Özet
Günümüzde moda anlayışının yaygınlaşması ve giyimde çeşitliliğin artmasıyla birlikte, tekstil atıkları geri dönüştürülebilir malzemelerin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Bu atıkların doğru şekilde toplanması ve geri dönüştürülmesiyle maliyetlerin azaltılmasında ve çevrenin iyileştirilmesinde etkili bir rol oynanabilir.
Tekstil sanayisi atıkları, üretim sürecindeki atıkları ve kentsel kuru atıkları kapsamaktadır. Günümüzde, çöpler yoluyla çevreye atılan tekstil ürünlerinin kayda değer hacmine rağmen, şimdiye kadar bu atıkların toplanması ve geri dönüştürülmesi için hiçbir plan ve program ile hiçbir sanayi birimi bulunmamaktadır. Oysa liflerin geri dönüşüm süreci, çevresel açıdan ve çevre kirliliğinin azaltılması bakımından da önem taşımaktadır. Öte yandan, geri kazanılmış liflerin çeşitli sanayilerde çok sayıda kullanım alanına sahip olması, atıklardan lif geri dönüşüm birimlerini yüksek katma değerli hammadde üretimi ve istihdam yaratımıyla sonuçlandırmaktadır.
Uygulamalı ve belgesel yöntemle gerçekleştirilen bu araştırma; tekstil faaliyetlerinden kaynaklanan atıkların geri dönüşümünün önem ve gerekliliğini, tekstil sanayisindeki geri dönüşüm yöntemlerinin türlerini ve bu geri dönüşümden elde edilen liflerin farklı sanayilerde kullanımını ele almaktadır. Elde edilen sonuçlar, tekstil faaliyetlerinden kaynaklanan atıkların geri dönüşümünün; kentsel çevrenin korunmasının yanı sıra, atık miktarının azaltılmasına, atık biriktirme için gerekli alanın küçülmesine, petrol ve petrokimya gibi yenilenemez kaynakların tüketiminde tasarrufa, istihdamın artmasına ve polyester lif ithalatına olan ihtiyacın azalmasına yol açtığını göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: geri dönüşüm, tekstil, kentsel çevre, polyester, çevre mühendisliği
1. Giriş
Hızlı nüfus artışı, sanayilerin gelişmesi ve tüketimcilik; insan toplumlarında kentsel, endüstriyel ve tarımsal atıkların giderek artmasına neden olan en önemli etkenlerdir. Endüstriyel atıkların son yıllarda usule aykırı şekilde bertaraf edilmesi, insan toplumlarında çok sayıda tehlikeyi ortaya çıkarmıştır. Endüstriyel atıkların yetersiz yönetimi son yıllarda insan toplumlarında birçok krize yol açmıştır. (1393, Moghtader Kargaran, Javad; Mirdavood Bani-Fatemeh ve Mirabdolaali Gheibi)
Günümüzde kentsel katı atıklar veya kentsel atık konusu, dünyadaki tüm şehirlerde önemli ve ciddi sorunlardan biridir. Atık, birkaç yıl öncesine kadar kullanılmayan ve atılan maddeler olarak görülmekteydi; ancak zamanla gerçekleşen gelişmelerle, bunlardan yararlanılabileceği ve yeniden sanayi döngüsüne sokulabileceği anlaşılmıştır. Geri dönüşüm işlemleri bilimsel biçimde gerçekleştirildiğinde ekonomik fayda sağlar.
Nüfusun artması ve çevrenin korunmasına yönelik artan dikkatle birlikte, atıkların toplanması, geri dönüştürülmesi ve üretim döngüsünde yeniden kullanılması özel bir önem kazanmıştır. Atık su ve atıklar, çevre kirliliğinin önemli kaynaklarından biri olarak görülmüş ve günümüzde dünya genelinde bu sorunun üstesinden gelmek için büyük çabalar sürmektedir. (1400, Hatemi Zanouzi, Leila)
Petrol, gaz ve kömür gibi enerji rezervlerinin azalması ve bu kaynakların sınırlı olması nedeniyle, insan, yenilenemez kaynakların daha iyi kullanılmasına yönelik çözümler aramaktadır; ayrıca çevrenin korunması günümüz toplumunun en önemli kaygılarından biridir. Bu çözümlerden biri atıkların geri dönüştürülmesidir; bu, enerji tüketimini azaltır ve üretilen ürünün daha ucuz olmasına yol açar.
Tekstil atıkları ve kullanılmış tekstil ürünlerinin bertarafında en yaygın yöntemler; atma, gömme ve yakmadır. Oysa bu atıklar, gerçekte potansiyel bir enerji ve madde kaynağıdır ve doğru yönetimle üretim döngüsüne geri kazandırılabilir. Günümüzde atık yönetiminde üç yaklaşım; atıkların azaltılması, yeniden kullanım ve geri dönüşüm olarak ifade edilmektedir. (Salehi ve çalışma arkadaşları, 1397)
Ayrıca çevrenin korunmasına ve kaynakların kullanımına dikkat edilmesi, insan yaşamının sürdürülebilirliği yolunda önemli bir zorluk haline gelmiş; tekstil alanında, geri dönüştürülebilir malzemelerin, dayanıklı malzemelerin kullanılması ve çevresel ölçütlerle uyumlu üretim yöntemlerinin uygulanması gibi hususlar üretime alternatif olarak gündeme gelmiştir. (1399, Khashaei, Rezvan)
Kumaş, dünyanın en kirletici ikinci endüstrisi olarak kabul edilmektedir. Bir kumaşın ortalama ömrü yaklaşık 3 yıldır; bu nedenle kumaşlar çok sayıda atık üretir. Dünyadaki çöp depolama alanlarının %5’i tekstil atıkları ve kumaş çöpleri tarafından işgal edilmektedir. Kumaş üretimi veya tüketimi sırasında atık oluşumundan kaçınmak mümkün değildir. Bu nedenle müşterilerin satın alma alışkanlıkları ve bir ürünün yaşam döngüsü hakkında uygun bir analiz sunmak gereklidir. Çöp depolama alanlarına gönderilen ve yakılan kumaş atıklarının miktarı, bir ürünün boyutlarının anlaşılması ve doğayla uyumluluğu sayesinde önemli ölçüde azaltılabilir. Kumaş atıkları, iplik eğirme, boyama, terbiye işlemleri, giysi dikimi ve hatta tüketim aşaması dahil, kumaş üretim sürecinin her aşamasında oluşmaktadır.
Bu araştırmanın amacı, tekstil atıklarının geri dönüşümüne ilişkin mevcut yöntemleri ve ülkemizde yapılan çalışmaları incelemek ve karşılaştırmak; ayrıca tekstil atıklarının geri dönüşümünden elde edilen malzemelerin kullanım alanlarını ve bunun kentsel çevrenin korunmasındaki rolünü belirlemektir.
2. Araştırma Geçmişi
1399 yılında, Pasandideh Tashakkori ve çalışma arkadaşları, İran’da üretici sorumluluğu doğrultusunda atık yönetimi stratejilerini incelemiştir. Bu araştırmanın sonucu, İran’da da diğer ülkelerin başarılı deneyimlerinden yararlanarak ve EPR gerekliliklerini uygulayarak, üreticilerin ürünleri tasarlarken yaşam döngüsü boyunca çevresel etkileri en aza indirmek amacıyla hukuki ve ekonomik sorumluluklarını kabul edip, ürünlerin ve tüketimden kaynaklanan atıkların çevre üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmaya yönelik adımlar atabileceklerini göstermektedir.
2015 yılında, G. Baydar ve çalışma arkadaşları, Türkiye’de üretilen tekstil ürünlerinin yaşam döngüsünü incelemiştir. Çalışma sonuçları, bir ürünün yaşam döngüsünün farklı aşamalarında çok yönlü müdahalelerin, ürünün genel sürdürülebilirliğinde iyileşmeye yol açtığını göstermiştir.
1400 yılında, Leila Hatemi Zanouzi, atık yönetimini ve geri kazanım döngüsüne yönelik uygun çözümleri ve çevrenin korunmasını incelemiştir. Araştırmanın sonuçları, geri dönüşüm işlemleri bilimsel biçimde yapıldığında ekonomik fayda sağladığını göstermektedir.
2014 yılında, Bahareh Zamani ve çalışma arkadaşları Yale Üniversitesi’nde, farklı tekstil geri dönüşüm tekniklerinin potansiyel çevresel faydalarını incelemiş ve bunun sonucunda tekstil atık yönetimi stratejilerinin daha sürdürülebilir seçeneklere yönlendirilmesini ele almıştır. Bu araştırmanın sonuçları, yakmanın en yüksek küresel ısınma potansiyeline ve birincil enerji tüketimine sahip olduğunu göstermiştir. Geri dönüşüm süreci, incelenen sistemler arasında en iyi performansı sergilemiş; her ton tekstil atığı başına 8 ton CO2-eq ve 164 GJ birincil enerji tasarrufu sağlamıştır.
2006 yılında, Morley ve çalışma arkadaşları, ikinci el giysiler için geri dönüşüm/geri kazanım/yeniden kullanım seçeneklerini değerlendirmiş ve atık yönetimi seçimlerinden kaynaklanan CO2 emisyonları açısından, giysilerin yeniden kullanımının geri dönüşüm veya bertarafa kıyasla önemli faydalar sağladığını gözlemlemiştir. Bu araştırmada, pamuklu ve polyester giysi örnekleri için yeniden kullanımın azami faydasının 33 kg CO2-eq/kg olduğu; buna karşılık lif geri dönüşümünün azami faydasının yaklaşık 8 kg CO2-eq/kg olduğu ifade edilmiştir.
1400 yılında, Fatemeh Tahhanian Fini ve çalışma arkadaşları, doğal polimer temelli geri dönüştürülmüş polyester liflerinden hazırlanan gözenekli nanokompozitin performansını incelemiştir. Bu çalışmada hazırlanan adsorbanlar, bağlayıcı olarak doğal polimer kitosan ve çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit kullanılarak bir ağ yapısına dönüştürülmüştür. Adsorbanlar, kızılötesi spektroskopi ile ve azot adsorpsiyon-desorpsiyon testleriyle karakterize edilmiş ve farklı değişkenlerin adsorpsiyon kapasitesine etkisi incelenmiştir. Petrol kuyusu ham petrolü, adsorplanacak yağlı madde olarak adsorbanların verimlilik ve performansını değerlendirmek için kullanılmıştır. Sonuçlara göre, hazırlanan ürünler petrol adsorpsiyonu ve su ortamının yağ sızıntılarından arındırılması yönünde etkili adsorbanlar olarak kullanılabilir.
1399 yılında, Rezvan Khashaei, tekstil sanayisinde kullanılan liflerin üretimi için polyester atıkların geri dönüşümünün önemini incelemiştir. Bu araştırma, günümüzde tekstil sanayisinin ihtiyaç duyduğu polyesterin yarıdan fazlasının ithal olduğunu göstermiştir; sürdürülebilir kalkınmanın günümüz toplumundaki önemi ve küresel pazar rekabeti göz önüne alındığında, polyester gibi yaşamımızda geniş kullanım alanına ve role sahip atıkların geri dönüşümü gerekli, zorunlu ve faydalı olacaktır. İnsanların ve yetkililerin, geri dönüşümün kolaylaşması için kaynağında ayırma ve katı atıkların ayrıştırılması konusunda teşvik edilmesi; ülkenin farklı sanayilerinin, özellikle önemli tekstil sanayisinin hammadde temini açısından çok değerli bir kaynak olup ithalat maliyetlerinde tasarruf sağlayacak ve ülke ekonomisine önemli bir canlılık kazandıracaktır.
1395 yılında, Majid Vahdati-Pour ve çalışma arkadaşları, geri dönüştürülmüş polyester liflerinin eklenmesinin, Meşhed kent içi raylı sistem hattı 2 güzergâhındaki kil zeminlerin dayanım davranışını artırmaya yönelik çevresel bir çözüm olarak etkisini incelemiştir. Laboratuvar ortamında yürütülen bu çalışmada, polyester liflerinin kil zeminlerin dayanım davranışına etkisi değerlendirilmiştir. Deney sonuçları, bu liflerin eklenmesinin zeminin kuru birim hacim ağırlığını azalttığını ve optimum su muhtevasını doğal zemine göre 56/1 kat artırdığını göstermektedir. Ayrıca, kayma dayanımı ve basınç dayanımı sırasıyla 80/1 ve 76/1 kat artmaktadır. Lifler, pürüzlü yüzeyleri nedeniyle zemin taneleri ile lifler arasında bağ ve sürtünme oluşturur. Lif yüzeyi ne kadar pürüzlü olursa, daha fazla sürtünme oluşturarak liflerin kaymaya karşı direncini artırır.
1388 yılında, Ebrahim Mirzaei ve çalışma arkadaşları, geri dönüştürülmüş polyester lifleriyle güçlendirilmiş asfalt kaplamaların özelliklerini incelemiştir. Lif katkılarının asfalt beton karışımlarında kullanımı, asfalt kaplamaların mekanik özelliklerini ve dayanıklılığını artırmak için bilinen bir yöntemdir. Bu çalışmanın amacı, geri dönüştürülmüş polyester liflerinin asfalt beton karışımlarının özellikleri üzerindeki etkisini incelemektir.
Bu çalışmada, sürekli granülometriye sahip bir tür agrega, 60/70 saf bitüm ve üç farklı yüzde oranında geri dönüştürülmüş polyester lifleri kullanılmıştır. Penetrasyon derecesi, yumuşama noktası, Marshall karışım tasarımı ve dolaylı çekme deneyi ile yapılan laboratuvar incelemeleri; liflerin karışımın dayanıklılığını ve reolojik özelliklerini iyileştirdiğini ve liflerin sertleştirici özelliklerinin lif yüzdesine göre değiştiğini göstermiştir. Ayrıca, lif eklenmesi, lifsiz numunelere kıyasla Marshall stabilitesinde küçük bir azalmaya ve optimum bitüm yüzdesi ile asfalt boşluk oranında küçük bir artışa yol açmaktadır.
3. Araştırma Yöntemi
Bu araştırma belgesel ve uygulamalı niteliktedir ve kütüphane kaynaklarının toplanması ve incelenmesi yoluyla hazırlanmıştır. Araştırmanın amacı, tekstil sanayisi faaliyetlerinden kaynaklanan atık ve pسماندlar ekseninde endüstriyel atık geri dönüşümünün önem ve gerekliliğini incelemektir. Bu araştırmanın; öğretim üyeleri, öğrenciler, çevre aktivistleri ve benzeri gruplar için, tekstil sanayisi geri dönüşümü ve çevrenin korunması alanında yeni fikirler üretmeye ilham kaynağı olması umulmaktadır.
4. Tekstil Atıklarının Geri Dönüşümü
Tekstil atıklarının geri dönüşümü hem ekonomik açıdan hem de çevresel faydalar bakımından büyük önem taşımaktadır. Bu işlem, taze malzemeler kullanılarak tekstil ürünleri üretiminde kullanılan birçok kirletici ve yüksek enerji yoğunluklu süreçleri önler. Geri dönüşümün uygulanmasıyla, çöp depolama alanı ihtiyacı da azalır. Tekstil ürünleri çöp depolama alanlarında çok sayıda soruna neden olur ve en önemlisi sentetik lifler ayrışmaz. Genel olarak geri dönüşüm iki sınıfa ayrılır:
4-1: Fiziksel Geri Dönüşüm
Fiziksel geri dönüşümde, üretim atıkları ve tüketim sonrası ürünler, karışık plastik atıkların iyileştirilmesi veya işlenmesi süreçleri kullanılarak yeni ürünlere dönüştürülür. Bu sürecin basit, ucuz ve çevreyle uyumlu olması nedeniyle, fiziksel geri dönüşüm kimyasal geri dönüşüme göre daha fazla ilgi ve kabul görmektedir.
4-2: Kimyasal Geri Dönüşüm
Kimyasal geri dönüşüm, yüksek molekül ağırlıklı polimerlerin düşük molekül ağırlıklı maddelere dönüşmesini sağlar. Elde edilen maddeler, diğer polimerlerin hazırlanmasında ve reaksiyonlarda reaktif olarak kullanılabilir. Tekstil atıklarının geri dönüşümü, birçok ekonomik, çevresel ve sosyal sorun için bir çözüm olarak kullanılabilir.
Tekstil geri dönüşümünün tarihi bir geçmişi olsa da, son yıllarda moda kültürünün ve Batı dünyasının büyümesiyle tekstil tüketiminin ve buna bağlı atık üretiminin artması nedeniyle geri dönüşüm konusuna dikkat daha da artmıştır. En düşük maliyet ve çevre üzerindeki en az olumsuz etki, bir bileşenin kendi ilk ürününe geri dönüştürülebilmesi durumunda elde edilir; bu durum kapalı döngü geri dönüşüm olarak adlandırılmaktadır.
5. Geri Dönüşüm Teknolojilerinin Türleri
5-1: Termal Geri Dönüşüm Teknolojisi
Termal geri dönüşüm, lif atıklarının yakılması yoluyla üretilen ısı enerjisinin, ısı veya elektrik enerjisi olarak geri kazanılmasına ayrılır.
5-2: Malzeme Geri Dönüşüm Teknolojisi
Malzeme geri dönüşümü, polimerleri lifler yoluyla geri kazanır ve günümüzde polietilen tereftalatın (PET) liflere dönüştürülmesi fikri, en ekonomik ve en yaygın pratik hedeflerden biri olarak kullanılmaktadır.
5-3: Kimyasal Geri Dönüşüm Teknolojisi
Kimyasal geri dönüşüm, polimerin ayrıştırılması yoluyla israf edilmiş liflerden monomerleri geri kazanır. Safsızlıklar geri kazanılmış monomerlerden uzaklaştırılabilir; dolayısıyla kaliteleri tam olarak ilk monomerlerle aynı olacaktır.
6. Sonuç
Tekstil ürünleri ve giysilerin geri dönüşüm için geri kazanılması, hem ekonomik hem de çevresel faydalar sağlar. Geri dönüşüm, taze malzemeler kullanılarak tekstil üretiminde yer alan kirlilik ve enerji yoğun işlemlerin yayılmasını önler. Geri dönüşüm süreci; çöp depolama alanı ihtiyacını azaltır, kaynakların korunmasını ve tüketiminin azaltılmasını sağlar, geri dönüşümde tüketilen enerji ile hammadde üretimi ve çıkarımında tüketilen enerji arasındaki fark sayesinde kirlilik üretimini azaltır. (Jeyaraman Anandha Kumar, 2020)
Tekstil atıkları, üretim sürecindeki atıklar ile kentsel kuru atıkları kapsar. Günümüzde çöpler yoluyla çevreye atılan tekstil ürünlerinin kayda değer hacmine rağmen, şimdiye kadar bu atıkların toplanması ve geri dönüştürülmesi için hiçbir plan ve program ile hiçbir sanayi birimi bulunmamaktadır. Oysa liflerin geri dönüşüm süreci, çevresel açıdan ve çevre kirliliğinin azaltılması bakımından da önem taşımaktadır. Öte yandan, geri kazanılmış liflerin çeşitli sanayilerde çok sayıda kullanım alanına sahip olması, atıklardan lif geri dönüşüm birimlerini yüksek katma değerli hammadde üretimi ve istihdam yaratımıyla sonuçlandırmaktadır.
Atık geri dönüşüm sanayisi, İran’ın yüksek avantaja ve kapasiteye sahip olduğu alanlardan biridir ve mevcut işsizliğin bir kısmını karşılayabilir. (Zarghi ve Rahmani-Zadeh, 1397)
Ülkedeki polyester sanayisine yatırım yapmak ve bu yerli, stratejik ve istihdam yaratan sanayiyi desteklemek; iç ihtiyaçların karşılanması, ithalatın azaltılması veya kesilmesi, ülkenin tekstil üretim zincirinin tamamlanması, petrol ve gaz kaynaklarına dayalı katma değer zincirinin tamamlanması ve ülkenin karşılaştırmalı üstünlüklerinin kullanılması gibi kazanımları beraberinde getirecektir. (1399, Khashaei, Rezvan)
Tekstil sürecinde üretilen atıkların çok büyük bir kısmı geri dönüştürülebilir. Bu geri dönüştürülmüş lifler asfalt beton karışımında kullanılabilir; bu, asfalt kaplamaların mekanik özelliklerini ve dayanıklılığını geliştirmek için bilinen bir yöntemdir. (1388, Ebrahim Mirzaei ve çalışma arkadaşları)
Ayrıca geri dönüştürülmüş polyester liflerinin kile eklenmesi, kilin dayanımını artırır. (1395, Majid Vahdati-Pour ve çalışma arkadaşları)
Bu geri dönüştürülmüş lifler, yağ emici gözenekli nanokompozit üretiminde kullanılabilir. Adsorbanlar, sızıntılar, trafik kazaları ve benzeri nedenlerle oluşan petrol kirliliklerinin temizlenmesinde kullanılmaktadır. (1400, Fatemeh Tahhanian Fini ve çalışma arkadaşları)
