Pengolahan serpihan botol PET daur ulang (rPET) tipe 100% menjadi gulungan lembaran plastik berkualitas tinggi dan transparan yang cocok untuk proses termoforming merupakan salah satu pilihan paling menguntungkan dan berkelanjutan dalam industri kemasan plastik modern. Namun, rPET menghadirkan tantangan pengolahan yang unik—terutama sensitivitas terhadap kelembapan, penurunan viskositas intrinsik (IV), dan adanya kotoran.
Untuk memproduksi lembaran PET yang jernih dan tahan lama secara efisien tanpa biaya energi yang berlebihan, para produsen mengandalkan teknologi ekstrusi modern seperti ekstruder sekrup ganda paralel dan sistem koekstrusi tiga lapis ABA.
Tantangan Utama dalam Pengolahan Serpihan PET Daur Ulang
Sebelum membahas konfigurasi mesin, sangat penting untuk memahami apa yang terjadi saat mengolah serpihan botol PET bekas pakai:
- Hidrolisis & Kehilangan IV: PET bersifat higroskopis. Kelembapan pada suhu leleh yang tinggi menyebabkan hidrolisis, yang memecah rantai polimer dan menurunkan viskositas intrinsik (IV), sehingga menghasilkan lembaran yang rapuh.
- Ketidakkonsistenan dalam Hal Pengotor: Serpihan daur ulang sering kali mengandung sisa PVC, poliolefin (tutup botol/label), atau kadar kelembapan yang bervariasi.
- Perkuningan dan Hilangnya Kejernihan: Degradasi termal akibat paparan panas dalam waktu lama menyebabkan cacat optik dan perubahan warna.
Proses Langkah demi Langkah: Dari Serpihan hingga Gulungan Lembaran Jadi
Langkah 1: Persiapan Serpihan & Penentuan Dosis
Serpihan botol bekas pakai dicuci, dipisahkan dari logam, dan disortir berdasarkan warna. Unit dosis gravimetrik multikomponen memastikan penambahan serpihan rPET, serpihan PET murni, atau aditif masterbatch secara tepat.
Langkah 2: Ekstrusi & Penghilangan Volatil (Pengeringan vs. Tanpa Pengeringan)
Secara tradisional, proses pembuatan PET memerlukan waktu 4–6 jam untuk tahap pra-pengeringan dan kristalisasi yang membutuhkan banyak energi. Peralatan ekstrusi modern tidak memerlukan langkah ini.
Mesin Ekstrusi Lembaran PET Sekrup Ganda Paralel (Teknologi Tanpa Pengeringan): Dilengkapi dengan sistem degasifikasi multi-tahap vakum tinggi (sistem vakum hingga < 5 mbar), ekstruder sekrup ganda paralel secara terus-menerus mengekstraksi kelembapan dan zat-zat yang mudah menguap langsung dari lelehan. Hal ini mencegah terjadinya hidrolisis tanpa memerlukan peralatan pengeringan awal terpisah, sehingga secara signifikan mengurangi konsumsi energi.
Langkah 3: Filtrasi Peleburan & Pengukuran dengan Pompa Roda Gigi
Karena serpihan botol daur ulang mengandung kontaminan mikroskopis, alat pengganti saringan kontinu berluas besar (tipe backflush atau piston hidraulik) menyaring partikel-partikel tersebut. Selanjutnya, pompa lelehan berpresisi tinggi menjaga tekanan yang stabil dan bebas denyut ke dalam cetakan T.
Langkah 4: Ekstrusi Bersama & Pembentukan Lapisan (Struktur ABA)
Untuk mengoptimalkan biaya bahan sekaligus mempertahankan sifat permukaan yang unggul, produsen kemasan menggunakan teknik koekstrusi.
Lini Ekstrusi Bersama Lembaran Tiga Lapis ABA PET:
- A Lapisan (Permukaan Luar, masing-masing ~10–20%): PET murni atau campuran anti-block berkualitas tinggi/PET murni untuk memastikan kejernihan yang sangat baik, kemampuan cetak yang optimal, dan kesesuaian dengan standar kontak pangan.
- Lapisan B (Lapisan Inti, ~60–80%): 100% serpihan PET daur ulang (rPET) atau sisa rangka internal.
Struktur ini memungkinkan produsen untuk memaksimalkan penggunaan rPET pada bagian inti sekaligus memastikan permukaan luar yang renyah, aman untuk makanan, dan siap untuk proses termoforming.
Langkah 5: Kalenderisasi, Pendinginan, dan Penggulungan
Lembaran cair keluar dari cetakan T menuju unit kalender 3-gulungan untuk pengendalian ketebalan yang presisi, pendinginan, dan penyempurnaan permukaan (mengkilap atau matte). Lembaran yang telah didinginkan kemudian dipotong secara terus-menerus, dipindai untuk memastikan akurasi ketebalannya, dan digulung menjadi gulungan yang rapat.
Perbandingan Solusi Mesin untuk Pengolahan Serpihan PET
| Fitur Ekstrusi | Sekrup Tunggal (Tradisional) | Sekrup Ganda Paralel | Koekstrusi Tiga Lapis ABA |
|---|---|---|---|
| Rasio Serpihan rPET | 20% – maksimal 50% | Hingga 100% | Hingga 100% lapisan inti |
| Persyaratan Pengeringan Awal | Wajib (Pengeringan) | Tidak diperlukan (Vakum Tinggi) | Tergantung pada pilihan ekstruder |
| Konsumsi Energi | Lebih tinggi (perlu dipanaskan terlebih dahulu) | 30-40% bagian bawah | Dioptimalkan per lapisan |
| Homogenitas Lelehan | Sedang | Kemampuan geser dan pencampuran yang luar biasa | Sangat cocok untuk efisiensi biaya dalam penggunaan berbagai bahan |
| Keunggulan Utama | Biaya modal yang lebih rendah | Pengolahan serpihan secara langsung | Permukaan premium + inti rPET berkualitas tinggi |
Mengapa TZ Machinery Equipment Menjadi yang Terdepan dalam Ekstrusi Lembaran PET
Dalam memilih sistem ekstrusi untuk serpihan botol PET daur ulang, stabilitas proses dan efisiensi energi menjadi hal yang paling penting. TZ Machinery menawarkan konfigurasi teknis khusus yang dirancang secara khusus untuk konversi serpihan dalam skala besar:
- Mesin Ekstrusi Lembaran PET Sekrup Ganda Paralel: Dirancang dengan sepasang sekrup ganda modular yang berputar searah, yang menghasilkan dispersi unggul, proses pelelehan dengan pembersihan otomatis, serta degasifikasi vakum mendalam untuk pemrosesan rPET secara langsung tanpa perlu pengeringan awal.
- Lini Ekstrusi Bersama Lembaran Tiga Lapis ABA PET: Dirancang untuk memaksimalkan keuntungan, sehingga pabrik dapat menggunakan serpihan daur ulang yang lebih murah pada inti tengah sambil tetap mempertahankan lapisan luar yang jernih seperti kristal untuk wadah makanan, kemasan blister, dan produk termoform.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah Anda bisa membuat lembaran PET menggunakan serpihan botol daur ulang 100%?
Ya. Dengan menggunakan jalur ekstrusi lembaran PET sekrup ganda paralel yang dilengkapi dengan proses penghilangan volatilitas vakum tinggi, serpihan PET daur ulang pasca-konsumen 100% dapat diolah langsung menjadi gulungan lembaran berkualitas termoforming tanpa perlu melalui proses kristalisasi atau pengeringan dehumidifikasi terlebih dahulu.
Apa keunggulan struktur ABA dalam proses koekstrusi lembaran PET?
Struktur tiga lapis ABA memungkinkan produsen untuk menempatkan serpihan PET daur ulang atau serbuk sisa pemotongan pabrik pada lapisan inti (lapisan B), sementara PET murni atau bahan tambahan fungsional ditempatkan pada lapisan luar (lapisan A). Hal ini mengurangi biaya bahan baku sekaligus menjaga penampilan permukaan dan keamanan kontak dengan makanan tetap terjaga.
Mengapa proses degassing vakum diperlukan dalam ekstrusi serpihan PET?
PET cepat terurai akibat panas dan kelembapan (hidrolisis). Proses penghilangan gas vakum tinggi bertahap menghilangkan uap air dan kotoran yang mudah menguap secara langsung dari lelehan polimer selama proses ekstrusi sekrup ganda, sehingga menjaga viskositas intrinsik (IV) bahan tersebut.