Το Biodegradable Bag Making Machine είναι μια γραμμή παραγωγής σακουλών που βασίζεται σε βιοδιασπώμενα πολυμερή. Αυτά περιλαμβάνουν πολυγαλακτικό οξύ (PLA), τερεφθαλικό πολυβουτυλεστέρα (PBAT), ηλεκτρικό πολυβουτυλένιο (PBS), μίγματα αμύλου και πολυϋδροξάνη (PHA). Διαφέρει από έναν τυπικό κατασκευαστή τσαντών στο ότι τα κύρια συστήματά του απαιτούν πιο ακριβή έλεγχο.
Ο βασικός μηχανικός σχεδιασμός είναι παρόμοιος. Χρησιμοποιεί μια μηχανή περιέλιξης, ένα σύστημα στεγανοποίησης, ένα σύστημα κοπής και ένα σύστημα στοίβαξης. Η κύρια διαφορά είναι ο έλεγχος αυτών των συστημάτων. Οι βιοαποικοδομήσιμες μεμβράνες σφραγίζονται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 20 έως 30 βαθμούς Κελσίου. Οι μεμβράνες PE μπορεί να κυμαίνονται πάνω από 50 μοίρες. Η σφράγιση πρέπει να διατηρεί τη θερμοκρασία εντός + -1 βαθμών . Ο κύλινδρος ψύξης πρέπει να ψύχεται γρήγορα και να σφραγίζεται. Αυτό βοηθά στην αποφυγή ζημιών από τη θερμότητα. Οι οδοί λεπτής μεμβράνης πρέπει επίσης να διατηρούνται στεγνές, καθώς αυτά τα πολυμερή απορροφούν την υγρασία.
Οι γραμμές είναι συνήθως 80 – 150 σακούλες ανά λεπτό. Αυτό είναι πιο αργό από μια γραμμή PE του ίδιου πλάτους. Οι χρόνοι σφράγισης είναι συνήθως 0,3–0,8 δευτερόλεπτα. Αυτό δίνει στο φιλμ αρκετό χρόνο για να σχηματίσει μια ισχυρή σφράγιση που δεν καίγεται.
Η αγορά βιοπλαστικών σακουλών συσκευασίας υπολογίστηκε σε 4,04 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ έως το 2024. Σύμφωνα με τα δεδομένα της αγοράς που συγκεντρώθηκαν από τη δεξαμενή Grand View Research, αναμένεται να αυξηθεί με ρυθμό περίπου 6,3% ετησίως μέχρι το 2033.
Πώς διαφέρει από τις συμβατικές μηχανές σακούλας
Οι δύο τύποι μηχανών μοιάζουν. Και οι δύο χρησιμοποιούν ρολά μεμβράνης σε έναν άξονα-που τροφοδοτείται με ξετύλιγμα, έλξη τροφοδοσίας, θερμική σφράγιση, κόφτη και στοίβαξη ή μεταφορέα πηνίου. Η κύρια διαφορά προέκυψε όταν η βιοδιασπώμενη μεμβράνη φτάνει στη σφραγίδα PE.
Το PE συνήθως σφραγίζεται στους 150–200 βαθμούς με ανοχή + -5 βαθμό . Το PLA χρειάζεται 110-140 μοίρες. Το PBAT απαιτεί 130-160 βαθμούς. Τα μείγματα αμύλου χρειάζονται 100-120 βαθμούς. Μόνο μια αλλαγή θερμοκρασίας 3-5 βαθμών Κελσίου θα ήταν πρόβλημα. Οι χαμηλές θερμοκρασίες μπορούν να οδηγήσουν σε ασθενέστερες σφραγίσεις. Η θερμότητα μπορεί να προκαλέσει έγκαυμα, αποχρωματισμό ή ευθραυστότητα.
Οι βιοδιασπώμενες μηχανές συσκευασίας απαιτούν ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας. πολυ-ράβδοι στεγανοποίησης ζωνών με 3–5 ανεξάρτητες ελεγχόμενες ζώνες PID-. Χρησιμοποιεί επίσης θερμαντήρες φυσιγγίων χαμηλής-αδράνειας και θερμοστοιχεία κατηγορίας-Α. Αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να διατηρήσουν τις θερμοκρασίες μεταξύ + -0.5 βαθμών και + -1 βαθμών C. Το σύστημα ελέγχου μπορεί να διαβάσει την ταχύτητα του μηχανήματος και να προσαρμόσει την ισχύ του θερμαντήρα πριν από κάθε στεγανοποίηση. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της θερμοκρασίας στεγανοποίησης σταθερή όταν η τσιμούχα έρχεται σε επαφή με το φιλμ.
Η ψύξη είναι επίσης σημαντική. Μόλις σχηματιστεί η τσιμούχα, ψύξτε τη σφράγιση στους περίπου 10-20 βαθμούς με έναν υδρόψυκτο κύλινδρο ψύξης. Αυτό βοηθά τα βιοπολυμερή να κρυώσουν γρήγορα. Βοηθά επίσης στην πρόληψη της παρατεταμένης έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το PLA εύθραυστο.
Η ένταση είναι ένας άλλος σημαντικός παράγοντας. Οι βιοαποικοδομήσιμες μεμβράνες έχουν χαμηλότερη αντοχή εφελκυσμού και τεντώνονται ευκολότερα. Η πίεση του κυλίνδρου και η απελευθέρωση του φρένου είναι συνήθως 20 – 30% χαμηλότερα από το PE. Οι αισθητήρες τάσης που κινούνται με σερβο{5}}διατηρούν σταθερή την τάση του φιλμ. Αυτό βοηθά στην αποφυγή στενότερης μεμβράνης και αλλαγής πάχους.
Υλικά διαδικασίας γραμμής παραγωγής
| Υλικό | Σφραγισμένα παράθυρα | Ώρα παραμονής | Πληροφορίες για τον χειρισμό |
|---|---|---|---|
| PLA | 110–140 μοίρες | 0.4 -0.8 δδ | Σκληρό και διαφανές. πολύ γρήγορο για να κρυώσει και εύθραυστο και ο κίνδυνος υπερθέρμανσης είναι καυστικός |
| PBAT | 130–160 μοίρες | 0.3 -0.5s | Η ευελιξία κυριαρχεί στις συνταγές για ψώνια και για κάδους |
| PBS | 120–145 μοίρες | 0.4 -0.6s | Μέτρια ευελιξία, καλή αντοχή στη θερμότητα |
| Μείγματα αμύλου | 100–120 μοίρες | 0.4-0.7s | Ευαίσθητο στην υγρασία. απαιτεί αφυγρανμένη διαδρομή φιλμ |
| PHA | 110–140 μοίρες | 0.4 -0.6s | αποικοδομήσιμο βαθμό? πιο στενό |
Οι μεμβράνες σε αυτά τα μηχανήματα έχουν συνήθως πάχος 20–80 microns. Οι κομποστοποιήσιμες σακούλες με πιστοποίηση EN 13432 συνήθως περιορίζονται σε 50 – 60 μικρά. Οι παχύτερες μεμβράνες αποσυντίθενται πολύ αργά και μπορεί να μην ανταποκρίνονται στην απαίτηση αποσύνθεσης 12 εβδομάδων του προτύπου. Το μηχάνημα πρέπει να παράγει φιλμ με διακύμανση μετρητή μικρότερη από 5%. Αυτή η ομοιομορφία μπορεί να διατηρηθεί με ένα συντονιζόμενο σύστημα φιλμ εμφύσησης με αυτόματο κεντράρισμα της μήτρας.
Καθορισμός των Υποσυστημάτων Μηχανών
Τέσσερις μηχανολογικές επιλογές υποδεικνύουν ότι η γραμμή παραγωγής προορίζεται για βιοαποικοδομήσιμο φιλμ ή μόνο για τροποποιημένη μηχανή πολυαιθυλενίου.
Θερμικά συστήματα ακριβείας.Υιοθετήθηκε στεγανοποίηση PID πολλαπλών{0}ζωνικών με σταθερότητα θερμοκρασίας ±0,5–1 βαθμού. Χρησιμοποιήστε θερμαντήρες χαμηλής αδράνειας και ράβδους στεγανοποίησης με επίστρωση PTFE- επικαλυμμένες με 0,1-0,2 mm. Η επίστρωση βοηθά στην αποφυγή της προσκόλλησης λιωμένων βιοπλαστικών στις ράβδους. Χωρίς την επίστρωση, ο οπτάνθρακας μπορεί να συσσωρευτεί σε ράβδους σε ώρες. Αυτό μειώνει την ποιότητα της σφραγίδας.
Αναγκαστική ψύξη.Χρησιμοποιήστε έναν υδρόψυκτο κύλινδρο στους 10-20C. Ο κύλινδρος πρέπει να ταιριάζει με την ταχύτητα γραμμής. Ψύχουν τη σφράγιση πριν φτάσει η μεμβράνη στον κόφτη. Η αργή ψύξη σκληραίνει το PLA. Προσθέτει επίσης χρόνο κύκλου. Το σύστημα ελέγχου πρέπει να ρυθμίζει την ψύξη ανάλογα με τον τύπο του φιλμ.
Αφύγρανση και διαχείριση υγρασίας.Το PLA απορροφά την υγρασία. Η υγρασία μαλακώνει το πολυμερές και μειώνει το σημείο τήξης του. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει φυσαλίδες ατμού στη σφράγιση. Ένα κατάλληλο μηχάνημα μπορεί να ακολουθήσει μια ελεγχόμενη διαδρομή μεμβράνης-. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει έναν ενσωματωμένο αισθητήρα υγρασίας. Ο αισθητήρας ανιχνεύει φιλμ με περιεκτικότητα σε υγρασία άνω του 0,5% και προσαρμόζει τη θερμοκρασία στεγανοποίησης.
Ανθεκτική κατασκευή- στη διάβρωση.Τα βιοδιασπώμενα πολυμερή απελευθερώνουν οξέα όταν θερμαίνονται. Ο ανοξείδωτος χάλυβας επιχρωμίωσης θα χρησιμοποιείται για τη στεγανοποίηση επιφανειών, περιβλημάτων κοπής και φιλμ επαφής αξόνων κυλίνδρων. Ο μαλακός χάλυβας δημιουργεί λακκούβες κατά τη διάρκεια της μακροπρόθεσμης παραγωγής. Αυτά τα επιφανειακά ελαττώματα μπορούν στη συνέχεια να μεταφερθούν στη μεμβράνη.
Ταχύτητα, απόδοση και περιορισμός πιστοποίησης
Οι βιοδιασπώμενες μηχανές σακουλεύσεως έχουν συνήθως χρόνο λειτουργίας 80–150 BPM. Αυτό είναι πιο αργό από παρόμοιες γραμμές PE, οι οποίες μπορούν να τρέξουν με 150–300 BPM. Ο κύριος περιορισμός είναι ο χρόνος σφράγισης. Η τσιμούχα χρειάζεται 0,3–0,8 δευτερόλεπτα επαφής για να σχηματίσει μια σταθερή σύνδεση. Επομένως, η ταχύτητα του μηχανήματος περιορίζεται από το χρόνο σφράγισης, όχι μόνο από την ταχύτητα του σερβομηχανισμού.
Οι σερβομηχανές-με προγραμματιζόμενο έλεγχο πίεσης και παλμική στεγανοποίηση μπορούν να βελτιώσουν την ταχύτητα. Το παλμικό σφράγισμα θερμαίνει τη ράβδο μόνο όταν έρθει σε επαφή με το φιλμ. Η ομοιομορφία της ομοιομορφίας πάχους μεμβράνης μπορεί να επηρεαστεί από μια πιστοποιημένη μεμβράνη με Ταχύτητες άνω των 150 BPM. Αυτό θα καταστήσει πιο δύσκολη την εκπλήρωση των απαιτήσεων του EN 13432.
Το μέγεθος του βιοδιασπώμενου σωλήνα ξεσκονίσματος σακούλας θα πρέπει να προσδιορίζεται με βάση την ημερήσια παραγωγή που απαιτείται. Μην επιλέγετε μια βιοδιασπώμενη μηχανή κατασκευής σακουλών με βάση μόνο το φυσικό της μέγεθος.
Μηχανή-Υποστηριζόμενη συμμόρφωση
Αυτό το μηχάνημα δεν μπορεί να αποδείξει την ποιότητα της τσάντας. Πιστοποιήσεις προμηθευτών ταινιών και διαπιστευμένων εργαστηρίων επεξεργασίας. Το μηχάνημα εξακολουθεί να επηρεάζει εάν η μεμβράνη πιστοποίησης διατηρεί την απαιτούμενη απόδοσή της μετά τη μετατροπή. Τρία κριτήρια επηρεάζουν τις απαιτήσεις παραγωγής:
EN 13432 (Ευρωπαϊκή βιομηχανική κομποστοποίηση): Αυτό το πρότυπο απαιτεί βιοαποικοδόμηση τουλάχιστον 90% εντός 180 ημερών. Πρέπει επίσης να διασπαστεί σε θραύσματα μικρότερα από 2 mm σε 12 εβδομάδες. Ισχύουν επίσης όρια βαρέων μετάλλων και δοκιμές οικοτοξικότητας. Το πάχος και η ομοιομορφία του φιλμ θα επηρεάσουν το αποτέλεσμα αποσύνθεσης.
ASTM D6400 και ISO 17088: Αυτό είναι αμερικανικό και διεθνές πρότυπο για συνθετικά πλαστικά. Οι απαιτήσεις διαμόρφωσής τους είναι παρόμοιες.
Οδηγία της ΕΕ για τις πλαστικές μίας χρήσης ((ΕΕ 2019/904): Αυτή η οδηγία περιορίζει ορισμένες παραδοσιακές πλαστικές-σακούλες μίας χρήσης. Αυτό έχει επίσης αυξήσει τη ζήτηση για συνθετικές σακούλες στην Ευρώπη. Ως αποτέλεσμα, πολλοί μετατροπείς χρειάζονται μοντέλα Μηχανής Βιοδιασπώμενης Σακούλας που μπορούν να χειριστούν PBAT και PLA χωρίς να μολύνουν πιστοποιημένα υλικά.
Οι γραμμές παραγωγής που ακολουθούν τις πρακτικές διαχείρισης ποιότητας ISO 9001:2015 μπορούν να παρέχουν χρήσιμα αρχεία παραγωγής. Η αποθήκευση συνταγών PLC, η καταγραφή παραμέτρων παρτίδας και η παρακολούθηση της αντοχής της σφράγισης βοηθούν στην επίδειξη της συνέπειας της διαδικασίας κατά τη διάρκεια του ελέγχου.
Συχνές Ερωτήσεις
Μπορεί ένας βιοδιασπώμενος κατασκευαστής σακουλών να εκτελέσει παραδοσιακό πολυαιθυλένιο;Ναι, αλλά με κάποιους περιορισμούς. Τα μηχανήματα πρέπει να υποστηρίζουν το σωστό εύρος θερμοκρασίας και ρυθμίσεις τάσης για βιοδιασπώμενα φιλμ. Οι σφραγίδες, οι κύλινδροι ψύξης και οι διαδρομές μεμβράνης πρέπει να καθαρίζονται πριν αντικατασταθούν τα υλικά. Αυτό βοηθά στην αποφυγή μόλυνσης αναγνωρισμένων συνθετικών μεμβρανών. πρόβλημα μόλυνσης μπορεί να επηρεάσει την πιστοποίηση ολόκληρης της παρτίδας παραγωγής. Οι μετατροπείς που εξυπηρετούν και τις δύο αγορές χρησιμοποιούν συνήθως ξεχωριστές σειρές Μηχανών Βιοαποικοδομήσιμων Σακουλών για βιοαποδομήσιμες σακούλες. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο μόλυνσης.
Τι είδους ηλεκτρικό ρεύμα και υπηρεσίες κοινής ωφέλειας χρειάζεται η γραμμή;Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς 15 – 30 kW. Αυτό το μηχάνημα χρειάζεται τρι-τροφοδοτικό ρεύματος. Απαιτεί επίσης ένα σύστημα ψύξης με ρολό ψύξης ρυθμισμένο σε θερμοκρασία 10-20 βαθμών Κελσίου. 1.5 – 3 bar Πεπιεσμένου αέρα για πνευματικές λαβές και μονάδες διάτρησης. Όταν η υγρασία περιβάλλοντος είναι πάνω από 50%, συνιστάται ένα σύστημα αφύγρανσης διαδρομής λεπτής μεμβράνης.
Πόσο συχνά χρειάζεται να καθαρίζονται οι σφραγίδες;Απαιτούν πιο συχνό καθαρισμό από τα στεγανοποιητικά μηχανών PPE. Τα βιοαποδομήσιμα πολυμερή είναι πιο εύκολο να κωκωθούν και να κολληθούν. Μια ράβδος με επίστρωση PTFE- με ενεργή ψύξη μπορεί συνήθως να λειτουργήσει για 4–8 ώρες μεταξύ των κύκλων καθαρισμού. Μια μη επικαλυμμένη ράβδος μπορεί να χρειάζεται να καθαρίζεται κάθε 1-2 ώρες. Αυτό καθιστά την αυτοκόλλητη επίστρωση μια σημαντική μηχανική ιδιότητα.
Σύναψη:
Ο βασικός σχεδιασμός του βιοδιασπώμενου κατασκευαστή τσαντών είναι ο ίδιος με αυτόν του παραδοσιακού κατασκευαστή τσαντών. Απαιτεί πιο ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας, εξαναγκασμένη ψύξη, έλεγχο υγρασίας και ανθεκτικά στη διάβρωση εξαρτήματα. Το εύρος θερμοκρασίας σφράγισης των Βιοδιασπώμενων πολυμερών είναι μικρότερο από το πολυαιθυλένιο. Πρέπει επίσης να ελέγχονται πιο προσεκτικά κατά την παραγωγή.
Η Μηχανή Βιοδιασπώμενης Σακούλας Επιλέγεται σύμφωνα με το υλικό του φιλμ, το απαιτούμενο πιστοποιητικό και τον χρόνο σφράγισης. Ελέγξτε αυτά τα σημεία πριν επιλέξετε την τιμή ή το μέγεθος του μηχανήματος. Εάν χρειάζεστε μια αναθεώρηση προδιαγραφών για ένα μείγμα PBAT, PLA ή αμύλου, η ομάδα μηχανικών στο cnzhuxinmachine.com μπορεί να εξετάσει δείγματα υλικών και εξόδους στόχους πριν προτείνει διαμορφώσεις μηχανών. Αυτό αποφεύγει το πρόβλημα της μη σωστής σφράγισης των σύνθετων μεμβρανών από μηχανήματα ΜΑΠ.
