Üretimi yaklaşık 4000 yıl öncelerine uzanan camın ilk kullanımı süs eşyası olarak başlamıştır. Cam modern ve çok yönlü bir maddedir. Şeffaflığı, şeklinin bozulmaması, çoğu kimyasala karşı dayanıklı olması nedeniyle cam ambalajlar yiyecek, içecek, kozmetik ve ilaç gibi birçok ürünün ambalajlanmasında tercih edilmektedir.
Beyaz kum kullanılarak cam yapılırken bir fırın 1500-2000 dereceye kadar ısıtılır. Bu fırında kum 5–6 saat boyunca ısıtılarak eritilir.
Cam
Cam yapımında ilk adım, hammadde karışımını içindeki bütün maddeler eriyip birbiriyle kaynaşıncaya kadar ısıtmaktır. Cam ani soğutulmuş alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan akışkan bir malzeme olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur. Tabiatta oksijenden sonra en çok bulunan element silisyumdur.
Camın Tanımı
Camın hammaddesini oluşturan maddeler, kum, soda ve kireçtir. Kum, cam yapımında ana malzemedir. Soda, düşük sıcaklıkta akıcı hâle gelmesini sağlar. Kireçse, kimyasal etkilere dayanıklılığını artırır. Bir araya getirilen bu maddelerin 1500 c‟deki fırınlarda eritme işlemine tabi tutulması ile cam elde edilir.
Cam ambalajlar parlak, pürüzsüz ve kolay temizlenebilir bir yapıya sahiptir. Yapısında yabancı madde yoktur. Saydam olduğu için estetik olarak da güzeldir. Defalarca kullanılabildiğinden ekonomik bir ambalaj malzemesidir.
Günümüzde cam ambalajın kullanım tercihi, ülkeden ülkeye farklılık göstermektedir. Çok geniş kullanım alanına sahip olan cam ambalajlara çoğunlukla su ve meşrubat sanayinde rastlanmaktadır. Cam ambalajın kimyevi maddeler ile reaksiyona girmemesi, yüksek bariyer özelliği ve sterilizasyon kolaylığı ilaç ve parfümeri üreticileri tarafından da tercih edilmesine neden olmaktadır.
Camın Özellikleri
Kimyasal dayanıklılık; Camın su, asit, baz ve tuz çözeltilerinin veya sürede atmosferik koşulların yol açabileceği kimyasal etkilere karşı dayanma gücüne kimyasal dayanıklılık denir. Kimyasal dayanıklılık özellikle serum ve ecza şişeleri için önemlidir.
Isıl genişleme, ani sıcaklık değişimine dayanımı Isıl genleşme özelliğinin cam şekillendirme işlemlerinde belli bir önemi vardır. Şişe camının 42 – 60 oC`lik bir ısıl şoka dayanması gerekir. Diğer deyişle sıcaktan – soğuğa sıcaklık sıçramasının 42 C den daha fazla veya soğuktan sıcağa sıcaklık sıçramasının ise 60 oC den daha yüksek olmaması istenir.
Ani sıcaklık değişikliklerine dayanıklılık özellikle yıkama, pastörizasyon ve sıcak dolum gibi işlemler için önemli bir kalite faktörüdür. Bu dayanıklılık camın kalınlığı arttıkça azalmaktadır.
Herhangi bir cam ambalajın ısıl şoka dayanımı basit bir test ile belirlenebilir. Bu amaçla cam ambalajlar su ile doldurularak önce sıcak suya daldırılır. Yaklaşık 5 dakika bekletilir. Sonra sıcak sudan çıkarılarak 15 sn içinde soğuk su banyosuna aktarılır. 30 saniyede soğuk suda bekletilir. Belirtilen işlemler sonunda cam kaplarda çatlama olmamalıdır. Sıcak – soğuk su banyoları arasındaki sıcaklık farkı 42 °C`dir.
Isıl şoklar kırılmayı önlemede en önemli seçenek, cam kabın iç ve dışındaki sıcaklık derecesi farkını 42 oC`nin altında tutmaktır. Örneğin 90 oC de sıcak doldurulacak bir cam ambalajın önceden en az 50 oC`ye ısıtılmış olması gerekir.
İç Basınç; dayanımı İçinde yiyecek veya içecek bulunan kapalı cam ambalajlarda iç basıncın artmasına aşağıdaki etkenler yol açmaktadır:
Sıcaklık yükselmesi
Dondurma
İçeceklerin gazlanma işlemi
Sıcaklığın yükselmesi, cam kaptaki sıvı gıdanın genleşmesine ve ayrıca kaptaki gaz ve buharların (hava, su buharı, CO2) kısmi basıncının artmasına neden olur. Ancak camın genleşmesi aynı ölçüde gerçekleşmediği için iç basınç artar. İşte bu tip basınç artışlarından kaynaklanabilecek sakıncaları önlemek amacıyla kapta belirli bir oranda “tepe boşluğu”nun bırakılması gerekir.
Sıvı gıdanın bileşimi yanında, ambalajda bırakılan tepe boşluğu oranı da iç basınç düzeyini etkiler. Başka bir deyişle sıcaklık artışının yol açtığı iç basınç tepe boşluğu oranına bağlı olarak ( % 1–10) değişir.
Darbe; Camın mekanik çarpmalara karşı dayanıklılığı da taşıma ve benzeri bakımdan önemli bir kalite faktörü oluşturur. Cam ambalajların darbe dayanımı her bir mm cidar kalınlığı için en az 0.890 kg olmalıdır.
Dikey eksende sıkıştırma; Kapatma makinelerinde şişeye yüklenen dikey kuvvette dayanım da önemlidir. Hidrolik işlemlerde ölçülen dikey sıkıştırma dayanımı; mantar tıpalı şişelerde en az 200 kg, kapsül kapaklı şişelerde en az 800 kg olmalıdır.
Renk; Cam yüzeyine gelen ışığın bir kısmı doğrudan absorbe edilir. Diğer bir kısmı ise yansır. Absorbe edilen ışığın bir kısmı diğer yüzeyden yansır ve geri kalanı da camdan geçer. Camın ışık geçirgenliği camdan geçen ışığın cama gelen ışığa oranıdır. Cam ambalajlar içindeki ürünlerin özellikle ultraviyole (mor ötesi) ışınlarda korunabilmesi için veya estetik bir görünüm vermek amacıyla renklendirilirler. Cama yeşil veya bal renk vermek üzere harmana konan kimyasal maddelere melanj maddeleri denir. Ülkemizde bal rengi cam üretiminde pirit ve kok kömürü kullanılmaktadır.
Cam Ambalaj Tipleri
Cam ambalaj bilinen en eski ambalaj maddelerinden biridir. Cam ambalajlar içine konulan ürünün görülebilmesi nedeni ile tercih edilen bir ambalaj çeşididir. Camdan yapılan ambalajlar dört grup altında toplanabilir.
Şişeler; Biçim açısından en yaygın kullanılan ambalaj kaplarıdır. Sıvı ve yarı sıvı gıdalar için uygundur. Cam şişeler depozitolu ve depozitosuz olarak ikiye ayrılır. Depozitolu şişeler temizlenerek tekrar kullanılır. Depozitosuz olanlar ise diğer cam atıklar ile birlikte renklerine göre ayrılmak suretiyle, kırılarak cam tozu hâline getirilir. Ancak içecek şişelerinin yeniden kullanımının çevreye bazı zararlarının olabileceği göz önüne alınmalıdır. Şişelerin belli bir hijyen standardında yıkanması için kullanılacak suyun, deterjanın ve diğer kimyasalların maliyeti ve bunların su ortamlarına verilmesinin çevre etkileri değerlendirilmelidir.
Resim 2.3. Cam şişe
Kavanozlar; Geniş ağızlı cam kaplardır. Sıvı, yarı sıvı, küçük parçalı, toz, granüller ve viskoz gıdalar için kullanılırlar. Kapasite ve ağız ölçülerine göre tanımlanırlar.
Bardak Tipi; Reçel, marmelât, jöle ve ezme gibi gıdaların ambalajlanmasında kullanılan boyunsuz ağız kısımları gövdesinden daha geniş ve düz olan kaplardır.
Damacanalar; Büyük hacimli şişelerdir. Boyun ve ağız kısımları dardır. Kapasiteleri 3 – 15 l arasında değişir. Yükleme boşaltmada kolaylık sağlamak ve korumak için koruyucu dış ambalajıyla birlikte kullanılırlar.
Resim 2.5. Cam damacana
Geri Kazanılmayan Cam ve Mamulleri
Geri kazanımı mümkün olmayan cam mamullerini 5 grup altında toplamak mümkündür.
Ampul ve Floresan Lambalar; Ampul, içinde, elektrik akımı etkisi ile akkor hâline gelerek ışık verici bir iletkeni bulunan, cam şişe olarak tanımlanır. Bu özelliği nedeniyle elektrik gücünden, aydınlanma aracı olarak kullanılmaktadır.
Resim 2.7: Floresan lambalar ve ampul
Flüoresan lambalarda, elektrik düğmesine basıldığında, trans-formerden geçen elektrik, tüpün bir ucundaki elektrottan diğerine bir ark oluşturur. Bu arkın enerjisi tüpün içindeki cıvayı buharlaştırır. Bu buhar elektrik yüklenerek gözle görülmeyen ultraviyole ışınları saçmaya başlar. Bu ışınlar da tüpün iç yüzeyine kaplanmış olan fosfor tozlarına çarparak görülen parlak ışığı oluşturur.18 Wattlık bir floresan lamba, 75 Wattlık bir ampul kadar ışık verebilir. Yani floresanlar daha az enerji harcayıp, daha çok ışık verirler, yaklaşık yüzde 75 enerji tasarrufu sağlarlar.
Ayna; Ayna, düz cama sırasıyla yıkama, gümüş kaplama, bakır kaplama, iki kat boyama ve kurutma işlemlerinin uygulanması ile elde edilir. Neme ve dış etkenlere karşı hassas olan gümüş kaplama, bakır kaplama ve biri kırmızı astar, diğeri koyu mavi renkli olmak üzere iki kat boya ile korunur.
Güvenlik aynası ise aynanın arka yüzünün, kırıldığında dağılmasını önlemek için özel bir malzeme ile kaplanması ile elde edilir. Yaralanma riskini azaltmak için güvenliğin önemli olduğu konumlarda kullanılır.
Telli Camlar; Telli buzlu camlar eriyik hâlindeki cam bünyesine çelik tel örgü yerleştirilmesi ile üretilir. Buzlu telli cam testler ile belgelenmiş süreler içinde yangın, alev ve dumanın geçişini önler. Kırıldığında cam parçacıkları kolaylıkla dağılmadığından yaralanma risklerinin azaltılması açısından da yararlıdır.
Resim 2.8: Telli cam
Pencere Camları; Şeffaflığı nedeniyle yapı malzemeleri arasında özel bir yeri olan düz cam, öncelikle standart çift camların ve daha sonra da kaplamalı cam teknolojilerindeki gelişmeler sonucunda, bünyesinde Low E kaplamalı cam içeren özel çift camların üretimine başlanmasıyla diğer fonksiyonlarının yanı sıra, ısı yalıtımı da sağlayan bir yapı malzemesi özelliğine kavuşmuştur.
Resim 2.9: Düz cam
Isıya Dayanaklı Camlar; Isıya dayanıklı cam ilk kez 19 yüzyıl sonlarında kimya sektörünün ve endüstrinin ihtiyaçlarını karşılamak üzere keşfedilmiştir. Ev kullanımına ilk girişi, başka bir deyişle ısıya dayanıklı camın ev zücaciyesine ilk adımı 20 yüzyıl başlarında basit, pratik, ısıya dayanıklı bir bebek biberonuyla olmuştur Isıya dayanıklı mutfak mamullerinin üretimi yarı otomatik baskı veya üfleme yöntemiyle olmaktadır.
Isıya dayanıklı cam normal cama göre düşürülen genişleme katsayısı nedeniyle termik şoka daha fazla dayanıklıdır Bu özellik silisyum asitin yanında bor asitin eritici madde olarak cam harmana katılmasıyla elde edilen bir karışımla sağlanır.
Isı değişimlerinin doğal fiziksel sonuçları olan genleşme ve daralma sonucunda camın içinde oluşan gerilimlerin kırılmaya yol açabilecek sınırlara ulaşması ısıya dayanıklı camın patlayıp çatlaması sonucunu doğurmaktadır.
Kategori: TEKNİK TEKSTİL Etiketler: Cam ambalaj nedir?, Cam ambalajlar nerelerde kullanılır?, Cam çeşitleri, Cam ilk ne zaman kullanıldı, Cam kaç derecede erir?, Cam nedir?, Camın hammaddesi nedir?, Camın ilk yapımı, Camın tanımı ve özellikleri, Isıya dayanıklı cam özellikleri