rPET’ten üretilen bardaklar için ultrasonik çözüm
Sürdürülebilir gıda ambalajları üretimi, içecek bardakları gibi ürünlerde hala büyük bir optimizasyon potansiyeli sunuyor. Letonya merkezli bir start-up şirketi, bu potansiyeli yenilikçi bir çözümle gerçeğe dönüştürüyor. Şirket, yalnızca geri dönüştürülmüş PET (rPET) kullanarak kahve ve meşrubat bardakları üretmekle kalmıyor, aynı zamanda üretim teknolojisi sayesinde kullanılan köpük rPET'in tek malzeme olarak tekrar tekrar geri dönüştürülebilmesini sağlıyor. Weber Ultrasonics'in ürün özelinde geliştirdiği kaynak çözümü, bu sürece önemli bir katkı sağlıyor.
Kahve veya meşrubat gibi taşınabilir içecekler dünya çapında büyük bir popülerliğe sahip. Ancak bu içecekleri taşırken kullanılan bardaklar hala bir problem teşkil etmektedir. Şimdiye kadar bu bardaklar genellikle plastik veya plastik kaplamayla lamine edilmiş kâğıttan yapılmaktaydı. Bunlar geri dönüştürülemeyen veya sınırlı ölçüde geri dönüştürülebilen ve bu nedenle çoğunlukla çöp sahalarında ya da yakma tesislerinde son bulan malzemelerdir. FORPET projesinin kurucusu ve FORPET Baltic SIA'nın yönetici direktörlerinden biri olan Sergey Nikitenko, bu konuda bir şeyler yapmak istedi. Nikitenko, "Her şey geri dönüştürülmüş polietilen tereftalattan (PET), yani rPET ile gıda endüstrisi için ambalaj üretme fikriyle başladı," diye açıklıyor.
Gıda güvenli işlenmemiş malzeme kalitesinde rPET
Plastik geri dönüşümü ve ekstrüzyon teknolojisi alanlarında farklı şirketlerle yapılan görüşmelerde, girişimci Sergey Nikitenko, projeye yönelik faydalı sistem kombinasyonları hakkında bilgi topladı ve NGR'nin yenilikçi Sıvı Hal Polikondenzasyon (LSP) sürecini keşfetti. Nikitenko, “Bu teknolojiyle geri dönüştürülmüş malzemeden PET pullarını, BRC Global Standardına göre sertifikalandırılmış gıda güvenli işlenmemiş malzeme kalitesinde rPET’e dönüştürebiliyoruz. Bu malzeme köpürtülebilir ve su bazlı boyalarla çok iyi bir şekilde basılabilir, ayrıca gerektiği kadar sık geri dönüştürülebilir," diye açıklıyor. Bir sonraki adımda, hazırlanan malzemenin farklı kalınlıklarda filmler ve levhalar halinde daha fazla işlenmesi için ekstrüder üreticisi Leistritz ile ortaklık kuruldu. Yapılan testler, rPET’in geleneksel ambalaj malzemeleri gibi şekillendirilebileceğini ve her türlü gıda ambalajının yanı sıra blister ambalajlar ve kaplar gibi birçok ürün için ideal bir malzeme olduğunu gösterdi.
İlk ürün içecek bardakları
İlk ürün olarak, Letonya fabrikasında bir LSP makinesi ve ekstruder sistemi içeren bir üretim hattı kurularak paket servis bardakları üretimine başlandı. Ancak hala aşılması gereken bir engel vardı. Bardakların yan dikişleri geleneksel olarak ultrasonik kaynakla birleştirilirken, tabanı entegre etmek için bir yapıştırıcı bağlantısı gerekiyordu. Ancak yapıştırıcı, ek maliyetlere neden olacak ikinci bir malzeme olacaktı. Bu nedenle işleme sistemine entegre edilebilecek alternatif bir çözüm arandı.
Ürüne özel ultrasonik kaynak sürecinin geliştirilmesi
"Ultrasonik kaynak, tek malzemeli ambalajlarımız için ideal görünüyordu. Ancak, optimum çözümü geliştirebileceğimiz bir ortağa ihtiyacımız vardı. Başlangıçta, geometri nedeniyle bardağın tabanını silindire birleştirmek için üç kaynaklama sistemine ihtiyacımız olacak gibi görünüyordu," diye belirtiyor Nikitenko. İnternette yaptığı bir araştırma sonucunda, kaynak, kesme ve temizleme için ultrasonik bileşenler üreten uluslararası faaliyet gösteren bir üretici olan Weber Ultrasonics AG ile karşılaştılar. "İlk video konferansımızda, şirketin çok profesyonel ve çözüm odaklı yaklaşımından etkilendik. İlk ziyaretimizde ise Weber'in uygulama teknolojisi merkezinde doğrudan malzememizle testler yapma imkânı bulduk. Sonrasında, ultrasonik süreci ürünümüze özel olarak ortaklaşa geliştirmeye ve uyarlamaya başladık," diyor Nikitenko.
Ultrasonik uygulama uzmanları tarafından bardağın tabanında yapılan küçük bir tasarım değişikliği sayesinde, tek bir ultrasonik kaynak sistemiyle 150 milisaniyelik bir kaynaklama süresinde güvenilir bir şekilde kaynaklanması sağlandı. Aynı zamanda bu süreç oldukça enerji verimli oldu.
Kaynak süreciyle entegre kalite kontrol
FORPET’in üretim hattına entegre edilen kaynak çözümü, iki sonotrot, uyarlanmış dönüştürücüler ve osilasyon ünitelerinin yanı sıra, 2.000 watt gücünde Endüstri 4.0 uyumlu bir kaynak jeneratörü olan Sonic Digital HS3 ile çalışıyor. Bu sistem, beş farklı kaynak modu ile çalışabiliyor ve yenilikçi işlevler sayesinde maksimum işlem güvenilirliği sağlıyor. Örneğin, öğretme (teach-in) fonksiyonu, bağlı osilasyon sisteminin optimum başlangıç frekansını ve kontrol parametrelerini otomatik olarak belirliyor. Ayrıca, sıcaklık izleme fonksiyonu sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan frekans kaymalarını hesaplayarak otomatik olarak telafi ediyor. Kaynak süreci ile paralel olarak, süreç parametreleri izleniyor ve üst düzey makine kontrolüne iletiliyor. Mevcut ve depolanan doğrulanmış parametreler arasındaki sapmalar, yanlış ürünlerin fabrikadan çıkmasını engelliyor. Bu sayede yalnızca %100 sızdırmaz ürünler üretilebiliyor. İçecekler, yaş evcil hayvan maması ve salatalar gibi paketlenmiş gıdalar için, kaynaklama işlemi sırasında titreşim, bağlantı noktalarında bulunan herhangi bir ürün kalıntısının yerinden çıkarılmasını sağlayarak tamamen kapalı bir ambalaj oluşturuyor.
Üretim genişletme planları
FORPET, Letonya tesisindeki ilk üretim hattıyla ayda 1,5 milyondan fazla paket servis bardağı üretiyor. Buradaki üretimin artırılması planlanıyor. Ayrıca, farklı bir lokasyonda ikinci bir tesis kurulması da planlanıyor. Sergey Nikitenko, "Weber Ultrasonics'in desteği, tek malzemeli plastikten yapılmış sürdürülebilir ambalaj ürünleri için gerçek bir döngüsel ekonomi oluşturmak adına her şeyi en başından itibaren doğru yapmamıza yardımcı oldu," diyerek açıklamalarını sonlandırıyor.
Kaynak: Weber Ultrasonics
