Nööriga prügikottide valmistamine on pehmete pakendite puhul üks raskemaid töid. Erinevalt tavalistest tähe{1}}kujulistest tihenduskottidest või lameda{2}}põhjaga kottidest nõuab pingutusnöör puhumiskile, kaunistuste, kanali valmistamise ja elastse vabastamise keerulist kombinatsiooni. Seega ei sõltu materjalide valik ainult kuludest. See on põhitegur, mis määrab masina töö ja lõpptoote jõudluse. Teades, millised materjalid veokastiga masinaga töötavad, tuleb uurida polümeeri vooluomadusi, mehaanilise disaini piiranguid ja uusi reegleid. See juhend keskendub peamistele vaigutüüpidele, lisandite süsteemidele ja uutele säästvatele võimalustele, mis kujundavad kaasaegse nööriga kottide tootmist.
Polüetüleenvaigud: Tööstuse sihtasutus
Polüetüleen on endiselt peamine nööriga prügikottide materjal. Seda seetõttu, et sellel on hea tugevuse tasakaal, suletavus ja töötlemise lihtsus. Kuid mitte kõik polüetüleenid ei mängi selles töös sama rolli. Kõrge tihedusega polüetüleeni (HDPE) kasutatakse laialdaselt selle suure tõmbetugevuse ja jäikuse tõttu. See võimaldab tootjatel toota õhemaid kotte, mis suudavad siiski kanda raskeid koormaid. Kõrge tihedusega polüetüleeni (HDPE) kristallstruktuuril on hea torkekindlus. Selle kõrgem sulamistemperatuur nõuab aga hoolikat temperatuuri reguleerimist mähkimise ja tihendamise ajal.
Lineaarne madala{0}tihedusega polüetüleen (LLDPE), eriti metallotseen{1}}katalüüsitud tüübid (LLDPE), on saavutanud märkimisväärse turuosa. Selle põhjuseks on parem venivus ja noolelöögi tugevus. Need vaigud äkilise koormuse korral pigem venivad kui rebenevad. See on segajäätmete kottide oluline turvaelement. Seadistades aPrügikoti masin, peab operaator tegelema iga vaigu erineva sulamisviskoossuse ja jahutusomadustega. Madala-tihedusega polüetüleen (LDPE) nõuab tavaliselt madalamat esialgset tihendustemperatuuri, kuid selle soojuse säilitamine võtab kauem aega kui kõrge -tihedusega polüetüleen (HDPE). Seetõttu vajavad ääris- ja alumised{4}}tihendusjaamad reguleeritavaid kuumutusprofiile. Ameerika keemianõukogu tööstuse andmed näitavad haruldase muldmetalli LLDPE kasutuse prügikottides 28% suurenemist aastatel 2019–2023. Selle põhjuseks oli peamiselt pingutused vähendada materjalikasutust ilma jõudlust kahjustamata [1].
Kõrge{0}}tihedusega polüetüleeni (HDPE) ja madala-tihedusega polüetüleeni (LLDPE) segatud segud on juba levinud. See võimaldab muunduril kohandada jäikuse-tasakaalu vastavalt konkreetsetele mõõteobjektidele. Need segud nõuavad hoolikat kokkusobivuse kontrolli. Kui kaks materjali ei segune hästi, võib faaside eraldamine tekitada nõrkusi allakäigukanalites, kus pingutusnöör asub. Enne uute seguvahekordade kasutamist soovitatakse kapillaaride viskosimeetria reoloogilist testimist. See tagab ühtlase voolu läbi ekstrusioonvormide ja ühtlase kile paksuse kogu võrgu laiuse ulatuses. Igasuguse jaoksPrügikoti masin, jääb segusuhte kinnitamine{0}}tootmiseelseks kriitiliseks etapiks.
Lisasüsteemid ja funktsionaalsed modifikaatorid
Basaalvaiku kasutatakse ainult nööriga kottide valmistamisel harva. Lisandid on võtmetähtsusega stabiilse töötlemise, esteetilise välimuse ja erifunktsiooni tagamiseks. Slaidid, tavaliselt alukamiid või oleamiid, on väga olulised. Need vähendavad hõõrdumist kile pinnal. Ilma piisava libisemiseta võib kile kokku kleepuda või ei avane kerimisel korralikult. Kuid liiga palju libisemisvastast-ainet võib pinnale liikuda ja kuumatihendeid purustada. See võimaldab ka pingutusnööril libiseda alläärekanalisse. Rike muutis koti kasutuks.
Piirdelisandid, sageli sünteetiline ränidioksiid või kobediatomiitmuld, takistavad kilekihtide kleepumist kile rullsurve tõttu ladustamise ja transpordi ajal. Pingutusnööriga kottide puhul peab kaitse olema õigesti seadistatud. Liiga vähe põhjuseid blokeerimiseks. Trossi tõmbamisel muudab liiga palju köit köie pinna karedaks, suurendades hõõrdumist. fluoropolümeertehnoloogia võib ära hoida sulamurdmist suurel ekstrusioonikiirusel. See võimaldabPrügikoti masinkiiremini joosta ilma pinna kvaliteeti kaotamata. SPE tehnilistes juhistes on kirjas, et fluoropolümeeri töötlemise abiaine optimaalne kogus on 50–200 ppm puhutud kile prügikotte. Selle jõudlus sõltub nihkekiirusest ja vormi kujust [2].
Värvide põhisegud ja lõhna-neutraliseerivad lisandid lisavad rohkem muutujaid. Süsimusta pigmenti kasutatakse tavaliselt mustades prügikottides tuuma moodustava ainena. Kõik need muudavad kristalliseerumise kiirust ja mõjutavad tihendi tugevust. Lõhnakapslid ja lõhna absorbeerijad võivad sisaldada kandevaike, mis ei ole segatud põhipolümeeriga. Selle tagajärjeks võivad olla geelilaikud või udu. Ühilduvustabeleid ja väikesemahulisi{6}}teste on ikka vaja, et kõike enne täielikku tootmist kontrollida.
Taaskasutatud sisu ja posti{0}}tarbijavaigud
Eeskirjad ja ettevõtte jätkusuutlikkuse eesmärgid panevad nööriga prügikottidesse rohkem taaskasutatavaid materjale. Tarbijajärgselt ringlussevõetud (PCR) polüetüleen pärineb tänavaäärsest ringlussevõtust-. See tekitab ainulaadseid probleeme. Võrreldes uute vaikudega on PCR-il laiem molekulmassi vahemik, ebastabiilsem sulamisindeks ja mustuse võimalus. Need tegurid mõjutavad otseselt kile ühtlust, tihendi töökindlust ja traadi tõmbamiskanali kvaliteeti.
Kõrge PCR-i segamise korral muutub masinate ühilduvus väga oluliseks. APrügikoti masinSellel on võimsad filtreerimissüsteemid, koroonatöötlus pinnaenergia määramiseks ja reguleeritav temperatuuriregulaator, mis võimaldab PCR-iga paremini hakkama saada kui vana masinaga ainult uute vaikude puhul. Uuringud ajakirjas Journal of Applied Polymer Science on näidanud, et polümeraasi ahelreaktsiooni PCR) kontsentratsioon üle 30% vähendab märkimisväärselt noolelöögi löögitugevust. Seda saab teha ko-ekstrudeerimisega uute sidekihtidega või löögi modifikaatorite lisamisega [3]. Koekstrudeeritud struktuurid asetavad PCR-i keskmisesse kihti ja uue vaigu väljapoole. See säilitab pinna tiheduse ja optilise kvaliteedi, kasutades rohkem ringlussevõetud materjale.
SCS-i globaalsete teenuste ja sertifitseerimisprogrammide (nt UL-i ECOLOGO) levivad sisustandardid pakuvad kolmandate osapoolte{0}}kontrolle, mis mõjutavad materjalide valikuid. Nende sertifikaatide muutmine tuleb dokumenteerida selges järelevalveahelas ja seda tuleb perioodiliselt kontrollida. See lisab materjalihanke paberitööd.
Biolagunevad ja kompostitavad alternatiivid
Sünteetilised tsoonid kasutavad väga erinevat materjaliteadust. Polüpiimhappe (PLA), polübutüleenadipaattereftalaadi (PBAT) ja tärklise{1}}põhistel segudel ei ole polüetüleeni sulamistugevust ega kuumusstabiilsust. Need materjalid lagunevad kiiresti kuumuse ja mehaanilise pinge all. Seetõttu vajavad need spetsiaalseid kruvisid, madalamat töötlemistemperatuuri ja muudetud tihendusseadeid. Hem kanalite tegemine on eriti keeruline. Kompostitavatel kiledel on väiksem termiline viskoossus ja need põlevad kergemini.
Konverter peab kontrollima trumli ja kruvide metalli ühilduvust, kui prügikoti funktsioon ei käsitle kompostitavat materjali. Mõned biopolümeerid toodavad happelisi lagunemissaadusi, mis roostetavad standardseid terasosi. Tehased, mis toodavad tavapäraseid ja kompostitavaid tooteid, võivad vajada spetsiaalseid tööriistu või kiireid asendussüsteeme. Wageningeni Ülikool & Teadusuuringud näitavad, et PBAT/PLA/tärklise segud saavutasid head mehaanilised omadused ainult väikeses seguvahekorras. Seetõttu on koostise järjepidevus olulisem kui polüetüleensüsteemid [4]. Hinnates aPrügikoti masinalternatiivsete materjalide puhul tuleb neid töötlemispiiranguid ostuotsuse tegemisel arvesse võtta.
Testimisprotokollid ja kvaliteedi kinnitamine
Materjali valiku aluseks ei saa olla ainult tarnija tabel. Seda tuleb testida reaalsetes teisendustingimustes. Põhilised jõudlusstandardid määrati iga ASTMF88 tihendustugevuse testiga, iga ASTMD1709 noolelöögiga ja iga ASTMD1922 Elmendorfi rebendiga. Pingutusnööriga kottide puhul kontrollitakse kile ja nööri vahelist ühendust põhjakanali lõhkamiskatse ja pingutusnööri pinge mõõtmisega. Kiirendatud vananemisuuringud keskenduvad õhukeste kilede aditiivsele liikumisele-ja pikaajalisele stabiilsusele. See peatab tõrked pärast mõnekuulist tootmist. Vaigu tarnijate, lisandite tootjate ja masinate operaatorite ühistestimine on endiselt parim viis sertifitseeritud materjali{9}}sobivuse saamiseks. Need matšid peavad vastama nii jõudlusnõuetele kui ka regulatiivsetele reeglitele. Lõppkokkuvõttes optimaalne materjalikomplekt mis tahes jaoksPrügikoti masintuleneb süstemaatilisest testimisest, mitte ainult üldistest spetsifikatsioonidest.
Viide
[1] American Chemistry Council (2023). Vaigu ülevaade: polüetüleenituru suundumused ja rakenduste muutused. ACC plastiosakonna tehniline aruanne.
[2] Plastikute inseneride selts (2022). Töötlemisabi optimeerimine puhutud kile ekstrudeerimisel õhukeste{3}}mõõturitega rakenduste jaoks. SPE iga-aastase tehnilise konverentsi materjalid.
[3] Journal of Applied Polymer Science (2023). Tarbijajärgsete ringlussevõetud polüetüleenkilede mehaanilised omadused-paindpakendamiseks. Wiley perioodika.
[4] Wageningeni ülikool ja teadusuuringud (2022). Biolagunevate polümeeride segude pakend: akende töötlemine ja jõudluse iseloomustus. WUR toidu- ja biopõhised teadusväljaanded.
