Anasayfa » Ambalaj » Ambalaj Endüstrisinde CoF (Sürtünme Katsayı) Değerinin Önemi

Ambalaj Endüstrisinde CoF (Sürtünme Katsayı) Değerinin Önemi

CoF (Coefficient of Friction) testi, ambalaj endüstrisinde bir ürünün (kağıt, karton, film, plastik vb.) yapıştırma, doldurma ve paketleme gibi üretim hatlarında besleme ve taşınma hızını belirlemek için ne kadar kaygan olduğunu bulmada kullanılır. Baskıdan paketlemeye tüm aşamalarda sürtünme değeri o ambalajın rafa mı yoksa atık toplamaya mı gideceğini belirler.

Ozan Büyük, Odak Kimya

Ayrıca kağıt endüstrisi (fotokopi kağıdı, zarflar ve banknotların otomatik beslemesi için), zemin kaplama üreticileri (kaymaz yüzey imalatında), plastik üreticileri (ambalajların sürtünme ile ilgili özellikleri için) CoF (sürtünme katsayı) testi uygulayan endüstrilerdir.

Sürtünme katsayısı (CoF) ikiye ayrılmaktadır. 1. Statik Sürtünme Katsayısı 2. Dinamik Sürtünme Katsayısı

İki yüzeyi birbiri üzerinde harekete geçirirken cisme etkiyen sürtünme kuvvetine statik sürtünme kuvveti denir. Statik sürtünme katsayısı ise statik sürtünme kuvvetinin nesneye yüzey normali yönünde uygulanan kuvvete (genellikle yer çekimi kuvveti) oranıdır.

Dinamik sürtünme kuvveti ise hareket halindeki cismin hareketine devam etmesi için gereken kuvvete verilen addır. Dinamik sürtünme katsayısı, dinamik sürtünme kuvvetinin yüzey normali yönünde uygulanan kuvvete (genellikle yer çekim kuvveti) oranıdır.

Bu katsayı değerleri 0 ile 1 arasında olup bir katsayı olduğu için birimleri yoktur.

CoF Ölçümü Nasıl Yapılır?

Tüm CoF ölçüm metodlarında ölçüm yapılacak numuneden iki adet düz şerit halinde kesilir. Biri alt yüzeye serilir ve diğeri üste konup üzerine ağırlık konur. Bu ağırlık yüzey normali yönünde uygulanan kuvveti sağlar. Üstteki numuneyi harekete geçirecek kadar kuvvet uygulanır ve üstteki numunenin alttaki numunenin üzerinde kayması sağlanır.

Flat Bed (Düz Yataklı) Sürtünme Ölçümünün Önemi

Fiziksel test cihazları sektöründe güvenilir ve öncü marka olan Hanatek, CoF ölçümü için hizmete sunduğu iki cihaz modeli olan AFT (Advanced Friction Tester) ve CFT (Compact Friction Tester)’de düz yataklı ölçüm metodunu uygulamaktadır. Statik ve Dinamik CoF ölçümünü yeni standartlara uygun olarak için flat bed metoduyla ölçüm yapmak gerekmektedir. Bunun aksine numunenin loadcell tarafından arada bir ip ile çekildiği ölçüm metodu günümüz standartlarında geçerliliğini yitirdiği için Hanatek düz yatak metodunda yatak ile loadcell arasında mekanik parça kullanmaktadır. Böylece, ipin elastikliğinden kaynaklanan ölçüm belirsizliği minimuma indirilmektedir. Sektördeki bazı test cihazlarında ip kullanımı halen varolduğu için kullanıcıların CoF test cihazı seçiminde bu detaya dikkat etmesi gerekmektedir.

CoF Değeri Paketlemeyi Nasıl Etkiler?

CoF değeri yüksek ise malzemenin baskı makinesi boyunca ilerlemesi zorlaşır. Sürtünme, baskı malzemesinin ilerlemesine engel olur. CoF değeri yüksek olduğunda ise baskı materyalinin kontrol edilemez şekilde hareket eder, tutmak zorlaşır ve yapılan istifler bozulur. Farklı tipteki paketleme hatları farklı karakteristikte olduğu için maksimum paketletme hızına ulaştıkları ambalajdaki sürtünme katsayısı değeri değişkenlik göstermektedir. Paketlemede maksimum verimi yakalamak, sürtünme katsayısını ölçmek ve kontrol etmekle mümkündür.

Ambalajda CoF Değerini Etkileyen Parametreler Nelerdir?

CoF değerini etkileyen başlıca etkenler materyalin fiziksel profili ve yüzeyindeki kimyasal bileşimidir. Ambalaj endüstrisinde yüzey kimyası genel olarak kartonun üzerine yapılan kaplamalarla, plastik filmlerin içindeki katkı maddeleriyle ilgilidir. Kağıt ve karton endüstrilerinde ise sürtünme karakteristiği numunenin fiziksel profilini oluşturan kağıt fiberleri, kaplama kompozisyonu ve yüzey pürüzsüzlüğü gibi etkenlerle ilgilidir.

Detaylı Sürtünme Kuvveti Ölçümü ile Veriminizi Arttırın

Hanatek AFT (Advanced Friction Tester) sürtünme test cihazı ile statik ve dinamik CoF ölçümünün yanısıra yüzey sürtünmesini anlık grafik olarak görebilirsiniz. Böylece paketlemeyi ve beslemeyi etkileyecek herhangi bir uyumsuzluğu da yakalayabilirsiniz. Ayrıca Hanatek AFT sürtünme test cihazının kullanıcı dostu arayüzü sayesinde istenen grafikleri birbiri üzerinde görerek detaylı karşılaştırma yapabilirsiniz. Bu raporu PDF olarak çıktı alıp kağıda yazdırabilirsiniz.

AFT (Advanced Friction Tester) ile Başka Hangi Testleri Yapabilirsiniz?

CoF ölçümünün yanısıra ek aksesuar seçenekleriyle soyulma (peeling), yırtılma (tear), blok (block), yüksek ısıda sürtünme testi (heated measurement platen), kutu kapanma kuvvet (box closing force) testlerini de yapabilirsiniz.

Soyulma (Peel) testi: Opsiyonel aksesuarlar ile AFT’yi hassas bir soyulma (peel) testi cihazı olarak kullanabilirsiniz. T-Peel, 180˚, 90˚ olmak üzere üç çeşit soyulma testi metodunu uygulayabilirsiniz.

Yırtılma (Tear) testi: Opsiyonel aksesuarlar ile AFT’yi uluslararası standartlara göre yırtılma test metodunu uygulayabilirsiniz.

Blok (Block) testi: Depolama koşullarında, film, etiket, karton gibi materyaller istenmeyen ayırmanın zor olduğu şekilde birbirine yapışır ve block oluşturur. Bu durum ambalajın bitiş ve paketleme aşamalarında verimi düşürür ve aksamalara sebep olur. Opsiyonel aksesuarlar ile AFT’yi kullanarak uluslararası standartlara uygun şekilde birbirine yapışan iki materyali ayırmak için gerekli kuvvet ölçümünü yapabilirsiniz.

Yüksek Isıda Sürtünme Testi (Detachable Heated Bed): Modüler ısıtma yatağı ile sürtünme testini farklı ısılarda tekrarlayabilir ve materyalin farklı ısılardaki sürtünme katsayı davranışlarını test edebilirsiniz.

Kutu Kapatma Kuvveti (Box Closing Force) testi: Bu test, karton kutu ambalajların istiflenebilmesini ve düzgün görüntülenmesini amaçlar. Kutulara film kaplamak gibi ikincil bir işlemi gerçekleştirebilmek için kutuların uygun şekilde kapanabildiğinden emin olmak gerekmektedir. Bu testte uluslararası standartlara uygun olarak bir kutuyu kapatmak için gerekli olan kuvvet ölçümü yapılır.

Uluslararası Standartlara Uyumluluk

Fiziksel test metodlarının temel amacı numune dışındaki parametreleri sabitleyerek sadece numunedeki değişimin yarattığı sonuçları görmektir. Yani farklı numuneler için aynı deney ortamını sağlayabilmektir. Bu yüzden uluslararası test metodları geliştirilmiştir. Ambalaj endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve Hanatek AFT ve CFT tarafından karşılanan CoF test standartları şu şekildedir:

ASTM D1894: Plastik Film ve Tabakaların Statik ve Kinetik Sürtünme Katsayıları

ISO 8295: Plastikler – Film ve levhalar – Sürtünme katsayısının tayini

ISO 15359: Kağıt ve karton- Statik ve kinetik sürtünme katsayısının tayini- Yatay düzlem metodu

ASTM D2534: Balmumu Kaplamalar için Kinetik Sürtünme katsayısı için Standart Test Yöntemi

TAPPI T549: Yatay düzlem yöntemi kullanılarak uncoated yazı ve baskı kağıdının statik ve kinetik sürtünme katsayıları

TAPPI T816: Oluklu ve Katı Fiber Levha Statik Sürtünme Katsayısı (Yatay Düzlem Yöntemi)

BS 2782 pt8: Plastiklerin test yöntemleri. Diğer özellikler Fenolik reçinelerin jelleşme süresinin belirlenmesi

SOYULMA (PEEL) TESTİ

ASTM D4521: Oluklu ve Katı Fiber Levha Statik Sürtünme Katsayısı için Standart Test Yöntemi

ASTM D3330: Basınç Duyarlı Bant Peel Adhezyon için Standart Test Yöntemi

DIN 53375: Plastik film ve tabakaların test edilmesi; sürtünme katsayılarının belirlenmesi

FINAT 1: 180 ° Peeling yapışma testi (dakikada 300 mm)

FINAT 2: (90 °) Peeling yapışma testi (dakikada 300 mm)

FINAT 3: Düşük hızlı serbest bırakma kuvveti testi

FINAT 9: Döngü ölçüm testi

YIRTILMA (TEAR) TESTİ

ISO 6383: Plastik – Film ve kaplama – Yırtılma direncinin belirlenmesi – Bölüm 1: Pantolon yırtılma yöntemi

BLOK (BLOCK) TESTİ

ISO 11502: Plastik – Film ve kaplama – Bloklama direncinin belirlenmesi

ASTM D3354: Paralel Plaka Yöntemi ile Plastik Film Yükü Bloklama için Standart Test Yöntemi

#CoF #Ambalaj #OzanBuyuk #Hanatek #OdakKimya #CoefficientOfFriction