İçecek şişeleri, polietilen naftalat (PEN) ile karıştırılmış modifiye PET şişeler veya PET ve termoplastik poliarilat kompozit şişelerdir. Sıcak şişeler olarak sınıflandırılırlar ve 85 °C'nin üzerindeki ısıya dayanabilirler; su şişeleri ise soğuk şişelerdir ve ısıya dayanıklılık gereksinimi yoktur. Sıcak şişe, üretim sürecinde soğuk şişeye benzer.
1. Ekipman
Şu anda, PET tam aktif şişirme kalıplama makinelerinin üreticileri ağırlıklı olarak Fransa'dan SIDEL, Almanya'dan KRONES ve Çin'den Fujian Quanguan'dan ithalat yapmaktadır. Üreticiler farklı olsa da, ekipman prensipleri benzerdir ve genellikle beş ana parçadan oluşur: kütük besleme sistemi, ısıtma sistemi, şişe şişirme sistemi, kontrol sistemi ve yardımcı makineler.
2. Şişirme kalıplama işlemi
PET şişe şişirme kalıplama işlemi.
PET şişe şişirme kalıplama sürecini etkileyen önemli faktörler arasında ön kalıp, ısıtma, ön şişirme, kalıp ve üretim ortamı yer almaktadır.
2.1 Ön Şekil
Şişirme kalıplama yöntemiyle şişe hazırlanırken, PET yongaları önce enjeksiyon kalıplama yöntemiyle ön kalıplara dönüştürülür. Geri kazanılan ikincil malzeme oranının çok yüksek olmaması (en az %5), geri kazanım sayısının iki kereden fazla olmaması ve moleküler ağırlık ile viskozitenin çok düşük olmaması (moleküler ağırlık 31000-50000, içsel viskozite 0,78-0,85 cm³/g) gerekmektedir. Ulusal Gıda Güvenliği Kanununa göre, ikincil geri kazanım malzemeleri gıda ve ilaç ambalajlarında kullanılmamalıdır. Enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen ön kalıplar 24 saate kadar kullanılabilir. Isıtıldıktan sonra kullanılmayan ön kalıplar, tekrar ısıtılmak üzere 48 saatten fazla saklanmalıdır. Ön kalıpların saklama süresi altı ayı geçmemelidir.
Ön kalıbın kalitesi büyük ölçüde PET malzemenin kalitesine bağlıdır. Kolay şişen ve kolay şekillendirilebilen malzemeler seçilmeli ve makul bir ön kalıp kalıplama süreci geliştirilmelidir. Deneyler, aynı viskoziteye sahip PET malzemelerden yapılmış ithal ön kalıpların yerli malzemelere göre şişirme kalıplamasının daha kolay olduğunu göstermiştir; aynı parti ön kalıpların üretim tarihleri farklı olsa da, şişirme kalıplama süreci de önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Ön kalıbın kalitesi, şişirme kalıplama sürecinin zorluğunu belirler. Ön kalıp için gerekenler saflık, şeffaflık, safsızlık içermemesi, renksiz olması ve enjeksiyon noktasının uzunluğu ile çevresindeki halkadır.
2.2 Isıtma
Ön kalıbın ısıtılması, sıcaklığı manuel olarak ayarlanan ve aktif olarak kontrol edilen ısıtma fırını ile tamamlanır. Fırın içinde, uzak kızılötesi lamba tüpü, uzak kızılötesi ışınlarla ön kalıbı ısıttığını bildirir ve fırının altındaki fan, ısıyı dolaştırarak fırın içindeki sıcaklığın eşit olmasını sağlar. Ön kalıplar fırın içinde ileri doğru hareket ederken birlikte dönerler, böylece ön kalıpların duvarları eşit şekilde ısıtılır.
Fırındaki lambaların yerleşimi genellikle yukarıdan aşağıya doğru, uçlarda daha fazla ve ortada daha az olmak üzere bir "bölge" şeklindedir. Fırının ısısı, lamba açıklıklarının sayısı, genel sıcaklık ayarı, fırın gücü ve her bölümün ısıtma oranı ile kontrol edilir. Lamba tüpünün açıklığı, önceden üflenmiş şişe ile birlikte ayarlanmalıdır.
Fırının daha iyi çalışması için yüksekliğinin, soğutma plakasının vb. ayarlanması çok önemlidir. Ayarlama doğru yapılmazsa, şişirme kalıplama sırasında şişe ağzının şişmesi (şişe ağzının büyümesi) ve baş ve boyun kısmının sertleşmesi (boyun malzemesinin açılamaması) gibi kusurlar ortaya çıkabilir.
2.3 Ön üfleme
Ön şişirme, iki aşamalı şişe şişirme yönteminde çok önemli bir adımdır. Şişirme işlemi sırasında çekme çubuğu aşağı indiğinde başlayan ve ön kalıbın şekil almasını sağlayan ön şişirmeyi ifade eder. Bu süreçte, ön şişirme yönlendirmesi, ön şişirme basıncı ve şişirme akışı üç önemli işlem unsurudur.
Ön şişirme şişesinin şekli, şişirme kalıplama işleminin zorluğunu ve şişenin işlevsel kalitesini belirler. Normal ön şişirme şişesi şekli mil şeklindedir, anormal olanlar ise alt çan şekli ve sap şeklidir. Anormal şeklin nedeni, uygunsuz yerel ısıtma, yetersiz ön şişirme basıncı veya şişirme akışı vb. olabilir. Ön şişirme şişesinin boyutu, ön şişirme basıncına ve ön şişirme yönüne bağlıdır. Üretimde, tüm ekipmandaki tüm ön şişirme şişelerinin boyut ve şeklinin ortak tutulması gerekir. Bir farklılık varsa, ayrıntılı nedenler bulunmalıdır. Isıtma veya ön şişirme işlemi, ön şişirme şişesi koşullarına göre ayarlanabilir.
Ön şişirme basıncının büyüklüğü, şişe boyutuna ve ekipman kapasitesine göre değişir. Genellikle, kapasite büyükse ön şişirme basıncı küçüktür. Ekipman yüksek üretim kapasitesine ve yüksek ön şişirme basıncına sahiptir.
2.4 Yardımcı makine ve kalıp
Yardımcı makine esas olarak kalıp sıcaklığını sabit tutan ekipmanı ifade eder. Kalıbın sabit sıcaklığı, ürünün stabilitesinin korunmasında önemli bir rol oynar. Genellikle şişe gövdesi sıcaklığı yüksek, şişe tabanı sıcaklığı ise düşüktür. Soğuk şişeler için, tabandaki soğutma etkisi moleküler yönlenme derecesini belirlediğinden, sıcaklığın 5-8 °C arasında kontrol edilmesi daha iyidir; sıcak şişelerin tabanındaki sıcaklık ise çok daha yüksektir.
2.5 Çevre
Üretim ortamının kalitesi de süreç ayarlaması üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Sabit sıcaklık koşulları, sürecin ve ürünün istikrarını koruyabilir. PET şişe şişirme kalıplama işlemi genellikle oda sıcaklığında ve düşük nemde daha iyi sonuç verir.
3. Diğer gereksinimler
Basınçlı şişe, hem gerilme testi hem de basınç testi gereksinimlerini birlikte karşılamalıdır. Gerilme testi, PET şişenin doldurulması sırasında şişenin tabanı ile yağlayıcı (alkali) arasındaki temas sırasında moleküler zincirin çatlamasını ve sızıntısını önlemeyi amaçlar. Basınç testi ise şişenin doldurulduktan sonra belirli bir basınçtaki gaza maruz bırakılarak patlatılmasından sonra kalite kontrolünü sağlamayı hedefler. Bu iki ihtiyacı karşılamak için, merkez noktasının kalınlığı belirli bir aralıkta kontrol edilmelidir. Genel durum şudur: Merkez noktası inceyse, gerilme testi iyi, ancak basınç dayanımı zayıftır; merkez noktası kalınsa, basınç testi iyi, ancak gerilme testi zayıftır. Elbette, gerilme testinin sonuçları, merkez noktasının etrafındaki geçiş bölgesinde malzeme birikimiyle de yakından ilişkilidir ve bu, pratik deneyime göre ayarlanmalıdır.
4. Sonuç
PET şişe şişirme kalıplama işleminin ayarlanması, ilgili verilere dayanmaktadır. Veriler yetersizse, işlem gereksinimleri çok katı olur ve nitelikli şişelerin şişirilmesi bile zorlaşır.
Yayın tarihi: 09 Mayıs 2020
