Stroj za izradu biorazgradivih vrećica je linija za proizvodnju vrećica koja se temelji na biorazgradivim polimerima. To uključuje polilaktičnu kiselinu (PLA), polibutil tereftalat (PBAT), polibutilen sukcinat (PBS), mješavine škroba i polihidroksan (PHA). Razlikuje se od standardnog proizvođača vrećica po tome što njegovi glavni sustavi zahtijevaju precizniju kontrolu.
Osnovni mehanički dizajn je sličan. Koristi stroj za namotavanje, sustav za brtvljenje, sustav za rezanje i sustav za slaganje. Glavna razlika je kontrola ovih sustava. Biorazgradive folije zapečaćene su na temperaturama u rasponu od 20 do 30 stupnjeva Celzijusa. PE membrane mogu se kretati iznad 50 stupnjeva. Brtva mora održavati temperaturu unutar + -1 stupnjeva. Valjak za hlađenje mora se brzo ohladiti i zabrtviti. To pomaže spriječiti oštećenje toplinom. Putevi tankog filma također se moraju održavati suhima jer ti polimeri apsorbiraju vlagu.
Linije su obično 80 – 150 vrećica u minuti. Ovo je sporije od PE linije iste širine. Vrijeme brtvljenja je obično 0,3–0,8 sekundi. To daje filmu dovoljno vremena da stvori jaku brtvu koja ne gori.
Tržište bioplastičnih vrećica za pakiranje procijenjeno je na 4,04 milijarde USD do 2024. Prema tržišnim podacima koje je prikupio Grand View Research tank, očekuje se da će rasti po stopi od oko 6,3% godišnje do 2033.
Kako se razlikuje od konvencionalnih strojeva za pakiranje u vrećice
Dvije vrste strojeva izgledaju slično. Oba koriste role filma na osovini-koje se dovode odmotačem, uvlačnim povlačenjem, toplinskim zavarivanjem, rezačem i slagačem ili zavojnim transporterom. Glavna razlika nastala je kada biorazgradivi film dođe do PE brtve.
PE se obično zatvara na 150–200 stupnjeva s tolerancijom + -5 stupnjeva. PLA treba 110-140 stupnjeva. PBAT zahtijeva 130-160 stupnjeva. Mješavine škroba trebaju 100-120 stupnjeva. Tek bi promjena temperature od 3-5 stupnjeva Celzijusa bila problem. Niske temperature mogu dovesti do slabijih brtvi. Toplina može uzrokovati opekline, promjenu boje ili lomljivost.
Strojevi za pakiranje u biorazgradive vrećice zahtijevaju preciznu kontrolu temperature. više{1}}zonske brtvene šipke s 3–5 nezavisnih PID{4}}kontroliranih zona. Također koristi grijače uložaka male-inercije i termoparove klase-A. Ove komponente mogu održavati temperaturu između + -0.5 stupnjeva i + -1 stupnjeva C. Kontrolni sustav može očitati brzinu stroja i prilagoditi snagu grijača prije svakog brtvljenja. To pomaže da se temperatura brtvljenja održi stabilnom kada je brtva u kontaktu s filmom.
Hlađenje je također važno. Nakon što se spoj formira, ohladite spoj na oko 10-20 stupnjeva vodom hlađenim valjkom za hlađenje. To pomaže da se biopolimeri brzo ohlade. Također pomaže u sprječavanju produljenog izlaganja visokim temperaturama, čineći PLA lomljivim.
Napetost je još jedan važan faktor. Biorazgradive folije imaju nižu vlačnu čvrstoću i lakše se rastežu. Pritisak valjka i otpuštanje kočnice obično su 20 – 30% niži od PE. Servo{5}}pokretani senzori napetosti održavaju napetost filma stabilnom. To pomaže u sprječavanju sužavanja filma i promjena debljine.
Proizvodna linija obrađuje materijale
| Materijal | Zatvoreni prozori | Vrijeme zadržavanja | Informacije o rukovanju |
|---|---|---|---|
| PLA | 110-140 stupnjeva | 0.4 -0.8 ss | Čvrsta i prozirna; prebrzo se hladi i lomljiv, a opasnost od pregrijavanja je opekotina |
| PBAT | 130-160 stupnjeva | 0.3 -0.5s | Fleksibilnost dominira kupnjom i receptima za vrećice za smeće |
| PBS | 120-145 stupnjeva | 0.4 -0.6s | Umjerena fleksibilnost, dobra otpornost na toplinu |
| Mješavine škroba | 100-120 stupnjeva | 0.4-0.7s | Osjetljivo na vlagu; zahtijeva odvlaženi put filma |
| PHA | 110-140 stupnjeva | 0.4 -0.6s | razgradivi stupanj; uži |
Filmovi na ovim strojevima obično su debljine 20-80 mikrona. Vrećice za kompostiranje s certifikatom EN 13432 obično su ograničene na 50 – 60 mikrona. Deblji filmovi se presporo razgrađuju i možda neće zadovoljiti standardne uvjete razgradnje od 12 tjedana. Stroj mora proizvoditi filmove s varijacijom debljine manje od 5%. Ova ujednačenost može se održavati podesivim sustavom za puhanje filma s automatskim centriranjem matrice.
Definiranje podsustava strojeva
Četiri inženjerska izbora pokazuju da je proizvodna linija za biorazgradivu foliju ili samo modificirani PE stroj.
Precizni toplinski sustavi.usvojena je više{0}}zonska PID brtva s temperaturnom stabilnošću od ±0,5–1 stupanj. Upotrijebite grijače niske inercije i brtvene šipke presvučene PTFE-om obložene 0,1-0,2 mm. Premaz sprječava lijepljenje rastaljene bioplastike na šipke. Bez premaza, koks se može nakupiti u šipkama za nekoliko sati. To smanjuje kvalitetu brtve.
Prisilno hlađenje.Koristite valjak-ohlađen vodom na 10-20C. Valjak treba odgovarati brzini linije. Oni hlade pečat prije nego što film stigne do rezača. Sporo hlađenje stvrdnjava PLA. Također dodaje vrijeme ciklusa. Kontrolni sustav regulira hlađenje prema vrsti filma.
Odvlaživanje i upravljanje vlagom.PLA upija vlagu. Vlaga omekšava polimer i snižava mu talište. To može stvoriti mjehuriće pare u brtvi. Odgovarajući stroj može slijediti temperaturno-put membrane. Također može koristiti ugrađeni senzor vlage. Senzor detektira filmove s udjelom vlage iznad 0,5% i prilagođava temperaturu zatvaranja.
Konstrukcija-otporna na koroziju.Biorazgradivi polimeri zagrijavanjem oslobađaju kiseline. Kromirani nehrđajući čelik koristit će se za brtvljenje površina, kućišta rezača i kontaktne folije osovina valjaka. Blagi čelik stvara rupe tijekom -dugotrajne proizvodnje. Ovi površinski defekti se zatim mogu prenijeti na membranu.
Brzina, propusnost i certifikacijsko ograničenje
Biorazgradivi strojevi za pakiranje u vrećice obično imaju radno vrijeme od 80-150 BPM. Ovo je sporije od sličnih PE linija, koje mogu raditi na 150–300 BPM. Glavno ograničenje je vrijeme brtvljenja. Brtvi je potrebno 0,3–0,8 sekundi kontakta kako bi se stvorila čvrsta veza. Stoga je brzina stroja ograničena vremenom brtvljenja, a ne samo brzinom servo uređaja.
Servo{0}}strojevi s programabilnom kontrolom tlaka i brtvljenjem pulsa mogu poboljšati brzinu. Pulsna brtva zagrijava štap samo kada dođe u kontakt s filmom. Na ujednačenost ujednačenosti debljine filma može utjecati certificirana membrana s brzinama većim od 150 BPM. To će otežati ispunjavanje zahtjeva EN 13432.
Veličinu biorazgradive cijevi za prašinu treba odrediti na temelju potrebne dnevne proizvodnje. Ne birajte stroj za izradu biorazgradivih vrećica samo na temelju njegove fizičke veličine.
Strojno-podržana usklađenost
Ovaj stroj ne može dokazati kvalitetu vrećice. Dobavljači filmova i akreditirani laboratoriji koji obrađuju certifikate. Stroj i dalje utječe na to hoće li certifikacijska membrana zadržati svoje potrebne performanse nakon konverzije. Tri kriterija utječu na proizvodne zahtjeve:
EN 13432 (Europsko industrijsko kompostiranje): Ovaj standard zahtijeva najmanje 90% biorazgradnje unutar 180 dana. Također ga treba razgraditi na fragmente manje od 2 mm u 12 tjedana. Također se primjenjuju ograničenja za teške metale i testovi ekotoksičnosti. Debljina i ujednačenost filma utjecat će na rezultat raspadanja.
ASTM D6400 i ISO 17088: Ovo je američki i međunarodni standard za sintetičku plastiku. Njihovi zahtjevi za konformacijom su slični.
EU Direktiva o plastici za jednokratnu upotrebu ((EU 2019/904): Ova direktiva ograničava neke tradicionalne jednokratne-plastične vrećice. To je također povećalo potražnju za sintetičkim vrećicama u Europi. Kao rezultat toga, mnogi prerađivači trebaju modele Strojeva za izradu biorazgradivih vrećica koji mogu rukovati PBAT i PLA bez kontaminacije certificiranih materijala.
Proizvodne linije koje slijede prakse upravljanja kvalitetom ISO 9001:2015 mogu pružiti korisnu evidenciju proizvodnje. PLC pohranjivanje recepata, bilježenje šaržnih parametara i praćenje čvrstoće brtvljenja pomažu pokazati dosljednost procesa tijekom revizije.
Često postavljana pitanja
Može li proizvođač biorazgradivih vrećica koristiti tradicionalni PE?Da, ali uz određena ograničenja. Strojevi moraju podržavati točan raspon temperature i postavke napetosti za biorazgradive folije. Brtve, valjci za hlađenje i staze filma moraju se očistiti prije zamjene materijala. To pomaže u sprječavanju kontaminacije kvalificiranih sintetičkih filmova. problem kontaminacije može utjecati na certifikaciju cijele proizvodne serije. Prerađivači koji opslužuju oba tržišta obično koriste zasebne linije strojeva za izradu biorazgradivih vrećica za biorazgradive vrećice. Time se smanjuje rizik od kontaminacije.
Koju vrstu električne energije i komunalnih usluga treba linija?Predviđena instalirana snaga 15 – 30 kW. Ovaj stroj treba-trofazno napajanje. Također zahtijeva sustav rashladne vode s valjkom za hlađenje postavljen na temperaturu od 10-20 stupnjeva Celzija. 1.5 – 3 bara komprimirani zrak za pneumatske spojnice i jedinice za perforaciju. Kada je vlažnost okoline iznad 50%, preporučuje se sustav za odvlaživanje putem tankog filma.
Koliko često je potrebno čistiti brtve?Zahtijevaju češće čišćenje od PPE strojnih brtvila. Biorazgradive polimere lakše je koksati i lijepiti. Šipka presvučena PTFE-om s aktivnim hlađenjem obično može raditi 4-8 sati između ciklusa čišćenja. Šipku bez premaza možda ćete morati čistiti svaka 1-2 sata. Zbog toga je ljepljivi premaz važno mehaničko svojstvo.
Zaključak:
Osnovni dizajn biorazgradivog aparata za izradu vrećica isti je kao kod tradicionalnog aparata za izradu vrećica. Zahtijeva precizniju kontrolu temperature, prisilno hlađenje, kontrolu vlage i komponente otporne na koroziju. Raspon temperature brtvljenja biorazgradivih polimera manji je od polietilena. Također ih treba pažljivije kontrolirati tijekom proizvodnje.
Stroj za izradu biorazgradivih vrećica odabire se prema materijalu filma, potrebnom certifikatu i vremenu zatvaranja. Provjerite ove točke prije nego što odaberete cijenu ili veličinu stroja. Ako trebate pregled specifikacija za PBAT, PLA ili mješavinu škroba, inženjerski tim na cnzhuxinmachine.com može ispitati uzorke materijala i ciljne rezultate prije nego što preporuči konfiguracije stroja. Time se izbjegava problem strojeva za PPE koji ne zatvaraju kompozitne folije ispravno.
