در صنعت بستهبندی پلاستیکی، دستگاههای باد کننده فیلم از تجهیزات تولید ضروری محسوب میشوند و به طور گسترده در بستهبندی مواد غذایی، بستهبندی صنعتی، فیلم کشاورزی و بستهبندی اقلام مصرفی روزانه استفاده میشوند. با افزایش تقاضای بازار برای عملکرد فیلم و کارایی تولید، دستگاههای باد کننده فیلم تک لایه سنتی به تدریج نمیتوانند به نیازهای متنوع پاسخ دهند. دستگاههای باد کننده فیلم ABA با مزایای ساختاری و فرآیندی منحصر به فرد، در حال تبدیل شدن به انتخاب اول تعداد رو به افزایشی از تولیدکنندگان هستند.
1. نحوه کار دستگاههای باد کننده فیلم ABA: ساختار لایهای و نوآوری در طراحی
1.1 پیکربندی ABA در ماشین های فیلم بلند چند لایه چیست؟
دستگاه های فلمی ABA با آنچه که به نام فرآیند اکستروژن سه لایه ای کار می کنند. لایه های بیرونی از همان ماده پلیمر ساخته شده اند ( لایه A) ، در حالی که لایه وسط ( لایه B) چیزی کاملا متفاوت است. بیشتر ماشین ها برای این کار به دو دستگاه جدا کننده نیاز دارند. یک ماشین فقط لایه وسط را اداره می کند، و یکی دیگر همزمان هر دو طرف را اداره می کند. برای مثال HDPE را در نظر بگیرید. بسیاری از تولید کنندگان این مواد را برای بیرون انتخاب می کنند زیرا در برابر فرسایش خوب ایستاده است. اما داخل؟ این جایی است که آنها اغلب مواد ارزان تری مانند کربنات کلسیم یا حتی زباله های پلاستیکی بازیافت شده را می اندازند. بعضی از کارخانه ها موفق می شوند تا با قرار دادن نیمی از مواد بازیافت شده در آنجا بدون به خطر انداختن کیفیت بیش از حد.
1.2 کنترل نسبت لایه (به عنوان مثال: 1:11:1 در مقابل 1:3:1) و تاثیر آن بر یکنواخت فیلم
نحوه ی متناسب شدن لایه ها تفاوت واقعی در عملکرد فیلم ها و هزینه ی تولید آن ها ایجاد می کند. وقتی که ما در مورد یک پیکربندی 1:11:1 صحبت می کنیم، این بدان معنی است که یک بخش متوسط بسیار سنگین برای فیلم های صنعتی سخت است که باید شکل خود را حفظ کنند. تنظیم 1: 3: 1 زمانی بهتر کار می کند که محصولات به قدرت متعادل در سراسر بدون نقاط ضعف نیاز دارند. تجهیزات مدرن ABA مجهز به این ترتیب دوگانه است که ضخامت هر لایه را در حدود 5 درصد یا بیشتر نگه می دارد. این سطح کنترل نتایج بسیار قابل اطمینان تری نسبت به روش های یک لایه ی مدرسه ی قدیمی ارائه می دهد که تمایل دارند انواع نامنظمات مواد را در محصول نهایی نشان دهند.
۱.۳ تفاوت های ساختاری بین ماشین های ABA و ماشین های فلمی تک لایه
بر خلاف ماشین های تک لایه ای که به یک اکسترودر واحد متکی هستند، سیستم های ABA دارای:
- دستگاه های دو طرفه : امکان کنترل دقیق ترکیب لایه ها با جدا کردن جریان مواد
- سیستم های توزیع نامتقارن : مواد لایه هسته ای را بدون اختلال در ثبات لایه بیرونی تحویل دهید
- طرح های مدولار : اجازه تنظیم سریع برای نسبت لایه های مختلف یا انواع رزین
این پیکربندی فیلم هایی را تولید می کند که 1520٪ قوی تر از معادلات تک لایه هستند در حالی که از 30٪ کمتر پلیمر نوجوانی استفاده می کنند که توسط آزمایشات صنعتی پشتیبانی می شود که نشان می دهد مقاومت کششی 38 MPa برای فیلم های ABA در مقایسه با 32 MPa برای نسخه های تک لایه است.
2. عملکرد بهتر فیلم: قدرت، دوام و کنترل دقیق ضخامت
۲.۱ مزیت های مکانیکی معماری لایه ساندویچ
ساختار ساندویچ ABA باعث ایجاد یک پیوند همبستگی بین لایه ها می شود. لایه های بیرونی با عملکرد بالا، استرس مکانیکی را توزیع می کنند، در حالی که هسته داخلی انرژی ضربه را جذب می کند. این طراحی مقاومت در برابر سوراخ کردن را تا ۳۰٪ در مقایسه با فیلم های تک لایه بهبود می بخشد، در حالی که انعطاف پذیری و انعطاف پذیری را حفظ می کند.
۲.۲ لایه های بیرونی بهینه شده برای قدرت فیلم برتر و مقاومت در برابر پارگی
با تمرکز رزین های برتر در لایه های بیرونی، فیلم های ABA بدون استفاده از مواد اضافی، مقاومت در برابر پارگی بیش از 50 N/mm2 را به دست می آورند. این فیلم های مهندسی سطح در محیط های پرطلبمانند بسته بندی کشش پالت و تولید کیسه های سنگینکه در آن گزینه های تک لایه اغلب به اندازه های ضخیم تر برای مطابقت با دوام نیاز دارند، عملکرد استثنایی دارند.
2.3 کنترل پیشرفته دو مرتبه برای توزیع ضخامت سازگار
دقت از طریق سیستم های دو مرتبه با نظارت در ضخامت در زمان واقعی و بازخورد حلقه بسته به دست می آید، حفظ یکسانی در حدود ± 2٪. این تحمل تنگ از تغییرات ±7٪ معمول سیستم های تک رنگ فراتر می رود و اطمینان از خواص مکانیکی سازگار در سراسر رول فیلم را فراهم می کند.
۲.۴ مطالعه موردی: مقایسه قدرت کشش در کاربردهای بسته بندی صنعتی
در حمل و نقل بار های پالت شده شبیه سازی شده، فیلم های ABA مقاومت کششی 137 N/mm2 را نشان دادند، که به طور قابل توجهی بالاتر از 89 N/mm2 ثبت شده برای فیلم های تک لایه است. این قدرت افزایش یافته باعث کاهش آسیب محصول در حمل و نقل به میزان 40٪ و پشتیبانی از بار های 22٪ بالاتر استایل شده است، که نشان دهنده مزیت عملکرد در لجستیک دنیای واقعی است.
3. مزایای کنترل هزینه
3.1 استفاده بهینه از مواد اولیه کم هزینه
دستگاههای دمش لایه تکی فقط میتوانند از یک ماده خام استفاده کنند. بهبود عملکرد فیلم نیازمند انتخاب مواد با کیفیتتر است که هزینه تولید را افزایش میدهد. با این حال، دستگاههای دمش فیلم ABA ترکیبات انعطافپذیری ارائه میدهند:
لایه A از ماده خالص برای اطمینان از ظاهر و استحکام استفاده میکند؛
لایه B از ماده بازیافتی یا ماده پرکننده استفاده میکند که بهطور چشمگیری هزینهها را کاهش میدهد و در عین حال عملکرد کلی را حفظ میکند.
این طراحی بهطور مؤثر تعارض بین عملکرد و هزینه را حل میکند.
3.2 مواد خام قابل بازیافت
لایه B اغلب از ماده بازیافتی استفاده میکند که نه تنها هزینه تولید را کاهش میدهد، بلکه با روندهای زیستمحیطی نیز هماهنگ است و به الزامات توسعه سبز و پایدار پاسخ میدهد.
3.3 بازدهی سرمایه بیشتر
اگرچه سرمایهگذاری در تجهیزات دستگاههای دمش فیلم ABA بالاتر از دستگاههای تک لایه است، این دستگاهها از مصرف مواد خام کمتری برخوردارند، ضایعات را کاهش میدهند و در حین تولید ارزش افزوده فیلم را افزایش میدهند که در مجموع منجر به مزایای اقتصادی بهتری میشود.
4.گنجش کاربرد و سازگاری رزین ماشین های ABA
۴.۱ انعطاف پذیری در پردازش با مخلوط های LLDPE، LDPE و PP
دستگاههای ABA با انواع رزینها از جمله پلیاتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)، پلیاتیلن با چگالی کم معمولی (LDPE) و پلیپروپیلن قدیمی (PP) کار میکنند. سیستم قالب ماژولار به تولیدکنندگان این امکان را میدهد تا نرخ جریان ذوب را بهصورت جداگانه برای هر لایه تنظیم کنند، که این امر به آنها این اجازه را میدهد تا موادی از جمله مواد بسیار روان با شاخص ذوب حدود 0.5 گرم/10 دقیقه تا مواد سفتتر در حدود 4 گرم/10 دقیقه را پردازش کنند. چیزی که این دستگاهها را بسیار ارزشمند میکند، توانایی ترکیب خواص مختلف در یک محصول است. بهعنوان مثال، تولید فیلمهایی با هستههای سفت PP که با لایههای انعطافپذیر LLDPE پوشانده شدهاند، برای کاربردهای بستهبندی کششی (stretch wrap) که نیاز به چسبندگی و مقاومت در برابر پارگی دارند، بسیار مناسب است. دادههای صنعتی از گزارش جدید 2024 مربوط به پردازش فیلمهای صنعتی نیز چیزی جالب نشان میدهند: تقریباً هفت تن از ده نفر از بهرهبرداران میگویند که وقتی تولید را از LDPE خالص به مخلوطهای پلیپروپیلنی بازیافتی انتقال میدهند، با مشکلات اساسی مواجه نمیشوند.
۴.۲ فیلم های خیاطی برای استفاده های کششی، کشاورزی و ساختمانی
تکنولوژی ABA اجازه می دهد تا راه حل های متناسب با برنامه های کاربردی خاص را فراهم کند. در هنگام ساخت پوشش کششی، تولید کنندگان اغلب LLDPE نرم را در خارج برای نگه داشتن بار بهتر، همراه با یک مرکز PP محکم که با سرعت تولید سریع ایستاده است، ترکیب می کنند. کشاورزان نیز زمانی سود می برند که فیلم های پلاستیکی آنها دارای لایه های LDPE محافظت شده از UV باشند که مواد زیست فرسوده را در زیر پوشش می دهند. این ترکیب باعث می شود پوشش های گلخانه ای تا ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر دوام بیاورند تا اینکه نیاز به تعویض داشته باشند. صنعت ساخت و ساز هم مزايايش رو مي دونه ABA مانع بخار بین 80 تا 120 میکروونی با لایه های بیرونی که در برابر آسیب های گرمایی مقاومت می کنند ایجاد می کند. این محصولات چند لایه ای مطابق با تست های ASTM D882 در مقایسه با گزینه های یک لایه ای معمولی موجود در بازار امروز، حدود 23٪ مقاومت کششی بیشتری دارند.
5.فایده های پایدار تکنولوژی فلمی ABA
۵.۱ ادغام بازیافت بدون به خطر انداختن کیفیت فیلم
با ماشین های ABA، این فرآیند با قرار دادن مواد بازیافت شده در لایه وسط کار می کند، اما پلیمر تازه را در سطوح بالا و پایین سالم نگه می دارد. این بدان معناست که تولید کنندگان می توانند با استفاده از مواد نیمه بازیافت شده بدون مواجه شدن با مشکلات مانند مقاومت کم تر در برابر ترک، ظاهر ابری، یا ویژگی های مانع آسیب دیده که این سیستم های تک لایه را به شدت آزار می دهد، از دست بروند. محصول نهایی فیلم با کیفیت بسیار خوبی است که هنوز برای چیزهایی مانند پوشش محصولات یا بسته بندی محصولات صنعتی بسیار خوب کار می کند، با وجود اینکه کمی مواد بازیافت شده در آن مخلوط شده است.
۵.۲ کاهش زباله های پلاستیکی از طریق فیلم های نازک تر و قوی تر
ساختار چند لایه ای مقاومت سوراخ را 30٪ افزایش می دهد و باعث کاهش 15٪ تا 20٪ گج بدون از دست دادن عملکرد می شود. فیلم های نازک تر به طور مستقیم مصرف پلاستیک را کاهش می دهند؛ یک خط پوشش کششی خودرو 23 تن متریک رزین سالانه را ذخیره می کند. بسته بندی سبک تر همچنین انتشارات حمل و نقل را کاهش می دهد و از طریق کاهش منبع به اهداف اقتصاد دایره ای کمک می کند.
5.3 بازگشت سرمایه اقتصادی و زیست محیطی بلند مدت در مقابل سرمایه گذاری اولیه بالاتر
هزینه اولیه تجهیزات ABA تقریباً ۴۰ درصد بیشتر از سیستم های استاندارد یک لایه است، اما اکثر شرکت ها متوجه می شوند که پول خود را در عرض ۱۸ تا ۳۶ ماه، بسته به استفاده، باز می گیرند. وقتی که به مواد می آید، صرفه جویی های واقعی نیز وجود دارد. استفاده از مواد بازیافت شده همراه با کنترل بهتر ضخامت هزینه های ما را برای رزین ها هر ساله بین ۱۸ تا ۲۵ درصد کاهش می دهد. نگاه کردن به تصویر کلی از طریق مطالعات چرخه عمر چیزی بسیار چشمگیر را نشان می دهد در واقع حدود 32 گرم CO2 کمتر برای هر کیلوگرم فیلم ساخته شده به این روش منتشر می شود. این نوع کاهش اثر محیطی نه تنها برای سیاره خوب است. این کمک می کند تا با مقررات سختگیرانه مواجه شوند و در عین حال به تولید کنندگان یک مزیت در برابر رقبایی که هنوز پیشرفت های مشابهی نکرده اند می دهد.
پرسشهای متداول (FAQs)
1. چه موادی میتواند ماشین های فلمی ABA فرآیند چه کسانی هستند؟
ماشین های ABA با رزین هایی مانند LLDPE، LDPE و PP سازگار هستند و امکان انعطاف پذیری در تولید را برای کاربردهای مختلف فراهم می کنند.
2. دستگاههای بلوینگ فیلم ABA چگونه به پایداری کمک میکنند؟
آنها مواد بازیافت شده را در لایه اصلی گنجانده اند، کاهش زباله های پلاستیکی و افزایش تاثیرات زیست محیطی بدون به خطر انداختن کیفیت فیلم.
3. مزایای ABA نسبت به سیستمهای فیلم تکلایه چیست؟
ماشین های فلمی ABA ارائه می دهند قدرت بهبود یافته، استفاده از مواد کاهش یافته و کنترل ضخامت بهتر، ارائه عملکرد بهبود یافته با هزینه های پایین تر.