Sutraukiamų šiukšlių maišų gamyba yra vienas sunkiausių minkštų pakuočių darbų. Skirtingai nuo įprastų-žvaigždės formos sandarinimo maišelių ar plokščiadugnių maišelių, užtraukiamoji virvelė reikalauja sudėtingo pūtimo plėvelės, apdailos, kanalų gamybos ir elastingo atlaisvinimo derinio. Taigi medžiagų pasirinkimas priklauso ne tik nuo kainos. Tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis mašinos veikimą ir galutinio produkto našumą. Žinant, kokios medžiagos veikia su traukos dėžės mašina, reikia atsižvelgti į polimero srauto savybes, mechaninio dizaino apribojimus ir naujas taisykles. Šiame vadove dėmesys sutelkiamas į pagrindinius dervų tipus, priedų sistemas ir naujas tvarias galimybes, kurios formuoja šiuolaikinę sutraukiamų maišelių gamybą.
Polietileno dervos: Pramonės fondas
Polietilenas vis dar yra pagrindinė šiukšlių maišų medžiaga. Taip yra todėl, kad jis turi gerą stiprumo balansą, sandarumą ir lengvą apdorojimą. Tačiau ne visas polietilenas atlieka tą patį vaidmenį šiame darbe. Didelio tankio polietilenas (HDPE) yra plačiai naudojamas dėl didelio atsparumo tempimui ir standumo. Tai leidžia gamintojams gaminti plonesnius maišus, kurie vis tiek gali nešti didelius krovinius. Didelio tankio polietileno (HDPE) kristalinė struktūra turi gerą atsparumą pradūrimui. Tačiau jo aukštesnė lydymosi temperatūra reikalauja kruopštaus temperatūros kontrolės vyniojimo ir sandarinimo metu.
Linijinis mažo -tankio polietilenas (LLDPE), ypač metaloceno{1}}katalizuojami tipai (LLDPE), užėmė didelę rinkos dalį. Taip yra dėl geresnio pailgėjimo ir smiginio smūgio stiprumo. Šios dervos veikiau tempiasi, nei plyšta, veikiant staigioms apkrovoms. Tai svarbi mišrių atliekų maišų saugos funkcija. Nustatydami aUžtraukiama šiukšlių maišų mašina, operatorius turi spręsti skirtingas kiekvienos dervos lydalo klampumą ir aušinimo savybes. Mažo -tankio polietilenui (LDPE) paprastai reikalinga žemesnė pradinė sandarinimo temperatūra, tačiau šilumai išlaikyti reikia ilgiau nei didelio -tankio polietilenui (HDPE). Todėl apsiuvimo ir apatinės{4}}sandarinimo stotims reikia reguliuojamų šildymo profilių. Amerikos chemijos tarybos pramonės duomenys rodo, kad nuo 2019 m. iki 2023 m. LLDPE, retųjų žemių metalo, naudojimas šiukšlių maišuose padidėjo 28 %. Tai daugiausia lėmė pastangos sumažinti medžiagų naudojimą nepakenkiant našumui [1].
Jau paplitę maišyti didelio -tankio polietileno (HDPE) ir mažo -tankio polietileno (LLDPE) mišiniai. Tai leidžia keitikliui reguliuoti standumo-tvirtumo balansą pagal konkrečius matuoklio tikslus. Šių mišinių suderinamumą reikia atidžiai patikrinti. Jei dvi medžiagos gerai nesimaišo, dėl fazių atskyrimo gali atsirasti silpnybių svyravimo kanaluose, kuriuose yra traukimo virvelė. Prieš pradedant naudoti naujus mišinio santykius, rekomenduojama atlikti reologinį kapiliarų klampumo tyrimą. Tai užtikrina pastovų tekėjimą per ekstruzijos formas ir tolygų plėvelės storį per visą juostos plotį. Dėl bet kokiųUžtraukiama šiukšlių maišų mašina, maišymo santykio patvirtinimas tebėra esminis prieš{0}}gamybinis veiksmas.
Papildomos sistemos ir funkciniai modifikatoriai
Bazinė derva retai naudojama gaminant vien maišelius su virvelėmis. Pagrindiniai priedų mišiniai yra labai svarbūs norint užtikrinti stabilų apdorojimą, estetinę išvaizdą ir ypatingą funkciją. Skaidrės, dažniausiai alukamidas arba oleamidas, yra labai svarbios. Jie sumažina trintį ant plėvelės paviršiaus. Jei pakankamai neslysta, plėvelė gali sulipti arba tinkamai neatsidaryti suvyniojus. Tačiau per daug antislydimo{5}} gali patekti į paviršių ir sulaužyti karščio sandariklius. Tai taip pat leidžia virvelei įslysti į apvado kanalą. Dėl gedimo krepšys tapo nenaudingas.
Apsaugos priedai, dažnai sintetinis silicio dioksidas arba diatomitas, neleidžia plėvelės sluoksniams prilipti prie plėvelės dėl ritinio slėgio sandėliavimo ir transportavimo metu. Virvelinių maišelių sutvirtinimas turi būti tinkamai nustatytas. Per mažai priežasčių blokuoti. Traukant virvę, per daug virvės padarys lyno paviršių grublėtą, padidins trintį. Fluoropolimero technologija gali užkirsti kelią lydalo lūžimui esant dideliam ekstruzijos greičiui. Tai leidžiaUžtraukiama šiukšlių maišų mašinabėgti greičiau neprarandant paviršiaus kokybės. SPE techninėse instrukcijose nurodyta, kad optimalus fluoropolimero apdorojimo pagalbinės medžiagos kiekis yra nuo 50 iki 200 ppm išpūstos plėvelės šiukšlių maišų. Jo veikimas priklauso nuo šlyties greičio ir formos formos [2].
Pagrindiniai spalvų mišiniai ir kvapą{0}}neutralizuojantys priedai suteikia daugiau kintamųjų. Suodžių pigmentas dažniausiai naudojamas juoduose šiukšlių maišuose kaip branduolių formavimo priemonė. Visa tai keičia kristalizacijos greitį ir veikia sandariklio stiprumą. Kvapų kapsulėse ir kvapų sugėrikliuose gali būti nešiklio dervų, kurios nėra sumaišytos su pagrindiniu polimeru. Dėl to gali susidaryti gelio dėmės arba rūkas. Vis dar reikia suderinamumo diagramų ir nedidelio- masto bandymų, kad būtų galima viską patikrinti prieš visą gamybą.
Perdirbtas turinys ir po{0}}naudojimo dervos
Taisyklės ir įmonės tvarumo tikslai skatina į šiukšlių maišus surišti daugiau perdirbamų medžiagų. Po-vartotojui perdirbtas (PGR) polietilenas gaunamas perdirbant šaligatvius. Tai kelia unikalių problemų. Palyginti su naujomis dervomis, PGR turi platesnį molekulinės masės diapazoną, nestabilesnį lydymosi indeksą ir nešvarumų galimybę. Šie veiksniai tiesiogiai įtakoja plėvelės lygumą, sandarinimo patikimumą ir vielos tempimo kanalo kokybę.
Kalbant apie aukštą PGR maišymą, mašinos suderinamumas tampa labai svarbus. AUžtraukiama šiukšlių maišų mašinaturi galingas filtravimo sistemas, korono apdorojimą paviršiaus energijai nustatyti ir reguliuojamą temperatūros valdymą, kad PGR būtų geriau nei senasis įrenginys, skirtas tik naujoms dervoms. Tyrimai žurnale „Journal of Applied Polymer Science“ parodė, kad daugiau nei 30 procentų polimerazės grandininės reakcijos PGR koncentracija žymiai sumažina smiginio smūgio stiprumą. Tai galima padaryti ko-ekstruzijos būdu su naujais rišamaisiais sluoksniais arba pridedant smūgio modifikatorių [3]. Dėl koekstruduotų struktūrų PGR įdedama į vidurinį sluoksnį, o išorėje – nauja derva. Taip išlaikomas paviršiaus sandarumas ir optinė kokybė, naudojant daugiau perdirbtų medžiagų.
Platinami SCS pasaulinių paslaugų ir sertifikavimo programų, pvz., UL ECOLOGO, turinio standartai teikia trečiųjų šalių{0}} patikras, kurios turi įtakos medžiagų pasirinkimui. Šių sertifikatų pakeitimas turi būti dokumentuojamas aiškioje priežiūros grandinėje ir periodiškai tikrinamas. Tai padidina dokumentų tvarkymą, reikalingą medžiagų įsigijimui.
Biologiškai skaidžios ir kompostuojamos alternatyvos
Sintetinės zonos naudoja labai skirtingus medžiagų mokslus. Polipieno rūgšties (PLA), polibutileno adipato tereftalato (PBAT) ir krakmolo pagrindu pagaminti mišiniai nepasižymi polietileno lydymosi stipriu ar atsparumu karščiui. Šios medžiagos greitai suyra veikiamos karščiui ir mechaniniam poveikiui. Dėl to jiems reikia specialios konstrukcijos varžtų, žemesnės apdorojimo temperatūros ir pakeistų sandarinimo nustatymų. Apvadų kanalą padaryti ypač sunku. Kompostuojamos plėvelės turi mažesnį šiluminį klampumą ir lengviau dega.
Keitiklis turi patikrinti metalo būgno ir varžtų suderinamumą, kai šiukšlių maišo funkcija neapdoroja kompostuojamosios medžiagos. Kai kurie biopolimerai gamina rūgštinius skilimo produktus, kurie rūdija standartines plieno dalis. Gamykloms, gaminančioms įprastus ir kompostuojamus produktus, gali prireikti specialių įrankių arba greito pakeitimo sistemų. Wageningen University & Research rodo, kad PBAT/PLA/krakmolo mišiniai pasiekė geras mechanines savybes tik esant nedideliam mišinio santykiui. Todėl formuluotės nuoseklumas yra svarbesnis nei polietileno sistemos [4]. Vertinant aUžtraukiama šiukšlių maišų mašinaalternatyvių medžiagų atveju šie perdirbimo apribojimai turi būti įtraukti priimant sprendimą pirkti.
Testavimo protokolai ir kokybės patvirtinimas
Medžiagos pasirinkimas negali būti grindžiamas vien tiekėjo skaičiuokle. Jį reikia išbandyti realiomis konvertavimo sąlygomis. Pagrindiniai eksploatacinių savybių standartai buvo nustatyti atliekant kiekvieno ASTMF88 sandarinimo stiprumo bandymą, kiekvieno ASTMD1709 smiginį ir kiekvieno ASTMD1922 Elmendorfo plyšimą. Virvelinių maišelių jungtis tarp plėvelės ir virvelės tikrinama atliekant apatinio kanalo pūtimo bandymą ir išmatuojant virvelės įtempimą. Atliekant pagreitinto senėjimo tyrimus, pagrindinis dėmesys skiriamas plonų sluoksnių judėjimui ir ilgalaikiam stabilumui{6}}. Tai sustabdo trikdžius po kelių gamybos mėnesių. Bendri dervų tiekėjų, priedų gamintojų ir mašinų operatorių bandymai tebėra geriausias būdas gauti sertifikuotą medžiagų{9}}mašinos atitiktį. Šios rungtynės turi atitikti ir veiklos reikalavimus, ir reguliavimo taisykles. Galų gale, optimalus medžiagų rinkinys bet kuriamUžtraukiama šiukšlių maišų mašinaatsiranda sistemingai testuojant, o ne vien iš bendrųjų specifikacijų.
Nuoroda
[1] Amerikos chemijos taryba (2023). Dervos apžvalga: polietileno rinkos tendencijos ir pritaikymo pokyčiai. ACC Plastikų skyriaus techninė ataskaita.
[2] Plastikų inžinierių draugija (2022). Apdorojimo pagalbos optimizavimas naudojant pūstos plėvelės ekstruziją, skirtą plonoms{3}}materijoms. SPE metinės techninės konferencijos pranešimų medžiaga.
[3] Taikomųjų polimerų mokslo žurnalas (2023). Lanksčiai pakuotei skirtų perdirbtų polietileno plėvelių mechaninės savybės. Wiley periodiniai leidiniai.
[4] Vageningeno universitetas ir tyrimai (2022). Biologiškai skaidžių polimerų mišinių pakuotė: langų apdorojimas ir eksploatacinių savybių apibūdinimas. WUR maisto ir biologinių tyrimų leidiniai.
