PET, PE şişe ve bidonlar

Tüketim arttığı sürece ister isteyelim veya ister istemeyelim, plastikler hayatımızda önemli bir yer kapsamaktadır.  Özellikle PET (Polietilentereftalat) ve PE (Polietilen) en hijyenik yerlerde kullanıldığı gibi, kimyasal maddelerin depolandığı yerlerde de kullanılan, çok yaygın kullanım alanı olan bir polimer gurubudur. 

Avrupa birliğinin ilk kuruluşu çelik üreten Avrupa ülkeleri olarak birlik kurulurken, hangi ülke çelikleri daha fazla üretiyorsa o ülkenin milli gelirinin fazla olduğu ve gelişmiş ülke olduğu sayılırdı. Ülkelerin zenginlikleri ve milli gelirleri ile orantılı olarak çelikler sayılırken, son yıllarda ülkelerin millî gelirleri ile orantılı olarak plastik tüketim miktarları da artmaktadır. Böylece her alanda kullanılan plastik tüketimi artıkça o ülkenin gelişmişliği ön plana çıkmaktadır.

İnsanların çoğalması ile sanayide buna paralel olarak gelişmektedir. İnsan ihtiyaçlarının arttığı çağımızda plastik kullanımı da artmakla beraber günümüzde, doğal kaynakların, artan üretim yüzünden azalırken öte yandan üretim sırasında çevreye verilen zehirli gazlar ve tüketim sonucu oluşan atıklar, çevre sorunlarının ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de plastik atıkların çoğu ambalaj sektöründen kullanılmaktadır. Paketleme ve taşıma gibi şişeler, bidonlar plastikten yapılmaktadır. Çevreyi ve doğal kaynakları korumak amacıyla en çok kullanılan yöntem katı atıkların geri dönüşümüdür. Geri dönüşüm, plastik atıklardan hammaddenin, enerjinin ya da plastiğin elde edilmesi sürecidir. Kullanılan plastik ne kadar çok kullanılırsa çevreye ve doğaya o kadar faydası vardır. Bu nedenle kullanılan plastiklerin geri kazanımlı olmasına dikkat edilmelidir. 

Çevremizde o kadar çok plastik kullanılıyor ki bu plastiklerin doğada çözünebilmesi ve geri kazanılması insanlık ve yaşam kalitesi açısından hayatı önem taşıyor. Plastik atıkların geri dönüştürülmesinin iki temel hedefi vardır. Bunlar geri kazanma yoluyla çevre kirliliğinin en aza indirilmesi ve yeni kaynakların oluşturulmasıdır. İlaçların bozulmadan hijyenik biçimde saklanması, kimyasal ürünlerin dış etkenlerden korunarak ambalajlanması gıda maddelerinin tüketiciye sunulması özellikle içecek maddelerinin ambalajlanması plastik şişeler ve bidonlar ile yapılmaktadır. Günlük hayatta sıkça tükettiğimiz su, kola, ayran, süt, sıvı yağ gibi gıda maddeleri, temizlik amacıyla kullandığımız, şampuan, sabun, deterjan gibi temizleyici maddeler genellikle plastik şişelerde ambalajlanıp tüketiciye sunulmaktadır. İşte plastik seçimi bu konuda önemlidir.  Onun için bu plastik şişeler PET, PC, PP, PE gibi polimerlerden ve plastik şişirme makinelerinde üretilmektedir. Burada gözümüze çarpan, geri dönüşümlü bir malzeme olan pet, içme suyu, sıvı yemek yağı ve çeşitli içeceklerin paketlenmesi alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yapılan şişirme kalıpları şişirme makinelerinde kullanılarak üretim yapılmaktadır.

Polietilen süt beyazı ve yarı şeffaf, bir çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. İsmini monomer haldeki etilenden alır, etilen kullanılarak polietilen üretilir. Plastik endüstrisinde genelde ismi kısaca PE olarak kullanılır. Yani Etilen polimerleştirilerek hazırlanan polimer ailesine polietilen denmektedir. 1930’lu yıllarda İngiltere’de ICI Laboratuarında çok yüksek basınç altında etilenin çok az oksijen yardımı ile polimerleştirilebilmesi başarılmıştır. İlk üretilen polietilen alçak yoğunluklu olarak adlandırılmıştır. II. Dünya Savaşı’nda alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) üretimi olarak hazırlanmış ve paketleme, kalıplama ve film malzemesi olarak çok aranılan bir hammadde olmuştur. 1950’li yıllarda Ziegler- Natta adıyla anılan yeni bir katalizörün bulunması ile etilenin daha düşük basınçta polimerleştirilmesi ve yapısının daha düzenli olması sağlanmıştır. Bu gelişim sayesinde yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) ve düz zincirli alçak yoğunluklu polietilen (LLDPE) üretimi mümkün olmuştur. 

PE (Polietilen) özellikleri tiplere göre değişiklik gösterse de, dış ortam koşulları ve neme karşı iyi direnç, esneklik, zayıf mekaniksel kuvvet ve üstün kimyasal direnç genel özellikleri olarak sayılabilir. Kaplar, plastik kutular, mutfak eşyaları, kaplamalar, boru ve tüp, oyuncak, kablolarda yalıtkan tabakalar, paketleme ve ambalaj filmi gibi çok yaygın bir kullanım alanı olup plastik şişe yapımında geniş kullanım alanına sahiptir ve ayrıca düşük maliyetli olması da bir başka tercih sebebidir. 

PE Polietilen en güvenli plastik türü olarak kabul edilir, düşük ve yüksek yoğunluklu halleri olan polietilen içinde barındırdığı gıdalara sızdırdığı bilinen herhangi bir zararlı madde yoktur. Bulaşık makinesinde yıkanabilir, mikrodalga fırında kullanılabilir vb. durumlardan dolayı ambalaj ve paketleme işlemlerinde en fazla kullanılan güvenlikli plastik türüdür.

Polietilenler, türüne göre bazı katkı maddeleri içerir, 

Stabilizasyon katkı maddeleri içerir buda polimerin son ürün haline dönüştürülmesi ve depolanması sırasında yapışma ve jelleşmesini önler.  Kaydırıcı madde içerir buda sürtünme katsayısını düşürerek film üretiminde polimere esneklik kazandırır ve filmin metal yüzeylere yapışmasını önler. Anti-bloklaşma katkı maddesi içerir buda polimerin özellikle büyük filmler üretiminde bloklaşmasını engelleyerek üretimi kolaylaştırır. Ultraviyole (UV) katkı maddeler içerir buda özellikle sera filmleri gibi güneş ışığı altındaki kullanımlarda filmin kullanım süresini uzatır. Bu durumlardan dolayı tekrar ediyorum en fazla kullanılan güvenlikli plastik türüdür ve şu ana kadar da bilinen bir arternatifide yoktur.

Dünyadaki plastik üretiminin %18’ini oluşturan poli(etilen tereftalat), polietilen ve polipropilenden sonra üçüncü sırada yer alır. Gündelik hayatımızda en çok karşılaştığımız, belki de adını en çok kullandığımız plastiklerden biri olan poli(etilen tereftalat) yaygın olarak PET kısaltmasıyla anılır. Poliester grubundan olan PET, doğrusal bir termoplastik polimerdir ve çoğunlukla sentetik elyaf, yiyecek paketleme endüstrisi ve özellikle şişeleme gibi alanlarda karşımıza çıkar. Daha çok ısıl-şekillendirme yöntemiyle şekil verilen PET malzemeler, saf PET polimerinden oluşabileceği gibi bazı uygulamalarda cam elyafla güçlendirilerek mühendislik uygulamalarında yapısal malzeme olarak da kullanılabilir.

PET yarı- kristal /Amorf bir yapıya sahiptir. 270°C  gibi gayet yüksek bir erime noktasına sahip olan PET, bükülmesi zor ve sert bir zincir omurgasına sahiptir. Bu sebeple yüksek mukavemete, yüksek tokluğa ve 150°C’ye kadar yorulmaya karşı yüksek dirence sahiptir. Düşük özgül ağırlığa sahip olan PET, üretildiği kalınlığa göre yerı-sert ya da tam-sert olabilir. Sağlam bir plastik olan PET darbeye karşı da dayanıklıdır. İyi mekanik özelliklere sahip olmasının yanı sıra gazlara, çözücü kimyasallara ve alkollere karşı iyi bir dayanıma sahiptir. Neme karşı dayanıklı özelliği o kadar iyi olmasa da diğer plastiklerin yanında yine de yeterli kalır. Kuvvetli özellikler sayesinde özellikle plastik şişelerde sıklıkla kullanılan PET, oksijen geçirgenliğinin kritik olduğu durumlarda ise poli(vinil alkol) ile kompozit oluşturarak daha iyi bir dayanım elde edilebilir ve Plastik sektöründe PET çoğunlukla gazlı, düşük alkollü içki şişelerinde kullanılmaktadır. Ayrıca kavanoz, plastik film, mikrodalga ambalajı yapımında’da kullanılmaktadır.

Polietilen polimerler Alçak yoğunluklu (AYPE), Yüksek yoğunluklu (YYPE) ve Düz Zincirli Alçak yoğunluklu (LLDPE) polietilenler bilinsede, bunların Laboratuvarlarda kullanım yerlerine ve özelliklerine göre polietilen üretilebilir buda polietilenin en önemli özelliklerindendir. Şimdi bazı polietilen polimerlere kısaca deyinirsek;

Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE) AYPE’nin yoğunluğu 0.910-0.930 g/cm3 arasında değişir, polimer zincirlerinde bulunan fazla uzun dallanmalar nedeniyle amorf yapıdadır yani kristal olmayan katı yapıdadır, esnektir, kopmaya karşı çok dirençlidir ve kimyasal maddelerden etkilenmez, moleküller arası kuvvetler zayıftır ve dipol-tesirle oluşan dipol etkileşimi düşüktür yani bu özellikler polimerin gerilme kuvvetinin düşürür, çekilebilirliğinin yükseltir. AYPE talebi en fazla olan polimerlerden biridir; ucuzdur, film, şişe, valiz, dondurulmuş yiyecek paketleri, oyuncaklar, v.s. gibi pek çok plastik ürünün elde edilmesinde kullanılır.

Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) YYPE’ nin yoğunluğu 0.940-0.970 g/cm3 arasında değişir, molekül yapısı özel fiziksel özellikleri AYPE’den farklıdır; uzun karbon zincirleri üzerinde dallanmalar yok denecek kadar azdır, dolayısıyla kristalin (veya yarı-kristalin) bir polimerdir, dolayısıyla moleküler kuvvetler şiddetlidir ve polimerin gerilme kuvveti yüksektir. Yapısal özellikleri YYPE’ nin daha sıkı, sert ve kuvvetli olmasını sağlar,  kullanım alanları arasında şişe, kova, sürahi, oyuncak, sentetik kereste, darbeye dayanıklı tanklar, paketleme malzemeleri, borular v.b ürünlerde kullanılır.

Lineer Alçak Yoğunluklu Polietilen (LLDPE) LLDPE, yoğunluğu 0.916 - 0.930 g/cm3 arasında olan doğrusal yapılı bir polimerdir. Molekül ağırlığı dağılımı AYPE’ den daha dardır ve yük şekil ve zamana bağlı olarak şekil değiştirme oldukça farklıdır. Gerilme kuvveti ve darbeye dayanıklılığı AYPE’ den daha yüksektir. Şişirmeye müsaittir ancak bu özelliği AYPE’ e kıyasla daha zayıftır. Lineer Alçak Yoğunluklu Polietilen LLDPE paketlemede, kablo kılıflamada, konteyner, boru, oyuncak, çöp sepeti, bazı giysiler, çanta gibi çeşitli malzemelerin üretiminde kullanılır. Şeffaf ve esnek olması nedeniyle özellikle film üretimine tercih edilen bir üründür. 

Polietilen plastik kalıpçılığında kullanılırken yaygın bir alanda kullanılarak, çok değişik ürünler elde edilebiliyor. Polietilen İşleme Teknikleri Polietilenler plastik işleme sektöründe en yaygın işleme sahası olan malzemelerdir. Film ekstrüzyonu-Ekstrüzyonla kâğıt metal kaplama-Şişirme ile kalıplama-Rotasyon el kalıplama-Enjeksiyonla kalıplama -Toz kaplamalar -Tel ve kablo imalilatı-Boru hortum imalatı -Köpük film imalatı ve ayrıca Masterbatch (granül-boya) imalatında en yaygın olarak kullanılan polimerler türüdür.

Polietilenin diğer polimerlerde olmayan özellikleri vardır. Polietilenin evvelden beri bilinen en önemli özellikleri en çok her tipteki mamulün ve ticari eşyanın paketlenmesinde kullanılır olmasıdır. Taze meyvelerin paketlenmesinde, rutubet kaybını düşük seviyede tutmak çok önemlidir. Pek çok plastikler rutubet kaybını önleyebilirler. Bazıları polietilenden daha iyidir. Fakat taze meyvelerin çoğu, ayrıca oksijen almak ve karbon dioksit çıkarmak için havalandırılmalıdır. İstenen bu havalandırma konumunu sağlamak için polietilen ideal bir polimerdir. Çünkü bunun gazların nüfuz etmesini ve içinden geçmesini durdurma yeteneği yoktur. Bunun gibi, paketlenmiş bazı ürünlerin rengini muhafaza etmesi için biraz oksijen alması gerekir, bilinen diğer plastiklerde bu yoktur. Polietilen kullanıldığında ürünlerde tazelik ve renginde bozulmama görülmektedir. Polietilenin bükülebilme kabiliyeti ve kırılmaya karşı direnci iyi olduğundan, herkesçe bilinen oyuncaklar, su bardakları ve mutfak eşyalarının yapımında da polietilen kullanılabilir. Pekçok kimyasal maddelere karşı gösterdikleri direnç ve belirli sıcaklıkların üzerindeki bükülebilme kabiliyetleri iyi olduğundan da polietilen kullanılması tercih edilmektedir. 

Celalettin ERDEMOĞLU