معالجة PET: الأساسيات والتقنيات
1. الخصائص الأساسية ومتطلبات المعالجة المسبقة لمعالجة PET
كمادة بلاستيكية حرارية شبه بلورية، PET تتميز بنقطة انصهار عالية (250-260℃)، وقوة ميكانيكية جيدة وشفافية، ولكن أدائها في المعالجة حساس للغاية للرطوبة. تؤثر مرحلة المعالجة المسبقة قبل المعالجة بشكل مباشر على جودة المنتج النهائي:
التكنولوجيا الأساسية لمعالجة التجفيف
المبدأ: مجموعة الإستر في سلسلة جزيئات PET تمتص الماء بسهولة وتتحلل مائيًا، مما يؤدي إلى انخفاض الوزن الجزيئي وتدهور الخصائص الميكانيكية للمنتج (مثل التشقق وانخفاض القوة).
معلمات العملية: يجب معالجتها في فرن تجفيف بدورة هواء ساخن بدرجة حرارة 120-150℃ لمدة 2-4 ساعات لتقليل محتوى الرطوبة إلى أقل من 0.02%. بعض المنتجات عالية الدقة (مثل الأفلام البصرية) تحتاج إلى تجفيف إضافي بالفراغ للتحكم في محتوى الرطوبة أقل من 0.005%.
اختيار المعدات: استخدام مجفف إزالة الرطوبة (مثل نظام التجفيف الدوار بالعسل) مع هواء جاف بنقطة ندى أقل من -40℃ لضمان كفاءة التجفيف.
مواصفات استخدام المواد المعاد تدويرها (المعاد طحنها)
نسبة الاستخدام: يمكن إضافة 10%-25% من جزيئات PET المعاد تدويرها إلى المنتجات العامة، ولكن يجب الانتباه إلى درجة تلوث المواد المعاد تدويرها (مثل الشوائب وتغير اللون). يجب أن تستخدم مواد تغليف الطعام المعتمدة من FDA للاتصال بالطعام، وعادة ما تكون النسبة لا تزيد عن 15%.
عملية المعالجة المسبقة: يجب سحق المواد المعاد تدويرها وتنظيفها (إزالة الملصقات وبقع الزيت) وتجفيفها قبل خلطها مع المواد الجديدة بنسب محددة. يجب أن تتحكم المنتجات عالية الشفافية (مثل زجاجات المشروبات) بدقة في مؤشر الاصفرار للمواد المعاد تدويرها (قيمة YI).
2. التكنولوجيا الرئيسية والتفاصيل التقنية لمعالجة PET
(I) التشكيل بالبثق: الإنتاج الكبير للأفلام والألواح
التشكيل بالبثق هو العملية الأساسية لمعالجة PET ويستخدم على نطاق واسع في تحضير الأفلام والألواح والأنابيب. النقاط التقنية هي كما يلي:
معدات البثق ومعلمات العملية
تصميم اللولب: يتم استخدام لولب متدرج بنسبة طول إلى قطر (L/D) من 28-32 ونسبة ضغط من 2.5-3.0 لضمان التلدين المتساوي للمادة.
التحكم في درجة الحرارة: يتم ضبط درجة حرارة الأسطوانة على أقسام، تزداد تدريجيًا من قسم التغذية (220-240℃) إلى قسم التجانس (260-280℃)، ويتم التحكم في درجة حرارة القالب عند 250-270℃ لتجنب تدهور PET بسبب درجات الحرارة العالية.
التطبيقات النموذجية:
فيلم PET الموجه ثنائي المحور (BOPET): بعد بثق صفيحة سميكة، يتم توجيهها عن طريق التمدد الطولي (3-5 مرات) والعرضي (4-6 مرات) لتحسين القوة والشفافية وخصائص الحاجز للفيلم، وتستخدم للتغليف (مثل أكياس رقائق البطاطس)، والأشرطة الإلكترونية، إلخ.
صفيحة PET: سمكها 0.1-3 مم، يتم تبريدها وتشكيلها مباشرة بعد البثق، ويمكن تحضيرها بشكل إضافي عن طريق التشكيل الحراري لتحضير علب الغداء، والتغليف بالبلاستيك، إلخ.
تمديد عملية التشكيل الحراري
العملية: يتم تسخين صفيحة PET إلى ما فوق درجة حرارة الانتقال الزجاجي (70-80℃) وأقل من نقطة الانصهار، وتشكيلها في القالب بواسطة الفراغ أو ضغط الهواء.
النقاط التقنية: يجب التحكم بدقة في درجة حرارة التسخين (الانحراف ≤±5℃) لتجنب السقوط المحلي للصفيحة أو تدهورها بسبب التسخين الزائد؛ يتم التحكم في نسبة التمدد عادة عند 1:1.5-1:3 لتحقيق التوازن بين القوة وتوحيد سمك المنتج.
(II) التشكيل بالحقن: معالجة دقيقة للمنتجات عالية الدقة
يستخدم التشكيل بالحقن لـ PET غالبًا لإنتاج منتجات عالية الدقة مثل قوالب الزجاجات والإكسسوارات الإلكترونية. خصائص العملية هي كما يلي:
آلة التشكيل بالحقن وتصميم القالب
خصائص اللولب: يتم استخدام لولب بنسبة ضغط منخفضة (1.5-2.0) ولولب مع حلقة فحص لتقليل وقت بقاء الذوبان ومنع التدهور.
درجة حرارة القالب: يتم التحكم بها عادة عند 80-120℃ لزيادة بلورية المنتج وتحسين الصلابة (على سبيل المثال، يجب أن تكون بلورية قالب الزجاجة 25%-30% لمقاومة الضغط الداخلي).
نظام التبريد: يجب تصميم القالب بقنوات مياه فعالة لضمان التبريد السريع والمتساوي للمنتج لتجنب الالتواء (على سبيل المثال، يجب أن يكون وقت التبريد للمنتجات ذات الجدران الرقيقة ≤10 ثوانٍ).
التطبيق النموذجي: إنتاج قوالب PET
معلمات العملية: درجة حرارة الحقن 260-290℃، ضغط الحقن 80-120MPa، ضغط التثبيت 40-60MPa (وقت التثبيت 5-10 ثوانٍ).
مراقبة الجودة: يجب تشكيل الخيط على عنق القالب بدقة عالية (التسامح ±0.05 مم) لتجنب تسرب الهواء أثناء نفخ الزجاجة؛ يتم التحكم في توحيد سمك الجدار ضمن ±0.1 مم لضمان استقرار الزجاجة المنفوخة لاحقًا.
(III) التشكيل بالنفخ: العملية الرئيسية للمنتجات المجوفة
التشكيل بالنفخ هو العملية الأساسية لإنتاج زجاجات المشروبات PET، وينقسم إلى التشكيل بالنفخ بالبثق والتشكيل بالنفخ بالحقن. خذ التشكيل بالنفخ بالحقن (لتشكيل القوالب بالنفخ) كمثال:
تقنية النفخ بالتمدد ثنائي المحور
العملية:
تشكيل القالب بالحقن؛
تسخين القالب إلى درجة حرارة التوجيه (90-120℃)؛
التمدد الطولي (عبر قضيب التمدد) + النفخ العرضي (هواء مضغوط)، نسبة التمدد عادة 3-5 مرات.
تحسين الأداء: التمدد ثنائي المحور يوجه سلسلة جزيئات PET، يزيد من قوة الصدمة للمنتج بمقدار 2-3 مرات، ويقلل من نفاذية الأكسجين بأكثر من 50%، مما يلبي متطلبات الحاجز للمشروبات الغازية.
تحسين معلمات العملية
طريقة التسخين: يتم استخدام التسخين بالإشعاع تحت الحمراء، ويتم التحكم في توحيد تسخين القالب عند ±3°C لتجنب التسخين الزائد المحلي والتمزق أثناء النفخ.
ضغط النفخ: يمكن أن يحسن النفخ بالضغط العالي (2-4MPa) من الشفافية والدقة البعدية للمنتج، والضغط المنخفض (0.5-1MPa) مناسب للحاويات ذات الجدران السميكة.
3. العمليات الخاصة والتقنيات المتقدمة في معالجة PET
تعديل البثق التفاعلي
يتم إضافة موسعات السلاسل (مثل المركبات الإيبوكسية متعددة الوظائف) أثناء عملية البثق لإصلاح السلاسل المكسورة في المواد المعاد تدويرها وزيادة لزوجة الذوبان. وهي مناسبة للمنتجات الهندسية ذات النسبة العالية من المواد المعاد تدويرها (مثل أجزاء السيارات).
تقنية المعالجة الصديقة للبيئة
عملية التحبيب بحلقة الماء: تستبدل التبريد التقليدي بالهواء، تقلل من تلوث الغبار، تحسن من تشطيب سطح جزيئات PET، وتناسب إنتاج المواد الخام الغذائية.
تقنية المعالجة بدرجة حرارة منخفضة: عن طريق إضافة عوامل التبلور (مثل مسحوق التلك، عوامل التبلور العضوية) لتقليل درجة حرارة تبلور PET، يتم تقليل درجة حرارة المعالجة إلى 240-260℃، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتدهور الأكسدة الحرارية.
توسيع تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد
يتميز PET-G المعدل (PET غير المتبلور) بسيولة ذوبان جيدة ويمكن استخدامه للطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية FDM (النمذجة بالترسيب المنصهر) لتحضير أجزاء صناعية مقاومة للمواد الكيميائية. يتم التحكم في درجة حرارة الطباعة عند 230-250℃ ودرجة حرارة منصة الطباعة عند 60-80℃.
منصتنا تربط مئات من الموردين الكيميائيين الصينيين المعتمدين بالمشترين حول العالم، مما يعزز المعاملات الشفافة، وفرص الأعمال الأفضل، والشراكات ذات القيمة العالية. سواء كنت تبحث عن سلع بالجملة، أو مواد كيميائية متخصصة، أو خدمات شراء مخصصة، فإن TDD-Global جديرة بالثقة لتكون خيارك الأول.
