استفاده از HDPE و PP و PET در تولید بطری

استفاده بهینه از ضایعات HDPE، PP و PETدر ساخت بطری

پلاستیک به دلیل دارا بودن ویژگی‌های همه‌کاره اغلب به عنوان یک فناوری جایگزین فلزات در کاربردهای مختلف از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با این حال، منطقی است که افراد به دنبال راهکارهای عملی برای انتقال از فناوری‌های سنتی پردازش فلز، شیشه و چوب به فناوری های شامل پلاستیک باشند. این پژوهش از روش‌های کمّی برای رویکرد پژوهشی خود استفاده می‌کند. با جمع آوری داده ها، می توان به نتایج بهتری از آزمایشات دست یافت. هدف از این آزمایش تعیین مناسب ترین نوع زباله پلاستیکی به منظور ساخت بطری است. یافته‌های حاصل شده نشان می دهد که امروزه استفاده از زباله پلاستیکی HDPE، PP و PET در ساخت بطری به ترتیب 1.96، 2.34 و 1.53 درصد است. همانطور که در اینجا مشاهده می شود، چندین یافته کلیدی را می‌توان ذکر کرد: انتخاب بهینه ضایعات HDPE در تولید بطری های 30 میلی‌لیتری؛ دما به طور قابل توجهی بر تولید بطری تاثیر می گذارد؛ و دمای 190 درجه سانتیگراد به عنوان بهینه ترین دما برای پردازش HDPE شناخته می شود. در این آزمایشات، محصول نهایی شباهت زیادی به طرح قالب مورد نظر دارد، با این حال فقط به 1.96 درصد از ضایعات نیاز دارد.

پلاستیک، به عنوان یکی از تاثیرگذارترین نوآوری های تکنولوژیکی، نقش حیاتی در جنبه های مختلف زندگی به خود گرفته است. ویژگی های منحصر به فرد آن ازجمله وزن سبک، مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی، سهولت قالب گیری آن را به یک جایگزین مکرر برای فلزات تبدیل می کند. این پدیده از علایق افراد برای راه حل‌های عملی همچون تغییر فناوری‌های پردازش فلز، شیشه و چوب به فناوری‌های حاوی پلاستیک مشهود است. در اندونزی، توسعه محصولات پلاستیکی پیشرفت قابل توجهی ازلحاظ کیفیت و تنوع به طور مداوم روبه بهبود است. صنعت پلاستیک طیف وسیعی از محصولات متنوع ازجمله لوازم خانگی، ابزار الکترونیکی، قطعات خودرو وغیره را تولید می‌کند. این پیشرفت نه تنها نشان دهنده نوآوری در طراحی و عملکرد است بلکه سازگاری با تحول بازار و پایداری محیطی را نیز بیان می کند. در پی نگرانی‌های جهانی از اثرات زیست محیطی استفاده از پلاستیک، نوآوری ها در بازیافت و توسعه پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر به موضوعاتی حیاتی در تحقیق و توسعه صنعت تبدیل شده اند. این امر نشان دهنده تلاش برای ایجاد تعادل بین مزایای اقتصادی و زیست محیطی است که پلاستیک را قادر می سازد تا به تکامل خود ادامه دهد که نه تنها کاربردی و همه کاره است، بلکه با محیط زیست نیز سازگار می باشد.

دستگاه قالب گیری دمشی دستگاهی پیچیده است که به طور خاص برای فرآیند تولید بطری، براساس اصل اساسی دمیدن پیش فرم های بطری طراحی شده است. این فرآیند با گرم کردن پیش‌فرم های بطری به حالت نرم و الاستیک آغاز می شود. سپس این پیش‌فرم ها در قالب به نام حفره قالب قرار داده می شوند. در این مرحله از فشار هوا برای تزریق پیش‌فرم های نرم شده استفاده می شود که موجب منبسط شدن مواد شده و با شکل قالب مطابقت دارد. درنتیجه، پیش‌فرم ها به یک بطری مطابق با طراحی از پیش تعیین شده قالب تبدیل می شوند. یک جزء کلیدی در دستگاه قالب گیری دمشی "ابزار دمنده تزریقی" است. این ابزار شامل یک بخش مهم به نام "ابزار تزریق" است که به عنوان مکانیزمی برای تزریق یا دمیدن هوای پرفشار به پیش‌فرم بطری عمل می‌کند. این هوای پرفشار از یک کمپرسور تهیه شده و برای پر کردن حفره قالب، پیش فرم را کش می دهد تا به شکل نهایی بطری با دقت بالا تبدیل شود. فرآیند قالب گیری دمشی نه تنها در ایجاد بطری‌هایی با اشکال و اندازه مختلف مناسب است بلکه امکان استفاده از انواع پلاستیک را نیز فراهم می کند. نتیجۀ کار تولید بطری های یکنواخت و قوی است که می توانند هم در مقیاس صنعتی و هم برای مصارف روزانه طراحی شوند. با کمک این فناوری، صنعت ساخت بطری توانایی تولید محصولاتی با کیفیت بالا، زمان بهینه و کاهش هزینه را دارد.

در فرآیند ساخت بطری با استفاده از ماشین آلات قالب گیری ضربه ای، استفاده از ابزار تزریق نقش مهمی ایفا می‌کند. مواد مورد استفاده در این ابزارها بایستی معیارهای خاصی همچون وزن سبک و مقاومت در برابر شدت دمای تولید شده توسط پیش‌فرم های بطری که می توانند به حدود 100 درجه سانتیگراد برسند را داشته باشد. علاوه براین، ابزار تزریق دمشی که با دستگاه قالب گیری ضربه‌ای ادغام شده است، باید با استحکام بالا طراحی شود. همچنین باید اطمینان حاصل شود که این ابزارها می توانند بار ناشی از ابزارهای تزریق و حفره قالب در طول فرآیند ساخت بطری را تحمل کنند. در تولید بطری های 30 میلی لیتری، انتخاب پلاستیک مرغوب ضروری است. از چندین پلاستیک مناسب و رایج ازجمله پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی اتیلن سنگین (HDPE) و پلی پروپیلن (PP) در ساخت این بطری ها استفاده می شود. هر یک از این پلاستیک‌ها دارای ویژگی های منحصر به فردی است که با نیازهای طراحی شده در تولید بطری و دوام آن مطابقت دارد.

نتایج و جمع بندی

هدف از این تحقیق تعیین مناسب ترین نوع زباله پلاستیکی برای تولید بطری است. با تحلیل نمودارهای ارائه شده، مشخص شد که هر نوع پلاستیک استحکام و دوام متفاوتی دارد و نگرش‌های مهمی را برای انتخاب مواد ارائه می دهد. باتوجه به داده های پردازش شده و ارائه شده در شکل زیر، می توان گفت که در فرآیند تولید بطری، نیاز به ضایعات پلاستیکی HDPE، PP و PET به ترتیب 1.96، 2.34 و 1.53 درصد است.

شکل 1:

نکته قابل توجه یافته های این تحقیق این است که PP مزیت وزنی برتری نسبت به HDPE و PET دارد. این مزیت نشان دهنده پتانسیل PP به عنوان یک ماده کارآمدتر در ساخت بطری ازنظر مصرف مواد است. علاوه براین، مشاهده شد اگرچه HDPE و PET به نسبت جذب کمتری در تولید بطری نیاز دارند، اما خواص منحصر به فرد آنها نقش آنها را در کاربردهای خاص با استحکام و دوام بالا پررنگ کند. این تحقیق نگرش های ارزشمندی از ویژگی های متمایز انواع مختلف ضایعات پلاستیکی و پیامدهای آنها در فرایند تولید بطری ارائه می دهد. این یافته‌ها کاربرد گسترده ای در صنعت پردازش پلاستیک به منظور بهینه سازی انتخاب مواد براساس معیارهای خاصی همچون استحکام، وزن و بهره وری مواد دارند که درنهایت، تولید بطری پایدارتر و کارآمدتر را تسهیل می کند.

نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که کارایی هر نوع ضایعات پلاستیک در ساخت بطری توسط خواص متمایز آن تعیین می شود. پلی پروپیلن (PP) از مزایای وزن قابل توجهی برخوردار است و در ساخت بطری های سبک تر استفاده می شود که در کاربردهای خاص به کار می روند. با این حال، PP دارای محدودیت هایی ازجمله قابلیت قالب گیری و تمایل بیشتر به ترک خوردگی است که چالش هایی را در دستیابی به محصول باکیفیت به وجود می آورد. ازسوی دیگر، پلی اتیلن سنگین (HDPE) با برتری که در قالب گیری دارد، امکان ساخت بطری هایی را فراهم می کند که با الزامات طراحی هماهنگ هستند. علیرغم این مزیت، HDPE با مشکلات عملکردی قابل توجهی در دمای پردازش مواجه است که می تواند بر یکپارچگی و کیفیت بصری بطری ها تاثیر بگذارد. پلی اتیلن ترفتالات (PET) نیز به دلیل تمایل دارد درطی فرآیند قالب گیری و مواجهه با دماهای بالا، تغییر رنگ دهد. این تغییر رنگ می تواند بر جذابیت بصری و کیفیت درک شدۀ محصول نهایی تاثیر بگذارد. این یافته های تحقیقاتی در صنعت پردازش پلاستیک کاربرد دارند زیرا بر ضرورت استفاده از یک رویکرد ظریف در انتخاب مواد تاکید دارند. تولیدکنندگان نیز باید بین قدرت، وزن و کارایی مواد هنگام انتخاب نوع مناسب پلاستیک بازیافتی تعادل برقرار کنند. بنابراین، این مطالعه نه تنها به بهبود شیوه های تولید کمک می کند بلکه دستیابی به هدف گسترده تر استفاده پایدار و کارآمد از ضایعات پلاستیکی را ترویج می دهد.