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來源:赫斯基注塑系統(tǒng) 2022-04-15 08:50
盡管目前國內(nèi)尚未通過相關(guān)法規(guī),允許rPET的食品級應(yīng)用;但循環(huán)經(jīng)濟大潮襲來,可持續(xù)性話題持續(xù)升溫,rPET的全面啟用無疑將成為未來之大勢所趨。先人一步,未雨綢繆,和我們一同探尋rPET工藝較之傳統(tǒng)原生樹脂注塑所存在的差異,在增加可回收材料使用的同時,機智規(guī)避一些常見的風(fēng)險。
rPET回收和制造技術(shù)會導(dǎo)致可變特性的增加。如果未能正確解決這種可變性,可能會對材料的顏色、熔化和干燥等諸多方面產(chǎn)生負面影響。如果處理不當(dāng),則會影響生產(chǎn)和部件質(zhì)量,而且通常會在最常見的風(fēng)險沒有得到處理和規(guī)避時發(fā)生。
由于其可變性提升,在將消費后回收材料引入到您的包裝中時,需要考慮許多因素。這些因素可能包括樹脂和熔體制備、熔體輸送和分配、瓶坯設(shè)計和加工、模內(nèi)成型和模后冷卻,最終直到模塑部件本身。
盡管存在這些潛在問題,但通過妥善規(guī)劃和采用正確技術(shù),可回收材料的使用也會非常順利。那么,如何自信地向 rPET瓶坯生產(chǎn)轉(zhuǎn)型呢?有效規(guī)避風(fēng)險的關(guān)鍵則是采用多管齊下的方法,將系統(tǒng)、模具和輔機整合在一起,高效地協(xié)同運作。
為了幫助您成功地將更多的rPET整合到您的包裝中,以下為您總結(jié)五種最常見的風(fēng)險以及有效規(guī)避風(fēng)險的方法。
風(fēng)險1:干燥條件不足,質(zhì)量欠佳的材料
樹脂是否充分干燥對采用更多可回收材料的能力會產(chǎn)生重大影響。由于這種材料對熱降解更敏感,建議降低干燥溫度同時延長干燥時間。避免這些問題的一種有效方法是配備一臺全集成干燥機,可檢測并自動適應(yīng)機器或樹脂的變化。以下是旨在確保您的干燥機達到 rPET材料的適當(dāng)溫度和干燥時間而需要詢問的一些重要問題。
1、料斗尺寸
您的料斗是否有足夠的容量,以便延長停留時間,達到充分干燥?
您的料斗直徑是否經(jīng)過設(shè)計以優(yōu)化內(nèi)部氣流分布,從而適應(yīng)rPET更長的干燥時間?有些可回收材料可能含有大量殘留物和固體污染物。擁有合適的防護設(shè)備至關(guān)重要,可顯著減少對瓶坯質(zhì)量和設(shè)備性能產(chǎn)生的影響。確認勾選這些設(shè)備選項復(fù)選框能夠支持達成這一目標(biāo)。
2、油冷凝器
您的干燥系統(tǒng)是否經(jīng)設(shè)計,可快速安裝油冷凝器?
您是否擁有與干燥機控制完全集成的油冷凝器,以便在處理rPET時有選擇地使用該系統(tǒng)——在冷卻和加熱時均可節(jié)能?這有助于實現(xiàn)僅在需要時才產(chǎn)生能耗,同時降低能源成本。
3、金屬分離器
您是否在樹脂入口管道上安裝金屬分離器?
您的金屬分離器是否經(jīng)過優(yōu)化,以加強對于黑色金屬和有色金屬的預(yù)防?分離器能否在不中斷生產(chǎn)過程或不降低流速的情況下做到這一點,同時最大限度地減少優(yōu)質(zhì)材料的損耗?最為優(yōu)異的分離器應(yīng)易于集成到管道中,減少機械故障,實現(xiàn)產(chǎn)品絕佳品質(zhì)。
風(fēng)險2:不均質(zhì)的熔體特性
使用可回收材料意味著混合兩種或更多種不同的樹脂。這增加了由多種因素(諸如混合不充分、在料斗中分離和球形顆?;?a class="ylk-product-link" style="color:#3f89f7;text-decoration:none;" target="_blank" title="著色劑">著色劑的塑化難題等)引起的熔體特性不均勻的可能性。這對于實現(xiàn)均勻一致的熔體而言更具挑戰(zhàn)性,如果處理不當(dāng),則可能對部件質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。以下是在使用 rPET材料時,有助于確保材料均勻性的措施。
1、重量混合機
為充分混合不同的樹脂,在主料斗之前安裝的、經(jīng)優(yōu)化的重量混合機應(yīng)與干燥機控制裝置及系統(tǒng)HMI進行集成。這有助于確保瓶坯的可追溯性,并詳細控制批次加料和監(jiān)控消耗。
2、正確選擇螺桿
螺桿的選擇不盡相同,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用、rPET的類型、添加劑的百分比和用量而定。需要考慮的事項包括:對產(chǎn)量和混合能力的影響,以權(quán)衡材料可能出現(xiàn)的機械降解。
3、適當(dāng)?shù)?a class="ylk-product-link" style="color:#3f89f7;text-decoration:none;" target="_blank" title="擠出機">擠出機尺寸
圓形顆粒與液體著色劑在一起時,往往會影響擠出機的容量。為了最大限度地提高擠出機的容量,選擇正確的螺桿很關(guān)鍵,螺桿必須具備足夠的靈活性,不僅能夠適應(yīng)您當(dāng)前的應(yīng)用,也能滿足未來之需。
4、有效的熔體混合
如果沒有每個模腔之間和每次注射之間的一致性和可重復(fù)性,就無法實現(xiàn)卓越的熔體控制。為了最大限度地提高熔體均勻性,赫斯基設(shè)計了具有適當(dāng)混合元件的熱流道過渡襯套和機器噴嘴。
風(fēng)險3:模具排氣孔中的粉塵量和模腔間的可變性增加
使用大量消費后可回收材料會增加模具排氣孔中的粉塵沉積。rPET的過多粉塵由殘留污染物(如 AA 阻滯劑、O2清除劑或包裝標(biāo)簽)引起,這些污染物在回收過程中持續(xù)存在。伴隨市場的供不應(yīng)求,殘留污染物的數(shù)量有可能增加,而rPET的質(zhì)量則可能下降。因此,在采用可回收材料時,定期模具清潔中運用到的防塵技術(shù)和風(fēng)險規(guī)避解決方案對于成功與否顯得更為重要。
1、專用熱流道
為減少PET粉塵的積聚,部分制造商采用真空技術(shù)。雖然真空可以清除熱流道內(nèi)部的粉塵,但不會改變冷半模中積聚的數(shù)量。這部分最終需要徹底清潔,不得不造成停機和生產(chǎn)力損失。就針對rPET特別優(yōu)化的熱流道而言,以下是您需要注意的方面。
受控且一致的熔體輸送到每個型腔。熱流道應(yīng)防止塑料泄漏,以防產(chǎn)生PET粉塵,并且無需額外使用真空技術(shù)。赫斯基的Ultra熱流道就是一個很好的例子。
內(nèi)置技術(shù)可主動減少粉塵。赫斯基的Ultra Spring技術(shù)采用一種稱為冷啟動保護的方法,使噴嘴和分流板在處于冷態(tài)時得以密封。該技術(shù)提供更寬泛的溫度操作窗口,并確保實現(xiàn)防漏操作。
解決產(chǎn)生粉塵的根本原因,因而無需使用額外的真空技術(shù)。這將有助于減少由于維護而產(chǎn)生的停機時間,最大限度地降低組件失效的風(fēng)險,并且與容易產(chǎn)生粉塵的替代性技術(shù)相比,具有顯著的優(yōu)勢。
2、主動和無操作員的模具清潔
采用可回收材料會增加手動清潔的難度,并且需要更頻繁地清潔模具。此外,采用不同質(zhì)量的rPET會導(dǎo)致排氣孔中產(chǎn)生脫氣和粉塵的風(fēng)險更大,從而產(chǎn)出更多缺陷部件。為了成功使用更多rPET,在模具清潔過程中應(yīng)注意下列幾個方面。
是否減少了潛在的質(zhì)量問題?排氣孔堵塞可能導(dǎo)致各種部件質(zhì)量問題,如注量不足、過度溢料(飛邊)、較重的分模線以及部件之間質(zhì)量差異(不一致)。使用可回收材料時,進行定期清潔十分重要,從而確保主動清除排氣孔中堆積的粉塵和殘留物,避免產(chǎn)生缺陷部件。
是否是一種可靠、快速、簡單的清潔方法?一些模具制造商可能使用壓縮空氣將粉塵吹掃出排氣孔。粉塵去哪兒了?產(chǎn)生多少能耗?多久吹掃一次粉塵?20年前赫斯基也采用了類似方法,但因效率低下而棄用。赫斯基專利自清潔技術(shù)是清潔頸環(huán)排氣孔粉塵真正突破性的方法。自動化流程經(jīng)過簡化,只需輕觸按鈕即可清潔,而且?guī)缀醪粫p失生產(chǎn)時間,自清潔對rPET尤其有益,因為這種材料會產(chǎn)生更多粉塵,需要更頻繁的清潔。
是否是一種一致性強的清潔方法?手動清潔的效果取決于技術(shù)人員的技能,但自動化方法的差異則小得多。自潔技術(shù)采用精確控制的飛邊(即模具有意的溢料)深入到粉塵聚集的排氣孔中。在自清潔周期內(nèi),排氣孔被瓶坯溢出的PET所填充。溢料會粘附排氣孔中的粉塵,帶有飛邊的瓶坯及粉塵會被頂出,排氣孔得到清潔。
模具排氣孔中積聚的粉塵
風(fēng)險4:由于樹脂污染和可變性導(dǎo)致的普遍缺陷
在采用消費后可回收材料時,固體樹脂污染物的增多及可能導(dǎo)致顏色變化或其它持久缺陷的批次間差異,最終均有可能影響部件質(zhì)量。根據(jù)預(yù)期的材料質(zhì)量,除前期工藝緩沖設(shè)施外,還建議安裝下游集成監(jiān)控設(shè)備,捕捉任何部件質(zhì)量問題,防止問題產(chǎn)品進入供應(yīng)鏈。有效的下游監(jiān)控設(shè)備將檢測并標(biāo)記持續(xù)存在的固體污染、黑斑、氣泡、渾濁、顏色變化(黃色或灰色)及在密封表面和澆口區(qū)域出現(xiàn)的注射缺陷。
風(fēng)險5:可能影響部件質(zhì)量和一致性的工藝偏差
使生產(chǎn)商能夠在管理可持續(xù)性要求的同時以最佳運營標(biāo)準(zhǔn)運營,需要更深入地了解整個成型過程,并將rPET材料的使用作為獨特的考慮因素,一并深入了解。因此,選擇合適的合作伙伴至關(guān)重要。在做出此決定時,您可能需要考慮以下重要因素。
系統(tǒng)制造商是否提供實時設(shè)備監(jiān)控和主動干預(yù),以便在性能下降之前糾正問題?
消費后樹脂質(zhì)量為注塑成型工藝帶來了一個可變性來源。這意味著您不僅需要更精確地控制其他可變性來源,而且必須根據(jù)特定批次的樹脂來優(yōu)化模塑工藝。赫斯基的 Advantage+Elite™監(jiān)控中心能夠通過監(jiān)控主要系統(tǒng)變量來檢測部件質(zhì)量和生產(chǎn)周期的變化,旨在識別問題產(chǎn)生的根本原因。通過優(yōu)化工藝從而管理系統(tǒng)狀況,生產(chǎn)商可以在rPET瓶坯的生產(chǎn)過程中保持世界級的OEE (設(shè)備綜合效率)標(biāo)準(zhǔn)。