פלסטיק ממוחזר הוא יותר מסתם עלות נמוכה-תחליף לפלסטיק בתולי - חומר זה מוכיח ש-PCR יכול להתאים או אפילו לעלות על פלסטיק בתולי במאפייני ביצועי מפתח.
בשיתוף פעולה עם Crown New Material, Qiaoxing Industrial פיתחה חומר PP ממוחזר-הזרקה,-נמוכה, עמיד-טמפרטורות-נמוכות ועמידים בחומר PP ממוחזר (PCR) תוך שימוש בפוליפרופילן ממוחזר בדרגת מזון-כחומר גלם, באמצעות שלושה-שלבי טיפול תרמי{6} של תערובת{6}. חומר זה עבר בדיקות בטיחות למגע עם מזון של ה-FDA, ROHS ו-REACH, ומציג חוזק פגיעה העולה על 3 kJ/m² ב--15°C - בעל ביצועים גבוהים משמעותית של הומופולימר PP-H. זה פותר לחלוטין את סוגיית ההידבקות הלא יציבה בעיבוד משני, ומציע פתרון{15} בעל ביצועים גבוהים לשינוי פחמן נמוך בתעשיית האריזה הכימית היומית.
01
נקודות כאב בתעשייה: אילוצים כפולים של פריכות-בטמפרטורה נמוכה וחומרים נודדים
בתחום אריזות ומוצרי הפלסטיק, פוליפרופילן הומפולימר (PP-H) ממלא תפקיד מפתח בשל הקשיות והשקיפות המצוינים שלו, והוא נמצא בשימוש נרחב באריזות מזון, כימיקלים ותרופות. עם זאת, פריכותו בטמפרטורה-נמוכה מגבילה את היישום שלו. כאשר טמפרטורת הסביבה יורדת מ-23°C ל-0°C, חוזק ההשפעה המחורץ של Izod של PP-H יורד בחדות מכ-3 kJ/m² ל-1.5 kJ/m², ויורד עוד יותר ל-0.7 kJ/m² ב--15°C. הירידה התלולה הזו בביצועים הופכת את מוצרי PP-H נוטים להיסדק בחורף, משפיעה על חווית המשתמש ומגדילה את עלויות האריזה ואחרי המכירה ליצרנים.
גם חומרי פוליפרופילן סובלים בדרך כלל מהנושא של חומרים נודדים. שאריות מולקולות קטנות כגון מונומרים אתילן, חומרי החלקה וחומרי שחרור עובש עלולות לנדוד אל פני המוצר לאורך זמן, ולהשפיע קשות על הידבקותם של תהליכים משניים כמו ריסוס, ציפוי אלקטרוני, הדפסה והטבעה חמה. חברות רבות חוו את המצב המתסכל שבו הידבקות הציפוי טובה בהתחלה, אך נכשלת בבדיקות צולבות- לאחר חודש אחד של אחסון. מטריד עוד יותר, ההבדלים בהתנהגות ההגירה בין דרגות פטרוכימיות שונות - או אפילו בין אצוות שונות מאותה כיתה - משבשים באופן רציני את יציבות הייצור ועקביות האיכות.
▸ השוואת נתונים מרכזיים: חוזק אימפקט מחורץ של Izod (kJ/m²)
02
פריצת דרך טכנית: טיפול תרמי בשלושה-שלבים פותר בעיות הגירה
Qiaoxing Industrial, יצרנית מובילה עולמית של אריזות קוסמטיות, בשיתוף עם Crown New Material, חברת פלסטיק ממוחזר, פיתחה בהצלחה חומר PP ממוחזר-הזרקה,-נמוכה, עמיד בטמפרטורה-נמוכה, תוך שימוש בפוליפרופילן ממוחזר בדרגת מזון-(PCR).
Crown New Material מיישם תהליך של "שלושה-שלבי טיפול תרמי" במהלך הייצור. באמצעות פעולה משולבת של שלושה שלבים, חומרים מולקולריים קטנים מוסרים ביסודיות במהלך הייצור, ומבטלים באופן יסודי את הסיכון של נדידת פני השטח במוצרי PP-H:
שלב 1: כביסה חמה- קיטור בטמפרטורה גבוהה- העולה על 100°C משמש לקרצוף עמוק של פתיתי PP ממוחזרים, המסה והסרה יעילה של מולקולות קטנות נדיפות (מונומרים אתילן, חומרי החלקה וכו') המחוברות למשטח ולשכבות הרדודות של ה-PP, ומשלימות את השלב הראשון של ההסרה.
שלב 2: פלטיזציה- במהלך שחול בורג, מערכת ואקום מפעילה ביטול נדיפה מאולץ על החומר המותך, מוציאה חומרים נדיפים המומסים בתוך ההמסה, ומפחיתה משמעותית את תכולת המולקולות הקטנות השיוריות בתוך הכדורים.
שלב 3: ניקוי ריח- כדורי ה-RPP שנוצרו ממוקמים בסביבה הקרובה ל-100 מעלות צלזיוס ומערבבים ואופים במשך מספר שעות, בעוד שמערכת ספיחה בוואקום מסירה את כל החומרים המשתחררים, ומשיגה הגירה-נמוכה במיוחד והסרת ריחות.
03
שינוי טמפרטורה-נמוך: מיזוג עם קופולימר PP שובר את מגבלת הפריכות
כדי לשפר את הקשיחות-בטמפרטורה נמוכה, צוות המחקר והפיתוח הציג פקקי בקבוקי משקה ממוחזרים (קופולימר PP) לשינוי מיזוג. במהלך פלסטיקה של בורג, מקטעי האתילן בקופולימר PP עוברים תגובות צולבות מבוקרות עם השרשראות המולקולריות ההופולימריות PP, ויוצרות מבנה רשת מולקולרית צפופה ואלסטית יותר, המשפר משמעותית את יכולת החומר לספוג אנרגיית השפעה בטמפרטורות נמוכות.
נתוני בדיקה בפועל מראים כי חומר ה-PP הממוחזר המותאם משיג חוזק פגיעה מחורץ ב-Izod העולה על 3 kJ/m² ב--15°C - העולה על חוזק הפגיעה של PP-H בתולי בטמפרטורת החדר (23°C) - ומפחית את הסיכון לנזק במהלך הובלה בחורף ושימוש באקלים קר.
04
ביצועים מקיפים של המוצר
חומר זה מראה שיפור משמעותי באינדיקטורים של ביצועים מרכזיים, ומספק פתרון הזרקת PCR המאזן בין יתרונות פחמן נמוכים- לבין ביצועים גבוהים לתעשיות הכימיות והמזון היומיומיות.
05
משמעות אסטרטגית וחזון קיימות
מאחורי פריצת הדרך הטכנולוגית הזו מסתתרת המחויבות המשותפת של Qiaoxing Industrial ו-Crown New Material לעתיד בר קיימא. שתי החברות השקיעו משאבים משמעותיים כדי לשפר את תקרת הביצועים ואת אמינות היישום של חומרי PCR - לא רק במתן פתרונות לנקודות הכאב הנוכחיות בתעשייה אלא גם בהכנות יזומות לתקנות PCR מחייבות פוטנציאליות בתעשייה הכימית היומיומית. על ידי קידום היישום של-חומרים ממוחזרים באיכות גבוהה, שתי החברות תורמות למיחזור משאבים, להפחתת פליטת פחמן ותומכות בכוכב ירוק יותר עם החוזק הטכנולוגי שלהן.
הופעתה של PP ממוחזר-נמוך ועמיד בפני-טמפרטורות-נמוכות זה מסמן צעד מכריע קדימה עבור פלסטיק ממוחזר - משימוש פשוט לביצועים-גבוהים באמת. זה עשוי בהחלט להוביל את תעשיית אריזות הפלסטיק לעידן חדש שבו פחמן נמוך וביצועים גבוהים הולכים יד ביד.