plastik-ambalaj.com

Beyaz eşya ve otomotiv polimerleri

1835 yılında Fransız Regnault’un farkında olmadan vinil klorid monomeriyle polivinil klorid (PVC) polimerize etmesinden yaklaşık 180 yıl geçmiştir. Aslında çeliğin bulunmasına göre kısa bir zaman sayılan polimerlerin bulunmasında, günümüzde hemen hemen kullanılmayan hiçbir alan kalmamıştır. Polimerler yaşamımızın her alanına girmiş ve gündelik polimerlerden veya ileri mühendislik polimerlerinden mamul ürünler olarak hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Bu gelişmelerle polimerlerin bir mühendislik alanı haline gelmesi ile tüm dünyada kısa sürede kabul gören ve büyük ilgi çeken bir bilim dalı haline gelmiştir.

Polimerler ve teknolojisi farklı sektörlerin istekleri doğrultusunda amaca uygun yeni, çevreye karşı duyarlı ve daha ucuz malzeme üretilmesi, bu amaçlarla var olan proseslerin geliştirilmesi ve ürünlerin modifiye edilmesini hedefleyen ve bu konularda eğitim ve araştırma yapılması ile dünyada daha bir saygın hale gelerek her geçen gün talebi artan bir alan haline gelmiştir.

Son yıllarda ülkemizde otomotiv, beyaz eşya, elektronik, dayanıklı tüketim malzemeleri, iletişim ve tekstil sektörlerindeki hızlı gelişmenin bir sonucu olarak polimer mühendisliği ve teknolojisinin gelişmesi ile daha kaliteli ve dayanıklı ürünlerin üretilmesi ile dünyada plastik üretimi yapan ülkelerle yarışır hale gelinmiştir. Bunun sonucunda polimerler konusunda daha fazla yetişmiş hem mühendislik seviyesinde, hem de ara eleman seviyesinde kalifiyeli insan gücüne de büyük bir ihtiyaç duyulmuştur. Türkiye gibi plastik ve kauçukların üretiminde ve işlenmesinde Avrupa’da ön sıralarda yer alan bir ülke için ihtiyaç duyulan nitelikli iş gücünün yetiştirilmesinde yüksek lisans/doktora düzeyinde eğitim verilmesi büyük önem taşımaktadır. Polimer Mühendisliği ülkemizde mühendislik seviyesinde sadece bir yerde bulunmaktadır, bunun sayısının arttırılması ile bu ihtiyacımız kısa zamanda giderilebilir.

Beyaz eşya ve otomotiv sektöründeki plastiklerin kullanılmasında ürünlerin hem gösterişli olması, hem de dayanıklı olması aranmaktadır. Bunu için plastikleri yalnız başına kullanmaktansa kompozit malzeme olarak kullanmaları üreticilerin pazar bulmalarını kolaylaştırmaktadır. Bunun neticesinde mühendislerin en öncelikli hedefi polimerlerin güzel özelliklerini karıştırarak daha kullanışlı polimerler elde etmektir. Buda üreticilerin pazar  paylarını artırmaktadır.

Beyaz eşya ve otomotiv sektöründeki hangi plastiklerin kullanımı daha yararlı olabileceğini inceleyebilmemiz için önce kullanıcıların isteklerini ön plana almamız gerekmektedir.

Beyaz eşya ve otomotiv sanayi her geçen gün artan ölçüde yeni taleplerle karşılaşılmaktadır. Otomotiv sektöründe sürücüler arabalarında yüksek performans, üstün güvenilirlik ve güvenlik, yüksek konfor, yakıt tasarrufu, güzel stil, düşük fiyatlar isterken aynı zamanda taşıtların çevre dostu olmasını da istemektedirler. Bu isteklerin yerinde olabilmesi için ve geleceğin taşıtlarının üretilebilmesi için tek malzeme plastiklerdir. Plastiklerin araçlarda kullanımı artıkça ucuz, hafif, yakıttan tasarruf sağlayan, güçlü, konforlu ve güvenli ve üretim maliyetinin de ucuz olan araçlar görülecektir. Aynı istekler beyaz eşya sektöründe de görülmektedir. Bu sektörde de plastiklerin kullanılması ile daha güvenli, konforlu ve ucuz geri dönüşümlü doğa dostu ürünler elde edilecektir.

Plastiklerin beyaz eşya ve otomotiv sektörlerinde hem termoplastikleri, hem de termoset plastikleri ve ayrıca elastomerlerin kullanıldığını görmekteyiz. Beyaz eşyaların buzdolaplarda iç kesimlerde policarbon (PC) plastiklerin daha yoğun olarak görülürken, kapaklarda polivinilkrolid (PVC)’nin daha yoğun olarak kullanıldığını görmekteyiz. 

Otomobillerin yolcu bölümünde plastiklerin yoğun olduğunu görülebilir. Burası plastiklerin daha geleneksel olarak yerleşmiş olduğu yerdir. Ancak kontrol panellerinin, iç süslemelerin ve döşemelerin dışında, plastikler ışıklandırmada, tampon sistemlerinde, yakıt depolama ve zemin sistemlerinde, kanallarda, çamurluklarda, dış karoser panellerinde ve giderek artan bir şekilde, motor bölmesinde veya kaputun altındaki diğer parçalarda da plastikler kullanılmaktadır.

Polimerlerin beyaz eşya ve otomotiv sektörlerinde yoğun bir şekilde kullanmalarının gün geçtikçe artması mühendislik plastikleri olarak bilenen kompozit plastiklerin artması ile daha fazla kullanımının artmasına sebep olmaktadır. Beyaz eşya sektöründe kullanılan plastik çeşitleri ile otomotiv sektöründe kullanılan plastik çeşitleri hemen hemen aynı olmaktadır. Polipropilen (PP), Poliüretan (PUR), Naylon (PA), Akrilonitril-Butan-Stiren (ABS), Polinivilkrolid (PVC), Polietilen (PE), Policarbon (PC), Polivinilbutraly (PBV) gibi plastikler ve bunun yanında önemli miktarda Polyacel, PPE, Termoplastik Polyster gibi mühendislik plastikleri kullanılmaktadır. Yalnız plastiklerin önemli katkı maddeleri ile birlikte kullanılması ürünlerde beklenen kalite ve konforu yakalayabilmektedir. Birde plastik ürünlerin üretilmesinde en önemli unsur olan kalıp çelikleridir. Eskiden plastik kalıplarını imal eder iken kalıp çelikleri için Ç-1040 veya Ç-1070 çelik malzemeleri kullanılmaktaydı, fakat bu malzemeler plastiklerin basımlarında özelliklerinin kaybolmasını, kalitelerinin ve  dayanımlarının azalmasına sebep olmaktaydı. Şimdi kalıplarda kullandığımız çelikler alaşımlı çelik olarak bilinen özellikli kalıp çeliklerinin kullanılması ile kalıpların uzun ömürlü, dayanımlı olmasını, plastiklerin yanmamasını, yapışmamasını ve en önemli özelliklerinden biride plastiklere özellik katmasıdır. Bunun gibi akıllı metal olarak bilinen kalıp çeliklerinin geliştirilmesi ile daha kaliteli ürünlerin çıkmasına sebep olmakta ve ayrıca mühendislik plastiklerinin artması ile de beyaz eşya ve otomotiv sektöründe plastiklerin kullanım oranının artması daha fazla olmaktadır. 

Beyaz eşya ve otomotiv sektöründe kullanılan plastiklerin tekrar aynı sektörde geri dönüşümü oldukça az olmaktadır. Termoset plastikler pişirilerek elde edildiklerinden kimyasal değişime sebep olurlar ve bu çeşit plastikler genel olarak tek seferlik olarak kullanılmaktadırlar. Termo plastiklerde ise ne kadar dönüşümü olsada, plastikler eritilip kalıplanıldığından ve yanma olduğundan ikinci defada aynı kalitede ürün elde edilmesi mümkün değildir. Onun için Termo plastikler otomotiv sanayisinde tampon gibi bazı ürünler hariç genel olarak kullanılmaması gerekmektedir. Beyaz eşya ve otomotiv sektöründe geri dönüşümün kullanılması ürün kalitesinin düşmesine sebep olur. 

 Plastiklerin otomotiv sanayisinde motor bölmesinde kullanımı daha bitmemiştir. Polimer mühendisleri ile otomobil mühendisleri şimdi sistemlerini en iyi hale getirmek, enjeksiyon ve şişirmeli kalıplı parçaların entegrasyonunu sağlamak ve yumuşaktan serte kadar farklı özellikler sağlayan ancak aynı anda veya sırayla kalıplanarak montaj hattında yoğun bir çalışma yapılmaksızın daha iyi bir ürün elde edilmesini sağlamak için plastikleri ve elastomerleri daha verimli kullanmak amacıyla yakın bir işbirliği içerisinde çalışmaları ile polimerleri otomotiv sektöründe motor kısmında daha fazla kullanılmasını sağlayabilirler.

Polimerler otomotiv sanayisinde iç giydirmede, koltuklarda, tamponlarda, kaput altlarında, döşemelerde, ön konsolda, elektrik sistemlerinde, yakıt sistemlerinde, şaşilerde, aydınlatma sistemlerinde, dış aksamlarda, sıvı tanklarda ve diğer kısımlarda da kullanılmaktadır. Mühendislik plastikler sürekli olarak geleceğin elektronik otomobillerinin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde uyarlanmaktadır. Otomotiv uygulamalarındaki plastikler daha iyi, daha güvenli ve daha temiz otomobiller imal etme yolundaki arzuya belirgin katkılarda bulunmaya devam edecektir. Plastik sanayisinin gelişmesi aynı zamanda hijyene dayalı daha sağlıklı beyaz eşyaların üretilmesini de sürdürecektir.

Otomotiv sanayisinde kullanılan depoların metal olmasından, plastiğe dönüşmesi ve şimdiki otomobillerde kullanılan depoların plastik depoya yönlenmesi, polietilenin geçirgenliğinin azaltılması amacıyla depoların iç yüzeyi işleme tabi tutulurken, özellikle ABD başta olmak üzere daha sıkı emisyon şartlarına uyabilmek amacıyla, artık yüksek bariyerli bir polimer katmanı ve bunu iç ve dış katmanlara bağlamak için bağlantı katmanlarını içeren çok katmanlı depolar şişirmeli kalıplama yoluyla imal edilmektedir. Mühendislik ve kompozit plastiklerin kullanılması ile otomotiv sektöründe kullanılan plastiklerin oranı artmaktadır.  

Beyaz eşya ve otomotiv sanayisinde üreticileri plastik kullanmak suretiyle beyaz eşya ve araç montaj sürelerini ve maliyetlerini azaltabilmektedir. Geçmişte, pek çok parçanın imal edilmesini ve bu parçaların montajını gerektiren geleneksel malzemelerden yapılan otomotiv sanayisinde kullanılan tamponlar, çamurluklar ve kontrol panelleri artık tek parça halinde şekillendirilebilmektedir. Beyaz eşyada kullanılan plastik kabinler, kaplıklar, kutular ve raflarda tek parça halinde şekillendirilerek hijyen kurallarına uygun olarak üretilmektedir. Bu demek oluyor ki teknolojik yenilikler modern araçlarda ve beyaz eşyalarda giderek artan sayıda, daha hafif, daha ince ancak daha güçlü plastik parçaların kullanıldığı manasına gelmektedir.

Plastikler sayesinde, bugün hayal ettiğimiz ürünler ve otomobiller hızla geliştirilerek yüksek performans, daha temiz sürüş, ileri güvenlik ve konfor özellikleri sunulmaktadır. Polimer mühendisliğinin gelişmesi ile ürünlerin giderek daha fazla bireysel gereksinimlere göre uyarlandığı yeni bir döneme girerken, hem beyaz eşyada ve hem de otomobil sanayisinde daha fazla çeşitlilik yeni kural haline gelmiştir. Beyaz eşya ve otomobil sanayisinde yaygın olarak kullanılan plastikler şöyledir. 

Polietilen

Polietilen petrolden üretilen bir termoplastik polimerdir. Polietileni genel olarak iki ana sınıfa ayırmak mümkündür: Düşük Yoğunluklu Polietilen (Low Density Polyethylene – LDPE) ve Yüksek Yoğunluklu Polietilen (High Density Polyethylene – HDPE)’dir. Polietilen bir polimer için fena sayılmayacak kristalliğe sahiptir bir çok yerde kullanıldığı gibi beyaz eşya üretiminde de kullanılır.

Polipropilen

En yaygın ticari termoplastik polimerlerdendir. Özellikle izotaktik polipropilen (iPP) düşük yoğunluğu ve yüksek mukavemeti sayesinde çok yüksek güç ve ağırlık oranına sahiptir. Bu sebeple de buda bir çok yerde kullanıldığı gibi otomotiv sanayisinde yaygın olarak kullanılan polimerlerdendir. Polipropilen genelde 3 farklı şekilde üretilir. Piyasada çoğunlukla homopolimer, kopolimer ya da blok-kopolimer olarak görülür. Darbeye karşı dayanıklıdır.

Akrilonitril Butadien Stiren (ABS)

Darbe dayanımı çok yüksek, katı, işlenmesi kolay, metal ve tahtaya alternatif, askeri ve sivil amaçlarla fazla miktarda kullanılan bir plastik türüdür. Televizyon kabini, anahtar kutuları, far, ayna oyuncak, telefon gövdeleri, çanta ve bavul, askeri amaçlı tüfek dipçikleri ve bina inşaat malzemesi yapımında kullanılan yaygın bir polimerdir.

Akrilik Polimerler (Polimetilmetakrilat)

Havada aşınmaya karşı yüksek dirençli, kolay kolay renk yitirmeyen, ışığı çok iyi ileten, iyi ısı özelliklerine sahip reçinelerdir. Polimetil Metakrilat (PMMA), Akrilik Elyaf, Siyanoakrilatlar , Poliakrilamid çeşitleri vardır. Lens, gözlük ve bazı optik cihazlar ile reklam, ışıklı pano ve jet uçaklarında kabin camı olarak kullanıldığı gibi beyaz eşyada ve araçlarda da kullanılmaktadır.

Poliamid (NYLON, PA)

Yüksek dayanım, iyi elektriksel ve kimyasal özelliklere sahip, hafif ve birçok türleri olan termoplast bir üründür. Nylon’lar içerdiği karbon sayısına göre adlandırılır. Nylon 6, Nylon 6.6, Nylon 6.10 ve Nylon 8 çeşitleri vardır. Dişli ve yatak yapımında, elektrik tellerinin yalıtımında, elektrikli battaniyelerde, kumaş, elbise, çorap ve örme işleri ile darbeye dirençli metal mobilyaların kaplanmasında, gıda endüstrisinde ve hastane araç ve gereçleri yapımında kullanılmaktadır.

Poliasetal

Fiziksel, kimyasal, mekanik ve birçok özelliği itibariyle mükemmel bir malzemedir. Polioksi metilen de denir. Boyut kararlılığı ve düşük fiyatı dolayısıyla tercih edilen bir üründür. Hassas parça yapımında (ölçü aletleri, saat, pompa aksamı, telefon parçaları, otomobil göstergeleri vb.), kam, dişli, kalem, anahtar, valf,pencere çerçeveleri ve plastik çakmak gibi parçaların yapımında kullanılır.

Polibutilen (PB)

Asitlere, bazlara, çözücülere, parafinik veya naftenik yağlara, deterjanlara ve çeşitli kimyasallara dirençli ve mekanik özellikleri yüksek sıcaklıklarda iyi olan bir plastikdir.

Film ve boru imalinde, ağır hizmet taşıma konteynerlerinde, özellikle sızdırmaz amaçlı filmler için büyük oranda sarf edilmektedir.

Polikarbonat (PC)

Hava ve ultraviyole ışınlarına dayanıklı, aleve dirençli olan iyi bir tokluğa ve saydamlığa sahip, mekanik ve elektriksel özellikleri yüksek, amorf yapıda bir plastiktir. Sokak ve trafik lamba armatürleri, güneş kollektörü camları, elektronik parçalar, büro ve iş makineleri gövdeleri yapımında, su kaplarında ve gıda ambalajlarında kullanılır.

Ayrıca Poliesterler, Polifenilen Sülfid (PPS), Poliimid (PI), Polipropilen (PP), Polistiren (PS), Polistiren Plastik Köpük (EPS), Polivinil Klorid (PVC), Sülfon Polimeri (SU),Epoksi Reçineleri (EP), Fenolik Plastikler, Amino Reçineleri, Poliüretanlar (PUR), Silikon Plastikleri (SI), Selüloz Plastikleri gibi plastiklerde beyaz eşya ve otomotiv sanayisinde kullanılmaktadır.

Beyaz eşya ve otomotiv imalatında giderek artan polimer tüketimi, plastik parçaların imalatında kullanılan plastik hammaddeleri de çeşitlendirmektedir. Otomotiv sektöründe kullanım yerlerine göre sayısız plastik kullanılmasına rağmen genelde 10’ un üzerinde değişik plastik hammadde kullanılır, hammaddelerin %50sinden fazlasını Polipropilen (PP), Poliüretan (PUR) ve Poliamid (PA) oluşturmaktadır. Polimer ve malzeme mühendisliği geliştikçe plastiklerin beyaz eşyada ve otomotiv sanayisinde katkıları artacaktır, buda gelecekteki nesillere ekonomik, sosyal ve çevresel seçenekleri kısıtlamaksızın kullanılabilen yeni nesil ürünlerin oluşmasını sağlayacaktır.