plastik-ambalaj.com

Ambalajların laboratuar kontrolleri

Ambalajların laboratuar kontrolleri, ambalajlama makinesi operatörü tarafından yapılan kontrollere ek olarak gerçekleştirilmesi gereken testlerdir.

Dolum makinesi çıkış hattından, birbirini izleyen 4 ambalaj (2 soldan 2 sağdan) alınır. Bu işlem, dolum başladıktan hemen sonra, dolumun başlangıcından hemen sonra, dolumun başlangıcından 1 saat sonra, her ürünün değişiminin ardından ve ürün değişiminden 1 saat sonra olmak üzere gerçekleştirilir. 

Laboratuar kontrollerine ilişkin deneme planı Şekil 16.49’da gösterilmiştir.

İletkenlik ölçümü

Yukarıda belirtilen kontrollere ek olarak uygulanan iletkenlik ölçümü, Tetra brik ambalajların sızdırmazlık özelliğini çok kısa bir sürede belirleyebilen bir testtir. Bu test sonunda iletkenlik belirlenirse; gerçekte ambalajın mı sızdırdığı, yoksa sadece içteki PE tabakasının mı hasarlı olduğu kırmızı test boyası ile incelenir.

Söz konusu bu incelemeler, dolum işleminden en çok 10 dakika sonra ve bunu izleyen aşamada da 1 saat sonra yapılmalı ve kusur saptanması durumunda gerekli önlemler alınmalıdır.

İletkenlik ölçümünün ilkesi ve ölçüm işlemi

Bu yöntem, bir elektrik akımının ölçümü ilkesine dayanır. Şekil 16.51’den de anlaşılacağı gibi: ambalajda sızdırma olduğunda, yani paketin içindeki ve dışındaki her iki tuz çözeltisinin (4) direkt teması bulunduğunda; yahut kutunun içteki PE tabakasının hasarlı olması durumunda, yani kutudaki tuz çözeltisi ve alüminyum folyo üzerinden indirekt bir temas gerçekleştiğinde, devre tamamlanmış olur ve ampermetrede sapma gözlenir.

Ölçüm işlemi için; bir plastik ölçüm kabı, pilli ve iki elektrodlu ampermetre, bir bıçak ve 10g yemek tuzunun 1 litre suda çözülmesiyle hazırlanan %1’lik tuz çözeltisine ihtiyaç vardır.

İletkenlik ölçüm işleminin uygulanmasında aşağıda belirtilen yol izlenir:

a) Ölçüm işleminin yapılacağı kabın içine tuz çözeltisi doldurulur.

b) Ambalaj, bir bıçak yardımıyla ortasından ikiye kesilir ve içeriği boşaltılır. (Şekil 16.50).

c) Ambalajın kesilen her iki parçası da su ile yıkanır ve kesilen kenarlar kağıt havlu ile özenli bir şekilde kurulanır.

d) Kesilen her iki parça ayrı ayrı test edilir.

e) Kesilen parçalardan birinin içine tuz çözeltisi doldurulur ve kesilen kenarlar tekrar kağıt havlu ile kurulanır.

f) Sonra ölçüm kabına yerleştirilir.

g) Elektrodlardan biri ambalajın içindeki, diğeri ise dışındaki tuz çözeltisine daldırılır (Şekil 16.51). Ampermetredeki değer okunur.

h) Aynı işlem ambalajın ikinci yarısına da uygulanır.

i) Tuz çözeltisi birçok kere kullanılabilir. Ancak haftada bir yenilenmelidir.

Sonucun değerlendirilmesi

Herhangi bir iletkenlik belirlenmezse, yani ampermetrede okunan değer “UµA” ise; ambalajda sızma yoktur.

İletkenlik belirlenirse, yani ampermetrede okunan değer “>0 µA” ise, bunu çeşitli nedenleri olabilir. Örneğin; kesilen kenar iyi kurulanmamış ve bu bağlamda küçük iletkenlik değerleri belirlenmiş olabilir. Bu durumda; kesilen kenar tekrar kurulanır, ambalaj 5 dakika süreyle ölçüm kabında bekletilir ve sonra yeniden iletkenlik ölçümü yapılır. Ampermetrede okunan değer yine “O µA” den büyük ise bu durum, Şekil 16.52’de belirtilen nedenlerden kaynaklanmış olabilir.

Şu halde iletkenlik saptandığında, ambalajda gerçekten bir sızıntı olup olmadığının bir test boyası yardımıyla incelenmesi gerekir. Bota testinde boya çıkışı gözlenirse ambalajın kusurlu olduğu sonucuna varılır.

Fakat iletkenlik belirlenmesine rağmen, test boyası çıkışı gözlenmezse yani ambalaj sızdırmıyorsa; bu durumda dolum makinesi ayarlarında gerekli düzeltmeler yapılarak, iletkenliğe yol açan etkenlerin, örneğin içteki PE tabakasının zarar görmesine neden olan etkenlerin giderilmesi gerekir. Örneğin dolum sistemindeki körelmiş bıçaklar değiştirilir, yapıştırma çenelerinin ayarları kontrol edilir vd…..

Enine dikişlerin açılması ve kontrolü

Aseptik ambalajlama sürecinde düzenli olarak enine dikişlerin açılarak kontrolü, üreticiye, ambalajın ısıl kaynak yapılan kısımlarının bakteriyolojik sızdırmazlığı hakkında bilgi edinme olanağı sağlar. Söz konusu bu kontrolün üretime başlandıktan en geç 10 dakika sonra ve bunu izleyen aşamada da, düzenli olarak 1 saat sonra yapılması durumunda, olası hatalar kısa sürede belirlenip giderilebilir. Kusurlu bir enine dikişten kaynaklanan reinfeksiyonlar en alt düzeylerde sınırlandırılabilir ve büyük ölçüde tamamen önlenebilir.

İşlem için gereken malzemeler ve kimyasal maddeler

• Su banyosu

• 3 adet 2 litrelik beherglas (Duran-Glas)

• Pota kıskacı

• Derişik hidroklorik asit (%37’lik; Merk, Art Nr.317)

• Bakır (II) klorür

• Soda

• Damıtık su

Çözeltilerin hazırlanması

Çözelti I (65ºC):

Derişik hidroklorik asit damıtık su ile 1:1 oranında seyreltilir. Buna ağırlıkça %1 bakır (II) klorür ilave edilir. Örnek; 1 l derişik hidroklorik asit + 1 l damıtık su + 20 g bakır (II) klorür.

Çözelti II (Oda sıcaklığında):

Derişik hidroklorik asit damıtık su ile 1:3 oranında seyreltilir. Buna, ağırlıkça %0.5 bakır (II) klorür katılır. Örnek; 250 cm³ derişik hidroklorik asit + 750 cm³ damıtık su + 5 g bakır (II) klorür.

Çözelti III: Derişik soda çözeltisi.

Enine dikişleri ayırma yöntemi

Çözelti I, havalandırmalı koşullarda, 70ºC dereceye ayarlanmış su banyosunda 60-65 ºC’ye ısıtılır. Ardı ardına üretilmiş iki ambalajın enine dikişleri kesilir. Örnekler işaretlenir. Bunun için, birden dörde kadar üçgen çentikler yapılır. Ayrıca dolum makinesine (1,2,3…..) karşılık olarak ambalaja 1,2,3….. adet delik açılır. Sonra test örneğinin kağıt kısmı uzaklaştırılır ve dikişler, içerisinde I.çözelti bulunan kaba yerleştirilir.

Test örnekleri en az 5 dakika süreyle çözelti içinde bekletilir. Daha sonra pota kıskacı ile dışarı alınır ve soda çözeltisine nötralize edilir (Soda çözeltisinin köpürmesi gerekir, aksi halde soda katılır). Bunun ardından polietilen laminat folyo akan suyun altında ayrılır. (Laminat folyo kağıt tarafındadır). Ayırma işlemi, folyonun kesildiği kenardan baş parmak tırnağı ile açılarak yapılır. Böylece alüminyum katmanından ayırma işlemi daha kolay gerçekleştirilerek; polietilen ile alüminyum folyo arasındaki tutunma etkisi azaltılır ve polietilen tabaka alüminyum tabakadan kolayca ayrılır. Alüminyum folyo ile birlikte iç katman kalır.

Enine dikiş örneği II. çözeltiye daldırılarak alüminyum folyonun hızlı ve tamamen ayrılması sağlanır. Bu sırada tepkime ısısını yönlendirebilmek için dikiş örneği pota kıskacı ile çözelti içinde sürekli olarak hareket ettirilir. Nihayet temiz bir şekilde ayrılmış dikiş örneği nötralize edilir ve durulanıp kurutulur.

Değerlendirme

Kurutma işlemi tamamlanan örnekte artık kırmızı boya testi ile sızıntı kontrolü yapılabilir. 

Söz konusu test boyasının bileşimi ve kullanımı 16.6.2.4.’de belirtilmiştir.

Uzun dikiş çaprazındaki ve enine dikiş sonlarındaki daralmış dikiş yerleri 3 mm’nin altına düşmemelidir. (Şekil 16.54)

Enine dikişin değerlendirilmesine ilişkin fotoğraflar Şekil 16.45-47’de bir araya getirilmiştir. Enine dikişte sızıntı, kanalcıklar, PE katlanması ile ilintili boşluklar ve plastik kümecikler belirlendiğinde hemen üretim sorumlusuna haber verilmelidir.

Kırmızı test boyası ve kullanımı

Ayırma işlemi yapılmış enine dikişlerde ve uzun dikişlerde sızıntı kontrolünün yapılması ve sızıntı olan yerlerin belirlenebilmesi amacıyla, düşük yüzey gerilimi nedeniyle çok küçük kanalcıklardan kolaylıkla geçebilen bir test boya çözeltisi kullanılır. Bu bağlamda yararlanılacak olan boyanın polietileni olumsuz yönde etkilemeyen özellikte olması gerekir. Şimdiye değin kullanılan “Waxolin” boyasında çözücü olarak yaralanılan terpentinin aşındırıcı etkisi nedeniyle kullanımı uygun değildir. Nitekim terpentin kullanılması durumunda, en küçük düzeyde bir mekanik etki sonucunda (germe, katlama vb.) bile polietilen filmde, önceden bulunmayan kılcal çatlaklar ortaya çıkmaktadır. Kuşkusuz bu durum hatalı değerlendirmeye yol açacağı için waxolin kullanımından vazgeçilmiştir.

Gerçi iyi bir penetrasyon (girme) yeteneği için gerekli olan düşük yüzey gerilimine sahip bütün çözeltiler, polietilene karşı agresif davranmaktadırlar. Bu nedenle bu tip çözeltilerde yapılan testlerde, test çözeltisi tamamıyla kurumadan, test uygulanan örneğin herhangi bir mekanik etkiye maruz kalması kesinlikle önlenmelidir. Bu durum, burada önerilen izopropil alkoldeki %0.5’lik Rho-damin B çözeltisi için de geçerlidir.

Test boya çözeltisinin hazırlanması

Test boya çözeltisi olarak %0.5’lik Rhodamin B kullanılır. Bu amaçla 1 litre izopropil alkole 5 g Rhodamin B ilave edilir. Alt üst edilerek iyice çalkalanır ve cam ya da polietilen şişelerde saklanır. Koyulaşmış (ağdalaşmış) boya saf izopropil alkol ile seyreltilebilir.

Ayrılmış enine dikişlerin test boyası ile konrolü

Kurutulmuş enine dikiş örneğine bir pipet veya şırınga yardımıyla test boyası uygulanır. Boyanmış örnek iki kağıt havlu arasına yerleştirilir. Eğer herhangi bir sızıntı (geçiş) varsa; sızıntının olduğu bölgelerde kağıt havluda boya lekeleri oluşur.

Ambalajdaki sızıntının lokalize olduğu yerlerin belirlenmesi

İletkenlik ölçümünde herhangi bir iletkenlik gözlendiğinde, olası sızıntının konumu test boyası ile saptanabilir. Burada sadece kağıt tabakasına kadar olan sızıntılar anlaşılabilir (yani her iki polietilen tabakası da kusurludur). Esasen böyle bir durum sterilitenin bozulmasına yol açabilmektedir.

Diğer yandan, iletkenlik gözlemlenmesine rağmen test boyası geçişi belirlenemez ise; kağıt ve alüminyum folyo arasındaki polietilen tabakası hasarsızdır, yani ambalaj, iletkenlik olmasına rağmen sızdırmaz durumdadır. Ancak yine de iletkenliğin nedeninin araştırılması ve bu bağlamda gerekli makine ayarları yapılarak sorunun giderilmesi gerekir.

Ambalajdaki sızıntının lokalize olduğu yerlerin belirlenebilmesi için, iletkenlik ölçümünde kullanılan yarım kutular kağıt havlu ile kurulanır. Henüz kat yerlerinden açılmamış ambalajda, köşelere, büküm yerlerine ve enine dikiş boyunca test boyası sürülür. 5 dakikalık bir etki süresinden sonra kurutulur. Bu amaçla fön makinesine veya 40-50ºC’de kurutma dolabından yararlanılır. Kırmızı test boyası kuruyunca, ambalaj kat yerlerinden açılır ve boya geçişleri visual (görsel) olarak incelenir.

Uzun dikiş kontrolü

Dolum makinesi çıkış hattından alınan birbirini izleyen 4 ambalajın 3 ve 4. uzun dikiş kontrolü için kullanılırlar. Bu amaçla ambalaj, açma tarifine uygun olarak açılır ve içindeki ürün boşaltılır. Kat yerlerinden açılır ve her iki enine dikişin hemen yanından kesilir. Boru haline dönüşen kutu, uzun dikişin karşı tarafından kesilir. Bir kağıt havlu ile kurulanır. Sonra uzun dikişin tamamının üzerine, sağ ve sol tarafından yaklaşık 5 mm taşacak şekilde, bir keçeli kalem yardımıyla kırmızı test boyası sürülür. Yaklaşık 1 dakika etki süresinden sonra kalan boya kağıt havlu ile silinir. Gerekirse kağıt havlu alkol ile ıslatılabilir.

Kat yerlerinden kanalcıklardan gerçekleşen görülebilir geçişler ve kılcal hava boşluklarındaki boyalar, uzun dikişte sızıntı olduğunun göstergesidir. Kuşkusuz bu durum reinfeksiyona yol açabilir.

Steril olmayan ambalajların laboratuar kontrolü

Steril olamayan ambalajların belirlenmesi halinde, iki farklı durumun birbirinden ayrılması gerekir. Bunlar; steril olmayan fakat bombaj yapmamış (şişmemiş) ambalajlar ve steril olamayan bombaj yapmış ambalajlardır. Eğer ilk durum söz konusu ise, sterilitenin bozulma nedeninin belirlenebilmesi için, 16.7.2.2.-16.7.5. arasında belirtilen yöntemlerin uygulanması gerekir. Öte yandan steril olmayan bombaj yapmış ambalajlar söz konusu olduğundan ise, bu durumda kesin açıklama sadece iletkenlik belirlenemediği taktirde yapılabilir. Nitekim iletkenlik saptanamazsa; ambalajda sızıntı yoktur ve sterilitenin bozulma nedeni ambalaj hatasından kaynaklanmamaktadır. Fakat iletkenlik veya kırmızı test boyasının geçişi belirlenirse; bununla bağlantılı bir reinfeksiyona sızıntı neden olmuş olabilir.

Sızıntılar, aşırı düzeyde bombaj yapmış ambalajlarda yüksek iç basıncın sonucu olarak enine dikişlerdeki açılmalardan da kaynaklanabilir. Bu durumda, ambalajda belirlenen sızıntılar dışında başka ambalaj hatalarının örneğin, köşelerde kılcal yırtılmalar, enine ve boyuna dikişlerde kanalcıklar bulunup bulunmadığının, optik kontroller ve ambalajın açılması yoluyla incelenmesi gerekir. İncelemeler sonucu böyle bir durum saptanamamışsa ve ısı değiştiriciden kaynaklanabilen hatalar da mümkün değilse, belirlenen sızıntı, sterilitenin bozulmasının olası etkeni olarak kabul edilmeli ve ambalajda hataya yol açan etken belirlenmelidir.

Bu yazı ASD-Ambalaj Sanayicileri Derneği tarafından yayınlanan Gıda Ambalajlama Teknolojisi isimli kitaptan alınmıştır. Daha ayrıntılı bilgi için www.ambalaj.org.tr