MOTAN - COLORTRONIC: GREINER PACKAGING GMBH NAKİL VE DOZLAMA TEKNOLOJİSİ

MOTAN - COLORTRONIC: GREINER PACKAGING GMBH NAKİL VE DOZLAMA TEKNOLOJİSİ

MOTAN – COLORTRONIC: GREINER PACKAGING GMBH NAKİL VE DOZLAMA TEKNOLOJİSİ

Yedi katmanlı hassasiyet
Her gün dünya çapında 2,5 milyar bardak kahve tüketiliyor. Çoğu, kahve makinelerindeki kahve tozu kapsüllerinden hazırlanıyor. Kahvenin oksitlenme sebebiyle eskimesini önlemek için bir oksijen bariyeri gerektiğinden, bu kapsül porsiyonları entegre oksijen bariyerli alüminyum ya da plastik kompozitten üretilmektedir. Greiner Packaging, 2015 yılından beri Avusturya'nın Kremsmünster kentinde plastik kompozit folyo üretmektedir (Şek. 1). Bu amaç doğrultusunda, çevresel ekipman üreticisi motmanve Avusturya temsilcisi Lugerile birlikte sürdürülebilir bir üretim konsepti geliştirildi. Bu konsept ile, derin çekilmiş kapsüllerin zımbalanma işleminden arta kalan atıklar, tamamen tüm kalite sınırlamalarına uygun bir şekilde 7 katmanlı ekstrüzyon hattına gönderilir.

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_1-Greiner-Kaffeekapseln_.jpg

Şek. 1: 7 katmanlı kompozit folyodan yapılan kapsüller, kahvelerin porsiyonlar halinde depolanmasının modern yöntemidir. Film, bariyer özelliklerini ve geri dönüştürülebilirliği bir araya getiriyor.

Kahve doğal bir ürün olduğundan, tüm canlılar gibi, özellikle açık hava ve neme maruz kaldığında, oksidatif eskime sürecine girer. Özellikle kahvenin kavrulması sırasında açığa çıkan tatlandırıcı maddeler ve kahve çekirdeği yağındaki doymamış yağ asitleri çok hızlı bir şekilde oksitlenir. Bu, tat ve kokudaki değişiklikten anlaşılabilir. Kahve, ekşi ve acı bir hal alır. Bu, tüm kavrulmuş ve öğütülmüş kahveler için geçerlidir ve çok hızlı bir şekilde gerçekleşir. Böylelikle, taze çekilmiş kahve, yalnızca 15 dakika sonra aromasının yüzde 60'ını kaybeder. Bunu önlemenin tek yolu, oksitlenme reaksiyonunu olabildiğince çabuk ve tamamen durdurmaktır, yani kahve kapsülleri gibi hava ve su geçirmez kaplarda paketlemektir.

Greiner Packaging bariyer plastiklerinden kahve kapsülleri üretmektedir
Başta belirtildiği gibi porsiyon kapları, her ikisi de derin çekilmiş folyolardan üretilen alüminyum veya plastikten oluşur. Bununla birlikte, hangisinin daha iyi bir paketleme çözümü olduğunu değerlendirmeden önce, iki alternatif arasındaki önemli bir farktan bahsedelim. Bir alüminyum folyo hemen hemen tüm dış etkenlere karşı iyi bir bariyer görevi görür, ancak gaz ve aroma kaçırmayan çok az sayıda plastik bulunmaktadır. Bir etilen vinil alkol kopolimeri olan EVOH, hem oksijene hem de buhara karşı en iyi bariyer özelliklerini sunar. 10.000 kat daha kalın olan LDPE katmanı kadar su geçirmezlik özelliği bulunmaktadır. Nispeten pahalı olduğu için, diğer plastiklerle birlikte bileşik bir folyo içinde orta kısımda ince bir bariyer tabakası olarak kullanılır. Yukarı Avusturya, Kremsmünster kentinde bulunan Greiner Packaging’de kahve kapsüllerinin üretimi için 7 katmanlı bir bileşik folyo kullanılır.

motan ve Greiner Packaging sürdürülebilir bir üretim konsepti geliştirmiştir
Kahve kapsüllerinin kapları, derin çekme ve delme yoluyla bileşik folyodan üretildiği için, filmin yüzde 50'den fazlası zımbalı bir çerçeve olarak kalmaktadır. Bu miktardaki atığın, öngörülen seri üretim nedeniyle lojistik veya ekonomik olarak bertaraf edilememesinden dolayı, Greiner Packaging, uzun süreli sistem ortakları olan çevre sistemleri imalatçısı Alman motan groupve motan proje planlayıcısı, fabrika tesisatçısı ve ekstruzyon teknolojisi tedarikçisi Avusturya’lı Luger GmbH ile birlikte üretim sırasında zımbalanan atığın tamamen geri dönüştürülmesi için bir konsept geliştirmiştir. Bu amaçla, üretilecek olan çok katmanlı folyo, yüzde 60'ına yakını orijinal folyonun tekrar öğütülmesinden oluşacak şekilde adapte edilmelidir. Zımbalanmış çerçeve ve atık parçalar doğrudan derin çekme makinesinden çıkarılır ve bir değirmene gönderilir (Şek. 2).

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_2_-Kaffeekapsel-Tiefziehanlage.jpg

Şek. 2: Ekstrüzyon makinesinden çıkan 7 katmanlı bariyer folyo, doğrudan çok oyuklu bir derin çekme ve zımbalama makinesine girer. Kalan zımbalanmış çerçeve ve üretilen tüm kötü parçalar, daha sonra doğrudan bir kesme değirmenine (makinenin sonunda arka planda)ve buradan da üretim hattına geri gönderilir.

Tekrar öğütülenler ya bir depolama silosuna ya da BigBag çuvallara gider ve oradan da ekstrüzyon tesisine gönderilir, burada bileşik folyonun iki ana katmanını oluşturan karma bir polimer haline getirilir. Bu nedenle, yeni malzemenin de eklenmesi dahil olmak üzere, tasarlanan taşıma ve dozlama biriminin toplam malzeme hacminin yüzde 70'i, geri dönüşüm devresi tarafından sağlanır. Ek dört ekstruderin nispeten daha az olan malzeme hacmi (girdi-çıktı) kalan yüzde 30'u oluşturmaktadır. Bu dört ekstruder, taban seviyesindeki merkezi “tekrar öğütme ekstruderi” etrafında iki seviyede düzenlenir. Orta bariyer katmanı ve yapışma arttırıcı katmanlar, ekstruderler ile çevrilidir. İki üst katman için olan ekstruderler "birinci katta" dır. Alttaki ekstruderler için malzeme tutucuları ikinci katta bulunmaktadır (Şek. 3 ila 5).

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_3___5-Aggregate-Extruder.jpg

Şek. 3: 7 katmanlı bariyer folyoyu üretmek için 5 agrega ekstruder kullanılır. Merkezi ekstruder, folyonun yüzde 70'lik bir geri dönüşüm yüzdesinden sorumludur. Bariyer katmanı ve yapışma arttırıcı katmanlar, ekstruderler ile çevrilidir. Bunun ardından planlanan bir üretim seviyesinde, besleme bloğuna dik döküm hatları aracılığıyla bağlanan PP kapağı katmanları için olan ekstruderler düzenlenir (arka planda görülebilir).

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_4_Extrusionsanlagemotan.jpg

Şek. 4: 7 katmanlı folyo makinesi, üst üste üç fonksiyonel seviyede inşa edilmiştir. En alt seviyede (burada görünmez) üç ekstruder (bkz. Şek. 3), ikinci seviyede kapak katmanları için iki ekstruder ve en üst seviyede aşağıda yer alan ekstruderleri beslemek için dozaj birimleri bulunmaktadır.

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_5_motan-conveyingdosing.jpg

Şek. 5: Merkezi karıştırma istasyonu, tekrar öğütme ekstruderini besler. Burada dört malzeme bileşeni bir araya gelir. (Silodan veya BigBagden gelen tekrar öğütülmüş malzeme, yapışma arttırıcı stabilizör ve yeni PP malzemesi, üçüncü seviyede gravimetrik dozlama birimlerinden eklenir.)

Karmaşık dozlama ve karıştırma teknolojisine kıyasla, boru hattı sisteminin tasarımı, (her bir malzeme tutacağına sabit borular) basit ve doğrudandır. Bağlantı istasyonu veya ara malzeme kurutma işlemi yoktur.

Dozlama hassasiyeti ayrıntılarda gizlidir
Yukarıda bahsedildiği gibi, malzeme hacminin (girdi-çıktı) çoğu, kütle yoğunluğundaki muhtemel dalgalanmalar nedeniyle gravimetrik dozlama birimleri ve aşağı akışlı bir karıştırma sistemi vasıtasıyla tekrar öğütülen katmanlardan gelir. Ticari İşletme Kapsülleri Birim Müdürü Helmut Reckziegel’in yorumu: Bu bağlamda, çok katmanlı folyoya dolgu malzemesi olarak geri beslenen tekrar öğütülmüş malzemenin, 7 katmanlı folyodan ve böylelikle bunun içerdiği beş farklı viskozite malzemesinden oluştuğundan bahsetmekte fayda var. Bu 5 maddelik karışım için stabil karıştırma ve akış özellikleri sağlamak ortak hedefimizdi. Değişken kütle yoğunluğu veya malzeme oranlarındaki değişiklik sebebiyle ortaya çıkan dengesiz bir malzeme bileşimi, özellikle yedi katmanın birbiriyle uyum sağlaması gerektiğinde, ekstruze edilen malzemenin kalitesinde düşüşlere yol açar. Bunun için bir kontrol mekanizması oluşturmak istediğimizden, tekrar öğütülen malzemeye işlenmemiş PP malzemesi ekledik. Bu nedenle, EVOH yüzdesi ve tüm folyolardaki yapışma arttırıcısı konsantrelerinin sürekli olarak zenginleştirilmesi, baskı ızgarasının dönüşüyle tetiklenir ve sırasıyla yüzde 14 ve 12ye ve böylelikle erime akış indeksine sabitlenebilir. (Şekil 6).

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_6.png

Şek. 6: Döngüye geri beslenen tekrar öğütülmüş malzeme bileşime etki eden faktörler.

Konseptin başka bir ayrıntısından da bahsetmek gerekir: Tekrar öğütülen malzeme, en kısa şekilde geri döndüğünden tamamen soğumaz. Bu yüzden, içerdiği ısı enerjisinin büyük bir kısmı, ekstruderde daha hızlı eritme için kullanılabilir; bu, “tekrar öğütme ekstruderi”ndeki malzeme hacmi (girdi-çıktı) dikkate alındığında yaklaşık 500 kg/saat’lik bir enerji dengesi artışına olanak sağlar.

Diğer tüm malzeme yüzdeleri, sabit kalitede, hacimsel bir şekilde işlenmemiş malzeme olarak eklenir. Bariyer malzemesi ve yapışma arttırıcı için girdi-çıktı miktarı maksimum 60 kg/saat'tir. İlave olarak beyaz veya kahverengi hammadde boyası ile karıştırılan PP katmanlarının girdi-çıktısı, yaklaşık 110 kg/saat’te biraz daha fazladır.  (bkz. Şek. 1).


Ana üretim bilgisayarı üzerinden şeffaf bir şekilde kontrol edilebilen makine
Tüm makine bileşenleri, bu amaç için özel olarak motantarafından geliştirilen uzaktan kumandalı elektronik modüller aracılığıyla kullanılır ve çalıştırılır.  Bunlar, gravimetrik dozaj üniteleri için GRAVInet ve hacimsel dozaj üniteleri için VOLUnet'tir. Ethernet veya TCP/IP üzerinden merkezi makine kontrolünde ControlNet'e bağlanır. Bu, kapsamlı bir tesis yönetim sistemi olan LINKnet’e genişletilebilir. (Şek. 7). Böylece, Linknet 2.0 ile, işlem sıralarını ve uygulama verilerini toplamak ve kaydetmek ve tüm bağlı kontrolleri cihaz seviyesinde kullanabilmek mümkündür. İletişim özelliğine sahip tüm motan kontrolleri bağlanabilir. Bu şekilde sürekli parti (batch) takibi yapmak mümkündür.

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_7_CONTROLnet.jpg

Şek. 7: Karmaşık nakil ve dozlama makinesinin tüm fonksiyonları ve ayar verileri, tüm hammadde işleme adımlarının işletimi, izlenmesi ve yönetimi için entegre bir kontrol konsepti olan CONTROLnet ile kontrol edilir ve LINKnet 2.0 üzerinden motan ana bilgisayar sistemine bağlanır.

Uzun yıllara dayanan ortaklığın başarısı
Son olarak, proje sürecindeki öz geçmişinde, Helmut Reckziegel istikrarlı üretim için kısa bir başlangıç aşamasının ardından ana kriterleri belirledi: “Yeni bir seri üretim çağına girildiği göz önüne alındığında, teknik riski düşük ve yönetilebilir bir seviyede tutmak bizim için önemliydi. Bu nedenle, en azından uzun zamanlı ortaklıklarımıza devam etmeye karar verdik. 40 yıldan uzun bir süredir motan'ın sistem teknolojisi ortağı Luger ile çalışıyoruz. Geçmişteki benzer makine projelerinden, motan’ın ihtiyaç duyduğumuz tüm sistemin yüzde 90’ını 24 saat boyunca bize sağlayabileceğinden şüphemiz yoktu. Aynı şekilde, gerekli dozaj doğruluğu ve tüm ayar ve performans özelliklerinin tam entegrasyonunun, kalite verilerinin kaydedilmesi için “büyük veri” konseptinde sağlanacağını varsaydık. (Şek. 8)

/var/folders/vl/kvxrxwls1svf3f2zfr53qr1h0000gn/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/motan_colortronic_8_Greiner-ReckziegelLuger-Horst-Bar.jpg

Şek. 8: Greiner Packaging'de Ticari İşletme Kapsülleri Birim Müdürü ve Luger GesmbH'de sorumlu Proje Yöneticisi olan Horst Bar, 40 yıl boyunca motan ile işbirliği yaptı.

motan-group
 motan group 1947de Bodensee Gölündeki Konstanzda kurulmuştur. Sürdürülebilir hammadde kullanımı için lider tedarikçi olarak, enjeksiyon döküm, üflemeli döküm, ekstruzyon ve bileştirme alanlarında faaliyet göstermektedir. Plastik imalat ve işleme endüstrileri için ham maddelerin depolanması, kurutulması ve kristalizasyonu, nakli, dozlanması ve karıştırılması için yenilikçi, modüler sistem çözümleri, uygulama odaklı ürün yelpazesinin bir parçasıdır. Üretim Almanya, Hindistan ve Çin'deki çeşitli üretim tesislerinde gerçekleştirilmektedir. motan-colortronic ürünlerini ve sistem çözümlerini bölgesel merkezlerinden dağıtır.

Halihazırdaki 500 çalışan ile yıllık yaklaşık 118 milyon Euro ciro elde edilmektedir. İş ağları ve uzun yıllara dayanan deneyimleri sayesinde motan, müşterilerine gerçekten ihtiyaç duydukları şeyleri sunar: Gerçek katma değer üreten, kişiye özel çözümler.

Luger Ges.m.b.H.
Luger Ges.m.b.H. 1970 yılında kurulan Luger Ges.m.b.H., Avusturya ve aynı zamanda çok sayıda Doğu Avrupa ülkesinde plastik enjeksiyon döküm makineleri, ekstruzyon makineleri ve çevrebirim aygıtları satışı yapan, bunları kuran ve bakımını sağlayan büyük bir proje ortağıdır. İlk motan konveyörü, 1974 yılında Kremsmünster'deki Greiner Packagingde Luger tarafından işletmeye alındı. Greiner, malzeme taşıma/elleçleme sektörünü otomatikleştiren ilk Avusturya şirketlerinden biriydi. Doğu Avrupada sınırların açılmasının ardından Greiner, Macaristan ve Çek Cumhuriyetinde motan/Luger ürünlerini barındıran yan şirketler kurdu. Ve bunu, daha fazla uluslarası proje takip etti. Luger bugüne kadar 15'ten fazla ülkede motan konveyör ve kurutma makinelerinin kurulumunu gerçekleştirdi.

 

Bu web sitesi kullanıcı tecrübenizi iyileştirmek, sosyal medyalar için fonksiyonlar sunmak, içerikler ve ilanları kişiselleştirmek ve web sitemize erişimleri analiz etmek için çerezler kullanır. Ayrıca sosyal medya, reklam ve analiz partnerlerimizi, web sitemizi kullanımınız hakkında bilgilendiriyoruz. Web sitemizi kullanmaya devam ederseniz bunları kabul etmiş sayılırsınız.