ظروف پلاستیکی و کاربرد آن
ظروف پلاستیکی چگونه تولید می شوند؟
از جایی که سایر جنبه‌های مرتبط با تولید ظروف پلاستیکی نیز اهمیت دارند، ابتدا به معرفی مواد اولیه استفاده شده در تولید این ظروف می‌پردازیم. معمولاً ظروف پلاستیکی از مواد پلیمری تهیه می‌شوند که به شکل صنعتی در دسترس هستند. این مواد می‌تواند شامل پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌استیرن و غیره باشد.
ابتدا، یکی از مواد پلیمری مورد نیاز، در قالب گرانول‌هایی تهیه می‌شود. این گرانول‌ها به عنوان مواد اولیه برای تولید ظروف پلاستیکی استفاده می‌شوند. به منظور بهبود ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی محصول نهایی، مواد افزودنی مانند تثبیت‌کننده‌ها، رنگ‌ها و مواد پرکننده نیز به گرانول‌ها اضافه می‌شوند.
مرحله بعدی تزریق مواد اولیه به قالب است. قالب‌ها به شکل سفیر، کوره و یا دیگر شکل‌هایی طراحی می‌شوند که با اعمال فشار و دمای مناسب، مواد را در داخل قالب فشرده و شکل مورد نظر را به آن بخش می‌دهند. در این مرحله، مواد مذاب به راحتی در قالب جریان خواهند داشت و به شکل استاندارد خود متصل می‌شوند.
بعد از تزریق و شکل‌دهی، قالب‌ها باید سرد شوند تا ظروف پلاستیکی بتوانند از آن‌ها خارج شوند. این فرایند سرد کردن می‌تواند به چندین روش انجام شود، از جمله استفاده از آب یا هوا سرد شده یا روش‌های شیمیایی مانند استفاده از انبر خنک‌کننده.
در نهایت، پس از جدا کردن ظروف پلاستیکی از قالب، باید امکان چاپ یا تزئین جهت استفاده نهایی فراهم گردد. در این مرحله، مواد رنگزا و پوشش‌های محافظ به بدنه ظروف پلاستیکی اضافه می‌شوند. سپس ظروف پلاستیکی آماده برای بسته‌بندی و توزیع به بازار می‌شوند.
از آنجا که ظروف پلاستیکی از مواد قابل بازیافت نیز تهیه می‌شوند، این محصولات می‌توانند در چرخه بازیافت پلاستیک شرکت کنند و به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات جدید استفاده شوند. این بازیافت مواد پلاستیکی می‌تواند برای حفظ محیط زیست و مدیریت پسماند مفید واقع شود.
با توجه به رشد روزافزون تولید و استفاده از ظروف پلاستیکی، نیازمندی‌ها برای پیدا کردن راهکارهای جایگزین و دوستدار محیط زیست برای تولید ظروف پلاستیکی به مرور زمان افزایش می‌یابد. به همین دلیل تحقیقات بسیاری برای بهبود و جایگزینی مواد پلیمری سنتی با مواد خارق‌العاده زیست تخریب پذیر و یا قابل بازیافت در حال انجام است.
با در نظر گرفتن این توضیحات، می‌توانیم بگوییم که تولید ظروف پلاستیکی تحت چندین مرحله صورت می‌گیرد و استفاده از مواد پلیمری و فناوری های پیشرفته بهبود و بهبود کیفیت و کارایی این محصولات را ممکن می‌سازد.
تولید ظروف پلاستیکی
تولید ظروف پلاستیکی با استفاده از تجهیزات و دستگاه‌های خاص صورت می‌گیرد. برای تولید این ظروف، دستگاه‌های مختلف قالب‌گیری یا دستگاه بادکن پت استفاده می‌شود.
در روش قالب گیری، مراحل تولید عبارتند از:
- آماده‌سازی مواد اولیه: در این مرحله، مواد پلاستیکی به صورت ترکیبات مختلف وازله‌ای آماده می‌شوند.
- ذوب مواد: مواد پلاستیکی درون دستگاه قالب‌گیری ذوب و به حالت مایع تبدیل می‌شوند.
- تزریق مواد: مواد پلاستیکی ذوب شده به صورت پلاستیکی ساختار دارای اشکال و طرح‌های مشخص در قالب ایجاد شده تزریق می‌شوند.
- خنک‌سازی: پس از تزریق، قالب حاوی محصول خنک می‌شود تا مواد پلاستیکی سفت شود و شکل قابل استفاده بگیرد.
- جداسازی: پس از خنک‌سازی، قالب باز می‌شود و ظرف پلاستیکی از داخل قالب خارج می‌شود.
روش دیگری برای تولید ظروف پلاستیکی استفاده از دستگاه بادکن پت است. در این روش، مراحل تولید عبارتند از:
- آماده‌سازی مواد اولیه: مواد پلاستیکی عمدتاً پت استفاده می‌شود و در ابتدا آماده می‌شود.
- بادکن پت: مواد پلاستیکی درون دستگاه بادکن پت وارد می‌شوند و به صورت شیشه‌ای ظروف پلاستیکی ساختار دار با استفاده از فشار هوا در داخل قالب می‌شوند.
- خنک‌سازی: پس از بادکن پت، ظرف پلاستیکی حاوی محصول خنک می‌شود تا مواد پلاستیکی سفت شود و شکل قابل استفاده بگیرد.
- جداسازی: پس از خنک‌سازی، قالب باز می‌شود و ظروف پلاستیکی از داخل قالب خارج می‌شوند.
در نتیجه، برای تولید ظروف پلاستیکی و بطری های تو خالی، از دستگاه ویژه تولید آن محصول استفاده می شود. روش تولید به توصیف بالا بستگی دارد و مراحل آن ها با یکدیگر متفاوت است.
تولید ظـروف پلاستیکی با استفاده از روش قالب‌گیری
روش دمشی قالب گیری یکی از رایج ترین روش های قالب گیری است که برای تولید قطعات پلاستیکی با شکل های ساده و پیچیده استفاده می شود. در این روش، یک قالب فلزی باز ساخته می شود که به دمشی کف قطعه پلاستیکی می سازد. سپس ماده ی پلاستیکی در قالب ریخته می شود و تحت دما و فشار قالب به صورت ایستا تا زمان خنک شدن پلاستیک ثابت می ماند و قطعه‌ی پلاستیکی ساخته می شود.
روش فشاری قالب گیری نیز برای تولید قطعات پلاستیکی استفاده می شود، اما در این روش فشاری نیز همزمان با ریختن مواد پلاستیکی، در قالب اعمال می شود. قالب مخصوصی برای هر قطعه طراحی می شود که شامل یک گردنده و یک ضرب کننده است. در ابتدا ماده‌ی پلاستیکی در گردنده قالب می ریزنند و سپس گردنده با یک ضربه قوی به قالب می‌زند تا مواد پلاستیکی در سراسر قالب پخش شوند و شکل قطعه‌ی پلاستیکی ساخته شود.
روش تزریقی قالب‌گیری نیز یکی از رایج ترین روش‌های قالب‌گیری برای تولید قطعات پلاستیکی است، به خصوص برای قطعاتی که نیاز به کیفیت و دقت بالا دارند. در این روش، ماده‌ی پلاستیکی به صورت مذاب و تحت فشار، از یک سرنگ به داخل قالب ریخته می‌شود. سپس تحت دما و فشار قالب به صورت دورانی تزریقی مواد در سراسر قالب پخش می‌شود و وقتی کامل خنک شد، قطعه‌ی پلاستیکی ساخته می‌شود. این روش در تولید قطعات پلاستیکی پیچیده و ساخت قطعات تحت فشار و دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قالب‌گیری فشاری
یکی از روش های پرکاربرد در تولید محصولات پلاستیکی، روش قالب گیری فشاری است. این روش به طور وسیع در تولید ظروف یکبار مصرف، کامپوزیت ها و فایبرگلاس ها استفاده می شود. اصل این روش تولید، بیشتر برای شکل دهی و حالت دهی به لاستیک ها و ترموست ها استفاده می شود. در این روش، تولید ظروف پلاستیکی به این صورت است که در ابتدا مواد اولیه در حفره پایین قالب قرار می گیرند و سپس با استفاده از پرس، گرما و فشار حاصل از فک های بالای دستگاه پرس، شکل قالب مورد نظر بر روی مواد اولیه اعمال می شود.
قالب‌گیری دمشی
روش قالب گیری اصلاح شده برای تولید قطعات توخالی مانند انواع بطری‌های آشامیدنی در اینجا شرح داده می‌شود. در این روش، ابتدا مواد اولیه داخل یک قالب ریخته می‌شوند. سپس قالب تحت تأثیر گرمای داخل کوره‌های حرارتی قرار می‌گیرد و مواد اولیه داخل آن ذوب می‌شوند. مواد ذوب شده به سمت خروجی دستگاه هدایت می‌شوند. در مرحله بعد، مواد مذاب داخل قالب موردنظر ریخته شده و به محفظه‌های خنک‌کننده منتقل می‌شوند. در انتها، بعد از سرد شدن مواد، قطعه شکل گرفته از قالب جدا می‌شود و آماده به بازار مصرفی عرضه می‌شود.
قالب‌گیری تزریقی
روش تزریقی، یکی از روش‌های رایج و پرکاربرد در تولید ظروف پلاستیکی است. این روش برای تولید انواع قطعه های پلاستیکی تمام شده، از قطعات استفاده شده در لوازم خانگی تا قطعات استفاده شده در خودروسازی و ظروف پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه، مناسب است. مراحل تولید ظروف پلاستیکی در این روش تقریباً شبیه به روش دمشی است با این تفاوت که در این روش، قالب گیری به روش تزریقی انجام می شود.
انواع دیگر ظروف پلاسـتیکی چگونه تولید می‌شوند؟
روش نیمه فرمینگ یا سانترال بلوواک از روش‌های تولید ظروف پلاستیکی است که در آن از یک قالب جامد برای تولید قطعات استفاده می‌شود. در این روش، قالبی از فلز یا سیمان ساخته می‌شود و به دو قسمت بالا و پایین تقسیم می‌شود. سپس مواد پلیمری مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن در دمای بالا در قسمت پایین قالب قرار می‌گیرد و قالب بالا روی آن قرار می‌گیرد. با استفاده از اعمال فشار و حرارت، مواد پلاستیکی مذاب به شکل قدرتمندی در قالب ریخته می‌شوند و بعداز خنک شدن، قطعه پلاستیکی حاصل از قالب خارج می‌شود.
روش ترموفرمینگ نیز یکی از روش‌های تولید ظروف پلاستیکی است که در آن از یک ورقه پلاستیکی استفاده می‌شود. در ابتدا، ورق پلاستیکی به شکل خمیده به یک قالب گرم فشار داده می‌شود. در صورتی که قالب دارای پروفیل مورد نیاز باشد، وضعیت و شکل قالب با استفاده از دیگر قطعات تعیین می‌شود. سپس ورق پلاستیکی در قالب گرم فشرده می‌شود و با استفاده از حرارت و فشار، به شکل نهایی خود تبدیل می‌شود. در نهایت، قالب از ورق خنک می‌شود و قطعه پلاستیکی جدا می‌شود.
با استفاده از این روش‌ها، می‌توان انواع ظروف پلاستیکی مانند ظروف یکبار مصرف و گلدان‌ها و قالب‌های ژله و دسر را تولید کرد. این روش‌ها کارآمد و قابل اعتماد بوده و بیشتر در صنایع پلاستیکی استفاده می‌شوند. همچنین، استفاده از این روش‌ها باعث کاهش هزینه و زمان تولید می شود.
روش نیمه فرمینگ
در روش نیمه فرمینگ جهت تولید ظروف پلاستیکی، ابتدا مواد اولیه گرانولی مانند پلی‌استایرن یا هایم‌پک را در اکسترودر ذوب می‌کنند. این مواد در داخل اکسترودر با استفاده از حرارت و فشار به حالت ذوب در می‌آیند و سپس از یک نازل به صورت ورق‌هایی خروجی داده می‌شوند.
در مرحله بعد، ورق‌ها قبل از سرد شدن به عنوان ماده اولیه‌ای برای حالت دادن و شکل‌دهی به ظروف پلاستیکی در دستگاه پرس قرار می‌گیرند. در این دستگاه، ورق‌ها تحت فشار قرار می‌گیرند و شکل داده می‌شوند تا به شکل ظرف نهایی تبدیل شوند. این فرایند شکل‌دهی می‌تواند با استفاده از قالب‌های مناسب صورت گیرد تا ظروف به شکل‌ها و اندازه‌های مختلف تولید شوند.
مواد اولیه استفاده شده در این روش از تولید ظروف پلاستیکی، به طور عمده شامل پلی‌استایرن یا هایم‌پک است. این مواد برای ساخت ظروف یکبار مصرف که ما در روزمره خود استفاده می‌کنیم، بسیار مناسب هستند. زیرا پلی‌استایرن و هایم‌پک مقاومت مناسبی در برابر حرارت، ضربه و شکستن دارند و همچنین با قابلیت شفافیت بالا، می‌توانند ظروفی با ظاهر زیبا و کاربردی تولید کنند.
روش ترموفرمینگ
این روش نسبت به روش قبلی کامل‌تر و پیشرفته‌تر است به همین دلیل محصولات پلاستیکی که با استفاده از این روش تولید می‌شوند معمولاً دارای کیفیت بالاتری هستند. امروزه روش ترموفرمینگ در ایران جهت تولید ظروف پلاستیکی کاربرد فراوان دارد. مراحل تولید ظروف پلاستیکی با استفاده از این روش نیز شبیه به نیمه فرمینگ است.
مواد اولیه به کار رفته در ساختار این ظروف به شکل گرانول هستند که در دستگاه به شکل ورق درمی‌آید سپس به صورت رول وارد مرحله بعد می‌شوند. در این مرحله ورق‌ها از کوره‌های حرارتی عبور کرده تا به دمای مورد نظر جهت فرم گرفتن برسند. بعد از مرحله فرم‌دهی، ورق‌های فرم گرفته، تحت تأثیر پرس قرار می‌گیرند و فشرده می‌شوند.
از مزیت‌هایی که این روش نسبت به روش نیمه فرمینگ دارد می‌توان به قابلیت استفاده از انواع مواد اولیه در ساخت محصولات پلاستیکی اشاره کرد. از جمله مواد اولیه به کار رفته در تولید ظروف پلاستیکی می‌توان به پی‌وی‌سی، پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و … اشاره کرد.
جمع بندی
در این مقاله، سعی شده است تا به سؤال مهمی که همواره در مورد تولید ظروف پلاستیکی مطرح می شود، پاسخ داده شود. روش های گوناگونی برای تولید این ظروف وجود دارد. قالب گیری یکی از رایج ترین روش ها است که به صورت دمشی، تزریقی و فشاری قابل انجام است. در این مقاله، مراحل تولید ظروف پلاستیکی با استفاده از روش های مختلف قالب گیری نیز مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر قالب گیری، روش های دیگری نیز برای تولید محصولات پلاستیکی وجود دارد که به عنوان نمونه ترمو فرمینگ و نیمه فرمینگ اشاره شده است.