بطری های پلاستیکی چگونه ساخته می شوند؟

آیا تا به حال فکر کرده اید که بطری های پلاستیکی که آب، شامپو یا نوشابه شما را در آن نگه می دارند چگونه ساخته می شوند؟ همه چیز با ترکیب دقیق مواد اولیه شروع می شود،عمدتاً رزین های پلیمر-- مواد مصنوعی مشتق شده از نفت یا گاز طبیعیرایج ترین رزین های استفاده شده عبارتند از:

• PET (پلی اتیلن ترفتالات):شفاف، سبک وزن و محکم، مناسب برای بطری آب، نوشابه و آبمیوه
• HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا):با دوام و مقاوم در برابر مواد شیمیایی، برای قوطی های شیر، بطری های مواد شوینده و ظروف مراقبت شخصی استفاده می شود.
• PP (پولی پروپیلن):مقاوم به گرما، اغلب برای بطری هایی که مایعات داغ یا ادویه دارند استفاده می شود.
• PVC (پولی وینیل کلرید):سفت و مقاوم در برابر مواد شیمیایی، اگرچه به دلیل افزودنی های بالقوه برای بطری های درجه غذایی کمتر است.

مانند بطری های شیشه ای، تولید بطری های پلاستیکی اغلب شامل گلوله های پلاستیکی بازیافت شده (rPET، rHDPE و غیره) در ترکیب است.مصرف انرژی را کاهش می دهد، و انتشار کربن را کاهش می دهد-- این فرآیند را سازگار با محیط زیست تر می کند.

بسته به استفاده مورد نظر از بطری، تولید کنندگان ممکن است افزودنی ها را اضافه کنند: تثبیت کننده های UV برای جلوگیری از آسیب آفتاب، رنگ برای بطری های رنگ دار،یا پوشش های مانع برای مسدود کردن اکسیژن (مهم برای حفظ نوشیدنی ها)این افزودنی ها ویژگی های بطری را از انعطاف پذیری تا مقاومت شیمیایی متناسب می کنند.

چرا این مواد خاص؟ اجازه دهید نقش آنها را تجزیه کنیم:

• رزین های پلیمر:این مولکول های زنجیره ای طولانی، طبیعت انعطاف پذیر و پایدار پلاستیک را می سازند. بدون آنها، هیچ ساختار وجود ندارد. آنها پایه هستند، بسیار شبیه سیلیس در شیشه.
• گلوله های بازیافت شده:برای کاهش هزینه ها و تاثیرات زیست محیطی با رزین تازه مخلوط می شود. به عنوان مثال rPET می تواند 30-100٪ از مواد یک بطری را تشکیل دهد (با توجه به استانداردهای کیفیت) ،به راحتی با PET تازه ذوب می شود و قدرت خود را حفظ می کند.
• مواد افزودنی:عملکرد دقیق. به عنوان مثال، آنتی اکسیدان ها مانع از تجزیه پلاستیک در هنگام پردازش در دمای بالا می شوند، در حالی که عوامل لغزنده پر کردن بطری ها را در خطوط تولید آسان تر می کنند.

جادويي که اتفاق مي افته اينه که اين مواد ذوب مي شن، مخلوط مي شن و شکل مي گيرند نسبت رزين به مواد بازيافتي، به علاوه افزونه هاي درستتعیین می کند که آیا بطری سفت خواهد بود (مانند یک بطری مواد شوینده) یا انعطاف پذیر (مانند یک بطری فشار).

قبل از اینکه یک بطری پلاستیکی شکل بگیرد، مواد اولیه تحت یک تحول قرار می گیرند.

• مخلوط کردن و خشک کردن:گلوله های رزین (عروس + بازیافت شده) در نسبت های دقیق مخلوط می شوند. رطوبت (به ویژه برای PET که آب را جذب می کند) برای جلوگیری از نقص هایی مانند حباب ها حذف می شود.
• ذوب شدن:این مخلوط به یک اکسترودر وارد می شود - یک سیلندر بلند و گرم با یک پیچ چرخشی. پیچ گلوله ها را به جلو می کشد و گرما (180-280 ° C، بسته به رزین) آنها را به یک ضخیم ذوب می کند،مواد پلاستیکی ذوب شده. "
• اکستروژن:The melt is forced through a die (a specialized nozzle) to form a continuous tube called a "parison" (for extrusion blow molding) or injected into a mold to create a "preform" (for injection blow molding).

این مرحله بسیار مهم است: گرم کردن نامنظم می تواند باعث ایجاد نقاط ضعیف شود، در حالی که ناخالصی ها در گلوله های بازیافت شده ممکن است منجر به تغییر رنگ شود.کارخانه های مدرن از کنترل های کامپیوتری برای نظارت بر دما و فشار استفاده می کنند، اطمینان از ثبات حتی برای میلیون ها بطری روزانه.

هنگامی که پلاستیک ذوب شده آماده می شود، زمان آن رسیده است که آن را به یک بطری تبدیل کنید. دو روش اصلی قالب بندی تزریقی و قالب گیری فشار است - هر کدام برای انواع مختلف بطری مناسب است.

• تزریق:پلاستیک ذوب شده به قالب تزریق می شود تا یک "پیش قالب" کوچک به شکل لوله آزمایش با گردن رشته دار (بخشی که بر روی کاپ پیچ می زند) ایجاد شود.
• تنفس:شکل اولیه به قالب دوم منتقل می شود هوا فشرده به شکل اولیه نفوذ می کند و آن را گسترش می دهد تا با شکل قالب مطابقت داشته باشد
• خنک کردن و اخراج:قالب پلاستیک را خنک می کند و بطری تمام شده خارج می شود.

• اکستروژن:پلاستیک ذوب شده به صورت یک لوله حفره ای مداوم (پریسون) که بین دو نیمه قالب آویزان شده است، بیرون کشیده می شود.
• چسباندن و تنفس:قالب در اطراف پاريسون بسته می شود و پایین آن را می بندد. هوا فشرده به پاريسون می رسد و آن را گسترش می دهد تا با قالب مطابقت داشته باشد.
• خنک کردن و برش:بطری خنک می شود، قالب باز می شود و پلاستیک اضافی (فلاش) از بالا / پایین برش داده می شود.

برخلاف شیشه، پلاستیک در هنگام خنک شدن به سرعت سخت می شود - اما خنک سازی کنترل شده هنوز کلید است. قالب ها اغلب با آب خنک می شوند تا سرعت جامد شدن را افزایش دهند و اطمینان حاصل کنند که بطری شکل خود را حفظ می کند و منحرف نمی شود.

خنک شدن سریع می تواند پلاستیک را شکننده کند، بنابراین تولید کنندگان زمان خنک شدن را با سرعت تولید متعادل می کنند. به عنوان مثال، بطری های PET (استفاده شده برای نوشابه) نیاز به خنک شدن یکنواخت برای حفظ شفافیت و قدرت دارند.در حالی که بطری های HDPE (کوب های شیر) بخشنده تر هستند اما هنوز هم نیاز به خنک سازی مداوم برای جلوگیری از نشت.

وقتي بطري ها از بازرسي عبور ميکنن، آخرين کارشون رو انجام ميدن:

• برچسب ها:برچسب های حساس به فشار، آستین های کوچک (به دلیل گرما کوچک می شوند) ، یا برچسب های قالب (در طول قالب گذاری برای ظاهر بی درنگ اعمال می شود).
• چاپ:چاپ مستقیم (با استفاده از جوهر یا انعطاف پذیری) برای لوگوها یا متن، اغلب در بدن بطری یا گردن.
• تمام شدن:پوشش مات برای چسبندگی، پوشش UV برای مقاومت در برابر خراش، یا فیلم های فلزی برای ظاهر برتر (معمول در لوازم آرایشی).

این مراحل فقط در مورد زیبایی شناسی نیست، برچسب ها باید در برابر رطوبت (برای بطری های شامپو) یا یخچال (برای آبمیوه) مقاومت کنند، بنابراین دوام کلیدی است.

پلاستیک اغلب برای تاثیرات زیست محیطی نامطلوب است، اما این صنعت در حال تکامل است:

• محتوای بازیافت شده:بسیاری از مارک ها در حال حاضر از rPET (PET بازیافت شده) در بطری ها استفاده می کنند - به عنوان مثال، کوکاکولا هدف دارد تا سال 2030 از مواد 50٪ بازیافت شده استفاده کند. استفاده از rPET مصرف انرژی را 30٪ در مقایسه با PET نوجوانی کاهش می دهد.
• وزن کم:دیوارهای نازک تر (بدون از دست دادن قدرت) استفاده از مواد را کاهش می دهد. یک بطری آب 500 میلی لیتر اکنون ~ 30٪ کمتر از پلاستیک استفاده می کند تا 20 سال پیش.
• بازیافت شیمیایی:فرآیندهای پیشرفته زباله های پلاستیکی را به مواد اولیه تقسیم می کنند و امکان بازیافت "غیر محدود" را بدون از دست دادن کیفیت فراهم می کنند.
• پلاستیک های بیولوژیکی:برخی از بطری ها از پلیمرهای گیاهی (به عنوان مثال PLA از نشاسته ذرت) استفاده می کنند، اگرچه این ها هنوز به دلیل هزینه بسیار کم هستند.

مصرف کنندگان نیز نقش دارند: بازیافت بطری های پلاستیکی آنها را در حلقه نگه می دارد و ضایعات دفن زباله را کاهش می دهد.

بطری های پلاستیکی به لطف قابلیت های گوناگونشان در همه جا هستند:

• مواد غذایی و نوشیدنی:آب، نوشابه، آبمیوه، سس و ادویه جات (PET و HDPE به دلیل خواص غیر واکنش پذیر خود در اینجا محبوب هستند).
• مراقبت شخصی:شامپو، لوشن، صابون و عطر (PP و PET برای شفافیت؛ HDPE برای دوام).
• پاک کننده های خانگی:مواد شوینده، سفید کننده (HDPE برای مقاومت شیمیایی).
• داروسازی:بطری های دارویی، شربت ها (PP برای ایمنی و مانع رطوبت).

تکنولوژی باعث نوآوری در تولید بطری های پلاستیکی می شود:

• بسته بندی هوشمند:بطری هایی با سنسورها برای ردیابی تازه بودن (به عنوان مثال شیر که هنگام خراب شدن هشدار می دهد) یا کد های QR برای دستورالعمل های بازیافت.
• قالب های چاپ سه بعدی:ساخت قالب سریع تر و ارزان تر برای بطری های دسته کوچک یا سفارشی.
• پوشش های مبتنی بر زیست:جایگزین کردن موانع مبتنی بر نفت با جایگزین های گیاهی، افزایش پایداری.
• بهینه سازی هوش مصنوعی:سیستم های هوش مصنوعی پارامترهای اکستروژن یا تنفس را در زمان واقعی تنظیم می کنند تا ضایعات را کاهش دهند و کیفیت را بهبود بخشند.

ساخت بطری های پلاستیکی ترکیبی از شیمی، مهندسی و نوآوری است از گلوله های رزین تا ظروف آماده. هر مرحله، از ذوب و قالب گیری تا خنک سازی و برچسب گذاری،مطمئن می شه بطری ها قوی باشنبا توجه به اینکه پایداری مهم تر می شود، صنعت با استفاده از مواد بازیافت شده، طراحی سبک و فن آوری های جدید در حال تکامل است.

این که آیا شما در حال بسته بندی نوشیدنی ها، لوازم آرایشی یا مواد تمیز کننده هستید، بطری های پلاستیکی یک راه حل قابل اعتماد و سازگار را ارائه می دهند. با اولویت بندی کیفیت و پایداری،تولید کنندگان اطمینان می دهند بطری های پلاستیکی یک ماده اصلی در بسته بندی مدرن هستند، کارآمد و برای سیاره بهتر است.