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Espandere gli orizzonti - Plastics in Packaging Magazine, marzo 2020

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A testimonianza degli enormi progressi che il PET ha fatto nell'industria dell'imballaggio, una macchina che produce fusti da 120 litri ha attirato un'attenzione significativa. Dan Weissmann ne scopre di più

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Sembra che mentre la vernice si stava ancora asciugando sul primo lotto di macchine RHB-V di Cincinnati Milacron nel 1977, il seme delle macchine capaci di soffiare bottiglie più grandi di quelle della PepsiCola da 64 once stava già germogliando. Seguirono la RHB-9 e la RHB W, capaci di soffiare bottiglie di bibite gassate (CSD) da 30 litri.

Dubito che qualcuno all'epoca immaginasse di soffiare fusti in PET da 120 litri, un potenziale che è stato realizzato dalla Cypet Technologies di Nicosia, Cipro, e recentemente dimostrato alla K 2019. Anche se il materiale PET è migliorato nel periodo intercorso, con una finestra più ampia per la lavorabilità, una maggiore conoscenza del processo di fusione del PET e di soffiaggio, e le capacità del PET sono ora meglio comprese, rimane una sfida produrre contenitori così grandi.

Cypet ha affrontato la sfida utilizzando il processo a una fase, sviluppando una macchina "unica" in cui lo stesso movimento della piastra apre sia la cavità di iniezione che quella di soffiaggio. Ciò ha reso possibile l'adozione di un'unità di stampaggio a iniezione commerciale che utilizza la pinza e le sezioni di iniezione come base della macchina. Mentre lo stampo d'iniezione si apre orizzontalmente, le preforme - il loro asse principale è orizzontale - devono essere ruotate verso un orientamento verticale tramite un dispositivo robotico montato sopra la sezione della pinza.

Il robot estrae le preforme dalle cavità d'iniezione per essere depositate negli stampi di soffiaggio e allo stesso tempo estrae i contenitori soffiati dagli stampi di soffiaggio verso l'uscita a valle. Si sono dovute superare diverse sfide. Per cominciare, c'è una preforma di peso piuttosto elevato, con uno spessore della parete dell'ordine di 9 mm. La preforma deve essere raffreddata dalla temperatura di fusione all'intervallo di temperatura di soffiaggio, tenendo sotto controllo la cristallizzazione. Questo è seguito dagli alti rapporti di stiramento per il contenitore, rendendo il design della preforma critico per ottenere uno spessore di parete uniforme e una distribuzione e un utilizzo ottimali del materiale.

La grande apertura della preforma/contenitore e la grande sezione trasversale del tamburo aumentano i requisiti di serraggio al punto che viene utilizzata un'unità di serraggio da 530 tonnellate, oltre a una grande forza per mantenere la posizione dell'ugello di soffiaggio. Lo sviluppo di una grande macchina a pinze è stato inizialmente guidato dal desiderio di aumentare la capacità di soffiaggio delle bottiglie da 20 litri a 4

cavità, mentre le macchine commerciali dell'epoca erano capaci solo di una configurazione a 2 cavità. Questo essenzialmente raddoppia il tasso di produzione. Una volta completata la progettazione e la costruzione della macchina, ci si rese conto che la stessa macchina poteva soffiare un contenitore a cavità singola molto più grande, da cui la nascita della bottiglia da 120 litri.

Per la produzione dei fusti colorati viene utilizzato un grado di resina PET con viscosità intrinseca (IV) standard di 0,84, simile a quella utilizzata per le bottiglie di bibite gassate (CSD). La IV più alta fornisce una finestra di processo più ampia prima che si verifichi una cristallizzazione significativa. Anche

anche se si verifica, è meno evidente in una parete colorata. Se si desidera un PET chiaro, è necessario utilizzare un grado di resina a cristallizzazione lenta per evitare la formazione di una foschia da cristallizzazione

Il risparmio di materia prima quando si usa il PET piuttosto che l'HDPE è dell'ordine del 25-30 per cento. In confronto, un fusto da 120 litri in PET pesa 3,5 kg, mentre un fusto simile in HDPE pesa 4,5-5 kg. Le differenze di prezzo della resina rendono il risparmio totale sui costi del materiale nell'ordine del 30-40 per cento. La capacità di ridurre l'uso del materiale si rivolge anche alle iniziative di sostenibilità. Un'ulteriore ottimizzazione può essere raggiunta dimensionando i contenitori per massimizzare il carico dei pallet e dei contenitori di spedizione.

I fusti in PET da 120 litri soddisfano tutti i criteri di prestazione per l'imballaggio di merci secche. Attualmente, la resistenza agli urti non è sufficiente quando vengono riempiti con un liquido. Cypet Technologies è uno spinoff di M. Sideris & Sons, un'azienda familiare che fornisce macchinari e materiali per i produttori di materie plastiche e imballaggi. La Cypet è stata fondata nel 2005 e ha trascorso i nove anni successivi a sviluppare la sua linea di macchine, che attualmente comprende dieci modelli. In totale 22 macchine sono state piazzate finora presso clienti in 15 paesi diversi e in tutti e cinque i continenti.

Le macchine Cypet vantano diversi primati: la capacità di soffiare contenitori PET più grandi di 30 litri; il più basso consumo energetico; la capacità di gestire aperture del collo più grandi di 180 mm (l'apertura del collo del fusto da 120 litri è di 400 mm); una configurazione a quattro cavità per contenitori da 20 litri; e un formato completamente elettrico. La domanda di macchinari ha portato all'apertura di un secondo stabilimento di assemblaggio in India. La sede di Cipro, oltre ad assemblare macchine, fornisce sviluppo del prodotto, progettazione e produzione di stampi, nonché capacità di prodotto e di processo

La gamma di grandi formati della macchina Cypet ha anche portato allo sviluppo di una cassa rettangolare impilabile da 60 litri con un'apertura del collo di 570 x 370 mm. Il design della preforma per questo prodotto è un "vassoio" poco profondo, che ha reso necessario lo sviluppo di una capacità di stiratura unica. Un'altra area in cui l'azienda è specializzata sono le bottiglie con impugnatura integrale, compresi il design e i macchinari della bottiglia. Avere un unico materiale che forma sia il manico che il resto della bottiglia la rende molto più riciclabile

Un fusto da 220 litri è il prossimo passo. Il progetto di una macchina da 1.000 tonnellate è già completo e si sta preparando per l'installazione commerciale. Lo sviluppo e la commercializzazione di questi grandi contenitori in PET testimoniano il continuo progresso di questo versatile polimero dal suo lancio nel mondo del packaging più di 40 anni fa.

Dan Weissmann, Plastics In Packaging, marzo 2020

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