HAYATIMIZDA KİMYA: PLASTİKLER

Değerli Gossive okuyucuları, bu yazımızda sizlere hayatımızın pek çok yerinde karşımıza çıkan plastikleri derledik. Keyifli okumalar…

PLASTİK NEDİR?

“Plastik; karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementlerin oluşturduğu monomer adı verilen; basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir.

Örneğin; Etilen bir monomerdir. Bu monomerden oluşturulan polietilen ise polimerdir. En çok kullanılan plastiklerin başında gelir.

Tanımdan anlaşılacağı üzere plastikler doğada hazır bulunmaz, doğadaki elementlere insan tarafından müdahale edilmesi ile elde edilir. Elde edilmesi belli bir sıcaklık ve basınç altında, katalizör kullanılarak monomerlerin reaksiyona sokulması ile olur. Plastik ilk üretildiğinde toz, reçine veya granül hâlde olabilir.

Plastikler temel olarak 3 ana grup altında toplanmaktadır. Bunlar;

1. Termoplastik
2. Termoset
3. Elastomer

Bu plastik türlerinin yanı sıra günümüzde artan plastik kirliliği, yasal yükümlülüklerde yapılan değişiklikler ve toplumsal çevre bilincindeki artış sebebiyle, doğada güneş ışığı ve mikroorganizmalar yardımıyla parçalanabilen biyobozunur plastik türevleri de üretilmeye başlanmıştır.

Günümüzde plastikler genellikle, ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden üretilmektedir. Yapılan araştırmalara göre yeryüzündeki petrolün sadece %4’lük bir kısmı plastik üretimi için kullanılmaktadır.

Plastik, diğer ham maddelerle karşılaştırıldığında daha ucuz ve ürün imalatının hızlı ve kolay olması sebebiyle sıklıkla tercih edilmektedir. En başta ambalaj sektörü olmak üzere beyaz eşya, otomotiv, yapı, elektronik ve medikal gibi pek çok sektörde kullanılmaktadır.

Pek çok sektörde kullanılıyor olması beraberinde büyük bir üretim hacmi gereksinimi de getirmektedir. Bu gereksinim genellikle plastik enjeksiyon prosesi ile yapılan üretimle karşılanmaktadır.”

PLASTİKLERİN ÖZELLİKLERİ ve KULLANIM ALANLARI

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

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

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

Plastiklerin adlarının başında sık sık poli (çok) ekine rastlanır. Örneğin propilen denilen plastikler propilen gazının uzun molekül zincirlerinden oluşurlar. Molekül zincirleri bazen işlemlerde geçerek dallara ayrılır. Dallar şeklinde sıralanma çok kuvvetli değildir. Dallara ayrılan plastikler kolaylıkla eriyebilirler.
Bunlar yumuşak ve esnektir. Oyuncak bebek ve deterjan kutuları yapımında kullanılırlar. Üçüncü çeşit bir polimer daha vardır; çapraz bağlı polimer diye bilinir. Bu polimerde, molekül zincirleri öbür moleküllerin zincirleri ile bağlıdır.

Bu yolla elde edilen sıcaklıkta sertleşen plastikler çok sağlam ve çok yüksek sıcaklıklar dayanıklıdırlar. Kimyacılar ilker madde olarak yağdan başlayarak, çok sayıda çeşitli maddeler elde ederler. Bütün hammaddelerin en kullanışlısı etilen gazıdır. Etilen plastiklerinin en fazla tanınanı ve en basiti polietilendir. Hafif kovalar ve taslar, ayrıca deterjan şişeleri bu maddeden yapılır. Propilen ve bütilen gazları da çok sayıda plastiğin yapımında kullanılır. Benzen, plastiklerin yapımında kullanılan diğer bir hammaddedir. Benzen, naylon ve terilen gibi yapay liflerin yapımında kullanılan bir başlangıç maddesidir.  Plastikler doğal ve yapay olmak üzere 2’ye ayrılır.

Doğal Plastikler
İlk elde edilen plastikler doğal plastiklerdir. İlk plastikler selüloz nitrattan yapılan saf plastiklerdir. Bunlar bitkilerdeki selülozdan yararlanılarak yapılmıştır. Selüloz nitrat kafur ve kunduz yağı gibi iki bitkisel madde ile birleştiğinde bir plastik elde edilir.

1868’de selüloz nitrat, kafur ve alkol kullanılarak bunun genleşmiş bir şekli elde edildi. Buna selüloid adı verildi ve genellikle fotoğraf ve sinema filmi gibi maddelerin yapımında kullanıldı. Fakat selüloid kolaylıkla tutuşabildiğinden yerini selüloz asetat ve etil selüloz gibi selüloz plastiklerine bıraktı.

Yapay Plastikler
XV. yüzyılın başlarında yapay plastikler yapıldı. Bu plastikler laboratuvarda tamamen kimyasal maddelerden elde edildi.

Aydınlatma Lambalarında Plastiklerin Kullanım Alanları

Plastikler bugün büyük ölçüde aydınlatma lambalarında ve bu lambalarda ışık yansıtıcısı olarak kullanılır. Aydınlatma lambaları artık yalnız plastik konstrüksiyonlarla yapılmaktadır. Gereç olarak, selüloz asetat, PVC veya Akril camı kullanılır. Bu kaplama gerecinin kendine özgü özelliği, ışığı bir köşeye iletebilmesidir.

Akril camının ışık geçirme gücü % 92, yoğunluğu 1,2 24 saatte su emmesi % 0,17, çekme gerilmesi 7,5 kg/mm² ve esneklik modülü 300 kg/mm² olarak verilmiştir.

Elektrik Endüstrisinde Plastiklerin Kullanım Alanları

Plastikler bu alanda uzun yıllardan beri evlerimizdedir. Prespan, elektrik akımına karşı çok iyi bir yalıtma gerecidir. Fenoplastlar ve bundan yapılan kaplama maddeleri, elektrik tabloları, bağlantı kutuları, kollar, kıvılcım odaları vb. yerlerde çok geniş olarak kullanılır. Örneğin elektrik prizlerinde. Siyah renkli prizlerde fenolplastikleri, açık renklilerde ise aminplastikleri kullanılır.

Fenolplastiklerinin kötü tarafı, bir elektrik arkında parçanın üst yüzeyinde kömürleşme yaparak akım atlamasına yol açmasıdır. Ayrıca kömürleşme olan noktalarda kırılma dayanımı da oldukça düşmektedir. Çoğunlukla normal atölye geriliminde bile, parçanın üst yüzeyinde biriken metal tozları bir atlama için yeterli olabilmektedir. Bu yüzden birçok durumlarda, termoplastik yapay gereçler yerine bu gibi amaçlarda daha iyi sonuç veren Polistrol kullanılır.

Kutu şeklindeki kapalı donanımlarda, kumaşla kuvvetlendirilmiş fenolpres maddeleri kullanılır. Plâstik örtülü elektrik santralları, dökme demir veya saç konstrüksiyonlardan daha küçük ve daha hafif olmakla beraber, görünüşleri de daha güzeldir.

Elektrik kablosu ve iletken endüstrisinde, PVC ve Polietilen (Yüksek frekans iletkenlerinde) geniş olarak kullanılır. Daha yüksek özellik istenen yerlerde polistrol kullanılır. Bu gereç köpürtülerek dielektrik sabit sayısı 2,2 den 1,08 ‘e düşürülür. (Havanın dielektrik sabit sayısı 1,0 dlr) Birçok konstrüksiyonlarda plastiklerin metallerle birlikte belli bir uyum içinde kullanılması ayrı bir çalışmayı gerektirir.

Plastiklerin metallerle birlikte kullanılmasına başka bir örnek olarak küçük radyolarla, işitme aparatlarında vb. yerlerde uygulama alanı bulan basılı devreler (iletkenler) gösterilebilir. Bu usulde, yalıtma gereci üzerine elektrik iletkenliği bulunan baskı mürekkebiyle elektrik devresini oluşturacak iletkenlerin planı basılır. Baskı mürekkebinin iletkenliği, içine biraz metal tozu veya grafit katılarak yükseltilebilir. Basılı devrelerde çeşitli aparatların bağlantısı baskı kontağı veya lehimli papuçlarla olur.

Plastiklerin çok daha geniş olarak kullanıldığı alan, radyo, televizyon ve radar endüstrisidir. Bu alanda plâstikten bobinler, kondansatörler, lâmbalar vb. parçalar üretilir. Çok hassas (duyarlı) parçalar, ester reçinesi, epoksil reçinesi veya PV —Karbozol içine daldırılarak kaplanır.

Lamba soketleri, polyamit lifleri veya Floretilen ile karıştırılmış Fenoplastlardan yapılır. Elektrik iletken telleri en çok plâstikle enprenye edilmiş (plastik emdirilmiş) cam elyafı ile izole edilirler. Bu alanda silikonun da çok kullanıldığını daha önce belirtmiştik. Silikon, sıcaklığa karşı dayanıklı olması gereken cihazlardaki kablo ve transformatörlerde kullanılırsa, onlara yüksek özellikler kazandırır.

Taşıt Araçları Endüstrisinde Plastiklerin Kullanım Alanları

Bu alanda daha çok hafif, yorulma direnci yüksek, hava koşullarına dayanıklı ve esneklik modülü olabildiği kadar yüksek plastikler kullanılır. Başlangıçta otomobil endüstrisinde plastiklerin kullanılması büyük bir anlayışla karşılandı. Kalitenin yükseltilmesi istenen yerlerde, plastikler bol bol kullanma alanı buldu, önce kumaşın yerine uygun plastiklerin geçmesine rıza gösterildi. Daha sonraları diğer küçük parçalar, örneğin, tutamaklar, elektrik dağıtım tabloları, kolçaklar, direksiyon tekerleri de plastikten yapılmaya başlandı. Otobüs, tramvay ve diğer taşıt araçlarının pencere camları artık akrilglasdan yapılmaktadır.

Otomotiv sektöründe kullanılan plâstik türlerinin başlıcası şunlardır: Fenoplastikler, selülozasetat, polistrol, Akril reçineleri, PVC vb. plastiğin büyük bir ilgiyle kullanıldığı yerlerin başında, saç karoseri endüstrisinde, titreşimleri önlemek için yapılan uygulamalar gösterilebilir. Bu amaçla yutucu maddelerle karıştırılan plastik, saçın iç yüzüne püskürtülür. Bu amaçla dişli kutuları için püskürtülen ve gürültüyü azaltıcı etkisi olan plastik boyalar da vardır.

Yapay gereçler, doğrudan doğruya araç karoseri yapımında da kullanılmaktadır. Bu amaçla Ester plastikleri kullanılır. Bu tür üretim Amerika’da, Almanya’da ve ülkemizde seri olarak yürütülmektedir. Plastik karoseri, küçük serilerde saç karoseriden daha ucuza mal olmaktadır. Ayrıca plastik karoseri daha hafiftir. Bir başka iyi tarafı da kıvrılmamasıdır. Herhangi bir çarpışmada oluşan çatlamalar çok kolay şekilde kaynatılarak tekrar eski durumuna getirilir.

Kamyon ve yük vagonlarının da Fenoplast, Aminplast, selülozasetat, Polistrol, Akrilreçinesi, PVC vb. plâstiklerden yapımı sürdürülmektedir.

Ambalaj Paketleme Endüstrisinde Plastiklerin Kullanımı

Ambalaj endüstrisinde kullanılan plastiklerin seçimi yerinde olursa amaca uygun bir sonuç elde edilir. Plastik, her şeyden önce hafiftir, zehirsizdir, kokusuz ve tatsızdır, genellikle saydamdır. Bundan başka kimyasal maddelere karşı belli bir dayanıklılığı vardır.

Ambalaj endüstrisinde en çok bant, kap, örtü (kılıf), vernik ve boya olarak kullanılır.

Ev ve Mutfak Eşyalarında Plastiklerin Kullanımı

Plastik gereçler ev eşyası yapımında çoktandır kullanılır. Bu alandaki uygulama, sınırsız denecek kadar geniş olmuştur, ilkel madde olarak, hem sertleşen plastikler ve hem de termoplastlar kullanılır.

Genellikle birçok plastiğin karışımından oluşan birleşik plâstikler kullanılır. Örneğin; bir tıraş makinesinde altı çeşitten az plastik kullanılmaz.

Fenoplast Aminoplast, polistrol, Akrilplast, polyamit ve püskürtme plâstikleri bu amaçla kullanılan gereçlerdir.

Makine İmalatında Plastiklerin Kullanımı

Plastiklerin kullanım alanları arasında makine imalatı da vardır. Dişli çark yapımında uzun zamandan beri yapay maddelerden oluşan levhalar kullanılır. Levhalar dişli çarkların genişliklerine uygun kalınlıktaki plakalar şeklinde kesilir. Bugün, yuvarlak çubuk biçiminde dişli gereçleri piyasada bol olarak bulunur. Çubuk biçimli gereçlerden yapılan dişli çarklar, daha dayanıklı ve daha ucuz olur. Aynı tür gerecin başka bir kullanma alanı sürtünmeli yataklardaki yatak zarflarıdır. Bu tür zarflar özellikle, hadde düzenlerinde, parçalama makineleri ile çimento değirmenlerinde vb. ağır makinelerde kullanılır.

Plastiğin önemli kullanım alanlarından birisi de saçların işlenmesine yarayan alet ve takımların üretimidir. Bu amaçla, cam elyafı veya asbestle güçlendirilmiş Fenol reçinesi ile Epoksi reçinesi veya ester reçinesi kullanılır. Kalıpların matrisleri (ait parça) plastikten dökülürken, kenarlara çokluk metal bantlar veya köşebentler yerleştirilir.

İnce İşlerde Plastiklerin Kullanımı

Plastiğin kullanıldığı yerler arasında, saatçilik, optik, ölçü aletleri vb. İnce işler de vardır. Parçalar, tutamaklar, örtüler, kutular genellikle her arzuya uyan plastiklerden ve en çok da sertleşen plastiklerden (duroplastlar) yapılır.

Optikle ilgili çeşitli üretimde, ölçü aletleri, büro makineleri ve aydınlatma endüstrilerinde de plastikten çok yararlanılmaktadır.

Plastiklerin Diğer Kullanım Alanları

Zımpara taşlarının yapımında birleştirme gereci olarak fenol reçinelerinden yararlanılır. Sürtünmeli kavramalarda ve otomobillerdeki fren plaka veya balatalarının yapımında asbest liflerin yapıştırılması için fenoplastik veya stiren lastikleri kullanılır.

Aletlerin sapları, kolları, ark kaynağında kullanılan koruyucu perde ve duvarlar, vidalı birleştirmelerin her çeşidinde, çarklar, kapaklar, kutular vb. parçalar için plastiklerden yararlanılır. Ayrıca oyuncaklar, vakit geçirme eşyaları, örneğin, bebekler, toplar, otomobiller, model demiryolu vagonları; köpük çıkaran pipolar, zarlar, oyun bilyaları, renkli güneş gözlükleri, maskeler, balıkçı takımları, plaj topları, perdeler, kılıf ve örtüler, bavullar, el çantaları, torbalar, çeşitli giyim eşyaları, düğmeler, zincirler, küpeler, bilezikler, yağmurluklar, diş fırçaları vb. tuhafiye eşyaları ile yapı endüstrisindeki çeşitli gereçlerde plastikler kullanılır.

Plastiklerin kullanım alanları her geçen gün artmaktadır. Plastiğin Kullanım alanları üzerindeki gelişme ve araştırmaların ne zaman sona ereceği veya duraklama devrine gireceği hakkında şimdiden kesin bir şey de söylenemez.”

KAYNAKLAR:

https://pagev.org/plastik-kullanimi

https://tr.wikipedia.org/wiki/Plastik

Plastiklerin Kullanım Alanları

Diğer yazılarımızı okumak için tıklayınız…