Полипропилен хуванцарыг шахах техникүүд ба түүний сав баглаа боодол дахь хэрэглээ
Полипропилен (PP) нь дэлхий даяар, ялангуяа сав баглаа боодлын салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг термопластик материалын нэг юм. PP-ийн түгээмэл байдал нь бусад олон бараа материалын хуванцартай харьцуулахад хөнгөн жин, химийн эсэргүүцэл, харьцангуй бат бөх чанар, халуунд тэсвэртэй байдлын хослолоос үүдэлтэй юм. Төрөл бүрийн боловсруулалтын аргуудын дунд шахмал нь онцгой чухал бөгөөд учир нь энэ нь сав баглаа боодлын салбарт өргөн хэрэглэгддэг хальс, хуудас, тууз, төрөл бүрийн профайл зэрэг тасралтгүй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой. Энэхүү нийтлэлд PP-ийн шахмал техникийн зарчим, түүний боловсруулалтын үе шатууд, гол параметрүүд, бэрхшээлүүд, сав баглаа боодол дахь хэрэглээний талаар авч үзэх болно.
1. Сав баглаа боодлын полипропилений тойм
PP нь хагас талст бүтэцтэй пропилен мономерын полимер юм. Энэхүү хагас талст шинж чанар нь механик бат бөх ба уян хатан байдлын тэнцвэрийг хангахаас гадна уусгагч болон химийн бодисуудад сайн тэсвэртэй байдлыг хангадаг. Сав баглаа боодолд PP-г ихэвчлэн дараах шалтгаанаар сонгодог.
1. Тос болон химийн бодисуудад тэсвэртэй (тослог хоолонд тохиромжтой).
2. Температурын тогтвортой байдал (зарим зэрэг нь халуунаар дүүргэх эсвэл дунд зэргийн халаалтанд тохиромжтой).
3. Нимгэн хальс, хатуу хуудас эсвэл ширхэгт хэлбэрт оруулахад хялбар.
4. Бага нягтралтай тул бүтээгдэхүүн нь илүү хөнгөн.
5. Дахин боловсруулж болно (давирхайн код 5), гэхдээ дахин боловсруулалтын систем нь бүс нутаг бүрт өөр өөр байдаг.
Гэсэн хэдий ч PP нь нэмэлт бодисгүйгээр хэт ягаан туяанд тэсвэртэй байх, мөн бусад зарим материал шиг сайн биш хүчилтөрөгчийн саадтай шинж чанар зэрэг бэрхшээлтэй тулгардаг тул зарим хэрэглээнд олон давхаргат бүтэц эсвэл бүрхүүл шаардлагатай байдаг.
2. PP-д шахах үндсэн зарчим
Шахмал гэдэг нь хайлсан полимер материалыг тодорхой хэлбэр гаргахын тулд хэвээр тасралтгүй дамжуулах үйл явц юм. PP-ийн хувьд үрэл эсвэл мөхлөгийг бункерт хийж, дараа нь шураг ашиглан халаасан торх руу түлхдэг. Материалыг хэв рүү явах замдаа халааж, хольж, нэгэн төрлийн хайлмал болтол хайлуулдаг.
Экструзийн гол ойлголт бол дараахь зүйлийг хянах явдал юм.
– Температур (PP нь задралгүйгээр тогтвортой хайлахын тулд),
– Даралт ба урсгалын хурд (бүтээгдэхүүний хэмжээсийг тогтвортой байлгахын тулд),
– Хөргөлт (хэлбэр, талстын бүтэц, механик шинж чанарыг “түгжих”).
Сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлийн практикт PP-ийн шахалтыг ихэвчлэн чиглүүлэлт (BOPP/CPP), ламинатжуулалт эсвэл термоформаци гэх мэт бусад процессуудтай хослуулдаг.
3. Шахмалжуулалтын процессын үндсэн тоног төхөөрөмж
PP шахах системүүд нь ерөнхийдөө дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.
1. Бункер болон тэжээлийн систем
Заримдаа хатаагчаар тоноглогдсон PP үрлэн материалын хангамжийг зохицуулах (PP нь PET шиг чийгэнд мэдрэмтгий биш ч гэсэн бохирдлын хяналт чухал хэвээр байна).
2. Экструдер (дан шураг эсвэл хос шураг)
– Нэг шурагтай экструдер нь хальс/хуудасны хувьд хамгийн түгээмэл байдаг.
– Хос шурагтай экструдеруудыг илүү сайн холих чадвартай тул ихэвчлэн холимог (нэмэлт бодис, дүүргэгч, мастер багц) хийхэд ашигладаг.
3. Торхтой халаагуур болон бүсийн температурын хяналт
Экструдер нь хэд хэдэн халаалтын бүсэд хуваагддаг. Нарийвчилсан температурын хяналт нь хайлалтын зуурамтгай чанарыг тогтвортой байлгадаг.
4. Дэлгэц солигч болон таслагч хавтан
Бохирдлыг шүүж, хайлалтын нэгэн төрлийн байдлыг сайжруулж, даралтыг тогтворжуулна.
5. Маягт (хавтгай хэв, цагираг хэлбэртэй, профиль хэв)
Хэв нь бүтээгдэхүүний анхны хэлбэрийг тодорхойлдог: хавтгай хуудас/хальс, үлээсэн хальс эсвэл захиалгат профайл.
6. Хөргөлт ба хөөрөлтийн систем
Энэ нь хальс/хуудасны хөргөлтийн ороомог, үлээсэн хальсны агаарын цагираг, бүтээгдэхүүнийг татаж гаргах хавчаар ороомог байж болно.
7. Салхины машин эсвэл таслагч
Кино бүтээгдэхүүнийг ихэвчлэн өнхрүүлдэг; хуудсыг ихэвчлэн зүсдэг эсвэл термоформацид оруулдаг.
4. Полипропилен шахах үйл явцын үе шатууд
Ерөнхийдөө PP шахах үе шатууд нь:
1. Тэжээл: PP үрэл нь торхонд ордог.
2. Хуванцаржуулалт ба хайлалт: шураг нь гаднах халаалт ба үрэлтийн хослолоор халдаг.
3. Холих: нэмэлтүүд (антиоксидант, гулсалтын эсрэг бодис, бөглөрөлтөөс хамгаалах бодис, дүүргэгч, пигмент) жигд тархсан.
4. Хайлмал шүүлтүүр: шүүлтүүр нь гадны тоосонцорыг шүүж гаргадаг.
5. Цаасаар дамжин үүсэх: хайлмал нь хэвний хэлбэрийн дагуу гарч ирдэг.
6. Хөргөлт: гадаргуугийн чанар, зузаан, молекулын чиглэлийг тодорхойлно.
7. Өнгөлгөө: тайрах, ороох, эсвэл ламинатлах, хэвлэх зэрэг нэмэлт үйл явц.
5. Чухал үзүүлэлтүүд ба тэдгээрийн чанарт үзүүлэх нөлөө
PP шахалтын зарим гол параметрүүд:
– Торх болон хэвний температурын профайл
Хэт бага температур нь жигд бус хайлмал болон барзгар гадаргуу үүсгэдэг; хэт өндөр температур нь доройтох (үнэр, өнгө өөрчлөгдөх, механик шинж чанар буурах) эрсдэлтэй. PP-ийг ихэвчлэн төрөл зүйлд тохирсон хайлмал болон хэвний температурын хязгаарт, олон хэрэглээнд ихэвчлэн 180-240°C орчимд боловсруулдаг боловч энэ нь үргэлж MFI (хайлмал урсгалын индекс) болон машины загвараас хамаардаг.
– Шургийн хурд болон арын даралт
Хэрчих болон холиход нөлөөлдөг. Хэт өндөр температур нь хайлах температурыг хэт ихэсгэж, гельжилт эсвэл задралд хүргэдэг.
– Зузаан ба хэмжүүрийн хяналт
Кино болон хуудасны зузааны хэлбэлзэл нь бат бөх чанар, гоо зүй, битүүмжлэлийн гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Зузаан хяналтын систем (жишээлбэл, автоматаар хэвлэгддэг боолт эсвэл тохируулгатай агаарын цагираг)-ийг ихэвчлэн ашигладаг.
– Хөргөлт ба талсжилт
PP нь хагас талст хэлбэртэй; хөргөлтийн хурд нь талстжилт, тунгалаг байдал, хөшүүн байдлын зэрэгт нөлөөлдөг. Хурдан хөргөлт нь зарим хэрэглээнд тунгалаг байдлыг сайжруулах хандлагатай байдаг ч агшилт болон муруйлтад нөлөөлж болно.
– Нэмэлтүүд
Сав баглаа боодлын хувьд түгээмэл нэмэлтүүдэд антиоксидант (дулааны тогтвортой байдал), гулсалтын бодис (үрэлтийн коэффициентийг бууруулдаг), бөглөрөлтөөс хамгаалах бодис (хальснууд хоорондоо наалдахаас сэргийлдэг), цөмжүүлэгч бодис (талсжилтыг зохицуулдаг) болон статик эсрэг бодисууд орно.
6. Сав баглаа боодлын бүтээгдэхүүний PP шахалтын төрлүүд
a) Цутгамал хальс шахах (CPP – Цутгамал полипропилен)
Цутгамал хальсанд хайлмал нь хавтгай хэвнээс гарч, дараа нь хөргөлтийн ороомог дээр хурдан хөргөж, харьцангуй жигд зузаантай, сайхан харагддаг хальс үүсгэдэг. CPP-г ихэвчлэн дараах зорилгоор ашигладаг:
– зуушны сав баглаа боодол,
- бусад материалаар хийсэн ламинат;
– уут болон урсгалтай боолт,
– олон давхаргат бүтэц дээрх битүүмжлэх давхарга (дулаан битүүмжлэх давхарга).
CPP-ийн давуу талууд: сайн тунгалаг байдал, битүүмжлэхэд хялбар, их хэмжээний үйлдвэрлэлд тогтвортой үйл явц.
б) Үлээсэн хальс шахах
Үлээсэн хальсыг PP-д ашигладаг боловч энэ нь PE-д илүү түгээмэл байдаг. Киног цагираг хэлбэртэй хэвнээс гаргаж, бөмбөлөг болгон үлээж, дараа нь агаарын цагирагаар хөргөдөг. Үүний давуу талууд нь чиглэл болон зузааны уян хатан байдал, хоолой хэлбэртэй хальс үйлдвэрлэх чадвар зэрэг орно. Хэрэглээнд хэд хэдэн төрлийн уут, доторлогоо багтдаг боловч үлээсэн хальсны эрэлт хамгийн их хэвээр байна.
в) Термоформацид зориулсан хуудас шахах
PP хуудсыг шахаж хуудас болгон хувиргаж, дараа нь халааж, термоформаци хийх замаар дараах байдлаар хэлбэржүүлж болно:
- аяга тараг,
- бэлэн хоол хүнсний тавиурууд,
– богино долгионы савнууд (тодорхой зэрэглэлийн хувьд),
- таг болон оруулга.
PP нь PS-ээс илүү халуунд тэсвэртэй, химийн бодист сайн тэсвэртэй тул тавиуруудад түгээмэл байдаг.
d) Тууз/Оосорны шахалт
PP-г скоч болгон шахаж, дараа нь бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд татаж, хайрцаг болон тавиурыг холбох оосор болдог. Үүнд ложистикт зайлшгүй шаардлагатай хоёрдогч/гуравдагч сав баглаа боодол багтдаг.
e) Шахмал бүрхүүл ба ламинатжуулалт
PP-г ус/тосны эсэргүүцэл болон битүүмжлэлийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд цаас эсвэл бусад хальс зэрэг суурь дээр бүрэх болгон ашиглаж болно. Уян хатан сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлд PP нь ихэвчлэн ламинатан бүтцийн нэг хэсэг болдог, жишээлбэл, өртөг, бат бөх чанар, битүүмжлэлийн гүйцэтгэлийг тэнцвэржүүлэх зорилгоор.
7. Үйлдвэрлэл ба чанарын хяналтын бэрхшээлүүд
PP шахахтай холбоотой зарим нийтлэг асуудлуудад дараахь зүйлс орно.
– Бохирдол эсвэл нэгэн төрлийн бус хайлалтын улмаас үүссэн гель болон загасны нүд.
– Хэвний шороо эсвэл тэнцвэргүй урсгалаас үүдэлтэй хэвний шугам (гадаргуу дээрх шугам).
– Хэв/хөргөлтийн оновчтой хяналтгүй байдлаас шалтгаалан зузаан жигд бус байна.
– Хөргөлт жигд бус эсвэл үлдэгдэл стрессээс болж хуудасны муруйлт.
– PP-ийн гадаргуугийн энерги харьцангуй бага тул хэвлэх болон ламинатлахад хүндрэлтэй байдаг; бэх/наалдамхай чанарыг сайжруулахын тулд ихэвчлэн корона эсвэл плазмын боловсруулалт шаарддаг.
Чанарын хяналтад ихэвчлэн зузаан, мананцар ба тунгалаг байдал, суналтын бат бэх, үрэлтийн коэффициент (COF)-ийн хэмжилт, битүүмжлэлийн бат бэхийн туршилт, гадаргуугийн согогийг нүдээр шалгах зэрэг орно.
8. Чиг хандлага ба инноваци: Илүү хөнгөн бөгөөд илүү тогтвортой
Сүүлийн жилүүдэд сав баглаа боодлын салбар нь материалыг багасгах (доор үнэлэх) болон дахин боловсруулалтыг нэмэгдүүлэхийг шаардаж байна. PP-ийн шинээр гарч ирж буй стратегиудад дараахь зүйлс орно.
– хальсыг нимгэн болгохын тулд хатуулгийг нэмэгдүүлэхийн тулд цөмжүүлэгч бодис ашиглах,
– Холимог олон давхаргат бүтэцтэй харьцуулахад дахин боловсруулахад хялбар PP дээр суурилсан моно материалын дизайн,
– дахин боловсруулсан PP (rPP)-ийг чухал бус хэрэглээнд эсвэл тодорхой шаардлагын дагуу ашиглах,
– тунгалаг савлагаатай бусад материалыг орлох илүү тод PP зэрэглэлийг боловсруулах.
Дүгнэлт
Экструзион технологи нь сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлийн полипропилен боловсруулалтын гол тулгуур бөгөөд өндөр бүтээмжтэй хальс, хуудас, скоч зэрэг тасралтгүй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх чадвартай. Процессын амжилтад температурын хяналт, шурагны хурд, хэвний загвар, хөргөлт, тохирох нэмэлтийг сонгох зэрэг хүчин зүйлс ихээхэн нөлөөлдөг. Үүний хэрэглээ нь уян хатан сав баглаа боодолд зориулсан CPP, хүнсний савыг термоформацид зориулсан PP хуудаснаас эхлээд логистикийн сав баглаа боодолд зориулсан оосор хүртэл өргөн хүрээтэй. Тогтвортой байдлын шаардлагын дунд PP экструзи нь бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл, аюулгүй байдлын шаардлагыг хангасан хөнгөн, дахин боловсруулах боломжтой сав баглаа боодлын дизайн руу шилжиж байна.
Хэрэв та хүсвэл би илүү техникийн хувилбар (үйл явцын урсгалын диаграмм, хэрэглээ тус бүрийн ердийн параметрийн хүрээ, эсвэл хүнсний сав баглаа боодлын кейс судалгаатай хамт) эсвэл ерөнхий уншигчдад зориулсан илүү алдартай хувилбарыг бий болгоход тусалж чадна.
