Màquina de fabricació de bosses PBAT que termosegella, talla i apila pel·lícules i mescles de PBAT/PLA, PBAT/midó i PBAT/CaCO3 en bosses compostables acabades. El PBAT és un polièster alifàtic-aromàtic biodegradable. El punt de fusió és de 110-115 graus, l'allargament de la fractura és superior al 300% i la densitat és d'uns 1,2-1,3 g/cm3. La seva duresa i flexibilitat el fan molt utilitzat en la producció de bosses sintètiques. European Bioplastics informa que PBAT representa una part important de la capacitat mundial de producció de bioplàstics. Les restriccions de bosses d'un sol ús i les normes d'envasos compostables donen suport a aquesta demanda en molts mercats.
BAT com a material bàsic: propietats del disseny del mecanisme de conformació
PBAT té un rendiment de processament diferent del polietilè tradicional. Aquestes diferències tenen un impacte directe en el disseny de la màquina:
- Temperatura de fusió: 110-115 graus, propera al LDPE. El PBAT comença a degradar-se a uns 200 graus. Això fa que el material sigui menys útil per al processament.
- Índex de flux de fusió: 2-5 g/10 min a 190 graus/2,16 kg. Això requereix unes proporcions de descens i un disseny de cargol adequats durant l'extrusió de la pel·lícula.
- Elongació de la fractura: 300%–700% per a pel·lícula PBAT pura. Això és més alt que moltes puntuacions de PE. La pel·lícula és més allargada en situacions de tensió.
- Temperatura de segellat: 90-130 graus, un rang de segellat efectiu d'aproximadament 15-25 graus.
Biodegradabilitat: les mescles PBAT compleixen els requisits de compostabilitat de compostatge de l'ASTM D6400 i EN 13432 en condicions de compostatge industrial controlades.
Aquestes característiques permeten que una màquina de fabricació de bosses PBAT funcioni a temperatures similars a les dels tubs de PE. PBAT, però, té un segell més estret i una pel·lícula més suau i elàstica. El sistema de tensió també ha de fer front a la seva major elasticitat. El rang de tensió típic pot ser inferior a la línia PE. Les bobines d'accionament servo amb retroalimentació de cèl·lules de càrrega de bucle tancat poden ajudar a mantenir la tensió estable de la pel·lícula durant el tall i el segellat.
Matèries primàries processades
La màquina manipula quatre materials. Cada tipus requereix una configuració de processament diferent.
Pura pel·lícula PBAT
Les pel·lícules PBAT monocapa solen tenir un gruix de 20 a 80 micres. És un dels PBAT més senzills de processar. Es pot segellar a 100-130 graus amb una pressió de 0,2-0,5 MPa de pressió i un temps de residència de 0,3-0,6 segons. Pure PBAT produeix bosses suaus i flexibles. Aquestes bosses es poden utilitzar per produir envasos, bosses de roba i bosses de compres sintètiques. Atès que la pel·lícula té un gran allargament, la tensió d'afluixament s'ha de mantenir per sota dels 30 N, la qual cosa ajuda a evitar que la pel·lícula s'estingui mentre passa per la màquina.
Barreges PBAT/PLA
PBAT/PLA s'utilitza àmpliament en envasos sintètics comercials. PBAT i PLA es poden barrejar en proporcions de 40/60 a 80/20. Una barreja de 60/40 PBAT/PLA és una proporció comuna. El PLA afegeix duresa, imprimibilitat i resistència a la calor. PBAT afegeix flexibilitat i resistència a l'impacte. El punt de fusió de la mescla és d'uns 130-160 graus, depenent de la quantitat de PLA. Les seves finestres estanques també són més estretes, uns 10-15 graus. Una màquina de fabricació de bosses PBAT que fa servir la barreja requereix un control precís de la temperatura, generalment al voltant de ± 2 graus. La pressió de segellat pot ser lleugerament més alta, al voltant de 0,3-0,6 MPa, la qual cosa ajuda a aconseguir una resistència de segellat estable. L'allargament de la mescla és inferior al PBAT pur, generalment al voltant del 100-300%. Això apropa els paràmetres de tensió als que s'utilitzen a les pel·lícules PE.
Barreges PBAT/Midó
El midó s'utilitza sovint com a farciment de baix cost en les formulacions de PBAT. El contingut de midó normalment oscil·la entre el 10% i el 30%. Pot afectar tant el rendiment de la màquina com les propietats de la bossa. El midó augmenta la rigidesa i la rugositat superficial de la pel·lícula. També pot fer que la pel·lícula sigui més sensible a la humitat. La temperatura de segellat sol oscil·lar entre 120 i 140 graus. Les barreges de midó poden necessitar un temps de permanència una mica més llarg que el PBAT pur. Això garanteix un segellat complet a causa de la major capacitat calorífica del midó. Aquestes formulacions també tendeixen a tenir un coeficient de fricció més alt, que pot afectar com es mou la pel·lícula per la secció de conformació.
Compostos PBAT/CaCO3
Durant l'enrotllament, es pot afegir un 20-50% de carbonat de calci per reduir els costos de la resina, augmentar l'opacitat i millorar la planitud de la pel·lícula. La pel·lícula plena de minerals és més dura, menys elàstica i més abrasiva que el PBAT pur. Les màquines que tracten un alt contingut de CaCO3 poden utilitzar talls endurits, com ara acer per eines D2 o vores amb punta de carbur. Les superfícies de la barra de segellat resistents al desgast també poden ajudar a reduir el desgast. La temperatura de segellat pot augmentar entre 5 i 10 graus a causa de la massa tèrmica del mineral. Les taxes de producció també es poden reduir entre un 10 i un 15% perquè la pel·lícula és lenta per transferir calor durant el segellat i el refredament.
Especificació Maquinària de processament de materials múltiples
| Paràmetres | PBAT pur | Barreja PBAT/PLA | PBAT/Midó | PBAT/CaCO3 |
| Temperatura de segellat | 100-130 graus | 130-160 graus | 120-140 graus | 125-145 graus |
| Interval de tensió | 10-30N | 15–35N | 20–40N | 20-45N |
| Velocitat de producció | 80–140 bosses/min | 60–110 bosses/min | 70-120 bosses/min | 60-100 bosses/min |
| Pressió de segellat | 0,2-0,5 MPa | 0,3-0,6 MPa | 0,25–0,55 MPa | 0,3-0,6 MPa |
| Desgast de ganivets | Normal | Normal | Aixeca't | Alt |
| Precisió de la temperatura | ±3 graus | ±2 graus | ±3 graus | ±3 graus |
| Temps de canvi | - | 10-15 min | 10-15 min | 15-20 minuts |
Els materials processats amb una màquina de fabricació de bosses PBAT han de complir els criteris d'estabilitat sintètica quan es venen com a productes compostables:
- ASTM D6400 - Norma dels EUA per a plàstics sintètics. Proporciona requisits de descomposició i biodegradació en condicions de compostatge industrial controlades.
- EN 13432 – Normes europees d'envasos sintètics. Inclou la desintegració, la biodegradació i les restriccions a determinats metalls pesants i altres substàncies.
- ISO 14855-1 - Mètode de prova per mesurar la biodegradació de plàstics en condicions de compostatge controlat. Les dades experimentals poden donar suport a les avaluacions de compostabilitat estructural segons la norma rellevant.
- EU PPWR - El Reglament (UE) 2024/1781 d'envasos i residus d'envasos estableix els requisits per al disseny dels envasos, la reducció de residus, la reciclabilitat i la composició per a determinades aplicacions d'envasos.
Grand View Research projecta que el mercat mundial de plàstics biodegradables continuarà creixent. PBAT i PLA s'utilitzen àmpliament en envasos sintètics. Aquests canvis de mercat i normatius han augmentat la demanda d'equips capaços de processar materials compostables certificats mantenint uns costos de producció competitius.
F A Q
Una línia de bosses PBAT també pot processar pel·lícules PE tradicionals?
Sí. L'estructura bàsica de la màquina és similar. Inclou alliberament, guia de vora, tall, segellat i apilament. El PE té temperatures de segellat lleugerament més baixes i un rang de processament més ampli. Tanmateix, l'ús de les mateixes línies de producció per a materials sintètics i convencionals pot provocar contaminació creuada. Això pot afectar les declaracions de compostabilitat. Els convertidors per a la producció de bosses compostables certificades solen utilitzar una línia dedicada de materials basats en PBAT.
Com afecta la sensibilitat a la humitat la pel·lícula de midó/PBAT durant l'envasat?
El propi PBAT absorbeix menys humitat que el PLA. Les barreges a base de midó absorbeixen la humitat amb més facilitat. L'excés d'humitat a les zones segellades provoca porus, bombolles i un segellat feble. Els rotlles de pel·lícula s'emmagatzemen a una temperatura de 20-25 graus amb una humitat relativa inferior al 50%. Les formulacions riques en midó també poden requerir un assecat previ o un emmagatzematge controlat abans de l'embolcall.
Quina és la vida útil de la pel·lícula PBAT abans de l'envasat?
La pel·lícula PBAT pura s'emmagatzema sota segellat, en condicions fresques i seques de 6 a 12 mesos i mantenen un bon rendiment de processament. A causa del canvi d'absorció d'humitat de la fase de midó, el període d'emmagatzematge de la pel·lícula barrejada amb midó és curt, d'uns 3 a 6 mesos. L'emmagatzematge a llarg termini redueix la força del segellat i augmenta el rebuig de la bossa i els residus de material.
La gamma de materials d'una màquina de fabricació de bosses PBAT afecta la seva aplicació en la producció d'envasos compostos. Una barreja de pel·lícula Pure PBAT i PLA, midó o farcits minerals requereix diferents configuracions de temperatura de segellat, tensió de la pel·lícula, tall i control d'humitat. La configuració basada en receptes facilita el canvi de materials. Les màquines servoaccionades es poden substituir en uns 10-15 minuts, depenent del tipus de bossa i del disseny de la màquina.
Per als fabricants que busquen la certificació ISO 9001:2015 i CE per a línies de fabricació d'envasos, cnzhuxinmachine.com ofereix equips recolzats per més de 30 anys d'experiència en enginyeria.
Font d'informació
