PET çember teknolojisi

PET Çember Ar-Ge ve Polimer Mühendisliği

Çemberin dayanımı merdanede değil, molekülde başlar. PET çemberi hammaddeden sarıma kadar polimer bilimiyle ele alıyoruz.

Yaklaşımımız

İyi çember, doğru yönetilmiş bir polimer zinciridir

PET çember dayanımını hammaddenin kendisinden değil, ekstrüzyondan sonra uygulanan germeden alır: zincirler hat yönünde dizilir ve yapı gerilim altında kristallenir. Avrupa şartnamesi EN 13394 de termoplastik çemberi, yüksek çekme dayanımı oryantasyonla kazandırılmış ekstrüde şerit olarak tanımlar.

İyi çemberi temiz ve kuru hammadde, kararlı ekstrüzyon, dengeli germe ve sürekli ölçüm birlikte çıkarır. 1983'te kurulan Polipak Plastik, PET çemberlerini Gebze'deki tesisinde, ağırlıklı olarak tüketim sonrası geri dönüştürülmüş PET flake'ten üretir.

Gebze tesisimizde sarıcı: yeşil PET çember rulo hâline getiriliyor.

Malzeme bilimi

PET çemberin fiziği

Bu bölüm PET çember teknolojisine dair genel teknik bilgidir; Polipak Plastik ürünlerine ait ölçüm değeri içermez.

İçsel viskozite (i.V.) ve katı hal polimerizasyonu

i.V., PET'in seyreltik çözeltideki viskozitesidir ve zincirlerin ortalama uzunluğunu, yani molekül ağırlığını gösterir; birimi dL/g'dir. Uzun zincirler germe sırasında yükü daha çok noktaya dağıtır; oryantasyonla dayanım kazanan çemberde kopma yükü ve boyuna yarılmaya direnç bu yüzden i.V.'ye bağlıdır. Katı hal polimerizasyonu (SSP), PET'i erime sıcaklığının altında, inert gaz altında bekleterek polikondensasyonu sürdürür ve i.V.'yi yükseltir; eriyik hâlindeki her işlem ise nem ve sıcaklıkla i.V.'yi düşürme eğilimindedir. PET'in çözelti viskozitesi ISO 1628-5 ve ASTM D4603 gibi yöntemlerle ölçülür.

Oryantasyon, germe oranı ve kristalinite

Kalıptan çıkan şerit su banyosunda hızla soğutulur ve büyük ölçüde amorf kalır. Camsı geçiş sıcaklığının (Tg) üzerinde gerildiğinde zincirler hat yönünde dizilir ve gerilimle kristallenme başlar. Çember dayanımını bu aşamada kazanır. Germe oranı, germe sonrası hızın germe öncesi hıza oranıdır. Oran yükseldikçe dayanım ve rijitlik artar, kopma uzaması azalır; aşırı germe ise çemberi boyuna yarılmaya yatkın hâle getirir. Germenin ardından uygulanan ısıl tespit kristal yapıyı sabitler ve çemberin sonradan çekmesini azaltır.

Sünme ve gerilme gevşemesi

Polimerler viskoelastiktir; yük altındaki davranışları zamana bağlıdır. Sabit yük altında boyun zamanla uzaması sünme, sabit uzamada gerilimin zamanla azalması gerilme gevşemesidir. Paketin etrafında gerilmiş çember ikinci durumdadır: tuttuğu gerilim zamanla düşer ve sıcaklık yükseldikçe bu kayıp hızlanır. PET'in PP'ye göre başlıca üstünlüğü, gerilimini daha iyi korumasıdır. Bu davranış malzemeye aittir; yüzey deseni sünmeyi ya da gevşemeyi ortadan kaldırmaz.

Kopma uzaması

Kopma uzaması, çemberin kopana kadar yüzde kaç uzadığını gösterir. Uzama çok düşükse çember kırılganlaşır ve darbede kopabilir; çok yüksekse yük oturdukça gerilimin önemli bir kısmı kaybolur. Bu yüzden çember şartnameleri kopma yükünün yanında uzama aralığı da tanımlar: EN 13394 PET çemberi asgari çekme dayanımı ve kopma uzamasına göre üç tipe ayırır; AAR'ın demiryolu yükleme kuralları Tip IV PET çember için %5–25 kopma uzaması aralığını kabul eder.

Ek verimi

Çember, ucunu tutan ekten güçlü değildir. Ek verimi; sürtünme kaynağı, ultrasonik kaynak ya da toka ile yapılmış birleşimin kopma yükünün, çemberin kendi kopma yüküne oranıdır. Kaynağın kalitesi yüzey katmanına, kristaliniteye ve desene bağlıdır. ASTM D3950 ek dayanımını ayrı bir özellik olarak tanımlar; AAR kuralları da Tip IV PET çember için asgari kopma yükünün yanında asgari ek dayanımını tablo hâlinde verir.

UV ışınımı

Güneş ışığının morötesi (UV) bileşeni polimer zincirlerini keser; dayanım ve özellikle kopma uzaması zamanla düşer. Yük uzun süre açık alanda kalacaksa UV'ye karşı stabilize edilmiş çember seçin; karbon siyahı, UV'ye karşı en etkili koruyucu pigmentlerden biridir. Açık alandaki ömür kalınlığa, renge, iklime ve maruz kalma süresine bağlıdır.

Hammadde

Geri dönüştürülmüş PET flake: temizlik ve kuruluk

PET bir polyesterdir: eriyik sıcaklığında su molekülleri ester bağlarını keser. Bu hidroliz reaksiyonu hızlıdır, geri döndürülemez ve zincirleri kısaltarak i.V.'yi düşürür. Bu nedenle reçine ve kurutucu üreticileri, eriyik işlemeden önce nemin milyonda birkaç on (ppm) düzeyine indirilmesini ister. Amorf yapıdaki flake, kurutmadan önce kristallendirilir.

Kuru olması yetmez, flake temiz de olmalı. PVC bozunurken açığa çıkan asit PET'in bozunmasını hızlandırır; katı kirlilik eriyik filtresinde basıncı ve kalış süresini artırır; amorf kopoliester ve polikarbonat karışımları germe verimini düşürür.

Gıda teması ve dekontaminasyon

Gıdayla temas eden geri dönüştürülmüş PET'te ABD'de FDA rehberi, AB'de (AB) 2022/1616 sayılı tüzük, arındırma (dekontaminasyon) sürecinin ayrıca değerlendirilmesini ister; AB'de bu değerlendirme, vekil kirletici maddelerle yapılan zorlama testlerine dayanır. Çember gıdayla temas etmeyen endüstriyel bir üründür; bu onaylar çember için gerekmez.

Arkadan aydınlatılmış cam petri kabında ince, kıvrık geri dönüştürülmüş PET şişe pulları, yukarıdan makro çekim (temsili görsel) — Temsili görsel

Üretim hattı

Flake'ten ruloya: hatta polimerde neler oluyor

PET çemberlerimizi, Reifenhäuser Grubu bünyesindeyken REIMOTEC'in geri dönüştürülmüş PET beslemesine göre tasarladığı hatta üretiyoruz. Her istasyonda polimerde başka bir şey olur:

Kristalizör ve kurutucu
Amorf flake kristallenir, nem uzaklaşır.
Çift vidalı ekstrüder ve vakum
Flake erir; vakum gaz alma eriyikteki nemi ve uçucuları çeker. Zincir kesilmesi riski bu aşamada başlar.
Eriyik filtresi
Elek değiştirici katı kirliliği tutar.
Eriyik pompaları ve kalıp
Debi sabitlenir, şeridin kesiti verilir.
Su banyosu
Eriyik camsı geçiş sıcaklığının altına hızla iner; şerit amorf kalır.
Germe
Tg'nin üzerinde gerilen zincirler hat yönünde dizilir ve gerilimle kristallenir; dayanım burada kazanılır.
Gofraj (desen)
Gofrajlı üründe yüzeye merdaneyle desen işlenir.
Isıl tespit
Kristal yapı sabitlenir, sonradan çekme azalır.
Soğutma ve sarım
Yapı gerilim altında kilitlenir; çember rulo hâline getirilir.

Su banyosu: kalıptan çıkan şeritler hızla soğutulur.

Germe silindirleri: zincirler burada hat yönünde dizilir.

Yüzey mühendisliği

Gofrajlı (desenli) ve düz yüzey

Gofraj (desen), çemberin yüzeyine merdaneyle işlenen kabartmadır. Avrupa şartnamesi EN 13394, PP ve PET çemberin düz ya da gofrajlı olabileceğini belirtir.

Gofrajlı (desenli)

Kesiti rijitleştirir ve makinede besleme davranışını iyileştirir; yüzey dokusu, toka ve mühürlerde kaymayı azaltmaya yardımcı olur. Bedeli kesitte yerel incelmedir: aynı nominal ölçüde kopma yükü düz çemberden düşüktür.

Düz

Desen kaynaklı yerel incelme olmadığı için aynı nominal ölçüde daha yüksek kopma yükü verir.

Ürün tablolarımızda da her ölçüde düz çemberin kopma yükü gofrajlıdan yüksektir. Desen polimerin viskoelastik davranışını değiştirmez; sünme ve gerilme gevşemesi yüzey işlemiyle ortadan kalkmaz. Hangi yüzeyin seçileceğini makine tipi, birleşim yöntemi ve yükün niteliği belirler.

PET çember ürün tabloları

Laboratuvar ve ölçüm

Her rulo değişiminde ölçüm

Üretimde her rulo değişiminde genişliği, kalınlığı, kopma yükünü, kopma uzamasını, rulo ağırlığını ve kavisi ölçüyor, sonuçları vardiya kayıtlarına işliyoruz. Kopma yükü ve uzama çekme test cihazıyla, genişlik ve kalınlık mikrometreyle ölçülür.

Kavis, çemberin boyuna ekseninden yana doğru yaptığı yay biçimli sapmadır. Otomatik makinelerde besleme, hizalama ve kaynak kalitesini doğrudan etkiler; sektördeki "makine kalitesi" kavramı dar boyut toleransı ve düşük kavis üzerine kuruludur.

Rutin ölçümler

Genişlik
Kalınlık
Kopma yükü
Kopma uzaması
Rulo ağırlığı
Kavis
Hammadde nemi ve yabancı madde

Standartlar ve belgeler

Çember standartları ne tanımlar

ASTM D3950

ABD'de metal olmayan çemberin ürün şartnamesidir. Çemberleri malzemeye göre beş tipe ayırır; PET, Tip IV'tür. Kopma yükü ve uzama, enine dayanım ve ek dayanımı için değer tanımlar; birimler inç-pound'dur.

EN 13394

Avrupa şartnamesidir: el aletleri ve otomatik makinelerle uygulanan metal olmayan çemberin boyut ve fiziksel özelliklerini tanımlar. PET için nominal genişliğe göre asgari kopma kuvveti sınıfları verir, mekanik özelliklere göre üç tip tanımlar. Çekme testinde EN ISO 1421'e, kondisyonlamada EN ISO 2233'e atıf yapar.

ISO 527 · ASTM D638

Plastiklerin çekme özelliklerini standart numuneyle ölçen genel yöntemlerdir; malzeme karşılaştırmasında kullanılır. Çemberin dayanımı oryantasyondan geldiği için ürünün kendisi, çember şartnamelerinde tanımlanan yöntemlerle değerlendirilir.

AAR OTLR

AAR Açık Üst Yükleme Kuralları, Kuzey Amerika demiryolunda açık vagon yüklerinin bağlanmasını düzenler. Yük emniyetinde kullanılan metal olmayan çemberin AAR onaylı ve işaretli olmasını ister; Tip IV PET çember için asgari kopma yükü ve asgari ek dayanımı değerlerini tablo hâlinde verir.

Bir standardın adını anmak o standarda uygunluk beyanı değildir; uygunluk, standart metnindeki yöntemle yapılmış test kaydına dayanır.

Doğrulanmış belgelerimiz

ISO 9001:2015 Kalite Yönetim Sistemi
Kapsam: plastik ambalaj çemberi üretimi ve satışı · Gebze
ISO 14001:2015 Çevre Yönetim Sistemi
Kapsam: plastik ambalaj çemberi üretimi ve satışı · Gebze
AAR Açık Üst Yükleme Kuralları doğrulaması · AAR ID 127
Yalnız şu üç varyant için, sürtünme kaynaklı birleşimle: Tip IV PET düz 5/8″ × 0.035″ (15,9 × 0,89 mm) ve 3/4″ × 0.040″ (19,1 × 1,02 mm); Tip IV PET gofrajlı (desenli) 5/8″ × 0.035″ (15,9 × 0,89 mm).

Belge ayrıntıları: Sertifikalar

Ürün geliştirme

Süper Bant ve özel ölçüler

Süper Bant

Süper Bant, Türkiye'de ilk patentli gofrajlı (desenli) çemberdir; Polipak Plastik tarafından geliştirildi ve tescillendi. Standart şeffaf PET flake'ten, PET hattımızda üretilir; şarjlı ve tokalı makinelerle kullanılır. 12 ve 16 mm genişliklerde, farklı renklerde sunulur.

Süper Bant ürün sayfası

Özel ölçü ve renk

Standart portföyün dışında da genişlik, kalınlık, metraj ve renk talebinize göre üretiyoruz; jumbo bobin dahil.

Geliştirme aşamaları

Fikir
Ön değerlendirme
Deney
Doğrulama
Onay ya da iptal

Öncelikli çalışma alanları

Mevcut PET çemberde kalite ve verim: kavis ve kalınlık sapması
Pazar talebine göre yeni ölçü ve segmentler
Farklı flake kalitelerine uyum: hammadde esnekliği

Özel bir ihtiyacınız mı var?

Makine tipinizi, birleşim yönteminizi ve yükünüzü anlatın; genişliği, kalınlığı, yüzeyi ve rengi buna göre önerelim.

Bize ulaşın Teklif al

Kaynakça: standartlar ve düzenlemeler

Sayfada anılan standartlar ve düzenlemeler (resmî adlarıyla):

ASTM D3950 — Standard Specification for Strapping, Nonmetallic (and Joining Methods)
EN 13394:2001 — Packaging — Specification for non-metallic tensional strapping
EN ISO 1421 — Rubber- or plastics-coated fabrics — Determination of tensile strength and elongation at break
EN ISO 2233 — Packaging — Complete, filled transport packages — Conditioning for testing
ISO 527 — Plastics — Determination of tensile properties
ASTM D638 — Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
ISO 1628-5 — Plastics — Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary viscometers — Part 5: Thermoplastic polyester (TP) homopolymers and copolymers
ASTM D4603 — Standard Test Method for Determining Inherent Viscosity of Poly(Ethylene Terephthalate) (PET) by Glass Capillary Viscometer
AAR Open Top Loading Rules Manual — Rule 19: Non-metallic strapping (Association of American Railroads)
ISO 9001:2015 — Quality management systems — Requirements
ISO 14001:2015 — Environmental management systems — Requirements with guidance for use
Commission Regulation (EU) 2022/1616 on recycled plastic materials and articles intended to come into contact with foods
U.S. FDA — Use of Recycled Plastics in Food Packaging (Chemistry Considerations): Guidance for Industry

PET Çember Ar-Ge ve Polimer Mühendisliği

İyi çember, doğru yönetilmiş bir polimer zinciridir

İçsel viskozite (i.V.) ve katı hal polimerizasyonu

Oryantasyon, germe oranı ve kristalinite

Sünme ve gerilme gevşemesi

Kopma uzaması

Ek verimi

UV ışınımı

Geri dönüştürülmüş PET flake: temizlik ve kuruluk

Gıda teması ve dekontaminasyon

Kristalizör ve kurutucu

Çift vidalı ekstrüder ve vakum

Eriyik filtresi

Eriyik pompaları ve kalıp

Su banyosu

Germe

Gofraj (desen)

Isıl tespit

Soğutma ve sarım