Hızlı Numune Kurutucuları, Kova Test Sistemi ve Sonrası
Boya sanayinde karşılaşılan sorunlardan biri imalattan renk kontrolü için gelen numunelerin kuruma sürelerinin uzun olmasıdır. Solvent bazlı boyaların kuruması saatler alırken, toz boyaların kürlenmesi ise 10-15 dakikayı bulabilmektedir.
Diğer bir sorun da dolum yapılmadan önce ambalajların yeterli mekanik dayanıma sahip olup olmadığının hızlı ve laboranttan bağımsız olarak tespit edilmesidir. Burada bu iki sorun için geliştirilen yeni cihaz ve teknikleri ele alacağız.
Boya ve benzeri kaplama malzemelerin kuruma sürelerinin bu denli uzun olması özellikle ilavelerin olduğu durumda imalat programında aksamalara, imalat makinelerinin uzun süre dolu olarak atıl kalmasına ve personelin verimsiz bir şekilde beklemesine neden olabilmektedir.
eMEDa bu süreci hızlandırmak amacıyla solvent bazlı boyalar için emok’u ve toz boyalar için etok’u tasarlamıştır. emok boya örneklerinin kuruma sürelerini renk ve parlaklık değerlerini bozmadan saatlerden dakikalara indirir. Bu ekipman üç radyasyon kaynağına sahiptir.
Kurutma sırasında filmin sıcaklığının artması kontrol edilmeli, solvent buharlaşması için gerekli ısı transferi veya reaksiyon enerjisi radyasyon ile malzemeye iletilmelidir. Radyasyon kaynaklarının dalga boyu ve şiddeti, aynı zamanda süresi ve fasılası en hızlı programın bulunması bakımından önem kazanır.
Örneğin su bazlı ürünler mikrodalgadan hızlı bir şekilde etkilenmektedir. Mikrodalgaya uygun dalga boyu, açı, filtreler ve uygun fasılalar uygulandığında saniyeler içerisinde neredeyse moleküler bir elek gibi suyu filmden ayırabilmektedir.
Tabi bu denli hızlı bir program filmi bozabilir. Bu nedenle mikrodalga, diğer radyasyon kaynakları ile birleştirilmeli ve bu kaynakların gücü uygun bir şekilde ayarlanmalıdır. Ayrıca döner tabla numuneleri eşit bir şekilde kurumaları için kaynakların önünden geçirmelidir.
emok, boya örneklerinin hızlı kuruması için en iyi koşulları sağlamak amacıyla özel olarak tasarlanmış ve geliştirilmiştir. emok bazı endüstriyel boyaları 20 dakika içinde kurutabilmektedir. Lüks ve emaye stildeki boyaları 8 dakika içinde kurutabilirken ve su bazlı boyaları 2-3 dakika içinde kurutabilir.
Tekstürü yüksek olan su bazlı boyalar 6-7 dakika içinde kurutabilirken ve birkaç milimetre kalınlığındaki sıvaları ise 10-12 dakika içinde kurutabilmektedir.
Kullanıcı dostu yazılımı sayesinde kuruma süreleri ürün ve ürün grupları için kolaylıkla optimize edilebilmekte ve bu sayede kuruma prosesi laboranttan bağımsız olarak yapılabilmektedir.
Bir filmin kuruması için gerekli olan 10 ila 60 watt’lık enerji ve yaklaşık olarak 240 watt’lık enerji absorbe edilmeli ve zararsız bir sıcak hava olarak dışarı atılmalıdır. Bu proses özellikle mikrodalga için gereklidir. Ayrıca kuruma esnasında oluşabilecek zararlı gazlar ayrı bir kanal ile dışarı atılmalıdır. Bu, iş güvenliği ve sağlığını sağlamak bakımından dikkate alınması gereken önemli bir noktadır.
emok benzersiz bir cihazdır ve bu tür cihazlar için henüz standartlar getirilmemiştir. Çoklu radyasyon kaynakları sayesinde hızlı film kurutucu olarak kullanılmasının yanı sıra bir iklimlendirme cihazı olarak da kullanılabilmektedir.
Henüz karşılaştırılabilir sonuçlar mevcut olmamakla birlikte test metodları iklimlendirme cihazlarının standart testlerine benzer olarak oluşturulabilir ve daha hızlı test olanakları sunabilir.
Örneğin yeni tip bir pigmentin veya reçine/bağlayıcının UV dayanımı birkaç saat içinde doğru bir şekilde test edilebilir. Günler veya aylar süren uzun süreli iklimlendirme testlerinden önce ana bilgileri sağlayabilir.
emok esasen üretimdeki duruş sürelerini azaltmak maksadı ile üretilmiştir fakat araştırma, ürün geliştirme ve iyileştirme projeleri için de faydalı olabilir. Ayrıca gıda, seramik ve benzeri diğer kimya alanlarında da kullanım bulabilir.
Ambalajlarda en sık karşılaşılan sorunlar, dayanıksız kovaların istenmeyen maliyetleridir. Kovalar genelde üst üste konulur ve en alttaki kovalar yükü sürekli olarak taşımalıdır. Ayrıca ısıya, soğuğa ve darbelere karşı dayanıklı olmaları da gerekir.
Eğer en alttaki kovanın mukavemeti yeterli değilse kovanın kapağı veya plastik cidarı kırılabilir. Ayrıca kulbun mukavemeti de önemlidir. Diğer sorunlara örnek olarak, elektrostatik etkiden dolayı aşırı toz toplama, düşme durumunda kırılma ve kapaktan sızma olabilir.
Artık ambalaj üreticileri kalite seviyelerini arttırmak ve onaylanmayan ürünlerin iade oranlarını azaltmak için ürünlerini test etmeye başlamıştır. Üreticiler genellikle ürünlerini, ham maddelerin formüllerini veya tasarımını değiştirdiklerinde test ederler.
Ambalaj üreticileri gibi birçok ambalaj kullanıcısı, ürünleri kabul etmeden veya reddetmeden önce birkaç kova alarak test ederler. Ambalaj kullanan şirketlerin bu tip testlere daha çok ihtiyacı olabilir çünkü farklı tedarikçilerden farklı ambalajlar talep etme eğilimi içindedirler.
ekta, ambalajları test etmek için özel olarak tasarlanmış olup malzemeler üzerinde kontrollü kuvvet uygulayarak mukavemet testlerini gerçekleştirir. Makul hızlarda (örnek 5 mm/s) 20 lt civarında hacmi olan bir plastik ambalajın dayanabileceği azami yük 750 kg civarıdır.
3 lt civarı bir plastik kap ise azami 300 kg’lık bir yüke dayanabilir. Benzer hacimdeki metal ambalajlar plastiğe nazaran %20-50 civarı daha mukavemetli olabilir. Kulplar ise benzer hızlarda 20 lt’lik plastik ambalajda 65 kg civarı, 3 lt’lik kaplarda 30 kg civarı yüklere dayanabilir.
Metal kulplar 100 kg üzerinde dayanım göstermekle beraber son zamanlarda yapılan plastik kulplar da 80 kg civarı yüke dayanım gösterebilmektedir. Test için gerekli olan kuvvetin uygulanma hızı gerçekte olana (birinin kabı tutup kaldırması veya nakliye sırasındaki darbeler) yakın bir hız olup, 5 mm/s’dir.
Plastik sanayinde malzeme test hızları değişik olabilir fakat bu tür testlerde henüz standartlar gelişmemiş olduğundan iklimlendirme testlerinde olduğu gibi her kuruluş kendine uygun kriterleri belirlemek durumundadır. Bu tür testleri Ar-Ge’ye yönelik bilimsel çalışmalar olarak değil teknik kalite kontrol testleri olarak algılamak gerekir.
Kuvvet uygulamada hava basıncından yararlanmak bir yöntem olmakla beraber hava sıkıştırılabilir bir akışkan olduğu için hız belirlemek neredeyse olanaksızdır ve sonuçların tekrarlanabilirliği düşüktür. Tesisin hava hattındaki basınç dalgalanmaları da tekrarlanabilirliği olumsuz etkiler.
Elektrikli bir mekanizma daha güvenilir sonuçlar verir ve stabil olarak çalışır. ekta, servo motorları sayesinde hız ve rampa tanımlama özelliklerine sahiptir. Bu yüzden testler laboranttan bağımsız olarak yapılabilir. Geleneksel çekme-basma cihazları ve de aparatları oldukça pahalıdır.
Bu nedenle tamamen bu teste özel olarak tasarlanmış, daha uygun maliyetli ekta tercih edilebilir.
Aynı zamanda gıda sektöründe ambalajlama için kova kullanıldığından dolayı bu sektörde de kullanılabilir. Ayrıca karton ambalajında istif mukavemeti testi veya uygun bir aparat ile değişik yapıştırıcıların rutin mukavemet testleri ekta ile yapılabilir.
Yaş boyaların kuruma sürelerini azaltan emok’un ajantajlarının faydasını gören müşterilerimiz toz boyaların kuruma sürelerini de kısaltabilecek bir cihazın kendileri için faydalı olabileceğini belirtmiştir. Bizde müşterilerimizden gelen bu talep doğrultusunda etok adlı cihazmızı tasarladık.
etok’ta, emok adlı cihazımız gibi infrared ve ultraviyole kaynakları kullanılmakla beraber indüksiyon teknolojisinden de faydalanılmaktadır. etok normalde 10-15 dakika olan kürlenme sürelerini 3-5 dakikaya indirerek %300’e kadar düşürebilir.
Bu da toz boya üretimi esnasında numunelerin hızlıca test edilmesine olanak sağlayarak üretim prosesini kısaltıp maliyetleri düşürür. Ayrıca araştırma, ürün geliştirme ve iyileştirme projeleri için de faydalı olabilir. Cihazımız toz boya üreticileri haricinde diğer sektörler de de faydalı olabilir.
Yukarıda bahsi geçen yenilikçi cihazlarımız için tasarım aşamasından sonra sayısız testler yapılmış ve uzun yıllardır geliştirilmeye devam edilmektedir.
Kova testleri için özel olarak tasarladığımız ekta’nın yeni modelinde plastik malzemenin antistatik durumu, yani toz toplamaya karşı direncini ölçebilme özelliğini eklemek üzere çalışmalar yapmaktayız.
Programlanabilir çoklu kaynaklara sahip emok hızlı film kurutucusu ve ile standart iklimlendirme sonuçları arasındaki korelasyonların tespitinin sağlayacağı avantajları ortaya çıkarmak için çalışmalarımız devam etmektedir.
Son olarak, eMEDa’nın bütün ürünleri CE direktiflerine uygun olarak olarak üretilmekte olup güvenli bir kullanım sağlar.
Hasan Hüseyin Engin
Kimya Yüksek Mühendisi
Firma Sahibi ve Direktörü
eMEDa
