Системы компаундирования для биопластиков

Биопластики существуют уже очень давно. Первые промышленным методом выпускаемые полимерные материалы были на основе целлюлозы, которая производилась промышленным способом с 1869 г., и казеина, который в качестве так называемого казеинового пластика производился в большом количестве в начале 20-го века. Открытие производства полимерных материалов на основе нефти в начале 20-го века быстро и на десятилетия вытеснило биопластики, поскольку это давало возможность для значительно более дешевого производства полимерных материалов. Лишь в 1980-х гг., прежде всего, растущие цены на нефть и постепенно изменяющиеся экологические убеждения привели к новым интересным развитиям в области биопластиков. А также к новым системам компаундирования для производства.

Понятие биопластики или биополимеры по-прежнему не используется единообразно. Однако зачастую оно обобщает большое количество различных полимерных материалов, которые удовлетворяют хотя бы один из двух критериев:

  • Биопластики состоят не менее, чем из части воспроизводимого (растительного происхождения) сырья. Почти все биопластики на биологической основе.
  • Биопластики способны к биологическому расщеплению, т.е. они могут расщепляться естественными микроорганизмами в воду и CO2, причем возникает небольшое количество биомассы. Биопластики из ископаемого сырья также могут быть способны к биологическому расщеплению.

Оба эти свойства, встречающиеся либо в изолированной форме, либо совместно, привлекаются для определения биопластиков: биопластиков на биологической основе, способны к биологическому расщеплению или и то, и другое. Обычные полимерные материалы не соответствуют ни одному из этих критериев. Биогенное сырье или естественные биологические макромолекулы, такие как белки, а также заполненные натуральным волокном или армированные материалы (см. для этого также отдельную статью) под этим не подразумеваются.

Гранулят биопластика, декоративно представленный на свежих листьях / система компаундирования
Бутылки для воды из биопластика в качестве примера технологии компаундирования способных к биологическому расщеплению синтетических полимеров
Granules for bioplastics, presented decoratively with an sunflower / Compounding systems
Биопластик в качестве базового материала для ланч-боксов / система компаундирования
Светло-голубой гранулят биопластика / система компаундирования
Коробка из биопластика для хранения свежего салата / система компаундирования
Коробка из биопластика для хранения мюсли
Коробка из биопластика для хранения мюсли / система компаундирования

Типовые применения

Основными областями применения являются упаковка, товары широкого потребления и технические детали из транспортной и строительной индустрии.

Требования к компаундированию биопластиков

Для компаундирования биопластиков отличные диспергирующие и распределительные процессы смешивания при умеренных скоростях сдвига и низких температурах продукта являются основными условиями для обеспечения минимально возможного снижения молекулярной массы и, следовательно, желаемых свойств. Щадящее введение волокон, наполнителей и добавок часто требует множественного разделения дозирующих потоков и при необходимости впрыскивания жидких добавок в определенных положениях в машине компаундирования.

КО-кнетер Buss может выгодно подчеркнуть свои специфические свойства в этих применениях: полученное в силу принципа работы чрезвычайно большое количество циклов смешивания при умеренных и регулируемых скоростях сдвига обеспечивает максимальную эффективность смешивания на коротких промежутках процесса при узком спектре выдержки. Процесс компаундирования и стадия возрастания давления последовательно отделяются друг от друга посредством двухуровневой системы КО-кнетера Buss. Таким образом, этапы процесса могут быть оптимизированы независимо. Раскладной корпус КО-кнетера Buss и/или выдвижной корпус разгрузочного экструдера обеспечивают быстрый доступ и высокую степень доступности системы.

Модульная и, таким образом, корректируемая конструкция всей компаундирующей установки и широко подкрепленная экспертиза процессов Buss делают КО-кнетер Buss превосходным выбором для компаундирования технических биопластиков.

Бутылка из биопластика с апельсиновым соком / система компаундирования

Типовая схема расположения оборудования для обработки биопластиков

Типовая схема расположения оборудования для машины компаундирования биопластика

Системы компаундирования BUSS дают следующие характерные преимущества

  • Равномерные, умеренные скорости сдвига
    Равномерные скорости сдвига позволяют обеспечивать контролируемое смешивание при более низких температурах, в то время как для прилагаемой технологической задачи подается лишь требуемая энергия сдвига. Узкое распределение скоростей сдвига, по сравнению с альтернативными системами, обеспечивает равномерные характеры сдвига для каждой отдельной частицы. Это приводит к высококачественной обработке при более низкой подаче энергии.
  • Отсос летучих веществ
    Летучие вещества удаляются, как правило, при помощи вакуум-отсоса в конце технологического блока или дополнительно в разгрузочном устройстве. Большое количество циклов смешивания, сдвиги и перемещение слоев технологии ко-кнетера BUSS в системе компаундирования обеспечивает непрерывное восстановление поверхности смеси. Таким образом, можно высокоэффективно минимизировать занесенный воздух или летучие вещества.
  • Точный температурный режим
    Ко-кнетер BUSS в системе компаундирования обеспечивает точный температурный режим благодаря контролируемой подаче энергии и равномерным, умеренным скоростям сдвига, контролю их температур посредством термопар, установленных в полых пластицирующих пальцах, окруженными полимерами, в соответствующих положениях вдоль технологического блока.
  • Высокие уровни наполнения достижимы
    Технология компаундирования BUSS позволяет использовать доли наполнителя до 90%, разделяя их на 2-3 позиции подачи от элементов питания, таких как боковые питающие шнеки, гравиметрическую подачу наполнителя, обратную вентиляцию и отличную эффективность подачи. Умеренные скорости сдвига ко-кнетера позволяют без особых усилий обращаться с высокой вязкостью, возникающей при высоком уровне наполнения.
  • Более низкие температуры процесса
    Отдельное осуществление компаундирования в ко-кнетере Buss и нарастания давления в разгрузочном устройстве обеспечивают возможность обработки при низких давлениях и низких температурах. Следовательно, путем конфигурации специализированных геометрий шнеков в любой зоне процесса может быть обеспечен оптимальный профиль температур.

Больше информации

Типовая планировка завода для биопластики

Загрузки

  • COMPEO

Ссылки

Buss Kneader series COMPEO