Plastik En İyi Neyle Yapılır? Sorunun Cevabı: “Neye Göre?”
Plastik konusunda insanlığın ilginç bir alışkanlığı var: Önce plastikten bir şey yapıyoruz, sonra o plastiğin neden plastik olduğunu tartışıyoruz. Bir de forum ortamında “En iyi plastik hangisi?” diye soru soruldu mu, beş dakika içinde biri “PET”, biri “ABS”, biri “naylon”, biri “PLA” diyor; biraz sonra konu geri dönüşüme, mutfak kaplarına, 3D yazıcıya ve nedense çocukluğumuzdaki yoğurt kovalarına kadar gidiyor.
Benim bu konudaki yaklaşımım biraz değişti. Eskiden “iyi plastik” denince aklıma sağlam, kırılmayan, kalın bir malzeme gelirdi. Sonra fark ettim ki kırılmamak her zaman avantaj değil. Bir plastik araba tamponunda mükemmel olabilirken, sıcak yemek kabında kötü bir tercih olabilir. Esnek olması gereken bir üründe sert plastik kullanmak da aynı şekilde anlamsız.
Yani “plastik en iyi neyle yapılır?” sorusu aslında biraz “En iyi araba hangisi?” sorusuna benziyor. Şehir içinde kullanacağınız araçla arazi aracını aynı kriterle değerlendiremeyiz.
Bilimsel açıdan bakıldığında yaygın plastikler arasında polietilen (PE), polipropilen (PP), PVC, polistiren (PS) ve PET gibi farklı polimerler bulunuyor ve bunların ısıl, mekanik ve kimyasal özellikleri birbirinden ciddi biçimde ayrılıyor. ACS Publications+1
Bu yüzden benim cevabım şu: Plastik, kullanım amacına en uygun polimerden yapılmalıdır.
Önce “Plastik” Kelimesini Biraz Masadan Kaldıralım
“Plastik” dediğimiz şey tek bir malzeme değil. Bu ayrımı yapmadan “en iyi plastik” aramak, manavda “en iyi meyve hangisi?” diye sormaya benziyor.
Mesela PET başka, HDPE başka, LDPE başka, PP başka, PVC başka. EPA'nın plastik sınıflandırmalarında da bu malzemeler ayrı reçine türleri olarak ele alınıyor. PET dayanıklılık ve gaz/nem bariyeri özellikleri nedeniyle içecek şişelerinde; HDPE sertlik ve dayanıklılığı nedeniyle çeşitli şişe ve kaplarda; LDPE esnek ambalajlarda; PP ise ısıya ve kimyasallara karşı dayanıklılık gerektiren çeşitli kaplarda kullanılıyor. US EPA+1
Dolayısıyla plastik seçerken ilk soru “Hangisi daha kaliteli?” değil:
“Bu plastikten ne yapacağız?”
İkinci soru da:
“Ürün kullanım sırasında neye maruz kalacak?”
Sıcaklık mı? Darbe mi? Güneş ışığı mı? Kimyasal maddeler mi? Sürekli bükülme mi? Nem mi?
İşin mühendislik tarafı tam burada başlıyor.
Şişe Yapacaksak PET, Kova Yapacaksak Başka Bir Hikâye
Örneğin PET'i düşünelim.
PET, yani polietilen tereftalat, özellikle içecek şişeleri ve benzeri ambalajlarda yaygın olarak kullanılıyor. Bunun sebepleri arasında dayanıklılık ve gaz/nem bariyeri özellikleri bulunuyor. US EPA
Fakat bundan “PET en iyi plastiktir” sonucu çıkar mı?
Kesinlikle hayır.
Çünkü PET'in başarılı olduğu alan başka, PP'nin başarılı olduğu alan başka olabilir.
Polipropilenin ısıya, kimyasallara, gres ve yağa karşı direnci gibi özellikleri onu mutfak gereçleri ve çeşitli ambalaj uygulamalarında kullanışlı hale getiriyor. US EPA
Dolayısıyla bir plastik kap tasarlıyorsanız, “PET daha sağlam görünüyor” diye otomatik olarak PET seçmek yerine kullanım sıcaklığına, darbe dayanımına, kimyasal etkileşime ve üretim yöntemine bakmanız gerekir.
Biraz otomobil motoru gibi düşünün: Kamyon motorunun güçlü olması, onu elektrikli süpürgeye takmanın iyi fikir olduğu anlamına gelmiyor.
PE: Sade Görünüyor Ama İşini Fazlasıyla Yapıyor
Polietilen, plastik dünyasının adeta “sessiz çalışıp işi bitiren” karakteri.
PE'nin farklı türleri var. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) daha esnek uygulamalarda; yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ise daha sert ve dayanıklı ürünlerde kullanılabiliyor. EPA kaynaklarında LDPE'nin poşetler, sıkılabilir şişeler ve filmler gibi esnek uygulamalarda; HDPE'nin ise su ve süt şişeleri, temizlik ürünleri ambalajları ve borular gibi ürünlerde kullanıldığı belirtiliyor. US EPA
Burada güzel bir ders var:
Aynı temel polimer ailesinin farklı yapısal özellikleri, tamamen farklı ürün davranışları oluşturabiliyor.
Yani “polietilen iyi mi?” sorusu bile kendi başına yeterli değil.
LDPE mi?
HDPE mi?
Hangi kalınlık?
Hangi katkılar?
Hangi üretim yöntemi?
İşte forumda bence konuşulması gereken gerçek ayrıntılar bunlar.
PP: Mutfakta Sessiz Kahraman
Polipropilen konusunda kişisel olarak en ilginç şey, günlük hayatta ne kadar sık karşımıza çıktığını fark ettiğinizde oluyor.
Yoğurt kapları, bazı saklama kapları, kapaklar, çeşitli ambalajlar ve mutfak ürünlerinde PP görmek mümkün. EPA da PP'nin ısı, kimyasallar, gres ve yağ karşısındaki direncini ve mutfak eşyaları ile mikrodalgaya uygun bazı ürünlerdeki kullanımını belirtiyor. US EPA
Burada “mikrodalgaya girebilen her plastik güvenlidir” gibi bir sonuç çıkarmamak lazım. Ürünün kendisi için verilen kullanım talimatı, sıcaklık sınırı ve gıda temasına uygunluk bilgisi önemlidir.
Çünkü polimerin adı tek başına bütün hikâyeyi anlatmaz.
Aynı malzemeden yapılmış iki ürünün katkı maddeleri, üretim koşulları ve kullanım amacı farklı olabilir.
Bu ayrıntı tüketicinin gözünden kaçıyor.
Kabın üzerinde “PP” yazıyor diye “Artık kimya bitti, gönül rahatlığıyla her şeyi bunun içine koyabilirim” noktasına gelmemek gerekiyor.
ABS, Naylon ve Mühendislik Plastiklerinde İşler Ciddileşiyor
Bir de işin “plastik ama artık bayağı mühendislik malzemesi” tarafı var.
ABS, poliamidler yani naylonlar, polikarbonat ve benzeri malzemeler belirli mekanik veya termal performans ihtiyaçlarında öne çıkabiliyor.
Örneğin naylonun güçlü hidrojen bağları nedeniyle mekanik açıdan dayanıklı bir polimer sınıfı olduğu ve tekstilden yüksek performanslı ekipmanlara kadar çeşitli alanlarda kullanıldığı bilimsel literatürde belirtiliyor. ACS Publications
Bu noktada “plastik ucuz ve dayanıksızdır” klişesi de biraz komik kalıyor.
Çünkü bazı plastikler gerçekten oldukça gelişmiş mühendislik uygulamalarında kullanılabiliyor.
Bir otomobil parçasında, elektronik muhafazada veya mekanik sistemde “plastik” kelimesini duyunca hemen yoğurt kabını düşünmek, biraz haksızlık.
Peki “En Sağlam Plastik” Hangisi?
Burada forumların klasik sorusu geliyor.
“Abi en sağlam hangisi?”
Cevap yine: Ne için?
Çekme dayanımı mı?
Darbe dayanımı mı?
Isı dayanımı mı?
Kimyasal direnç mi?
Esneklik mi?
UV dayanımı mı?
Ağırlık mı?
Maliyet mi?
Geri dönüştürülebilirlik mi?
Çünkü bir malzemenin bir özelliğinin yüksek olması diğer bütün özelliklerinin de yüksek olduğu anlamına gelmiyor.
Plastik konusunda insanlığın ilginç bir alışkanlığı var: Önce plastikten bir şey yapıyoruz, sonra o plastiğin neden plastik olduğunu tartışıyoruz. Bir de forum ortamında “En iyi plastik hangisi?” diye soru soruldu mu, beş dakika içinde biri “PET”, biri “ABS”, biri “naylon”, biri “PLA” diyor; biraz sonra konu geri dönüşüme, mutfak kaplarına, 3D yazıcıya ve nedense çocukluğumuzdaki yoğurt kovalarına kadar gidiyor.
Benim bu konudaki yaklaşımım biraz değişti. Eskiden “iyi plastik” denince aklıma sağlam, kırılmayan, kalın bir malzeme gelirdi. Sonra fark ettim ki kırılmamak her zaman avantaj değil. Bir plastik araba tamponunda mükemmel olabilirken, sıcak yemek kabında kötü bir tercih olabilir. Esnek olması gereken bir üründe sert plastik kullanmak da aynı şekilde anlamsız.
Yani “plastik en iyi neyle yapılır?” sorusu aslında biraz “En iyi araba hangisi?” sorusuna benziyor. Şehir içinde kullanacağınız araçla arazi aracını aynı kriterle değerlendiremeyiz.
Bilimsel açıdan bakıldığında yaygın plastikler arasında polietilen (PE), polipropilen (PP), PVC, polistiren (PS) ve PET gibi farklı polimerler bulunuyor ve bunların ısıl, mekanik ve kimyasal özellikleri birbirinden ciddi biçimde ayrılıyor. ACS Publications+1
Bu yüzden benim cevabım şu: Plastik, kullanım amacına en uygun polimerden yapılmalıdır.
Önce “Plastik” Kelimesini Biraz Masadan Kaldıralım
“Plastik” dediğimiz şey tek bir malzeme değil. Bu ayrımı yapmadan “en iyi plastik” aramak, manavda “en iyi meyve hangisi?” diye sormaya benziyor.
Mesela PET başka, HDPE başka, LDPE başka, PP başka, PVC başka. EPA'nın plastik sınıflandırmalarında da bu malzemeler ayrı reçine türleri olarak ele alınıyor. PET dayanıklılık ve gaz/nem bariyeri özellikleri nedeniyle içecek şişelerinde; HDPE sertlik ve dayanıklılığı nedeniyle çeşitli şişe ve kaplarda; LDPE esnek ambalajlarda; PP ise ısıya ve kimyasallara karşı dayanıklılık gerektiren çeşitli kaplarda kullanılıyor. US EPA+1
Dolayısıyla plastik seçerken ilk soru “Hangisi daha kaliteli?” değil:
“Bu plastikten ne yapacağız?”
İkinci soru da:
“Ürün kullanım sırasında neye maruz kalacak?”
Sıcaklık mı? Darbe mi? Güneş ışığı mı? Kimyasal maddeler mi? Sürekli bükülme mi? Nem mi?
İşin mühendislik tarafı tam burada başlıyor.
Şişe Yapacaksak PET, Kova Yapacaksak Başka Bir Hikâye
Örneğin PET'i düşünelim.
PET, yani polietilen tereftalat, özellikle içecek şişeleri ve benzeri ambalajlarda yaygın olarak kullanılıyor. Bunun sebepleri arasında dayanıklılık ve gaz/nem bariyeri özellikleri bulunuyor. US EPA
Fakat bundan “PET en iyi plastiktir” sonucu çıkar mı?
Kesinlikle hayır.
Çünkü PET'in başarılı olduğu alan başka, PP'nin başarılı olduğu alan başka olabilir.
Polipropilenin ısıya, kimyasallara, gres ve yağa karşı direnci gibi özellikleri onu mutfak gereçleri ve çeşitli ambalaj uygulamalarında kullanışlı hale getiriyor. US EPA
Dolayısıyla bir plastik kap tasarlıyorsanız, “PET daha sağlam görünüyor” diye otomatik olarak PET seçmek yerine kullanım sıcaklığına, darbe dayanımına, kimyasal etkileşime ve üretim yöntemine bakmanız gerekir.
Biraz otomobil motoru gibi düşünün: Kamyon motorunun güçlü olması, onu elektrikli süpürgeye takmanın iyi fikir olduğu anlamına gelmiyor.
PE: Sade Görünüyor Ama İşini Fazlasıyla Yapıyor
Polietilen, plastik dünyasının adeta “sessiz çalışıp işi bitiren” karakteri.
PE'nin farklı türleri var. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) daha esnek uygulamalarda; yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ise daha sert ve dayanıklı ürünlerde kullanılabiliyor. EPA kaynaklarında LDPE'nin poşetler, sıkılabilir şişeler ve filmler gibi esnek uygulamalarda; HDPE'nin ise su ve süt şişeleri, temizlik ürünleri ambalajları ve borular gibi ürünlerde kullanıldığı belirtiliyor. US EPA
Burada güzel bir ders var:
Aynı temel polimer ailesinin farklı yapısal özellikleri, tamamen farklı ürün davranışları oluşturabiliyor.
Yani “polietilen iyi mi?” sorusu bile kendi başına yeterli değil.
LDPE mi?
HDPE mi?
Hangi kalınlık?
Hangi katkılar?
Hangi üretim yöntemi?
İşte forumda bence konuşulması gereken gerçek ayrıntılar bunlar.
PP: Mutfakta Sessiz Kahraman
Polipropilen konusunda kişisel olarak en ilginç şey, günlük hayatta ne kadar sık karşımıza çıktığını fark ettiğinizde oluyor.
Yoğurt kapları, bazı saklama kapları, kapaklar, çeşitli ambalajlar ve mutfak ürünlerinde PP görmek mümkün. EPA da PP'nin ısı, kimyasallar, gres ve yağ karşısındaki direncini ve mutfak eşyaları ile mikrodalgaya uygun bazı ürünlerdeki kullanımını belirtiyor. US EPA
Burada “mikrodalgaya girebilen her plastik güvenlidir” gibi bir sonuç çıkarmamak lazım. Ürünün kendisi için verilen kullanım talimatı, sıcaklık sınırı ve gıda temasına uygunluk bilgisi önemlidir.
Çünkü polimerin adı tek başına bütün hikâyeyi anlatmaz.
Aynı malzemeden yapılmış iki ürünün katkı maddeleri, üretim koşulları ve kullanım amacı farklı olabilir.
Bu ayrıntı tüketicinin gözünden kaçıyor.
Kabın üzerinde “PP” yazıyor diye “Artık kimya bitti, gönül rahatlığıyla her şeyi bunun içine koyabilirim” noktasına gelmemek gerekiyor.
ABS, Naylon ve Mühendislik Plastiklerinde İşler Ciddileşiyor
Bir de işin “plastik ama artık bayağı mühendislik malzemesi” tarafı var.
ABS, poliamidler yani naylonlar, polikarbonat ve benzeri malzemeler belirli mekanik veya termal performans ihtiyaçlarında öne çıkabiliyor.
Örneğin naylonun güçlü hidrojen bağları nedeniyle mekanik açıdan dayanıklı bir polimer sınıfı olduğu ve tekstilden yüksek performanslı ekipmanlara kadar çeşitli alanlarda kullanıldığı bilimsel literatürde belirtiliyor. ACS Publications
Bu noktada “plastik ucuz ve dayanıksızdır” klişesi de biraz komik kalıyor.
Çünkü bazı plastikler gerçekten oldukça gelişmiş mühendislik uygulamalarında kullanılabiliyor.
Bir otomobil parçasında, elektronik muhafazada veya mekanik sistemde “plastik” kelimesini duyunca hemen yoğurt kabını düşünmek, biraz haksızlık.
Peki “En Sağlam Plastik” Hangisi?
Burada forumların klasik sorusu geliyor.
“Abi en sağlam hangisi?”
Cevap yine: Ne için?
Çekme dayanımı mı?
Darbe dayanımı mı?
Isı dayanımı mı?
Kimyasal direnç mi?
Esneklik mi?
UV dayanımı mı?
Ağırlık mı?
Maliyet mi?
Geri dönüştürülebilirlik mi?
Çünkü bir malzemenin bir özelliğinin yüksek olması diğer bütün özelliklerinin de yüksek olduğu anlamına gelmiyor.