Μηχανή κατασκευής σακουλών PBAT θερμοσφραγίζει, κόβει και στοιβάζει μεμβράνες και μείγματα PBAT/PLA, PBAT/άμυλο και PBAT/CaCO3 σε έτοιμες κομποστοποιήσιμες σακούλες. Το PBAT είναι ένας βιοαποικοδομήσιμος αλειφατικός-αρωματικός πολυεστέρας. Το σημείο τήξης είναι 110–115 μοίρες, η επιμήκυνση θραύσης είναι μεγαλύτερη από 300% και η πυκνότητα είναι περίπου 1,2–1,3 g/cm3. Η σκληρότητα και η ευελιξία του το κάνουν να χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή συνθετικών σακουλών. Η European Bioplastics αναφέρει ότι το PBAT αντιπροσωπεύει σημαντικό μερίδιο της παγκόσμιας παραγωγικής ικανότητας βιοπλαστικών. Οι περιορισμοί για τις σακούλες μιας χρήσης{12}}και οι κανόνες λιπασματοποιήσιμης συσκευασίας υποστηρίζουν αυτήν τη ζήτηση σε πολλές αγορές.
ΒΔΤ ως βασικό υλικό - ιδιότητες σχεδιασμού μηχανισμού μορφοποίησης
Το PBAT έχει διαφορετική απόδοση επεξεργασίας από το παραδοσιακό πολυαιθυλένιο. Αυτές οι διαφορές έχουν άμεσο αντίκτυπο στο σχεδιασμό της μηχανής:
- Θερμοκρασία τήξης: 110–115 βαθμοί, κοντά στο LDPE. Το PBAT αρχίζει να υποβαθμίζεται στους 200 βαθμούς περίπου. Αυτό δίνει στο υλικό λιγότερο χρήσιμο για επεξεργασία.
- Δείκτης ροής τήγματος: 2-5 g/10 λεπτά στους 190 βαθμούς /2,16 kg. Αυτό απαιτεί κατάλληλους λόγους έλξης και σχεδιασμό βιδών κατά την εξώθηση του φιλμ.
- Επιμήκυνση θραύσης: 300%-700% για καθαρό φιλμ PBAT. Αυτό είναι υψηλότερο από πολλές βαθμολογίες PE. Η ταινία είναι πιο μακρόχρονη σε τεταμένες καταστάσεις.
- Θερμοκρασία σφράγισης: 90-130 βαθμοί, αποτελεσματικό εύρος σφράγισης περίπου 15-25 μοίρες.
Βιοαποικοδομησιμότητα: Τα μείγματα PBAT πληρούν τις απαιτήσεις κομποστοποίησης των ASTM D6400 και EN 13432 υπό ελεγχόμενες συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης.
Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν σε μια μηχανή κατασκευής σακουλών PBAT να λειτουργεί σε θερμοκρασίες παρόμοιες με τους σωλήνες πολυαιθυλενίου. Το PBAT, ωστόσο, έχει στενότερη σφράγιση και πιο μαλακή, πιο ελαστική μεμβράνη. Το σύστημα τάνυσης πρέπει επίσης να αντιμετωπίσει την υψηλότερη ελαστικότητά του. Το τυπικό εύρος τάσης μπορεί να είναι χαμηλότερο από τη γραμμή PE. Τα πηνία μετάδοσης κίνησης σερβομηχανισμού με ανάδραση από κυψέλες φορτίου κλειστού-βρόχου μπορούν να βοηθήσουν στη διατήρηση της σταθερής τάσης του φιλμ κατά την κοπή και τη σφράγιση.
Πρωτογενή υλικά επεξεργασμένα
Το μηχάνημα χειρίζεται τέσσερα υλικά. Κάθε τύπος απαιτεί διαφορετικές ρυθμίσεις επεξεργασίας.
Καθαρή ταινία PBAT
Τα φιλμ PBAT μονο-στρώματος έχουν συνήθως πάχος 20-80 μικρά. Είναι ένα από τα πιο απλά PBAT για επεξεργασία. Μπορεί να σφραγιστεί στους 100–130 βαθμούς με πίεση πίεσης 0,2–0,5 MPa και χρόνο παραμονής 0,3-0,6 δευτερόλεπτα. Το Pure PBAT παράγει μαλακές, εύκαμπτες σακούλες. Αυτές οι τσάντες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή συσκευασιών, τσαντών ενδυμάτων και συνθετικών τσαντών για ψώνια. Δεδομένου ότι η μεμβράνη έχει μεγάλη επιμήκυνση, η τάση χαλάρωσης θα πρέπει να διατηρείται κάτω από 30 N, γεγονός που βοηθά στην αποφυγή τεντώματος της μεμβράνης καθώς περνά μέσα από το μηχάνημα.
Μίγματα PBAT/PLA
Το PBAT/PLA χρησιμοποιείται ευρέως σε εμπορικές συνθετικές συσκευασίες. Το PBAT και το PLA μπορούν να αναμειχθούν σε αναλογίες 40/60 έως 80/20. Ένα μείγμα 60/40 PBAT/PLA είναι μια κοινή αναλογία. Το PLA προσθέτει σκληρότητα, δυνατότητα εκτύπωσης και αντοχή στη θερμότητα. Το PBAT προσθέτει ευελιξία και αντοχή σε κρούση. Το σημείο τήξης του μείγματος είναι περίπου 130-160 βαθμοί, ανάλογα με την ποσότητα του PLA. Τα αεροστεγή παράθυρά του είναι επίσης πιο στενά, περίπου 10-15 μοίρες. Μια μηχανή κατασκευής σακουλών PBAT που λειτουργεί με το μείγμα απαιτεί ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας, συνήθως γύρω στους ±2 βαθμούς. Η πίεση στεγανοποίησης μπορεί να είναι ελαφρώς υψηλότερη, περίπου 0,3–0,6 MPa, γεγονός που βοηθά στην επίτευξη σταθερής αντοχής σφράγισης. Η επιμήκυνση του μείγματος είναι μικρότερη από το καθαρό PBAT, συνήθως περίπου 100–300%. Αυτό φέρνει τις ρυθμίσεις τάσης πιο κοντά σε αυτές που χρησιμοποιούνται σε φιλμ πολυαιθυλενίου.
Μείγματα PBAT/Αμύλου
Το άμυλο χρησιμοποιείται συχνά ως-χαμηλού κόστους πληρωτικό σε σκευάσματα PBAT. Η περιεκτικότητα σε άμυλο τυπικά κυμαίνεται από 10% έως 30%. Μπορεί να επηρεάσει τόσο την απόδοση του μηχανήματος όσο και τις ιδιότητες της σακούλας. Το άμυλο αυξάνει την ακαμψία και την τραχύτητα της επιφάνειας του φιλμ. Μπορεί επίσης να κάνει το φιλμ πιο ευαίσθητο στην υγρασία. Η θερμοκρασία σφράγισης κυμαίνεται συνήθως από 120–140 βαθμούς. Τα μείγματα αμύλου μπορεί να χρειάζονται λίγο μεγαλύτερο χρόνο παραμονής από το καθαρό PBAT. Αυτό εξασφαλίζει πλήρη σφράγιση λόγω της υψηλότερης θερμικής ικανότητας του αμύλου. Αυτές οι συνθέσεις τείνουν επίσης να έχουν υψηλότερο συντελεστή τριβής, ο οποίος μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο η μεμβράνη κινείται μέσω του τμήματος διαμόρφωσης.
Ενώσεις PBAT/CaCO3
Κατά την περιέλιξη, μπορεί να προστεθεί ανθρακικό ασβέστιο 20–50% για μείωση του κόστους ρητίνης, αύξηση της αδιαφάνειας και βελτίωση της επιπεδότητας του φιλμ. Η μεμβράνη που περιέχει{3}}ορυκτά είναι σκληρότερη, λιγότερο ελαστική και πιο λειαντική από το καθαρό PBAT. Τα μηχανήματα που έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε CaCO3 μπορούν να χρησιμοποιήσουν σκληρυμένα μοσχεύματα, όπως χάλυβας εργαλείων D2 ή άκρες με καρβίδιο-. Οι επιφάνειες της ράβδου στεγανοποίησης που είναι ανθεκτικές στη φθορά-μπορούν επίσης να συμβάλουν στη μείωση της φθοράς. Η θερμοκρασία σφράγισης μπορεί να αυξηθεί κατά 5-10 βαθμούς λόγω της θερμικής μάζας του ορυκτού. Τα ποσοστά παραγωγής μπορούν επίσης να μειωθούν κατά 10–15% επειδή η μεμβράνη καθυστερεί να μεταφέρει θερμότητα κατά τη σφράγιση και την ψύξη.
Προδιαγραφές Πολλαπλών-Μηχανημάτων επεξεργασίας υλικών
| Παράμετροι | Καθαρό PBAT | Μίγμα PBAT/PLA | PBAT/Άμυλο | PBAT/CaCO3 |
| Θερμοκρασία σφράγισης | 100–130 μοίρες | 130–160 μοίρες | 120–140 μοίρες | 125–145 μοίρες |
| Εύρος τάσης | 10-30N | 15–35N | 20–40N | 20-45N |
| Ταχύτητα παραγωγής | 80–140 σακούλες/λεπτό | 60–110 σακούλες/λεπτό | 70–120 σακούλες/λεπτό | 60-100 σακούλες/λεπτό |
| Πίεση στεγανοποίησης | 0,2–0,5 MPa | 0,3–0,6 MPa | 0,25–0,55 MPa | 0,3–0,6 MPa |
| Φθορά μαχαιριού | Κανονικός | Κανονικός | Αύξηση | Ψηλά |
| Ακρίβεια θερμοκρασίας | ±3 μοίρες | ±2 μοίρες | ±3 μοίρες | ±3 μοίρες |
| Χρόνος αλλαγής | - | 10–15 λεπτά | 10–15 λεπτά | 15-20 λεπτά |
Τα υλικά που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια μηχανή κατασκευής σακουλών PBAT πρέπει να πληρούν τα κριτήρια συνθετικής σταθερότητας όταν πωλούνται ως κομποστοποιήσιμα προϊόντα:
- ASTM D6400 - Πρότυπο ΗΠΑ για συνθετικά πλαστικά. Προβλέπει απαιτήσεις αποσύνθεσης και βιοαποδόμησης υπό ελεγχόμενες συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης.
- EN 13432 – Ευρωπαϊκά πρότυπα συνθετικής συσκευασίας. Περιλαμβάνει αποσύνθεση, βιοαποδόμηση και περιορισμούς σε ορισμένα βαρέα μέταλλα και άλλες ουσίες.
- Μέθοδος δοκιμής ISO 14855-1 - για τη μέτρηση της βιοαποικοδόμησης πλαστικών υπό ελεγχόμενες συνθήκες κομποστοποίησης. Τα πειραματικά δεδομένα μπορούν να υποστηρίξουν τις εκτιμήσεις δομικής κομποστοποίησης σύμφωνα με το σχετικό πρότυπο.
- EU PPWR - Ο κανονισμός για τις συσκευασίες και τα απόβλητα συσκευασίας (ΕΕ) 2024/1781 ορίζει απαιτήσεις για το σχεδιασμό συσκευασίας, τη μείωση των απορριμμάτων, την ανακυκλωσιμότητα και τη σύνθεση για ορισμένες εφαρμογές συσκευασίας.
Η Grand View Research προβλέπει ότι η παγκόσμια αγορά βιοδιασπώμενων πλαστικών θα συνεχίσει να αναπτύσσεται. Το PBAT και το PLA χρησιμοποιούνται ευρέως σε συνθετικές συσκευασίες. Αυτές οι αλλαγές στην αγορά και στις κανονιστικές ρυθμίσεις έχουν αυξήσει τη ζήτηση για εξοπλισμό ικανό να επεξεργάζεται πιστοποιημένα κομποστοποιήσιμα υλικά διατηρώντας παράλληλα το ανταγωνιστικό κόστος παραγωγής.
F A Q
Μπορεί μια σειρά σακουλών PBAT να επεξεργαστεί επίσης παραδοσιακά φιλμ πολυαιθυλενίου;
Ναί. Η βασική δομή του μηχανήματος είναι παρόμοια. Περιλαμβάνει απελευθέρωση, οδήγηση άκρων, κοπή, σφράγιση και στοίβαξη. Το PE έχει ελαφρώς χαμηλότερες θερμοκρασίες σφράγισης και ευρύτερο φάσμα επεξεργασίας. Ωστόσο, η χρήση των ίδιων γραμμών παραγωγής για συνθετικά και συμβατικά υλικά μπορεί να οδηγήσει σε διασταυρούμενη-μόλυνση. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τους ισχυρισμούς κομποστοποίησης. Οι μετατροπείς για την παραγωγή πιστοποιημένων κομποστοποιήσιμων σακουλών χρησιμοποιούν συνήθως μια αποκλειστική σειρά υλικών με βάση το PBAT-.
Πώς επηρεάζει η ευαισθησία στην υγρασία το φιλμ PBAT/αμύλου κατά την ενσάρκωση;
Το ίδιο το PBAT απορροφά λιγότερη υγρασία από το PLA. Τα μείγματα με βάση το άμυλο- απορροφούν την υγρασία πιο εύκολα. Η υπερβολική υγρασία σε σφραγισμένες περιοχές έχει ως αποτέλεσμα πόρους, φυσαλίδες και αδύναμη σφράγιση. Τα ρολά μεμβράνης αποθηκεύονται σε θερμοκρασία 20–25 βαθμών με σχετική υγρασία κάτω από 50%. Τα σκευάσματα-πλούσια σε άμυλο ενδέχεται επίσης να απαιτούν προ-ξήρανση ή ελεγχόμενη αποθήκευση πριν από τη συσκευασία.
Ποια είναι η διάρκεια ζωής του φιλμ PBAT πριν από την συσκευασία;
Το καθαρό φιλμ PBAT αποθηκεύεται σε συνθήκες σφράγισης, δροσερό και ξηρό 6–12 μήνες και διατηρεί καλή απόδοση επεξεργασίας. Λόγω της αλλαγής της απορρόφησης υγρασίας της φάσης αμύλου, η περίοδος αποθήκευσης του-αναμεμειγμένου φιλμ αμύλου είναι σύντομη, περίπου 3 έως 6 μήνες. Η μακροχρόνια-αποθήκευση μειώνει την αντοχή της σφράγισης και αυξάνει την απόρριψη της σακούλας και τη σπατάλη υλικών.
Η γκάμα υλικών μιας μηχανής κατασκευής σακουλών PBAT επηρεάζει την εφαρμογή της στην παραγωγή σύνθετων συσκευασιών. Ένα μείγμα καθαρού φιλμ PBAT και πληρωτικών PLA, αμύλου ή ορυκτών απαιτεί διαφορετικές θερμοκρασίες σφράγισης, τάνυση μεμβράνης, κοπή και ρυθμίσεις ελέγχου υγρασίας. Οι ρυθμίσεις βάσει συνταγής-καθιστούν ευκολότερη την αλλαγή υλικών. Οι σερβομηχανές μπορούν να αντικατασταθούν σε περίπου 10-15 λεπτά, ανάλογα με τον τύπο της τσάντας και το σχέδιο του μηχανήματος.
Για κατασκευαστές που αναζητούν πιστοποίηση ISO 9001:2015 και CE για γραμμές παραγωγής συσκευασιών, η cnzhuxinmachine.com προσφέρει εξοπλισμό που υποστηρίζεται από περισσότερα από 30 χρόνια εμπειρίας στη μηχανική.
Πηγή πληροφοριών
