مخطط تنفيذ حاجز فائق الارتفاع للمواد المفردة القابلة لإعادة التدوير

يشهد سوق التغليف المحلي انتشارًا واسعًا لهياكل المواد المفردة القابلة لإعادة التدوير. ومع ذلك، لا تزال معظم التطبيقات متركزة في بعض مجالات الحواجز المنخفضة والمتوسطة. كيف يُمكن تطبيق هيكل المواد المفردة القابل لإعادة التدوير في مجال الحواجز العالية، أو حتى في مجال الطهي عالي الحواجز؟ في الوقت الحالي، تُنتج بعض الشركات عادةً مادة واحدة، فهل تُلبي متطلبات إعادة التدوير بالكامل؟ أولًا، ما هو هيكل المواد المفردة القابل لإعادة التدوير؟ على الرغم من رواج هيكل المواد المفردة القابل لإعادة التدوير في السوق المحلية، إلا أن بعض الشركات التي تُنتج هيكل المواد المفردة في شهادات إعادة التدوير لا تتمتع بنسبة استرداد عالية. يوضح الشكل 1 بيانات اختبار معدل استرداد العبوات المركبة التي يقدمها "معهد سايكلوس-إتش تي بي الألماني"، وهو شركة تقييم وشهادات مهنية مستقلة. وقد أصدر المعهد حاليًا عشرات الآلاف من شهادات إعادة التدوير حول العالم. وفي الصين، حصلت عشرات الشركات، مثل هويتشو باوبا وداوكو، على شهادات من هذا المعهد. تُمثل هذه الاستردادات نتائج اختبار منتجات التغليف المركبة التي يتوافق هيكلها العام مع هيكل المادة المفردة. لماذا يوجد مثل هذا الفرق الكبير؟
وفقًا لإرشادات CEFLEX الأوروبية وبيانات معهد Cyclos-HTP في ألمانيا، فإن معدلات استرداد المواد عالية النقاء هي كما يلي: غشاء بولي بروبيلين مفرد (PP)، غشاء بولي إيثيلين مفرد (PE)، وغشاء بوليستر مفرد (PET) بأعلى معدلات استرداد: غشاء هيكل مركب من البولي أوليفين عالي الاسترداد: قابل لإعادة التدوير، ويجب ألا يحتوي في هيكله المركب على PA، PVDC، أو رقائق الألومنيوم، ويُسمح باحتوائه على مكونات مادية غير رئيسية (مثل الحبر، والغراء، وطلاء الألومنيوم، وEVOH، إلخ) بما لا يزيد عن 5%. يُسمح باحتوائه على مكونات، أي محتواه الإجمالي، وليس محتواه المنفصل، وهو ما يجعل هيكل منتج تصميم المؤسسة عرضة للأخطاء، مما يؤدي إلى انخفاض معدل الاسترداد عند الاعتماد.
يمكن لعملية التبخير الفراغي تحسين وظيفة الحاجز المزدوج لمقاومة الماء والأكسجين، وهي أيضًا طريقة لتحسين أعلى وظيفة حاجز في الوقت الحاضر، وعملية ذات أعلى أداء من حيث التكلفة لوظيفة مقاومة الماء والأكسجين. التبخير الفراغي هو أحد العمليات التي تحتوي على أصغر نسبة من المواد غير الرئيسية في جميع عمليات حاجز الرفع. يبلغ سمك طبقة طلاء الألومنيوم 0.02 ~ 0.03u ​​فقط، وهي نسبة صغيرة جدًا ولا تؤثر على مبدأ قابلية إعادة التدوير وإعادة التدوير. على فرضية كونها قابلة لإعادة التدوير، فإن عملية الطلاء الأكثر استخدامًا هي طلاء PVA، والتي يمكن أن تحسن وظيفة مقاومة الأكسجين. يبلغ سمك عملية الطلاء حوالي 1 ~ 3u، وهو ما يمثل كمية صغيرة نسبيًا. من حيث وظيفة مقاومة الأكسجين، فهي عملية فعالة من حيث التكلفة، والتي تتوافق مع مبدأ قابلية إعادة التدوير وإعادة التدوير. لكن PVA لديه نقطتا ضعف واضحتان: أولاً، لا يفعل شيئًا لإيقاف الماء؛ ثانيًا، من السهل فقدان وظيفة مقاومة الأكسجين بعد امتصاص الماء. على أساس كونها قابلة لإعادة التدوير، فإن عملية البثق المشترك الأكثر استخدامًا هي عملية البثق المشترك EVOH في الوقت الحاضر، في حين أن عملية البثق المشترك PA المستخدمة على نطاق واسع لا تتوافق مع مبدأ إعادة التدوير. بموجب مبدأ إعادة التدوير، يُحظر PA، ولا تزيد النسبة القصوى لـ EVOH عن 5٪. يبلغ سمك البثق المشترك EVOH حوالي 4 ~ 9u، وفقًا لسمك المادة الرئيسية المختلفة، ومن السهل تجاوز عملية البثق المشترك EVOH 5٪ من النسبة، خاصة في السمك الكلي للهيكل الرقيق، كما أن حاجزها له علاقة مباشرة بالسمك. بموجب مبدأ إعادة التدوير، يقتصر EVOH على نسبة الإضافة ولديه تحسن محدود في الحاجز. مثل طلاء PVA، يحسن EVOH مقاومة الأكسجين فقط ولا يساعد في مقاومة الماء. بناءً على التكنولوجيا الناضجة العامة الحالية، يمكن لأفلام BOPP و PET تحقيق أفضل مقاومة للماء والأكسجين. فيلم Bolene هو أعلى حاجز لـ BOPP المألومن، حاجز مزدوج أقل من 0.1؛ حاليًا، تتوفر تقنيات متطورة لتطبيق ثلاث أو اثنتين من عمليات الحاجز على الأغشية الرقيقة في آنٍ واحد، مع مزايا متكاملة، لتحقيق أداء حاجز أفضل. بناءً على هذه التقنيات المتطورة، يوضح الجدول التالي خصائص الحاجز العالية للهياكل الرئيسية القابلة لإعادة التدوير، ومعدل الاسترداد المُناسب لكل هيكل، بالإضافة إلى سيناريو التطبيق الأكثر فائدة.