Gündemdeki Hammadde Pet ve Pet İle Levha Ekstrüzyonu

Yavuz EROĞLU – PAGEV 1. Başkan Yardımcısı, SEM Plastik Genel  Müdürü

Plastik Ambalaj sektöründe kullanılan hammaddeler içerisinde özellikle PET ve PP çok hızlı bir şekilde PVC ve PS ‘nin yerini almaktadır. Özellikle PP ve PET ‘in geleceğin en temel hammaddeleri olacağı görülmektedir. Bizim favorimiz PP olmakla birlikte (Henüz Esneklik Modülü değeri (Flexural Modulus) ve Şeffaflıkta PET ‘i yakalayamamış olsa da) , PET’in de PVC ‘ye karşı göz kamaştırıcı derecede hızlı ve net üstünlüğü sebebi ile bu hammaddeyi işlemeye yönelik Dünya ‘da ve ülkemizde birçok yatırım yapılmış , ve daha da fazlası yapılmaktadır. PET tekstil ve Ambalaj sektörünün çok önemli bir hammaddesi konumuna gelmiştir. Sadece bizim analizlerimize göre ,plastik ambalaj sektöründe PET levha ekstürüzyonu kapasitesi 17 firmada 50.000 TON / Yıllık kapasiteye ulaşmıştır .

Özellikle Plastik Ambalaj ve Tekstil sektöründe hızla artan bir kullanım bulan PET ile ilgili SEM 2007 yılında levha ekstrüzyonu yatırım gerçekleştirmiştir. Bu tarihten itibaren firmamızda gerek Teknik elemanlarımızla yaptığımız toplantılarda gerekse de , literatür araştırmalarımızda , tecrübe kazanma sürecinde yaşanan problemler ve çözümleri konusunda ciddi bir bilgi birikimi oluşmuştur. Ambalaj sektöründe , özellikle enjeksiyon makineleri ve PS , PP, PE hammaddeleri için birçok “ SORUN- ÇÖZÜM “ formatında broşür , kitapçık vs. mevcutken özellikle PET levha için bu tür kaynaklar oldukça sınırlıdır. Böyle bir boşluğu doldurmak anlamında yapılacak çalışmalar için bir girizgah olması ve bu tür bir üretimi gerçekleştiren firmamızın pratik bilgilerinin bu konuya yeni yatırım yapan meslektaşlarıyla paylaşılması adına ,teknik departmanımızın tecrübelerinden derlenen , “ PET levha ekstüruzyonunda yaşanan temel sorunlar ve çözümleri “ konulu bu çalışmayı faydalarınıza sunuyorum. Yaşanan tüm problemler bu çalışmanın boyutunu ve maksadını aşacağından , bu yazımızda sadece en temel ve sık rastlanan sorunlar ve bunlara ait çözümler işlenmiştir.

Bu teknik tanıtımın amacı , Levha hatlarında PET ‘i işleyerek APET levha üretmek isteyenleri genel anlamda aydınlatmaktır.En temelinde PET üretimden önce 6 saat kurutulmalıdır. ( Konvansiyonel yöntem , piyasada infrared temelli yeni sistemler bu süreyi kısalttığını iddia etmektedir.) PET ‘in kurutulması , (neminin alınması ) prosesin en önemli püf noktasıdır. Bu konu başlı başına özel bir makale ile detaylandırılabilecek kadar hassas bir konudur.

Kurutucu : Nem derecesi -40C olan ve en aşağı her 1 kg/saat PET için 1.5 m3/dakika nemi alınmış hava dolaştırabilen Nem Alıcı tip kurutucu gereklidir.

Ekstrüder : L/D oranı ( Vidanın boyunun , çapına oranı) 28 ila 32 arası olan ve sıkıştırma oranı 2.5 ila 3 arası olan , bir ekstrüder bu iş için uygundur. Bariyer tipi bir vida bu iş için en uygunudur , çünkü daha iyi eriyik ve kapasite verir. Yapılan araştırma ve denemelerde diğer hammaddelere göre PET daha düşük vida devrinde (RPM) daha yüksek kapasiteler elde edilmiştir. Nitekim ana motorun ve sürücü mekanizmanın düşük vida devirlerinde iyi bir tork üretmesi önemlidir.Isı ayarları , vida çapına ve diğer etkenlere göre belirlenir. Fikir vermesi açısından aşağıda bir örnek verilmiştir.

Bölgeler K1 K2 K3 K4 K5 FD KF1 KF2 KF3

Sıcaklıklar °C 290 290 285 285 280 280 275 275 275

NOT: K1 ~ K5 kovan sıcaklıklarıdır, (K1: Besleme bölgesi hammadde girişi), FD bölgesi filtre değiştirme bölgesidir ve KF1 ~ KF3 ekstrüder kafası (kalıp) bölgesidir.

Besleme bölgesi malın sarmaması ve ekstrüderin düzenli beslenebilmesi için iyi soğutulmalıdır.

Kafa ( Kalıp ) : Oynar dudaklı , askı tipi kafa gereklidir. PET’in eriyik direnci çok düşük olduğundan kafa ve kalender arası mesafe ,sarkmayı engellemek için minimum olmalıdır. (60 mm veya altı) . Bu sebepten PET kafaları karga burunlu olur. Levha genişliğini ayarlamaya yarayan yan sınırlayıcı metal plakalar (levha genişliği ayar çubukları) , kafanın dışında olmamalıdır. Çünkü böyle kafalarda içerde PET akarken belli kör noktalar oluşturur ve PET burada bozuşabilir.

Kalender : Üretilecek levhanın kalınlığına göre , kalenderler dikey/yatay/eğimli olabilir. Bizim tavsiyemiz çekilecek kalınlıklara göre ayrıca karar vermek üzere yatay veya eğimli tip kalenderlerdir.Silindir sıcaklıkları çapına ve içindeki su kanallarına göre değişir. Isılar 45 civarında olmalıdır. Her silindirin sıcaklığı bir termoregülatör yardımı ile 20 C ve 60 C arasında tutulabilir. Dişli ile kontrol edilen silindirler , zincirle hareket ettirilenlere göre çizgisiz , pürüzsüz levha verir.Birbirinden bağımsız kontrol edilebilen servomotorlu silindirler tercih edilmelidir.

Diğer ekipmanlar : Korona uygulaması ( statik elektrik yükünü azaltmak için) , levha çekimi ve sarımı sırasında tozlanmayı engeller. Ayrıca ,silikon havuzları , PET levhanın birbirine yapışıp bloklaşmasını engeller. ( Levha yapışıp bloklaşmasını engelleyici , ayrı granül formunda katkılarda piyasada mevcuttur.)

Yan Fireler : Toplam levha ağırlığının %2 - %3 ‘ünü geçmeyen yan fireler orijinal PET ile karıştırılıp direkt kurutucudan beslenebilir. Ancak bu konu hassas bir işlem olup , işlemin hızlı düzgün ve iyi bir kırma makinesi ile yapılması gerekir. ( levhanın kalınlığı , yan firenin oranı ve kırma makinesinin toz yapma oranı önemli parametrelerdir.

 

SORUNLAR VE ÇÖZÜMLERİ :

Sorun : Koyu çizgi veya noktalar , Levhanın koyulaşması (kararması)

Bu Sorunun Muhtemel Sebepleri :

1- İşleme sırasında verilen aşırı sıcaklıktan dolayı PET’in bozuşması. Bu yüksek kovan sıcaklıklarından , vidanın dönüşünden malin sürtünmeyle ısınmasından oluşabilir.

*eğer kafanın dudakları iyi temizlenmemişse , dudakta parçalar ,takılıp kalabilir. Bu parçacıklar zamanla bozularak levhaya geçip iz yapabilir.

* Vida’da , kovanda veya kafada oluşan çukurlar , zamanla malın buralara takılıp , bozulmasına sebep olabilir.

*Vidanın burguları arası çok uzunsa , vidanın dönüş hızı arttırılmalıdır.Böylece malın geriye kaçması veya çok ısınması engellenir. Çünkü burgu araları uzunsa mal çok aşırı ısınır.Vida hızlı döndürülerek bu sorun çözülür.

2) Çevreden gelen pislik,toz veya kırmadan gelen pislik,toz veya kurutma makinesinde daha önceden kalan pislik , tozdan olabilir.

Çözüm:

Kovan sıcaklıklarını düşürün, etrafın temizliğini sağlayın veya vidanın dizaynını değiştirip daha rahat bir akış sağlayın.

 

Sorun : Portakalın kabuğuna benzeyen bir levha yüzeyi.

1 ) Bu sorunun muhtemel sebepleri

Levha yüzeyinin kafayı terk ederken yırtılmasıdır. Bunun sebebi kafanın yüzeyinin çok parlak(kaygan) olmamasıdır.

Çözüm: Kafanın veya eriyiğin sıcaklığını arttırın , böylece mal daha rahat akar.

 

2) Bu sorunun muhtemel sebebi :

Soğuma sırasında ,levha yüzeyinin düzensiz çekmesi (küçülmesi)

Çözüm: kalender ısılarını yükseltin.

 

Sorun : Levhada delikler vardır.

1) Bu sorunun muhtemel sebebi :

Levhanın içinde nem kalmıştır.

Çözüm: Hammaddeyi daha iyi kurutun.

 

2) Bu sorunun muhtemel sebebi :

Levhanın içinde hava kabarcıkları kalmıştır.

Çözüm: Huniye yakın sayılacak kovan bölgelerinin ısısını kademe kademe yükseltin . Böylece havayı geri huniden dışarı atabilirsiniz. Dişli pompasının girişindeki basıcı arttırın.

 

3) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Petin bozuşmasından dolayı buhar veya gaz oluşmaktadır.

Çözüm: Hammaddeyi iyi kurutun. Extruderde malın çok ısınıp , kavrulmadığını kontrol edin. Kovan Isılarını düşürün. Ekstrüzyon hızını düşürün.

 

 

Sorun : Sisli bir levha yüzeyi

1) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Sıcak kalender silindirlerinden ötürü kristalleşme oluşmaktadır, veya kalender silindirinde çok büyük bir dudak yaptırılmıştır veya ekstrüzyon işlemi çok yavaştır ( kalender hızı özellikle).

Çözüm: Kalender silindirlerinin ısısını düşürün. Silindir önündeki dudağı azaltın (veya yok edin), extruzyon hızını arttırın(kalender hızını özellikle).

 

2) Bu sorunun muhtemel Sebebi

Hammadde içine uygunsuz bir malzeme karışmıştır , örneğin bir kaydırıcı toz, herhangi yabancı bir madde vs.

Çözüm : Yabancı maddeyi hammadde içinden temizleyin.

 

 

Sorun : Yüzey çok pürüzlü

1) Bu sorunun muhtemel Sebebi

Nem

Çözüm : Hammaddeyi çok iyi kurutun.

 

2) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Levhanın arasında hava kalmıştır.

Çözüm : Kafayı , kalender silindirine daha yaklaştırın veya , kafayla silindirin birbirine daha dik hale gelmesine çalışın.

 

3) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Az mal gelen levha kısımları , kalender silindirince ütülenmemektedir.

Çözüm : Çok mal gelen levha kısımlarına ait vidaları kısın , az gelenlerinkini arttırın.

 

4) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Çok sıcak kalender silindirleri üzerlerindeki çok çok küçük çatlakları bile levha yüzeyine geçirir.

Çözüm : Kalender silindiri ısılarını düşürün.

 

5) Bu sorunun muhtemel Sebebi

Kalender silindirlerinden , levhaya iz gelmektedir.

Çözüm : silindirleri çok iyi temizleyin.

 

6) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Kalender çok iyi parlatılmamıştır.

Çözüm : Silindir arasındaki boşluğu iyi ayarlayın . silindirleri parlatmaya gönderin.

 

 

Sorun : Levha üzerinde Makine yönüne doğru çizgiler oluşmaktadır.

1) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Kafanın dudaklarında , parçacık , çizik , yanık mal vs. mevcuttur.

Çözüm : Kafayı temizleyin.

 

2) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Kalender silindirinde çizikler vardır.

Çözüm : Silindir Kalenderinin yüzeyini tekrar taşlayıp parlatın.

 

3) Bu sorunun muhtemel Sebebi :

Levhayı çeken kauçuk silindirler ,dolaşmış ve levhayı çiziyor olabilir.

Çözüm : levhanın çeken kısmını düzeltin.

Tüm bu genel ön bilgilerden sonra , beklentimiz ülkemizin özellikle batılı ülkelere göre geç başlayan sanayileşmesinin birçok dezavantajı yanında , en azından yeni teknolojilere adaptasyon konusunda sağladığı avantajı Türk Sanayinin kullanmasıdır.