Snubber Devreleri

06 Kasım 2007

SNUBBER DEVRELERİ Anahtarlama elemanları kesime girme esnasında anahtar uçlarında hızlı bir gerilim yükselmesine ve iletime girme esnasında hızlı bir akım yükselmesine maruz kalırlar. İletim esnasında snubbersız durumda, akımın yükselmesi anahtarın müsaade edilen di/dt’sinden çok daha büyük olabilir. Bu durumda bir turn-on snubber devresi kullanılarak akımın yükselme hızı sınırlandırılabilir. Benzer olarak anahtar, kesim esnasında aşırı gerilimlere veya dv/dt’ye maruz kalabilir. Bu durum da bir turn-off yada overvoltage (aşırı gerilim) snubber devresi kullanılarak düzeltilebilir.

Snubber devrelerinin kullanımı çok amaçlıdır. Bu devreler, koruma, akım ve gerilim dalga şekillerini biçimlendirme (anahtarlama kayıplarını azaltmak için) ve geçici rejim esnasındaki taşmaları (overshoot) azaltmak için kullanılır.

MOSFET ‘lerin anahtar-mod uygulamaları için sahip olduğu güvenli kare çalışma alanından (SSOA) dolayı, MOSFET devrelerindeki snubber ihtiyacı Güç Transistörlerine nazaran oldukça azdır.Bununla birlikte, küçük bir R-C turn-off snubber’ı kesim esnasında MOSFET uçlarındaki gerilim osilasyonlarını ve gerilim sıçramalarını önlemek için kullanılabilir.

Bu tip bir snubber devresi, yüksek anahtarlama frekanslarında ve akım komütasyon döngüsündeki büyük kaçak ve stray indüktanslarında daha da gerekli hale gelir. Güç MOSFET’lerinin yüksek anahtarlama hızlarına sahip olmaları ve büyük pik akımlarına dayanma kapasiteleri bir çok durumlarda Turn-on snubber gereksinimini ortadan kaldırır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]

Sadece kondansatörlü snubber

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]

Kondansatör, diyod ve dirençle yapılmış snubber devresi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]

Her anahtar için ayrı ayrı yapılmış direnç, kondansatör ve diyoddan yapılmış snubber.

Anahtar-mod çalışma durumlarında IGBT’lerin güvenli kare çalışma alanı (SSOA) da çoğu durumlarda IGBT’ler için snubber devre ihtiyacını minimize eder. IGBT’lerin gate (kapı) akımını kontrol ederek Turn-on ve Turn-off zamanlarını kontrol etme kabiliyeti, Turn-on ve Turn-off snubber’larına olan ihtiyaçlarını daha da azaltır. IGBT’nin pik akımlara dayanma kapasiteleri (ki çoğu Güç MOSFET’lerinden büyüktür) çoğu durumlarda snubber kullanımını gereksiz kılan başka bir faktördür. Eğer özel koşullardan dolayı snubber kullanımına gereksinim varsa, MOSFET’lerde kullanılan snubber devreleri IGBT’ler için de uygun olacaktır.

Değişik Tiplerdeki Snubberler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG] [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg[/IMG] ANAHTARLARDA SNUBBER DEVRELERİNE OLAN GEREKSİNİMİN İNCELENMESİ

Snubber devreleri yarıiletken elemanların anahtarlama dalga şekillerini düzelterek korumalarını sağlar. Üç temel snubber devresi mevcuttur:

1) Turn-off snubber

2) Turn-on snubber

3) Aşırı gerilim (overvoltage) snubber

Güç Transistörlerinin ikincil kırılımlarından dolayı snubber devrelerine olan ihtiyacı oldukça fazladır. Deneysel devrede anahtar olarak Güç MOSFET’i kullanılmasına rağmen burada yukarıda bahsedilen sebepten dolayı Güç Transistörleri için bir snubber devresi tasarlayacağız. Bununla birlikte bu snubber tasarımı diğer yarıiletken elemanlar için de geçerlidir. Snubber’lara duyulan gereksinimi açıklayabilmek için şekil.1.a’da gösterilen snubbersız bir step-don (düşürücü) konverteri göz önüne alalım.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg[/IMG]

Bu devre şeklinde, devrenin çeşitli yerlerine bağlanma bağlantı kablolarını temsil eden stray indüktanslar da gösterilmiştir. Başlangıçta transistör iletimdedir ve ic=Io’dýr. şekil.1.c’deki Turn-off anahtarlama süresince t=to’da, transistör gerilimi yükselmeye bağlar fakat devrenin değişik kısımlarındaki akımlar boşluk diodunun iletime başladığı t1 süresine kadar aynı kalır. Daha sonra transistör akımı azalmaya başlar. Akımının azalma oranı transistörün özellikleri ve sürme devresi tarafından belirlenir. Transistörün gerilimi;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg[/IMG]

ile verilir. Burada Lσ=L1+L2+L3+…’dır. Stray indüktanslarının mevcudiyeti dic/dt eğiminin negatif olmasından dolayı bir aşırı gerilime sebep olur. t3 anında (akımın sıfıra düşme sonunda) transistör gerilimi +E’ye düşer ve o değerde kalır.

Turn-on rejimi boyunca transistör akımı, sürme devresi ve transistörün özellikleri ile belirlenen bir oranda t4 anında yükselmeye başlar. Denklem (1) bu durumda da geçerlidir fakat transistör gerilimi VCE, pozitif dic/dt’den dolayı +E’den biraz daha küçük olacaktır. Boıluk diodunun ters düzelme akımından dolayı ic akımı Io akımından daha büyük bir değere yükselecektir. Boşluk diodu t5 süresinde düzelir ve transistör uçlarındaki gerilim elemanın özellikleri ile belirlenen bir oranda t6 süresi sonunda sıfıra düşer. Anahtarlama dalga şekilleri şekil.1.b’de çizilmiştir. Şekil.1.b’deki kesikli çizgiler, anahtarın kesim ve iletim durumlarındaki ideal şeklini göstermektedir. Bu durumda stray indüktanslarının sıfır olduğu ve diodun ters düzelme zamanının olmadığı kabul edilmiştir. Bu sonuçlar, transistörün akımının ve geriliminin aynı anda büyük olması durumunda kesim ve iletim anlarında transistörün yüksek streslere maruz kaldığını göstermiştir. Bundan dolayı transistördeki ani güç harcanması büyük olmaktadır. Bunlara ilave olarak, stray indüktansları +E’nin üzerinde bir aşırı gerilime ve diodun ters düzelme akımı ise Io’ın üzerinde aşırı bir akıma sebep vermektedir. Gerektiğinde snubber devreleri bu stresleri azaltmak için kullanılır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.jpg[/IMG] [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg[/IMG] Snubberli ve Snubbersiz Akım ve Gerilim Dalga Şekilleri

Snubber analizini basite indirgemek için transistör akımının, sürme devresi ve transistör özelliklerinin belirlediği sabit bir di/dt ile zamanla lineer olarak değiştiği kabul edilebilir. Bu yüzden kesim ve iletim esnalarında farklı olabilen di/dt’nin snubber devresi ilavesi ile değişmediği kabul edilir. Bu yaklaşım laboratuardaki devrenin basit bir tasarım prosedürünün temelini oluşturur. Kesin tasarım belki biraz farklı olabilir. O da prototip devre üzerinde ölçümlerle elde edilecek sonuçlara bağlıdır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/IMG] Flyback Devrelerinde MAX1856 nın Kullanılması [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.jpg[/IMG] Snubbersiz D2 Diyodu Üzerindeki Gerilim(CH1=MAX1856 Üzerindeki Gerilim, CH2= Dİyod üzerindeki Gerilim) [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.jpg[/IMG] Snubberli D2 Diyodu Üzerindeki Gerilim(CH1=MAX1856 Üzerindeki Gerilim, CH2= Dİyod üzerindeki Gerilim) TURN-OFF SNUBBER DEVRELER

Turn-off snubber devresi kesim esnasındaki problemlerden sakınmak için kullanılır. Bu devrenin amacı transistör akımı sıfıra ulaşıncaya kadar transistör uçlarında sıfır yada küçük bir gerilim sağlamaktır.Bu durum, Şekil.2.a’da gösterildiği gibi transistör uçlarına bir R-C-D devresi bağlayarak gerçekleştirilebilir. Snubber analizini daha da basitleştirmek için stray indüktanslar ihmal edilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.jpg[/IMG]

Kesime girme anından önce transistör akımı Io’a ve transistör gerilimi ise sıfıra eşittir. Kesim anında snubber’lı durumda transistör akımı iC, sabit bir di/dt ile azalırken, (Io-iC) akımı D snubber diodundan ve kapasitesinden akar. Bu yüzden akımın düşme zamanı toff için kapasite akımı şu şekilde hesaplanabilir;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image027.jpg[/IMG]

Burada iCs kapasite akımı, kesim anından önce sıfırdır (t=t0′da). Transistör akımı iCs ise;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image029.jpg[/IMG]

Boşluk diodu iletimdeyken transistör uçlarındaki gerilime eşit olan kapasite gerilimi;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image031.jpg[/IMG]

Bu denklem, kapasite gerilimi +E’ye eşit yada küçük olduğu sürece ve akımın düşme zamanı boyunca geçerlidir. Şekil.2.b transistörün kesim esnasındaki akım ve gerilim dalga şekillerini göstermektedir. Burada snubber kapasitesinin yeterince büyük olduğu varsayılmıştır. Yani, transistör akımının sıfıra düşmesi sonunda transistör gerilimi +E’den küçük bir değerde kalmıştır. Transistör akımının sıfıra ulaştığı andaki transistör gerilimi V’ ise (ki Şekil.2.b’de V’<E’dir), şekil.2.b’den faydalanarak snubber kapasitesi şu şekilde hesaplanır;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image033.jpg[/IMG]

Devrenin Çalışması: Transistör kesime girmeden önce yük akımı Io’ın tümünü taşır ve ideal olarak uçlarındaki gerilim düşümü sıfırdır. Bir önceki peryodda transistörün iletim süresi içinde snubber kapasitesi, snubber direnci ve transistör üzerinden boşalmıştır. Transistör kesime sokulduğu an transistörün akımı azalmaya başlayacak ve yük akımı sabit olduğundan snubber akımı aynı oranda artacaktır (Denklem 2 ve 3). Transistör akımı sıfıra düştüğünde snubber akımı yük akımına ulaşacaktır. Şekil.2.b’de gösterildiği gibi o andaki transistör gerilimi snubber kapasitesi gerilimine eşittir ve değeri V’ dür. Yük akımı sabit olduğundan dolayı snubber kapasitesi +E’ye ulaşana kadar bu akım snubber devresinden akacaktır. Kapasite gerilimi +E’ye ulaştığı an yük uçlarına ters-paralel bağlı olan boşluk diodu iletime geçecek ve tüm yük akımını üzerine alacaktır. Kapasitede biriken enerji transistör tekrardan iletime sokulduğunda snubber direncinde ısı olarak harcanacaktır. Kapasitedeki tüm enerji mutlak suretle transistörün iletim süresi boyunca deşarj edilmelidir. τ=RC zaman sabiti ise ve kapasitenin yaklaşık olarak 3τ’da boşaldığı varsayılırsa;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image035.jpg[/IMG]

olmalıdır. Burada dminT, transistörün iletimde kaldığı minimum süredir. Böylelikle snubber direnci R, denklem (6)’dan hesaplanır.

Snubber devreli transistörün kesime girme anındaki güç kaybını hesaplamak için transistörün akım ve gerilim ifadelerini bilmek gerekir. Transistörün kesim esnasındaki enerji kaybı;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image037.jpg[/IMG]

ile hesaplanır. Denklem (7)’deki IC ve VCE yerine denklem (3) ve (4)’deki değerleri yerine yazılırsa enerji kaybı;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image039.jpg[/IMG]

olarak bulunur. Güç kaybı ise;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image041.jpg[/IMG]

olarak hesaplanır. Snubber devresinin güç kaybı ise;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image043.jpg[/IMG]

olacaktır.

TURN-ON SNUBBER DEVRELERİ

Bu tip snubber devresi iletim esnasında anahtardaki aşırı akımları minimize etmek için yani, transistördeki di/dt’yi azaltmak için kullanılır. Transistörlerin büyük FBSOA’larından (ileri öngerilimli güvenli çalışma alanı) dolayı Turn-on snubber’ları sadece yüksek anahtarlama frekanslarında iletime girme kayıplarını azaltmak için kullanılır. Bu tip snubber devresi transistör akımının di/dt’sini sınırlamak için transistöre seri bağlı küçük bir indüktanstan oluşur. Transistör kesime girdiğinde bu indüktansta biriken enerji kendisine anti-paralel bağlı bir diod ve direnç üzerinde harcanır. Bu snubber devresi ve tasarımı burada detaylı olarak açıklanmayacaktır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image045.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image046.gif[/IMG]

Snubber 1 Snubber 2

Snubberların Güç Girişine Bağlanması OVERVOLTAGE (AŞIRI GERİLİM) SNUBBER DEVRELERİ Turn-off snubber devresi anlatıldığında stray indüktanslar ihmal edilmişti ve bu yüzden transistör uçlarında aşırı bir gerilim mevcut değildi. Stray indüktanslardan dolayı kesime girme esnasında transistör uçlarında oluşacak aşırı gerilimler Şekil.3′de gösterildiği gibi bir overvoltage snubber devresiyle minimize edilebilir. Bu devredeki tüm stray indüktanslar Lσ ile gösterilmiştir.

SNUBBER DEVRELERİNDE KULLANILAN ELEMANLAR

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image048.jpg[/IMG] Snubber Devrelerinde Kullanılan Kondansatörler [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image050.jpg[/IMG] Snubber Devrelerinde Kullanılan Dirençler

Servo Nedir?

06 Kasım 2007

SERVO NEDİR?

Servolar programlanabilir bir mile sahip olan küçük cihazlardır. Servoya belirli kodlar göndererek bu milin pozisyonunu istedğimiz açıda değiştirilebiliriz. Giriş hattındaki kodlu sinyalimiz var oldukça, servo milin pozisyonunu kodun istediği şekilde sabit tutar. Kodlar değiştikçe milin açısal pozisyonu da değişir. Örneğin, servolar uzaktan kumandalı uçaklarda yön tayini için hareketli parçaların pozisyonlarını değiştirmek için kullanılır. Uzaktan kumandalı araçlar ve oyuncaklar için ve elbette robotlar için de kullanılırlar.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg[/IMG]

Servolar robotlar için vazgeçilmez parçalardır. Yukardaki fotoğrafta da görebilceğiniz gibi servo motorlar küçüktür, gömülü kontrol devrelerine sahiptir ve küçük boyutlarına karşın inanılmaz güçlüdür. Ayrıca mekanik gücü orantılı olarak harcar. Yani hafif yüklü bir servo fazla güç harcamayacaktır. Aşağıda bir servo motorun parçaları gösterilmektedir( Motoru, dişlileri, kasa ve motor kontrol devresi). Üstelik motorun dış dünya ile iletişimini sağlayan üçlü kabloyu da görmektesiniz. Birisi besleme için (+5 volt), birisi toprak, sonuncusu (beyaz kablo) da data yani kontrol için kullanılan kablodur.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]

Peki bir servo nasıl çalışır? Servo motor çıkış miline bağlı bir potansiyometre ve bazı kontrol devrelerine sahiptir. Yukardaki fotoğrafta potansiyometre kontrol devresi bordunun sağında görülebilir. Bu potansiyometre motorun o an hangi açıda bulunduğunu bize gösterir. Eğer mil doğru açıda ise motor çalışmayı durdurur. Eğer kontrol devresi motorun istenilen açıda olmadığını tespit ederse açı doğru olana kadar motoru haraket ettirir. Çıkış mili 180 derecelik bir açıda haraket edebilme kapasitesine sahiptir. Genellikle 210 dereceye kadar açı değiştirebilir fakat bu üründen ürüne göre çeşitli farklılıklar arzeder. Normal bir servo 0 ile 180 derecelik açıları kontrol etmek için kullanılır. Normal bir servo motor, çıkış dişlisinin mili mekanik olarak kısıtlaması sebebiyle daha büyük bir açı ile haraket ettirilemez.

Motora uygulanan güç haraket etme miktarı ile orantılıdır. Yani eğer mil büyük bir uzaklık kat ederse, motor bütün gücüyle çalışıcaktır. Eğer küçük bir açı için hareket edecekse motor daha yavaş dönecektir. Buna orantısal kontrol denir.

Belirli bir açıda haraket ettireceğimiz servo ile nasıl haberleşirsiniz? Data kablosu servo ile haberleşmek için kullanılır. Açı data kablosuna vereceğiniz sinyalin süresi ile orantılıdır. Bu Sinyal kodlu modulasyon (Pulse Coded Modulation) olarak adlandırılır. Servo her sinyal verilişinde 20 milisaniyelik bir gecikme ile çalışır. Sinyalin uzunluğu servonun ne kadar uzun haraket edebiliceğini belirler. Örneğin 1.5 milisaniyelik bir sinyal verilirse motor 90 derece dönecektir (Bu nötr pozisyon olarak adlandırılır). Eğer 1.5 saniyeden daha uzun bir sinyal verilirse mil 180 dereceye daha yakın bir açıda dönecektir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG]

Yukarıdaki şekilde az önce anlattığımız duruma verilen örnekler gösterilmiştir. Unutmayın ki buradaki zaman dilimleri örnek vermek için kullanılmıştır. Gerçek zamanlama dilimleri üründen ürüne değişir. Fakat prensip yine de aynıdır.

Kaynak: www.seattlerobotics.org

Çeviri: Salih Güler – Azureus

Ç.N.: Bu konu hakkında sorularınız varsa burada tartışabiliriz. Teşekkürler.

« Son Düzenleme: 26 Ocak 2006, 05:09:09 Gönderen: Azureus »

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]Kaydedildi

Servo Motorlar

06 Kasım 2007

SERVO MOTORLAR Servo, gücünü, sahip olduğu bir şaft üzerinden dışarıya aktarabilen bir tür mekanizmadır. Bu şaftın konumu, hareket edebildiği aralıkta belirli bir pozisyona, servoya gönderilen kodlu bir sinyale uygun olarak getirilebilir. Kodlu sinyal servonun giriş ucunda bulunduğu sürece konum aynen korunacaktır. Kodlu sinyaldeki değişimlere göre şaftın açısı da değişecektir. Pratikte servolar uzaktan kumandalı uçak, araba vs gibi hobi araçlarının yönlendirme mekanizmalarının harekete geçirilmesinde kullanılır. Tabi radyo kontrollü gemiler, kuklalar ve tabi robotlar da diğer kullanım alanlarının başında gelir.

DC servo motorları genel bir DC motor olup motora gerekli DC akım aşağıdaki metotlarla elde edilir.

Bir elektrik yükselteçten,AC akımın doyumlu reaktörden geçirilmesinden,AC akımın tristörden geçirilmesinden,Amplidin rototrol regüleks gibi dönel yükselteçten elde edilir. A) Çalışması : Motorun dönme hareketi endüktör sargılarına uygulanan DC akımın oluşturduğu manyetik alan ile aynı DC akımın fırça ve kolektörden geçirilerek endüvi sargısına uygulanması sonucu oluşan endüvideki manyetik alanın etkilenmesi sonucu meydana gelir.

B) Özellikleri :

Enerjili kısımların asıl metotlara göre daha az emniyet ihtiyacı gösterirler.Motor çapı normal DC motorlara göre daha küçüktür.Bu motorların boyları uzundur.Rotorun dönme momenti rotor çapına bağlı olarak değişir.Durgun (atalet) momenti küçüktür. Servo Motorlar 0.05 HP ile 100 HP gücünde üretilirler.

Servo motorlar manuel şalterlerle veya pako şalterlerle kontrol edilirler.

C) Çeşitleri : Servo motorlar bir servo sistemde çalışırken ya endüvisi yada kutupları kontrol edilir. Kutuplar ya bir voltaj kaynağından yada akım kaynağından beslenir. Her iki tür uygulama farklı bir hız-tork karakteristiğinin ortaya çıkmasına sebep olur.

Alan kontrollü servo motorEndüvi kontrollü servo motorSabit mıknatıslı – endüvi kontollüSeri ayrık alanlı servo motor Sabit Mıknatıslı Servo Motorlar : Stator alan sargıları yerine sabit mıknatıslar kullanılmıştır, bu nedenle kayıplar düşük verim yüksektir.Motor dönüş yönünün değiştirilmesi daha basitdir.Kullanım yerine uygun paslanmazçelik malzeme; IP sızdırmazlık koruması,termik koruma, kolay kömür değişimi saglanabilir.Spariş üzerine motorlar akuple dişli kutuları kutuları ile üretilebilir.Motor kapakları ve mili kullanım yerine uygun olarak ölçülendirilebilir.Fren ve takometre için uygun ölçülerde mil çıkışı yapılabilir.Aşada belirtilen güçlerde üretilmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg[/IMG] Şekil – Sabit mıknatıslı servo motorun görünümü

80 mm gövde çapı / 80-120 watt, sürekli çalışma, T1

100 mm gövde çapı / 150-250 watt, sürekli çalışma, T2

120 mm gövde çapı / 300-500 watt, sürekli çalışma, T3

Kullanım Yerleri : Sabit ve otomativ klimalar , fanlar, otomatik kapı, laboratuar ekipmanları

paketleme sistemleri, pompalar, vana sürücüleri, dikiş makinaları, kaynak

makinaları.

Servo Motor Serileri :

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG]

MT 4000 SERİSİ SERVO MOTORLAR

MT 4000- MT 4001 – MT 4002 ve MT 4003 Servo motorlar sıvı yakıtlı veya gaz yakıtlı brülörlerde hava damperlerine hava kleplerine uygulamak içinyapılmıştır.Küçük ve ortakapasiteli tüm brülörlerde kullanılır. Motor miline bağlı 5 kam ve 5 mikroswitch bağlıdır. Kamlar ayarlanabilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg[/IMG] MF 4000 SERİSİ SERVO MOTORLAR

MF 4000A – MF 4000B – MT 4000P Servo motorlar

hava damperlerinde, VF5000 serisi kelebek vanalarda

sıvı ve gaz yakıtlı brülörlerin hava kleplerinde kullanmak

için uygundur. Yüzer kontrollu – ON/OFF veya feed-back

potansiyometreli modelleri vardır. Motor şaft miline 5 adet

cam ve mikro switch bağlıdır. Kamlar 2′ şer derece ile

ayarlanabilir. 5 ile 15 Nm – 90° 15 ile 60 saniyede

dönebilen seçme olanaklarına sahiptir. Manuel buton

Yön anahtarı ve pozisyon göstergesi vardır.

Servo Motor Grafiği :

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.jpg[/IMG] Servo motorlar bazı ayarlamalardan sonra sürekli dönme hareketi yapabilirler ve hareketli robotlar için çok uygun hale gelirler ancak bunun önünde 2 engel vardır:

1- Geri Besleme Döngüsü :

Motorun şaft dişlisi bir potansiyometre ye bağlıdır ve bu potansiyometre şaftın pozisyon bilgisini sürekli gerideki kontrol devresine gönderir. Şaftın açısal yeri bu şekilde ayarlanır. Fakat bu potansiyometre sınırlı bir dirence sahiptir ancak sürekli dönme hareketi direncini sürekli arttırmasını gerekli kılar.

2- Mekanik durdurma :

Genellikle şaftın üzerinde şaftın 0 ve 180 dereceler arasında kalmasına neden olacak plastik engelleyiciler vardır.

Bu sorunların çözümü şu şekilde gerçekleştirilebilir. Motorun, şaftın her zaman 90 derecede olduğunu sanması sağlanabilir ve plastik tutucu kesilir. Eğer kontrol devresi şaftın sürekli 90 derecede olduğunu düşünürse 0 ve 180 derecelik dönme komutlarında hiç bir zaman o konuma ulaşamayacağı için sürekli dönecektir. Servo motorun şaftının her zaman 90 derecede olduğunu düşünmesini sağlamak için 2 yol vardır:

Potansiyometre 2 adet sabit dirençle değiştirilir. Bu dirençlerin değeri potansiyometre nin 90 derece direncine eşit olmalıdır. Potansiyometre nin şaft ile bağlantısı kesilir ve dönmesi engellenir.

6.4. Seri Rc Devresine Ohm Kanununun Uygulanması

06 Kasım 2007

6.4. Seri RC devresine ohm kanununun uygulanması

Cilt 1’de ohm kanununun üç ayrı eşitlikle ifade edilebileceği anlatılmış ve bu eşitlikler;

V=I*R

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]I = V

R

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]Z = V

I

olarak verilmişti. Alternatif akım devrelerinde yukarıda verilen eşitlikler fazörler için yazılabilir. Seri RC devresini besleyen gerilim kaynağının gerilim fazörü V, kaynaktan çekilen akım etkin fazörü I ve devre empedans fazörü Z olarak alınırsa seri RC devresinde ohm kanunu ;

V=I*Z

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]I = V

Z

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]Z = V

I

Eşitlikleri kullanılarak uygulanabilir. Yukarıda verilen eşitliklerden hangisinin devrede kullanılacağı V,I ve Z fazörlerinden hangilerinin bilindiğine bağlıdır. Aşağıda verilen problemler ohm kanununun seri RC devresinde uygulanışını göstermektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

R=1KΩ

V

C=1μF

Şekil 6.6

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]Şekil 6.6 ‘da verilen devrede akım etkin fazörü ; I =0,5 150 A olduğuna göre , kaynak gerilimi etkin fazörünü kutupsal koordinatlarda bulunuz kaynak uçlar arasına bir voltmetre bağlandığında okunan gerilim değerini bulunuz.

Çözüm :

Verilen devrede gerilim fazörü bilinmediğinden (6.6) eşitliğinin kullanılabilmesi için devre empedans fazörünün hesaplanması gerekir ;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]XC = 1 = 1 = 1591,5Ω

2pfC 2*p*100*10-6

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]Z = R2 + X2C = 1879.6Ω

θ = – tan ( 1591,5 ) = -57,850

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif[/IMG] 1000

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]Z = 1879,6 -57,850 Ω

Akım ve empedans fazörleri (6.6) eşitliğine uygulanırsa;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]V= I*Z = (0,5 150) *(1879,6 -57,850) = 939,8 -42,850 volt bulunur. V fazörü etkin fazör olduğundan voltmetrenin göstereceği değer;

V=939,8 volt

olacaktır. Devre kapasitif olduğundan gerilim fazörü akım fazöründen geri fazdadır.

Seri RC devresinde empedansın frekans ile değişimi

Şekil 6.4 (c) ‘de verilen seri RC devresi empedans üçgeninde görüldüğü gibi kapasitif reaktans (Xc) değeri arttıkça devrinin Z empedans değeri de artmaktadır. Daha önce anlatıldığı gibi frekans ile Xc arasında ters orantı vardır. Bu durumda frekansın artması

(R sabit kalması durumunda ) Z değerini azaltacak veya frekansın azalması Z değerini arttıracaktır. Şekil 6.11’de empedans ile frekans değişimi gösterilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif[/IMG] θ4 R

Xc4

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif[/IMG]θ3 Xc3

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.gif[/IMG] θ2 Xc2 f artış yönü

θ1

Xc1

Şekil 6.11

Problem 6.4

Seri RC devresinde R= 100Ω, C= 0,1mF olarak verilmiştir. Kaynak frekansının 1kHz , 10kHz ve 100kHz değerleri için devrenin empedans fazörünü ayrı ayrı bulunuz.

Çözüm :

f= 1000Hz

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif[/IMG]Xc = 1 = 1,59Ω

2*p*1000*10-4

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]Z= R2+ Xc2 -tan-1 ( Xc )

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG] R

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]Z= 1002+1.592 -tan-1 ( 1.59 )

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG] 100

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]Z=100.1 -0,90Ω elde edilir.

f= 10000Hz için ;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif[/IMG]Xc = 1 = 0,159Ω

2*p*10000*10-4

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]Z= 1002+0,1592 -tan-1 ( 0,159 )

100

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]Z=101,25 -9,030Ω

f=100kHz için;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.gif[/IMG]Xc = 1 = 0,0159Ω

2*p*100000*10-4

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]Z= 1002+0,01592 -tan-1 ( 0,0159 )

100

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]Z=187,83 -57,830Ω

Bulunur. Sonuçlardan da görüldüğü gibi frekansın artması seri RC devresinde hem empedansın genliğini hem de açısını arttırmaktadır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image027.gif[/IMG] www.OdevEvi.CoM Bu Dosya WwW.OdevEvi.CoM Web Sitesinden İndirilmiştir !!! Sizde Sitemize Katkıda Bulunup Ödev Göndermek İsterseniz http://www.OdevEvi.CoM/gonder.php Adresine Uğrayınız… www.OdevEvi.CoM

Gıda Ambalajlarının Fiziksel Özellikleri

06 Kasım 2007

Ambalaj, her geçen gün yaşam standartlarının arttırılmasındaki önemli rolü gereği gelişerek tam bir endüstriyel sektör haline gelmiştir. Bu konudaki gelişmeler başta gıda sanayi olmak üzere birçok sektörü etkilemektedir. Ambalaj sanayinin demirbaş hammaddesi olan plastik işlenerek çeşitli amaçlar için farklı özelliklerde üretilmiştir.

Laboratuar ortamında yapılan birinci deneyde farklı özellikteki üç plastik ambalaj materyalinin yakma sureti ile belirlenmeleri amaçlanmıştır. Kendiliğinden sönme, alevlenme kolaylığı, alev rengi, yanma kokusu ve fiziksel durum baz alınarak yapılan deneyde PE, PP ve PET maddeleri tanımlanmıştır. Yapılan ikinci deneyde ise 25oC’de %75’lik bağıl nemli ortama konmuş cips ambalajlarının su buharı geçirgenliği testi yapılmıştır. Ancak yapılan hatalar sonucunda sağlıklı bir sonuç elde edilememiştir.

Giriş ve Literatür:

Ambalaj; gerek insan sağlığı ve ürünün kalite güvenliği, gerekse satış ve gıda israfının azaltılmasına yardımcı olmasıyla, genel olarak bugünün dünyasında, yaşam seviyesinin artırılmasında her geçen gün büyük bir rol üstlenmektedir. Endüstriyel bir gıdanın istenilen kalite ve özelliklerde üretilmesinin yanı sıra, bu özellikleri bozulmadan tüketiciye ulaştırılması istenir. Burada ambalaj içine konulan ürünleri dış etkenlerden koruyan, taşıma, depolama, dağıtım, tanıtım, reklam, pazarlama ve kullanıcıya kadar ürünlerin uygun şartlarda bulunmasını ve özelliklerini kaybetmemesini sağlayan bir sistemin adıdır. Bir gıda ürününün yada yeni gıda teknolojilerinin geliştirilmesinde en önemli faktörlerden birisi, tüketici kabulüdür. Gıda teknolojisinde yer alan yenilikleri etkileyen faktörler genel olarak; Tüketici istek ve gereksinimleri, yasa, tüzük ve yönetmelikler, basın ve yayın organları ile tüketicinin eğitimi, ekonomi, bilimsel buluşlar olarak sıralanabilir. Tüketicinin gıda ile ilgili endişeleri ise elverişlilik, hijyen ve güvenilirliktir. Toplum sağlığının korunması ve ortalama insan yaşının artırılmasında diyet, anahtar faktör olarak bilinmektedir. Bu nedenle tüketici, diyetteki yeniliklere ve gıdaların zararlı nitelikte olmasına yol açan maddelere (yada prosese) karşı son derece duyarlıdır. Kısaca günümüz tüketicisinin gıda ambalajından beklentileri; kullanım kolaylığı, kalite, tazelik, emniyet, uygun fiyat, ürün özellikleri, çevre ve ürün ile uyumlu ambalajdır.

Gıda ambalaj sanayinde ürün için uygun ambalajın belirlenmesi ve üretiminde, hammaddenin fiziksel, kimyasal, geçirgenlik gibi özellikleri bilinmelidir. Endüstride kullanılan ambalaj hammaddeleri cam, metal, kağıt ve polimerlerdir. Bu materyaller içinde en çok rağbet gören grubu plastikler oluşturmaktadır.

Camlar inert, şeffaf, geri dönüşümlü ve sert olması, gazlara karşı geçirgen olmaması özellikleri sayesinde avantajlı materyallerdir. Genelde konserve, yağ, içecek ve reçel gibi ürünlerin paketlenmesinde kullanılırlar. Metaller gaz ve ışığa karşı geçirmezlik sağlarlar. Ucuz olmaları ve gıda maddesi için üstün fiziksel koruma sağlamaları avantajlarıdır. Ancak kutuların açılma ve kapatılma sorunları vardır. Konserve üretiminde yaygın olarak kullanılırlar. Kağıt ise ucuz, geri dönüşümlü, bol ve yenilebilir özellikte olmasına rağmen gaz geçirgenliğinin fazla olması ve nemin dayanıklılığını azaltması sebebiyle kullanım alanları sınırlıdır.

Plastikler ise yukarıdaki tüm grupların yerini alan yeni bir materyal olarak gıda sanayinde kullanılmaya başlanmıştır. Endüstride ambalaj malzemesi olarak kullanılan başlıca plastikler; polietilen(PE), polipropilen(PP), polivinilklorür(PVC), vinilidenklorür (VDC), politetrafloroetilen(PTFE), polistiren(PS), polietilentetrafitalat(PET), pliamid (PET) ve polimetilpenten(PMP)’dir. Bu materyaller tek başlarına kullanıldıkları gibi gıda maddesinin özelliklerine bağlı olarak karışım halinde de kullanılabilirler. Tablo1’de bazı ambalaj materyallerinin özellikleri belirtilmiştir.

*

Tablo1: Bazı plastik materyallerin özellikleri

Materyal Avantajlar Dezavantajlar Kullanım alanları

* PE Nem bariyeri sağlar, esnek ve sağlamdır, kırılmaz Aroma ve lezzet gibi bazı gıda bileşenlerini absorblar, kalın bölgelerde bulanıklık oluşturur Paketleme (meyve-sebze, fırıncılık ürünleri), film oluşturma, şişeleme (süt)*

PP Sağlam ve kırılmazdır, berrak transparandır, bükülebilir Sıcaklık artışı dayanıklılığı arttırır , kalın bölgelerde bulanıklık oluşturur Şişeleme, film oluşturma, torbalar, ekmek saklama, dokuma çuvalları

*

PET Gaz bariyeri sağlar, şişe şekline sokulabilir, berrak transparandır* * Üflenerek şekillendirilemez Şişeleme, baharat paketleme, steril torba

PVC Sağlam ve kırılmazdır, berrak transparandır, , şişe şekline sokulabilir Sıcak dolum özelliği sınırlıdır, zaman içersinde buharlaşır, kansorejen etkisi vardır Şişeleme, paketleme

PAM Kuru iken gaz, tat, aroma bariyeri sağlar, diğer polimerlerle alaşım yapabilir Özellikleri nem içeriğine göre değişir Paketleme, pişirme poşetleri

*

*

Materyal:

Yapılan deneyde;

·******* 3 adet farklı plastik ambalaj materyalleri

·******* Çakmak

·******* Orijinal ambalajında cips

·******* Kağıt ambalaj içine koyulmuş cips

·******* Hassas terazi

·******* Etüv

·******* 2 adet kapaklı cam kavanoz

kullanılmıştır.

*

Metot:

·******* Verilen plastik ambalaj malzemeleri yakılarak, tablo4’deki özellikler kontrol edilmiş ve malzemeler tanımlanmıştır.

·******* Orijinal ve kağıt ambalaj içerisindeki cipsler tartıldıktan sonra 250C’de %75 bağıl nemli ortama(kavanozlara) konmuştur.

·******* Cuma ve Pazartesi günleri cips ağırlıkları dikkatlice tartılmış ve değerler kaydedilmiştir.

·******* Süreye karşı toplam ağırlık grafiği çizilmiştir.

·******* Geçirgenlik hesaplanmıştır.

*

Sonuçlar:

Yakma deneyi sonucunda tablo2’deki sonuçlar gözlenmiş ve verilen numunelerin ne oldukları tablo4 ‘den yararlanılarak doğru olarak belirlenmiştir.

*

Tablo2: Yakma deneyi sonuçları

Örnek no Kendiliğinden sönme Alevlenme kolaylığı Alev rengi Yanma kokusu Fizksel durum Tahmin

1 Sönmedi Kolay sarı Mum gibi Erime, damlama PE

2 Sönmedi * Orta Üst sarı, alt mavi Mum gibi Erime, damlama PP

3 Sönmedi Zor Sarı, duman siyah Normal plastik Yumuşama, erime, damlama PET

*

* Su buharı geçirgenlik testi sonucun da tablo3’deki değerler bulunmuş ve aşağıdaki grafikler çizilmiştir. Bu testin hesaplamaları ekler kısmında detayı ile açıklanmıştır.

*

Tablo3: Su buharı geçirgenlik deneyi sonuçları

Tartım Günü Orijinal Ambalaj ağırlığı(gr) Kağıt Ambalaj ağırlığı(gr)

Perşembe 18.90 26.02

Cuma 19.84 29.59

Pazartesi 19.38 29.96

Şekil1: Orijinal ambalajda su geçirgenliği grafiği

*

* Şekil2: Kağıt ambalajda su geçirgenliği grafiği

*

Orijinal ambalajda su geçirgenliği

Orijinal ambalaj alanı: 408 cm2

WVT=(19.38-18.90)/(4*24)*0.0408=0.1225 g/hm2

Geçirgenlik sabiti=0.1225/23.7*(.75-.03)=0.00718 g/h.m2.mmHg

Kağıt ambalajda su geçirgenliği

Kağıt ambalaj alanı: 420 cm2

WVT=(29.96-26.02)/(4*24)*0.042=0.977 g/hm2

Geçirgenlik sabiti=0.977/23.7*(.75-.03)=0.0573 g/h.m2.mmHg

Tartışma:

Su buharı geçirgenliği deneyi sonuçları ve grafikleri incelendiğinde bazı dengesizliklerin olduğu göze çarpmaktadır. Orijinal ambalajın ağırlığının günden güne artması gerekirken pazartesi günkü sonucun Cuma güne oranla daha düşük çıktığı gözlenmiştir. Bunun sebebi tartım sırasında yapılan hatalardır. Tartım yapılmadan önce ambalajın dış yüzeyinde biriken su damlacıklarının Cuma günü silinmemiş olması bu dengesizliği doğurmuştur. Ayrıca yine Cuma günkü tartım sırasında kağıt ambalajın su içine düşürülmesi sonucu ambalaj ağırlığı kağıdın suyu emmesi sebebiyle oldukça yüksek çıkmıştır. Başlangıçta yapılan bu hata Pazartesi günkü tartımın sonucunu da negatif olarak etkilemiştir.

Yapılan bu basit hatalar sonucunda deneyden istenilen verim alınamamış ve yanlış değerlere ulaşılmıştır.

Yakma deneyinde ise bazı numunelerin özellikleri literatür özellikleri ile birebir eşleştirilememiş olunmasına rağmen materyaller doğru bir şekilde tahmin yoluyla belirlenmiştir.

Kaynaklar:

1.***** Demir, M.1998. Unlu Mamüller Ambalaj Kültürüne Doğru Adım Adım İlerliyor. Unlu Mamüller Dünyası 1:62-63

2.***** Rooney, M.L. 1995. Overwiew of Active Food Packaging. Ch.1 in Active Food Packaging, M.L. Rooney(ed.), p.1-4. Blackie Academic and Professional, Glaskow.

3.***** Holdsworth, S.D. 1992. Aseptic Processing and Packaging of Food Products, 1st ed. Elsevier Science Publishing Co. Inc., New York, NY.

4.***** Stewart, G.F. and Amerine, M.A. 1973. Food Science and Technology, 2nd ed. Academic Press, Inc., New York, NY.

5.***** Ooraikul, B. 1991. Technological Considerations in Modified Atmosphere Packaging. Ch. 3 in Modified Atmosphere Packaging of Food, B. Ooraikul and M.e. Stiles (ed.), P. 26-30. Ellis Horwood, Ltd., West Sussex,UK

Ek:1

Tablo4: Plastik ambalajların tanımlanmasında kullanılan bazı özellikler

Malzeme

Adı Kendiliğinden Sönme Alevlenme

Kolaylığı ****** Alev

******* Rengi Yanma

Kokusu Fiziksel

Durumu

PE Sönmez Orta sarı, altı mavi yanan mum erime, damlama

PP Sönmez Orta sarı, altı mavi, beyaz duman yanan mum erime, damlama

PEF Sönmez Zor sarı, turuncu, siyah duman tatlı aromatik erime, damlama, yumuşama

PVC Söner Zor sarı, turuncu, kenarı yeşil alerid, klor yumuşama, siyahlaşma

PAM Söner çok zor sarı, turuncu yanık sebze erime, damlama

Ek:2

Geçirgenlik hesabı formülleri ve anlamları:

WVT=G/tA

Geçirgenlik sabiti = WVT/Dp=WVT/S(R1-R2)

*

WVT:Su buharı geçirgenliği

G: Ağırlık değişimi (d)

t: Süre (saat)

A: Ambalajın yüzey alanı (m2)

Dp: Buhar basıncı farkı (mmHg)

S: Test sıcaklığındaki doygun buhar basıncı (mmHg)à 23.7mmHg

R1: Su buharı geçişinin olduğu kaynağın bağıl nemi à %75

R2: Su buharı geçişinin olduğu yerin bağıl nemi à %3

*

*

Santraller

06 Kasım 2007

SANTRALLER

Santral Nedir?

İnsanların günlük yaşantılarında elektrik vazgeçilmeyen bir enerji olmuştur. Hemen hemen her alet/makine için elektrik gerekli bir enerjidir. Doğadaki başka bir maddeden elektrik enerjisi üreten kuruluşlara santral denir. 3 tür santral vardır.

Elektrik santralleri, başka enerji biçimler (termik, nükleer, hidrolik, jeotermal, güneş, rüzgâr, gelgit v.b) elektrik enerjisine dönüştürmek amacıyla bir araya getirilmiş donanımlardan oluşan işletmelerdir. Çağımızda büyük güçlü sınai donanımların çoğunluğu, hidrolik ve termik (klasik ve nükleer) santrallerden meydana gelmektedir. Türü ne olursa olsun, her elektrik santralı, temel olarak bir enerji kaynağı, hareketlendirici bir aygıt, bir alternatör ve bir dönüştürme istasyonundan meydan gelir

Santral çeşitleri

1.Hidroelektrik Santral

2.Termik Santral

3. Nükleer Santral

Yurdumuzda hangi tür santraller bulunmaktadır?

Ülkemizde sadece termik ve hidroelektrik santralleri bulunmaktadır.

1.Hidroelektrik Santraller: Hidroelektrik santraller ile elektrik üretimi, dünyada toplam elektrik üretimine yaklaşık %23 oranında katkıda bulunmaktadır. Hidroelektrik santralleri ile enerji üretimi için uygun coğrafi koşulların sağlanması gerekmektedir. Günümüz koşullarında kullanılabilir hidroelektrik kapasitenin büyük bir bölümü hali hazırda kullanılmaktadır. Türkiye açısından enerjinin durumu ele alındığında, bazı kaynaklar açısından şanslı bir ülke olduğumuz ortaya çıkmaktadır. Özellikle Güney ve Doğu Anadolu bölgelerimizde hidroelektrik santraller sayesinde üretilen elektrik enerjisi küçümsenemez. Kurulması planlanan veya inşaatı süren birçok hidroelektrik santralleri, Türkiye’nin geleceğine damga vuracaktır. Hidroelektrik santraller, temiz enerji kaynakları arasında değerlendirmek gerekir.

Ülkemizdeki akarsuların hidroelektrik potansiyelinin geliştirilmesi amacı ile 485 adet hidroelektrik santral (HES) projesinin geliştirilmesi planlanmış bulunmaktadır. Bu çalışmalar sonucunda ülkemizin akarsularının toplam kurulu gücü 34592 MW, hidroelektrik enerji potansiyeli ise 122332 GWh olarak hesaplanmıştır. 1999 yılı sonu itibariyle geliştirilerek işletmeye açılan 113 adet HES projesinin toplam kurulu gücü 10631 MW olup, enerji üretim kapasitesi yılda ortalama 38493 GWh’dır. Bu ise toplam hidroelektrik potansiyelin ancak %31’inin geliştirildiğini göstermektedir. Bu oran halen inşaatı devam etmekte olan toplam 4246 MW Kurulu gücünde ve 14020 GWh enerji üretecek olan 38 adet HES projesinin tamamlanarak işletmeye alınması ile %43’e ulaşacaktır.

DSİ Türkiye’de su kaynaklarını geliştirme projelerini, gerçekleştirmekten sorumlu kurumdur. Hidroelektrik enerji üretecek projeleri geliştirmektedir. Türkiye’de bugüne kadar 125 hidroelektrik santral işletmeye alınmıştır. Türkiye’de bugüne kadar işletmeye alınan 11643 megawatt kurulu güçteki hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 42,2 milyar kilowatt saat enerji üretmektedir. DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerin toplam kurulu gücü 9912 megawatt’dır. DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 35,7 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir. 40,5 milyar kilowatt saat enerji üretecek 102 hidroelektrik santralın inşaatı DSİ yatırım programında bulunmaktadır. DSİ dünyanın en büyük su projelerinden biri olan GAP’ı da gerçekleştiriyor. GAP ‘da 22 baraj, 19 hidroelektrik santral inşa edilecek olup, 9 baraj ve 5 hidroelektrik santralın inşası tamamlanmıştır. GAP‘da tamamlanan hidroelektrik santrallerde, 20 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir. Devam eden projeler ile 7 milyar kilowatt saat daha enerji üretileceği bildirilmektedir.

Hidroelektrik santrallerinin yapımı çok pahalıdır.Buna karşın , elektrik enerji üretimi kolay ve ucuz olması yüzünden en çok tercih edilen santrallerdir.Ülkemizin , bol yağış alan iklimi ve akarsularının bolluğu nedeniyle bir çok baraj yapılmış ve hidroelektrik santralleri kurulmuştur.Atatürk , Keban , Gökçekaya , Hirfanlı , Oymapınar , Sarıyar , Karakaya önemli hidroelektrik santrallerimizdir

2.TERMİK SANTRALLER: Yanmayla ortaya çıkan ısı enerjisinden elektrik enerjisi üreten merkeze termik santral denir. .Yanma, bir kazan yada buhar ürecinde gerçekleştirilir ve suyun buhara dönüştürülmesini, daha sonrada bunun yüksek basınç altında (160 bar),yüksek sıcaklıkta(550’C)çok ısıtılmasını sağlar. Buhar önce türbinin yüksek basınçlı bölümünde ve daha sonra yeniden çok ısıtıldıktan sonra orta ve alçak basınçlı bölümlerde genişler. Birbirini izleyen bu genişlemeler sırasında ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşür. Kondansatörde soğutulunca su yeniden eski haline geçer; türbinden çektiği buharla çalışan bir yeniden ısıtma bölümüyse suyun ısısını yükseltip kazana gönderir. Buhar ve su bir kapalı devre halinde dolaştıkları için, bu çevrim sonsuza kadar yenilenir.

Duman kazan çıkışında büyük oranda ısı yitirir ve havaya verilir; Böylece yanma olayı gerçekleşir. Kömürle çalışan santrallerde dumanın daha sonra elektrostatik düzenekler yardımıyla tozu alınır ve bacadan dışarı atılır. Bu arada türbinde yaratılan mekanik enerji bir alternatöre iletilir ve burada elektrik enerjisine dönüştürülür. Türbo-alternatör gurubunun uzunluğu 600 mega voltluk bir güç için bazen 50m’aşar; verilen elektrik akımıysa 20 000 voltluk bir gerilim altında 19 200 ampere ulaşır. Modern bir termik santralın verimi %40 dolayındadır.

Termik santrallerde kullanılan yakıtlar mazot, gaz ve kömürdür. Mazot içi gerekli olan tesisler basit tesislerdir; mazot 30000-40000mküp hacimli, silindir biçiminde metalik depolarda saklanır. Depolardan alınıp ısıtılan mazot püskürtülerek brülörlere aktarılır.Gaz kullanımı için gerekli olan donanımlar çok az sayıdadır; Gaz brülörlere gönderilmeden önce yalnızca genişletilir,filtreden geçirilir ve ısıtılır.

Termik santrallerde kömür kullanımı; için gerekli olan tesisler gaz ya da mazota oranla çok daha önemli ve büyüktür. Burada özellikle kömürün demiryolu, akarsu ya da deniz yoluyla santrale getirilmesi, boşaltılması, depolanması, santral alanı içinde dolaştırılması ve kazana verilmesi için gerekli tesisler yapılmalıdır. Kömür önce toz haline getirildikten sonra, önceden mazotla 500’C’a kadar ısıtılmış olan yanma odalarının brülörlerine kuvvetli bir hava akımıyla gönderilir. Bu odaların birkaç yüz m küp‘ü bulan bir hacmi ve birkaç bin m kare büyüklüğünde bir ısıtma alanı vardır. Büyük bir termik santralin kömür tüketimi günde 3 000 t‘u aşar.

Termik santraller içinde linyitli olanlar diğerlerinden çok daha önemli ve güçlü olup, ülkemizin toplam elektrik üretimi içinde linyite dayalı termik santrallerin parayı giderek artmaktadır.Yerli enerji kaynaklarımız içinde günümüzde de önemini koruyan linyit yatakları,ülkemizin hemen her yerinde bulunmaktadır.En büyük linyit yatakları,Afşin-Elbistan, Muğla , Soma, Tunçbilek, Seyitömer, Konya, Beypazarı,Adana Tufanbeyli ve Sivas havzalarında bulunmakta olup, kurulu termik santraller de bu bölgelerde yer almaktadır.Ülkemizde 177 adet sahada görünür 7,3 milyar ton linyit rezervinin 3,4 milyarını

1100 Kcal/kg civarında ısıl değere sahip olan Afşin-Elbistan linyitleri oluşturmaktadır. Linyit, konut sektöründe, termik santrallerde ve sanayi sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Kaliteli olanlar konut ve sanayi sektörlerinde düşük ısıl değerli olanlar ise termik santrallerde tüketilmektedir. Linyitlerin büyük kısmı düşük kaliteli olduğundan %77 ‘den fazlası termik santrallerde kullanılmaktadır.

Kangal Termik Santrali

3.Nükleer Santral: Bu santrallerde yüksek basınçlı buharla türbinler döndürülür. Buharı elde etmek için enerjiden yararlanılır.

1939 yılında bilim adamları, radyoaktif element olan uranyumu nötronlarla bombardıman ederek daha küçük kütleli farklı iki çekirdeğe bölmeye başarmışlardır.Bu bölünme sırasında kütle kaybından dolayı çok büyük enerjinin açığa çıktğı görülmüştür.Bu enerjiye nükleer enerji denir.

Reaktörler, kontrollü nükleer enerji üreten sistemlerdir.

Uranyum yakıt çubukları reaktörün kalbini oluşturur.Buradan çıkan enerji , kalbin çevresinde dolaşan suyu ıstır.Yüksek basınç altında ısıtılan su , buhar jeneratöründeki suyu ısıtarak buharlaştırır.Bu buhar elektrik üreten jeneratörün türbinlerini , onlar da rotoru döndürür.Bir nükleer reaktörde enerji dönüşümü aşağıdaki gibi olur.

Nükleer Enerji=}Isı Enerjisi=}Hareket Enerjisi=}Elektrik Enerjisi

Çekirdek reaksiyonları fisyon ve füzyon olmak üzere iki şekilde olur.

Jeneratörler, mekanik enerjiye elektrik enerjisine çeviren aletlerdir. Doğru akım jeneratörlerine dinamo, alternatif akım jeneratörlerine ise alternatör denir.

Jeneratör; büyük bir elektromıknatıs (statör) ile bunun kutupları arasına yerleştirilmiş ve demir çekirdek üzerine çok sayıda bakır tel sarılmış döner bobin (rotor) olmak üzere iki ana kısımdan oluşur.

Elektromıknatısın N kutbundan S kutbuna giden manyetik alanı kuvvet çizgilerinin bir telle kesilmesi ile elektrik akımı oluşur. Bobinin tam devir yapması sırasında bu kuvvet çizgileri , iki tarafta birer kez kesildiği için akımı çift yönlüdür.

Bu akım alternatif akımdır ve statör üzerinden dış devreye alınır. Ülkemizde kullanılan alternatif akım saniyede 100 kere yön değiştirir.

1.Fisyon (Bölünme, Parçalanma)

Ağır bir nötron taneciğinin atom çekirdeklerine çarpması sonucunda birbirine yakın kütleli kararsız iki çekirdeğe bölünmesi olayıdır.

Fisyon sırasında üç tane nötron ve enerji açığa çıkar. Bu nötronların da başka bir çekirdeğe çarparak yeni çekirdek bölünmeleri meydana getirmeleri , zincirleme bir biçimde devam eder.Açığa çıkan bu büyük enerji , atom bombasının temelini oluşturur.

Reaktörlerde çekirdek reaksiyonu kontrollü bir biçimde yavaşlatılarak süreklilik sağlanır.

2.Füzyon (Birleşme, Kaynaşma)

Hafif iki çekirdeğin, uygun koşullarda birleşerek daha ağır ve kararlı bir çekirdeğe dönüşmesi olayına ise füzyon denir.

Füzyon sırasında açığa çıkan enerji, hidrojen bombası ile güneşteki olayların temelini oluşturur.

Füzyon enerjisi henüz deneysel aşamadadır.Henüz enerji kaynağı olarak günlük hayatımıza girmemiştir.Füzyon olayının başlaması için çok yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır.Bunların dışında füzyon olayını kontrol altına almak oldukça zordur.Ancak bu konudaki çalışmalar devam etmektedir.İlerde füzyon reaktörleri de yapılacaktır.Yirmi birinci yüzyılda insanoğlunun enerji ihtiyacı füzyon olayından karşılanabilir.

Ülkemizde nükleer santral bulunmamaktadır.

Santrallerin çevreye etkileri:

1. Termik Santrallerde: Termik santraller kalitesiz linyit yatakları için çevre kirliliğine neden olur. Termik santrallerin bacalarından çıkan kükürt,azot ve karbon oksitleri havada su buharı ile birleşerek asit yağmurlarını oluştururlar.Toprağın ve suların kirlenmesine neden olurlar;atık madde olan küllerin aşırı birikimi toprağın kirlenmesine sebep olur.Uçucu külleri tutmak için bacalarına takılan filtreler çoğu kez yetersiz kalır ve atmosferi kirletir, Aşırı çevre sorunlarına neden olduklarından tercih edilmemesi gerekir. Fakat ülkemizde elektrik enerjisi gereksinimini karşılamak için vazgeçemeyeceğimiz enerji üretim kaynağıdır.

Termik santrallerden başka hidroelektrik, nükleer santraller gibi elektrik enerjisi üreten santraller vardır.

İyi yanları:Yakıtı ucuzdur. Yakıtın taşınabildiği her yere kurulabilir. Kuruluş masrafları azdır.

Kötü yanları: Çok aşırı su hava ve toprak kirliliğine neden olurlar.

Termik Santraller Yerine;

a-) Modem teknoloji ile güvenlik ön plana alınarak kurulmuş nükleer santralleri,

b-) Hidroelektrik santraller,

c-) Güneş ışınlarından,rüzgarlardan,dalgalardan ve yer altı sıcak sularından (jeotermal enerji) elde edilecek enerji santralleri kurulmalıdır.

2.Nükleer Santrallerde: Biriken bölünme ürünlerinin bozucu etkisinden ötürü , yakıtın bir süre sonra reaktörden alınması gerekir.Ardından reaktör , birkaç ay *soğumaya* bırakılır.Bu arada radyoaktifliğinin bir bölümünü yitiren yakıt , sıkı bir koruma altında , yeniden işlenmesi için ilgili tesis’e taşınır.Orada , kimyasal ayrıştırma yoluyla , artıkta kalmış uranyum ve plütonyum çıkarılır.

İşlemler sırasında açığa çıkan kripton ve ksenon gibi bölünme ürünleri , doğrudan atmosfere bırakılır.Öteki ürünler , suyla karıştırılarak ya deniz’e boşaltılır ya da yeraltına pompalanır.Radyoaktif artıklar , beton hücrelerde saklanan paslanmaz çelikten yapılmış büyük kazanlarda da depo edilebilir.Radyoaktif artıkların temizlenmesi için , bunların camsı maddelere dönüştürülmesi ve özenle seçilmiş jeolojik yapıların içinde saklanması önerileri de vardır.

Dünyamızda diğer enerji kaynaklarının tükenmesi , buna karşın enerji ihtiyacının artması ülkeleri nükleer enerji kullanmaya yöneltmektedir.Gelişmiş bir çok ülkede nükleer santraller vardır.Fakat bu reaktörlerde iyi tedbirler alınmazsa nükleer sızıntılar olmaktadır.1986 yılında Sovyetler Birliğindeki Çernobil nükleer reaktörünün patlaması sonucu yüzlerce insan ölmüş ve birçoğu da radyoaktif sızıntılar nedeniyle sakat kalmıştır

Karbondioksitin atmosferde oluşturduğu tabaka etkisiyle havanın aşırı ısınmasına *sera etkisi* adı verilir.Sera etkisi olayında güneş ışınlarının bir kısmı tutularak yer yüzüne dogru soba etkisi oluştururlur.Ve böylece nükleer artıkların dağılması hızlanır.

Maliyet: Enerji santralleri maliyet bakımından en ucuzu termik santrallerdir. Hidroelektrik ve nükleer santraller ise çok pahalı yapılardır. Nükleer santrallerin tehlikesinden ve Termik santrallerin çevreye etkisinden dolayı en çok hidroelektrik santraller tercih edilmektedir.

İçindekiler Ve Konu Başlıkları :

06 Kasım 2007

İÇİNDEKİLER ve KONU BAŞLIKLARI :

1- Renk Ölçüm Sistemlerinin Tanımı

2- Tarihçesi ve Türkiyedeki Gelişimi

3- Türkiyede Sanayideki piyasa hacmi ve Şirketler

4- Renk Ölçüm Sistemlerinin çalışma prensibi ve standatları, sistemin komple kapsamlı anlatımı.

5- Renk Ölçüm Sistemlerinin Yazılım ve Donanım Şekilleri resimleri ve teknik resimleri

6- Emniyet tedbirleri ve ekonomik faktorler

7- Malzeme seçimi ve boyutlandırma

8- İmalat ve Montaj resimleri

9- Öneriler

1-) Renk Ölçüm Sistemlerinin Tanımı :

Renk Ölçüm Sistemleri Spectrofotometre (Renk Ölçüm Cihazı) ve Renk Hesaplama ve Eşleme Yazılımından (Color Matching Software) oluşmaktadır.

Amaç gözümüz ile görmüş olduğumuz Renkleri teknolojinin yardımı ve spectrofotometre cihazları vasıtası ile doğru olarak ve standart yöntemlerle tespit etmektir.

Renk Ölçüm Sistemlerinin ilk kısmı olan Spectrofotometre cihazlarının Türkçe karşılığı Renk Ölçüm veya Renk Tespit Cihazıdır. Bu cihazlar renkleri ışık vasıtası ile ölçmektedirler. Renkleri tespit etmek için kullanılan bu ışıklar bir ışık kaynağı (Lamba) vasıtası ile sağlanmaktadırlar. Bu ışık kaynakları (lambaları) Halogen, Tungsten, Xenon Flash lamba veya Led lamba gibi özellikli ve sadece bu sistemler için üretilmiş özel ışık kaynaklarıdır.

Spectrofotometre cihazları insan gözü ile görülebilen dalga boyu prensipleri esas alınarak icat edilmiş olan cihazlardır.

Bir insanın gözü yaklaşık olarak 300 nanometre dalga boyu ile 800 nanometre dalga boylar arasındaki ışık dalgalarını (huzmelerini) görebilmektedir. Yani insan gözü 300 nanometrenin altında olan Ultra Viole (Mor Ötesi) ışık dalgalarını ve 800 nanometrenin üzerinde olan Infra- Red (Kızıl Ötesi) dalga boylarını görememektedir.

Bu sebeple özellikle Reflectance (Yansıma) Renk Ölçümü yapan Spectrofotometre cihazları insan gözünün algılama hassasiyeti olan bu iki sınır baz alınarak ölçüm yapan cihazlar olarak icat edilmiş ve üretilmişlerdir.

Genel olarak Dünya da Spectrofotometreler için standart olarak alınan dalga boyu sınırı aralığı 400 nm ile 700 nm arası olan Spectrum dur. Değişik markalar altında üretilen tüm spectrofotometre cihazlarının ölçüm aralığı temel olarak bu sınırı baz almıştır.

Spectrofotometre cihazlarının aşağıda ayrıntılı olarak tekrar anlatılacağı üzere temel çalışma sistemi şu şekildedir.

Spectrofotmetre cihazının kendisine ait içi Baryum beyazı kaplı bir ışık küresi vardır. Bu kürenin içerisinde Xenon flash lamba çaktığında yansıyan ışık, mercekler ve fiber optik kablolar vasıtası ile Analyzer dediğimiz bir ışık ayrıştırıcıya iletilmektedir. Bu ışık ayrıştıcı parça 256 diod dan oluşan ve 400 nm ile 700 nm arasındaki Spectrum u ayırıp elektriksel sinyallere çeviren bir elektronik bir parçadır ve daha sonra bu sinyaller yansıma verileri olarak bilgisayara yollanır.

Renk Ölçüm Sistemlerinin diğer kısmı ise Renk Hesaplama ve Eşleme yazılımı olan Color Matching Software kısmıdır. Bu kısım bir program olarak Bilgisayar da Windows işletim sisteminin üzerine kurulur ve Spectrofotometre cihazı ile birlikte olarak entegre çalışır.

Spectrofotmetre cihazından gelen Yansıma verileri bu program vasıtası ile işlenerek Renk kalite kontrolü veya renk hesaplama eşleme işlemleri kolaylıkla yapılabilmektedir.

Spectrofotometre cihazlarının ayrıca Portable (taşınabilir) modelleri de bulunmaktadır. Bu modellerin üzerinde kendilerine ait olan LCD ekran vasıtası ile anlık olarak renk ölçümü yapılarak bu ekranda sonuçları görebilmek mümkün olmaktadır. Bu LCD ekranda kısıtlı olarak yapılabilen bu işlemler ve görülebilen sonuçlar bir çok kullanıcı için yeterli olabilmekte ve Renk Hesaplama ve Eşleme Yazılımı olmadan ve bilgisayara bağlamadan bağımsız olarak bu cihazları kullanabilmeyi tercih edebilmektedirler.

2- Renk Ölçüm Sistemlerinin Tarihçesi ve Türkiyedeki Gelişimi :

Tüm Dünya da Renk Ölçüm Sistemlerinin tarihi oldukça yeni sayılmaktadır. İlk Renk Ölçüm Cihazı ve Spectrofotometre cihazının babası denilebilecek cihaz 1960 lı yılların başında üretilen ve büyüklüğü bir otomobil kadardır. Bu Cihaz İsviçre de Datacolor firmasının girişinde son yıllara kadar sergilenmekte idi.

Profesyonel anlamda ise ilk Spectrofotmetre cihazı 1985 li yıllar da üretilmiştir. Tabii ki bilgisayar ve elektronik teknolojisinde ki gelişmeye bağlı ve paralel olarak bu cihazlardaki gelişme de hızla ilerlemiş ve günümüzdeki en son teknoloji ve ölçüm hassasiyetine sahip spectrofotometre cihazları üretilebilmiştir.

Bu cihazları Dünya üzerinde üretebilen ve Dünya çapında pazarlayabilen 3 ülke bulunmaktadır.

1-) Japonya

2-) Almanya

3-) Amerika Birleşik Devletleri

Japon üretici firmalarına örnek olarak :

Konica,

Minolta,

Almanya üretici firmalarına örnek olarak :

BYK Gardner,

Techkon

Sheen

Amerika Birleşik Devletleri üretici firmalarına örnek olarak :

Datacolor,

Xrite,

Hunterlab,

Gretag,

Macbeth,

Colorgen

Firmaları üreticilere örnek olarak verilebilmektedir.

Ülkemizde ise bu cihazların üretimi son yıllar da TÜBİTAK ın girişimleri ve Ar-Ge çalışmaları neticesinde ortaya çıkmıştır. Oldukça geç kalınan Tübitak ın üretim ve pazarlama girişimleri ülkemizde bulunan marka aşıklığı sebebi ile pek sonuç vermeyecek gibi görünmektedir. Çünkü Üniversitelerimizde veya Tübitak gibi Araştırma Geliştirme yapılan kurumlarda ortaya çıkarılabilen ürünler, cihazlar veya yapıtlar ticari olarak bir kazanca dönüşmediği müddetçe hiçbir anlam ifade etmeyecek ve atıl bir vaziyette kalacaktır.

İcat edilen veya üretilen bir eser ticari olarak firmalara veya son kullanıcılara ulaştırılıp gerçekten bir ticari kar edilmesi gerekmektedir. Bunun akabin deki süreç te bu üretilen ürün veya cihazların yaşama şansı doğabilecektir.

Fakat bu konuda oldukça geç kalınmıştır. Atı alan alan Üsküdarı çoktan yıllar öncesin de geçmiştir. Çünkü bu konularda faaliyet gösteren yabancı firmalar özellikle Datacolor, Xrite ve Minolta gibi firmalar alanlarında nerede ise tekel haline gelmişlerdir.

Yıllardır ülkemiz de faaliyet gösteren bu firmalar bu Spectrofotmetre cihazlarını yüksek fiyatlardan ülkemizde satmış ve yine çok yüksek servis, kalibrasyon, onarım ve yedek parça fiyatları ve hizmet bedelleri ile ülkemiz de ki müşterilerin den çok fahiş karlar elde etmişlerdir. Amaçları bu sistemin teknolojisini ellerinde tutarak Türkiye gibi bu sistemlere muhtaç ülkeleri kendilerine bağımlı kılmaya çalışmaktır.

Lakin kendi ülkelerinde teknik eğitim verdikleri Türk teknik personelinin daha sonraları bu hizmetleri kendi firmaları vasıtası ile vermeye başlamalarından sonra bu alandaki tekelleri kırılmaya başlanmıştır. Lakin bu alanda uluslar arası faaliyette bulunan bu firmalar hiçbir şekilde ellerinde ki bu kolay kazanma fırsatını kaybetmemek için yerli Spectrofotometre cihazı üretici ve servis hizmeti veren firmaları yıldırmaya çalışarak piyasa dan silmeye çalışmaktadırlar.

Değişen, Gelişen ve Globalleşen dünya sayesinde ürünlere, yedek parça, ara ürün ve hizmetlere kolay ulaşım sayesinde bu tekelleşmenin önünde durmak daha da kolay olabilecektir.

Bu konular ile ilgili olarak Türkiye de çalışmaları devam eden firmalar, üniversite çalışanları ve özel şahıslar bulunmaktadır.

3- Türkiye de Sanayideki Piyasa Hacmi ve Şirketler

Renk Ölçüm Sistemleri ve Spectrofotometre cihazları renk ile ilgili olark tüm sanayi ve diğer sektörlerde kullanılabilmektedir.

Örnek Olarak :

Tekstil, Boyahane, Konfeksiyon, Plastik, Ambalaj, Deri, Kozmetik, Boya, Otomotiv,Gıda, Kağıt, Maden, Matbaa, Cam, Pigment, Diş, Mobilya, Halı, Kaucuk, Seramik, İplik, Mürekkep, Eczacılık, Kimya sanayilerin de ve üretim sektörlerinde kullanılmaktadır.

Piyasa daki en ucuz Spectrofotometre cihazının fiyatı 8.000 Euro dan başlayıp 50.000 Euro ya kadar çıkabilmektedir. Piyasa da ağırlıklı olarak Tekstil, Plastik, Boya, deri, Kağıt firmaları yoğun olarak bu cihazları kullanmaktadır.

Ülkemizde tahminen bu sektörler de faaliyet gösteren 10.000 kadar firma olduğuna göre yaklaşık olarak 80.000.000 Euro luk bir sektör hacmin de söz etmek mümkün olabilmektedir.

Bu Sektörde Faaliyet Gösteren Yerli ve Yabancı Başlıca Şirketler Şunlardır.

Datacolor International ABD Üretici

Hunterlab Inc ABD Üretici

Xrite ABD Üretici

Gretag ABD Üretici

Macbeth ABD Üretici

BYK Gardner Almanya Üretici

Techkon Almanya Üretici

Minolta Japonya Üretici

Konica Japonya Üretici

Tübitak Türkiye Üretici ve Ar-Ge

Data Servis Türkiye Servis ve Kalibrasyon

Teydem Türkiye Software Ar-Ge

4- Renk Ölçüm Sistemlerinin Çalışma Prensipleri

Standartları, Sistemin Komple Kapsamlı Anlatımı :

Temel Olarak Renk Ölçüm Sistemlerini anlatmadan önce Renk nedir onu tanımlamamız gerekmektedir.

Renk Nedir :

İnsan gözünün algılayabildiği belirli dalga boyları arasında ki ışığın nesnelerden yansımasıdır. Yani aslında Renk = Işık demektir.

Aslında çevremizde gördüğümüz hiçbir nesnenin rengi yoktur. Her nesne üzerine düşen ışık demetinde ki (Spectrum da ki ) dalga boylarından bir kısmı absorbe eder.(Yutar). Diğer bir kısmını ise yansıtır. Yansıttığı dalga boylarına göre biz o nesneyi o renkte görürüz. Işık demetinde ki tüm dalga boylarına yutan nesneler siyah olarak görünür. Tüm dalga boylarını yansıtır ise beyaz olarak görünür.

Eğer çevremizdeki renkli olarak görmüş olduğumuz nesnelerin kendine ait bir rengi olmuş olsaydı gece karanlığında da bu nesnelerin rengini görebiliyor ve renklerini algılayabiliyor olurduk.

Çevremizde gördüğümüz nesneler aslında kendilerine ait olan olan bir özellikten dolayı üzerlerine düşen Işık demeti huzmesin de ki (Spectrum daki) hangi dalga boyunu (renk) yansıtıyor ise biz onları o renkte algılarız.Bu nesne ışık demeti içersindeki diğer renkleri ise absorbe eder.(Yutar)

Basit olarak nesne ışık demetindeki tüm renkler yansıtıyor ise bu nesnenin rengini BEYAZ olarak algılarız. Eğer bu nesne ışık demetinde ki tüm renkleri yutuyor ise bu rengi SİYAH olarak algılarız.

Örnek Spectrum Aşağıda ki Gibidir.

300 nm [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG] 800 nm

Gözümüzün algılayabildiği nanometrik alan yaklaşık olarak 300 nm ile 800 nm arasındaki dalga boyudur. 300 nm nin altında ki dalgalar Mor Ötesi (Ultra Viole), 800 nm nin üstündeki dalgalar ise Kızıl Ötesi (Infra Red) olarak tanımlanır. 300 nm nin altı ve 800 nm nin üstü nanometrik yansıma renk tanımlamalarında kullanılmamaktadır Hatta bu alan daha da daraltılarak 400 nm ile 700 nm arası dalga boyları renk tanımlamalarında kullanılmaktadır.

Konumuzda belirtmiş olduğumuz Renk Ölçüm Cihazları (Spectrofotometre) temel de bu prensiplere göre ölçüm yapıp çalışmaktadırlar.

Bir Rengin Renk Ölçüm Sisteminde ki Tanımlanma Adımları aşağıdaki gibidir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG]

Sample : Renkli Numune

Illumination&Optics : Işık Kaynağı ve Optik İletimi

Dispersion : Analyzer da Spectrum Ayrışmasının Tanımlanması

Detection : Analyzer daki Optik diyotlar tarafından algılanma

Signal Processing : Analyzer daki algılanan ışığın elektronik işlenmesi

Reported Quantity : Bilgisayar daki Raporlanan veri

Yukarıda açıklamış olduğumuz Spectrum a göre örnek renk yansımaları aşağıdaki gibidir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]

Yukarıdaki görüntülenen şemalar daki renklerin tanımı şu şekilde yapılabilir.

Kırmızı : Spectrum da göründüğü üzere 560 nanometreye kadar olan olan alandaki ışınlar absorbe edilmiş (Yutulmuş) 560 nanometre den 700 nanometre ye kadar ki ışınlar yansıtılarak klırmızı renk yansıma sağlanmıştır.

Yeşil : 450 nanometreye kadar olan ultraviole ışınlar absorbe edilmiş, 450 namometre ile 57 nanometreye kadar olan mavi,yeşil ve sarı ışınlar yansıtılmıştır. Renk Yeşildir. Kırmızı ışınlarda absorbe edilmiştir.

Lacivert : Mavi ve kırmızı ışınlardan bir miktar yansıma mevcuttur. Diğer ışınlar absorbe edilmiştir.

Siyah : Spectrum daki tüm ışınlar absorbe edilmiştir ve yansıma bulunmamaktadır.

Beyaz : Beyaz renk yukarıdaki örneğimizde yer almamaktadır lakin beyaz renk siyah ın aksine mümkün olduğunca tüm ışınları maximum düzeyde yansıtmaktadır.

İnsan Beyninin Renkleri Algılaması :

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

Işık Kaynağı -> Obje-> İnsan Gözü -> Optik Sinirlerimiz-> Beynimiz

Renkleri beynimiz yukarıdaki şemadaki gibi algılamaktadır.

Örnek Olarak :

GRETAGMACBETH SPECTROPHOTOMETRE

RENK ÖLÇÜM CİHAZLARININ SATIŞ ÖNCESİ TEKNİK DETAYLARI

Gretagmacbeth firması tüm sektöre hitap eden geniş ürün paletine, müşteri gereksinimleri, problemleri göz önüne alarak ve 85 yıllık tecrübesini ortaya koyarak, ColorEye XTH portatif spectrophotometer cihazını geliştirerek dahil etmiştir.Aşağıda renk ölçüm cihazının gerekliliği, karşılaştığınız bazı renkölçüm problemlerinin ColorEye XTH cihazı ile diğer portatif cihazlara göre sağlayacağınız avantajlı çözümler açıklanmıştır.

A-Renk ölçüm cihazı işletmelerde neden ihtiyaç haline gelmiştir, bizim görsel kararımız yeterince doğru değilmidir?

Görsel renk değerlendirmesi tabii olarak subjektiftir.Bu da görsel renk limitlerinde sapmalara neden olur. Renk değerlendirilmesinde, değerlendiren kişinin yaşı, psikolojisi, renk hafızası, dış etkenler değerlendirmenin subjektif olmasının başlıca nedenidir.Aynı sarı rengi bir kişinin kanarya sarısı, diğerinin limon sarısı olarak değerlendirmesi son derece normaldir. Benzer olarak renk , renk karşılaştırmasında da bir kişi kabul ederken , diğerinin renk onayını vermemesi mümkündür. Görsel renk karşılaştırması yapılırken sürekli olarak aynı iki renk örneğine 10 saniyeden fazla bakılırsa gözün hata olasılığı yüksektir. Karşılaştırma yapılan renklerin etrafında bulunan renkler de görsel değerlendirmeyi yanıltır.

Bütün bu etkenler, müşteri ve tedarikçi arasında renk sonuçlarıyla iletişim kurmak ve standart sağlamak istendiğinde problem olarak karşımıza çıkar. Renk ölçüm cihazları görsel renk değerlendirilmesini subjektif olmakta çıkarmak, destek ve tamamlayıcı faktör olarak kullanılmalıdır. Ayrıca renkölçüm cihazı, numune ve standart arasındaki renk farkını, insan gözünün tespit edebileceği minimum seviyenin çok altında tespit eder.

B-Spectrophotometer ile Colorimeter arasındaki fark nedir?

Colorimeter, sadece üç geniş data noktasından ölçüm alarak gözü simüle etmeye çalışır. Spectrophotometer ise, 400-700nm görünür bölgede,dalga boyuna göre yansıma değerlerinden oluşan reflektans eğrisine göre karşılaştırma yapar. Bu bölgede cihazın özelliğine bağlı olarak 10nm veya 20nm aralıklarla 16 veya 32 noktadan tarama yaparak ölçüm aldığı düşünülürse spektrofotometreler çok daha hassas sonuçlar verir. Spektrofotometrelerin seçiminde 10nm aralıklarla ölçüm alan modeller seçilmiştir. Özellikle yüksek chroma (renk şiddeti yüksek olan) özelliğinde olan renklerde 20nm aralıklı çalışan cihazlarda sonuçlar interpolasyonla değerlendirileceğinden sonuçlarda sapmalar görülebilir. Ayrıca, eğer spektrofotometre beraberinde bir formulasyon programı ile kulanılacak ise 10 nm aralıklı çalışanların, alınacak formulasyonu üç katı daha iyileştirdiği söylenebilir.

Renk ölçüm için eğer colorimeter kullanılırsa, metamerism özelliği tespit edilemez. Spektrofotometre ile metamerism problemi olup olmayacağı belirlenebilir.

Metamerism:Rengin farklı ışık kaynakları altında, farklı davranış göstermesidir. İki rengin karşılaştırması yapıldığında bir ışık kaynağı altında kabul görüp, diğer ışık kaynağı altında renk renk farkı görülüyorsa burada metamerism özelliği var demektir. Kontrol edilen ürün, tüketiciye farklı ışık kaynağı altındaki farklı ortamlarda sunuluyorsa, metamerism özelliği kesinlikle kontrol edilmelidir. Reflektans eğrisini, rengin parmak izi olarak tanımlayabiliriz ve buna bağlı olarak en doğru renk karşılaştırmasının spektrofotometre ile yapılması gerektiği gerçeği ortaya çıkar.

ColorEye XTH bir spektrofotometredir ve 10nm aralıkla yansıma değerini ölçerek karşılaştırma yapar.

C-Eğer ölçüm yapılacak parça üzerinde ölçüm alacak düz bir yüzey bulunamazsa bu ölçüm sonucuna nasıl etki eder?

Günümüz otomobil , beyaz eşya vb. malzemelerin dizaynlarında ağırlıklı olarak eğimli parçalar kullanılmaktadır. Bu, GretagMacbeth firmasının, yapısında 3-D Targeting teknolojisi içeren ve sektörde tek olan ColorEye XTH cihazını dizayn etmesinin en önemli sebebidir. Bu teknoloji, en komplike boyut, şekil ve yüzeylerde, eğimli ve düz parçalarda hassas ve tekrarlanabilir renk ölçüm sonuçları alınmasını sağlar.

Bu , bitmiş bir mamul için renk ölçümünün, sadece düz bir numune yerine, gerçek mamul üzerinden yapılabileceği anlamına gelir.

D-Geniş bir boyut aralığında üretim yapıyorsanız kaç tane farklı cihaz veya aksesuara ihtiyacınız olacaktır?

ColorEye XTH, hem küçük, büyük numuneleri aynı anda ölçebilir. Portatif cihazlarda d/8 geometresinde çalışıp, ölçüm gözü değiştirmeye gerek olmaksızın büyük ve küçük numunelerden ölçüm almak ColorEye XTH ile mümkün olacaktır. 10nm ve 4nm ölçüm gözünün aynı cihaz üstünde olması ve cihazın herhangi bir müdahaleye gerek duymaksızın otomatik olarak sonuç vermesi, değişik boyutlarda ölçüm ihtiyacında büyük bir avantaj sağlayacaktır.

Diğer portatif renk ölçüm spektrofotometrelerinin kullanımı için gereken minumum numune boyutundan çok daha küçük numunelerle çalışılabilecektir ve parça boyutuna uygun kılmak için fazla sistem almanın veya sisteme parça boyutu uydurma maliyeti elimine edilmiş olacaktır.

E-Cihaz teknolojisi, tedarik zincirinde renk kalite kontrolünün geliştirilmesinde nasıl yardımcı olur?

ColorEye XTH, dünyada referans spektrofotometresi olarak bilinen ColorEye 7000 serisi cihazlarla ve ColorEye 2180 cihazı ile karşılaştırıldığında son derece tekrarlanabilir ve hassas sonuçlar verdiği görülmüştür. Aynı karşılaştırma İnter instrument agreement (farklı iki cihazın, aynı parça üzerindeki renk ölçüm sonuçlarının uyumu) özelliği içinde yapılmıştır.

Bu durum sadece müşteri gereksinimlerini karşılamakla kalmayıp aynı ürün üzerinde birden fazla tedarikçinin renk tutturma problemi ortadan kalkmış olup, problemsiz olarak tedarikçi sayısı arttırılabilir. Müşterilerimiz ve satıcılarınız aynı renkler ve standartlarla çalışabilir.

F-ColorEye XTH cihazının kullanımı, üretim hattını yavaşlatırmı?

Cihaz , 3-D Targeting foot-single flash özelliğine sahiptir. Bu da cihazın kullanımının hızlı ve kolay olmasını sağlar. Yüksek hızlı profesör ColorEye XTH diğer portatif sistemlere göre iki kat daha hızlı ölçüm yapmasını sağlar.

Bu sebeple, kullanıcının verimliliğini iki katına çıkarır.

G-Cihaz kullanımı için bir teknisyen eğitmek yada tahsis etmek zorunda kalınırmı?

ColorEye XTH bu ölçüde kolay kullanımlı dizayn edilmiş tek cihazdır. Standart ve numunenin ölçümü için ayrı butonlar vardır. Bu da cihazın kullanımını ışığı açıp kapamak kadar kolay hale gelir.

Özel bir eğitim gerekli değildir. İşletmenizdeki işçiden mühendise, herhangi biri cihazı kullanabilir.

H-ColorEye XTH cihazını diğer portatif cihazlardan daha verimli kılan nedir?

Yeni XT5 teknolojisi . Bu teknoloji, aynı anda beş data tutabilen iki boyutlu CCD sisteminden oluşur. Herhangi bir matematiksel ayarlama veya birden fazla okuma gerektirmeksizin parlaklık komponentini dahil eden veya etmeyen (specular ıncluded/specular excluded) değerleri aynı anda alınabilir.

Bu durumda ColorEye XTH, diğer portatif sistemlere göre daha kısa zamanda , daha fazla sayıda numune ölçebilir.

Cihazın optik sisteminde Xenon flash lamba mevcuttur. Bu da özellikle koyu renklerde birden fazla ölçüm alınması gereksimini ortadan kaldırır.Çünkü, tungsten lamba kullanılan sistemlerde, yüzeye daha fazla ısı verileceğinden, termokromik(sıcaklık ile rengi değişen) renklerde okuma hassasiyeti düşer.

I-ColorEye XTH için limitli bir bütçe yeterli olur mu?

Bu cihaz, büyük masaüstü cihazların yarı fiyatı maliyete sahiptir.Diğer portatif sistemlere göre çok sayıda üstün özelliği ile birlikte, cihaz %30 daha düşük fiyata sahiptir.

Bu kadar yeni ve üstün özelliği bir arada bulunduran ve mukayese edilebilir mertebede fiyata sağlayabilen başka bir portatif cihaz mevcut değildir.

J-Teknik Servis ve kalibrasyon için cihazın yurt dışına gönderilmesi gerekir mi ?

Rc Osilatörler

06 Kasım 2007

RC Osilatörler

Kendi kendine sinyal üreten devrelere "osilatör" denir. Böyle devrelere dışarıdan herhangi bir sinyal uygulanmaz. Çıkışlarında sinüsoidal, kare, dikdörtgen, testere dişi gibi sinyaller meydana getirirler. Aslında bir osilatör, kendi giriş sinyalini kendi temin eden bir yükselteç devresidir.

Genel olarak osilatörler, sinüsoidal osilatörler ve sinüsoidal olmayan osilatörler olmak üzere 2 sınıfa ayrılırlar. Sinüsoidal osilatörler, çıkışında sinüsoidal sinyal, sinüsoidal olmayan osilatörler ise kare, dikdörtgen, üçgen ve testere dişi gibi sinyaller üretirler. Kare dalga üreten osilatörler devrelerine aynı zamanda "multivibrator" adı verilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

Şekil 3.26 – Temel Osilatör Blok Diyagramı

Bir osilatör devresinin meydana getirdiği sinyallerin veya osilasyonların (salınım) devam edebilmesi için Yükseltme, Geri Besleme, Freakns Tespit Edici ‘ye ihtiyaç vardır. Bir osilatör devresinde çıkışın bir miktarı şekil 3.26 ‘da görüldüğü gibi girişe geri beslenmesi gerekir. Devre kayıplarının önüne geçebilmek için girişe geri beslenmesi gerekir. Devre kayıplarının önüne geçebilmek ve osilasyonların devamlılığı için kullanılması gereken geri besleme Pozitif geri besleme olmalıdır. Bir osilatörün önceden belirlenecek bir frekansta osilasyon yapabilmesi için bir frekans tespit ediciye ihtiyaç vardır. Bu frekans tespit edici devre, filtre devresi olup istenen sinyalleri geçilip, istenmeyenleri bastırır. Osilatör çıkışındaki sinyalin, genlik ve frekansının sabit tutulabilmesi için, osilatör devresindeki yükseltecin, çıkış yükü ve pozitif geri besleme için yeterli kazancı sağlaması gerekir. Genellikle güç kazancının büyük olması, giriş ve çıkış empedansının birbirine kolayca uydurulabileceği tertip olarak emiteri ortak bağlantı olarak kullanılır.

Geri besleme, bir sistemde yüksek seviye noktasından alçak seviye noktasına enerji transferidir. Geri besleme girişi arttırıcı yönde ise pozitif, azaltıcı yönde ise negatif geri beslemedir. Bir osilatörün ihtiyacı, pozitif geri beslemedir. Bir osilatördeki geri besleme, frekans tespit edici devredeki zayıflamayı dengeler.

Çıkışında sinüsoidal sinyal üreten osilatörler, alçak frekanslardan (birkaç hertz), yüksek frekanslara (109 Hz) kadar sinyal üretirler. Alçak frekans osilatör tiplerinde frekans tespit edici devre için direnç ve kondansatörler kullanılıyor ise bu tip osilatörlere "RC OSİLATÖRLER" adı verilir.

RC osilatörler, 20 Hz – 20KHz arasındaki ses frekans sahasında geniş uygulama alanına sahiptir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

Şekil 3.27 – RC Osilatörün Blok Diyagramı

Şekil 3.27 ‘deki blok diyagramda RC osilatörün blok diyagramı gösterilmiştir. Blok diyagramda R-C devresi hem pozitif geri beslemeyi, hem de frekans tespit edici devreyi sağlar.

Blok diyagramdaki yükselteç devresi, emiteri ortak yükselteç devresi olduğu için A noktasındaki kollektör sinyali ile beyz (base) üzerindeki sinyal 180° faz farklıdır. Sinyal, C1 üzerinden R1 üzerine (B noktası) uygulandığında bir faz kaydırma meydana gelir. (Yaklaşık 60°) Faz kayma meydana geldiği için genlikte de bir miktar azalma olur. B noktasındaki sinyal C2 üzerinden R2 ‘ye uygulanır. Böylece, yaklaşık 120° ‘lik bir faz kayma meydana gelir ve genlikte de azalma olur. C noktasındaki sinyal C3 üzerinden R3 ‘e uygulanırken (D noktası) 180° faz kaydırmaya maruz kalır. 3 adet RC devresinin her biri 60° faz kaydırıp toplam 180° ‘lik faz kaydırmaya neden olmuştur. D noktasındaki sinyal, transistörün beyzine uygulanan pozitif geri besleme sinyalidir.

1-deneyin Adı: Dirençler Ve Direnç Hesaplamaları

06 Kasım 2007

1-Deneyin adı: Dirençler ve direnç hesaplamaları

2-Deneyin amacı: Direnç renklerini okumak, board üzerinde devre kurma alışkanlığı kazanmak, avometre ile direnç, akım ve gerilim ölçmeyi öğrenmek.

3-Teorik bilgi:

DİRENÇ:

Direnç; akıma karşı gösterilen zorluktur. Elektronik devrelerde akım sınırlamasında kullanılan elemanlara da direnç denir. Üniversal birim sisteminde ‘R’ harfi ile gösterilir ve birimi ohm (Ω) dur. Dirençler kullanıldıkları yere ve amaca göre ikiye ayrılır:

a)Sabit dirençler:

I.Karbon dirençler

II.Telli (tel sarımlı) dirençler

III.Film dirençler

IV.Cermet dirençler

b) Ayarlı dirençler:

I.Trimpot

II.Potansiyometre

– Lineer potansiyometre

– Logaritmik potansiyometre

III.Reosta

a)Sabit dirençler:

I.Karbon dirençler: Karbon ve plastik reçinenin karışımı direnç olarak kullanılır. Karışım miktarı değiştirilerek istenen miktarda direnç elde edilir. Direncin en dışında epoksi koruyucu bulunur. Epoksi koruyucu ile direnç arasında yalıtım maddesi kullanılır.

II.Telli (tel sarımlı) dirençler: Porselen üzerine tel sarılarak elde edilir. Yüksek akım istenen yerlerde kullanılır. Yapısı itibariyle büyük değerli dirençler elde etmek zordur. Sarımlar arasındaki kaçak kapasite nedeniyle yüksek frekans devrelerinde kullanılmaya uygun değildir. Bu tip dirençlerden bazıları yapımları dolayısıyla meydana gelecek endüktif etki yok edilecek şekilde imal edilir. Bu tiplerde sarım, bir sıra düz, bir sıra ters olmaktadır.

III.Film dirençler: Film tip dirençler iki çeşittir. Karbon film tipte porselen tüp üzerine ince karbon kaplanmıştır. Metal film tipte film tabaka, porselen gövde üzerine spiral olarak kaplanmıştır. Direnç değerleri hassas olarak yapılır.

IV.Cermet dirençler: Seramik gövde üzerine çok yüksek sıcaklıkta karbon kaplamasıyla elde edilir. Çok hassas ve kararlıdırlar. Ebatları çok küçük ve kare şeklinde olanları baskı devre plaketinin bakırlı yüzeyinde hatların arasına konarak lehimlenir. Yüksek giriş empedanslı, zamanlama, kristal osilatörlü devrelerde kullanılır.

b)Ayarlı dirençler: Ayarlı dirençler yapıldığı direnç değerinin maksimum ve minimum değerleri arasında değiştirilen dirençlerdir. Üçe ayrılır:

I.Trimpot: Tornavida ile ayarı değiştirilen dirençlerdir. Birkaç ohm dan, birkaç megaohm a kadar yapılırlar.

II.Potansiyometre: Elle ayarlanabilen dirençlerdir. İki çeşittir:

-Lineer potansiyometre: Direnç değişimi doğrusaldır. Güç kaynağı vb.devrelerde kullanılır.

-Logaritmik potansiyometre: Değeri logaritmik olarak değişir.Yükselteç devrelerinde ses ayarında kullanılır.

III.Reosta: Akım kontrolünde kullanıldığından potansiyometrelerden farklı olarak daha büyük akımı taşıyacak şekilde telli veya karbon dirençli olarak yapılırlar.

DİRENÇ ve RENK KODLARI:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

Renk 1.Bant (1. Hane) 2. Bant (2. Hane) 3.Bant (Çarpan) 4. Bant (Tolerans) Siyah — 0 1 — Kahverengi 1 1 10 ±1 Kırmızı 2 2 100 ±2 Turuncu 3 3 1000 — Sarı 4 4 10000 — Yeşil 5 5 100000 ±0,5 Mavi 6 6 1000000 ±0,25 Mor 7 7 10000000 ±0,1 Gri 8 8 100000000 ±0,005 Beyaz 9 9 1000000000 — Altın — — 0,1 ±5 Gümüş — — 0,01 ±10 Renksiz — — — ±20 Tablo. 1

Not: Direnç renk kodlarını okurken bantların direnç uçlarından birine daha yakın olduğuna dikkat ediniz ve okumaya buradan başlayınız.

4-Araç ve gereçler:

-Güç kaynağı (6,53V) -Direnç (470 Ω)

-Avometre -Direnç (2,2 Ω)

-Kablo -Direnç (100 Ω)

-Board -Direnç (0,1 Ω)

5-İşlem basamakları:

-Yukarıdaki araç ve gereçleri tamamladım,

-Dirençlerin değerlerini Tablo. 1’den faydalanarak renklerine göre okudum,

-Avometre ile dirençlerin değerlerini ölçtüm,

-Sırasıyla devreleri board üzerinde kurdum,

-6,53V’luk gerilim vererek dirençlerin akım ve gerilimlerini ölçtüm,

-Bulduğum akım ve gerilim değerlerine göre direnç değerlerini hesapladım ve Tablo. 2’ye kaydettim.

6-Deney şemaları:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/IMG]Şekil. 1: 1.direncin devresi [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/IMG]Şekil. 2 : 2.direncin devresi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]

Şekil. 3 : 3.direncin devresi[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/IMG] Şekil. 4 : 4.direncin devresi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]

7-Deney tablosu:

Direnç Renk Kodları Renk kodlarına göre okunan direnç (Ω) Avometre ile ölçülen direnç (Ω) Deneyde uygulanan gerilim değeri (V) Deneyde alınan gerilim değeri (mA) Akım ve gerilime göre hesaplanan değer (Ω) R1 sarı-mor-sarı altın 470000 468000 6,53 0,014 466000 R2 kırmızı-kırmızı kırmızı-altın 2200 2150 6,53 3 2176,6 R3 kahverengi-siyah sarı-altın 100000 99100 6,53 0,065 100461,53 R4 kahverengi-siyah kahverengi-altın 100 98,2 6,53 0,0655 99,694 Tablo. 2 8-Sonuç:

Sonuç olarak hesapladığım değerlerle avometre ile ölçtüğüm değerler arasında küçük farklar olduğunu gördüm. Bu farkın mutlak hata olduğunu ve bunun nedeninin ise dirençlerin toleranslarından kaynaklandığını anladım.

Gıda Ambalajlması

06 Kasım 2007

GIDA AMBALAJLAMASI

01. Giriş

02. Ambalajlama Materyalleri

02.01. Cam Esaslı Ambalaj Materyalleri

02.02. Kağıt Esaslı Ambalaj Materyalleri

02.03. Metal Esaslı Ambalaj Materyalleri

03. Ambalaj Malzemelerinde Kullanılan Test Metotları

03.01. Mekanik Direnç Ve Uzama Testi

03.02. Oksijen Ve Aroma Maddeleri Geçirgenlik Testleri

03.02.01. Oksijen Geçirgenliği

03.02.02. Aroma Maddeleri Geçirgenliği

03.03. Çarpma Direnci

04. Süt Ve Süt Ürünlerinin Ambalajlanması

04.01. İçme Sütünün Ambalajlanması

04.01.01. Pastörize İçme Sütünün Ambalajlanması

04.01.02. Sterilize İçme Sütünün Ambalajlanması

04.02. Peynirlerin Ambalajlanması

04.03. Yoğurtların Ambalajlanması

05. Et Ve Et Ürünlerinin Ambalajlanması

05.01.Taze Kırmızı Et

05.02. Taze Tavuk Eti

05.03. Taze Balık Ve Deniz Ürünleri

05.04. Dondurulmuş Et Ürünleri

05.05. İşlenmiş Et Ürünleri

05.06. Modifiye Atmosfer Ambalajlaması

06. Ekmeklerin Ambalajlanması

07. Hububatların Ambalajlanması

08. Taze Meyve Ve Sebzelerin Ambalajlanması

09. Gıda Ambalaj Atıkları Ve Geri Dönüşüm

09.01.Gıda Ambalaj Atıkları

09.02. Ambalaj Materyallerinin Geri Dönüşümü

10. Türkiyedeki Kanuni Düzenlemeler

10.01. Ambalaj Ve Ambalaj Atıkları Kontrolü Yönetmeliği

10.02. Ambalaj Atıklarının Geri Dönüşümü ve Geri Kazanımıyla İlgili Düzenlemeler

10.03. Ambalaj Atıklarının Kaynağında Ayrı Toplanması

10.03. Ambalaj Atıklarının Kaynağında Ayrı Toplanması

10.05. Konuyla ilgili Türk Standartları

11. Avrupadaki Kanuni Düzenlemeler

01. Giriş

Ambalajlama; gıdanın depolanması, raf ömrü ve tüketiciye ulaşması anına kadar uygun koşullar altında saklanabilmesi için uygulanan bir işlemdir.

Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’nde bulunan ambalajlama kuralları şöyledir;

a) Türk Gıda Kodeksinde yer alan tüm gıda maddelerinin ambalajlanması zorunludur.

b) Ambalajlanmış gıda maddesi, ambalajı değiştirilmediği veya açılmadığı sürece gıda maddesine erişilmez durumda olmalıdır.

c) Ambalaj materyali üzerinde izin tarihi ve numarası ile üretici firmanın adı, bulunduğu il ve plastik materyalin kimyasal adlarının baş harfleri belirtilmelidir.

d) Gazete ve gıda ambalaj materyali olarak üretilmemiş basılı ve yazılı kağıtlar, yeniden işlenmiş kağıtlar ve plastikler gıda ambalaj materyali olarak kullanılmazlar.

e) Yumurta violleri, meyve violleri ve gıda ile direkt temas etmeyen oluklu mukavva kutu üretiminde bu yönetmeliğin 21 inci maddesindeki kriterleri sağlamak, ürün özelliklerine ve tekniğine uygun üretilmek kaydıyla yeniden işlenmiş kağıt kullanımına izin verilir.

İyi bir ambalaj materyali şu özelliklere sahip olmalıdır;

· Ürünü temiz tutmalı, kirlilik ve diğer kontaminantların gıdaya bulaşmasına engel olmalıdır.

· Besin kayıplarını en alt seviyede tutmalıdır.

· Ambalajın dizaynı; taşıma, dağıtım ve rafta tutulması sırasında koruyucu olmalı ve elle rahatlıkla tutulabilir şekilde olmalıdır. Ambalajın şekli, büyüklüğü ve ağırlığı önemlidir.Gıdanın orijinal şeklini, büyüklüğünü ve ağırlığını muhafaza etmelidir.

· Ambalaj materyali gıdayı kimyasal ve fiziksel tehlikelere karşı korumalıdır (Örneğin oksidasyon, ışık, mekaniksel darbe…).

· Ambalaj materyalinin üzerinde gıdanın içeriği, en uygun kullanım ve saklama koşullarını belirten bir etiket bulunmalıdır.

· Ambalaj materyali albeniyi arttırıcı biçimde, ürünü en iyi şekilde temsil edecek şekilde tasarlanmalı ve kullanımı kolay olmalıdır.

02. Ambalajlama Materyalleri

Ambalajlama materyalleri genel olarak 4 gruba ayrılır.;

·******* Cam esaslı ambalaj materyalleri,

·******* Kağıt esaslı ambalaj materyaller,

·******* Metal esaslı ambalaj materyalleri,

·******* Plastik esaslı ambalaj materyalleri,

Bunun dışında dokumalar, pamuktan, keneften, kenevirden ve tahtadan yapılmış materyaller de vardır.

· Dokumalar: şeker, un, tuz vb.,

· Pamuktan yapılmış materyaller: hububat, kahve taneleri vb.,

· Kenevirden yapılmış materyaller: sert kabuklu meyveler vb.,

· Tahtadan yapılmış materyaller: meyveler, sebzeler, çay vb.,

ürünlerin ambalajlanmasında kullanılır.

02.01. Cam Esaslı Ambalaj Materyalleri

Camın gıda ambalajı olarak başlıca olumlu özellikleri şunlardır:

· Cam, kimyasal açıdan inert bir maddedir, gıda ile herhangi bir tepkimeye girmesi ve korozyona uğraması söz konusu değildir.

· Cam, içini gösterdiği için, tüketici nasıl bir mal almakta olduğunu görebilir. Aynı nedenle üretici, iyi bir sınıflandırma, doldurma vs. gibi önlemlerle malını adeta dekore ederek satabilme şansına sahiptir.

· Gaz geçirmez, UV ışığı geçirmez. Ancak, normal yeşil camın UV geçirdiği unutulmamalıdır.

· Gıda maddesinde oluşan bir bozulma kolaylıkla görüldüğünden, üreticinin bunları ayırdıktan sonra piyasaya verme, tüketicinin ise böyle konserveleri satın almama şansı vardır. Buna karşın teneke kutulardaki gıdalarda bozulma olup olmadığı, sadece kutuda bombaj oluşmasıyla anlaşılabilmektedir.

· Kavanozlar, genelde tüm cam kaplar, defalarca kullanılabilmektedir.

Cam kapların olumsuz özelliklerinin bazıları ise aşağıda verilmiştir:

1. İçini gösterdiğinden, üreticinin ayıklama, sınıflandırma ve doldurma gibi işlemlerde çok titiz davranması gerekmektedir. Bu şüphesiz üreticiyi zorlayıcı bir faktördür.

2. Camın ağır oluşu taşımada daima sorunlar oluşturmaktadır.

3. Darbe, termal şok ve aşırı iç basınç gibi etkilerle kolaylıkla kırılması,camın kullanılmasını oldukça sınırlamaktadır.Gerçekten camın çabucak kırılması üretim, taşıma, depolama ve satışta sorunlar oluşturmaktadır. Konserve üretimi sırasındaki kırılmalar, bazen işlenmekte olan gıda içine cam kırıklarının karışma olasılığı gibi önemli sorunlar doğmasına neden olmaktadır.

4. Kavanozların sterilizasyonunda, birçok kapak tipleri, oluşmuş aşırı iç basıncı yenemediklerinden, kavanozlar kırılabilmektedir. Bu durum, kavanozlara sterilizasyon uygulamasını zorlaştırıcı bir faktördür.

5. Camın ışık geçirmesi ise, içerdiği gıdanın renginin bozulmasına neden olmaktadır.

Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliğine göre cam ambalaj materyallerinin kullanımı ile ilgili kurallar şöyledir:

a) Cam ambalajlarının tipleri, büyüklükleri ve biçimleri çok çeşitli olmakla birlikte gıda maddeleri için kullanılanlar beş grup altında toplanabilir:

·******* Bira, meşrubat ve maden suyu şişeleri

·******* Kavanozlar, süt, meyve suyu ve ketçap şişeleri

·******* Su şişeleri

·******* Alkollü içki ve şarap şişeleri

·******* Sürahi, damacana gibi şişeler

b) Çeşitli cam ambalajlar için olması gereken en az iç basınç değerleri şöyledir:

Cam Ambalajın sınıfı İç basınç dayanımı(kg/cm2)

Bira şişeleri Geri dönüşlü 12

Geri dönüşsüz 10

Meşrubat şişeleri Geri dönüşlü 16

Geri dönüşsüz 10

Maden suyu,meyve suyu şişeleri Geri dönüşlü 10

c) Cam kapakların ani sıcaklık değişimine dayanım dereceleri en az 42ºC olmalıdır.

d) Cam ambalajın içindeki ürüne bağlı olarak meydana gelebilecek basınç dikkate alınarak ambalajın içinde bir kısım boşluk bırakılmalıdır. Çeşitli ürün grupları için bırakılması gereken tepe boşluğu miktarları şöyledir:

Ürün Tepe Boşluğu(%)

Su ve benzeri içecek 3-5

Alkollü içecekler 3-8

Uçucu organik sıvılar 10 veya daha fazla

Vakumlu kapatılmış gıdalar 6-12

Karbonatlı içecekler 4-7

e) Cam kapakların ağzına konulan madeni kapaklar ve mantar tıpaları bir kere kullanılmalıdır.

f) Mantarların yapıştırılmasında, suda çözünmeyen ve toksik olmayan yapıştırıcılar kullanılmalıdır.

02.02. Kağıt Esaslı Ambalaj Materyalleri

Gıda ambalajlanmasında kullanılan kağıt ve levhaların çoğu odun bazlıdır. Geri dönüşümlü kağıttan yapılan levhalar da vardır, fakat gıda ile direk temasta bulunmazlar.

Kağıt hamuru, odundan mekanik bir işlem ile elde edilir. Bu elde edilen hamur alkalin çözeltisi ile işlem görürse SÜLFAT hamuru; asit çözeltisi ile işlem görürse SÜLFİT hamuru elde edilir. Sülfat hamurundan elde edilen kağıt, sülfit hamurundan elde edilen kağıda göre daha sert ve dayanıklıdır.

Gıda ambalajlama işlemlerinde en çok kullanılan ambalaj kağıtları şunlardır:

Kraft kağıdı: Sülfat hamurundan elde edilir. Mekanik dayanıklılığı iyi olan genel amaçlı bir paketleme kağıdıdır. Genellikle un, şeker, sebze ve meyvelerde kullanılır.

Sülfit kağıdı: Sülfit hamurundan elde edilir. Kraft kadar dayanıklı olmayan bir genel paketleme kağıdıdır. Sebze meyve paketlemede ve bisküvi ambalajlarında iç kağıt olarak kullanılır.

Yağ geçirmez kağıt: Sülfit hamurundan elde edilir ve sıkı bir yapıya sahip olması için ciddi mekanik işlemlerden geçirilir. Et, balık ve süt ürünleri paketlemesinde kullanılır.

Bitkisel parşömen: Kimyasal yapının sülfürik asit banyosundan defalarca geçirerek elde edilir. Daha sonra yıkanır, nötrlenir ve kurutulur. Bu işlem yüzey bölgesindeki gözenekliliği azaltır ve yağ direncini artırır. Yağ geçirmez kağıttan daha iyi bir nem direncine sahiptir.

İnce kağıt : Açık yapılı bir kağıttır. Hassas yapıdaki ürünlere destekleyici bir koruma sağlamak için kullanılır. Ör: Meyve,sebze v.b.

Neme dayanıklı kağıtlar: Hamura reçine katılarak elde edilir. Diğer kağıtlara göre, ıslakken dayanıklılığını korur .

Kaplanmış kağıtlar: En yaygın görülen çeşitleri şunlardır:

· Mumlanmış kağıt: Isı geçirmez; suya ve su buharına karşı orta düzeyde bir direnç sağlar.

· Plastik kaplanmış kağıt: Kullanılan plastiğe göre farklı karakter gösterir. Su buharına, gazlara, uçuculara, yağlara vb. direnç sağlar.

Kağıt Levhalar (Katlanabilir Kutu Levhalar): En fazla 0.30 mm kalınlığındadır. Üç ana çeşidi vardır:

· Zayıf levha: Geri dönüşümlü kağıttan elde edilir. Bulanık gri bir renge sahiptir ve mekanik olarak zayıftır. Çok seyrek olarak doğrudan gıdayla temas eden yüzeyde bulunur. Daha çok önceden paketlenmiş bir gıdayı korumak için kullanılır. Ör: Kahvaltı gevrekleri.

· Dubleks levha: Kullanılmış kağıt ve saf hamur karışımından oluşur. Bazı dondurulmuş gıdalar, bisküviler, kekler ve benzeri ürünler için kullanılır.

· Katı beyaz levha: Tümü tamamen açılmış kimyasal hamurdan elde edilir. Bazı donmuş gıdalar ve özel koruma isteyen diğer gıdalar için kullanılır. Kağıt levhalar ayrıca mumlanmış, polietilen, polivinilklorit ve poliamidle kaplanarak kullanılabilirler. En sık kullanılan kağıt levha çeşidi kartondur.

Şekil verilmiş kaplar: Suyla işlem görmüş kağıt hamuruna, basınçla veya vakumla şekil vererek ve kurutarak elde edilir. Koruyucu özellikleri iyidir ve kap içinde hareketi en aza indirger. Ör: Yumurta kapları, kağıt sepetler , meyve kutuları ve cam şişeler için kutular.

Lifli levha: İki çeşittir:

·******* Katı lifli levha: Genellikle bir veya iki tarafı Kraft kağıdıyla kaplanmış bir zayıf levha içerir.

·******* Oluklu mukavva: Bir veya daha fazla katman, düz kağıt levha arasına oluklanmış materyalden oluşur. Oluklandırılmış malzeme zayıf levha, kaba mukavva veya yarı kimyasal hamurdan yapılan bir levha olabilir. Kapların yapımında tek, çift ya da üç kat levha duvarı kullanılabilir. Ayrıca, kaplanmış mukavvalar da bulunmaktadır. Kullanılan mukavvanın yapısı, gereken sertliğe ve desteğe bağlıdır. Mukavvalar genellikle önceden ambalajlanmış ürünler için kullanılır. Ör: konservelenmiş, şişelenmiş veya kartonlanmış ürünler; tereyağı, meyve, sebze ve yumurta gibi gıdalar.

Gelişmiş Ambalajlar: Gelişmiş ambalajlar, genellikle birkaç ambalaj çeşidinin birleşiminden oluşur. Ör: Silindirik kağıt levhadan oluşan bir gövde,ve metal ya da plastikten oluşan bir taban gibi… tuz ambalajları, çikolata, dondurma, meyve suyu vs.

02.03. Metal Esaslı Ambalaj Materyalleri

Metal ambalajlar bir çok gıdada çok sık olarak kullanılmaktadır. Bugün konserve, reçel, hayvan mamaları, tatlılar, çaylar, kahveler, meşrubatlar ve spreyler gibi birçok ürünün saklanmasında metal ambalajlar kullanılmaktadır.

Geri dönüşümlü olduklarından tekrar değerlendirilebilirler.Bir ton kalay kaplı çeliğin geri dönüştürülmesi sonucu 1,5 ton demir cevheri ve 0,5 ton kok kömüründen tasarruf edilmektedir. Hammadde olarak demir cevheri kullanmak yerine metal ambalajların geri dönüştürülmesi enerji sarfiyatını % 70, hava kirliliğini % 30 ve su kirliliğini % 60-70 azaltır. Bugün, tüm dünyada dakikada yaklaşık 108.000 alüminyum kutu geri dönüştürülmektedir. Orijinal hammadde kullanmak yerine geri dönüşüm yoluyla üretilen her bir alüminyum kutunun üretiminde % 95 daha az enerji harcanmaktadır.

Metal esaslı ambalaj materyallerinin kullanımı hakkında Türk Gıda Kodeksinde (Madde 22) çeşitli tanımlamalar yapılmıştır ve ambalaj üretiminde bu tanımlamalara uyulması gerekmektedir.

Madde 22- Metal esaslı ambalaj materyallerinin kullanımı ile ilgili kurallar:

1. Gıda maddelerinin konulduğu paslanmaz çelik dışındaki metal esaslı ambalajlar gıdanın özelliğine göre kalay, krom, kromoksit, alüminyum folyo, lak veya plastik ile kaplanmış olmalıdır. Kaplama maddeleri kaplanılan tüm yüzeylere homojen bir şekilde dağılmalıdır. Lak ve plastik kaplamalarda bu maddelerin özellikleri plastik maddelerin teknik özelliklerine uygun olmalıdır. Kalay miktarı en az 4.9 g/m2, krom miktarı en az 50 mg/m2 ve kromoksit miktarı en az 7 mg/m2 olmalıdır.

2. Kaplama maddelerinin bileşiminde, antimon, kadmiyum ve arsenik miktarı % 0,02 den, kurşun miktarı % 0,5 den fazla olmamalıdır.

3. Alüminyum folyo ve tüplerde alüminyum miktarı en az % 95 olmalıdır.

4. Metal kapların kalaylanmasında kullanılan kalayda arsenik bulunmamalıdır.

5. Metal ambalaj kapaklarında kullanılacak contalar, kapak kenarına homojen bir şekilde dağılmalı, kopma olmamalı, ısıl işlemlerden zarar görmemelidir. Contaların özellikleri de plastik maddelerin teknik özellikleri bölümüne uygun olmalıdır.

6. Asitli gıdaların ve içkilerin çinko ve çinko ile galvanize edilmiş kaplarla teması yasaktır.

Metal Esasli Ambalaj Materyallerinin Özellikleri

SAC: Çelik endüstrisinde üretilmiş çelik bloklar, valsler arasından geçirilken tavlanarak inceltilirler. 0.2-0.3 mm kalınlığında veya daha ince sac haline getirilirler. Elde edilen bant halindeki sac, temperleme valslerinden geçirilerek, bunlara hem bazı fiziksel özellikler kazandırılır hem de levhanın yüzeyi düzgünleştirilir. Bobin haline getirilen sac ya ergimiş kalaya daldırılarak yada elektrolitik yolla kalayla kaplanır. Kalayla kaplama nedeni dayanıklılık kazandırmaktır. Ancak kalay gerçekte korozyona tam olarak dayanıklı bir materyal değildir. Kalaylı tenekenin korozyona direnci ve kutu ile gıda arasındaki reaksiyonlar, kalay kaplama miktarı, kaplamanın eş düze olup olmadığı, çelik gövdenin bileşimi, gıdanın çeşit ve özelliği gibi faktörlere bağlıdır. Kalaylı tenekenin, çelik tipi, temper derecesi ve kalay miktarı olmak üzere üç önemli özelliği vardır.

a. Çelik tipi: Çelik sac hangi yöntemle ve ne miktarda kalayla kaplanırsa kaplansın elde edilen kalaylı teneke az veya çok gözenek içermekte ve böylece gıda maddesi bu noktalardan çelik gövde ile temas etmektedir. Bu nedenle çelik gövdenin bileşimi önem kazanmaktadır. Gıdaya uygun nitelikte çelik tipi seçilmelidir.

Çelik sac; mangan, karbon, fosfor, kükürt, silisyum, bakır, nikel, krom, molibden ve arsenik elementlerinden oluşmaktadır.Çelik tipi, çeliğin bileşiminde yer alan iz elementlerin miktarlarına göre farklı gruplara ayrılmaktadır.

L tipi; bakır ve diğer bazı element içerikleri diğer çeliklerden daha düşüktür. Korozyona en dayanıklı çelik türüdür.

MR tipi; L tipine benzese de iz element içeriği açısından daha az sınırlama yapılmıştır. Birçok gıdada kullanılmak üzere kutu üretiminde, kapak ve kapsül üretiminde kullanılmaktadır. Korozyona direnci orta düzeydedir.

MC tipi; fazla sertlik istenen kutuda kullanılır.

MS tipi; L tipine benzese de bakır içeriği daha fazladır.

Teneke üretiminde kullanılacak çelik tipinin içine konacak olan gıda maddesinin niteliğine, korozif etkisine göre seçilmelidir (Tablo 1).

Tablo 1. Gıdaların korozyon sınıfına göre kutu üretimi için uygun sac tipleri

Gıda Grubu Bazı tipik örnekler Gerekli çelik tipi

Aşırı korozif Fazla veya orta asitli gıdalar, koyu renkli meyve ve turşular, asitlendirilmiş sebzeler Elma suyu, çilekgiller, vişne, kiraz, erik, turşular, sauerkraut (bir çeşit turşu) L tipi

MS tipi

Orta korozif Hafif asitli meyveler Kayısı, incir, şeftali, greyfurt MR tipi

Hafif korozif Düşük asitli çeşitli ürünler Bezelye, mısır, et, balık MR veya MC tipi

Korozif olmayan Kurutulmuş ürünlerin çoğu, işlenmemiş gıdalar Kuru çorbalar, dondurulmuş gıdalar, fındık, fıstık MR veya MC tipi

b. Temper derecesi: Kalaylı tenekelerde, danecik iriliği, gerilim sınırı, gerilim verimi, uzama verimi, toplam uzama, sertlik, eğilip bükülmeye direnç gibi değişik mekaniksel özelliklerin toplu olarak tanımıdır. Çeliğin temper derecesi esas olarak çeliğin bileşimi, tavlama ve valsten geçirme gibi üretim işlemlerine göre değişir. Temper derecesine göre tenekelerin kullanım yeri ve amacı değişmektedir.

c. Kalay kaplama işlemi ve kaplama miktarları: Çelik levhalar kalayla sıcak daldırma ve elektrolitik yöntem olarak iki şekilde kaplanabilmektedir.

Daldırma yöntemi: Temper valslerden geçirilmiş ve bu işlemle aynı zamanda yüzeyi düzgünleşmiş saclar, önce bir asit çözeltisi banyosundan geçirilerek temizlenir ve durulanır. Bunu izleyerek sac bant, içinde ergimiş kalay bulunan bir kalay kaplama ünitesine verilir. Kalay kaplama ünitesinde sac bandın, kalay içinde önce aşağıya, sonra yukarıya, ve dışarıya doğru hareketini sağlayan valsler bulunur. Ergimiş kalay içerisinden geçerken, belli miktarda kalayla kaplandıktan sonra dışarıya çıkan bant; yine valsler yardımıyla bir palmiye yağı banyosundan geçirilir. Böylece üretilmiş teneke, hava akımında soğutulur, temizlenir, parlatılır ve kusurları olup olmadığı saptanır. Kalaylanmış bant istenen boyutlarda kesilir ve sandıklar içerisinde ambalajlanır. Bu yöntemle tenekeler fazla miktarda kalayla kaplanmakta, yüzeydeki kalay miktarı oldukça tek düzelik göstermekte ve kaplama tabakası daha az gözenek içermektedir. Bu yöntemle üretilen tenekeler daha pahalı ve değerlidirler. Günümüzde bu yöntemle kaplama uygulaması azalmıştır.

Elektrolitik yöntem: Bant halindeki çelik levhanın temizlenmesi, kalayla kaplama işlemi, kaplanmış levhanın ısıtılması, yüzeyin passivasyonu ve yüzeyin yağlanması gibi işlemlerden oluşur. Çelik levha üzerinde oluşturulan kalay tabakası gerçekte çok stabil değildir. Bu nedenle üzerinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturulmalıdır. Teneke yüzeyinde görülemeyecek kadar ince bir oksit filmi oluşturulmasına passivasyon denir. Passivasyon işlemi sonunda tenekenin yüzeyine, çok ince bir film halinde yemeklik sıvı bir bitkisel yağ uygulanır.

Bu açıklamalara göre kalaylı bir teneke; çelik gövde, demir-kalay alaşımı, saf kalay, oksit veya passivasyon filmi ve yağ tabakası olmak üzere 5 katmandan oluşur. Kalaylı tenekedeki her katmanın teneke niteliği üzerine etkisi vardır. Yağ filmi alttaki metalleri oksidasyondan, paslanmadan korur ve levhaların işlenmesi sırasında değdiği yüzeylerde kolaylıkla kayarak çizilmeleri önlenir. Oksit filmi ise alt tabakadaki çeşitli etkenlerden korur ve laklama ve litograf baskıyı izleyen fırınlama işleminde, teneke yüzeyinde leke oluşumunu önler.

Gıda maddesi kutuya doldurulduktan, özellikle ısıl işlem uygulandıktan hemen sonra, yüzeydeki yağ ve oksit tabakası kaybolur. Böylece gıda doğrudan pek dayanıklı olmayan kalayla temasa geçer. Kalay-demir alaşımı tabakası çeşitli etkilere karşı en dayanıklı tabakadır. Bu nedenle bu alaşım tabakası gıda ile çelik arasında asal bir denge olarak kabul edilir.

İçine konulacak gıda maddelerinin korozif özelliğine göre, çelik tipi nasıl farklı olarak seçilmekteyse; aynı şekilde her gıda için farklı miktarda kalayla kaplanmış teneke seçilmek zorundadır. Aynı şekilde gıdalarda, kalayla kükürdün reaksiyonunu önlemek üzere, laklanmış, üstelik kükürt absorbe eden bir lakla kaplanmış teneke kullanılmalıdır.

Kalaylı bir tenekede kalay, oksijen ve su bulunan ortamda, çeliğe karşı katot olarak davranmaktadır. Ancak oksijen bulunmayan koşullarda teneke gıda ile temas edince; kalay, çeliğe karşı genellikle anot olarak davranmaktadır. Korozyon olarak tanımlanan bu olay hem üreticiyi hem de tüketiciyi etkilemektedir.

Lak ve Laklama: Kutuyu korozyondan tam olarak korumak mümkün olmadığından kalay kaplama tabakasının ayrıca, organik bir maddeyle kaplanma zorunluluğu doğmaktadır. Bu organik kaplama maddelerine genel olarak lak denir. Lak tabakası, kutunun metal yüzeyini gıda maddesinin bileşim öğelerinin etkisiyle oluşan korozyondan korumakla kalmaz, gıdaya metal bulaşmasını da önler. Metal bulaşmaları, kutu içindeki gıdanın, renk, aroma ve lezzetinin bozulmasına neden olur.

Çok değişik nitelikte, farklı amaçlara göre hazırlanmış laklar vardır (Tablo 2). Gıda maddesinin renk, lezzet ve diğer niteliklerine etki etmemeli ve gıda maddesinden etkilenmemelidir. Lak kutuya konan gıda ile uyum içinde olmalı, sterilizasyon sıcaklığına dayanmalıdır.

Laklar, doğal ve sentetik reçinelerden yapılmış organik kaplama maddeleridir. En yaygın olarak kullanılan lak grubu oleoresin laklarıdır. Bu laklar doğal reçinelerle çabuk kuruyan yağlardan oluşmaktadır. Oleoresin laklarına ek olarak sentetik reçinelerden yapılmış bir çok lak bulunmaktadır. Bunların en önemlileri, fenolik, epoksi veya vinil reçine bazlı olanlarıdır.

Tablo 2. Tenekeleri laklamada kullanılan genel lak tipleri

Lak adı Kullanılma alanı Lak tipi

Meyve lakı Koyu renkli, çilekgil, vişne, kiraz gibi metalik tuzlardan korunması gereken meyveler Oleoresinli laklar

C-lak Isıl işlem sırasında, kükürt bileşikleri verebilen mısır, bezelye, kuru fasulye ve benzer gıdalarla, bazı deniz ürünleri Süspansiyon halde çinko oksit pigmenti içeren oleoresinli laklar

Turunçgil lakı Turunçgil suları ve konsantreleri Polibütadienler

Deniz ürünleri lakı Balık ürünleri Epoksiler, çift kat

Et lakı Et ve spesiyaliteler Alüminyum pigmenti içeren modifiye edilmiş epoksiler

Süt lakı Süt, diğer süt ürünleri ve yumurta Epoksiler

İçecek kutusu lakı Meyve suları, özellikle kırmızı meyvelerin suları aşırı korozif meyveler, karbondioksitli diğer içecekler Oleoresinli alt kaplama üzerine vinilli üst kaplamadan oluşan çift laklama

Kalaysız Teneke: TFS (Tin Free Steel) işaretiyle tanınan teneke, kalaylı tenekenin tüm özelliklerinin taşır, sadece kalayla kaplanmamıştır. Yüzey kalay yerine çok ince bir krom veya krom oksit tabakasıyla kaplanmaktadır. Dört farklı yöntemle yapılabilmektedir.

1. Sadece krom oksit,

2. Aynı anda hem metal krom, hem krom oksit,

3. Saf krom,

4. Önce metal krom sonra üzerine krom oksit kaplama yapılır.

Bu tenekeler çok parlak nitelikte üretildiği gibi, mat olarak da üretilebilmektedir. Kesinlikle laksız olarak kullanılamazlar. Aksi halde bir süre sonra aşırı bir korozyon belirir ve buna bağlı olarak hidrojen bombajı oluşur. Bu nedenle tenekelerin her iki yüzü de laklanmalıdır. TFS tenekeler lakı elektrolit tenekelere göre 10 kat daha iyi tutarlar.

Kromun kimyasal özelliklerinden dolayı TFS tenekeler aside az, baza daha fazla dayanıklıdırlar.

TFS tenekeler sıvama kutu üretiminde, şişe kapsüllerinde, bira ve karbondioksitli içecekler gibi meşrubat kutularında kullanılmaktadır.

ALÜMİNYUM: Gıda endüstrisinde genelde en yaygın kullanılan ambalaj materyallerinden birisidir.Çoğunlukla kalaylı tenekeye göre daha pahalıdır. Hafif ve yumuşaktır, kolay şekil verilebilmektedir. Alüminyum hava ile temas edince yüzeyinde ince bir alüminyum oksit filmi oluşur. Bu film alüminyumu atmosferik korozyona karşı korur. Ancak oksijenin az olduğu veya bulunmadığı durumlarda bu koruyucu tabaka kaybolur. Bu yüzden alüminyum kutuların da laklanması gerekir. Alüminyum, şerit halinde yırtılarak kolaylıkla açılabilen kutu kapağı üretiminde yaygın kullanım alanı bulmuştur.

Metal esaslı ambalaj materyalleri gıda ile birebir temasta olduklarından kullanımlarına özen gösterilmesi gerekmektedir. Gıda ile reaksiyona girmeyecek, hermetik kapatılabilir, sıcaklık ve iç basınca dayanabilir olması, korozyona dirençli bulunması gerekmektedir.Kullanılan kabın gaz, buhar ve benzer formdaki maddeleri ayrıca mikroorganizmaları geçirmemesi gerekir. Hermetik kapama mutlak anlamda gaz sızdırmaz bir kapamadır. Bu özellikteki bir kap daha çok teneke ve camdan yapılabilmektedir.

03. Ambalaj Malzemelerinde Kullanılan Test Metotları

03.01. Mekanik Direnç Ve Uzama Testi

Malzemeler, yapılarına, işlenme tekniklerine ve kullanıldıkları çevre koşullarına göre değişen mekanik özellikler gösterirler.

Viskoelastisite

Elastik deformasyon: Bir malzemeye bir dış kuvvet uygulandığı zaman malzeme şekil ve boyut değiştirerek cevap verir. Eğer uygulanan kuvvet kaldırıldığında malzeme ilk haline dönüyorsa bu deformasyon “ideal elastik deformasyon” olarak tanımlanır.

Viskoz deformasyon: Viskoz (tersinmez) deformasyon akış halini ifade eder. Burada uygulanan kuvvetin etkisi ile yapıdaki moleküller birbiri üzerinden kayarak tersinmez olarak yer değiştirirler, akarlar.

Mekanik Direnç Testleri:

a. Gerilim-Gerinim Testi

Malzemeye, gerinim sabit tutularak, değişken bir kuvvet uygulanarak yapılır. Gerilim-gerinim eğrilerinin saptanması ile ilgili standartlaşmış çekme testleri vardır. Çekme testlerinde standartlara uygun boyut ve biçimde hazırlanan malzeme örnekleri bir taraftan tutulur, diğer taraftan sabit hızla çekilir. Test sonucu olarak Gerilim-Gerinim grafiği çizilir.

Şekil 1. Gerilim-Gerinim grafiği

Eğrinin EA bölümü doğrusaldır ve malzemede elastik deformasyonu temsil eder. Bu doğrunun eğimi malzemenin sertliğini gösteren Young modülünü; doğrunun altında kalan alan da malzemenin kalıcı deformasyona uğramadan absorblayabileceği enerji miktarını verir.

AC bölgesinde viskoelastik deformasyon görülmektedir. Malzemede az da olsa deformasyon oluşmuştur. CD bölgesinde görülebileceği gibi, uygulanan gerilim değişmeden malzeme uzamaktadır. “Plastik akma” olarak tanımlanan bu olay plastik malzemelerde gözlemlenen bir deformasyondur. Fiberler ve elastomerlerde akma veriminde, akma olmaksızın kopma gözlenir.

Şekil 2. Uzama olmadan kopma gözlenen bir yapı.

b. Gevşeme Testi

Gevşeme testi, sabit uzamada tutulan malzemede gerilimin zamanla azalmasını ölçen bir testtir. Bu test, deneysel zorluklar ve hata olasılığının fazla olması nedeniyle pratik yönden çok kullanışlı değildir.

*

*

Şekil 3. Gevşeme testinde gerinim-zaman grafiği

c. Sürünme Testi

Sürünme, sabit statik yük altında malzemelerde uzun dönem kalıcı deformasyonları temsil eden bir özelliktir.

Şekil 4. Sürünme-Zaman Grafiği

Deformasyon zamanla artar. Sürünme modülü, malzemenin sertliğinin zaman içinde değişimini gösteren bir parametre olup uygulanan gerilimin herhangi bir anda gerinime oranıdır ve zamanla değişir.

03.02. Oksijen ve Aroma Maddeleri Geçirgenlik Testleri

03.02.01. Oksijen Geçirgenliği

Oksijen, su, karbondioksit ve aroma ürünün kalitesi açısından önemli bileşenlerdir. Bu bileşenler paketin içine taşındığı zaman veya başka paketlere geçtiği zaman ürünün kalitesi düşer ve raf ömrü kısalır.

Geçirgenlikte genel olarak 3 farklı olay aynı anda gerçekleşir:

1) Çözünürlük: Polimere penetrasyon olur.

2) Difüzyon: Polimere boyunca penetrasyon olur.

3) Desorpsiyon: Polimerden evaporasyon olur.

Geçirgenlik bu üç parametrenin toplamından oluşur ve genel olarak ‘geçirgenlik hızı’ terimi ile ifade edilir.

Ambalaj materyaline doğru olan geçirgenlik hızı 5 faktöre bağlıdır. Bunlar:

·******* Materyal kalınlığı

·******* Bağıl nem

·******* Sıcaklık

·******* Süre

·******* Basınç

Geçirgenlikle ilgili olarak kullanılan öncü metodlar su buharı geçirgenliği ile ilgiliydi. 1940 larda Wet Cup Test denilen ve atmosfere açık (kuru hava olan) bulunan kaptaki suyun ağırlığındaki azalma ile su buharı geçirgenliğine bakılmaktaydı. Ancak metodun uzun sürmesi ve kontrolünün zor olması gibi nedenlerle daha kullanışlı test yöntemleri geliştirildi. Bu yöntemlerle daha hızlı ve bilgisayar kontrollü, kesin sonuçlar alınmaktadır.

Oksijen Geçirgenlik Testleri

Oksijen genel olarak aromanın, tekstürün, rengin, besin değerinin ve raf ömrünün ‘hırsızı’ olarak tanımlanmış ve geçirgenliğinin ölçülmesinin önemli olduğu vurgulanmıştır. Oksijen geçirgenliğini ölçmede birçok yöntem kullanılmaktadır:

a.Volumetrik Metodlar

a. 1. Değişen Basınç Metodu

Bu metod Barrer’in çalışması olarak yaygınlaşmıştır ve genellikle ‘time-lag’ metodu olarak bilinmektedir. Bu metotta polimer film bir hücre içerisine konuluyor ve bir tarafından oksijen geçirilir. Belirli bir zaman sonra gazın geçişi ile basınçta bir düşme belirir ve bu basınç düşmesine bağımlı olarak geçirgenlik bulunur. Kullanılan eşitlik ise şöyledir:

P: geçirgenlik, DQ: akış hızı, L: ortalama kalınlık, Dt: süre, A: alan, P: gazın basıncı

Tüm bu olayların oluşumu iletim sistemi ile izlenip, gerekli bilgiler kaydedilerek işlem yapılır. Bunun dışında kütle spektrofotometresi kullanılarak da geçirgenlik ölçümü yapılabilir.

a.2. Değişen Hacim Metodu

Bu metod gazın polimer filme doğru akış hızının oldukça duyarlı bir akış ölçerle ölçülmesi ilkesine dayanır. Akış ölçer çok duyarlı olmalıdır, çünkü bu metod ile geçirgenliği az olan film materyallerini test etmek oldukça zordur.

b. Gravimetrik Metod

Bu metodlar ilk olarak su buharı geçirgenliğini ölçmede kullanılmış ve sudaki ağırlık kaybı zamanın bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür. Ürünün bulunduğu plastik ambalaj malzemesi deney ortamında asılı durumda tutularak bir süre sonraki ağırlık artışına bakılarak gazın ne kadar transfer olduğu belirlenir. Metod kendi içerisinde oldukça sade ve basit olduğu halde deney koşullarında birisinin çok az da olsa değişmesi ile oldukça karmaşık hale gelebiliyor.

c. Diferansiyel Metod

Bu metotta da gazın akış hızının bir dedektör (gaz kromatografisi, kütle spektrofotometresi gibi) kullanılarak zamana karşı ölçümü temel alınır. Gaz, polimer filmin bir tarafından geçirilirken dedektör tarafından verilen sinyallerle zamana karşı grafik çizilerek absorpsiyon ve desorpsiyona bakılır. Bu metotta ise geçirgenlik şöyle ifade ediliyor:

P: geçirgenlik, f: akış hızı, s: dedektör duyarlılığı, k: moleküler faktör, a : dedektör şiddeti, L :film kalınlığı, S¥: yatışkın durum sinyal koşulu, A: alan, p: gazın basıncı

Çözünürlüğün Ölçülmesi

Bu metotta gazın çözünürlüğünün ölçümü için basınç düşmesi metodunu kullanmak daha doğru sonuçlar elde edilmesini sağlar. Basınç düşmesi ölçümü; tek-hacimli ve çift-hacimli olarak sınıflandırılan aletlerle yapılır.

03.02.02. Aroma Maddeleri Geçirgenliği

Üründeki aroma maddeleri kendilerini taşıyan gazlarla birlikte ambalaj materyaline doğru ilerleyerek uzaklaşırlar. Aroma geçirgenliği ilk başta ambalaj materyaline doğru, yüksek konsantrasyonlu yerden absorpsiyon ile, iç kısımlardan yüzeye taşınarak ve son olarak da desorpsiyon ile düşük konsantrasyonlu yerlerden olur. Aroma kaybı difüzyon ile çözünürlüğün kombine etkisi ile gerçekleşir. Öncelikle hangi bileşenlerin ambalaj içerisinde çözündüğü belirlenir. Taşıyıcı olan gaz veya test akışkanı sabit sıcaklıkta sorpsiyon/desorpsiyon odasına gönderilir. Buradan da bir dedektör yardımıyla absorbe veya desorbe olma miktarı ölçülür. Genel olarak gaz kromatografisi ve kütle spektrofotometresi kullanılır.

03.03. Çarpma Direnci

Polimerik malzemelerin ani bir darbe şeklinde gelen çarpmaya karşı dirençleri önemli bir mekanik özelliktir. Polimerik malzemelerde çarpma iki şekilde olur:

1. Kırılgan Kırılma

Çarpma enerjisini yapı içinde dağıtamayan, başka bir ifadeyle enerji absorblama yeteneği düşük olan polimerler (camsı geçiş sıcaklığının altındaki amorf polimerler) kırılgan kırılma gösterirler. Bu tür kırılmada kırılmış yüzeyler düzgündür ve önemli bir deformasyon gözlenmez.

2. Kırılgan Olmayan Kırılma

Yüksek yoğunluklu polietilen ve polipropilen gibi camsı geçiş sıcaklığının çok altında olan polimerler ise çarpma enerjisini yapı içinde kolayca dağıtırlar, dolayısıyla fazla miktarda enerji absorblayabilirler. Bu tür polimerlerde çarpma ile kırılma kırılgan değildir. Kırılmış yüzeylerde önemli deformasyon gözlenir.

Çarpma dayanıklılığı testleri polimerlerin ani darbe şeklinde yük etkisi ile kırılgan kırılmalarını ölçer. Kırılgan olmayan kırılmada ölçüm yapmak zordur. Bu bakımdan çarpma testlerinde kırılgan kırılmayı sağlayacak önlemler alınmalıdır.

ÇARPMA DİRENCİ TESTİNİN YAPILIŞI

Çarpma testlerinde genellikle levha halinde polimerik malzemeler kullanılır. Kırılgan kırılmayı sağlamak üzere levhada bir çentik açılır. Levha uygun bir sistemde sabit tutulur ve sivri uçlu bir sarkaç belli yüksekliklerden (uygulanan yükün değiştirilmesi için) bırakılarak ani darbe yapılır ve kırılma için gerekli yük ölçülür.

Burada çentik sarkacın çarpması sonucu oluşan çarpma enerjisini üç boyutlu olarak lokalize eder ve kırılgan kırılmayı sağlar. Çentik derinliği ve çentik ucu yarıçapı, çarpma direncini etkileyen iki önemli parametredir. Yarıçap arttıkça çarpma direnci birçok polimer için önemli oranda artar.

Sıcaklığın da çarpma direncine önemli etkisi vardır. Polimerik malzemeler genellikle oda sıcaklığında (yaklaşık 20°C) test edilirler. Ancak, çevre koşullarına göre değişik sıcaklıklarda çarpmaya maruz kalabilirler. Bu bakımdan değişik sıcaklıklardaki çarpma dirençlerinin bilinmesi gerekir. Polimerlerde sıcaklıkla çarpma direnci önemli oranda artmakta, bazılarında ise ya çok az artmakta ya da değişmemektedir.

Polimerik malzemelerin çarpma dirençleri karşılaştırılırken test koşullarının, özellikle çentik boyutları ve sıcaklığın bilinmesi ve bu iki parametrenin birbirine göre değiştiği durumlarda karşılaştırma yapılması gerekir.

04. Süt Ve Süt Ürünlerinin Ambalajlanması

Çok eski zamanlarda süt bakır kaplarda evden eve taşınırdı ve kapı önlerine bırakılmış olan kaplara kepçelerle doldurulurdu. Geri dönüşlü cam şişelerin bulunmasıyla ürünün daha iyi korunduğu anlaşılmış ve bu sebeple cam şişeler seçilmiştir. Ancak şişelerin büyük oluşu marketlerde satışına uygun değildir. Çünkü cam şişeler ağır, kolaylıkla kırılabilir ve tam olarak kapatılamayan materyallerdir.

1940 larda US ve Kanada’da hafif, kağıttan yapılmış, geri dönüşümsüz, sivri tepeli karton kutular ortaya çıkarılmıştır. Orijinal kartonlar mumlanmış kağıtlardan yapılırdı. Bu nedenle zaman zaman süte mumsu tat geçmesi ve sızma oluşu kullanışsız kılınmalarına neden olmuştur. 1960 larda mum yerini LDPE (düşük yoğunluklu polietilen) ne bıraktı. LDPE, sızma ve tat problemlerini ortadan kaldırdı ve cam şişelerin kullanımı azalmaya başladı.

Daha sonra HDPE (yüksek yoğunluklu polietilen) den yapılmış ambalajların kullanımı yaygınlaşmıştır. HDPE, yıllardır günlük kullanılan ve üretilen ürünlerin paketlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. HDPE ambalajlar, pastörize, sterilize ve UHT süt tipleri için kullanılabilen bir materyallerdir. Sütün şekli paketleme şeklini de değiştirmektedir. Pastörize sütlerde ambalaj için konulmuş kesin koşullar yoktur. Mutlaka bir bariyer olması şart değildir. Ancak UHT süt, içeriğinin uzun süre korunabilmesi için bazı koruyucu tabakalara ihtiyaç duyar. Bu da HDPE ambajlar ile rahatlıkla sağlanabilmektedir. Çünkü bazı HDPE ambalajların yapısında 3 katlı tabaka bulunur. Beyaz/siyah/beyaz şeklinde olan bu tabaka ile koruma sağlanır.

Ambalajlamada kullanılan Tetrapak kutular ise 6 tabakalı olup: 3 kat polietilen, 1 kat karton, 1 kat baskı filmi tabakası ve 1 kat alüminyumdan oluşmuş olup ürüne iyi bir koruma sağlarlar. Kırılma olasılıklarının olmaması, hafif olmaları ve çocukların kullanımına olanak sağlamaları tercih edilmelerine neden olmaktadır. Bulundurduğu tabakalar sayesinde ürün ışıktan korunup kutuya sağlamlık verilmektedir.

04.01. İçme Sütünün Ambalajlanması

İçme sütü işletmeyi terk etmeden önce kullanım amacına göre değişik materyallere, değişik hacimlerde ambalajlanır. Ambalajlama materyali içme sütünün pastörize veya sterilize oluşuna göre değişiklik gösterir. Sterilize sütlerin raf ömrü çok uzun olduğu için ambalajlama materyalinin özel olması ve ambalajlamanın aseptik koşullarda yapılması şarttır. Oysa raf ömrü kısa olan pastörize ürünler için aseptik ambalajlamaya gerek yoktur.

Isıl işlem görmüş sütün ambalajlanması denildiği zaman genellikle litrelik, ½ litrelik ve ¼ litrelik ambalajlı sütler anlaşılır.

Kullanılan ambalaj malzemesi hangi materyalden yapılırsa yapılsın, taşıması gereken bazı özellikler vardır. Bunlar:

·******* Her şeyden önce sütü rutubet, yabancı maddeler ve ışık gibi dış etkilerden korumalıdır.

·******* Ürün kaybına izin vermemelidir. Kapaklı olan ambalajların kapaklarının yeniden kullanılmayacak şekilde yapılması önemlidir. Aksi takdirde süt, kapağın yeniden kullanılması durumunda kontamine olabilir.

·******* Sağlık açısından hiçbir risk taşımamalıdır. Ürünle hiçbir kimyasal tepkimeye girmemeli, zehirli madde içermemeli, yabancı tat ve koku olmamalıdır.

·******* Ucuz, kullanılması kolay, tekrar kullanılan bir malzeme ise kolay temizlenebilecek ve çevreyi kirletmeyecek özellikte olmalıdır.

04.01.01. Pastörize İçme Sütünün Ambalajlanması

Pastörize süt ambalajlanmasında en çok kullanılan materyal cam şişeler, düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) torbalar, LDPE veya PVC den yapılmış plastik şişeler ve LDPE filmle lamine edilmiş karton kutulardır.

Cam Şişelere Ambalajlama: Tüketici tarafından içindeki ürünün görülebilmesi, sütle hiçbir kimyasal tepkimeye girmemesi, geçirgen olmaması ve 20-30 defa kullanılabildiği için ekonomik olması açısından cam şişeler özellikle pastörize süt ambalajlanmasında geniş bir kullanım alanına sahiptir. İçme sütünün cam şişelere ambalajlanması, şişe doldurma ve kapama makinaları ile gerçekleştirilir.

Şişe yıkama ve doldurma hattının çalışma şekli basitçe şöyledir:

Kirli şişeler bant üzerinde ilerleyerek şişe yıkama makinasına girerler. Turlarını tamamlayıp temizlendikten sonra makinayı terkettikleri anda ışıklı kontrol bandında temizlik durumları kontrol edilir. Temiz ve kurumuş şişeler temiz şişe bölümüne giderek, dolum makinasının kapasitesine ve şişe ihtiyacına göre ilerlerler. Önce dolum makinasında şişelere süt dolar ve sonra kapama makinasında alüminyum folyo ile ağızları kapatılır. Dolu şişeler kasalama bölümünde kasalara doldurulur ve soğuk hava deposuna alınarak depolanırlar. Buradan da sevk edilirler.

Geri dönüşsüz materyallere ambalajlama: Bir kere kullanıldıktan sonra atılan yani fabrikaya geri dönmeyen ;

·******* Plastik esaslı torba

·******* Plastik esaslı şişe

·******* Karton esaslı kutu

içme sütü ambalajlanmasında geniş bir kullanım alanı bulmuştur.

a. Plastik esaslı torba ve şişeler: Genellikle polietilen, polipropilen, polivinilklorür, polisterol gibi plastik maddelerden yapılır. Plastik esaslı torba yalnız pastörize sütün, plastik esaslı şişe ise hem pastörize hem de UHT sütün ambalajlanmasında kullanılır. Özellikle uzun ömürlü sütün ambalajlanmasında kullanılan karton kutular; karton/alüminyum folyo/polietilen film kombinasyonundan yapılan aseptik kutular olup, dikdörtgen prizma şeklindedir.

a.1. Plastik Torbalara Ambalajlama: Genellikle polietilen malzemeden yapılmış 0.8 mm kalınlığında plastik esaslı torbaların pastörize süt ambalajlanmasında kullanımı söz konusudur. İçme sütü ambalajında aranan özellikler;

·******* Konulduğu yerde dik durabilmesi,

·******* Rahatlıkla ve sonuna kadar boşaltılabilmesi,

·******* Tamamı kullanılmadığı durumlarda ağzının kapatılabilmesi ve

·******* Ambalajdan doğrudan içilebilmesidir.

Bu açılardan bakılınca plastik torbalar süt ambalajı için uygun değildir. Dik duramaması, açılınca tamamının boşaltılması zorunluluğu, ışık geçirmesi ve torbanın patlaması durumunda tüketiciyi zor durumda bıraktığı için kullanım fazla alanı bulamamıştır. Hatta ışık geçirgenliğini önlemek için torbanın iç kısmının titandioksit veya karbon siyahı gibi zararsız bir boya ile boyanması ve torbanın dik durabilmesi için sert plastikten yapılmış bir dış kabın verilmesi işlemleri bile kullanım alanının arttıramamıştır.

Polietilen torbalara sütü ambalajlayan makinalar; kombine makinalar olup, hem torbayı yaparlar, hem de sütü doldurup ağzını kapatırlar. Bu makinalar polietilen torbaların yapım şekline göre iki ayrı şekilde çalışırlar:

a) Hortum veya boru şeklinde, yani torbanın yanında dikiş olmadan gelen polietilen bobin makinaya verilir. Alt ucu kesildikten ve yapıştırıldıktan sonra süt doldurulur ve üst tarafı da rezistans yardımıyla kapatılır.

b) Polietilen folyo, bobin halinde makinaya takılır. Önce folyo bir boru şeklini alacak şekilde uzun tarafı kapatılır. Sonra da alt tarafı kesilir, yapıştırılır ve sütle doldurulur. Son olarak da üst tarafı kapatılır.

a.2. Plastik şişelere ambalajlama: Şişe üretiminde hammadde olarak granül haldeki yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), polisterol veya polivinilklorür (PVC) kullanılır. Granül hammadde önce 150-200oC lik bir ısıl işlemle boru haline getirilir. İkinci aşamada; sıcaklığını muhafaza eden boru şişe şekline göre yapılmış kalıp içine girer ve boru üst kısmında kesilir. Üçüncü aşamada ise; şişe kalıbı üfleme başlığı altına taşınır ve basınçlı steril hava verilerek, malzeme kalıp duvarlarına doğru itilir. Kalıp duvarları soğuk olduğu için plastik malzeme sertleşmeye başlar. Bunu pastörize sütün dolum aşaması izler. Pastörize süt dolum başlığı aracılığı ile şişeye dolarken, şişe içindeki hava dışarı atılır ve şişe ağzı kapatılır.

b. Karton Kutulara Ambalajlama: Pastörize süt, UHT süt, kondanse süt ve krema ambalajlanmasında karton kutuların kullanımı yaygınlaşmaktadır. Karton ambalajlamada 2 değişik sistem vardır

·******* Aseptik ambalajlama sistemi: Polietilen film ve alüminyum folyo ile lamine edilmiş karton bant, boru şekline getirilip, kutu şekline dönüştürülür, içine süt doldurulur ve kapatılır. Bu sistemde kutu sütle boşluk kalmayacak şekilde iyice doldurulur. Genellikle UHT sütün ambalajlanmasında kullanılır.

·******* Pure-Pak sistemi: Polietilen filmle lamine edilmiş, katlanma hatları belirlenmiş, baskı işlemleri tamamlanmış ve gövde kısmı uzunlamasına kaynak edilmiş, yani yarı mamul kutular dolum makinasında kutu şeklini tam olarak aldıktan sonra süt doldurulur ve kapatılır. Doldurma işlemi doldurma pistonu yardımıyla yapılırken, köpük önleme düzeneğiyle sütün köpürmesi engellenir. Bu sistemde tek bir makine ile farklı hacimlerdeki kutular doldurulabilir. Genellikle pastörize sütün ambalajlanmasında kullanılır.

04.01.02. Sterilize İçme Sütünün Ambalajlanması

Sterilize süt ve UHT sütlerde kullanılan ambalajlama materyalleri; klasik sterilizasyon yöntemi ile elde edilen sterilize sütte genellikle cam şişeler, nadiren plastik esaslı şişeler; UHT yöntemi ile elde edilen uzun ömürlü sütte ise LDPE/karton/alüminyum folyo kombinasyonu, aseptik materyal ve plastik şişelerdir.

UHT Sütün Karton Kutulara Ambalajlanması: Bu materyal gaz ve ışık geçirmemeli, sağlam olmalı, üzerine baskı yapılabilmeli ve yabancı kokular içermemelidir. Aseptik ambalaj materyali; polietilen, karton ve alüminyum folyo kombinasyonu olup, içten dışa doğru şöyledir:

1. kat LDPE film

2. kat alüminyum folyo

3. kat LDPE film

4. özel karton

5. ürünü tanıtıcı baskı tabakası

6. kat LDPE film

Aseptik ambalajlamada sterilize edilmiş olan ürün, steril bir ambalaja steril bir ortamda doldurulur ve kapatılır. Aseptik ambalajlama makinelerinde hacim ayarlaması yapılamadığı için değişik hacimlerdeki kutular aynı makinede doldurulamazlar.

UHT Sütün Plastik Şişelerde Ambalajlanması: Plastik şişeler, UHT yöntemiyle elde edilen sterilize süt ürünlerinde ve bebek gıdalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. UHT süt şişelerin imalatında genellikle HDPE, polisterol ve özellikle steril süt şişesi olarak LDPE kullanılır.

Plastik şişelerin bazı avantajları vardır:

·******* Darbelere oldukça dayanıklıdır.

·******* 100oC nin üzerindeki sıcaklıkta deforme olmaz.

·******* Tüketici içindeki ürünü görebilir.

·******* Değişik şekillerde üretimi yapılabilir.

·******* Dolum işleminde kontaminasyon tehlikesi çok azdır.

Helezonlu pres içerisine konulan hammadde, ısının etkisiyle çekilerek önce plastik hortum haline, sonra hava üflenerek şişe haline dönüştürülür. Şişelere süt doldurulur ve ağzı kapatılır.

Doldurma işlemi 2 şekilde yapılabilir:

·******* Şişe haline geldikten sonra aynı makinede dolum ve kapama yapılmasıdır.

·******* Şişeler üretildikten sonra dolum ve kapama makinasına gider ve işlem yapılır.

Şişelerin kapama işlemi ya aynı plastikten yapılan kapaklarla ya da alüminyum kaplanmış kağıtlarla yapılır. Diğer bir kapama yöntemi de plastik şişe ağzının termik olarak kaynak yapılmasıdır.

04.02. Peynirlerin Ambalajlanması

Peynirler 2 biçimde ambalajlanmaktadırlar:

Kalıp Ambalajlama: Bu yöntemde kalıp halindeki peynirler PVDC ile kaplanmış film halindeki materyallerle sınırlandırılarak kağıttan yapılmış kutularla ambalajlanırlar.

Dilim Ambalajlama: Bu yöntem iki yolla yapılmaktadır:

a) Sıcak paket prosesi adı verilen ve eritilmiş peynirlerin direkt olarak ambalaj filminin üzerine atılmasıyla yapılmaktadır. Bu yöntem için; dışı PVDC-wax çevrili olan PET veya PP/PE materyaller kullanılmaktadır.

b) Soğuk paket prosesi denilen bu yöntemde ise peynirler soğuk bir yüzeye atılır ve katılaşana kadar ambalajlama filmi ile etkileşmez. Bu yöntem için de PE filmler kullanılmaktadır.

04.03. Yoğurtların Ambalajlanması

Yoğurtların ambalajlanmasında üç tip materyal kullanılmaktadır.Bunlar:

Katı materyaller: Cam kaplar bu grubu kapsarlar ve ürün cam kase şeklindeki kaplara doldurulduktan sonra plastik kapaklar ile ağızları kapatılır.

Yarı-katı materyaller: Plastik filmler bu grup içerisindedir. Bu materyallere örnek verilecek olursa: polietilen, polipropilen, polistren, polivinil klorid ve poliviniliden kloriddir.

Esnek materyaller: Bunlar da polietilenden yapılı plastik materyallerdir. Daha çok homojenize edilmiş yoğurtların paketlenmesinde kullanılmaktadır.

05. Et Ve Et Ürünlerinin Ambalajlanması

Et ürünleri kapsamına kırmızı et, tavuk, balık ve bunların ürünleri girmektedir. Ürün bazında ambalaj ihtiyaçlarını, dikkat edilmesi gereken noktaları ve ambalaj materyallerini kısaca inceleyelim.

05.01.Taze Kırmızı Et

Ambalaj ihtiyaçları: Kırmızı et satışa sunulmadan önce 2 tipte paketlenir:

· Bütün olarak üreticiye ve satıcıya giderken,

· Parçalanmış olarak tüketiciye giderken.

Bütün kırmızı etin ambalajı, taşınım ve depolama için yeterli raf ömrünü sağlamalıdır. Uzun raf ömrü, vakum paketleme veya O2 ve su buharına karşı yüksek bir koruma bariyeri sağlanarak, ambalaj içindeki O2 gerilimini azaltarak elde edilir. O2 geçirgenliği azaltılınca etin rengi parlak kırmızıdan mora dönüşür. Fakat mikroorganizmaların çoğalma hızı ve yağ yakımı azaltılmış olur.

Perakende satışın ihtiyaçları farklıdır. Etin tekrar parlak kırmızı rengini kazanması için O2 geçirgenliği gerekir. Ayrıca; ambalajın en az bir tarafında şeffaflık, damlama kontrolü, su kaybını önleme, darbe dayanıklılığı, ürünün görünmesi için buğu önleyici özellikler ve en önemlisi etin mikroorganizma kirlenmesini engelleyecek ambalaja gereksinim vardır.

Ambalaj Materyalleri:

Bütün et Dar kaplar EVA / PVdC / EVA

Oluklu mukavva

Oluklanmış Kraft

Perakende et Kaplama filmleri Streç PVC ve EVA / LDPE

Tepsiler PS veya basit kağıt levha

Damlama yastıkları Selülozla kaplanmış poliolefin

Kaplar EVOH EVA / PVdC / EVA, LDPE

05.02. Taze Tavuk Eti

Ambalaj ihtiyaçları: Tavuk eti için mikrobiyal kirlenmenin engellenmesi ve uzun bir raf ömrü gereklidir. Diğer önemli ihtiyaçlar; damlama kontrolü ve şeffaflıktır. Tavuk eti, kırmızı et gibi renk değişimlerine hassas değildir ve O2 geçirgenliği çok kritik değildir. Taze tavuğu bozan en önemli etken mikrobiyolojik bozunmadır.

Ambalaj Materyalleri:

Kaplama filmleri EVA/LDPE VE Streç PVC

Tepsiler EPS ve basit kağıt levha

Kaplar LDPE

05.03. Taze Balık Ve Deniz Ürünleri

Ambalaj ihtiyaçları: Taze balık, kimyasal ve mikrobiyal değişimlerle kolayca bozulabilir. Kısa raf ömrü, yakalandıktan hemen sonra taşınmasını gerektirmektedir. Hatta ıstakoz gibi deniz ürünlerinin raf ömürleri o kadar kısadır ki, canlı olarak taşınırlar.

En önemli ambalaj ihtiyaçları; mikrobiyal kirlenmenin engellenmesi ve ürünün bir arada sağlam tutulmasıdır.

Ambalaj Materyalleri:

Tepsiler ve kaplama filmleri: PS, PVC ile kaplanmış kağıt levha

05.04. Dondurulmuş Et Ürünleri

Ambalaj ihtiyaçları: Donmuş etlerin tazesinden en önemli farkı, mikrobiyal bozunmanın önemini yitirmesidir. Donmuş gıdalar sıcaklığa ve ambalajın sunduğu korumaya göre aylarca saklanabilir. Balık, kırmızı et ve tavuğa göre daha kısa bir raf ömrüne sahiptir.

Dondurulmuş et ürünlerinde görülen 2 önemli bozulma sebebi şunlardır:

· Kuruma: Suyun üründen süblimleşme yoluyla kaybedilmesidir. Bu su kaybı, ürünün yapısını ve şeklini bozar, ve genellikle “Dondurucu Yanığı” olarak adlandırılır.

· Yanma: Yüksek sıcaklıklarda olduğu gibi donmuş gıda sıcaklıklarında da meydana gelebilir. Donmuş gıdaların raf ömrü ambalaja giren O2 miktarıyla ters orantılıdır.

Diğer önemli gereksinimler ise; darbe dayanıklı materyal, sert köşelerin ve kemiklerin ambalajı delmemesi için destekler ve dondurucu sıcaklıklarda kırılganlaşmayan materyal özellikleridir.

Ambalaj Materyalleri:

Dar kaplar EVA ve LLDPE

Kağıt levha-kartonlar Polyolefin kaplanmış,rengi açılmış kağıt levha

Dar film kaplama LDPE veya EVA

Kağıt kaplama Waxlanmış,rengi açılmış kağıt

05.05. İşlenmiş Et Ürünleri

Ambalaj ihtiyaçları:

İşlenmiş et ürünlerine; tütsülenmiş, konservelenmiş ve kurutulmuş et ürünleri dahildir. Tamamen veya parça olarak işlemek, bu ürünleri mikroorganizma çoğalmalarından korur. Konservelenmiş ve kurutulmuş etler oda sıcaklığında aylarca saklanabilir. Tütsülenmiş etler daha dayanıksızdır, buzdolabında saklanırlar.

Kalite kaybının sebepleri su kaybı, lipit ve pigment oksidasyonu ile bazı durumlarda mikrobiyal bozulmalardır. Ambalajın O2 girişini azaltıp UV ışığını tutarak bu tür bir oksidasyonu önlemesi gerekir.

Diğer önemli gereksinimler; güçlü ve yüksek koruma, kullanılan polimer filmlerin çok iyi ısı-kapatma özelliklerinin olması, taşınım ve saklama esnasında kırıkların engellenmesi, ambalajın kolay açılması ve mümkünse tekrar kapanabilmesidir.

Ambalaj Materyalleri:

Termoform film tepsileri İonomer veya EVA kapatıcı yüzeyiyle Naylon

PVdC veya EVOH bariyer (renk kaybını önlemek için)

Kartonlanmış etler için sert plastik HIPS veya PET

05.06. Modifiye Atmosfer Ambalajlaması

Ayrıca saydığım tüm ürünler için modifiye atmosfer ambalajlaması yapılabilir.

Ambalaj ihtiyaçları:

Termoform tepsiler PVC/EVOH veya PS/PVdC, Naylon

Kapatma maddesi PET veya PVdC bariyerli Naylon

Isıyla kapanan ionomer yüzey

Kısaltmalar:

EVA- Etilen Vinilasetat kopolimeri

PVdC- Polivinilidin klorür

LDPE- Düşük yoğunluklu polietilen

PS- Polistiren

EVOH- Etilen vinil klorür

PVC- Polivinil klorür

EPS- Polistiren (köpük)

LLDPE- Doğrusal düşük yoğunluklu polietilen

HIPS- Yüksek çapma polistiren

PET- Polietilen teraftalat

06. Ekmeklerin Ambalajlanması

Ekmek %45 su içeren bir üründür. Dehidrasyon ve bayatlamaya çabuk uğrarlar. Ürünün ortam sıcaklıklarındaki denge nemi korunmalıdır. Kısa raf ömrü nedeniyle su buharı geçirgenliği az olan polietilen film torbalar, polietilen kaplı kağıtlar kullanılır.

Modifiye atmosfer ile paketleme yöntemi kullanılır. Modifiye atmosfer olarak karbondioksit seçilmiştir. Karbondioksit ekmeğin tadını, aromasını ve görünüşünü değiştirmeden raf ömrünü artırmaktadır. Modifiye atmosfer koşulları altında iki metod uygulanmaktadır:

· Doldurup kapama: Paket kapama işlemi öncesinde sürekli gaz akımı hava ile yer değiştirir.

· Vakum paketleme:Vakumla paket içindeki hava dışarı alınır ve istenen gaz karışımı eklenir.

07. Hububatların Ambalajlanması

Dünyadaki gıda ürünlerinin büyük bir kısmı pirinç, buğday, mısır, yulaf gibi tahıl ürünlerinden oluşmaktadır. Su aktivitesi değerleri düşük olduğundan nişasta ve protein içerikleri kararlıdır. Birçok tahıl ürünü acılaşmaya sebep olabilecek yağ içerirler. Su ve havanın varlığı tahılları biyokimyasal bozulmalara daha yatkın hale getirir. Özellikle yığın halindeki tahıllar böceklerin ve kemirgenlerin tehdidi altındadırlar. İşlenmiş tahıl ürünleri un gibi, biraz daha fazla nem içeriğine sahip olduklarından özel bir paketlemeye gerek duymazlar. Un için genelde dokuma kumaş torbalar, kraft kağıt torbalar, polietilen torbalar kullanılır.

Tahıl ürünleri daha çok yenebilir ürünlere dönüştürülür. Tahıl ürünleri çok düşük nem içeriklerine sahip olduklarından nem absorpsiyonuna yatkındırlar. Yüksek sıcaklıklarda yağ, sıvı yağ fazından ayrılabilir. Kahvaltılık tahıllar bu yüzden su buharı ve yağ geçirgenliği az olan malzemelerle ambalajlanmalıdır. Ambalajlama genel olarak hassas flavorları alıkoymalıdır. Poleofin torbalar kullanılır. Şekerlendirilmiş tahıllar sıkça su buharı geçişini geciktirmek için alüminyum folyo tabakası ile paketlenirler.

08. Taze Meyve Ve Sebzelerin Ambalajlanması

Modifiye Atmosfer ile Paketleme: Taze meyve ve sebze etrafındaki havanın kompozisyonunun değişimi solunumu da değiştirir. Oksijen seviyesi yeterli olduğunda aerobik solunum yer alır, fakat oksijen miktarı çok çok az olduğunda solunum hızı da düşer ve üründeki biyokimyasal olaylar da yavaşlar. Böylece gıdanın solunumla beraber hızlıca olgunlaşıp bozulmaya başlaması önlenir. Bu yöntemde plastik filmler kullanılır. Genellikle kullanılan film çeşitleri polivinil klorür, polietilen, propilen ve polistrendir.

Vakum Paketleme: Temizlenip, dilimlenen meyve ve sebzeler poleofin torbalar veya filmler ile paketlenirler. Paketleme öncesi ortamdaki hava vakumla alınır.

İnce Kağıt: Taze meyve ve sebze paketlemede kullanılan açık yapılı kağıttır.

Mumlu Kağıt: Suya ve su buharına karşı orta düzeyde bir direnç sağlar.

Kağıt ve Ağ Torbalar: Ağ torbalar daha yaygın kullanılır. Işık geçmesini ve kontaminasyonun önlenmesini az miktarda sağlar. Özellikle soğanlar için kullanışlıdır.

Katı Plastik Kaplar: Genellikle kiraz, çilek gibi küçük, yumuşak meyveler ve mantar için kullanılır.

Tahta Sandık: Sert meyve ve sebzeler için yaygın olarak kullanılırlar.

Tahta Sepet: Tahta kaplamalı sepetler taze meyve ve sebze taşımak için kullanılmaktadır.

09. Gıda Ambalaj Atıkları Ve Geri Dönüşüm

09.01.Gıda Ambalaj Atıkları

Ambalaj teknolojilerindeki yenilikler, katı atık planlamaları için yeni parametreler ortaya koymaktadır. Plastik kullanımının ve donmuş gıda kullanımının artması evlerdeki gıda atıklarını azaltmaktadır.

Gıdalarda kullanılan başlıca ambalajlar şunlardır:

a)Satış Ambalajı (Birincil Ambalaj)

Herhangi bir ürünü tüketiciye veya nihai kullanıcıya ulaştırmak amacıyla satış noktasında sunulan, bir satış birimi olarak tanımlanan ve ürünle birlikte satın alınan ambalajdır.

b)Dış Ambalaj (İkincil Ambalaj)

Birden fazla sayıda satış ambalajını bir arada tutacak şekilde tasarlanmış, üründen ayrıldığında ürünün herhangi bir özelliğinin değişmesine neden olmayan ambalajdır.

c)Nakliye Ambalajı ( Üçüncül Ambalaj)

Satış ve ya dış ambalajın, taşıma ve depolama işlemleri sırasında zarar görmesini önlemek; ürünün üreticiden satıcıya nakliyesi sırasında taşımayı kolaylaştırmak ve depolama işlemlerini sağlamak amacıyla kullanılan ambalajdır.

Bu ambalajlar, daha önce gördüğümüz gibi plastik,kağıt, cam,metal gibi katı maddelerden yapılmaktadır. Kullanılan ambalajların atıkları da “Katı Atık” sınıfına girer ve öyle işleme tabi tutulur.

Katı Atık Yönetimi

Katı atık yönetimi, atığından oluşumundan atılmasına kadar olan sürecin her aşamasını içerir. Bu aşamalar şöyle işlemektedir:

Katı Atık Oluşumu

Ambalajların artık kullanılmadıkları zaman atılması veya toplanmak için bir araya getirilmesidir.

Atık Biriktirilmesi, Ayrılması, Saklanması

Evlerde veya işyerlerinde, atıkların sınıflandırılması, ayrı çöplere konması ve toplanacak yerlere taşınmasıdır.

Katı Atıkların Toplanması

Biriktirilen atıkların daha büyük konteynerlere alınmasını ve boşaltılacağı yere kadar taşınmasıdır.

Atıkların Ayrılması, İşlenmesi, Şekil Değiştirmesi

Bu işlemler atık kaynağından uzakta uygulanır. Genellikle geri dönüşüm merkezleri, transfer istasyonları, yanma istasyonları ve atım (disposal) sitelerinde gerçekleşir.

Katı atık görülen işlemler şunlardır:

· Yığın Atıkların Ayrılması

· Boyutlarına göre ayrılması (öne makineyle sonra elle)

· Boyut küçültülmesi

· Mıktanısla metal maddelerin alınması

· Sıkıştırma ile hacim küçültülmesi

· Atıkların yakılması

Transfer Edilmesi, Taşınması

İşlem görmüş atıkların, atım (disposal) için taşınmasıdır.

İşlem Görmesi, Son Haline Gelmesi

Hangi halde olursa olsun; ister evlerden direk toplanan çöpler, ister geri dönüşüme girmeyen malzemeler, ister yakılmış katı atıklar olsun, hepsinin sonu katı atık atım (disposal) merkezleridir.

Buralar, mühendisler tarafından sadece katı atıklar için hazırlanmış alanlardır. Toprağa ve topluma herhangi bir zarar vermeyecek şekilde, örneğin fare ve böceklerin üreyemeyeceği, yer altı suların karışılmayacak biçimde tasarlanmışlardır.

09.02. Ambalaj Materyallerinin Geri Dönüşümü

Ambalaj materyallerinin geri dönüşümü denildiği zaman atık kağıtlardan yeni kağıt yağımı, kırık camlardan yeni cam şişelerin üretimi, metallerin ve plastiklerin bazı proseslerden geçirilerek yeniden kazanılması akla gelmektedir.

Belediyeler ve özel toplama şirketleri tarafından atık ambalaj materyalleri toplanır ve işleneceği yerlere gönderilir. En büyük atık ambalaj kaynakları süpermarketler, restoranlar ve ofis binalarıdır.

Ekonomik faktörler ve çevresel düzenlemeler geri dönüşüm proseslerinin yaygınlaşmasına neden olmuştur. Ayrıca ürünün hammaddesinden elde edilmesi geri dönüşüm prosesiyle kazanılmasından daha masraflıdır. Örneğin; alüminyumdan yapılmış bir malzemenin geri dönüşümü, alüminyum oksit veya hidroksitten alüminyum elde etmenin %5 ‘i kadar, Çelik ve cam malzemeleri geri kazanmak için uygulanan proses bu malzemeleri maden ve silikadan elde etmenin %50 ‘si kadar, Plastik malzemelerin geri dönüşümü hammaddesinden elde etmek için gerekenin % 10-15 ‘i kadar bir maliyete sahiptir. Tüm bu ekonomik ve çevresel faktörler materyallerin geri kazanımının önemini arttırmaktadır.

Karışık Halde Bulunan Atık İçerisindeki Farklı Materyallerin Ayrılması:

İçerisinde kağıtların, cam malzemelerin, metal kutuların ve plastiklerin bulunduğu çöpler bir yere boşaltılır. Burada kağıttan yapılmış materyaller elle ayırma yöntemi ile metal ve plastiklerden ayrılır. Daha sonra metal ve plastikler taşıyıcı kayışa doğru sürüklenirler be burada magnetik ayırma ve akım içerisinde döndürme prosesleri ile ayrılırlar. Magnetik ayırıcılar çelik ve alüminyumu plastik ve camlardan ayırır. En son olarak da yoğunluk farkı ve elle ayırma yöntemi ile cam malzemeler plastiklerden ayrılır (Tablo 1).

Bu karışık halde bulunan malzemeler ayrıldıktan sonra işlenip tekrar kullanımlarının sağlanacağı yerlere gönderilir ve belirli proseslerde geçtikten sonra tekrar kullanılırlar. Ancak son zamanlarda kağıt ve cam ambalaj materyallerinin kolaylık geri kazanılması için özel toplama kutuları sokaklara yerleştirilmiş ve kağıt atıkların kağıtlar için ayrılan kutuya, cam atıkların da camlar için ayrılan kutulara atılması sağlanmıştır. Böylece bu malzemeler diğerlerinden ayrılmak zorunda kalmadan kolaylıkla ayırt edilebilmiştir. Bu yöntem daha ekonomik olmuştur.

Tablo 1.Geri Dönüşümlü Materyallerin Ayrılması

Çeşitli Ambalaj Materyallerinin Geri Kazanımı:

Metaller:

a) Çelik:Kalayla kaplanmış ve kaplanmamış çelikler olarak gruplandırılır. Bunlar magnetik ve magnetik olmayan fraksiyonla ayrılırlar. Magnetik fraksiyonda çelik, büyük elektromgnetik dalgalarla çöpten ayrılır. Magnetik olmayan fraksiyonda, hava ve su kullanılarak düşük yoğunluklu ametal forma veya yüksek yoğunluklu fraksiyon olan çinko, alüminyum ve bakıra dönüştürülürler.

Kalaylanmış kutular geri dönüşüm prosesinden geçerken mutlaka kalay kısmı ayrılmalıdır. Çünkü %0.01 kadar kalay bile kalsa çelikte lekeler oluşacaktır ve işlemede zorluk çıkacaktır. Kalayı da sıcak kostik çözeltisi ve oksidantlarla muamele ederek çelik malzemeden ayırırız.

b) Alüminyum: Diğer atıkların da bulunduğu çöplerden alüminyum malzemeleri ayırırken ‘eddy-current’ denilen akımla döndürme prosesi uygulanır. Eddy-current ayırıcı elektromagnetik bir alan oluşturur ve çöpler bu alandan geçerken alüminyum ve demir içermeyen metal malzemeler burada bir hareket kazanırlar ve böylece de dışarı atılarak ayrılmış olurlar. Daha sonra da tekrar kullanımını sağlamak için işlenecekleri yerlere gönderilirler.

Camlar:Camlar genellikle elle ayırma yöntemi ile plastik ve kağıtlardan ayrılırlar. Elle ayırma yöntemi ile camlar renklerine göre de ayrılır. Kırılmamış olarak ayrılan veya depozitolu şişeler sağlam oldukları için ait oldukları firmalara geri gönderilirler ve buralarda şişeler yıkanıp, kurutulduktan sonra tekrar kullanılırlar. Kırık cam parçaları ise yol yapımında, binaların yapımında kullanılan tuğlalarda, sentetik tahta ürünlerin yapımında ve peteğimsi yapıya sahip olan malzemelerin izolasyonunda ‘camdan-yün’ denilen şekli ile kullanılır.

Kağıtlar:Buruşturulmuş, bükülmüş kutuların ve diğer kağıt ambalaj materyallerinin geri dönüşümünde proses basamakları şunlardır;

·******* Hamur haline getirme (pulping)

·******* Yüksek yoğunluklu çözelti ile temizleme

·******* Kabaca ve ayrıntılı biçimde inceleme

·******* Santrifüjlü temizleme

·******* Liflerine ayırma

·******* Rafinasyon

Pulping işlemi ile materyaller suda yayılmış halde bulunan liflerine ayrılıyor. Yüksek

yoğunluklu temizleme ile çivi, tırnak gibi büyük ve kalın parçalar ayrılıyor. Santrifüj temizleme ile yapışkan maddeler ayrılırken, liflerine ayırma işlemi ile kısa ve zayıf lifli kısımlar uzun ve güçlü liflerden ayrılıyor. Rafinasyon ile de istenilen yoğunluk, uzama, yüzey düzgünlüğü gibi özellikler elde ediliyor. Ayrıca kostikle yıkama ile eski, buruşturulmuş kağıt materyallerin lif özellikleri düzeltiliyor.

Plastikler:Plastik materyallerin geri dönüşümü için üç yöntem kullanılmaktadır. Bunlardan birincisi parçalanmış halde bulunan plastiklerin yeniden işlenmesidir ki bu şekilde elde edilmiş olan bir ambalaj materyali halen tüketicinin kullanımına sunulmamıştır. İkinci yöntem ise Plastik malzemenin fiziksel olarak temizlenmesi ile geri kullanımıdır. Üçüncü yöntemde de polimerlerin kimyasal yapıları değiştirilmektedir. Bu yöntemde genellikle monomerlere doğru bir depolimerizesyon olmaktadır ve bu monomerlerden yeni polimerler üretilmektedir. Bu yöntemle elde edilen plastik malzemelere örnek; pet şişelerdir.

10. Türkiyedeki Kanuni Düzenlemeler

10.01. Ambalaj Ve Ambalaj Atıkları Kontrolü Yönetmeliği

Ambalaj ve ambalaj atıklarının kontrolü yönetmeliği, 2872 sayılı Çevre Kanunu’nun 1, 3, 8, 11 ve 12 nci maddeleri ile 4856 sayılı Çevre ve Orman Bakanlığı Teşkilat ve Görevleri Hakkında


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy