كيفية تصنيع ألواح البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) عالية الجودة من رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها

تعد معالجة رقائق زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها من نوع 100% (rPET) لتحويلها إلى لفائف صفائح عالية الوضوح ومناسبة للتشكيل الحراري أحد أكثر الخيارات ربحية واستدامة في مجال التغليف البلاستيكي الحديث. ومع ذلك، فإن مادة rPET تطرح تحديات فريدة في المعالجة — تتمثل أساسًا في الحساسية للرطوبة، وتدهور اللزوجة الذاتية (IV)، والشوائب.

لإنتاج ألواح PET شفافة ومتينة بكفاءة ودون تكاليف طاقة باهظة، يعتمد المصنعون على تقنيات البثق الحديثة مثل آلات البثق ذات اللولبين المتوازيين وأنظمة البثق المشترك ثلاثي الطبقات ABA.

التحديات الرئيسية في معالجة رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها

قبل النظر في تكوينات الآلات، من الضروري فهم ما يحدث عند معالجة رقائق زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المستعملة:

1. التحلل المائي وفقدان السوائل الوريدية: مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) مادة ماصة للرطوبة. تؤدي الرطوبة عند درجات حرارة انصهار عالية إلى حدوث تحلل مائي، مما يؤدي إلى تكسر سلاسل البوليمر وانخفاض اللزوجة الذاتية (IV)، مما ينتج عنه صفائح هشة.
2. التناقضات في الشوائب: غالبًا ما تحتوي الرقائق المعاد تدويرها على بقايا من مادة البولي فينيل كلوريد (PVC) أو البولي أوليفينات (الأغطية/الملصقات)، أو تباينات في مستويات الرطوبة.
3. الاصفرار وفقدان الوضوح: يؤدي التحلل الحراري الناتج عن التعرض المطول للحرارة إلى حدوث عيوب بصرية وتغير في اللون.

العملية خطوة بخطوة: من الرقائق إلى بكرات الألواح النهائية

الخطوة 1: تحضير الرقائق وتحديد الجرعات

يتم غسل رقائق الزجاجات المستعملة، وفصل المعادن منها، وفرزها حسب اللون. وتضمن وحدات الجرعات الوزنية متعددة المكونات التغذية الدقيقة لرقائق rPET، أو رقائق PET البكر، أو إضافات الماسترباتش.

الخطوة 2: البثق وإزالة المركبات المتطايرة (التجفيف مقابل عدم التجفيف)

تقليديًا، كانت عملية تصنيع البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) تتطلب 4–6 ساعات من عمليات التجفيف المسبق والتبلور التي تستهلك طاقة كبيرة. أما معدات البثق الحديثة فتتجاوز هذه الخطوة.

آلة بثق ألواح البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) ذات اللولبين المتوازيين (تقنية عدم التجفيف): مزودة بنظام إزالة الغازات متعدد المراحل عالي التفريغ (تصل قوة التفريغ إلى أقل من 5 مليبار)، حيث تعمل آلات البثق المزدوجة اللولبية المتوازية على استخلاص الرطوبة والمواد المتطايرة بشكل مستمر ومباشر من المادة المنصهرة. وهذا يمنع حدوث التحلل المائي دون الحاجة إلى معدات تجفيف مسبق منفصلة، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة.

الخطوة 3: الترشيح بالذوبان والترشيح باستخدام مضخة تروس

ونظرًا لأن رقائق الزجاجات المعاد تدويرها تحتوي على ملوثات مجهرية، فإن أجهزة تغيير الشبكات المستمرة ذات المساحة الكبيرة (من نوع الغسل العكسي أو المكبس الهيدروليكي) تعمل على تصفية الجسيمات. ثم تعمل مضخة الصهر عالية الدقة على الحفاظ على ضغط مستقر وخالٍ من النبضات في القالب على شكل حرف T.

الخطوة 4: البثق المشترك وتشكيل الطبقات (هيكل ABA)

من أجل تحسين تكاليف المواد مع الحفاظ على خصائص سطحية فائقة، يلجأ مصنعو مواد التغليف إلى تقنية البثق المشترك.

خطوط البثق المشترك للصفائح ثلاثية الطبقات من ABA PET:

• A طبقات (الأسطح الخارجية، حوالي 10-20% لكل منها): بولي إيثيلين تيريفثالات (PET) بكر أو مزيج من مادة بكر ومضادة للتكتل عالية الجودة لضمان شفافية ممتازة وقابلية ممتازة للطباعة ومطابقة لمعايير ملامسة الأغذية.
• الطبقة ب (الطبقة الأساسية، ~60-80%): رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات المعاد تدويره (rPET) من نوع 100% أو خردة الهيكل الداخلي.

يتيح هذا التصميم للمصنعين الاستفادة القصوى من استخدام مادة rPET في القلب، مع ضمان الحصول على أسطح خارجية متينة وآمنة للاستخدام الغذائي وجاهزة للتشكيل الحراري.

الخطوة 5: الكلندرة والتبريد واللف

تخرج الصفيحة المنصهرة من القالب على شكل حرف T إلى وحدة كاليندر ذات ثلاث أسطوانات من أجل التحكم الدقيق في السماكة، والتبريد، وتشطيب السطح (لامع أو غير لامع). ثم تُقص الصفيحة المبردة بشكل مستمر، ويُجرى فحصها ضوئيًا للتأكد من دقة السماكة، ثم تُلف في لفائف محكمة.

مقارنة بين حلول الآلات المستخدمة في معالجة رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET)

لماذا تتصدر شركة TZ Machinery Equipment مجال بثق ألواح البولي إيثيلين تيريفثالات (PET)؟

عند اختيار نظام البثق المخصص لرقائق زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها، تُعد استقرار العملية وكفاءة الطاقة من العوامل ذات الأهمية القصوى. تقدم شركة TZ Machinery تكوينات تقنية متخصصة مصممة خصيصًا لتحويل كميات كبيرة من الرقائق:

• آلة بثق ألواح البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) ذات اللولبين المتوازيين: صُممت هذه الآلة بمسمارين مزدوجين متناوبين في الدوران وذوي تصميم معياري، مما يوفر تشتتًا فائقًا، وعملية ذوبان ذاتية المسح، وإزالة الغازات بفراغ عميق، من أجل معالجة الـrPET مباشرةً دون الحاجة إلى التجفيف المسبق.
• خطوط البثق المشترك للصفائح ثلاثية الطبقات من ABA PET: صُممت لتحقيق أقصى قدر من الربحية، حيث تتيح للمصانع استخدام رقائق معاد تدويرها منخفضة التكلفة في القلب المركزي مع الحفاظ على طبقات خارجية شفافة تمامًا لحاويات الأغذية، وعبوات البليستر، والمنتجات المشكلة حرارياً.

الأسئلة المتداولة

هل يمكن تصنيع ألواح PET باستخدام رقائق الزجاجات المعاد تدويرها من نوع 100%؟

نعم. باستخدام خط بثق صفائح البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) ذي اللولبين المتوازيين والمزود بنظام إزالة المركبات المتطايرة بالفراغ العالي، يمكن معالجة رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها بعد الاستهلاك من النوع 100% مباشرةً لتحويلها إلى بكرات صفائح صالحة للتشكيل الحراري دون الحاجة إلى التبلور المسبق أو التجفيف لإزالة الرطوبة.

ما هي ميزة هيكل ABA في عملية البثق المشترك لألواح PET؟

يتيح الهيكل ثلاثي الطبقات من نوع ABA للمصنعين وضع رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها أو بقايا القطع المطحونة من المصنع في الطبقة المركزية (الطبقة B)، مع وضع البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) البكر أو الإضافات الوظيفية في الطبقتين الخارجيتين (الطبقتان A). ويؤدي ذلك إلى خفض تكاليف المواد الخام مع الحفاظ على مظهر السطح وسلامة التلامس مع الأغذية.

لماذا يعتبر إزالة الغازات بالفراغ أمرًا ضروريًا في عملية بثق رقائق البولي إيثيلين تيريفثالات (PET)؟

يتحلل البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) بسرعة في وجود الحرارة والرطوبة (التحلل المائي). وتعمل عملية إزالة الغازات متعددة المراحل في فراغ عالي على إزالة بخار الماء والشوائب المتطايرة مباشرةً من مادة البوليمر المنصهرة أثناء عملية البثق ثنائي اللولب، مما يحافظ على اللزوجة الذاتية (IV) للمادة.