................................................ 5 

Şekil 3. Eko-verimlilik hedeflenerek üretilen Loremo .............................................. 10 

Şekil 4. Beşikten beşiğe yaklaşımına sahip malzemelerden yapılan Ford Model U . 14 

Şekil 5. Köpekbalığı derisinden esinlenerek üretimiş Speedo Fastskin FSII ............ 17 

Şekil 6. Plastik altıgenlerden yapılmış Eden Project kubbeleri ................................. 18 

Şekil 7. Plastik ürünlerin yaşam döngüsü .................................................................. 25 

Şekil 8. Plastik malzemelerin tarihçesi ...................................................................... 27 

Şekil 9. Selüloit’ten yapılmış çeşitli gitar pikgardları ................................................ 38 

Şekil 10. Mars Rover uzay aracının LCP liflerinden üretilmiş hava yastıkları ......... 42 

Şekil 11. Born Crucial firmasının ürettiği Milk yoyo ................................................ 43 

Şekil 12. Delrin’den üretilen motorsiklet parçası ...................................................... 44 

Şekil 13. Akrilikten üretilmiş akvaryum-lavabo (Tasarım: Italbrass) ....................... 46 

Şekil 14. Akrilik panellerle gün ışığının aydınlatma amaçlı yönlendirilmesi ............ 47 

Şekil 15. Claudia Strasser imzalı akrilik kokteyl masası ........................................... 48 

Şekil 16. Led Zeppelin grubunun davulcusu Jon Bonham’ın akrilik davul seti ........ 49 

Şekil 17. Apple Power Mac G4 Cube’ün akrilik kasası............................................. 50 

Şekil 18. Geri dönüşümlü PET malzemeden üretilen everSTRAND halılar ............. 54 

Şekil 19. Philippe Stark imzalı polikarbonat Victoria Ghost Stool ........................... 55 

Şekil 20. F-22 Raptor savaş uçağının polikarbonat kanopisi ..................................... 56 

Şekil 21. Stefano Giovannoni imzalı polipropilen Bombo bar sandalyeleri .............. 61 

Şekil 22. Panton sandalyesinin polipropilenden imal edilmiş kopyaları ................... 63 

Şekil 23. Anoush Waddington’un polipropilen kolye tasarımı .................................. 63 

Şekil 24. Polistiren malzemeden üretilmiş Dome House ........................................... 64 

125

Şekil 25.Duroplast gövdeli Trabant otomobil ............................................................ 68 

Şekil 26. Epoksi ile kaplanmış bir zemin örneği........................................................ 70 

Şekil 27. Epoksiden üretilen RJ.03 IBIS adlı ev yapımı planör ................................ 72 

Şekil 28. Poliüretan malzemeden yapılmış Xanadu Evleri’nden bir örnek ............... 79 

Şekil 29. iSi Orka silikon mutfak eldiveni ................................................................. 82 

Şekil 30. PLA kaplar sıcak sıvılara karşı dayanıklı değildirler .................................. 85 

Şekil 31. PLA’dan üretilmiş Cool Change su şişesi .................................................. 86 

Şekil 32. Plastarch malzemesi 6 hafta içinde tamamen çözünmüş olur ..................... 88 

Şekil 33. Flexplay DVD bozulduğunda rengi kırmızıdan siyaha dönüşür................. 89 

Şekil 34. Polimorf plastikten üretilmiş bisiklet için fotoğraf makinesi sabitleyici .... 91 

Şekil 35. Uçurtma ile fotoğraf çekmek için tasarlanmış bir tetikleyici...................... 92 

Şekil 36. Veriflex ezilip bükülse de ısıtıldığında eski formuna geri döner ................ 93 

Şekil 37. Mater-Bi’den üretilmiş bir çeşit tek kullanımlık yeme aparatı ................... 95 

Şekil 38. Plantic’ten üretilen yiyecek tepsisi suda oldukça hızlı çözünür ................. 98 

Şekil 39. Termokromik malzemelerin bazı uygulama örnekleri .............................. 100 

Şekil 40. Plastiklerin ayırt edici geri dönüşüm kodları ............................................ 102 

Şekil 41. Titech Autosort makinesinin çalışma şekli ............................................... 104 

Şekil 42. Bottlecomp System 360 geri dönüşüm otomatı ........................................ 105 

Şekil 43. Plastikler için kullanım ve geri dönüşüm döngüleri ................................. 111 

Şekil 44. Gazete kağıdı çöplükte yıllar geçirmesine rağmen hiç bozulmamıştır ..... 112 

126

KISALTMALAR:

ABS Akrilonitril Butadien Stiren

BPA Bisfenol A

E/VAL Etilen Vinil Alkol

GPA General Product Analysis

HDPE Yüksek Yoğunluklu Polietilen

LCA Life Cycle Assessment

LCC Life Cycle Cost Accounting

LCP Likit Kristal Polimer

LDPE Düşük Yoğunluklu Polietilen

OBD Oxo-biyoçözünür Plastikler

PA Poliamid

PAI Poliamit-imit

PBD Polibutadien

PBT Polibutilen Terefalat

PC Polikarbonat

PCL Polikaprolakton

PE Polietilen

PEEK Polietereterketon

PEI Polyeterimit

PEK Polieterketon

PES Polyetersülfon

127

PET Polietilen Tereftalat

PF Fenol Formaldehit

PI Poliimid

PLA Poliaktik Asit

PLLA Poli-L-laktid

PMMA Polimetil Metakrilat

PMP Polimetilpenten

POM Poliasetal

PP Polipropilen

PPO Polifenilen Oksit

PS Polistiren

PSM Plastarch Malzemesi

PSS Product Service Systems

PSU Polisülfon

PTFE Politetrafloroetilen

PU Poliüretan

PVA Alkol Polivinil

PVC Polivinil Klorid

PVDC Poliviniliden Klorid

SPSD Sustainable Product and Service Developement

UF Üre-formaldehit