Kimyasalların Klasik Karıştırıcılar ile Zahmetli, Pahalı ve Verimsiz Üretimi Artık Tarih Oluyor!

Kimyasalların Klasik Karıştırıcılar ile Zahmetli, Pahalı ve Verimsiz Üretimi Artık Tarih Oluyor!


Baha Salgın / Makine Mühendisi / Mühendislik Müdürü


Tüm kimyasal üreticileri çok iyi bilirler ki; "Üretim Zahmetlidir!”. Çünkü ürünleri; kendisinden aynı anda birçok beklenti bulunan kompleks kimyasal karışım varyasyonlarıdır. Elinizde, tüm beklentileri karşılayacak bir ürün formülünüz olsa bile maalesef işiniz bitmemektedir. Aksine, işin zahmetli kısmı şimdi başlamaktadır; "üretim zamanı!”.


Çoğu kimyasal ürünün içerisinde hem sıvı hem toz girdiler bulunur. Üretimin başlangıcında; toz girdiler, üretim alanınızı ve içindekileri tozuyarak kirletir, işçi sağlığını da tehdit eder. Süreçlerdeki yaşanan diğer zahmetlerin de üstesinden gelmek için; ilave enerji ve/veya ilave ekipman ve/veya ilave sarf malzeme ve kesinlikle ilave işgücü ve ilave zaman sarfiyatı yükü, buzdağının yine ister istemez katlanılan kısımları olmaktadır. Verimi düşürücü bu hususların tümü dolaylı olarak maliyet hesabının içerisine katılmak zorunda kalıyor. Amaçlanan kâr da ilave edildiğinde; ürünün pazardaki rakipleri arasındaki fiyatı da basitçe beliriyor. Çok zahmetler vererek elde ettiğiniz ürününüzün fiyatı, içeriğindeki zahmetlerin maliyeti nedeniyle maalesef yüksek oluyor. Fiyat rakiplerin fiyatının üstünde kalabiliyor. Dolayısıyla; rekabet gücünüz azalıyor. Sanki; "Doğanın kanunu bu!” denilesi bir durum gibi. Peki, bu durumu farklılaştırabilecek bir ‘Sihirli Değnek’ olabilir mi? Sayılan tüm hususlar, toz ve sıvı madde girdileri ile üretim yapan hemen hemen tüm üretim sektörleri için geçerli olsa da; "Evet! Böyle bir sihirli değnek var! Adı; ContiTDS”.


ContiTDS, Alman YSTRAL firmasının, patentli, sıradışı bir dispersiyon teknolojisine sahip makinesidir. Teknolojisinin beraberinde getirdiği faydalar onu vazgeçilmez kılıyor. Sayılan çoğu zahmeti bertaraf ediyor. Özellikle de kaliteli ürünün kısa sürede üretimini olanaklı kılıyor. Kompakt yapısı sayesinde büyük üretim alanlarına ihtiyaç duymuyor. ContiTDS’nin farklı kullanıcılarına sağladığı faydaların ortalamasını özetlemek gerekirse; %85 işgücü, %30 enerji, %60 üretim alanı, %20 zaman tasarrufu sağlıyor. Tabii ki bu rakamların her işletme için geçerli olduğunu söylemek mümkün değil. Fakat her işletmede mutlaka ciddi bir fark yaratacağı kesindir.


Aynı kapasitede aynı ürünün üretimini yapacak iki fabrika kurulacağını varsayalım. Bu fabrikalardan birisi klasik üretim sistemleri (klasik karıştırıcılar, dissolverlar ve/veya reaktörler) ile üretim yapacak olsun. Diğeri ise ContiTDS dispersiyon makinesi ile üretim yapacak olsun. Bu iki fabrikanın fizibilite çalışmaları yapıldığında; ContiTDS dispersiyon makinesi ile üretim yapacak fabrikadaki düşük iş gücü gereksinimi, düşük üretim alanı gereksinimi daha yatırım aşamasında ortalama %60 fayda sağlamaya başlamaktadır. Fizibilite çalışmasının ilerleyen aşamasında ise düşük üretim zamanı ihtiyacı ve dolayısıyla düşük enerji ihtiyacı da üretime bağlı değişken maliyetlerde %10 tasarruf yapılmasını sağlamaktadır. Fizibilite çalışmasını toparlayacak olursak; ContiTDS dispersiyon makinesi bazlı kurulacak fabrika, diğer klasik üretim sistemleri bazlı kurulacak fabrikaya göre %60 daha az yatırım gerektirmektedir.


Peki, Conti-TDS bütün bu faydaları nasıl sağlıyor?

Şüphesiz, ContiTDS’yi diğer alternatif üretim yöntemlerinden farklı kılan tarafı; sahip olduğu üstün dispersiyon teknolojisidir. Bu teknoloji; hem hızlı proses sağlıyor, hem de oldukça kaliteli ürünler elde edilmesini sağlıyor. Bu hususları bir örnek ile kısaca açacak olursak; ortalama güçte bir ContiTDS modeliyle, bigbagde gelen 1000kg TiO2’i 200kg su içerisine 5 dakikada tozumasız olarak yedirmek ve 15 dakika ilave dispersiyon sağlayarak TiO2’nin TDS dokümanındaki d50 kuru partikül boyutunu grindometrede görmek mümkündür. Bu kadar yüksek konsantrasyonu, bu kadar kısa süre içerisinde ve bu kadar iyi partikül dağılımına ulaşacak şekilde, hem de tozumaya sebebiyet vermeden elde edebilen Dünya üzerinde başka bir teknoloji bulunmamaktadır. Sanki ‘sihirli değnek’ gibi, değil mi? Belki de ‘gibi’si fazla!


ContiTDS’nin dispersiyon teknolojisine yakından bakacak olursak;

Tipik bir Conti-TDS kurulumu; 1 adet sabit üretim tankı, 1 adet ContiTDS sistem paketi ve 1 adet toz bunkeri ve/veya bigbag boşaltma ünitesinden oluşmaktadır. ContiTDS, sabit üretim tankına bir sirkülasyon pompası gibi bağlanır ve üretim tankı içerisindeki sıvıyı sıvı giriş portundan emip, sıvı deşarj portundan tanka geri pompalarken yine kafa kısmındaki toz giriş portunda kuvvetli bir vakum meydana getirir. Bu vakum sayesinde, bu dispersiyon kafasına toz girişi de sağlanmış olur. Dispersiyon kafasına aynı anda farklı portlardan giren sıvı ve toz partikülleri rotor ve statorun oluşturduğu highshear bölgede karşılaşırlar. Rotor ve stator arasındaki boşluk 0,5mm’dir. (Aynı boşluk, dissolverlarda ortalama 1000 kat daha fazladır. Zira, dissolverların rotoru olan dissolver diski ile statoru olan dissolver kazanının duvarı arasındaki mesafe ortalama 500mm civarlarındadır. Bu büyük boşluk mesafesi nedeniyle dissolverlarda üretime başlarken öncelikle viskoziteyi yükseltmek gerekmektedir. Aksi halde; kesme etkisi elde etmek mümkün olmamaktadır.) ContiTDS’nin rotor ve statoru arasındaki oldukça küçük bu boşluk sayesinde highshear etkiyi elde edebilmek için, dispersiyon öncesinde viskoziyeti arttırmaya gerek kalmamaktadır. Dolayısıyla, doğrudan sıvı içerisine toz yedirilebilmek mümkündür.


 


TiO2 gibi toz hammadeler, satın alınıp fabrika kapısına ulaştırıldıklarında, TDS dokümanlarındaki d50 değerinin çok üzerinde partikül boyutuna sahip mikro topaklar halindedirler. Bu tozlar, normal bir klasik karıştırıcıların bulunduğu üretim tanklarında (reaktör veya dissolver gibi), sıvının üzerine operatör tarafından döküldüğünde çok daha büyük topakların oluşmasına sebebiyet verirler. Bu klasik karıştırıcıdan beklenen; bu büyük topakları parçalayıp olabildiğince küçültmesi ve mümkünse açığa çıkan tozları sıvıya yedirmesidir. Bu oldukça uzun bir süreçtir ve kimi zaman ezme makinesine dahi ihtiyaç duyulmaktadır.

 


İyi bir klasik karıştırıcının birim zamanda işleyebildiği yüzey miktarı ortalama 100 m2/dakika iken, Conti-TDS’nin birim zamanda işleyebildiği yüzey miktarı 500.000 m2/dakika ile 2 milyon m2/dakika aralığındadır. Bu sıradışı değer, ıslanmamış bir kuru partikül kalmasına izin vermemektedir. Her bir partikül çok iyi ıslatılmış ve dispers edilmiş (yayındırılmış) hale gelmektedir. Conti-TDS’nin, hammaddeler üzerindeki bu sıradışı işlem kabiliyeti, hammaddelerden beklenen faydanın da daha fazla ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Dolayısıyla; aynı faydayı elde etmek için daha az aktif kimyasal girdi kullanımı çoğu durumda mümkün olmaktadır.


Conti-TDS, operatör marifetine bağlı kalite elde edilişini de ortadan kaldırmaktadır. Her üretimde, aynı girdiler kullanıldığında, kalifiye iş gücünden bağımsız üretim yapısı nedeniyle her seferinde aynı kaliteyi elde edebilmek (reproducibility) mümkün olmaktadır.


Conti-TDS’nin patlama korumalı versiyonları ile aynı makinede hem solvent, hem su, hem akrilik, hem de benzeri sıvılar bazlı üretim yapmak mümkündür.


Saydığımız bu sebeplerdendir ki; Conti-TDS, patentli sıradışı dispersiyon teknolojisi nedeniyle dünyadaki tüm diğer dispersiyon makineleri arasından sıyrılıp, kullanıcısına alışılagelmiş klasik karıştırıcılar ile yapılan üretimin çok ötesinde faydalar sunmaktadır. Ve yine bu sebeplerdendir ki; Conti-TDS dünyanın önde gelen kimyasal üreticilerinin vazgeçilmez yatırım aracı olmaya devam etmektedir.