T.C. istanbul ÜNivERSiTESi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Avcılar, 34320, istanbul Tel: 0(212) Faks: 0(212)

Transkript

1 Tel: 0(212) Faks: 0(212) /04/2010 MÜHENDİsLİK FAKÜLTESİ DEKA LIGI' A UCM Kompozit Yapı Malzemeleri San. Tic. A. Ş. ile ilgili 17/03/2010 tarihli ve 680 sayılı yazınızın ekindeki dilekçede belirtilen "talaş-pvc kompozit profil numunelerin testlerinin" yapılması ve "dilekçede belirtilen hammaddeler ile ekstrude edilerek üretilen bir profilin sağlığa zararlı olup olmadığı" konusunda bilgi veren rapor ve bu raporun İngilizce kopyası ekte sunulmuştur. Gereğinin yapılmasını saygılarımla bilgilerinize arz ederim. Prof. Dr. İsmail Aydın Proses ve Reaktör Tasarımı ABD Kimya Mühendisliği Bölümü Ekler: Talaş-PVC Kompozit Profil Numunelerinin Testleri (ve İngilizcesi) Talaş-PVC Kompozit Profil Numunelerin Sağlığa Zararlı Olup Olmadığı Konusu (ve İngilizcesi) Ek 1: TS EN ISO Ek 2: TS En 310 Ek 3: TS En 317 Ek 4: TS 1066 r

2 Tel: 0(212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİNİN TESTLERİ Numune Tanımı TS EN 326-1'e göre alınan numuneler tek tip geometriye sahip olup kesit alan geometrisi aşağıda verilmiştir Ad. 11 Ad. ~ ~~~~--~~~--~--~--~--~--~ ~ ~,,~l DuD~~ 5,5 i-> {--' R i. Lk L...,.e II Ad. 7,5 26 5, mm enindeki bu kompozit levha boşluklu bir geometriye sahiptir ve eni boyunca ("e" yönünde) 20.8 mm x 15.0 mm (enxyükseklik) ebadında beş adet boşluk elemanı bulunmaktadır. Boyutları belirtilen bu beş adet boşluk elemanı "k" (kalınlık) yönünde alt ve. ~.,«.,~r:~--~:..~~'f":',~ üstten 5.5 mm kalınlık değerine ve "e" (eksenel) yönde sol ve sağından 3.5 mm k.alınlık:-\ "?':~,). Iı.i..',. '. ';"?f.":', v; tt~ değerine sahiptir. Toplam levha kalınlığı 26.0 mm' dir. ~)'/-;- :..:'_.,.'~ \.l,'.{"...ı. c 1,,- ',~,.....~ r'

3 Tel: O (212) Faks: 0(212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİNİN TESTLERİ Yoğunhk Testi Talaş-polimer kompozit numunelerin "yoğunluk (density)" değerinin belirlenmesi amacıyla testi; ISO standardı kapsamında yer alan "Metot A - Daldırma Metodu'''na uygun olarak yapılmıştır (bakınız Ek 1). Elde edilen "yoğunluk (density)" değeri ortalama değer olarak hesaplanmış ve 1390 kg/m 3 bulunmuştur.

4 Tel: O (212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİNİN TESTLERİ Esneme Modulü (Flexural Modulus) ve Mukavemet (Strength) Testlerİ Talaş-polimer kompozit numunelerin "esneme modulü (flexural modulus) ve mukavemeti (strength)" değerlerinin belirlenmesi amacıyla testleri; EN 310 standardına (bakınız Ek 2) uygun olarak yapılmıştır. Bu standart kapsamındaki testler, Hounsfield HKS 1O üniversal test cihazı kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen "esneme modulü (flexural modulus)" ve "mukavemet (strength)" değerleri cihaz ile birlikte kullanılan QMAT yazılımı tarafından cihaza bağlı kontrol bilgisayarının sabit diskine kaydedilmiştir. Her iki sonuç değerleri de ortalama değer olarak sunulmuştur. Esneme modulü (flexura! modulus) değeri 4600 MPa ve mukavemet (strength) değeri de MPa olarak hesaplanmıştır. Pro~N 't

5 Tel: O (212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİNİN TESTLERİ Su Absorpsiyonu Testi Talaş-polimer kompozit numunelerin "su absorpsiyonu (water absorption)" testi; EN 3 17 standardında (bakınız Ek 3) bulunan test koşullarına uygun olarak yapılmıştır. Tartılar, g (0.1 mg) hassasiyete sahip VA304 Model GEe (avery, İngiltere) marka terazi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 24 saat ara ile yapılan tartılarda, daldırma süresinin tamamlanmasının ardından deney parçaları sudan çıkartılmış ve fazla suların akması beklendikten sonra her deney parçasının kalınlığı ölçülmüştür. Ölçümler, mm hassasiyete sahip Mitutoya IP65 dijital mikrometre cihazı ile ölçülmüştür. Bu ölçümlerden sonra, "kalınlığına şişme (thickness swelling); G." % değeri; G = t2 t -tı x100 t ı formülü kullanılarak hesaplanmıştır. Burada; t.: Deney parçasının suya daldırılmadan önceki kalınlığı (mm) ve t2: Deney parçasının suya daldırıldıktan sonraki kalınlığıdır (mm). Elde edilen sonuçların aritmetik ortalaması "kalınlığına şişme (thickness swelling); G," % değeri olarak hesaplanmış ve sonuç olarak % 0.21 (kalınlığına şişme) değeri elde edilmiştir.

6 Tel: 0(212) Faks: 0(212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİNİN TESTLERİ Alevlenme Özelliğinin Belirlenmesi (TS 1066) Talaş-polimer kompozit numunelerin "alevlenme özelliği (flammibility)" testi; TS 1066 res standardında (bakınız Ek 4) bulunan test koşullarına uygun olarak yapılmış ve sonuç adı geçen standartta belirtilen, numunelerin "alevlenir", "alevlenmez" veya "kendi kendine söner" deyimleri ile belirtilmiştir. Her iki ateşlernede de alevlenme gözükmernesi ve 1Oparça iki set numunelerde yapılan testler sonucu "alevlenmez" olarak değerlendirilmiştir... '....,...'.." \:.

7 ,. T.C. Tel: O (212) Faks: 0(212) TALAŞ-PVC KOMPOzİT PROFİL NUMUNELERİN SAGLIGA ZARARLı OLUP OLMADIGI KONUSU Bu rapor kapsamında incelenen "talaş-pvc kompozit numuneler"'in bileşimi üretici firma UCM Kompozit Yapı Malzemeleri San. Tic. A.ş. tarafından;.pvc doğalodun talaşı Ca/Zn bazlı stabilizör.. PMMA bazlı mukavemet artırıcı kaydırıcı (stearik asit) olarak belirtilmiştir. Bu karışım önce sıcak mikserde daha sonra da soğuk mikserde karıştırılarak "kuru karışım (dry blend)" olarak hazırlanmakta ve ekstruderde işlenerek kalıpkalibre-çeki ci-testere ön hat bileşiminde ürün olarak alınmaktadır. Yukarıda belirtilen malzemelerden "doğalodun talaşı", "Ca/Zn bazlı stabilizör", "PMMA bazlı mukavemet artırıcı" ve "kaydırıcı (stearik asit)" bileşimi belirli ekstrüzyon sıcaklığında (150-2 ı5 OC) işlenerek ürün formasyonunda proses boyunca katkı sağlayan malzemeler olup belirlenmiş bir zararı yoktur. Günümüzde, özellikle PVC sektöründe üreticiler çevreye duyarlı ve gıda-temas tüzüğüne uygun olan "Ca/Zn stabilizörü" kullanımına teşvik"""">..,..,... edilmektedir. Adı geçen üründe kaydırıcı olarak kullanıldığı belirtilen "stearik 'asit'i...;,. '\. malzemesinin de hayvansal ve/veya bitkisel yağlardan üretildiği bilinmektedir. Tamamen :- ~: polimerize edilmiş olan ve PVC sektöründe "darbe mukavemet artırıcı (impact modifier)'". '. ı,, " r- ~... ',!.."p~,- v:."

8 olarak kullanılan PMMA malzemesinin T.C. Tel: 0(212) değişik formlarda aynı zamanda sağlık sektöründe de kullanıldığı bilinmektedir. Burada önemli olan PVC malzemesinin içeriğidir. Amorf bir plastik olan ve yapısında %53-55 klor içeren PVC yanmaya karşı dirençli, asit ve bazların etkilerine karşı dayanıklı, su, alkol ve benzinin etki göstermediği bir polimerdir. Vinil klorür (VC; vinyl chloride) monomeri (CH2=CHCI), PVC'ün hammaddesidir. ormal şartlar altında renksiz bir gazdır. Basınç altında sıvı olarak depolanır. VC endüstriyelolarak; 1) Asetilenin (C2H2) hidroklorinasyonu ve 2) "Dengelenrniş proses (balanced process)" olarak adlandırılan; etileninin klor gazı ile reaksiyona sokulması ile elde edilen 1,2-dikloretan (1,2-dichloroethane; EDC)'ın ısısal parçalanması (thermal cracking) ile elde edilir. Bazen bu iki yöntemin devamında elde edilen PVC; asteilen bazlı PVC ve etilen bazlı PVC olarak da adlandırılır. 3) Diğer üretim yöntemleri ile elde edilir. "Asetilenin hidroklorinasyonu prosesi", kullanılan katalizörlerin insan sağlığına olan zararları nedeniyle artık terk edilmektedir. Günümüzde, %90'dan fazla VC, "dengelenmiş proses (balanced process)" yöntemi ile elde edilmektedir (Rossberg, 1986; Allsopp ve Vianello, 1992). Ülkemizde de PVC bu yöntemle elde edilen VC monomeri kullanılarak (etilen bazlı PVC olarak) üretilmektedir. Ticari olarak kullanılan PVC üretimi polimerizasyon yöntemleri temelolarak (Wrede 1995): Süspansiyon (dispersiyon) prosesi (dünya üretiminin %80'i) Emülsiyon prosesi (dünya üretiminin %12'si) Kütle (yığın) polimerizasyon prosesidir (dünya üretiminin %8'i)... :;.-;.... ~,.-: Yukarıda açıklanan PVC üretim aşamalarında toksik malzeme olan VCM (vinil ~l~ı:ür..,;~.".~\ monomeri)'nin son ürün içinde eser miktarda bile olsa kalmaması gerekmektedir. -Bu,,;.'\,':. durum genelde kullanılan PVC hamaddesi speklerinde belirtilebilir. Encyclopaedia of', :i Occupational Health and Safety (1983 ve 1998)' da "Human Cancerogenic Mat:'iaıs;' :.,~;;/'(.I;~ pro~n

9 Tel: 0(212) kısmında belirtildiği üzere vinil klorürün TL V karşılığı (threshold level value; eşik sınır değeri) insan için 5 ppm 'dir. halde; bu rapor kapsamında belirtilen PVC hammaddesinin üretim prosesleri sürecinde bu monomerin tamamen polimerize edilmesi ve/veya kalması muhtemel kalıntılarının uzaklaştırılması/geri kullanılması olgusunun hassas biçimde uygulandığı/kontrol edildiği PVC ürünlerinden olması koşulu insan sağlığı açısından şarttır. İnsan sağlığı için kullanılmaması gereken bu tür PVC ürünler için bu tanımlama, örneğin ağır metallerin tayininde ICP (inductively coupled plasma) ile birlikte MS (mass spectrometry) veya OES (optical emission spectrometry) ve AAS (atomic absorption spectrometry) teknikleri ile basitçe yapılabilir. için gaz kromotografi yöntemi kullanılabilir. Yine PVC ürünlerde, zararlı olan artık VC monomeri tayini Yukarıda açıklanan özellik ve koşullar her PVC malzeme içeren ürün için geçerlidir. KAYNAKLAR: Allsopp MW ve Vianello G (1992). "Poly(vinyl)chloride". In: Elvers B, Hawkins S, & Schulz G ed. Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry, 5th completely revised. - Cilt: A2l: Plastics, properties and testing to polyvinyl compounds. Weinheim, Germany, VCH Verlagsgesellschaft mbh, sayfa 7 ı Encyclopaedia of Occupational Health and Safety ı983, Stellman, Feanne Mader (Ed.), Volurne I, II, ILO, Geneva, sayfa ,2401. Encyclopaedia of Occupational Health and Safety 1998, Stellman, Feanne Mader (Ed.),.-~:~~~ Volume I, Fourth Ed., ILO, Geneva, sayfa 2.5,2-6,2,7. _,',,,-\.,,~,.-,."".,~.. ~ -,... :'::-"\.. { ~_......,. European Council of Vinyl Manufacturers (1994), "On the environmental impact o~\~~~~:':,~;'.j manufacture of poly vinyl chloride (PVC): A description of best available techniques". ".:1,;- ~r Brussels, European Council of Vinyl Manufacturers, sayfa SO. ı..., ;;,._"".",. It. z- "",/ "'.~