Savelkamu atkritumu maisu izgatavošana ir viens no grūtākajiem darbiem mīkstajā iepakojumā. Atšķirībā no parastajiem zvaigžņveida-formas blīvējuma maisiņiem vai plakaniem{2}}dibenu maisiem, aukliņai ir nepieciešama sarežģīta pūšamās plēves, apdares, kanāla izgatavošanas un elastīgās atdalīšanas kombinācija. Tāpēc materiālu izvēle nav saistīta tikai ar izmaksām. Tas ir galvenais faktors, kas nosaka mašīnas darbību un galaprodukta veiktspēju. Zināt, kādi materiāli darbojas ar vilces tvertnes mašīnu, nozīmē aplūkot polimēra plūsmas īpašības, mehāniskās konstrukcijas ierobežojumus un jaunus noteikumus. Šajā rokasgrāmatā galvenā uzmanība pievērsta galvenajiem sveķu veidiem, piedevu sistēmām un jaunām ilgtspējīgām iespējām, kas veido modernu auklu maisu ražošanu.
Polietilēna sveķi: Rūpniecības fonds
Polietilēns joprojām ir galvenais materiāls atkritumu maisu izgatavošanai ar auklu. Tas ir tāpēc, ka tai ir labs stiprības līdzsvars, blīvējamība un viegla apstrāde. Bet ne visam polietilēnam šajā darbā ir vienāda loma. Augsta blīvuma polietilēns (HDPE) tiek plaši izmantots tā augstās stiepes izturības un stingrības dēļ. Tas ļauj ražotājiem ražot plānākus maisiņus, kas joprojām var pārvadāt smagas kravas. Augsta blīvuma polietilēna (HDPE) kristāliskajai struktūrai ir laba izturība pret caurduršanu. Tomēr tā augstākajai kušanas temperatūrai nepieciešama rūpīga temperatūras kontrole tinuma un blīvēšanas laikā.
Lineārais zema{0}}blīvuma polietilēns (LLDPE), jo īpaši metallocēna{1}}katalizētais tips (LLDPE), ir ieguvis ievērojamu tirgus daļu. Tas ir saistīts ar labāku pagarinājumu un šautriņu triecienizturību. Pēkšņas slodzes ietekmē šie sveķi stiepjas, nevis plīst. Tas ir svarīgs jaukto atkritumu maisu drošības elements. Uzstādot aSavelkamās atkritumu maisu mašīna, operatoram ir jārisina katra sveķa atšķirīgā kausējuma viskozitāte un dzesēšanas īpašības. Zema-blīvuma polietilēnam (LDPE) parasti ir nepieciešama zemāka sākotnējā blīvēšanas temperatūra, taču siltuma saglabāšanai nepieciešams ilgāks laiks nekā augsta blīvuma polietilēnam (ABPE). Tāpēc apmales un apakšējo{4}}blīvēšanas stacijām ir nepieciešami regulējami sildīšanas profili. Nozares dati no Amerikas Ķīmijas padomes liecina, ka no 2019. līdz 2023. gadam par 28% ir palielinājies LLDPE, retzemju metāls, izmantošana atkritumu maisos. Tas galvenokārt bija saistīts ar centieniem samazināt materiālu izmantošanu, nesamazinot veiktspēju [1].
Augsta{0}}blīvuma polietilēna (HDPE) un zema blīvuma polietilēna (LLDPE) jauktie maisījumi jau ir izplatīti. Tas ļauj pārveidotājam pielāgot stingrības-stingrības līdzsvaru atbilstoši noteiktiem mērinstrumenta mērķiem. Šiem maisījumiem ir nepieciešama rūpīga saderības pārbaude. Ja divi materiāli nesajaucas labi, fāzu atdalīšana var radīt vājās vietas lejupvērstajos kanālos, kur atrodas savilkšanas aukla. Pirms jaunu maisījuma attiecību izmantošanas ieteicams veikt reoloģiskās pārbaudes kapilāro viskozimetriju. Tas nodrošina vienmērīgu plūsmu caur ekstrūzijas veidnēm un vienmērīgu plēves biezumu visā auduma platumā. Par jebkuruSavelkamās atkritumu maisu mašīna, sajaukšanas attiecības validācija joprojām ir kritisks pirms{0}}ražošanas posms.
Papildu sistēmas un funkcionālie modifikatori
Bāzes sveķus reti izmanto tikai auklu maisu ražošanā. Galvenās piedevas ir galvenās, lai nodrošinātu stabilu apstrādi, estētisku izskatu un īpašu funkciju. Priekšmetstikliņi, parasti alukamīds vai oleamīds, ir ļoti svarīgi. Tie samazina berzi uz plēves virsmas. Ja nav pietiekamas slīdēšanas, plēve var salipt kopā vai nespēj pareizi atvērties, kad tiek uztīta. Taču pārāk daudz pretslīdēšanas var pārvietoties uz virsmu un salauzt karstuma blīvējumus. Tas arī ļauj aukliņai ieslīdēt apakšmalas kanālā. Nepareiza darbība padarīja somu nederīgu.
Ierobežošanas piedevas, bieži vien sintētiskais silīcija dioksīds vai diatomīta zeme, neļauj plēves slāņiem pielipt pie plēves ruļļa spiediena dēļ uzglabāšanas un transportēšanas laikā. Savelkamiem maisiem fiksācijai jābūt pareizi iestatītai. Pārāk maz iemeslu, lai bloķētu. Velkot virvi, pārāk daudz virves padarīs virves virsmu raupju, palielinot berzi. fluorpolimēru tehnoloģija var novērst kausējuma lūzumu pie liela ekstrūzijas ātruma. Tas ļaujSavelkamās atkritumu maisu mašīnalai skrietu ātrāk, nezaudējot virsmas kvalitāti. SPE tehniskajās instrukcijās norādīts, ka optimālais fluorpolimēru apstrādes palīglīdzekļa daudzums ir no 50 līdz 200 ppm izpūstas plēves atkritumu maisu. Tā veiktspēja ir atkarīga no bīdes ātruma un veidnes formas [2].
Krāsu pamatsaistības un smaržu{0}}neitralizējošās piedevas pievieno vairāk mainīgo. Oglekļa pigmentu parasti izmanto melnos atkritumu maisos kā kodolu veidojošu līdzekli. Tas viss maina kristalizācijas ātrumu un ietekmē blīvējuma stiprību. Smaržu kapsulas un smaku absorbētāji var saturēt nesējsveķus, kas nav sajaukti ar bāzes polimēru. Tā rezultātā var veidoties želejas plankumi vai migla. Joprojām ir nepieciešamas saderības diagrammas un neliela mēroga-pārbaudes, lai pārbaudītu visu pirms pilnīgas ražošanas.
Pārstrādāts saturs un pēc{0}}patērētāju sveķi
Noteikumi un korporatīvie ilgtspējības mērķi liek vairāk pārstrādājamo materiālu ievietot savilkšanas atkritumu maisos. Pēc-patērētāju otrreizējās pārstrādes (PCR) polietilēns tiek iegūts no apmales pārstrādes. Tas rada unikālas problēmas. Salīdzinot ar jaunajiem sveķiem, PCR ir plašāks molekulmasas diapazons, nestabilāks kušanas indekss un netīrumu iespējamība. Šie faktori tieši ietekmē plēves vienmērīgumu, blīvējuma uzticamību un stiepļu vilkšanas kanāla kvalitāti.
Strādājot ar augstu PCR sajaukšanu, ļoti svarīga kļūst mašīnu savietojamība. ASavelkamās atkritumu maisu mašīnair jaudīgas filtrēšanas sistēmas, koronas apstrāde, lai noteiktu virsmas enerģiju, un regulējama temperatūras kontrole, lai labāk apstrādātu PCR nekā vecā iekārta tikai jauniem sveķiem. Pētījumi žurnālā Journal of Applied Polymer Science ir parādījuši, ka vairāk nekā 30 procentu polimerāzes ķēdes reakcijas PCR koncentrācija ievērojami samazina šautriņu triecienizturību. To var izdarīt, ko-izspiežot ar jauniem piesaistes slāņiem vai pievienojot trieciena modifikatorus [3]. Koekstrudētas struktūras ievieto PCR vidējā slānī un jaunus sveķus ārpusē. Tas saglabā virsmas blīvējumu un optisko kvalitāti, vienlaikus izmantojot vairāk pārstrādātu materiālu.
Cirkulējošā satura standarti SCS globālajiem pakalpojumiem un sertifikācijas programmām, piemēram, UL ECOLOGO, nodrošina trešo pušu pārbaudes, kas ietekmē materiālu izvēli. Šo sertifikātu pārveidošana ir jādokumentē skaidrā uzraudzības ķēdē un periodiski jāpārbauda. Tas palielina dokumentu kārtošanu materiālu iepirkumā.
Bioloģiski noārdāmas un kompostējamas alternatīvas
Sintētiskās zonas izmanto ļoti dažādas materiālu zinātnes. Polipienskābes (PLA), polibutilēna adipāta tereftalāta (PBAT) un cietes{1}} maisījumiem nav polietilēna kušanas stiprības vai siltuma stabilitātes. Šie materiāli karstuma un mehāniskās slodzes ietekmē ātri sadalās. Tā rezultātā tiem ir nepieciešama īpaša skrūvju konstrukcija, zemāka apstrādes temperatūra un mainīti blīvējuma iestatījumi. Apmales kanālu izveidošana ir īpaši sarežģīta. Kompostējamām plēvēm ir mazāka termiskā viskozitāte un tās vieglāk sadeg.
Pārveidotājam ir jāpārbauda trumuļa un skrūvju metāla savietojamība, ja savilkšanas auklas atkritumu maisa funkcija neapstrādā kompostējamo materiālu. Daži biopolimēri rada skābes sadalīšanās produktus, kas sarūsē standarta tērauda detaļas. Rūpnīcām, kas ražo tradicionālos un kompostējamos produktus, var būt nepieciešami īpaši instrumenti vai ātras nomaiņas sistēmas. Wageningen University & Research liecina, ka PBAT/PLA/cietes maisījumi sasniedza labas mehāniskās īpašības tikai nelielā maisījuma attiecību diapazonā. Tāpēc formulējuma konsistence ir svarīgāka par polietilēna sistēmām [4]. Izvērtējot aSavelkamās atkritumu maisu mašīnaattiecībā uz alternatīviem materiāliem šie apstrādes ierobežojumi ir jāņem vērā, pieņemot lēmumu par pirkumu.
Testēšanas protokoli un kvalitātes apstiprināšana
Materiālu izvēli nevar balstīt tikai uz piegādātāja izklājlapu. Tas ir jāpārbauda reālos konvertēšanas apstākļos. Veiktspējas pamatstandarti tika noteikti, veicot katra ASTMF88 blīvējuma stiprības pārbaudi, katra ASTMD1709 šautriņu triecienu un katras ASTMD1922 Elmendorfa plīsumu. Savelkamās auklas maisiem savienojumu starp plēvi un aukliņu pārbauda ar apakšējā kanāla spridzināšanas testu un auklas spriegojuma mērījumu. Paātrinātās novecošanas pētījumos galvenā uzmanība tiek pievērsta aditīvai kustībai un{6}}plānu kārtiņu ilgtermiņa stabilitātei. Tas aptur kļūmes pēc dažiem ražošanas mēnešiem. Kopīga pārbaude starp sveķu piegādātājiem, piedevu ražotājiem un iekārtu operatoriem joprojām ir labākais veids, kā iegūt sertificētu materiālu{9}}iekārtu atbilstību. Šīm spēlēm jāatbilst gan veiktspējas prasībām, gan normatīvajiem noteikumiem. Galu galā optimālais materiālu komplekts jebkuramSavelkamās atkritumu maisu mašīnaizriet no sistemātiskas testēšanas, nevis tikai no vispārīgām specifikācijām.
Atsauce
[1] Amerikas Ķīmijas padome (2023). Sveķu apskats: polietilēna tirgus tendences un pielietojuma maiņas. ACC Plastmasas nodaļas tehniskais ziņojums.
[2] Plastmasas inženieru biedrība (2022). Apstrādes palīglīdzekļu optimizācija pūšanas plēves ekstrūzijai plānās{3}}gabarīta lietojumprogrammās. SPE ikgadējās tehniskās konferences materiāli.
[3] Journal of Applied Polymer Science (2023). Elastīgajam iepakojumam paredzēto pēc-lietotāja pārstrādāto polietilēna plēvju mehāniskās īpašības. Wiley Periodicals.
[4] Vāgeningenas Universitāte un pētniecība (2022). Bioloģiski noārdāmu polimēru maisījumu iepakojums: logu apstrāde un veiktspējas raksturojums. WUR pārtikas un bioloģisko pētījumu publikācijas.
