Yasal veya çevresel yaptırımlar olsun yada olmasın bütün otomotiv üreticileri ürünlerinin çevresel etkilerini azaltmak için büyük çaba harcarlar. Özellikle geri dönüşüm sürecinde parçaların tekrar kullanımını sağlayarak nihai çevresel kalıntıların azaltılması hedeflenmektedir. Avrupa’daki kanunlar büyük otomotiv imalatçılarına kendi araçlarının maksimum oranda geri kullanılabilir olması konusunda sorumluluklar yüklemektedir. Bu sorumluluğun yerine getirilmesinde özellikler kullanılan plastik parçaların tekrar değerlendirilmesi önemli bir yer tutuyor. Çünkü son yıllarda, metal aksanlar yerine ciddi oranda plastik malzeme kullanılmakta ve bu araçtaki toplam plastik oranını sürekli artırmaktadır.
Son 20 yılda araçtaki toplam metal oranı % 85 lerden % 75 lere kadar gerilemiştir. Ancak bu değişimler birlikte daha hafif, daha ucuz ve düşük yakıt tüketimli araçlar üretilmiştir. Otomotivdeki yaklaşık %75 lik metal kısımlar, öğütme prosesi sonrasında manyetik olarak ayrıştırılmaktadır. Geri yaklaşık % 25 lik bir kısım kalmaktadır. Bu kısım çok büyük oranda başta köpük ve termoplastik ürünler olmak üzere, tekrar kullanılabilecek malzemeler içermektedir. Öğütülmüş bu kısmın ayrıştırılması bu hali ile zordur ve aynı süreçte ortamda bulunmaması gereken bir çok malzeme birbirine karışmıştır. Bu noktada daha sağlıklı ayırma yöntemlerinin geliştirilmesi ve daha verimli bir ayırma süreçlerinin oluşturulması kaçınılmadır.
Bu sebeple son yıllarda özelikler araçların söküm konusu ciddi önem kazanmıştır. Ancak bu söküm işlemi yoğun işçilik gerektirdiği için çok ekonomik olmayan bir yöntemdir ve % 100 ayrıştırma yapmakta mümkün değildir.
Bu yazımızda, daha çok plastiğin, plastikten veya plastiğin metalden ayrıştırılması için kullanılabilecek uygun yöntemlere değineceğiz. Sırasıyla; söküm işleminin önemi ( elle ayırma), mekanik ayırma yöntemleri, plastik malzeme tanımlama yöntemleri ve kimyasal geri dönüşüm teknolojilerine kısaca değinmiş olacağız.
Söküm İşlemi ( elle ayırma) ve Plastik Kullanımındaki Önemi: Otomotiv sanayide metal ayırma yöntemi konusunda ciddi bir altyapı olmasına rağmen, plastiklerin geri dönüşümü konusunda bu altyapı henüz yeterince gelişmemiştir. Mevcut durumda elle söküm yöntemi verimli bir geri dönüşüm için önemini korumaktadır. Diğer ayırma yöntemlerine göre en büyük avantajı ise ayrılan plastiğin son derece temiz ve saf olmasıdır. Elle söküm yöntemi yoğun işçilik maliyeti sebebiyle pahalıdır. Bu noktada mekanik ayırma yöntemleri geliştikçe maliyetler düşecektir. Ancak mekanik ayırma süreçlerinde ortamdaki her türlü kirlilik, yağ ve yabancı maddelerin bulunacak olması, elde edilecek ürünün kalitesi konusunda şüphe oluşturacaktır. Bu açıdan bakıldığında elle söküm hala bir alternatif olarak tercih edilebilir. Bu gün hala bir çok parça elle sökülerek piyasa tekrar aynı amaçla kullanılmak üzere sunulmaktadır. Bunlar genelde, tampon, kapı panelleri, iç giydirme panelleri ve koltuklardır. Rutin öğütme prosesi öncesinde genelde lastikler, ekzost sistemi, akü ve diğer sıvılar ayıklanarak işleme sokulmaktadır. Öğütme işlemi öncesine özelikler büyük plastik parçaların (ön panel, konsol ve tamponlar) ayrıştırılarak daha ekonomik bir ayrıştırma süreci takip edilmeye çalışmaktadır. Elle ayrıştırılmışolan tamponlarınaraç imalatçıları tarında geri alınması, koltuk süngerlerinin halı tabanı gibi uygulamalarda kullanılması, akü plastiğinin diğer sıvılardan ayrılası konusunda ayrıştırma sitemlerinin kurulması, bu parçaların daha verimli ve güvenli bir şekil kullanılmasının önünü açan önemli noktalardır.
Plastik Tanımlama Teknolojileri: Geri dönüşüm işlemi öncesinde plastiklerin tanımlanması hayati önene sahiptir. Ancak bu şekil de birbirlerine karışması engellenmiş ve daha temiz ürün elde edilmesi sağlanmış olur. Bunun sağlanması için genelde imalat sırasında plastik parçaların grubunu belli eden etiketleme yapılır. Bu etiketleme insanlar tarafında yapılan ayırmada kullanılabilir ancak endüstriyel uygulamada bunun bir önemi kalmaz. Kaldı ki etiketleme yapılmış olsa dahi bunların her zaman doğru olduğunu kabul etmek mümkün değildir. Çünkü ürün imalatı sırasında malzeme değişikliği yapıldığı halde etiket değişimi yapılmamış olabilir. Ayrıca emek yoğun bir iş olacağı için elle ayırma yöntemi pahalıdır. Aşağıda görsel tanımlama yanında kullanılan bazı ayırma yöntemleri verilmiştir.
FT-IR, FT-NIR, FT-Raman ve X-Işını: Bütün plastikleri birbirinden ayıran ışık absorplama özellikleri vardır. En pratik ayırma yöntemi elektromanyetik alanda absorplama ve yansıtma özelliklerinde faydalanmaktır. Ayrıca her plastiğin kendine özel karakteristik spektrumları vardır. Belirtilen yöntemlerin tamamında bu ayırma prensibine göre tanımlamalar yapılmaktadır. Polimerin tipi tespit edilir ve belirlenen polimerik malzeme daha sonra üfleme ve belli bir yöne doğru yönlendirme yapan sistemler ile ayrıştırılır. Ancak her durumda % 100 ayırım yapmak mümkün değildir.
Mekanik Plastik Ayırma Teknolojileri: Doğal olarak elle ayırmaya göre daha ekonomiktir.
Yüzdürme-Daldırma Yöntemi: Faklı sıvıların kullanıldığı ve yoğunluk esasına göre yapılan bir ayırma işlemidir. Yoğunluk aralığı belli oranda kontrol edilebilmektedir. Özellikle dolgusuz naturel ürünlerin ayrıştırılmasında sistemin başarı oranı çok daha yüksek olmaktadır.
Hava ile Ayırma: Belli bir hava akımı uygulanarak hafif olan ürünlerin ağır olanlardan ayrılması yöntemidir. Bu süreçte parça tanecik iriliği önemlidir. Çünkü küçük boyuttaki parçalar daha düşük yoğunluktaymış gibi ayırabilir. Ancak her durumda köpük türü malzemelerin termoplastik ürünlerden ayıklanmasında oldukça etkindir ve ucuzdur.
Elektrostatik Ayırma: Metal ile plastik parçaların elektrostatik yüklenmesi özelliklerine dayanan bir yöntemdir. Yatay eksende dönen tambur içinde konulan kırma malzeme elektrostatik olarak yüklenir. Tambur döndükçe parçalar elektrostatik alanın dışına taşınır ve yük kaybeder. Plastik parçalardaki yük kaybı çok daha yavaştır. Metal parçalar daha hızlı bir şekilde yük kaybederek ortamdan uzaklaşırken plastikler kalmış olur.
Boya ve Kaplama Ayrıştırması: Plastik parça yüzeyindeki boya ve her türlü kaplamanın uzaklaştırılması oldukça önemlidir. Zira ikincil kullanımlarda plastikteki kötü koku ve düşük mekanik değerlerin oluşmasında bu katkıların etkisi büyüktür. Genelde plastik parçalar uygun çözücüler içinde çözülerek uygun süzme veya santrifüj yöntemleri ile ayrılabilir. Burada önemli olan, çevre için uygun geri dönüşüm çalışması yapılırken, yine çevre içim uygun çözücülerin kullanılmasıdır. Bu açıdan bakıldığında su bazlı çözücü sistemlerin kullanılmasının gerektiği unutulmamalıdır.
Kimyasal Geri Dönüşüm İşlemleri: Plastiklerin kimyasal yapılarına müdahale yöntemi ile düşük molekül yapılarak dönüştürülüp tekrar kullanımının sağlanması yöntemleridir. Bunlar bilinen isimleriyle, piroliz, glikoliz, hidroliz ve metanoliz gibi, basınç altında havasız ve ya uygun kimyasalın işleme sokulması sonucunda elde edilirler. Bu yöntemlerin bir kısmında enerji açığa çıkar ve işletmenin enerji ihtiyacına yönelik kullanılması mümkündür.
Rüstem POLAT M.Sc.
Polimer Bilimi ve Teknolojisi Danışmanı
Rüstem Polat Plastik Eğitim ve Danışmanlık
