Perdirbtas plastikas dabar yra įprasta pakuočių tema. Žmonės nori sumažinti atliekų kiekį. Įstatymai įpareigoja įmones atsiimti senas pakuotes. Prekės ženklas žada naudoti daugiau perdirbtų medžiagų. Taigi gamintojai bando, kiek perdirbamo plastiko gali įdėti į mašinas. Tai apima plastikinių maišelių mašinas. Atsakymas paprastas: daugiau nei prieš dešimtmetį. Tačiau iki daugelio tikslų dar toli gražu.
Atotrūkis tarp didelio pažado ir to, ką gali padaryti mašinos, nusipelno kruopštaus tyrimo. Perdirbtas plastikas sukelia daug problemų. Jie greičiau nusidėvi mašiną. Jie sumažina produkcijos kokybę. Jie keičia proceso stabilumą. Jie kenkia produkto konsistencijai. Šių apribojimų supratimas nereiškia, kad neturėtume naudoti perdirbtų medžiagų. Tai reiškia, kad turime juos naudoti protingai.
1. Užteršimo problema prieš mašiną
Bet kokie polimerai surenkami, rūšiuojami, valomi ir granuliuojami prieš patenkant į plastikinių pirkinių maišelių aparatus. Kiekvienas žingsnis padidina skirtumą, kurio naujoje dervoje nėra.
Po-vartotojui perdirbtas polietilenas (PCR-PE) yra pagrindinė perdirbtų pirkinių maišelių sudedamoji dalis. Tačiau tai retai būna švaraus tipo. Sumaišoma LDPE plėvelė, didelio -tankio polietileno (HDPE) buteliai, polipropileno kamšteliai, popierinės etiketės, klijai ir nedideli maisto gabaliukai. Net po valymo ir rūšiavimo mechaninis perdirbimas nepadaro jo grynumo kaip naujos medžiagos.
Taigi praktiškai regeneruotos dalelės turi skirtingą laipsnį:
- Drėgmė: jei susigrąžintos dalelės blogai išdžiūsta, ant išpūstos plėvelės gali susidaryti burbuliukų, linijų ir paviršiaus defektų. Kai naujas LDPE patenka į ekstruderį, jame paprastai yra mažiau nei 200 ppm vandens. Tačiau suvartojus AAP bus perdirbama daugiau, jei jos nebus tinkamai išdžiovintos.
- Ne{0}}PE elementai: polipropilenas ir kiti skirtingi polimerai gali sukurti silpną plėvelės vietą. Net jei jie sudaro mažiau nei 1% viso svorio, jie gali sukelti vietinių trūkumų. Šios dėmės sumažina smiginio kritimo poveikį.
- Likusi spalva ir rašalas: dažų ir rašalo likučiai iš senos pakuotės padaro galutinę plėvelę mažiau vienodą. Natūralių ar šviesių{1}}spalvų maišelius ypač sunku išvalyti, kai naudojami dideli perdirbtų medžiagų kiekiai.
2. Reologinis kintamumas ir jo poveikis ekstruzijos stabilumui
Kiekvienai plastikinių pirkinių maišelių mašinai, kurioje naudojama pūsta plėvelė, reikalingas pastovus lydalo srautas iš polimero į ekstruderį. Lydymosi srauto indeksas (MFI) yra matas, nurodantis, kaip lengvai polimerai teka esant tam tikram svoriui. Tai yra svarbiausias nustatymas, kad burbuliukai būtų stabilūs ir plėvelės storis būtų vienodas.
Nauji LDPE paprastai gaminami siaurame MFI diapazone, paprastai 0,3-2,0 g/10 min, priklausomai nuo naudojimo. Tačiau po vartojimo perdirbto polietileno PFI pokyčiai paprastai yra ± 30–50 % net ir po vienkartinio naudojimo. Taip yra todėl, kad perdirbta medžiaga yra pagaminta iš skirtingų gamintojų dervų mišinio su skirtingomis klasėmis.
Kai PFI keičiasi veikimo metu, būtina išlaikyti tokį patį išėjimo greičio pokytį kaip ir varžto greitis. Keičiasi slėgis štampo tarpelyje. šalčio linijos aukščio aukščio pokyčiai. Visi šie pokyčiai turi įtakos plėvelės storiui. Ant stabilios žaliavinės dervos linijos plotis gali likti ± 3–5%. Vandens kiekis perdirbamuose produktuose yra ± ± 10 – 15 %, o medžiagų konsistencija bloga. Tai tiesiogiai veikia medžiaginio maišelio stiprumą ir sandarumo kokybę.
Operatoriai bando išspręsti šią problemą padidindami varžto priešslėgį arba keisdami pelėsių temperatūrą. Tačiau yra apribojimas, kiek jie gali koreguoti, kai pašaras labai keičiasi iš vienos partijos į kitą.
3. Terminis skilimas ir molekulinės masės mažinimas
Polietilenas suyra nuo šilumos ir deguonies kiekvieną kartą jį apdorojant. Pirmosios membranos formavimo metu polimeras kaitinamas vieną kartą. Mechaninio regeneravimo metu jie pakartotinai pašildomi granuliavimo metu. Perdirbtos dalelės kaitinamos tris kartus, kai patenka į plastikinių maišelių mašiną.
Kiekvienas šildymo žingsnis nutrūksta grandinėje. Tai reiškia, kad ilgos polimerinės grandinės gali suskaidyti į trumpesnes dalis. Tai sumažina molekulinę masę. Tai sumažins tempimo stiprumą ir pailgėjimą lūžimo metu. Kiekvienas lašas buvo skirtingas. Daug kas priklauso nuo originalios dervos stabilizatorių. Tačiau bendras poveikis yra išmatuojamas.
Mechaniškai perdirbto LDPE tyrimai rodo, kad po dviejų ar trijų perdirbimo ciklų atsparumas tempimui sumažėja 15–30%, lyginant su naujomis medžiagomis. Daugeliu atvejų lūžio pailgėjimas mažėja greičiau nei tempiamasis stipris.
Antioksidantų stabilizatorių pridėjimas prie junginio gali padėti sumažinti šį skilimą. Bet jie išleidžia daugiau. Jiems reikia tikslių sumų. Proceso metu buvo pridėtas dar vienas dalykas, kurį reikia kontroliuoti.
4. Mašinos susidėvėjimas ir priežiūros dažnis
Užterštos perdirbtos medžiagos greičiau susidėvi ekstruderio dalis nei naujos medžiagos. Tai atsispindi taip:
Atsuktuvų ir ginklų vamzdžių abrazyvinis nusidėvėjimas: kalcio karbonatas ant smėlio, stiklo šukės ir popieriaus etiketės yra kaip švitrinis popierius ant atsuktuvų ir ginklų vamzdžių. Naujoje dervos linijoje smeigės gali nepertraukiamai veikti keletą metų. Naudojant nešvarias perdirbamas medžiagas, laikas bus trumpesnis. Tai priklauso nuo nešvarumų ir varžtų bei statinių kietumo.
Halogenintų teršalų susidėvėjimas korozijos metu: jei PVC patenka (kai atskyrimas nebaigtas), apdorojimo temperatūroje jis išskiria druskos rūgštį. Vandenilio chloridas atakuoja statinės plieną ir pelėsių paviršius. Net tik 0,1–0,5 % PVC.
lūpų susikaupimas (Mold Lip Slobber): smulkios suskaidytos molekulės ir likučiai perdirbamoje medžiagoje, kurie kaupiasi ant pelėsio lūpos. Tai reiškia, kad daugiau valymo sustojimų. Naujoje dervos linijoje standartiniai maišeliai gaminami ir valomi kiekvieną pamainą. Linijose, kuriose yra daug perdirbtų medžiagų ir prastų stabilizatorių, jas reikia valyti kas valandą ar dažniau. Tai tiesiogiai sumažina mašinos veikimo laiką.
Šios priežiūros problemos padidina produkcijos kilogramo kainą. Vertinant bendras perdirbto turinio naudojimo išlaidas, šios išlaidos dažnai yra nepakankamos.
5. Plėvelės optinės ir mechaninės kokybės slenksčiai
Plastikinių maišelių mašinos gali būti gaminamos iš naujų ir perdirbtų medžiagų mišinio. Tačiau didėjant perdirbtų medžiagų kiekiui, kokybė prastėja ir prastėja. Remiantis pramonės patirtimi, praktinė standartinio mažmeninės prekybos maišelio riba yra 30–50 % PGR. Be to, kokybė pradėjo smarkiai prastėti, kol perdirbtos medžiagos yra švarios ir turi pastovų PFI.
Be to, pablogėja keli kokybės rodikliai:
- Smiginio smūgio stiprumas (ASTM D1709): Tai pagrindinis saugos bandymo maišelio stiprumas. Dėl gelio ir mažesnės molekulinės masės jis mažėja naudojant daugiau PGR. Maišeliai gali sulūžti, jei naudojami žemiau leistinos ribos. Tai gali sukelti klientų skundų ir galimų teisinių problemų.
- Migla ir skaidrumas: perdirbtas PE beveik visada yra puresnis nei naujas. Krepšiams, kuriuos reikia išimti, -pvz., gaminiams skirtiems maišams, drabužių maišams ar išvežamiems parduotuvės maišams-didelis PGR neatitinka produkto poreikio.
- Sandarinimo stiprumo nuoseklumas: dėl sandarinimo srities nešvarumų siūlės bus plonesnės. Didėjant PGR, terminio sandarinimo temperatūros diapazonas tampa vis siauresnis. Tai reiškia, kad reikia griežtesnės temperatūros kontrolės. Daugelis senų krepšių gamintojų to negali padaryti.
6. Reguliavimo ir ženklinimo apribojimai
Be fizinių apribojimų, gamintojai, naudojantys plastikinių pirkinių maišelių mašinas medžiagoms perdirbti, turės susidoroti su besikeičiančiomis taisyklėmis. Šios taisyklės daro įtaką jų nuomonei apie galutinį produktą.
Jungtinėse Amerikos Valstijose FTC žaliuosiuose vadovuose (16 CFR Part 260) nustatytos aplinkosaugos teiginių, įskaitant „perdirbamo turinio“ etiketes, taisyklės. Teiginiai turi būti pagrįsti dokumentais, patvirtinančiais tikrąjį PGR procentą. Jie taip pat negali ginčytis dėl didesnės naudos aplinkai, nei galima įrodyti.
Tikimasi, kad Europos Sąjungoje Europos žaliųjų teiginių direktyva (įvesta 2023 m. ir dar tik kuriama) įves griežtesnes turinio teiginių perdirbimo sertifikavimo taisykles. Tai apima trečiųjų šalių{2}} patikrinimus. Hibridinių perdirbtų medžiagų gamintojai turės dokumentuoti ir stebėti visą procesą iki perdirbimo įmonės.
Tai prideda papildomo biuro darbo. Mažesniems krepšių gamintojams-kurie sudaro didelę dalį pasaulio krepšių gamintojų-gali būti, kad našta yra per didelė, palyginti su nedideliu perdirbto turinio kiekiu, kurį jie iš tikrųjų turi.
7. Ko iš tikrųjų reikia reikšmingai pažangai
Per plastikinių pirkinių maišelių mašinas galima paleisti daugiau perdirbtų medžiagų. Tačiau tam reikia pinigų ir darbo keliose sistemos dalyse, o ne tik pačioje mašinoje.
Žaliavų kokybės kontrolė: nustatykite aiškias pašarų taisykles (PFI diapazonas, drėgmės ribos ir purvo slenksčiai) ir išbandykite kiekvieną partiją prieš naudodami. Be to mašinos pataisymai yra reakcija, o ne suplanuota sistema.
Suderinamieji ir stabilizatorių paketai: specialūs kondicionieriai gali padėti sumažinti stiprumo praradimą ir sumažinti šilumos žalą dėl perdirbtų medžiagų. Juos parduoda tiekėjai, tačiau jiems reikalinga techninė įranga ir jie yra brangesni.
Mašinos patobulinimai: varžtai, skirti medžiagoms, kurios keičia storį, pagerina temperatūros kontrolę ir pagerina pelėsių formą, gali padidinti faktinę PGR ribą. Senoms mašinoms gali prireikti naujų dalių, kad jos veiktų daug daugiau nei 30 % perdirbtų.
Išvada
Apribojimai plastikinių maišelių mašinoms, naudojančioms perdirbtas medžiagas, yra tikri ir aiškūs: nenuoseklios žaliavos, netolygus lydalo srautas, greitesnis mašinos susidėvėjimas, siauresni kokybės diapazonai ir naujos taisyklės. Visa tai nereiškia, kad turėtume nustoti naudoti perdirbamas medžiagas. Jie turi omenyje tai, kad turime tai daryti atsargiai, o ne tik vertinti procentinius tikslus kaip rinkodaros langelius, kuriuos reikia patikrinti.
Gamintojai, kurie daro tikrą pažangą, yra tie, kurie perdirbtą turinį laiko medžiagų inžinerijos, o ne tik pirkimo ir keitimo reikalu. Tai reiškia, kad reikia investuoti į medžiagų taisykles, sekti procesus ir prireikus atnaujinti mašinas. PGR nuo 20% iki 50% nėra tiesi linija. Bet tai galima padaryti turint tinkamą techninį pagrindą.
Nuorodos:
- Ellen MacArthur fondas. Naujoji plastikų ekonomika: plastikų ateities permąstymas. 2016.
- Giles, Harold F., Wagner, John R., Mount, Eldridge M. Extrusion: The Definitive Processing Guide and Handbook. William Andrew leidykla, 2005 m.
- Hopewell, Jefferson, Dvorak, Robert, Kosior, Edward. „Plastikų perdirbimas: iššūkiai ir galimybės“. Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai B, . 364 tomas, 2009 m.
- White'as, Jamesas L., Potente, Helmutas. Sraigtinis ekstruzija: mokslas ir technologija. Hanser Gardner leidiniai, 2003 m.
- Tarptautinė ASTM. ASTM D1709: Standartiniai plastikinės plėvelės atsparumo smūgiams bandymo metodai, taikant laisvo kritimo{2}}smiginio metodą. Dabartinis leidimas.
- JAV Federalinė prekybos komisija. Aplinkosaugos rinkodaros teiginių naudojimo vadovai (Žalieji vadovai), 16 CFR Part 260. Peržiūrėta 2012 m.
