퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱을 만드는 압출기

이 블로그 게시물에서 산업용 압출기의 연구개발과 생산을 전문으로 하는 전문 제조업체인 Granuwel은 퇴비화 가능하고 생분해성 플라스틱 압출기의 작동 원리와 환경 보호에 대한 실질적인 의의에 대해 설명해 드리겠습니다.

기존 플라스틱은 자연적으로 완전히 분해되는 데 최소 200년이 걸리고, 어떤 경우에는 500~1,000년이 걸릴 수도 있습니다. 오늘날 엄청난 양의 플라스틱이 분해되지 않은 채로 남아 있으며, 이는 환경에 큰 위협이 되었습니다. 퇴비화 및 생분해성 플라스틱의 분해 과정은 조건이 적절하다면 몇 달 정도로 훨씬 단축될 수 있습니다. 기존 플라스틱을 퇴비화 및 생분해성 플라스틱으로 바꾸는 것이 환경 친화적이고 지속 가능한 솔루션이라는 데 의심의 여지가 없습니다.

그러면 여기서 의문이 생깁니다. 퇴비화 및 생분해가 가능한 플라스틱을 만드는 방법은 무엇일까요?

퇴비화 및 생분해가 가능한 플라스틱을 만드는 방법은?

본 주제로 들어가기에 앞서, 퇴비화 가능한 플라스틱과 생분해성 플라스틱의 차이점에 대해 간단히 살펴보겠습니다.

퇴비화 가능한 플라스틱과 생분해성 플라스틱의 차이점

일반적으로 모든 퇴비화 가능한 플라스틱은 생분해성이 있지만, 모든 생분해성 플라스틱이 퇴비화 가능한 것은 아닙니다.

퇴비화 가능한 플라스틱 백

생분해성 플라스틱 식기

생분해성 플라스틱은 자연 조건에서 미생물에 의해 분해되어 결국 이산화탄소, 물, 유기 비료와 같은 천연 물질로 전환될 수 있습니다. 그러나 퇴비화 가능한 플라스틱은 지정된 시간 내에 완전히 분해되어 무독성 유기 물질로 전환되기 위해 특정 환경 조건(충분한 산소, 따뜻한 온도 및 습도 등)이 필요합니다. 또한 퇴비화 가능한 플라스틱은 분해 후 유해한 잔류물을 남기지 않는 반면, 생분해성 플라스틱은 경우에 따라 미세 플라스틱과 같은 독성 잔류물로 분해될 수 있습니다. 따라서 퇴비화 가능한 플라스틱은 분해 과정에서 환경에 해를 끼치지 않기 때문에 환경 친화적인 옵션으로 여겨집니다.

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱의 생산 공정

퇴비화 가능한 플라스틱과 생분해성 플라스틱의 생산 공정은 기본적으로 동일합니다. 차이점은 주로 사용하는 원료와 첨가제에 있습니다.

재료 선택

일반적으로 다음과 같은 재료가 필요합니다: 기본 수지, 첨가제, 안료, 필러, 보조제, 호환제 및 분해 촉진제.

일반적으로 사용되는 재료는 다음과 같습니다.

기본 수지: PLA(폴리락틱산), PHA(폴리하이드록시알카노에이트), PCL(폴리카프로락톤), PBS(폴리부틸렌 석시네이트) 및 기타 생체 기반 또는 생체 적합성 폴리머.

첨가제: 가소제, 산화 방지제, 안정제, 윤활제 등(일반적으로 최종 제품의 가공 및 성능을 개선하는 데 사용됨)

안료: TiO2(이산화티타늄), 카본블랙 등 유기 및 무기 안료를 모두 포함합니다(제품에 원하는 색상과 모양을 부여하는 데 사용됨).

필러: 천연 섬유, 전분, 리그닌 등과 같은 재생 가능하거나 생분해성 충전재(소재의 물리적 특성을 향상시키거나 비용을 절감하는 데 사용됨)

보조: 가교제, 발포제, 항균제 등 (소재의 특정 기능이나 가공 성능을 강화하는 데 사용됨)

호환제: 다양한 유형의 생분해성 수지를 혼합할 경우, 구성 요소 간의 호환성을 개선하고 균일한 재료 특성을 보장하기 위해 호환제가 필요할 수 있습니다.

저하 촉진제: 일부 생분해성 플라스틱에는 특정 조건 하에서 분해 과정을 가속화하기 위해 특정 첨가제가 포함될 수 있습니다.

트윈 스크류 압출기를 사용하여 퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱 만들기

트윈 스크류 압출기는 원료를 균일하게 용융하고 혼합하는 데 있어 뛰어난 성능을 발휘하기 때문에 일반적으로 퇴비화 가능하고 생분해성 플라스틱을 만드는 데 사용됩니다.

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱을 만드는 트윈 스크류 압출기 >>

재료 용융, 혼합 및 합성

모든 재료는 호퍼를 통해 압출기 배럴로 보내집니다. 배럴에서 재료는 압축되고, 이중 나사의 회전으로 전단되고, 마지막으로 필요한 용융 복합재로 바뀝니다. 다른 결과를 얻기 위해 다른 나사 유형이 선택됩니다.

다양한 듀얼 나사 유형

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱 생산에서 다양한 유형의 압출기 나사는 각각 고유한 장점이 있습니다. 몇 가지 예와 간략한 설명은 다음과 같습니다.

1. 동회전 트윈 스크류 압출기

특히 더 나은 혼합 효과와 더 높은 전단력을 위해 설계된 동회전 이중 스크류 압출기는 폴리락틱산(PLA)과 같은 생분해성 플라스틱 생산에 일반적으로 사용됩니다.

2. 역회전 트윈 스크류 압출기

역회전 트윈 스크류 압출기는 생분해성 플라스틱 시트, 특히 높은 용융 압력과 온도 안정성이 필요한 재료를 생산하는 데 적합합니다. 그러나 혼합 효과 요구 사항이 그다지 엄격하지 않고 필러 함량이 최소인 응용 분야에서는 역회전 트윈 스크류 압출기가 더 안정적인 용융 흐름과 균일한 혼합 효과를 제공할 수 있습니다.

3. 인터메싱 트윈 스크류 압출기

인터메싱 트윈 스크류 압출기는 일반적으로 높은 전단력과 혼합 효과가 필요한 응용 분야(예: 일부 생물 기반 생분해성 플라스틱 생산)에 사용됩니다.

4. 비교차 이중 스크류 압출기

비교차 이중 스크류 압출기는 높은 전단력을 필요로 하지 않지만 안정적인 운반 및 혼합이 필요한 재료와 온도에 더 민감한 재료에 적합합니다.

압출

용융된 복합 재료는 압출기의 다이 헤드를 통해 압출되어 시트나 과립을 형성합니다.

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱 수중 펠렛화 시스템

공랭식 컨베이어 벨트

냉각 및 펠렛화

압출된 생분해성 재료는 냉각되어야 합니다. 냉각 방법은 공기 냉각 또는 수냉일 수 있습니다. 냉각된 재료는 일반적으로 스트립 또는 펠릿 형태입니다. 그런 다음, 재료는 펠릿화기로 필요한 크기의 펠릿으로 절단되어 보관 및 추가 가공이 용이합니다.

분해성 재료 과립화

일반적으로 생산량이 적거나 필러 함량이 높을 때는 공랭을 사용하여 스트랜드를 냉각합니다. 이는 완전 생분해성 재료가 친수성이기 때문에 수냉을 사용하면 과립에 수분이 너무 많아 제품 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 물론 자동화 수준이 높고 생산량이 많으면 수중 펠릿화를 사용할 수 있습니다. 수중 펠릿화의 장점은 자동화 수준이 높아 수동 작업이 최소화되고 미적으로 만족스럽고 아름다운 과립을 생산한다는 것입니다. 그러나 후속 고출력 건조 장비를 투자하여 과립을 완전히 건조시킨 다음 진공 포장하여 포장해야 합니다.

원스텝 성형 시트

Granuwel은 케이터링 시장에서 사용되는 식사 상자와 물컵과 같은 일회용 생분해성 제품을 위해 1단계 시트 압출 장비를 개발했습니다. 이 장비는 평행 동회전 트윈 스크류의 뛰어난 혼합 기능과 용융 펌프가 제공하는 안정적인 압출 압력을 통합하여 생분해성 재료에 적합한 특수 T-다이와 결합하여 1단계로 시트를 직접 압출합니다. 먼저 평평한 트윈 스크류를 사용하여 컴파운딩 및 과립화한 다음 싱글 스크류 용융 및 성형을 통해 시트를 압출하는 기존 공정과 비교할 때 이 장비의 장점은 다음과 같습니다.

1. 이는 재료를 과립화한 후 다시 녹일 때 발생할 수 있는 2차 용융을 방지합니다. 2차 용융은 성능 저하와 재료 과열 및 분해 위험을 초래할 수 있습니다.
   
2.  장비에 대한 투자 비용을 줄이고 운영 중 에너지 소비를 낮춥니다.
   

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱 시트 압출 생산 라인

퇴비화 가능 및 생분해성 플라스틱 시트 압출 라인

퇴비화 가능한 압출기와 생분해성 플라스틱 압출기의 차이점

온도 조절

• 퇴비화 가능/생분해성 플라스틱 압출기: 이러한 소재는 열에 민감하므로 더욱 정확한 온도 제어가 필요합니다. 과도한 온도는 소재 열화 또는 성능 문제를 일으킬 수 있습니다.
  
• 기존 산업용 플라스틱 압출기: 온도 제어도 필요하지만 퇴비화 가능/생분해성 플라스틱에 비해 범위가 넓고 민감도가 낮습니다.
  

나사 디자인

• 퇴비화 가능/생분해성 플라스틱 압출기: 스크류 설계는 재료의 용융 및 혼합 특성에 대한 특별한 고려가 필요할 수 있습니다. 특정 스크류 유형(분리, 전단, 분할 등)이 이러한 재료를 처리하는 데 더 적합할 수 있습니다.
  
• 기존 산업용 플라스틱 압출기: 스크류 설계는 다양하지만 주로 기존 플라스틱에 최적화되어 있습니다.
  

재료 호환성

• 퇴비화 가능/생분해성 플라스틱 압출기: 장비 손상이나 제품 품질에 영향을 미치지 않도록, 사용된 특정 퇴비화 가능 또는 생분해성 플라스틱과의 호환성을 보장해야 합니다.
  
• 기존 산업용 플라스틱 압출기: 재료 호환성도 고려해야 하지만, 다양한 기존 플라스틱을 다루기 때문에 호환성 요구 사항이 일반적으로 낮습니다.
  

생분해성 플라스틱/퇴비화 가능 플라스틱을 만드는 데 드는 비용은 얼마입니까?

생분해성 플라스틱을 만드는 비용은 원자재, 생산 장비, 공정 및 규모에 따라 다릅니다. 첨가제, 에너지 및 위치와 같은 요소도 비용에 영향을 미칩니다.

트윈 스크류 압출기의 비용은 얼마입니까?

예를 들어, 200kg 용량의 분해성 펠렛화기의 가격은 약 $40,000 USD입니다. 이 수치는 대략적인 수치이며 특정 요구 사항과 시장 상황에 따라 변동될 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

고품질 제품을 구매하고자 하시는 경우 Granuwel에 연락 주시기 바랍니다. 퇴비화 및 생분해가 가능한 플라스틱을 만드는 압출기.