Guaranteeing the highest quality products has always been our pursuit

حلول إعادة التدوير المبتكرة للتغليف متعدد الطبقات (إم إل بي)

11-11-2024

تلعب التغليف متعدد الطبقات (إم إل بي) دورًا محوريًا في صناعة السلع الاستهلاكية سريعة الاستهلاك نظرًا لخصائصها الوقائية الفائقة وقدرتها على إطالة عمر المنتج.تجمع تقنية التغليف هذه بين خصائص مجموعة متنوعة من المواد لتشكيل مجموعة متنوعة من الطبقات الوظيفية، مما يدل على مقاومة ممتازة لاختراق الماء والغاز (مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون)، بالإضافة إلىقوة ميكانيكية قويةومقاومة ممتازة لدرجات الحرارة المنخفضة. هذه الخصائص تمنح MLPS ميزةً مميزةً في حماية الطعام وتقليل هدره.

Innovative recycling solutions for multi-layer packaging (MLP)


تواجه العبوات متعددة الطبقات (إم إل بي) تحديات في إعادة التدوير نظرًا لتصميمها الهيكلي المعقد. وخاصةً في بعض الدول التي تعاني من ضعف أنظمة إعادة التدوير، يكاد يكون من المستحيل إعادة تدوير نفايات العبوات متعددة الطبقات، مثل:في الهند، بسبب عدم وجود نظام فعال لجمع النفايات، من الصعب إعادة تدوير نفايات إم إل بي بشكل فعال، مما يشكل تهديدًا للبيئة والصحة العامة. في الماضي،كانت MLPS تعتبر بشكل عام غير قابلة لإعادة التدويربسبب بنيتها المتعددة الطبقات، والاختلاف في النقاط الريولوجية للطبقات المختلفة من البوليمرات زاد من صعوبة الفصل.


ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا، لم تعد عملية إعادة تدوير MLPS تشكل مشكلة.لقد تمكنت التكنولوجيا الحديثة من كسر أسطورة أن إم إل بي يصعب إعادة تدويرها وتحويل نفايات إم إل بي إلى جزيئات عالية الجودة،تُستخدم على نطاق واسع في صناعة الأثاث، وفواصل الطرق، وأغطية الزجاجات، والمنصات، وغيرها من المنتجات، وتغطي مجالات متعددة كالصناعة والأثاث المنزلي. ويعود هذا التحول إلى تقنيات إعادة تدوير مبتكرة، تشمل عمليات متعددة الخطوات، مثل إزالة الشوائب، والفرز الذكي، والغسيل متعدد المراحل، والترشيح بالبثق على مرحلتين، والتحبيب، مما يضمن جودة إعادة تدوير إم إل بي. ولا يقتصر تطوير هذه التقنيات على تحسين معدل استرداد إم إل بي فحسب، بل يُسهم أيضًا في حماية البيئة وإعادة تدوير الموارد.


تحليل هيكل التغليف متعدد الطبقات


التغليف متعدد الطبقات (إم إل بي) هو مادة مركبة تتكون من عدة مواد تجمع طبقات مختلفة من المواد (مثل البوليمرات، ورقائق الألومنيوم، وغيرها) بطرق متنوعة لتشكيل هيكل مرن ومستقر. يتيح تصميم هذا الهيكل للتغليف متعدد الطبقات (إم إل بي) توفير خصائص وقائية متنوعة، مثل الحاجز، والقوة الميكانيكية، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة، لتلبية احتياجات التغليف لمختلف المنتجات. يوضح الشكل 1 الشكل النموذجي ثلاثي الطبقات لهيكل غشاء رقيق متعدد الطبقات. تؤدي كل طبقة من التغليف المرن متعدد الطبقات وظيفة محددة في التطبيق، مثل:

multi-layer packaging (MLP)

الشكل 1: هيكل ثلاثي الطبقات لهيكل فيلم التغليف المرن متعدد الطبقات


الطبقة الخارجية: توفر سطحًا مطبوعًا، يتم تحضيره عادةً من مادة بوب أو حيوان أليف، وهو جميل ووقائي.

طبقة عازلة: تمنع هذه الطبقة بفعالية دخول الأكسجين والرطوبة، وتحافظ على نضارة الطعام المعبأ. تشمل المواد الشائعة إيفوه، والنايلون، وMETPET، وMETBOPP، ورقائق الألومنيوم، والتي تتميز بخصائص عازلة ممتازة في التغليف المرن.

طبقة الختم: يُستخدم عادةً بوليمر ذو نقطة انصهار منخفضة كطبقة ختم، يذوب بسرعة ويلتصق بالحرارة، مما يُشكل رابطًا قويًا بين طبقات العبوة المختلفة. يُعد البولي إيثيلين أكثر مواد غشاء الختم الداخلي شيوعًا في التغليف المرن.


يمنح الهيكل الطبقي المهيمن للتغليف متعدد الطبقات (إم إل بي) أداءً ممتازًا أثناء الاستخدام، ولكنه يُضفي أيضًا بعض التعقيد على عملية إعادة التدوير. هذا الهيكل يجعل MLPS ممتازًا في حماية المنتجات، وإطالة مدة صلاحيتها، وغيرها، إلا أن فصل طبقات المواد المختلفة وإعادة استخدامها يتطلب تقنية أكثر تطورًا عند إعادة التدوير.


العوائق أمام إعادة تدوير إم إل بي


  1. تحديات فصل المواد: تتكون البوليمرات متعددة الطبقات من طبقات متعددة من مواد ذات خصائص ريولوجية وتركيبات كيميائية مختلفة، مما يُصعّب تحقيق فصل فعال أثناء إعادة التدوير. على سبيل المثال، قد يُؤدي خلط البوليمرات غير المتوافقة، مثل البولي إيثيلين (التربية البدنية) والبولي إيثيلين تيريفثالات (حيوان أليف)، إلى انخفاض الجودة العامة للمواد المُسترجعة.

  2. خصائص المعالجة الاختلافات: تختلف طبقات إم إل بي بشكل كبير في معدل تدفق الذوبان والاستقرار الحراري، مما يتطلب تخصيص ظروف معالجة استرداد محددة لكل مادة، مما يضيف تعقيدًا إلى العملية ويجعل من الصعب اعتماد طريقة استرداد عالمية.  

  3. تكنولوجيا الفرز غير الكافية: تعتمد معظم مرافق إعادة التدوير الحالية على التشغيل اليدوي أو أن التكنولوجيا متخلفة نسبيًا، ومن الصعب تحديد الملوثات وإزالتها بدقة، مما يؤدي إلى انخفاض نقاء المواد المعاد تدويرها.

  4. الافتقار إلى مرافق التجميع: في العديد من المناطق، لم يتم إنشاء نظام تجميع خاص لنفايات MLPS، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى انتهاء نفايات MLPS في مكبات النفايات أو حرقها، مما يؤدي إلى هدر كبير للموارد.




تطبيق تقنيات إعادة التدوير المبتكرة


تعمل التكنولوجيا المبتكرة على تغيير النظرة التقليدية لإعادة تدوير التغليف متعدد الطبقات (إم إل بي) من خلال ضمان جودة إعادة تدوير إم إل بي من خلال سلسلة من الخطوات المتقنة، على النحو التالي:

  1. إزالة الشوائب: بعد دخول نفايات إم إل بي إلى نظام الاسترداد، تتم إزالتها أولاً عن طريق الشاشات الدوارة والشاشات المهتزة وفواصل الدوامات لإزالة الشوائب مثل الزجاج والورق والمعادن، مما يضع الأساس لعمليات الاسترداد اللاحقة.

  2. الفرز الذكي: استخدم تقنية الفرز المتقدمة بالذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية المرئية، والأشعة تحت الحمراء القريبة، والأشعة السينية وغيرها من التقنيات، للكشف عن الملوثات غير البوليمرية وإزالتها تلقائيًا، وبالتالي تحسين كفاءة الفصل.

  3. الغسيل متعدد المراحل: من خلال عمليات التنظيف متعددة المراحل مثل التنظيف الجاف، والغسيل القلوي الساخن عند 60 درجة مئوية، والغسيل الساخن عالي السرعة عند 60 درجة مئوية، يتم ضمان نقاء عالي للمواد المعاد تدويرها.

  4. ترشيح البثق على مرحلتين: يعمل نظام البثق وإزالة الغازات بالفراغ على مرحلتين مع مرشح ليزر 200 ميكرومتر ومرشح قرص 150 ميكرومتر على إزالة المواد المتطايرة وتنقية مصهور البوليمر بشكل أكبر لضمان جزيئات مستردة عالية الجودة.

  5. التكوير: أخيرًا، يتم إنتاج جزيئات تفاعل البوليميراز المتسلسل-إم إل بي عالية الجودة عن طريق تشكيل القالب بالبثق، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في الصناعة والحياة اليومية.

Innovative recycling solutions

الشكل 2: عملية إعادة التدوير الكاملة لـ MLPS


آفاق تطبيق الجسيمات المتجددة


إن التكنولوجيا التي تكسر أسطورة صعوبة إعادة التدوير تسمح لجزيئات تفاعل البوليميراز المتسلسل-إم إل بي المعاد تدويرها بإظهار مجموعة واسعة من إمكانات التطبيق في عدد من المجالات: 

المنتجات الزخرفية: في تصنيع المنتجات الزخرفية مثل الأثاث البلاستيكي وأواني الزهور، يمكن أن تصل نسبة مواد تفاعل البوليميراز المتسلسل إلى المواد الخام إلى 60:40، مما يشير إلى أن نسبة المواد المعاد تدويرها في هذه المنتجات مرتفعة للغاية.

المكونات الوظيفية: بالنسبة للمكونات الوظيفية مثل فواصل الطرق وأغطية الزجاجات، كانت نسبة تفاعل البوليميراز المتسلسل 40:60، مما يدل على أن المواد المعاد تدويرها يمكنها أيضًا استبدال المواد الأصلية إلى حد ما مع الحفاظ على الوظيفة.

تطبيقات عالية القوة: في المنتجات ذات متطلبات المتانة العالية، مثل المقابس الأساسية وبلاط الأرضيات، يمكن أن تصل نسبة تفاعل البوليميراز المتسلسل إلى 25:75، مما يثبت جدوى وموثوقية المواد المعاد تدويرها في التطبيقات عالية القوة.


علاوة على ذلك، تُستخدم هذه الجزيئات المُعاد تدويرها على نطاق واسع في إنتاج الأنابيب والألواح والخزانات الزراعية، مما يفتح آفاقًا جديدة لإعادة تدوير الموارد البلاستيكية. لم يُغيّر تطوير هذه التقنية المفهوم القديم القائل بعدم قابلية إعادة تدوير البلاستيك متعدد الطبقات (إم إل بي)، بل ساهم أيضًا في تطوير الاقتصاد الدائري، وحقق إعادة تدوير نفايات البلاستيك متعدد الطبقات بكفاءة، ووفر مسارًا جديدًا لحماية البيئة والاستخدام المستدام للموارد.

Innovative recycling solutions for multi-layer packaging (MLP)

الشكل 3: تطبيقات مختلفة لجزيئات تفاعل البوليميراز المتسلسل-إم إل بي

الحصول على آخر سعر؟ سنرد في أسرع وقت ممكن (خلال 12 ساعة)

سياسة خاصة