آلات البثق لإنتاج البلاستيك القابل للتحلل والتحلل البيولوجي

في منشور المدونة هذا، باعتبارنا شركة مصنعة محترفة متخصصة في البحث والتطوير وإنتاج الطاردات الصناعية، سنقوم نحن في Granuwel بإرشادك خلال الطاردات البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي والقابلة للتحلل، وكيف تعمل، وأهميتها العملية لحماية البيئة.

يستغرق البلاستيك التقليدي ما لا يقل عن 200 عام حتى يتحلل بشكل كامل بشكل طبيعي، وفي بعض الحالات، قد يستغرق الأمر ما يصل إلى 500 إلى 1000 عام. واليوم، لا يزال هناك قدر هائل من البلاستيك يحتاج إلى التحلل، وهو ما أصبح يشكل تهديدًا كبيرًا للبيئة. يمكن أن تستغرق عملية تحلل البلاستيك القابل للتحلل والتحلل البيولوجي وقتًا أقصر بكثير، مثل عدة أشهر بمجرد أن تصبح الظروف مناسبة. لا شك أن تحويل البلاستيك التقليدي إلى بلاستيك قابل للتحلل والتحلل البيولوجي هو حل صديق للبيئة ومستدام.

ومن ثم يأتي السؤال: كيف يمكن صنع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل العضوي؟

كيفية صنع البلاستيك القابل للتحلل والتحويل إلى سماد؟

قبل أن ننتقل إلى هذا الموضوع، دعونا نلقي نظرة سريعة على الفرق بين البلاستيك القابل للتحلل والبلاستيك القابل للتحلل البيولوجي.

الفرق بين البلاستيك القابل للتحلل والبلاستيك القابل للتحلل الحيوي

بشكل عام، كل البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي يكون قابلاً للتحلل البيولوجي، في حين أن ليس كل البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي يكون قابلاً للتحلل البيولوجي.

أكياس بلاستيكية قابلة للتحلل

أدوات مائدة بلاستيكية قابلة للتحلل

يمكن أن تتحلل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في ظل ظروف طبيعية وتتحول في النهاية إلى مواد طبيعية مثل ثاني أكسيد الكربون والماء والأسمدة العضوية. ومع ذلك، تتطلب المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ظروفًا بيئية محددة (مثل الأكسجين الكافي ودرجة الحرارة الدافئة والرطوبة) للتحلل تمامًا في غضون فترة زمنية محددة والتحول إلى مواد عضوية غير سامة. بالإضافة إلى ذلك، لا تترك المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي بقايا ضارة بعد التحلل، في حين قد تتحلل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي إلى بقايا سامة مثل البلاستيك الدقيق في بعض الحالات. لذلك، يُنظر إلى المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي على أنها خيار أكثر ملاءمة للبيئة لأنها لا تضر بالبيئة أثناء عملية التحلل.

عمليات إنتاج البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل العضوي

إن عمليات إنتاج البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والقابل للتحلل هي في الأساس متشابهة. ويكمن الاختلاف بشكل أساسي في المواد الخام والمواد المضافة التي تستخدمها.

اختيار المواد

عادة ما تكون المواد التالية مطلوبة: الراتنجات الأساسية، المواد المضافة، الأصباغ، الحشوات، المواد المساعدة، المواد المتوافقة ومحفزات التحلل.

وفيما يلي بعض المواد المستخدمة بشكل شائع:

الراتنجات الأساسية: PLA (حمض البوليكتيك)، وPHA (بولي هيدروكسي ألكانويت)، وPCL (بولي كابرولاكتون)، وPBS (بولي بوتيلين سكسينات)، وغيرها من البوليمرات الحيوية أو المتوافقة حيويا.

المواد المضافة: المُلينات ومضادات الأكسدة والمثبتات ومواد التشحيم وما إلى ذلك (تُستخدم عادةً لتحسين معالجة المنتج النهائي وأدائه).

الاصباغ: تحتوي على أصباغ عضوية وغير عضوية، مثل TiO2 (ثاني أكسيد التيتانيوم)، والكربون الأسود، وما إلى ذلك (تستخدم لإضفاء اللون والمظهر المطلوبين للمنتج).

الحشوات: الحشوات المتجددة أو القابلة للتحلل البيولوجي مثل الألياف الطبيعية، والنشا، والليجنين، وما إلى ذلك (تستخدم لتعزيز الخصائص الفيزيائية للمادة أو تقليل التكلفة).

المساعدون: مثل عوامل الربط المتبادل، وعوامل النفخ، والعوامل المضادة للميكروبات، وما إلى ذلك (تستخدم لتعزيز وظائف محددة أو أداء معالجة المواد).

المتوافقات: عند مزج أنواع مختلفة من الراتنجات القابلة للتحلل البيولوجي، قد تكون هناك حاجة إلى عوامل توافق لتحسين التوافق بين المكونات، وضمان خصائص المواد الموحدة.

عوامل التدهور: في بعض المواد البلاستيكية القابلة للتحلل البيولوجي، قد يتم تضمين إضافات محددة لتسريع عملية التحلل في ظل ظروف معينة.

استخدام آلات البثق ذات اللولب المزدوج لصنع بلاستيك قابل للتحلل البيولوجي والتسميد

تُستخدم عادةً الطاردات اللولبية المزدوجة في صنع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل البيولوجي نظرًا لأدائها الممتاز في الصهر والخلط الموحد للمواد الخام.

آلات البثق ذات اللولب المزدوج لصنع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتسميد >>

صهر المواد وخلطها وتركيبها

سيتم إرسال جميع المواد إلى برميل الطارد من خلال القادوس. في البرميل، يتم ضغط المواد وقصها عن طريق دوران البراغي المزدوجة، وتحويلها أخيرًا إلى المركب المنصهر المطلوب. سيتم اختيار أنواع مختلفة من البراغي لتحقيق نتائج مختلفة.

أنواع مختلفة من البراغي المزدوجة

في إنتاج البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل العضوي، تتمتع أنواع مختلفة من براغي البثق بمزايا فريدة. فيما يلي بعض الأمثلة والشروحات الموجزة

1. آلة البثق ذات المسمارين الدوارين

تم تصميم آلة البثق ذات المسمار المزدوج الدوار خصيصًا لتحقيق تأثيرات خلط أفضل وقوة قص أعلى، وهي تستخدم عادةً لإنتاج البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي، على سبيل المثال حمض البوليكتيك (PLA).

2. آلة البثق ذات المسمارين المتعاكسين

إن آلة البثق ذات اللولب المزدوج ذات الدوران المعاكس مناسبة لإنتاج صفائح بلاستيكية قابلة للتحلل البيولوجي، وخاصة تلك المواد التي تتطلب ضغط ذوبان مرتفع واستقرار درجة حرارة. ومع ذلك، في التطبيقات حيث متطلبات تأثير الخلط ليست صارمة للغاية وهناك محتوى ضئيل من الحشو، فإن آلة البثق ذات اللولب المزدوج ذات الدوران المعاكس قادرة على تقديم تدفق ذوبان أكثر استقرارًا وتأثيرات خلط موحدة.

3. قاذفة لولبية مزدوجة متشابكة

تُستخدم آلة البثق المزدوجة اللولب المتداخلة بشكل عام في التطبيقات التي تتطلب قوة قص عالية وتأثيرات خلط، مثل إنتاج بعض المواد البلاستيكية القابلة للتحلل البيولوجي.

4. طارد لولبي مزدوج غير متشابك

إن آلة البثق ذات المسمار المزدوج غير المتشابك مناسبة للمواد التي لا تتطلب قوة قص عالية ولكنها تحتاج إلى نقل وخلط مستقرين، وكذلك للمواد الأكثر حساسية لدرجة الحرارة.

البثق

يتم بثق المادة المركبة المنصهرة من خلال رأس القالب الخاص بالطارد لتشكيل الورقة أو الحبيبات.

نظام التكوير تحت الماء للبلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل الحيوي

حزام ناقل مبرد بالهواء

التبريد والتكوير

تحتاج المواد القابلة للتحلل الحيوي المبثوقة إلى التبريد. يمكن أن تكون طريقة التبريد هي التبريد بالهواء أو التبريد بالماء. تكون المادة المبردة عادةً على شكل شرائح أو حبيبات. بعد ذلك، يتم تقطيع المادة إلى حبيبات بالحجم المطلوب بواسطة آلة التكوير لسهولة التخزين والمعالجة الإضافية.

تحبيب المواد القابلة للتحلل

في الظروف العادية، عندما يكون حجم الإنتاج منخفضًا أو محتوى الحشو مرتفعًا، يتم استخدام التبريد بالهواء لتبريد الخيوط. وذلك لأن المواد القابلة للتحلل البيولوجي بالكامل محبة للماء، وقد يؤدي استخدام التبريد بالماء إلى احتواء الحبيبات على الكثير من الرطوبة، مما قد يؤثر على جودة المنتج. بالطبع، لمستويات الأتمتة الأعلى وحجم الإنتاج الأكبر، يمكننا استخدام التكوير تحت الماء. تتمثل ميزة التكوير تحت الماء في درجة الأتمتة العالية، مما يتطلب الحد الأدنى من التشغيل اليدوي وينتج حبيبات جميلة وممتعة من الناحية الجمالية. ومع ذلك، يجب الاستثمار في معدات التجفيف عالية الطاقة اللاحقة لتجفيف الحبيبات تمامًا، متبوعًا بالتعبئة المفرغة للتعبئة.

أوراق التشكيل بخطوة واحدة

بالنسبة للمنتجات القابلة للتحلل البيولوجي التي تستخدم لمرة واحدة مثل علب الوجبات وأكواب المياه المستخدمة في سوق تقديم الطعام، طورت Granuwel جهازًا لبثق الصفائح بخطوة واحدة. يدمج هذا الجهاز قدرات الخلط الممتازة للبراغي المزدوجة الدوارة المتوازية مع ضغط البثق المستقر الذي توفره مضخة الذوبان، جنبًا إلى جنب مع قالب T متخصص مناسب للمواد القابلة للتحلل البيولوجي لبثق الصفائح مباشرة في خطوة واحدة. مقارنة بالعملية التقليدية التي تستخدم أولاً براغي مزدوجة مسطحة للتركيب والتحبيب، تليها عملية الصهر والتشكيل ببرغي واحد لبثق الصفائح، فإن مزايا هذا الجهاز هي:

1. وهو يتجنب الانصهار الثانوي الذي قد يحدث عندما يتم تحبيب المواد ثم صهرها مرة أخرى، مما قد يؤدي إلى تدهور الأداء وخطر ارتفاع درجة حرارة المواد وتحللها.
   
2.  فهو يقلل من تكلفة الاستثمار في المعدات ويقلل من استهلاك الطاقة أثناء التشغيل.
   

خط إنتاج بثق الصفائح البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي والتحلل العضوي

خط إنتاج الصفائح البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي والتحلل العضوي

الفرق بين الطاردات القابلة للتحلل والطاردات البلاستيكية القابلة للتحلل البيولوجي

التحكم في درجة الحرارة

• المبثوقات البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي/التحويل إلى سماد: تتطلب تحكمًا أكثر دقة في درجة الحرارة لأن هذه المواد حساسة للحرارة؛ يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المفرطة إلى تدهور المواد أو حدوث مشكلات في الأداء.
  
• المبثاقات البلاستيكية الصناعية التقليدية: تحتاج أيضًا إلى التحكم في درجة الحرارة، ولكن النطاق أوسع وأقل حساسية مقارنة بالبلاستيك القابل للتحلل الحيوي/القابل للتحلل.
  

تصميم المسمار

• آلات البثق البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي/التحلل العضوي: قد يتطلب تصميم البراغي مراعاة خاصة لخصائص ذوبان المواد وخلطها. قد تكون أنواع معينة من البراغي (مثل البراغي القابلة للفصل والقص والتقسيم) أكثر ملاءمة لمعالجة هذه المواد.
  
• المبثاقات البلاستيكية الصناعية التقليدية: على الرغم من تنوعها في تصميم البراغي، إلا أنها مُحسّنة بشكل أساسي للبلاستيك التقليدي.
  

توافق المواد

• آلات بثق البلاستيك القابلة للتحلل الحيوي/القابلة للتحلل البيولوجي: يجب ضمان التوافق مع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي أو القابل للتحلل البيولوجي المستخدم لتجنب إتلاف المعدات أو التأثير على جودة المنتج.
  
• المبثاقات البلاستيكية الصناعية التقليدية: ضع أيضًا في الاعتبار توافق المواد، ولكن نظرًا لأنها تتعامل مع مجموعة واسعة من البلاستيك التقليدي، فإن متطلبات التوافق تكون أقل بشكل عام.
  

كم تكلفة تصنيع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي / البلاستيك القابل للتحويل إلى سماد؟

تختلف تكلفة تصنيع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي وفقًا للمواد الخام ومعدات الإنتاج والعملية والحجم. كما تؤثر عوامل مثل المواد المضافة والطاقة والموقع أيضًا على التكاليف.

ما هي تكلفة الطاردات اللولبية المزدوجة؟

على سبيل المثال، يمكن أن يصل سعر آلة التكوير القابلة للتحلل بسعة 200 كجم إلى حوالي $40,000 دولار أمريكي. ومن المهم ملاحظة أن هذه الأرقام تقريبية ويمكن أن تتقلب بناءً على المتطلبات المحددة وظروف السوق.

لا تتردد في الاتصال بـ Granuwel، إذا كنت تنوي شراء منتجات عالية الجودة آلات البثق لصنع البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتحلل البيولوجي.