Пластик CPLA: термостойкость, компостируемость и информация о поставщиках для проектов

Материалы и снабжение

Пластик CНОАК: термостойкость, компостируемость и детали поставок, определяющие проект

Смола растительного происхождения, которая выдерживает горячую пищу, — это не тот же продукт, что смола растительного происхождения в холодной чашке. Вот чем КППЛА отличается от PLA, в чем его преимущество и что нужно проверить перед обработкой инструмента.

Команда общественного питания однажды заменила полипропиленовую суповую ложку на растительную и провела испытание на горячее выдерживание при температуре 90 °C. Чаша с ложкой сложилась внутри контейнера для еды еще до того, как тест прошел половину процесса. Смола имела маркировку PLA, что было точным и совершенно не имело отношения к применению. Пластик CPLA существует именно для этого пробела.

Краткая версия: CPLA — это PLA, наполненный минералом и намеренно кристаллизованный. Это повышает его полезную температуру примерно с 55 °C до диапазона 85–100 °С, делает его непрозрачным, повышает его цену и значительно усложняет обработку.

Что на самом деле представляет собой пластик CPLA

PLA — это полиэстер, полученный из ферментированных растительных сахаров, обычно кукурузы или сахарного тростника. В своей стандартной форме он аморфен, то есть полимерные цепи переплетены беспорядочно, поэтому материал начинает размягчаться примерно при 55–60 °С. Это ниже температуры горячего напитка, шкафа для хранения или коммерческого цикла ополаскивания.

CPLA использует тот же базовый полимер и вносит два изменения. Минеральный наполнитель, чаще всего тальк, добавляется в смолу для придания жесткости и действия в качестве теплоотвода. Затем деталь охлаждается под контролируемым профилем с помощью зародышеобразователей, что позволяет цепочкам организоваться в упорядоченные кристаллические области, кристалличность которых обычно достигает 30–40 %. Комбинация повышает температуру теплового отклонения до диапазона 85–100 °C, что примерно на 30–40 °C выше, чем у аморфного PLA.

Компромисс является оптическим. Кристаллические области рассеивают свет, поэтому CPLA непрозрачен. В стандартную комплектацию входят белый, кремовый, черный и ряд других оттенков; прозрачный CPLA недоступен в коммерческой посуде.

Номер плавки важнее этикетки

Техническое описание с надписью «PLA» почти ничего не говорит о рабочей температуре. Запросите обозначение марки, содержание наполнителя и температуру теплового отклонения, а затем проверьте с помощью испытания готовой детали, а не образца смолы.

Тепловая деформация измеряется на стандартном стержне при определенной нагрузке. Реальные детали тоньше, несут вес в одной точке и имеют острые радиусы, поэтому отказ при эксплуатации часто наступает на 10–15 °C раньше, чем напечатано. Три проверки отделяют работоспособную статью от дорогостоящей ошибки:

• Горячее заполнение: жидкость температурой 85–90 °C выдерживается в течение 30 минут, затем укладывается в стопку, пока она еще теплая.
• Шкаф для выдержки: 60–75 °C в течение двух часов с массой продукта наверху стопки.
• Бытовая микроволновая печь: две минуты на полной мощности с жирным соусом, который нагревается быстрее и неравномернее, чем соус на водной основе.

Маленькие предметы выходят из строя первыми, потому что их стенки тонкие относительно их диаметра. Вот почему производительность порционных стаканчиков в микроволновой и морозильной камере заслуживает собственного испытания, прежде чем будет одобрено какое-либо изменение.

Компостируемость и сертификация мелким шрифтом

Изделия, имеющие сертификат EN 13432 или ASTM D6400, разрушаются при компостировании, но только в промышленных условиях. Оба стандарта предполагают постоянную температуру 58 °C, контролируемую влажность и определенную микробную популяцию. Этот режим существует на коммерческом объекте и не существует в куче на заднем дворе, где редко поддерживается температура достаточно долго, чтобы начался процесс.

Компостируемость — это условие, а не атрибут. Он описывает, что происходит в конкретном помещении, при определенной температуре, в определенном окне.

Отсюда следуют два последствия. Во-первых, это утверждение справедливо только в том случае, если существует промышленная коллекция; Компостируемая вилка, попадающая в обычные отходы, долгое время ведет себя так же, как обычный пластик. Во-вторых, формулировка имеет юридическое значение. Безоговорочные заявления о «биоразлагаемости» ограничены на нескольких рынках, тогда как «промышленно компостируемый, сертифицированный по стандарту EN 13432» является обоснованным заявлением, подкрепленным отчетом об испытаниях.

Где CPLA зарабатывает свою премию

CPLA выбирают там, где тонкие, жесткие, ручные предметы сочетаются с горячей едой или горячими напитками: наборы столовых приборов, мешалки для кофе, соломинки для питья, порционные чашки, крышки для холодных напитков, подносы для суши, раскладушки для выпечки и небольшие миски для гастрономов.

Самым сильным экономическим обоснованием редко является однострочная замена. Это закрытое место, такое как стадион, кампус или фестиваль, которое контролирует как работу общественного питания, так и сбор мусора. Там заявление об окончании срока службы может быть проверено, а не заявлено, а премия за материал компенсируется целевыми показателями по перенаправлению отходов и затратами на утилизацию.

Установка CPLA в систему чашек, крышек и пленки

Крышка редко выходит из строя из-за собственного материала. Это не удается из-за подгонки. Диаметр краев чашки обычно поддерживается в пределах ±0,2 мм, а CPLA и PP расширяются с разной скоростью при наполнении горячей жидкостью, поэтому крышка, которая идеально защелкивается при 20 °C, может подниматься при 85 °C. Если вы соединяете компостируемую крышку с полипропиленовой чашкой, проверяйте собранную упаковку в горячем виде, а не проверяйте крышку отдельно.

Герметизирующие пленки представляют собой более сложную задачу. Термосвариваемые закрывающие пленки приклеиваются к поверхностям ПЭТ, КПЕТ, ПП и ПС, поскольку герметизирующий слой создан для этих полимеров, а лоток также должен выдерживать температуру запечатывающей губки. Лотки CPLA обычно не используются на стандартных устройствах для запечатывания лотков. Там, где требуется запечатанная упаковка с высокими барьерными свойствами, реалистичным путем будет сохранение заявления о том, что столовые приборы и холодные изделия подлежат компостированию, при одновременном выборе комбинации барьерного лотка и пленки для запечатанного продукта. Большинство решения для упаковки пищевых продуктов собираются так: несколько материалов, каждый хорошо справляется со своей задачей.

Реальность обработки: влага, отходы и время цикла

PLA и CPLA гигроскопичны и гидролизуются при влажной обработке. Смола должна быть высушена до низкого уровня влажности, обычно ниже 250 частей на миллион, в влагопоглотительной сушилке в течение нескольких часов, прежде чем она достигнет шнека. Пропустите этот шаг, и молекулярная масса упадет, что проявляется в виде хрупких частей и непостоянной кристалличности, а не в явной неисправности машины.

Еще три характеристики определяют инструментарий и стоимость:

• Низкая прочность расплава, поэтому тонкие секции и длинные пути потока требуют больших литников и тщательного баланса заполнения.
• Усадка отличается от ПП, что часто означает новую форму или повторно вырезанный стержень, а не вставной инструмент.
• Более высокая потребность в охлаждении, что удлиняет время цикла и снижает производительность на полость по сравнению с деталью из полипропилена той же геометрии.

Стоимость, поставка и контрольный список закупок

Смола CPLA обычно значительно превосходит полипропилен общего назначения в пересчете на килограмм, и разрыв увеличивается, когда учитываются проценты брака, более медленные циклы и любые новые инструменты. Добавьте смолу, производимую ограниченным числом поставщиков, и риск закупок станет таким же, как и цена. Прежде чем совершить фиксацию, проработайте следующее:

1. Подтвердите точную марку, содержание наполнителя и температуру теплового отклонения в письменной форме, а не по названию семейства продуктов.
2. Запросите документацию о контакте с пищевыми продуктами, включая соответствие FDA 21 CFR и, для ЕС, декларацию о соответствии Регламенту 10/2011, а также данные о миграции.
3. Проверьте область действия любой сертификации и проверьте, распространяется ли она на готовое изделие или только на смолу.
4. Спросите, используется ли существующая форма из CPLA или из-за усадки требуется новая.
5. Проверьте срок годности смолы и ее упаковку, так как впитывание влаги начинается сразу после открытия пакета.
6. Проведите полное испытание линии розлива, включая горячее розлив, штабелирование и 24-часовую выдержку.
7. Стоимость модели за тысячу единиц, а не за килограмм.

Работа с производителем, который уже использует смолу растительного происхождения

Практический вопрос, стоящий за любым проектом CPLA, заключается в том, кто будет управлять оснасткой, профилем сушки и проверкой горячей заливки как одну работу. Компания Ningbo Linhua Plastic Co., Ltd., основанная в 2004 году и базирующаяся в Фэнхуа, Нинбо, производит упаковку из ПП, ПС, ПЭТ, TFPP и PLA, контактирующую с пищевыми продуктами, и позиционирует себя как консультант упаковочных линий клиентов, а не только как поставщик отдельных товаров. Компания заявляет, что сама занимается проектированием пресс-форм, разработкой продукции, производством и контролем, а ее системы качества включают ISO 9001, HACCP и управление GMP, соответствующие ожиданиям AIB для производителей упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами, а также аудит упаковки BRC.

Его участок площадью 30 000 квадратных метров находится примерно в 30 минутах езды от аэропорта Нинбо Лише и примерно в 90 минутах от порта Бэйлунь, что имеет значение, когда смола и готовая продукция перемещаются по разным графикам. Ничто из этого не делает проект CPLA простым, но это означает, что на вопросы о кристалличности, влажности и подгонке может ответить та же команда, которая занимается изготовлением формы.

Пластик CPLA хорошо решает одну конкретную проблему: он сохраняет тонкое, жесткое изделие растительного происхождения, пригодное для использования при контакте с горячей пищей, где обычный PLA размягчается. Это не решает проблему упаковки в целом. Он непрозрачен, стоит дороже, чем полипропилен, впитывает влагу, не герметичен, как барьерный лоток, а срок его эксплуатации зависит от инфраструктуры сбора, которой до сих пор не хватает на многих площадках. Относитесь к материалу как к одному из компонентов системы, соедините его с подходящей чашкой, подходящей крышкой и честной маркировкой, и переключатель обычно сработает. Относитесь к нему как к прямой замене каждого изделия из полипропилена в линейке, и первое испытание горячей расфасовки покажет вам обратное.