Процес на производство на кутии од PET

Избор помеѓу чист и рециклиран PET за примена во кутии од PET

Кога производителите ќе размислат за употреба на смола од PET за кутии, тие треба да имаат предвид перформансите, одржливоста и соодветноста со прописите. За храна, чистиот PET е единствената можност, бидејќи има постојана молекуларна структура и исполнува ги барањата на FDA и Европската унија без дополнителни сертификати. Чистиот PET има одлична провидност и висока влекувања чврстина од повеќе од 55 MPa, поради што се користи за висококвалитетна амбалажа за продажба на храна.

Употребата на рециклиран PET, познат како rPET, намалува емисиите на јаглерод за приближно 30 до 50%. Сепак, остануваат предизвици. rPET мора да се филтрира за отстранување на непожелни загадувачи. По обработката, преостанатиот rPET може да се појави во форма на честички што прават крајниот производ мътно или компромитираат тврдоста на материјалот. На пример, rPET може да биде до 20% помалку тврд и помалку отпорен на удар. rPET поттикнува циркуларна економија, но компаниите за храна со опаковки се соочуваат со предизвици. Опакувањето на храна во опаковки од rPET значи дека компаниите мора да добијат сертификати за безбедност на храната, вклучувајќи ги стандардите ISO 22000 и регулативите на ЕУ 10/2011. Барањата за тестирање кои ги придружуваат овие регулативи осигуруваат дека загадувачите од rPET нема да се издвојат во храната, вклучувајќи го антимонот и ацеталдехидот.

Овие својства — Индекс на течност при топење, Кристалност и Термичка стабилност — и нивната меѓузависност.

Овие својства влијаат врз термопластичното формирање на PET, што пак може да влијае врз излезот, димензионалната точност и количината на PET која може да се рециклира.

Што се однесува до отстапувањата, премногу кристалност во листовите ќе резултира со напонско цепкање во фазата на исечување. Недоволната термичка стабилност ќе доведе до деградација на полимерот на стандардните температури за термоформирање. Исто така, важно е да се осигура соодветност со ASTM D5927 стандардот за сите спецификации на смолата пред екструзијата.

Екструзија на листови: PET кутии-полуфабрикати произведени според строги стандарди

Екструзијата на PET листови ќе трансформира смолата во полуфабрикати кои се димензионално стабилни и погодни за брзо термоформирање. Бидејќи PET исто така е многу хигроскопен, неопходно е гранулите да се исушат при температура од 160–180 °C во текот на 4–6 часа пред употреба, бидејќи тие се склони кон вид на хидролитичка деградација која е водечка причина за намалување на IV (внатрешната вискозност) и последично зголемување на кртоста.

Во екструдерот, температурата на цевката се контролира внимателно за да остане помеѓу 280–300 °C, за да се одржи вискозитетот на топената маса во оптималниот опсег и да се спречи било какво термално деградирање. Други важни фактори вклучуваат:

- еднаквост на токот на топената маса со точност од ±0,05 мм во однос на целната дебелина низ целата ширина на листот
- конфигурација на винтот која оптимизира степенот на смркање за цел на намалување на молекуларната тежина и максимизира хомогенизација на топената маса
- контрола на кристалноста; оптимална комбинација на аморфната фаза за обработка и кристалната фаза за структурна интегритет

По излегувањето на течната маса од рамниот диспензер, таа се обработува во три-зонски полирен стак за изгладнување на површината на течната маса пред зоната за контролирано ладење. Ладните ролни во зоната за ладење, кои се поставени помеѓу 10 и 30 °C, помагаат да се контролира брзината на ладење, што е критично за определување на кристалната структура на крајниот производ. Брзото ладење резултира со мек краен производ поради намалувањето на брзината на кристализација. Спорото ладење исто така е штетно, бидејќи поттикнува неконтролиран раст на мали кристали, што резултира со заматеност и лоша задржливост на формата. Последните чекори во процесот вклучуваат контрола на дебелината во реално време, исечување на рабовите и навивање под контролиран напон. Во текот на операцијата за контрола на дебелината, сензорите постојано ги следат дебелината на листот и автоматски ги прилагодуваат устата на диспензерот за да се одржи варијацијата на дебелината на листот во границите на 5%.

Овој чекор е критичен, бидејќи ако напонот при навивањето не е правилно порамнет, тоа создава микроскопски пукнатини и деформации во крајните производи.

Термоформирање на PET листови во функционални PET кутии
Претворањето на аморфни PET листови во цврсти, употребливи кутии бара внимателна термичка и механичка обработка поради ограничениот опсег на обработка на PET и неговата тенденција да се скратува под напрегање.

Формирање со помош на чеп наспроти формирање само со вакуум: Балансирање на еднаквоста на дебелината на ѕидовите и времето на циклусот при производството на PET кутии
При формирањето со помош на чеп, материјалот се истегнува со предформа пред примена на вакуумот. Ова помага да се постигне еднаква дебелина во подлабоките региони на контейнерите со кламшел тип или на дизајните на вградени табли. Разликата, што се однесува до дебелината на ѕидовите, е доста значајна: формирање со помош на чеп ±0,1 мм, само вакуумско формирање ±0,5 мм. Ова се преведува во помалку слаби точки и подобра вкупна чврстината на производот. Недостатокот на овој процес е тоа што операциите со помош на чеп се пополеки, со циклусни времиња во опсегот од 10–15 циклуси по минута, поради дополнителните движечки механизми. Сепак, за некои примени каде што чврстината на материјалот е многу важна, ова е силна точка која треба да се разгледа.

При само вакуумско формирање чекорот со чепот се отстранува, што овозможува побрз проток (15–20 циклуси/мин).

Параметар – Формирање со помош на чеп – Формирање само со вакуум на ѕидови со униформност – Висока (±0,1 мм варијација) – Умерена (±0,5 мм варијација) Брзина на циклусот – Побавна (10–15 циклуси/мин) – Побрза (15–20 циклуси/мин) Прикладност – Длабоко извлечени PET кутии (напр. кламшелови) – Површински тавички или капачиња Интеграција на високоскоростен инлајн систем за формирање-полнење-затворање: Реална перформанса од 240 бокси/мин за ретаил PET кутии Денескашните инлајн системи за формирање-полнење-затворање комбинираат неколку чекори во еден гладок процес. Тие загреваат листови, ги формираат, ставаат производи внатре и потоа создаваат тесни запечатувања кои се потребни за сè. Не постои тековно запечатување ниту рачна монтажа, па затоа не постои ризик од контаминација преку рачен контакт. Овие системи исто така имаат нова генерација серво-контролирани шаблони, автономна контрола на температурата по зони и системи за визуелна контрола на квалитетот базирани на вештачка интелигенција, што го зголемило протокот за стандардни ретаил PET кутии со регуларни димензии, како што се контейнерите за 12 унции јагода, на 240 кутии по минута. Клиентите пријавиле намалување на трошоците за труд од 30% по преминувањето на овој систем. Воопштениот опремен ефект (OEE) исто така се подобрил просечно за 22%. Соодветноста со правилата и прописите на FDA за директен контакт со храна не претставувала проблем со овој систем.

Тоа е причината зошто производителите на свежи плодови, печени производи и козметички производи го користат ова како главно решение за пакување со висока капацитетност.

Завршна обработка, декорација и контрола на квалитетот за PET кутии спремни за пласман на пазарот.

Изработување, UV-покривка и функционални покривки (напр. анти-магленост) за подобрување на карактеристиките на PET кутиите.

Ди-сечење или ласерско исечување се дефинира како отстранување на излишниот материјал (флаш) за да се добие дефиниран раб, што е критично за автоматизираното стапување, роботизираното убирање или целосната безпрекорна интеграција на амбалажата во линиите за понатамошна амбалажа. Технологијата со UV-отврднувачки бои овозможува висока резолуција и графики со висока отпорност на триење директно применети на површината на PET-от, што дава „површинска“ идентификација на брендот и елиминира потребата од вторична амбалажа и етикети.

Функционалните премази (на пример, хидрофилни анти-мгла) обезбедуваат одлична корисничка искуства во ладени или влажни средини, елиминирајќи ја кондензацијата која ги прави производите тешко видливи. Независно се покажало дека PET кутиите со покривка обезбедуваат 30% подобрување на проникнутоста на влага во споредба со непокриениот PET, зголемувајќи го растојателниот век и можноста за продажба на опасните производи за потрошувачите.

Тест на пропуштања, димензионални проверки и сертификации на FDA / ISO

Секоја PET кутија е подложена на повеќе низови на методи за обезбедување на квалитетот. "Страна од хелиум" е поврзана со "совршеност" на "совршеност" на "совршеност" на "совршеност" на "совршеност" на "совршеност" на "совршеност". Испитувањето на распаѓање на притисокот обезбедува интегритет на печатот под симулирани притисоци на дистрибуција. Ласерското скенирање на критичните параметри се врши со прецизност од ± 0,2 mm за да се утврди прилагодувањето на капакот, просветлината на шареницата и рамнотежноста на основата, што овозможува компатибилност на напојувачите и капаците со висока брзина.

Пред да се прегледаат захтевите за соодветност, мора да извршиме тестирање на екстрактивни супстанции и миграција што го бара FDA (според 21 CFR §177.1630), тестирање на тешки метали (Pb, Cd, As, Hg) и да обезбедиме документација за проследливост и контрола на процесот во согласност со ISO 22000. Сертифицираните објекти мора да имаат прагови за одбивање од 99,8 % за да се осигура дека се без дефекти пред дистрибуцијата на ретаил пазарот, за да се исполнат захтевите на клиентите.

Често поставувани прашања

Кои се предностите на изборот на виргински PET наместо рециклиран PET? Виргинскиот PET има подобра провидност, затегачка чврстина и соодветност со прописите. Поради овие карактеристики, виргинскиот PET е подобар избор за ретаил амбалажа која е визуелно висококвалитетна.

Кои се предностите на користењето на рециклиран PET? Рециклираниот (или rPET) има 30 до 50 % помалку вграден јаглерод. rPET има проблеми како што се зголемена заматеност и помала отпорност на удар, но е важен за циркуларната економија.

Какво е значењето на индексот на течност (MFI) кај термоформирањето на PET? Потребен е MFI од 0,8–1,2 dg/min. Овој опсег е потребен за соодветно балансирање помеѓу можноста да се исполни формата и способноста да се контролира соодветно формирањето на излишните материјали (флешинг). Термоформираните производи надвор од овој опсег ќе имаат дефекти.

Што прават функционалните премази за PET кутии? Со помош на функционални премази, како што се анти-маглените слоеви, PET кутиите можат да се користат во повеќе ситуации поради помалку кондензација која се формира внатре и го попречува гледањето на содржината.

На кои начини процесот на инлајн формирање-полнење-затварање го зголемува ефикасноста? Процесот на инлајн формирање-полнење-затварање го зголемува ефикасноста со комбинирање на чекорите и намалување на бројот на пати кога производот се ракува рачно, т.е. помала изложенаост на контаминација и поголема вкупна ефикасност на процесот. Овој процес ги задоволува насоките на FDA.