ไบโอโพลีเมอร์สามารถแปรรูปในทางวิ่งร้อนได้อย่างไร?

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

ประเทศเยอรมันี — ไม่เคยมาก่อนที่อุตสาหกรรมพลาสติกจะถูกขับเคลื่อนด้วยความยั่งยืนดังเช่นในวันนี้ ความกดดันที่เพิ่มมากขึ้นจากสังคมและกฎหมายที่เรียกร้องตัวเลือกที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น กำลังขับเคลื่อน Guenther ไบโอโพลีเมอร์สามารถแปรรูปในทางวิ่งร้อนได้อย่างไร technology ด้วยเช่นกัน ดังนั้น วันแห่งนวัตกรรมเสมือนครั้งที่ 1 ในวันที่ 16 มิถุนายน 2021 ได้อุทิศให้กับการแปรรูปไบโอโพลีเมอร์ในทางวิ่งร้อน

Horst-Werner Bremmer หัวหน้าฝ่ายให้คำปรึกษาเทคโนโลยีแอปพลิเคชันและการขาย ดำเนินรายการโปรแกรมบรรยายวันแห่งนวัตกรรมเสมือน Guenther ครั้งที่ 1 (ที่มา: Guenther)

ไบโอโพลีเมอร์เป็นตัวเลือกที่น่าดึงดูดของโพลีเมอร์และกำลังกลายเป็นจุดโฟกัสของอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติกมากยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมการเกิดผลึกของพวกมันทำให้การแปรรูปวัสดุใหม่เหล่านี้ยาก  สิ่งนี้กระตุ้นให้ Guenther Hotrunner รวมโปรแกรมการบรรยายในหัวข้อนี้สำหรับวันแห่งนวัตกรรมเสมือน มากกว่า 160 การลงทะเบียนจากบริษัทที่หลากหลายพิสูจน์ถึงความสนใจในความเป็นไปได้ของการแปรรูปไบโอโพลีเมอร์

Manuel Schmellenkamp จาก บ. Sigmasoft เปิดโปรแกรมบรรยายของงานออนไลน์ด้วยหัวข้อ “การแปรรูปไบโอโพลิเมอร์— การจำลองทำงานอย่างไร?” โดยใช้ตัวอย่างของโพลีแลคไทด์ (PLA) ซึ่งสามารถหล่อฉีดเป็นส่วนผสมและเต็มไปด้วยไฟเบอร์ธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น วัสดุเลียนแบบไม้) เขาแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการจำลองในทุกพื้นที่ของห่วงโซ่คุณค่าการแปรรูปพลาสติก โดยพื้นฐาน PLA ทำตัวเหมือนเทอร์โมพลาสติกระหว่างการหล่อฉีด แต่ความชื้นตกค้างมีผลกระทบมากกว่าบนพฤติกรรมเชิงกลและเชิงรีโอโลยี นอกจากนี้พารามิเตอร์ของกระบวนการมักแคบกว่าเนื่องจากความไวต่ออุณหภูมิที่สูง ในการติดตามผล Manuel Schmellenkamp อธิบายถึงคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับแบบจำลองและได้ทำการจำลองอิทธิพลของพารามิเตอร์ความหนืดของ PLA ระหว่างการหล่อฉีด เขาได้ข้อสรุปว่าความผันผวนของความหนืดไม่มีอิทธิพลต่อสมดุล ส่วนมากคือข้อกำหนดแรงดัน ดังนั้น พารามิเตอร์กระบวนการมีอิทธิพลต่อสมดุลมากกว่าคุณสมบัติของโพลีเมอร์ ซึ่งคือเหตุผลว่าทำไมถึงแนะนำให้ใช้เซ็นเซอร์ความดันภายในโพรงแม่พิมพ์ สิ่งนี้ตามมาด้วยภาพยนตร์เกี่ยวกับการออกแบบและการผลิตเครื่องทำความร้อน Blue Flow ระหว่างการพัก ผู้เข้าร่วมสามารถหารือการนำเสนอและถามคำถามและสร้างเครือข่ายในห้อง “zoom break-out” ต่าง ๆ ที่ตั้งขึ้นเป็นพิเศษ

Wolfgang Wieth จาก K.D. Feddersen อธิบาย “พลาสติกในการเปลี่ยนผ่าน” และกล่าวถึงวัสดุยั่งยืนสำหรับการใช้งานทางเทคนิค เขาเริ่มต้นด้วยการไฮไลท์ข้อตกลงสีเขียวของยุโรป คาร์บอนฟุตพรินท์ และวิธีสมดุลมวล ก่อนเคลื่อนต่อไปยังพลาสติกชีวภาพที่ผลิตจากวัสดุจากธรรมชาติ (Bio-Based) และสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Bio Degradable) ตัวเลขของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกที่เพิ่มมากขึ้น และผู้ก่อมลพิษของพวกเขาทำให้เกิดความประหลาดใจสั้น ๆ เพราะเพียงห้าเปอร์เซ็นต์ชองการปล่อยมลพิษที่เกิดจากน้ำมันดิบสามารถสอบกลับไปยังพลาสติก และสิ่งเหล่านี้อีกที่มีเพียงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของพลาสติกเชิงเทคนิค จากนั้น Wolfgang Wieth ใช้ตัวอย่างต่างๆ เพื่อสาธิตการใช้พลาสติกชีวภาพและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพในหลากหลายอุตสาหกรรม

Biopolymers
การมีส่วนร่วมที่มุ่งมั่นของผู้เข้าชมออนไลน์ได้ทำให้วันแห่งนวัตกรรมเสมือนครั้งที่ 1 ของ Guenther ประสบผลสำเร็จ (ที่มา: Guenther)

วัสดุที่ทำจากวัสดุธรรมชาติ

ตัวอย่างหนึ่งของวิธีการใช้ทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพที่เป็นไปได้แล้ว คือ ที่เรียกกันว่า การหล่อฉีดกระดาษ ซึ่ง Niclas Beutler จาก Natur Compound แนะนำแก่ผู้เข้าร่วม การหล่อฉีดกระดาษเป็นวัสดุผสมที่ประกอบด้วยวัตถุดิบธรรมชาติ เช่น การรวมกันของวัตถุดิบที่หมุนเวียนได้เช่น เซลลูโลสและวัตถุดิบที่ย่อยสลายได้อย่างชอล์ก เม็ดเล็ก ๆ จึงถูกผลิตโดยกระบวนการผสมและผลิตภัณฑ์ถูกสร้างแบบธรรมดาโดยการหล่อฉีด คุณสมบัติของเม็ดเล็ก ๆ มาพร้อมกับข้อได้เปรียบหลายอย่าง ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นด้วยวิธีนี้จะย่อยสลายทางชีวภาพได้ 100 เปอร์เซ็นต์และย่อยสลายได้ในครัวเรือน ซึ่งหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการกำจัด เครื่องมือที่มีอยู่สามารถใช้สำหรับการแปรรูป ซึ่งในทางกลับกันลดค่าใช้จ่ายในการลงทุน เนื่องจากความเหมือนกันกับพลาสติกธรรมดา ลูกค้ามีความคุ้นเคยในการใช้งาน การสัมผัสอาหารโดยตรงที่ได้รับการอนุมัติยังทำให้แน่ใจในการใช้งานที่หลากหลาย

Jörg Essinger หัวหน้าฝ่ายเทคโนโลยีแอปพลิเคชันและการบริการ ที่ Guenther ใช้ผลลัพธ์จากการทดสอบวัสดุ ที่ทดสอบด้วยไบโอโพลีเมอร์ในศูนย์ทางเทคนิคของ Guenther เพื่อสาธิต “การแปรรูปของไบโอโพลีเมอร์ด้วยเทคโนโลยีทางวิ่งร้อน” ข้อความที่ตัดตอนมาจากฐานข้อมูลการใช้งานของบริษัทพร้อมการใช้งานที่ได้ทำไบโอโพลีเมอร์จริงแล้ว จากนั้นยังแสดงว่าทั้งพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุจากธรรมชาติ (Bio-Based) และที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Bio Degradable) กำลังถูกใช้บ่อยยิ่งขึ้น



ตัวอย่างที่ให้มารวมถึงถ้วยไข่ที่ทำจากวัสดุชีวภาพ Fibrolon, PLA ผสมเส้นไยไม้ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้ ในแม่พิมพ์นี้ ใช้ทางวิ่งร้อน 5SMF30K พร้อม AHJ5 (202004670) จาก Guenther น้ำหนักช็อต 11.2 ก. ต่อหัวฉีด วัสดุชีวภาพได้รับการแปรรูปที่อุณหภูมิแปรรูปที่ 150 °C ถึง 200 °C และอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่ 30 °C ถึง 50 °C เวลาอยู่สั้นมาก เวลาอยู่ได้ถูกเลือกให้สั้นมากเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายจากอุณหภูมิต่อเส้นใย อีกตัวอย่าง Jörg Essinger ยังหารือการแปรรูปไบโอโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยวัตถุดิบที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ 70 เปอร์เซ็นต์และวัสดุที่ย่อยสลายได้ 30 เปอร์เซ็นต์ (ชอล์ก) เช่น การหล่อฉีดกระดาษ paper injection ในวีดีโอหลังจากนั้น กระบวนการสำหรับการออกแบบเส้นโค้งอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด ใน tundish และแสดงการผลิตรูช่องในอุดมคติ

Christian Homp จาก บ. Arburg จัดการกับ “การแปรรูปพลาสติกที่มีประสิทธิภาพ” การนำเสนอของเขาโฟกัสที่ ความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปไบโอพลาสติก เช่น เรขาคณิตของสกรู พารามิเตอร์การหล่อฉีด ทางวิ่งร้อนและการทำให้แห้ง เขาเน้นย้ำความต้องการสำหรับลูกค้าและผู้ใช้ปลายทางให้ตระหนักในหัวข้อนี้โดยเฉพาะ ตัวอย่างคือกล่าวถึงการทดสอบวัสดุที่เปรียบเทียบกันได้ในศูนย์เทคนิคกับพลาสติกฟอสซิลและตัวเลือก ตามสิ่งนี้ Jannes Wilke จากแผนกเทคโนโลยีแอปพลิเคชันนำเสนอโครงการร่วมระหว่างสองบริษัทซึ่ง mask housing ถูกผลิตจาก Terralene HD 4527 โดยใช้แม่พิมพ์วาล์วเข็ม 4 ช่อง สิ่งท้าทายคือความแข็งแรงของกำแพงเล็ก ซึ่งจำเป็นต้องมีเวลาฉีดที่สั้นและ สิ่งนี้พร้อมหน้าต่างกระบวนการที่แคบ Jannes Wilke อธิบายอย่างชัดเจนถึงการเลือกหัวฉีดที่เหมาะสม โดยวิธีการเติมและการคำนวณการสูญเสียความดัน

ผู้เข้าร่วมวันเทคโนโลยีสามารถที่จะเห็นแอปพลิเคชันของเครื่องมือตัวกรองหน้ากาก 4 ทบ ในการสาธิตสดเสมือนจริง บนเครื่อง Arburg Bioplastics ถูกแปรรูปบนเครื่อง Arburg machine อีกเครื่อง หลังการเยี่ยมชมเสมือนของโรงงาน Guenther งานออนไลน์ของผู้เชี่ยวชาญทางวิ่งร้อนจากเมือง Frankenberg จบลงด้วยการอภิปรายของผู้บรรยายทั้งหมด Siegrid Sommer กรรมการผู้จัดการของบ. Guenther รู้สึกประทับใจในการมีส่วนร่วมอย่างมุ่งมั่นของผู้เยี่ยมชมออนไลน์และ ในขณะที่ยังไม่ได้ตัดวันแห่งเทคโนโลยีเสมือนครั้งถัดไป ก็ตั้งตารอคอยวันแห่งเทคโนโลยีในเมืองแฟรงเกนเบิร์ก ในปี 2023 บริษัทจะฉลองครบรอบ 40 ปี ในปีนั้น ด้วยเช่นกัน

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com