Tesisat Dergisi 204. Sayı (Aralık 2012)

MAKALE 92 Tesisat Dergisi Sayı 204 - Aralık 2012 6. PAH İçermeyen Lastik Üretim Çalışmaları 6.1. Karışımda Kullanılacak Olan Yumuşa- tıcının Seçimi PAH içermeyen lastik üretiminde, lastikte PAH oluşumuna neden olan karbon siyahı ve yumu- şatıcıların seçimi oldukça önemlidir. Yumuşatıcı seçiminde önemli olan; ASTM D 2140 ya da DIN 51378 standartlarına göre yu- muşatıcının karbon tip analizi sonucunda be- lirlenen parafinik % , naftenik % ve aromatik % bileşenlerinden aromatik % oranının düşük olmasıdır. Kullanılan yumuşatıcı, yapısında ağır metal ve poliaromatik bileşenler içerme- melidir. Yumuşatıcı tipi ayrıca VGC (Viscosity-Gravity- Constant) (Visko-zite-Ağırlık-Sabiti) değerinin hesaplanması sonucunda da belir-lenebilir. VGC değerinin hesaplanmasında aşağıdaki formüller kullanılır: PAH içermeyen karışımlarda dolgu maddesi olarak kullanılacak karbon siyahının içeriğin- deki PAH miktarları aşağıdaki limit değerleri aşmaması gerekmektedir. • EPA-PAH: 20 ppm max. • Benzo[a]piren: 2 ppm max. 6.3. PAH Uyumlu Karışımın Hazırlanması Karbon siyahı ve yumuşatıcı karışımda kul- lanılmadan önce yukarıdaki kabul kriterlerini karşılayıp karşılamadığı kontrol edilir. Formülasyonda yağ ile genişletilmiş tipte EPDM (Etilen propilen dien monomer) kau- çuğu kullanılacak ise, üretici firma kauçuğun içerisindeki yağ tipinin PAH bileşiklerini içer- mediğini belgelemesi gerekmektedir. 6.3.1. PAH içermeyen lastik karışımının formülasyonu Ham maddelerin PAH içermediklerinden emin olunduktan sonra karışımın formülasyonu ha- zırlanır. Grafik 1. VGC (Viscosity-Gravity-Constant) (Viskozite-Ağırlık-Sabiti) ile yumuşatıcı tipinin belirlenmesi. Tablo 1. İÇERİK PHR (Parts per hundered rubber) EPDM 100 PAH içeriği düşük karbon siyahı 50 PAH içermeyen yumuşatıcı 5 Antioksidant 1 Stearik asit 1 Çinko oksit 5 Hızlandırıcı 1 Kükürt 2 Toplam 165 6. 3. 2. İşlem basamakları a) Formülasyon içerikleri ±1 g hassasiyetle tartılır. b) Kapalı karıştırıcının içerisine sırasıyla; EPDM, antioksidant, stearik asit ve çinko oksit eklenerek kauçuk tamamen ezilene kadar karıştırılır. c) Karışıma yumuşatıcı ve karbon siyahı eklenir. d) Homojen bir karışım elde edildikten sonra karışım kapalı karıştırıcıdan dışarı alınır. e) Kapalı karıştırıcıdan çıkan karışım en az 16 saat normal koşullar altında bekletilir. f) Koşullandırma süresinin sonunda karışım, açık milin silindirleri arasında döndürüle- rek 50°C’ye kadar ısınması sağlanır. g) Isınan karışıma hızlandırıcı ve kükürt ekle- nir. Karışımın homojenliği sağlanana kadar karıştırma işlemine devam edilir. h) Hazırlanan karışım vulkanize edilmeden önce en az 16 saat normal koşullarda bek- letilir. Bu süre sonunda karışım üretimde kullanılmaya hazırdır. 7. PAH Bileşiklerinin Analiz Yöntemleri • Soxhlet Ekstraksiyonu • Hızlandırılmış Çözücü Ekstraksiyonu • Gaz Kromatografisi /Kütle Spektroskopisi • Sıvı-Sıvı Ekstraksiyonu ve HPLC (High Per- formance Liquid Chromatography) (Yüksek Performans Sıvı Kromatog- rafisi) 8. Sonuç Çevre kirliliğinin sürekli artış gösterdiği günü- müzde, vana ve lastiklerin insan sağlığına ve çevreye zararlı etkileri olan PAH bileşiklerini içermemesi çok daha fazla önem kazanmak- tadır. 1.082 – 0.72 log log (10V – 4) ASTM: VGC = GA+0.0887-0.776log log(10V- 4) 1.082 – 0.72 log log (10V – 4) DIN: VGC = GD+0.0925-0.776 log log (10V- 4) GA: 15.6°C’deki özgül ağırlık GD: 20°C’deki özgül ağırlık V: 100°F’deki kinetik viskozite (cSt) VGC değerini etkileyen faktörler yumuşatıcı- nın: • Özgül ağırlığı, • Anilin noktası, • Karbon tip analizi, • Parlama noktası ve • Viskozitesidir. Grafik 1 ’de görüldüğü gibi, VGC değerinin artması ile yumuşatıcının aromatiklik özelliği artar. Böylece PAH içermeyen karışımlarda kullanımı azalmaktadır. 6.2. Karışımda Kullanılacak Karbon Siyahının Seçimi Karbon siyahlarının PAH içerikleri 48 saat to- luen ile Soxhlet ekstraksiyonundan sonra gaz kromatografisi ve kütle spektroskopi yöntem- leri kullanılarak tespit edilir.