ورقة الحيوانات الأليفة المعاد تدويرها حراريًا

PET (المعروف أيضًا باسم APET أو RPET أو PETE أو البوليستر) هو راتنج بلاستيكي تم إنشاؤه كيميائيًا من خلال الجمع بين حمض تيريفثاليك مع جليكول الإيثيلين. تتكون المواد البلاستيكية من الهيدروكربونات ، ولبنات البناء الأساسية عادة من الغاز الطبيعي أو البترول. يتم ربط مونومرات الهيدروكربون هذه في سلاسل طويلة تسمى البوليمرات أو الراتنجات البلاستيكية. ستؤدي مجموعات مختلفة من المونومرات إلى راتنجات ذات خصائص وخصائص متخصصة. يشبه إلى حد كبير المعادن المختلفة مثل النحاس والفضة والألومنيوم خصائص فريدة ، والتي تؤدي إلى استخدامات متفاوتة ، والمواد البلاستيكية ، هي متعددة الاستخدامات وعرض خصائص وخصائص مختلفة مما يؤدي إلى مجموعة واسعة من التطبيقات.

في حين أن عبوات الحيوانات الأليفة مألوفة في الغالب في تطبيقها في زجاجات المشروبات الغازية ، في ظل الظروف المناسبة ، يتبلور PET ببطء لإعطاء البلاستيك ذو درجة حرارة عالية. مع بعض آلات البثق والمعدات ، يمكن تبريد PET المقذوف بسرعة كافية لمنع بلورة كبيرة ، والنتيجة هي ورقة واضحة تستخدم في التشكيل الحراري.

تشمل خصائص الحيوانات الأليفة التي تجعلها مرغوبة:

• الوضوح والتألق
• المتانة
• الوزن الخفيف
• حاجز الغاز الجيد
• مقاومة المذيبات/التآكل
• نسبة التكلفة/الأداء الجيدة
• متينة ، يصعب كسرها
• خصائص مفصلية متينة
• قابلة لإعادة التدوير ويمكن إعادة تجديدها

على مر السنين ، أثارت زيادة ثابتة في استخدام PET انخفاضًا في استخدام الألومنيوم والزجاج ومواد التعبئة والتغليف التقليدية الأخرى. تم تزويد المتاجر الآن بصفوف مبردة من زجاجات الحيوانات الأليفة من الصودا والماء والحليب والعصير ، وأصبحت العثور على زجاجة زجاجية نادرة. حتى زجاجات البيرة شهدت تحولًا حديثًا إلى البلاستيك في الأحداث الرياضية. تلاشى الاتجاه التصاعدي واستخدام زجاجات الحيوانات الأليفة لزيادة استخدام PET في التطبيقات الأخرى بما في ذلك ورقة PET الحرارية. محلات البقالة المحلية ومحلات الأجهزة هي معرض لاستخدامات متعددة لورقة الحيوانات الأليفة من حاويات الفاكهة إلى صواني بلاستيكية إلى حزم الجوز والبراغي. مع وضع هذا المنظور في الاعتبار ، من الأهمية بمكان تقييم الاستخدامات الحالية والتقنيات والخصائص والخصائص في ورقة الحيوانات الأليفة المعاد تدويرها الحرارية والموت.

صاغت الصناعة عدة اختصارات لتحديد إمكانيات الاستخدام المحددة للحيوانات الأليفة. على سبيل المثال ، عند استخدامه في الحالة البلورية للصواني القابلة للفرن ، يشار إلى PET باسم CPET ؛ عند استخدامه كفيلم موجه للاستفادة من صلوته وخصائصه ذات درجة الحرارة العالية والكيميائية ، يطلق عليه OPET ؛ عند استخدامه لضرب الحاويات ، يطلق عليه EPET ؛ وعندما تتم إضافة معدلات الجليكول لتقليل الهشاشة والشيخوخة المبكرة ، يطلق عليه PETG. يصف الاختصار APET PET عندما يكون في شكل ورقة واضحة غير متبلورة للتعبئة الحرارية والمنتجات ذات الصلة. ويشير RPET إلى ورقة الحيوانات الأليفة المعاد تدويرها ، والتي تعرض خصائص مماثلة كحيوانات أليفة أو APET. لجميع الأغراض المكثفة ، APET ، PET ، RPET ، البوليستر و PETE هي نفس الشيء ، البولي إيثيلين terephthalate.
يُسمح بـ CPET أثناء المعالجة لتشكيل بلورات سريعة جدًا. هذه البلورات تسمح لها بتحمل درجات الحرارة العالية التي لا يمكن أن APET العادية. على الرغم من أن هذا يجعل التشكيل الحراري أكثر صعوبة ، فإن مقاومة حرارة CPET تتيح الاستخدام في الموجات الصغرية والأفران. خاصية خاصة من APET هي سهولة في إعادة التدوير. تتيح PET أو RPET المعاد تدويرها ، والتي تأتي من تقليم أو خردة من APET ، وكذلك إعادة تدوير زجاجات المشروبات للحيوانات الأليفة ، الاستخدام لفترة طويلة دون موارد التخلص منها أو زيادة النفايات. غالبًا ما يتم الجمع بين المواد المعاد تدويرها مع Prins Pet عندما يتم إعادة تجهيزها لإنشاء مزيج مستقر وقابل للاستخدام. إن التقييد الحقيقي الوحيد لـ RPET هو الاستخدام في عبوات الأغذية ، لكنه لا يزال قابلاً للاستخدام بشكل كبير في تطبيقات التغليف الصناعية الأخرى التي تعرض خصائص متشابهة جدًا مثل ورقة APET البكر.

الحيوانات الأليفة حساسة للغاية الرطوبة. في البوليمرات الأخرى ، تظهر الرطوبة كقاعات ، لكن الرطوبة في PET تهاجم مباشرة العمود الفقري الكيميائي ، ويكسرها. وهذا ما يسمى التحلل المائي (أو انهيار اللزوجة الجوهرية) ويميل إلى أن يؤدي إلى زيادة المفرط أثناء التسخين والخسارة التي يصعب اكتشافها في الخصائص. يجب تجفيف تقشر الحيوانات الأليفة أو الراتنج إلى "مستوى الرطوبة بنسبة 0.005 ٪ أو أقل" (TRS-106B) قبل أن ينقل صب الورقة أو الحقن من الزجاجات ، وإلا سيكون هناك انخفاض في الخواص الفيزيائية بما في ذلك قوة التأثير. قوة التأثير هي قدرة الورقة على تحمل الثقب. على الرغم من أن PET يمكن تجفيفها بشكل صحيح بعدة طرق ، إلا أنه من المفيد تكرار أن Fet Flake يجب ألا تكون رطبة قبل العمليات بما في ذلك القذف وصب القولبة. لا تحتاج ورقة PET إلى أي تجفيف خاص قبل التشكيل الحراري ، ولكن لا ينبغي أن يتعرض للمطر أو الماء. انظر الملحق الثامن للاطلاع على الظروف الجافة للبوليمرات الأخرى.

الحيوانات الأليفة أكثر صرامة من البوليمرات البلاستيكية الأخرى. هذه المتانة هي أحد الأسباب الإيجابية لنمو تطبيقات ورقة الحيوانات الأليفة. على وجه الخصوص ، تعرض ورقة الحيوانات الأليفة خصائص مفصلية متينة مما يجعل حزم حياة أطول مثل كرتون بيض الحيوانات الأليفة وحزم الجوز والبراغي ممكنة. تعتبر حزم البوليسترين (OPS أو الوركين) مناسبة لحزم الحياة القصيرة مثل حزم المخابز ، ولكن لا تملك صلابة أو خصائص مفصلية متينة لحزم الحياة الأطول. حتى ورقة PVC ليس لديها خصائص مفصلات متينة من ورقة الحيوانات الأليفة. تتيح هذه الصلابة في ورقة الحيوانات الأليفة حزمًا متينة للغاية وطويلة العمر ، ولكنها تخلق أيضًا صعوبة أكبر في القطع والتشذيب.

يقوم التشكيل الحراري بتسخين الورقة ، إلى درجة حرارة أسفل نقطة الانصهار ، إلى حالة زجاجية أو ناعمة ، ثم تمتد إلى ملامح القالب. تتشابه خصائص ورقة PET مع ورقة غير متبلورة أخرى ، وبالتالي فإن طرق التشكيل الحراري قابلة للمقارنة أيضًا ، خاصة مع PVC. إن الاعتبارات الرئيسية التي يجب تذكرها باستخدام ورقة الحيوانات الأليفة هي إبقائها جافة جدًا وعدم ارتفاع درجة الحرارة ؛ خلاف ذلك تحدث تغييرات كبيرة في PET تضعف خصائصه. PET هي مادة صعبة ، مما يؤدي إلى التحدي الأكبر الذي يواجه المؤسسات الحرارية: قطع يموت. على الرغم من أن المواد الأخرى تنهار بعد قطع الجزء فقط من خلال ، يجب قطع ورقة الحيوانات الأليفة تمامًا من أجل كسرها.

عندما يتم تسخين البوليمر من درجة حرارة منخفضة ، فإنه يتحول من حالة زجاجية إلى حالة مطاطية. تسمى درجة الحرارة التي يحدث فيها هذا الانتقال عمومًا "درجة حرارة الانتقال الزجاجي" (TG المختصرة) ، ويسمى نطاق درجة الحرارة الذي يكون البوليمر به مرنًا بما فيه الكفاية للتمدد وتشكيل إلى شكل مرغوب فيه "النافذة الحرارية". التشكيل الحراري هو الفئة العامة للعمليات التي تسخن ورقة البوليمر إلى هذه الحالة المطاطية ثم باستخدام إحدى الطرق العديدة لتشكيل الورقة الساخنة في النموذج المطلوب. بعد التبريد والتصلب ، يتم قطع الحواف من خلال إجراء يسمى Die Cutting يترك المنتج المكتمل. في حين أن العملية قد تبدو بسيطة ، فإن العديد من العوامل تملي وتتلاعب بالدرجة النحيفة من الكمال اللازمة لإنشاء منتج مثالي. ليس فقط يجب النظر في الخواص الفيزيائية للمادة المبردة ، ولكن يجب أيضًا حساب خصائص البوليمر عند تسخينها. Polyethylene terephthalate أو أكثر شيوعًا PET هو بوليمر مصنوع من خلال الجمع بين حمض terephthalic أو حمض ثنائي ميثيل تيريفثاليت مع الجليكول الإيثيلين. من هذا المزيج الكيميائي ، تنشأ مجموعة واسعة من تطبيقات البلاستيك الحراري والاستخدامات للحيوانات الأليفة والفروع الإضافية. PET هي مادة متعددة الاستخدامات للغاية ، لأن خصائصه وخصائصه توفر سهلة الاستخدام وسهلة الاستخدام نسبيا. سمح امتثال Virgin Pet Sheet لأنظمة إدارة الغذاء والدواء (FDA) بتنوع في تطبيقات الطعام بما في ذلك المواد الغذائية مثل البطلينوس ، والصواني ، والحاويات ، وسلال الفاكهة والخضروات. وقد سمحت PET المعاد تدويرها (RPET) من خلال إعادة الإضافة والإضافة مع Virgin الشركات بإنشاء منتجها المطلوب إلى جانب تخفيف العديد من المخاوف البيئية للغد.

في البثق على عكس التشكيل الحراري ، يجب تسخين PET الخام بعد درجة حرارة انتقال الزجاج من 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت) إلى أعلى من درجة حرارة الانصهار من 255 درجة مئوية (490 درجة فهرنهايت). في هذه درجة الحرارة ، يكون هذا الحيوانات الأليفة في حالة سائلة حيث يستمر البثق. (للاطلاع على المقارنة الأساسية لدرجات حرارة الانتقال للبوليمرات القابلة للحرارة ، انظر الملحق الثاني.) تكون العملية الأساسية البثق هي كما يلي: 1. يتم تجفيف الكريات الأليفة أو التقشر في مجفف مجففة ، ويغذون في قادوس ، ويوضع على أعلى البرميل. 2. يحتوي برميل البثق على المسمار الدوار ، الذي ينقل ويذوب ويضخ الراتنج المذاب في ورقة مسطحة. 3. لفات التقويم ضبط سمك الورقة. 4. ورقة الحيوانات الأليفة المقذوفة يتم جرحها في لفة أو مخزون واضحة وقطع إلى العرض المناسب. يمكن استخدام ورقة الانتهاء هذه في عمليات مختلفة حرارية لإنشاء المنتج المطلوب.

عند تشكيل ورقة الحيوانات الأليفة الحرارية ومعظم البوليمرات التي تم تشكيلها الحراري ، واحدة من أهم الاعتبارات هي التدفئة. يساهم التدفئة بنسبة كبيرة في التكلفة النهائية للمنتج الذي تم تشكيله. سيؤدي التراجع عن الفشل في تشكيل ملامح القالب. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى العديد من المشكلات بما في ذلك رديئة الجودة والمنتجات النهائية الضعيفة. السخرية سوف تبلور ورقة الحيوانات الأليفة وتؤدي إلى SAG المفرط والضباب المرئي. هذا يزيد من هشاشة ويعيق القابلية الحرارية. مع ورقة أكثر سمكا ودورات التدفئة الأطول ، تصبح البلورة والضباب مخاوف أكبر. بمجرد ظهور الضباب البلوري ، لا يمكن القضاء عليه إلا عن طريق إعادة دمج تلك المادة. ببساطة ، من الأهمية بمكان الحفاظ على درجات حرارة التكوين المناسبة للحيوانات الأليفة (300 درجة فهرنهايت أو 149 درجة مئوية).
هناك ثلاث طرق أساسية للتدفئة: التوصيل والاتفاقيات والإشعاع. التوصيل هو نقل الحرارة عن طريق الاتصال المباشر بين الورقة والمنطقة الساخنة. بغض النظر عن طريقة التسخين الفعلي المستخدم ، فإن التوصيل هو الطريقة الأساسية التي تتحرك الطاقة عبر ورقة البلاستيك. السرعة والحرارة اللازمة لنقل الحرارة من السطح إلى الورقة بأكملها هي عامل تحكم خاصة في ورقة أكثر سمكا. الحمل الحراري هو نقل الحرارة عن طريق التلامس بين وسط السوائل والصلبة. على سبيل المثال ، ستلتزم الورقة الباردة بالهواء الأكثر دفئًا ، وسوف يقوم تبادل الطاقة والحرارة بتدفئة الورقة. يحدث نقل أسرع وأكثر كفاءة أيضًا في نقل الهواء مقارنة بالهواء الثابت أو الراكد. الإشعاع هو نقل الحرارة عن طريق تبادل الطاقة الكهرومغناطيسية بين الأسطح الباردة والساخنة.
التوصيل أكثر فعالية من الطاقة من تسخين الحمل الحراري ، ولكن ميل PET إلى الالتزام بالمعادن الساخنة يتطلب لوحات التسخين المغلفة Teflon. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام الطرق الهجينة مع مزيج من كل. بغض النظر عن طريقة التسخين المستخدمة ، من الأهمية بمكان الحفاظ على درجة حرارة موحدة عبر الورقة. يجب أن تبقى التيارات الهوائية والتحولات المفاجئة في درجات الحرارة المحيطة بها إلى الحد الأدنى. سيؤدي جهاز استشعار درجة الحرارة أيضًا إلى تحسين النتائج بشكل كبير عند التشكيل الحراري.
جنبا إلى جنب مع درجة الحرارة ، ينبغي أيضا النظر في الوقت عند التدفئة. "لمنع الانخفاض المفرط والبلورة المحتملة للورقة ، يجب أن تكون دورة التدفئة قصيرة قدر الإمكان ، شريطة الوصول إلى درجة حرارة الورقة المناسبة." (TRS-111). حان الوقت لتسخين الورقة سيتحكم في دورة الآلة وأيضًا تملي الوقت الكلي اللازم للورم الحراري. تتمثل إحدى فائدة PET على PVC في وقت الدورة الأسرع ، ولكن لا يزال ينبغي الإشارة إلى أهمية الاتساق مع التشكيل الحراري.

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية في ورقة الحيوانات الأليفة الحرارية في تعدد استخداماتها جنبًا إلى جنب مع صلوتها وخصائص المفصلات المتينة وتكلفة معقولة. هناك العديد من الخيارات للتشكيل الحراري. يمكن للمرء استخدام مساعدة المكونات أو تشكيل الستارة ؛ يمكن للمرء استخدام فراغ أو تشكيل الضغط ؛ يمكن للمرء استخدام العفن المتطابق. الخيارات والتكيفات عديدة.

كما تجدر الإشارة إلى المعايير التالية:
1. قد تسبب درجات حرارة العفن التي تقل عن 27 درجة مئوية (80 درجة واو) "تجميد" الورقة والرسم غير الموحد والأجزاء المجهدة ؛ ومع ذلك ، فإن درجة حرارة القالب هي مفتاح الدورات الأسرع. فوق 60− c (140 w) ، يمكن أن تكون هناك حاجة إلى دورة إنتاج أطول ، وقد يحدث تشويه الجزء.
2. في درجات الحرارة أعلى بقليل من TG من 80− c (176 w) ، يمكن توجيه الحيوانات الأليفة ، ولكن الأمر يتطلب تشكيل قوى أكبر بكثير من تلك المتوفرة في الفراغ للقيام بذلك. مع اقتراب درجة حرارة ورقة APET 149− C (300 w) ، يتم تقليل لزوجتها إلى النقطة التي تكون قابلة للتشكيل فيها من خلال الضغط والقوى الفراغية. يجب التأكيد مرة أخرى على أن الأجزاء المجهدة والهشة يمكن أن تنجم عن ورقة باردة جدًا.

لتحقيق نتائج خاضعة للرقابة ومتسقة وموثوقة عند تشكيل ورقة الحيوانات الأليفة الحرارية ، ينبغي النظر في بعض الإرشادات الأساسية:

يفعل
1. استخدم إعدادات الحرارة المعتدلة على المعدات الحرارية لإعطاء درجة حرارة الورقة بين 140 درجة إلى 165 درجة مئوية (280 إلى 325 w).
2. استخدم درجات حرارة العفن التي تتراوح بين 40 و C إلى 60 درجة مئوية (100 إلى 140 و F).
3. مراقبة درجات الحرارة
4. استخدم دورات تشكيل أقصر ودرجات حرارة منخفضة من تلك المستخدمة في تشكيل ورقة أخرى مثل PVC. 5. استخدم ورقة مغلفة بالسيليكون لإرهاق البثور المثلى.

لا
1. ورقة الحرارة. سيحدث التبلور إذا تم ارتفاع درجة حرارة الورقة ، مما يؤدي إلى تبييض الورقة واحتضانها. يمكن أن يحدث SAG المفرط مع حزام الناتج أيضًا.
2. استخدم القوالب الباردة. يمكن أن تسبب درجات حرارة العفن التي تصل إلى 20 درجة إلى 25 درجة مئوية (70 إلى 8 إلى 80 و F) "تجميد" الفيلم والرسم غير الموحد ، وخاصة مع القوالب الذكور.
3. استخدام درجات حرارة الورقة أقل من 140− C (280 w). بسبب تجميد الضغوط الداخلية في الجزء ، يمكن أن يتسبب التكوين البارد في التضمين.