Usage of PET Bottle Wastes in Textile Industry and Contribution to Sustainability

(1)

TEKSTİL VE MÜHENDİS (Journal of Textiles and Engineer) http://www.tekstilvemuhendis.org.tr

PET Şişe Atıklarının Tekstil Endüstrisinde Değerlendirilmesi ve Sürdürülebilirliğe Katkısı

Usage of PET Bottle Wastes in Textile Industry and Contribution to Sustainability

Abdurrahman TELLİ¹, Nilgün ÖZDİL², Osman BABAARSLAN¹

1Çukurova Üniversitesi Müh. Mim. Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, ADANA

2Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, İZMİR

Online Erişime Açıldığı Tarih (Available online): 27 Haziran 2012 (27 June 2012)

Bu makaleye atıf yapmak için (To cite this article):

Abdurrahman TELLİ, Nilgün ÖZDİL, Osman BABAARSLAN (2012): PET Şişe Atıklarının Tekstil Endüstrisinde Değerlendirilmesi ve Sürdürülebilirliğe Katkısı, Tekstil ve Mühendis, 19: 86, 49-55.

For online version of the article: http://dx.doi.org/10.7216/130075992012198607

(2)

Derleme Makale / Review Article

PET ÞÝÞE ATIKLARININ TEKSTÝL ENDÜSTRÝSÝNDE

DEÐERLENDÝRÝLMESÝ VE SÜRDÜRÜLEBÝLÝRLÝÐE KATKISI

1Abdurrahman TELLÝ*

2Nilgün ÖZDÝL

1Osman BABAARSLAN

1Çukurova Üniversitesi Müh. Mim. Fakültesi Tekstil Mühendisliði Bölümü, ADANA

2Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Mühendisliði Bölümü, ÝZMÝR

Gönderilme Tarihi / Received: 23.05.2012 Kabul Tarihi / Accepted: 18.06.2012

ÖZET: Plastiklerin geri dönüþüm teknolojilerinde yaþanan geliþmeler, fiyat ve ekolojik avantajlar nedeniyle tekstil endüstrisi için yeni bir hammadde kaynaðýnýn oluþmasýný saðlamýþtýr. Günümüzde tekstil sektöründe en fazla tüketilen polimer olan Polietilentereftalat (PET) polimeri; çoðunlukla su, meþrubat vb. sývý gýdalarýn piyasaya sürülmesi amacýyla kullanýlan PET ambalajlardan geri dönüþüm tesislerinde PET talaþlarý olarak geri kazanýlabilmektedir. PET talaþlarýnýn eriyikten lif çekim yöntemi ile kullanýlabilir life dönüþmesi de mümkündür. Bu çalýþmada PET talaþlarýnýn tekstil sektöründe kullanýmý açýklanarak, Türkiye'deki PET talaþ ve bu talaþlardan lif üreten iþletmelerimizin durumu hakkýnda bilgi verilmektedir. Ayrýca Türkiye'de kurulu iþletmeleri, bu alanda sahip olduklarý teknolojik düzey bakýmýndan, yurtdýþýndaki emsalleriyle karþýlaþtýrma imkaný da olmuþtur. Bu baðlamda, geleceðe yönelik bu alanda yapýlmasý gereken yenilikler ve izlenmesi gereken stratejiler üzerine tavsiyelerde bulunulmaktadýr.

Anahtar Kelimeler: Sürdürülebilir üretim, PET þiþe, geri dönüþüm, r-PET lifi

USAGE OF PET BOTTLE WASTES IN TEXTILE INDUSTRY AND CONTRIBUTION TO SUSTAÝNABÝLÝTY

ABSTRACT: Developments in plastics recycling enabled a new raw material for textile industry which creates economical and ecological advantages. Polyethyleneterephthalate (PET),which is the most consumed polymer in textiles recently, is recycled into PET flakes from bottles which have been used for water; oil, drinks etc. packaging. It is possible to spin fibers from melted PET flakes. In this study, usage of PET flakes in textile industry was explained. Based on this explanation, some information about the conditions of Turkish plants which produces PET flakes and fibers from these flakes were given. Moreover, Turkish recycle plants of PET fiber are compared with similar foreign plants in terms of technological background. In this context, some advices are given about developments which have to be accomplished and strategies in this field that should be followed.

Key words: Sustainable production, PET bottle, recycling, r-PET fiber

*Sorumlu Yazar/Corresponding Author: atelli@cu.edu.tr

DOI: 10.7216/130075992012198607, www.tekstilvemuhendis.org.tr

(3)

1. GÝRÝÞ

Ülkemizde katý atýklarýn aðýrlýkça %30'unu, hacimce

%50'sini ambalaj atýklarý oluþturmaktadýr. Ambalaj atýklarýnýn geri dönüþümü 1991, 2004, 2007 ve en son 24 Aðustos 2011 tarihlerinde resmi gazetede yayýnlanan

“Ambalaj Atýklarýnýn Kontrolü Yönetmeliði” sonrasýnda ivme kazanmaya baþlamýþtýr. Ambalaj atýklarýný geri kazanmak isteyen gerçek ve tüzel kiþiler ilgili bakanlýktan lisans almak zorundadýrlar. Bu sayede ambalaj atýklarýný toplayan, ayýran ve geri dönüþtüren tesislerin belirli bir disiplin altýnda çalýþmalarý saðlanmaktadýr. Ülkemizde 2008 yýlýnda piyasaya sürülen plastik ambalaj miktarý yaklaþýk 500 bin ton, geri kazanýlan miktar ise 200 bin ton olarak gerçekleþmiþtir. Bu þekilde gerçekleþen geri kazaným oranlarý %40'lara ulaþmýþtýr [1, 2]. Ancak bahsedilen oranlarýn daha da artmasý geri kazanýlan atýklarýn uygun þekilde deðerlendirilmesi ve kullaným alanlarýnýn artmasýyla mümkün olacaktýr.

Plastiklerin geri dönüþüm teknolojilerinde yaþanan geliþ- meler, fiyat ve ekolojik avantajlar nedeniyle, tekstil endüstrisi için yeni bir hammadde kaynaðýnýn ortaya çýkmasýný saðlamýþtýr. Bu hammadde kaynaðý Amerika Plastik Konseyi çalýþmalarý sonucunda geri dönüþüm için en uygun malzeme olan PET þiþelerden elde edilen PET polimerlerdir. Çünkü yaþamsal döngü analizleri incelendi- ðinde plastikler içerisinde en yüksek tüketime sahip PET esaslý malzemelerin %30'unu oluþturan PET þiþeler; daha az miktarda kompozit olarak kullanýlmakta, daha kolay geri dönüþtürülebilmekte, bu nedenle özelliðini daha az kaybetmekte ve dönüþümden sonra kendine daha fazla kullaným alaný bulabilmektedir [3]. PET þiþelerin toplanma oraný her geçen gün artmaktadýr. Avrupa'da 2009 yýlýnda PET þiþe toplanma oraný % 40'lara ulaþmýþtýr [4]. Ayrýca PET þiþeler yenilenemez enerji kaynaðý petrolden elde edildiði ve doðada biyolojik olarak da bozunmadýðý için müþteri kullanýmý sonrasý atýklarýnýn geri dönüþtürülmesi büyük önem arz etmektedir [5].

Atýklar çeþitli kimyasal ve teknolojik çalýþmalarla birbirinden ayrýlabilmektedir fakat bunun en ekonomik þekilde çevreye zarar vermeden yapýlmasý gerekmektedir.

Örneðin tekstil sektöründe üretilen kumaþlar çeþitli lif kompozisyonlarýnda, farklý ipliklerle bile dokunmuþ olsa çeþitli kimyasal yöntemlerle lifler yeniden birbirinden ayrýlabilmektedir. Ama bu tarz bir geri dönüþümün verim- liliði, ekonomikliði ve getireceði çevresel yükü açýklana- mamaktadýr. Bu tür malzemeleri çeþitli mekanik dönüþüm metotlarýyla çorap endüstrisi, halý tabaný imalatý gibi ikincil ürünler alanýnda kullanmaktan baþka bir yol görünme- mektedir. Geri dönüþüm lifler diðer liflere nazaran çevreye daha az zarar verir, daha az enerji kullanýr, daha az kaynaðý

ürünlerde kullanýlabilirler. Ancak geri dönüþüm sektörün- deki inovasyon eksikliði bu materyallerin kullanýmýný sýnýrlamaktadýr. Çok uzun yýllardan beri ayný teknolojiler kullanýlarak iþlem yapýlmaktadýr. Tarak makineleri ve açýcýlar/garnetler yardýmýyla kumaþlar parçalanarak geri dönüþüm lifler elde edilmektedir. Ancak bu iþlem lif boylarýnýn kýsalmasýna ve özelliklerinin kötüleþmesine neden olmaktadýr. Bu nedenle geri dönüþüm liflerden yalnýzca düþük kaliteli iplikler elde edilmektedir [6]. Daha uzun lif eldesi için bu konu ile ilgili yeniliklere ihtiyaç duyulmaktadýr.

Bu tür bir yeniliði plastik geri dönüþüm sektörü tekstil sektörüne kazandýrmýþtýr. Tekstil sektöründe en fazla tüketilen polimer olan Polietilentereftalat (PET) polimeri;

çoðunlukla su, meþrubat, sývý yað vb. sývý gýdalarýn piyasaya sürülmesi amacýyla kullanýlan PET ambalajlardan geri dönüþüm tesislerinde PET talaþlarýna (çapak, flake) dönüþtürülebilmektedir (Þekil 1).

Þekil 1: Mavi, beyaz, yeþil PET talaþlarý [7]

Bahsedilen PET talaþlarýndan maddesel/kütlesel ya da kimyasal yöntemlerle lif elde edilebilmektedir. PET talaþ- larý kimyasal iþlem adýmlarýyla moleküler seviyeye kadar ayrýlabilmekte ve daha sonra yeniden polimerize edilebilmektedir. Kimyasal iþlem adýmý, yukarýda bahsedilen mekanik iþlemlere nazaran daha maliyetli olabilirken lif kali- tesindeki artýþ hayli önemli olmakta ve kullanýlabilir bir lif kalitesine ulaþýlabilmektedir.

PET þiþe atýklarýnýn diðer atýklardan ayýklanarak kýrma, yýkama, kurutma vb. bir dizi iþlem kademesi sonrasýnda PET talaþlarý elde edilmektedir. 2007 yýlýnda dünya PET þiþe tüketimi yaklaþýk olarak 15 milyon ton civarýnda gerçekleþmiþtir ve bu deðer toplam plastik talebinin %8'ine karþýlýk gelmektedir. Ayrýca 2007'de yaklaþýk 4 milyon 500 bin ton PET þiþe toplanmýþ ve bunun 3 milyon 600 bin tonu PET talaþýna (çapak, flake) dönüþtürülmüþtür. PET talaþlarý da en çok lif üretiminde kullanýlmýþtýr. Oran olarak ise toplam PET esaslý lif üretiminin %8'ini karþýlamýþtýr [8].

Yaptýðýmýz piyasa araþtýrmasý sonuçlarýna göre ülkemizde 2012 yýlý itibariyle 28 adet lisanslý PET talaþý üreticisi firma, 3 adet PET þiþe dönüþüm makine üreticisi, ayrýca PET dönüþtürücülerini bir araya toplayan bir dernek (POLÝETDER) mevcuttur. Lisanslý firmalarýn yýllýk PET talaþ üretimi yaklaþýk 192 bin ton civarýnda gerçekleþmek-

PET Þiþe Atýklarýnýn Tekstil Endüstrisinde Deðerlendirilmesi ve Sürdürülebilirliðe Katkýsý

Abdurrahman TELLÝ Nilgün ÖZDÝL Osman BABAARSLAN

(4)

çözümü için önemli teknolojik yenilenmelere ihtiyaçlarý olduðu görülmektedir.

Optimum kalitede PET talaþý üretimi için, PET atýklarýn ayrýlmasý önemli ve kritik bir basamaktýr. Þekil 2 'de görü- leceði üzere farklý polimerlerin karýþýmýnda homojen olmayan daðýlýmlarla karþýlaþýlmaktadýr. Ayrýca plastiklerin her biri farklý erime noktalarý ve farklý termal parçalan- ma sýcaklýklarýna sahip olmasý nedeniyle atýk PET'in diðer maddelerle kontaminasyonun artmasý; ileriki iþlem basa- maklarý sýrasýnda bozunmasýna neden olmaktadýr [9].

Toplanan atýklarýn ayrýlmasýnda temel amaç; geri kazaný- lan malzemenin mümkün olabilen en ileri düzeydeki saflýkta ve deðiþmeyen özelliklerde elde edilmesidir [10].

Þekil 2. Plastiklerin birbirleriyle karýþýmýnda aralarýndaki homojenite [10]

Ülkemizdeki PET talaþ üreticilerinin makine parký gözden geçirildiðinde; plastiklerin birbirinden ayrýlmasý noktasýn- da genellikle elle ayýrma, yoðunluk farkýna göre ayýrma yöntemleri tercih edilmektedir [9]. Þekil 3'de elle ayýrma yöntemine ait bir görüntü ve Þekil 4'de ise yoðunluk farkýna göre ayýrma yönteminin prensibi verilmektedir.

Þekil 3. PET þiþe geri dönüþüm tesisinden bir görüntü [11]

Þekil 4. Yüzdürme-batýrma banyosu þematize görüntüsü [10]

Ancak bahsedilen ayýrma yöntemleri dýþýnda baþka birçok yöntem bulunmakta ve konu üzerindeki araþtýrmalar sür- mektedir. Özellikle yurtdýþýnda IR ayýrma, optik ayýrma, X- ray floresan yöntemi, yakýn infrared spektroskopisi, hidro- siklonlar ve elektrostatik yüklerin kullanýldýðý çeþitli ayýr- ma yöntemlerinin kullanýldýðý bilinmektedir. Þekil 5'de IR ayýrma yöntemine ait þema verilmektedir.

Þekil 5. Plastik atýklarýn ayrýlmasýnda IR ayýrma yöntemi [12]

Plastik atýklarýn bu þekilde ayrýlmasý ile elde edilen PET malzemelerin boya içeriði, metal içeriði, polivinilklorür içeriði, poliolefin içeriði gibi deðerleri belirli ppm (Tablo 1) sýnýrlarýnýn altýna çekilebilmektedir.

Tablo 1. PET talaþýn iþlem görebilmesi için minimum gereksinimleri [13]

Özellik Deðer

Su içeriði <0,02 wt.%

PET talaþ boyutu 0,4 mm <D< 8 mm

Boya içeriði <10 ppm

Metal içeriði <3 ppm

Polivinilklorür içeriði <50 ppm

Poliolefin içeriði <10 ppm

(5)

Belirtilen ayýrma yöntemlerinin teknik/teknolojik boyut- larýnýn araþtýrýlmasý, ülkemiz için en verimli ve ekonomik olanlarýn/olabileceklerin ortaya konulmasý gerekmektedir.

Ancak ülkemizde kurulu PET talaþ üreticileri çalýþmalarýný geri kazanýlan materyalin düþük kaliteli ürünlerde kulla- nýlacaðý mantýðý üzerine kurduklarý için, makine parklarýný belirtilen sistemler dâhilinde geniþletmeye ihtiyaç duyma- maktadýrlar.

2. PET TALAÞLARININ TEKSTÝL SEKTÖRÜNDE KULLANIMI

Çevresel bakýþ açýsýnda, atýk yönetimi için kapalý döngü (closed-loop) ve açýk döngü (open-loop) yaklaþýmlarý kullanýlmaktadýr. Kapalý döngü müþteri kullanýmý sonrasý ürünün yine ayný ürün üretiminde kullanýlmasýdýr. Bu yak- laþýmda atýk PET þiþeden elde edilen PET talaþlarý yine PET þiþe üretiminde kullanýlmalýdýr. Açýk döngü ise geri dönü- þüm malzemenin farklý kullaným alanlarýnda da kullanýla- caðý anlamýný taþýmaktadýr. Örneðin atýk PET þiþeden elde edilen PET talaþlarýnýn lif üretiminde, otomotiv veya inþaat sektörlerinde kullanýlmasýdýr. Ancak çevresel açýdan atýk ürünün tekrar ayný ürün eldesinde kullanýlmasý esastýr. Atýk PET þiþe, eðer tekrar PET þiþe üretiminde kullanýlýyorsa çevresel açýdan daha deðerlidir. Çünkü bu þekilde malzeme birincil hammadde vasfý kazanarak, daha uzun bir yaþamsal döngü yakalamaktadýr. Fakat yapýlan çalýþmalar saðlýk ve teknolojik gereksinimler atýk PET þiþelerin yeniden PET þiþe olarak kullanýlmayacaðýný göstermektedir. Mancini ve ark. çalýþmalarýnda, mekanik dönüþüm aþamalarýndan sonra elde edilen PET talaþlarýna bir kimyasal yýkama iþlemi uygulamýþlardýr [14]. Bunun sonucunda malzemenin saflýk deðerlerinin arttýðýnýn ama þiþe üretimi için yeterli saflýk elde edilemediðini belirtmiþlerdir. Geri dönüþüm polimerde oluþacak kontaminasyon oraný çoðu zaman gýda ile temas eden ürünlerde beklenen miktarýn üzerinde çýkmaktadýr ve bu durum saðlýk açýsýndan tehlikelidir. Boya içeriði, sarar- ma indeksi, metal içeriði, PVC ve poliolefin içeriði gibi deðerlerin belirli ppm sýnýrlarýnýn altýnda olmasý beklenmektedir [13]. PET þiþelerin geri dönüþümünde en önemli engelleyici husus ise yapýsal viskozitedir. PET þiþe üretimi için ideal viskozite deðeri ise 1 dl/g seviyesindedir. Ancak PET þiþelerin geri dönüþümü sýrasýnda her bir iþlem kade- mesinde viskozite deðerleri azalmaktadýr ve bu deðer çöpün durumuna göre 0,9 dl/g ve altýna düþebilmektedir.

Bu nedenle atýk PET þiþeleri kapalý bir döngü ile tekrar PET þiþe üretmek yerine açýk döngü ile daha farklý alanlarda kullanmak daha uygun olacaktýr. Bu farklý alanlarýn en baþýnda ise tekstil ve lif sektörü gelmektedir. Çünkü dün- yada üretilen PET polimerin %60'ý poliester filament ve stapel lif üretiminde kullanýlmaktadýr. Bunun yaný sýra, yu- karýda bahsedilen sýnýrlamalar PET çapaklarýn lif üreti-

tedir. Ayrýca geri kazanýlmýþ PET polimerden üretilecek lifler, hazýr giyim ürünü gibi nihai ürünlerde kullanýlan klasik PET polimerin ikamesi bir rol üstlendiði takdirde kapalý döngü yaklaþýmýna dâhil olarak çevreye daha fazla katký saðlamaktadýr [15].

Tekstil sektöründe kullanýmýna karar verilen PET þiþelerden elde edilen PET talaþlarýna kimyasal ve maddesel/kütlesel olmak üzere iki tür dönüþüm uygulanýr. Ayrýca ham PET liflerinin üretimi sýrasýnda %5-10 kadar oluþacak atýktan da (kullanýlamayacak kadar düþük kaliteli lif ve iplikler dahil) bu iki dönüþüm çerçevesinde üretimde yararlanýlabil- mektedir [16].

2.1 Kimyasal Dönüþüm

Geri kazanýmda malzemenin deðerini kaybetmemesi, atýðýn direkt olarak kimyasal dönüþümle geri kazanýlarak yeniden polimerizasyonuyla mümkün olmaktadýr. PET atýklarýn kimyasal olarak dönüþümünde 5 farklý yöntemle karþýlaþýlmýþtýr. Bu yöntemler PET'in oligomerlerine kadar ayrýldýðý glikoliz yöntemi ve PET'in monomerlerine kadar ayrýldýðý aminoliz, amonoliz, metanoliz ve hidroliz yön- temleridir. Glikoliz yönteminde PET ürün glikoliz parça- lanmasý iþlemiyle depolimerize edilerek oligomerlerine, bi-hidroksil etilen tereftalat (BHET)'a kadar ayrýlýr. Meta- noliz iþlemi ise PET ürünü, monomerlerine DMT (dimetiltereftalat) ve EG (etilenglikol)'e kadar depolimerize eder. Amonaliz yönteminde tereftalikasidin (TFA) diaminleri elde edilirken, aminoliz yönteminde EG (etilenglikol)'de elde edilmektedir. Hidroliz yönteminde ise depolimerizasyon sonucu TFA (tereftalikasit) ve EG (etilenglikol) elde edilmektedir [12, 17]. Bu yöntemlerin ticari olarak kullanýmlarý maliyet dezavantajlarý nedeniyle sýnýrlýdýr. Yapýlan incelemelerde ülkemizde kimyasal geri kazaným üzerine kurulu iþletme ile karþýlaþýlmamýþtýr.

Belirtilen yöntemlerle monomerlerine ayrýlmýþ PET polimerin özellikleri ham (iþlenmemiþ) PET'e yakýn özel- likler göstereceði, oligomerlerine ayrýldýðý zaman ise bo- yanabilirlik özelliði haricinde özellikleri benzer olarak ni- telendirilebileceði belirtilmektedir [18].

2.2 Maddesel/Kütlesel Dönüþüm

Geri kazanma, geri kazanýlan ürün polimerin ilk kulla- nýldýðý andaki orijinal özelliklerini gösterebiliyorsa deðer- lidir ve bu da ekonomik olarak gereklidir. Geri kazanma yoluyla elde edilmiþ ve bazý sýnýrlamalara sahip ürünlerin teknolojileri “dawn cycling” olarak gösterilir. Maddesel dönüþüm genellikle dawn cycling grubuna girmektedir [16, 19]. Burada elde edilen ürünün özellikleri çoðu zaman orijinal materyalden biraz daha kötüdür. Maddesel dönü- þüm ikiye ayrýlmaktadýr. Mekanik (flake to fibre) ve yarý

(6)

PET talaþlarýndan doðrudan lif elde edilirken, yarý mekanik metotta PET talaþlarý tekrar ince kýyým iþlemine tabi tutulduktan sonra cips haline dönüþtürülüp lif çekilir.Meka- nik metotta %99'luk(1,01 kg flake- 1kg lif) bir malzeme verimi varken yarý-mekanik metotta %94 (1,07 kg flake- 1kg jips)verimle çalýþýlmaktadýr. Ayrýca maddesel dönü- þümle lif eldesinde %60'a varan enerji tasarruflarý gerçekleþ- mektedir [9, 18, 20]. Maddesel dönüþümle geri kazanýlmýþ polyester lifi r-PET olarak ifade edilmektedir.

Hem enerji maliyetlerinin hem de hammadde maliyetlerinin düþmesiyle geri dönüþüm lif üretimi, önemli bir ekonomik avantaja sahip üretim þekli haline gelmiþtir. Ayrýca r-PET lifleri daha az gömülü enerji barýndýrmasý ve daha az karbon salýnýmýyla (karbon ayak izi) çevreye daha az zarar vermek- tedir (Tablo 2, Tablo 3).

Tablo 2. Çeþitli liflerin gömülü enerji deðerleri [19, 21]

Gömülü enerji; herhangi bir lifin oluþumunda, lifin son halini alýncaya kadar üretimi için kullanýlan su, elektrik, yakýt, insan gücü vb. tüm etmenleri kapsayan ortalama bir deðerdir. Ürünün ve ürünün oluþumundaki süreçlerin oluþ- turduðu çevresel yükü ifade etmektedir.

Tablo 3: 1 ton iplik eðirme için kg karbon salýným miktarlarý [19, 21]

Geri dönüþüm lifin çevreye etkilerinin tespiti konusunda, Shen ve ark. çalýþmalarýnda açýk döngü metodunu kullanarak PET þiþenin lif haline dönüþümünün yaþamsal döngü analizini yapmýþlardýr. Yaþamsal döngü analizi (LCA), bir ürünün elde edilmesinden, tekrar geri kazanýlmasýna kadar olan süreçte tüm çevresel boyutlarý hesaplama sistemidir.

Dört geri dönüþüm metodu maddesel (mekanik, yarý mekanik) ve kimyasal (glikoliz, metanoliz) kullanmýþlardýr.

Bu dönüþüm yöntemlerini dokuz farklý çevre etki faktörüne göre kýyaslamýþlardýr. Bahsedilen faktörler yenilemeyen enerji kullanýmý, küresel ýsýnma tehlikesi, abiyotik etki, asidifikasyon, ötrofikasyon, insandaki toksisite birikimi,

sudaki toksisite, topraktaki toksisite ve fotokimyasal oksidasyon oluþumudur. Bu faktörler çalýþmanýn birincil amacý olan dönüþüm liflerin iþlenmemiþ (ham) PET'e göre çevreye etkilerinin karþýlaþtýrýlmasýnda kullanýlmýþtýr. Do- kuz faktörün en az sekizinde mekanik dönüþüm PET lifleri en düþük çevresel etkiyi göstermiþtir. Kimyasal dönüþüm- lerde ise ham PET'e kýyasla 9 faktörün en az altýsýnda daha düþük çevresel zarar tespit edilmiþtir. Mekanik dönüþüm sonucu elde edilen liflerin kimyasal dönüþüm sonucu elde edilen liflere kýyasla daha az çevresel etki gösterdiðini, fakat kimyasal dönüþüm liflerin daha fazla uygulama alaný bulabileceðinin göz ardý edilmemesi gerektiðini belirtmiþ- lerdir. Çalýþmanýn ikincil amacýný ise yaþamsal döngü analizi sonuçlarýnýn diðer liflerle (pamuk, viskoz, polipropilen ve polilaktikasit) karþýlaþtýrýlmasý oluþturmaktadýr. Burada da dönüþüm liflerin lehine sonuçlar alýnmýþtýr [18]. Fakat en basit haliyle maddesel dönüþümde eritme sýrasýnda termik yüklemelerle molekül aðýrlýðý deðiþmekte ve bu nedenle liflerin kopma dayanýmlarý, esnemeleri ve boyanma özellik- leri deðiþebilmektedir [16].

Mekanik ve yarý mekanik dönüþüm sonrasý polimerin kalitesi doðrudan çöpün saflýðýyla ve önceki temizleme iþ- lemlerinin verimliliðiyle iliþkilidir. Çünkü geri dönüþüm malzemenin nasýl bir geçmiþe sahip olduðu hakkýnda pek fazla bilgiye sahip olunamamaktadýr. Örneðin önceden kaç kere iþlem gördü, kaç derecede termal parçalanmaya maruz kaldý, evsel atýk mý dýþ çöp mü, dýþarýda ne kadar sýcaklýða ve hava etkisine maruz kaldý gibi çoðaltabileceðimiz birçok soru cevapsýz kalmaktadýr. PET þiþenin karakteristiði maruz kaldýðý termal, mekanik, oksidatif ve fotokimyasal duruma göre deðiþiklik göstermektedir. Þayet kaynaðýnda ayrý toplanabilir veya uygun ayýrma yöntemleriyle dikkatlice iþlemlerden geçerse normal elyaf kalitesine ulaþýlabileceði açýktýr [10].

2.3 Türkiye'de geri dönüþüm PET (r-PET) lif üretimi Yaptýðýmýz piyasa araþtýrmasý sonuçlarýna göre ülkemizde PET talaþlarýndan lif üretiminin giderek artmakta olduðu- nu göstermektedir. 2012 yýlý itibariyle Uþak, Bursa, Adana, Gaziantep, Tekirdað ve Afyonkarahisar'da sekiz adet lif üreticisinin faaliyette olduðu tespit edilmiþtir. Bu firmalar 2011 yýlýnda yaklaþýk 73 bin ton lif üretimi gerçekleþtir- miþtir. Ýþletmeler genellikle 3-25 denye lif inceliði ve 25- 102 mm lif uzunluðu aralýðýnda stapel lif üretimi gerçek- leþtirmektedir. Yalnýzca 3 firmanýn iplik üretimi için uygun lif inceliðinde (1,3 dtex) çalýþtýðý görülmüþtür. Genellikle ekru, beyaz ve siyah renk tonlarýnda üretimleri mevcuttur.

r-PET elyaf müþterileri özellikle izolasyon, yastýk dolgu malzemesi, takviye malzemesi, çorap, battaniye ve halý sektörü gibi alanlarda faaliyet göstermektedir.

3. TEKSTÝL SEKTÖRÜNDE SÜRDÜRÜLEBÝLÝRLÝK Tekstil üretiminin düþük maliyetli üretim yapan ülkelere kaymasý çevresel zararý giderek artýrmaktadýr. Ayrýca düþük maliyetli üretim, kumaþ ve hazýr giyim ürünlerinin

Lif Çeþidi Enerji Kullanýmý (MJ/kg) Kenevir(Organik) 2

Keten 10

Kenevir(Konvansiyonel) 12 OrganikPamuk (Hindistan) 12 Organik Pamuk (ABD) 14 Pamuk (Konvansiyonel) 55

Yün 63

r-PET 66

Viskon 100

Polipropilen 115

Poliester 125

Akrilik 175

Naylon 250

Lif Çeþidi Lifin Yetiþtirilmesi (kg/ton)

Lif Üretimi (kg/ton)

Toplam (kg/ton)

Poliester ABD 0,0 9,52 9,52

Pamuk ABD 4,2 1,70 5,89

r-PET -- 5,19 5,19

Kenevir 1,9 2,15 4,10

Organik Pamuk (Hindistan) 2,0 1,80 3,75

Organik Pamuk (ABD) 0,9 1,45 2,35

(7)

kalitesini düþürmekte ve malzemelerin yaþamsal ömrünü de azaltmaktadýr. Modadaki çok hýzlý hareketlenmeler, se- zon sayýlarýnýn artmasý ve tüketicilerin talepleri nedeniyle kaliteli ürünlerin dahi modasý geçtiðinde kullaným ömrü son bulmaktadýr. Örneðin Ýngiltere, en hýzlý tüketimin gerçekleþtiði ülkelerden birisidir. Kiþi baþýna düþen milli geliri 40.000 TL dolaylarýnda olmasýna ve bu nedenle daha yüksek kaliteli ürünler kullanýlmasýna raðmen, 2005-2010 yýllarý arasýnda ortalama olarak 2 milyon ton tekstil ve hazýr giyim tüketimi gerçekleþmiþtir. Bu rakamlarý tek baþýna nüfus artýþýna baðlamak mümkün deðildir [22]. Baþka bir örnek olarak da ABD gösterilebilir. ABD'de 2009 yýlýnda kiþi baþýna tüketilen giyim ve ev tekstili miktarý 30kg olarak gerçekleþmiþtir. Bu deðer yýllýk 9 milyon tonluk bir tüketi- mi ifade etmekte ve bu deðerin 2019 yýlýnda yaklaþýk 13 milyon tona çýkmasý beklenmektedir. Ancak bu deðerin sadece %15'i geri kazanýlmaktadýr. 1999-2009 yýllarý arasýnda %40'lýk bir tüketim artýþý gerçekleþirken, geri dönüþümde artýþ oraný %2 seviyelerinde kalmýþtýr [23].

Procter-Gamble tarafýndan 1999-2009 yýllarýný kapsayan bir çalýþmada tüketicilerin ürünlerden yararlanma oranýnýn

%50 oranýnda düþtüðü ifade edilmektedir. Günümüzde tüketimi ihtiyaçlardan ziyade psikolojik ve sosyo-kültürel etkilerin sürüklediði bilinmektedir. Geçmiþ yýllarda yüksek kaliteli ürün uzun süre kullanýmla eþ anlamlý iken, bugün bu durum anlamýný kaybetmiþtir. Düþük kaliteli ürünler onarýma gerek duyulmadan alternatifi düþük ücretli bir ürünle ikame edilmektedir. Günümüzde çevresel ve sosyal etkiler tekstil üretimini önemli derecede etkilemektedir. Bir ürünün çevreye duyarlý olup olmadýðý hem üretici hem de tüketiciler için kullanýlan malzemenin sürdürülebilirliði ile iliþkilidir. Ýnsanlar kendilerini rahat hissederek daha fazla tüketmek için geri dönüþüm ürünleri daha pahalýya almaya razý bir konuma gelmiþlerdir [24].

Bu noktada r-PET liflerinin çevresel olmasý, ayný zamanda diðer çevresel lif üretimlerindeki gibi (örneðin organik pamuk) ekstra maliyet yükü getirmediði için ucuz olmasý, tekstil ve hazýr giyim sektöründe katma deðer yaratacak uygulamalara zemin hazýrlamaktadýr. Verimli bir temizleme iþlemiyle lif kalitesinin de öngörülebilecek bir kalite seviyesine ulaþmasý mümkündür. Bu tür iþletme yapýlan- malarý yurtdýþýnda görülmeye baþlanmýþtýr [24, 25, 26, 27, 28]. Birçok önemli firma týpký organik pamuk da olduðu gibi, ürünlerinde belli oranlarda r-PET lif kullanma taah- hüdünü kullanýmýna iliþkin de vermeye baþlamýþlardýr [29].

Yapýlan çalýþmalar maddesel dönüþümle elde edilen r-PET liflerinin giyim sektöründe kullanýlabileceði yönündedir.

Telli&Özdil ve Telli çalýþmalarýnda r-PET liflerini pamuk ve PET lifleriyle karýþtýrarak ring iplik eðirme sisteminde 9 farklý ipliðin döküntü özelliklerini karþýlaþtýrmýþlardýr [8,

kumaþ özelliklerini olumsuz yönde etkileyecek boyutlara ulaþmadýðýný belirtmiþlerdir. Babaarslan&Telli, çalýþmala- rýnda kimyasal yapý bakýmýndan r-PET ile uyum saðla- yabileceði düþünülen poliamid (PA), polipropilen (PP) ve polietilen (PE) polimerlerin eriyikten lif çekim tesisinde bi- komponent filamentler üretilerek r-PET lif kalitesinin geliþtirilebileceðini belirtmiþlerdir [30]. Santos&Pezzin çalýþmalarýnda ise polipropilen bir matris yapýnýn içerisinde

%3, %5 ve %7 oranlarýnda r-PET polimer ilave ederek elde edilen lifin özelliklerini incelemiþlerdir [31]. Çalýþma sonuçlarýna göre r-PET oraný arttýkça malzemenin akýþkan- lýðýnýn azaldýðý ve mukavemetinin arttýðýný kaydetmiþlerdir.

PP ve r-PET malzemelerin uyumluluðunu yüzey pürüzlülüðü testi sonrasý alýnan SEM görüntüleri kullanarak karþýlaþtýrarak, polimerler arasýnda önemli düzeyde uyum olduðunu göstermiþlerdir. Ayrýca çalýþmada tek vidalý ekstruder kullandýklarýný, iki vidalý ekstruder ve maleic anhidrid gibi uyumlaþtýrýcý kimyasallarla daha verimli sonuçlar elde edileceði tavsiyelerinde bulunmuþlardýr.

Dünya r-PET lif üreticileri üzerine yaptýðýmýz piyasa araþtýrmasý sonuçlarýna göre, dünyadaki r-PET lif üretici- lerinde görülen diðer bir önemli özellik de ürünlerinin sertifikalandýrýlmasýna gösterdikleri özendir. Ulaþýlan firmalarýn büyük çoðunluðunda, insan ekolojisi açýsýndan kullanýcýya zararlý etki bulunup bulunmadýðý konusunda teknik kriterleri dört sýnýf altýnda gruplandýran Öko-Tex Standart 100'e sahip üretim yaptýklarý görülmüþtür.

Ülkemizde ise 8 adet r-PET lif üreticisinin dört tanesinin bu sertifikayý bünyesinde barýndýrdýðýna ulaþýlmýþtýr. Bahsedi- len dört firmaya ait raporlar gözden geçirildiðinde, dokuz teknik ölçütün incelendiði raporda ürettikleri r-PET liflerinin bebek giysileri için dahi uygun sayýlan 1. sýnýfa dâhil olduklarý görülmüþtür. Bu sonuçlar ülkemizde üretilen r- PET liflerinin ten/vücut ile temasta sorun yaratmadýðýný göstermektedir.

Yaptýðýmýz piyasa araþtýrmasýnda dikkat çekici diðer bir nokta, ürünlerinde r-PET kullanan yurtdýþýndaki iþletmele- rin, ürünlerinin tamamýnda veya bir kýsmýnda geri dönüþüm (recycle) ürün kullandýklarýný belirtilen sertifika- lara da sahip olmalarýdýr. Örneðin çoðu iþletmenin ISO çevre standartlarýyla uyumlu “SCS Recycled Content Certification” ve “Global Recycle Standard” sertifika- larýna sahip olduðuna ulaþýlmýþtýr. Bu þekilde geri dönü- þüm materyal içeren ekolojik karakterli ürün piyasada bir adým öne geçerek katma deðer yaratmaktadýr. Ülkemizde ise bu tür bir sertifikasyona sahip olarak faaliyet gösteren firmalara ulaþýlamamýþtýr. Ülkemizdeki bu eksikliðin ana sebebi, r-PET lifinin hazýr giyim sektöründe kullanmaya yönelik bir hammadde olarak düþünülmemesinin getirdiði bir sonuç olarak yorumlanmaktadýr. Ayrýca ülkemizde PET talaþ üreticilerinin temizleme iþlemlerinde yeni teknoloji

(8)

4. DEÐERLENDÝRME VE SONUÇ

Ülkemizde PET þiþe atýklarýnýn deðerlendirilmesinde önemli yatýrýmlar olduðu tespit edilmiþtir. Bu atýklardan elde edilen PET talaþlarýnýn büyük çoðunluðunun lif sektöründe kullanýldýðý görülmüþtür. PET talaþlarýndan lif üretimi alanýnda sekiz firmanýn faaliyet gösterdiði ve bu firmalarýn daha ziyade düþük kaliteli ürünler için hammadde saðladýðý tespit edilmiþtir. Bu durum, PET talaþ üretici- lerimizin atýklarýn ayrýlmasýnda kullandýklarý teknolojik alt yapý eksikliði ve lif üreticilerimizin r-PET elyafýn hazýr giyimde kullanýlmayacaðý þeklindeki ön yargýdan kaynak- lanmaktadýr. Ancak yapýlan çalýþmalar bazý iþletmelerimi- zin mevcut durumda ürettikleri liflerin hazýr giyimde de kullanýlabileceðini ve geliþtirilebileceðini göstermiþtir.

Yapýlan görüþmelerde PET þiþeden lif üreticilerinin çevre- ye çok büyük katkýlar saðlamalarýna raðmen devlet teþviki alamadýklarý konusunda þikâyetleri de olmuþtur. Yapýlan araþtýrmalar mevcut üretim sistemlerinde temizleme ve- rimliliðinin arttýrýlmasý, lif özelliklerinin geliþtirilmesi ve kaliteli ürünlerde düþük oranlarda r-PET kullanýmý ile yurtdýþý pazarlarda hem farklýlýk hem de katma deðer oluþ- turacaðýný göstermektedir. Bahsedilen strateji deðiþiklikle- rine iliþkin projelere verilecek destekler, atýklardan elde edilen malzemelerin kullaným alanlarýný ve miktarlarýný geniþleterek çevresel ve ekonomik bakýmdan fayda saðlayacaktýr.

KAYNAKLAR

1. Çevre ve Orman Bakanlýðý. Atýk Yönetimi Eylem Planý, http://www.cygm.gov.tr/CYGM/Files/EylemPlan/atikeylem plani.pdf (SET: 23.05.12)

2. Resmi Gazete. Ambalaj Atýklarýnýn Kontrolü Yönetmeliði, http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2011/08/20110824- 6.htm (SET: 23.05.12)

3. Sevencan, F. ve Vaizoðlu, S., (2007), Pet ve Geri Dönüþümü, TSK Koruyucu Hekim Bülteni, 6(4):307-312

4. Napcor: National Association for Pet Container Resources.

Comprehensive Information about the PET package, h t t p : / / w w w . n a p c o r . c o m / p d f / v 4 - 11_NAPCOR_PET_Interactive.pdf (SET: 23.05.12)

5. Chen, H. And Burns, L., (2006), Enviromental Analysis of Textile Products, Clothing and Textile Research Journal, 24-3:

248-261

6. Fletcher, K., (2008), Sustainable Fashion and Textiles, Eartscan Publishing, 239p

7. E s p e t S a n a y i . P e t N e d i r ? , http://www.espetflake.com/urunler.html (SET: 23.05.12) 8. Telli A. and Özdil N., (2011), Lint Generation of the Yarns

Produced Recycled PET Fibers, International Congress of Innovative Textiles- ICONTEX, 20-22 October 2011, 32-35 9. A n a b a l , F. Y. , ( 2 0 0 7 ) , P e t a t ý k l a r ý n e n d ü s t r i d e

deðerlendirilmesi, Çevre Bilimleri Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, 108s

10. Goodship V., (2007), Introduction to Plastic Recycling, Smithers Rapra Technology Limited, 174p

11. Chang Woen Company. Pet Bottle Recycling Machine Video, http://www.changwoen.com.tw/PET-Recycling-Machine- Profile.html (SET: 23.05.12)

12. Aguado, J. and Serrano, D., (1999), Feedstock Recycling of Plastic Wastes, RSC Clean Technology Monographs, 192p 13. Awaja, F. and Pavel, D., 2005, Recycling of Pet, European

Polimer Journal, 41:1453-1477

14. Mancini, S.D., Schwartzman, J.A.S., Nogueira, A.R., Kagohara, D.A. and Zanin, M., (2009), Additional Steps in Mechanical Recycling of Pet, Journal of Cleaner Production, 18:92-100

15. Telli A., (2011), Pet Þiþe Geri Dönüþüm PES Ýle Klasik PES Liflerinden Üretilen Ýplik ve Kumaþ Özelliklerinin Karþýlaþtýrýlmasý Üzerine Bir Çalýþma, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bornova-Ýzmir.

16. Öktem, T., (1998), Polyester Atýklarýn Deðerlendirilmesi, Tekstil ve Konfeksiyon Dergisi, 6:396-400

17. Al-Salem, S.M., Lettieri, P. and Baeyens J., (2009), Recycling of Recovery Routes of Plastic Solid Waste, Waste Management, 29:2625-2643

18. Shen, L., Worrell, E. and Patel, M., (2010), Open-Loop Recycling: A LCA Case Study of Pet Bottle-to-Fibre Recycling, Resources Concervation and Recycling Journal, 55:34-52 19. Anne, P. Why is recycled polyester considered a sustainable

textile?, http://oecotextiles.wordpress.com/2009/07/14/why- is-recycled-polyester-considered-a-sustainable-textile/ (SET:

23.05.12)

20. Mannhart, M., (1998), Pet Þiþelerden Filament Ýplik, Melliand Türkiye Sayýsý, 3:166-169

21. Stockholm Environment Institute. Ecological Footprint and Water Analysis of Cotton, Hemp and Polyester, http://www.sei- nternational.org/mediamanager/documents/Publications/Futur e/cotton%20hemp%20polyester%20study%20sei%20and%2 0bioregional%20and%20wwf%20wales.pdf (SET: 23.05.12) 22. Niinimaki, K. and Hassi, L., (2011), Emerging design

strategies in sustainable production and consumption of textiles and clothing, Journal of Cleaner Production, 19: 1876-1873 23. Textile World. Council For Textile Recycling Promotes

ApparelRecycling,

http://www.textileworld.com/Articles/2012/January/Council _For_Textile_Recycling_Promotes_Apparel_Recycling.htm l (SET: 23.05.12)

24. F o s s M a n u f a c t u r i n g . E c o s p u n i s n o w E c o - f i , http://www.fossmfg.com/bu_ecospun.cfm (SET: 23.05.12) 25. E c o C i r c l e . E c o c i r c l e P a r t n e r a n d M e m b e r s ,

http://www.ecocircle.jp/en/for_kigyou.html (SET: 23.05.12) 26. P o o l e C o m p a n y. R e c y c l e d F i b e r s : E c o s u r e ,

http://www.poolecompany.com/recycled_fibers_ecosure (SET: 23.05.12)

27. Wellman. Wellman Sustainability, http://www.wellman- intl.com/sustainability.aspx (SET: 23.05.12)

28. R e p r e v e . A U n i q u e R e c y c l e d F i b e r , http://www.repreve.com/WhatIsRepreve/AUniqueRecycled Product.aspx (SET: 23.05.12)

29. Repreve Products. Repreve Makes These Brands Beter, http://www.repreve.com/FindRepreve/PopUp.aspx (SET:

23.05.12)

30. Babaarslan, O., ve Telli, A., (2012), PET Þiþeden Geri Dönüþüm Elyaf (r-PET) Özelliklerinin Geliþtirilmesi, UTÝB Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe Uluslararasý IV. AR-GE Proje Pazarý, 02-03 Þubat 2012, 469-470

31. Santos, P. and Pezzin, H.S., (2003), Mechanical Properties of Polypropylene Reinforced with Recycled-pet Fibers, Journal of Materials Technology, 143-144: 517-520

,