Новый регламент в Европе по отходам упаковки предписывает, что к 2030 году вся упаковка, размещенная на европейском рынке, должна быть полностью пригодной для повторного использования или вторичной переработки, включая широко распространенную многослойную асептическую картонную упаковку, используемую для напитков и продуктов питания всех видов.
Однако вторичная переработка многослойных картонных коробок является сложной задачей. Состоящие на 75% из картонного волокна, эти контейнеры также имеют внутри тонкие слои полиэтиленовой пленки (20%) и алюминиевой фольги (5%) для защиты содержимого.
В конце срока службы картонные коробки отправляются на бумажную фабрику, где пульпер отделяет бумажные волокна от небумажных слоев. До недавнего времени остаточный полиэтилен и алюминий просто сжигались. Однако сегодня, в соответствии с амбициями ЕС в области устойчивого развития и новым законодательством, разрабатываются новые применения для PolyAl, как называют подобные отходы.
Итальянская компания Bausano, эксперт в области экструзионного оборудования, разработала решение, позволяющее перерабатывать отходы потребления на основе ПЭНП (полиэтилен низкой плотности) и алюминия из этой упаковки в гильзы для намотки рулонов ткани, пленки, бумаги и других материалов.
Линия экструдеров E-GO R компании Bausano состоит из одношнекового экструдера для гильз E-GO R 60/37 с двойной системой дегазации и принудительной загрузки, что делает ее идеальной для управления плотностью перерабатываемого материала и обеспечения его плавного течения. Перед экструзией материал проходит процесс уплотнения, который необходим для повышения его прочности и превращения в управляемый состав, подходящий для дальнейшей переработки.
Трубка для намотки, произведенная из отходов полиэтилена и алюминия на специализированной экструдерной линии Bausano E-GO RИзображение: Bausano
Конечным изделием является прочная гильза с гладкой внешней и внутренней поверхностью, которая может стать более дешевой альтернативой традиционным картонным или полимерным гильзам из первичного материала.
«Вместе с заказчиками мы находим точки отсчета для разработки инновационных решений, способных удовлетворить даже самые сложные производственные потребности, связанные с восстановлением нетрадиционных материалов», — сказал Марко Масьеро (Marco Masiero), менеджер по испытаниям экструзии в Bausano.
Компания сначала проводит технико-экономические обоснования перед проектом, прежде чем разрабатывать индивидуальную линию для выполнения всех требований. Затем в лаборатории материал анализируется с помощью капиллярного реометра для определения его вязкости в зависимости от скорости сдвига.
Знание реологических характеристик расплавленного полимерного материала позволяет оптимизировать конструкцию шнека и экструзионной головки. Дальнейшие испытания с использованием пластографа Brabender дают важную информацию для прогнозирования поведения материала на всех этапах переработки и позволяют точно регистрировать значения скорости плавления смеси, крутящего момента ротора и энергии, необходимой для процесса.
Данные, полученные с помощью гидродинамического анализа, сравнивались с реологическими характеристиками известных материалов, совместимых с экструзией. Сравнение показало, что параметры процесса переработки PolyAl заказчиком соответствовали параметрам материалов, которые, как было показано, легко экструдируются с использованием технологии Bausano.
Наконец, проводится проверка обратной связи от лабораторных приборов. На этом последнем этапе отходы PolyAl тестируются с помощью лабораторного экструдера MD30 с двумя шнеками встречного вращения, чтобы подтвердить пригодность решения для промышленного применения.