AmbalaJ

METAL AMBALAJLAR

Çelik, alüminyum ya da ikisinin birleşiminden yapılan melal kutu­lar, içeriklerinin ya da ortamın koşullarına göre değişkenlik gösterir.  Metal kutular çürüyüp bozulan gıdaların korunması  için kullanılan ambalajlardır. Ayrıca boya, kimyevi maddeler gibi gıda dışı ürünlerin ambalajlanmasında da kullanılır. İçine konan ürünlerin bozul­maması için çeşitli organik kaplamalar geliştirilmiştir.

Metal kutu üretiminde en çok kullanılan malzeme çeliktir. Farklı tip çe­lik levhalardan üretilen metal kutular çeşitli ürünlerin ambalajı olarak kullanılır. Alüminyumdan üretilen metal kutular hem gazlı hem de gaz­sız içeceklerin ambalajı olarak kullanılır.

Metal ambalajda son yıllardaki gelişmeleri şu ana başlıklar allında topla­yabiliriz:

Küçük tabanlı meşrubat kutuları için önceden şekillendirilen kapaklar, hafif metalden kutu ve kapaklara çift dikiş uygulaması, 204 ve 202 no'lu kutuların boyutlarının küçültülmesi ve ağırlığının azaltılması, yeni fırın­lama teknolojileri, yüksek randımanlı kolay açılan alüminyum kutu ka­paklarındaki gelişmeler, kutu üretiminde endüksiyon ısıtmadaki geliş­meler, yeni kompozit seramik teknolojisi, kutu üretiminde tozdan astar kaplama, yeni mikro dikiş teknolojisi, su bazlı conta bileşiklerinin tanıtı­mı, metal dekorlama teknolojisinin güncelleşmesi, yüksek hızda kesim ve kaynaklama teknolojisi, polimer kaplı içecek

kutularının üretilmesi gibi.

Metal Kutuların Avantajları

• Işık, hava ve suya karşı güçlü bir bariyer oluşturur.
• Böceklere ve kemirgenlere karşı yeterli derecede sağlam ve dayanıklı­dır.
• Sterilizasyon için ısıtılabilme ve hemen soğutma yapılabilir.
• Uygun laklar kullanılarak gerekli şekilde işleme tabi tutulmuş ise; için­deki ürün ile zararlı reaksiyona girmez.
• Doğada en kolay yok olan malzemedir.

Levhanın Sertliği

Çelik levha sertliği Rockwell T 30 skalasma göre Temper birimi olarak belirlenir. Temper 1 en yumuşak ve Temper 6 ise en sert levhadır. Farklı sertlik derecesindeki çeliklerin tipik kullanım alanları:

T1: Meme, gaga, kapak ve derin çekme iki parçalı kutu üretimi.

T2: Çember, tıpa, kapak, kızartma tavası ile sığ çekme kutular ve bazı özel kutu parçaları,

T3: Kutu alt ve üst kapakları, büyük çaplı kapaklar, taç kapaklar.

T4: Kutu alt ve üst kapakları ile kutu gövdeleri.

T5: Aşındırıcı etkisi olmayan ürünlerde.

T6: Çok sert sert çelik, özel uygulama amaçlı kullanılır.

KUTU İMALATI İÇİN KULLANILAN METAL LEVHALARIN KALINLIKLARINI BELİRTME YOLLARI

Kutu üretimi için kullanılan çelik levhaların kalınlığı farklı şekillerde ifa­de edilir. Yeni metrik Euronorm sisteminde levhaların kalınlığı milimet­renin desimal kesiri olarak ifade edilir. ABD'de kullanılan geleneksel yöntemde ise; levha kalınlığını birim alanının ağırlığı seklinde belirtir (Lbs/base box) olarak ifade edilir.

Kalaylı sac; siyah sac levhanın her iki taralının elektrolitik olarak çok in­ce bir kalay tabakasıyla kaplanmasıyla elde edilir. Kaplanan kalayın mik­tarı gram/metrekare ya da lbs/blok , lbs/base box olarak ifade edilir.

Diferansiyel kaplama ise; her iki yüzeydeki kalay miktarının farklı oldu­ğunu belirtir. Bu tip kaplama örneğin 15,7/4,5 şeklinde ifade edilirse, levhanın bir yüzeyinde 15,7gr/m² diğer yüzeyinde ise 4,5 gr/m² kalay kaplanmış olduğu anlaşılır.

Kalay kaplama dereceleri Avrupa'da Euronorm ve ABD'de ASTM nor­muna göre belirlenir.

METAL KUTULARIN YAN DİKİŞ YÖNTEMLERİ

Lehimleme: Kenar dikişleri ya üst üste bindirilerek ya da genellikle kıvrı­lıp birbirine kenetlendikten sonra kalay - kurşun alışımı ile birleştirme yöntemi.

Kaynaklama: Özellikle siyah (DKP) sac ya da kalaysız çelik levhayı bir­leştirmek için gittikçe artan bir şekilde uygulanan kaynak dikişleri tene­ke kutuya çepeçevre dekor yapılmasına olanak vererek kutuya güzel bir görünüm kazandırır, lehiminden daha sağlam olan bu yöntemle üretilen kutular plastik kapak vs. takabilmek için boyun yapılmasına olanak verir.

Yapıştırma: Aynı zamanda "semante etmek " olarak da adlandırılır. Özel amaçlar için kullanılır. Kutunun üzerindeki baskılı dekora olumsuz etkisi olmaz.

Bağlama: Üs üste bindirilerek yapılan bir dikiş şekli olup, özel bir reçine ile birleştirilir.

METAL KUTULARIN DEKORLANMASI

Üç parçalı kutular, kutu şekillendirilmeden önce saç levha üzerine baskı uygulanarak ya da kutu şekillendirildikten sonra üzerine baskılı kağıt eti­ket yapıştırılarak dekorlanır. Dekorlama ofset baskı yöntemiyle yapılır. Çelikten ya da alüminyumdan üretilen iki parçalı kutular genellikle üre­tim aşamasında baskı uygulanarak dekorlanır. Ofset baskı kullanılır. Baskı ve dekorlamanın ekonomik olabilmesi için oldukça büyük miktar­da kutu üretilmelidir. Baskılı kutuların stokla beklenirken renklerinin si­linme ve solma riski daima mevcuttur. Dolayısıyla tutkallanarak yapıştı­rılan baskılı etiketler ile önceden baskılı kutuların hangisinin kullanılacağının kararlaştırılması yapılmalıdır.

METAL KUTU BOYUTLARINI BELİRTME YÖNTEMİ

İki ucu dikişli silindirik kutuların dıştan dışa boyutu daima çap x yüksek­lik olarak belirtilir. Kutunun gerçek çapı yapıştırma aynasının çapıyla be­lirlenir.

Dikdörtgen kutularda ise; ilk boyut uzunluk ikinci boyut genişlik ve üçüncü boyut ise kutunun yüksekliğini gösterir.

METAL KUTU ÜRETİMİNDE KULLANILAN MALZEMELER

Siyah Saç Levha (Black Plate):

İşlenmemiş, düşük karbonlu, soğuk haddelenmiş, yüzeyi yağlı, çelik lev­ha. Yalnızca korozyon özelliği olmayan gıda dışı ürünler irin kullanılır. Bu tip saç levhalar CMQ olarak tanımlanır.

Teneke (Kalaylı) Saç (Tin Plate):

Soğuk haddelenmiş, düşük karbonlu çelik levha olup her iki yüzeyi de çok ince bir kalay tabakası ile kaplanmış. Kalaylı saç, metal kutu yapı­mında en çok kullanılan malzemedir. Kalay ve çelik zehirsiz olduğun­dan kutulanacak bütün ürünler için kullanılır. Tipleri:

Tip L: Fosfor, silikon, bakır, nikel, krom ve molibden gibi arlık eleman­ların olası en düşük seviyeye indirildiği metal levha türüdür. Bu grad lev­ha, eğer (LT) olarak belirtiliyor ise; aşınmaya karşı direnci test edilmiş anlamını taşır. L tipi metal levhalar orta ya da kuvvetli asit özelliğine sa­hip elma suyu, çilek, erik, vişne, turşu vs. için kullanılır ve özellikle derin çekine yöntemiyle üretilen iki parçalı dikişsiz kutu üretimi için uygun­dur.

Tip MR: Düşük fosfor içeren melal levha türü olup doldukça az ışındırıcı korozyon etkisi olan kayısı, incir, şeftali vs. gibi gıda maddelerinin am­balajı olarak kullanılır.

Tip MC: Oldukça yüksek fosfor içeren ve mekanik dayanıklılığı fazla olan metal levha türüdür. Orta derecede aşındırıcı (korozyon) etkisi olan bezelye, mısır, et, balık, kurutulmuş çorba, donmuş gıda, nebati yağ, fındık vs. ambalajı için kullanılır.

TP M: Aşınma direncini arttırmak için I, MR ya da MC tipleri ile düzen­lenmiş nitrojenize çelik levha.

TFS Levha (Kalaysız Çelik):

Üzerine çok ince fosfat kromatik film, krom, krom oksit ya da alimlin yum kaplanmış soğuk haddelenmiş çelik levha. Kalay fiyatları artmaya başlandığında, TFS levhalar, kalaylı sac levhaya bir alternatif olarak düşünülmüştü, fakat birçok nedenden dolayı sac levhanın yerini beklendiği ölçüde alamamış. TFS'den üretilen kutuların iç tarafları daima laklanmalıdır, yan dikişler lehimlenmez, ancak krom kaplamının kazınmasıyla dikişlerin kaynaklanması mümkün olur. Bazı üreticiler ve kul­lanıcılar için TFS ilginç bir alternatiftir. Bazı kimyasal ürünlerin ka­pakları TFS'den üretiliyor.

2 CR Plate (İki Kez Soğuk Haddelenmiş Çelik Levha):

Bu tip levhalar iki kere haddelendiği için kalınlığı %25 - 50 arası azalır­ken dayanıklılığı artar. 2 CR tipi levhanın 3 ayrı sertlikte olanı mevcut. Bu dereceler aşağıdan yukarıya DR8, DR9, DR10'dur. 2 CR tipi levhala­rın kullanımı üreticiye daha gelişmiş üretim teknikleri uygulanmasını zorunlu kılar.

Galvenize ve Kurşun Kaplı Levha:

Çinko ve kurşun gibi toksik özelliğe sahip yüksek oranda ağır metaller içermeleri nedeniyle gıda maddesi ambalajı olarak kullanılmazlar, fa­kat kalay kaplı levhadan daha ucuza mal oldukları için gıda dışı ürün ambalajı olarak birçok uygulama alanı bulur.

Alüminyum:

İki temel alaşımı konserve kulu yapımında kullanılır. 3004 no'lu alaşım kutu gövdesi üretiminde kullanılır ve manganez ile oldukça düşük oran­da magnezyum içerir. Kutu alt ve üst kapağı için oldukça daha yumu­şak olan daha yüksek oranda magnezyum içeren 5182 no'lu alaşım kul­lanılır. Alüminyum zehirsiz hafif ve kolay şekillendirilir olduğundan mükemmel bir ambalaj malzemesidir. Alüminyum kullanımını üretim sırasında yüksek enerji kullanımı ve üretim teknolojisinin yalnız alü­minyuma uygulanması nedeniyle sınırlıdır. Alüminyum kutular uzun süreli üretimlerde ekonomiktir (bira ve gazlı içeceklerin ambalajında).

METAL KUTULARDA İÇ YÜZEY KAPLAMA

Metal kutuların iç yüzeyleri , içine konan ürünlerin içinde asit bulunan ya da başka bir nedenle kimyasal reaksiyona girip ürünün tadının bozul­masını önlemek, içine konan ürünün renginin değişmemesi, kutu ile içine konan ürün arasında korozyon ya da hidrojen gazının , kimyasal reak­siyonun oluşmasını önlemek ve kutunun içine konan üründen dolayı (sebze, et, balık) renginin değişmesini engellemek için kutuların içi lak ya da emaye kaplanır.

Yüzey kaplama işlemi, önceleri kutunun yapılacağı metal levha sıcak daldırma yöntemiyle kalay kaplanarak yapılıyordu. Bu işlemin yapıldığı sac levhaya "Coke" deniliyordu ve levhanın iki yüzeyinin kaplanması 24-34gr / m²’ye ulaşıyordu. Elektrolitik yöntem ortaya çıktıktan sonra sıcak daldırma yöntemi tamamen terk edildi. Elektrolitik yöntem, kısaca E ya da ETD olarak belirtilir. Bu yöntemle eşit kalınlıkta ve kaliteli bir kapla­ma elde etmek ve ambalajlanacak ürünün özel gereksinimine göre daha iyi bir fleksibilite elde etmek mümkün.

Kalay kaplamanın miktarı gr/m²’ ya da (Ibs / base box) olarak ifade edi­lir ve genelde tek yüzeye yapılan kaplama belirtilir. Örneğin; 2,8 gr/m² değeri levhanın her bir yüzeyindeki kalay miktarını gösterir ve iki yüzey­deki toplam kalay miktarı ise; 5,6 gr/m² olur. Elektrolitik kaplamada ise levhanın her iki yüzeyinde farklı kalay miktarı olabilir ve 15,7/4,5 şek­linde gösterilir. Bu ifadeden levhanın bir yüzeyinde 15,7gr/m² kalay kap­lanmış olduğu anlaşılır.

Metal Kutuların İç Yüzeyine Uygulanan Bazı Laklar

Akrilik Laklar: Yüksek ısıya dayanıklılık ve ürünün renginin korunması için akrilik laklar kullanılır. Önceleri yalnızca kutuların dış yüzeyi için kullanılan akrilik laklar, şimdi de iç koruma amaçlı olarak kullanılır. Bu lakla kaplanan kutunun yüzeyi çok sağlam ve dayanıklı olup leke tutmaz.

Epoksi Fenolik Laklar: Çelik ve alüminyum konserve kutuları için en çok kullanılan laklar epoksi fenolik laklardır. Isı dengesi yüksek, yapışma özelliği iyi olan epoksi fenolik laklar, asitlere karşı da dirençli olup es­nektirler. Meyve, meyve suyu, sebze, tuzlu balık, et, çorba, gibi ürünler için çok çeşitli epoksi fenolik laklar mevcut.

Fenolik Laklar: Bu laklar, özellikle sülfat iyonlarına karşı kimyasal den­ge ve düşük geçirgenliğe sahiptirler. Bu nedenle balık ve et ambalajları için en ideal laklardır.

Oleoresin Laklar: Bu lakların yerine artık fenolik laklar kullanılıyor. Oleoresin laklar, sülfürlü bileşiklerin leke yapmasına karşı iyi bir koru­ma sağladığından çinko oksit katılarak modifiye edilirler. ABD' de az da olsa kullanılıyor.

Vinil Laklar: Vinil laklar, iyi yapışma ve iyi esneklik özelliklerine sahip olmakla birlikte yüksek ısıda sterilizasyona uygun değildir. Kokusuz ve tatsız olması, vinil lakları bira, şarap, gazlı içecekler, kekler, tatlılar, kuru gıdalar ve ilaç ürünleri ambalajı için ikinci kat olarak sürülür. Bu laklar, özel içerikler için alkid, fenolik ve epoksi reçineleriyle karıştırılarak kul­lanılır.

C ya da Sebze Emayeleri: Mısır, bezelye, tavuk eti ve balık gibi yüksek protein içeren gıdaların renginin bozulmasını önlemek için kullanılır.

R ya da Meyve Emayeleri: Kırmızı lahana, çilek, kara dut gibi yüksek oranda doğal pigment içeren sebze ve meyvelerin renklerini koruması için kullanılır.

Bunların dışında konserve kutular için polyester ve polyamid bazlı laklar da kullanılıyor. Üretim sırasında çelik plakaya uygulanan organik ve inorganik kaplamaların işlevi, ambalajın ürüne ve ortama karşı hassaslı­ğını durdurmak ya da en azından mümkün olduğu kadar geciktirmektir. Ürünün dayanıklılığını ve fiziksel işlevsel özellikleri sağlamak için çelik malzemenin, metalurjik özellikleri, durumuna göre ayarlanabilir Ancak ısıyla kapamayı sağlamak için çift kapakta conta görevi yapan kapama materyali bile ambalajlanan ürüne uygun olmalı. Kutular yapılarına göre üç parçalı kutular, iki parçalı kutular olarak ikiye ayrılır.