Come vengono prodotti i sacchetti di plastica

Capitolo Uno - Cosa sono i sacchetti di plastica?

Un sacchetto di plastica è un contenitore flessibile in un unico pezzo realizzato con materiali a base di polietilene, utilizzato per lo stoccaggio, il trasporto e l'imballaggio di un'ampia gamma di articoli. Nonostante la loro natura sottile e leggera, i sacchetti di plastica sono resistenti, impermeabili e mantengono la loro forma durante l'uso regolare. Sono realizzati con vari polimeri plastici, tra cui polietilene e polipropilene come i più comunemente usati.

La varietà di sacchetti di plastica dipende da fattori quali i materiali utilizzati, la loro forma, dimensione, colore, chiusura tipi e stile. I sacchi in polietilene differiscono per densità, che va da densità alte a basse, medie e lineari. Al contrario, i sacchetti in polipropilene sono noti per la loro chiarezza, l'eccezionale resistenza alla trazione e la resistenza al calore e agli agenti chimici.

I polimeri utilizzati per la produzione di sacchetti di plastica derivano dal gas naturale crackizzato o dal petrolio greggio raffinato. Questi materiali vengono pressurizzati e surriscaldati per isolare le catene di polietilene puro, che vengono poi polimerizzate per formare pellet di resina. Le variazioni di pressione e calore durante questo processo si traducono in pellet di resina con diverse densità, che vengono utilizzati per creare vari stili e tipi di sacchetti di plastica.

La produzione di diversi tipi di sacchetti di plastica dipende in gran parte dai pellet di resina specifici scelti per il processo di estrusione. Diversi tipi di plastica hanno caratteristiche e proprietà distinte, quindi anche se tutti i sacchetti di plastica possono sembrare simili, Ogni tipo ha punti di forza, spessori e resilienza unici.

Capitolo due - Come sono fatti i sacchetti di plastica?

I sacchetti di plastica iniziano come pellet di resina realizzati con plastica pura, che viene estratta dal petrolio greggio o dal gas naturale crackizzato. Il processo di produzione inizia nell'impianto di cracking, dove la nafta (un prodotto del petrolio greggio) o l'etano (un liquido di gas naturale) vengono convertiti in etilene, un idrocarburo utilizzato per produrre vari prodotti chimici. Tra questi idrocarburi, l'etano è l'opzione meno costosa per la produzione di etilene.

L'etilene, che viene prodotto come gas durante il processo di cracking, deve essere trasformato in resina di polietilene attraverso un processo chiamato polimerizzazione. Ciò comporta l'applicazione di pressione e l'uso di catalizzatori per indurre una reazione chimica tra le molecole di etilene, formando catene polimeriche fondamentali per tutte le materie plastiche. Gli ingegneri delle materie plastiche regolano e configurano queste catene polimeriche per ottenere proprietà fisiche nelle resine plastiche.

Il polietilene, un polimero costituito da lunghe catene di monomeri di etilene, è il materiale più comunemente usato per la produzione di sacchetti di plastica. Risulta dalla reazione di molecole di etilene in presenza di un catalizzatore che rompe i doppi legami tra gli atomi di carbonio.

Il polipropilene è un'altra plastica derivata dal petrolio greggio, introdotta per la prima volta nel 1951 e perfezionata per applicazioni commerciali e industriali nel 1957. Come il polietilene, il polipropilene è prodotto dal petrolio greggio, da cui viene estratto il monomero propilene. Attraverso un processo chiamato polimerizzazione a catena, i monomeri di propilene vengono trasformati nel polimero polipropilene.

Durante la produzione di polipropilene, i monomeri di propilene sono legati insieme per creare un materiale plastico solido. Per produrre sacchetti di plastica funzionali, questo polimero viene miscelato con plastificanti, stabilizzanti e riempitivi. La miscela viene quindi fusa, trasformata in pellet o mattoni e raffreddata per l'uso in varie applicazioni.

Come vengono realizzati i sacchetti di plastica

Aggiunta di colore

La colorazione della plastica può essere ottenuta attraverso vari metodi, a seconda delle esigenze del cliente e dell'uso previsto della plastica. Le tecniche di colorazione più comuni includono masterbatch, miscele a cubetti e resina precolorata.

Masterbatches I

masterbatch, o concentrati di colore, sono il metodo più utilizzato per colorare le materie plastiche. Questo processo prevede la miscelazione di pigmenti concentrati con resina polimerica e il riscaldamento della miscela per garantire una completa integrazione del colore.

La

miscelazione a cubetti, nota anche come miscelazione di sale e pepe, combina un masterbatch con polimeri. Questo metodo consente un controllo preciso sulla distribuzione finale del colore mantenendo le proprietà originali del polimero, poiché rimane solido durante il processo.

Precolorato

La precolorazione incorpora i pigmenti direttamente nella resina plastica durante la polimerizzazione. Le resine precolorate sono convenienti e raggiungono rapidamente le caratteristiche cromatiche e prestazionali desiderate.

Estrusione

Il processo di estrusione viene impiegato per creare il film plastico utilizzato nei sacchetti di plastica. Si inizia con il riscaldamento dei pellet di resina plastica a oltre 500°F, trasformandoli in un liquido fuso uniforme. La resina deve essere sufficientemente flessibile da passare attraverso la matrice circolare all'estremità dell'estrusore, formando il film plastico.

Tramoggia

Il riscaldamento della resina al punto di fusione corretto è fondamentale per modellare e formare i sacchetti di plastica. I pellet di resina vengono inizialmente introdotti nell'estrusore attraverso la tramoggia, situata nella parte superiore della canna sopra la coclea. Le prime tramogge erano semplici strutture a forma di cono che richiedevano il caricamento manuale di pellet di resina.

Le tramogge odierne si sono evolute con i progressi tecnologici, presentando varie forme e sofisticati meccanismi di alimentazione che automatizzano il processo di caricamento, eliminando la necessità di interventi manuali.

Estrusore

L'estrusore funge da meccanismo di riscaldamento nel processo di produzione dei sacchetti di plastica. È dotato di un lungo tubo chiamato canna, all'interno del quale si trova una vite elicoidale nota come coclea. I pellet di resina vengono alimentati dalla tramoggia nella canna, dove la coclea li sposta gradualmente verso la trafila. Gli elementi riscaldanti posizionati lungo il fusto fondono i pellet di resina in un liquido fuso, che viene poi spinto attraverso lo stampo.

Alla fine del barile, la plastica fusa viene forzata attraverso uno stampo rotondo e circolare prima di entrare nella torre di raffreddamento. Una piastra di vagliatura o di rottura viene posizionata prima dello stampo per garantire la purezza della resina fusa rimuovendo eventuali contaminanti.

Matrice

Man mano che la resina plastica fusa avanza attraverso il cilindro dell'estrusore, viene applicata una pressione per spingerla attraverso lo schermo o la piastra dell'interruttore e lo stampo. La piastra di rottura serve a rimuovere i contaminanti e a proteggere la filiera dall'alta pressione generata durante il processo di estrusione.

Lo stampo dirige la plastica fusa in un cilindro di raffreddamento, che può essere orientato verticalmente o orizzontalmente. Questo cilindro di raffreddamento determina lo spessore dei sacchetti e li modella di conseguenza. È fondamentale per garantire che le borse siano senza cuciture e prive di fori. La velocità con cui la plastica fusa entra nel cilindro di raffreddamento influisce sullo spessore finale dei sacchi.

Torre di raffreddamento

Quando la resina plastica fusa esce dall'estrusore, viene forzata attraverso lo stampo e la piastra di rottura nella parte inferiore del cilindro della torre di raffreddamento. L'aria compressa viene introdotta per Modellare e formare la plastica, in modo simile a gonfiare un grande palloncino.

Quando il tubo di plastica viene gonfiato con aria, si muove verso l'alto attraverso la torre di raffreddamento. Durante questo periodo, la plastica si raffredda e assume le dimensioni dei sacchetti di plastica finali. La velocità di questo movimento influisce sullo spessore del film plastico: una rapida espansione si traduce in sacchetti più sottili e leggeri, mentre un'espansione più lenta crea sacchetti più spessi e durevoli.

La pellicola di plastica appena formata continua a raffreddarsi mentre sale verso i rulli di pressatura, che premono insieme i lati del sacchetto di plastica. Questo processo allunga il film sia assialmente che radialmente, creando un tubo molto più grande dell'anello della filiera. I rulli di centraggio eliminano anche eventuali bolle d'aria, vesciche o altre imperfezioni nel film.

Il diametro del tubo di plastica dipende dal tipo di plastica da lavorare e l'altezza della torre di raffreddamento, che può variare da 25 a 35 piedi, gioca un ruolo nella velocità di raffreddamento.

Tasselli

I

tasselli sono pieghe, pieghe o rientranze aggiunte ai lati di un sacchetto di plastica per aumentarne il volume e consentirne lo steso per la conservazione. Nella torre di raffreddamento, le tavole incorporate nelle pareti creano questi tasselli rientrando la plastica completamente gonfiata mentre si muove verso i rulli di pressatura.

Il tassello creato da queste tavole forma due rettangoli sovrapposti, che vengono premuti insieme dai rulli di pressatura quando il materiale del sacco esce dalla torre di raffreddamento. Questo tipo di tassello, noto come tassello laterale, è comunemente usato nei sacchetti di plastica, in particolare quelli progettati per essere più robusti e durevoli.

Rulli di centraggio I

rulli di centraggio, posizionati nella parte superiore della torre di raffreddamento, forniscono la trazione, la tensione e l'avvolgimento necessari per trasferire il materiale del sacco completato sui rulli. Quando il film plastico gonfiato si raffredda, si cristallizza a la linea del gelo, dove diventa abbastanza fredda da essere appiattita in tubi piatti o collassati. I rulli di pressatura applicano la forza necessaria per tirare verso l'alto il film plastico raffreddato, formandolo in rotoli per l'ulteriore lavorazione.

I rulli di pressatura svolgono un ruolo cruciale nella creazione di un avvolgimento solido e sicuro del materiale del sacchetto di plastica. Regolano la fermezza del rullo rimuovendo l'aria dal film plastico all'uscita dalla torre di raffreddamento. La sfida nella progettazione dei rulli di pressatura è garantire che forniscano una pressione sufficiente per rimuovere l'aria in eccesso e produrre un rotolo solido senza danneggiare il film plastico.

Misure preventive

Durante il processo di produzione, il materiale in polietilene può essere trattato con vari additivi, tra cui:

• Anti-blocco - Il blocco è quando il polietilene si attacca. L'additivo antibloccaggio irruvidisce la superficie della plastica a livello microscopico rendendola più facile separare i sacchetti.
• Antistatico – Proprio come varie applicazioni sensibili all'elettricità statica, gli additivi antistatici riducono la resistività superficiale e il decadimento statico.
• Inibitore ultravioletto (UVI) – Gli inibitori UV impediscono ai sacchetti di plastica di sbiadire o degradarsi se esposti al sole. Proteggono le immagini scritte e stampate sulla borsa da eventuali danni.

Processo completo per la produzione

di sacchetti di plastica Spessore dei sacchetti di plastica

Gli spessori, o calibri, dei sacchetti di plastica sono misurati in mil, con un mil pari a un millesimo di pollice (0,001"). I mil sono un'unità di misura utilizzata per quantificare lo spessore nel sistema inglese, mentre i micron (μ) sono utilizzati nel sistema metrico, con 0,05 mm equivalenti a 50 μ. Ad esempio, uno spessore di 2,0 mil è anche 0,002 pollici o 50 μ.

Il calibro di un sacchetto di plastica è determinato da tre fattori chiave:

• Contenuto
• Protezione
• Durata d'uso

Il contenuto si riferisce agli oggetti che verranno inseriti nella borsa, la protezione riguarda l'importanza di mantenere questi oggetti al sicuro e la durata di utilizzo indica per quanto tempo verrà utilizzata la borsa.

Capitolo tre - Quali materiali sono comunemente usati nei sacchetti di plastica?

I sacchetti di plastica sono realizzati in polietilene, che inizia come etilene derivato dal gas naturale o dal petrolio. Questo etilene subisce una trasformazione in forma polimerica. Il polietilene viene quindi modificato per adattarsi a diverse applicazioni e tipi di sacchetti di plastica.

Le materie plastiche sono create da polimeri, che sono costruiti da monomeri. Il polietilene è costituito da lunghe catene di atomi di carbonio legati con atomi di idrogeno. Questa struttura polimerica consente di regolare facilmente la plastica varie densità e forme.

Materiali per sacchetti di plastica

Il polietilene ad alta densità (HDPE)

L'HDPE è noto per la sua robustezza e l'elevata resistenza alla trazione. Può resistere a temperature fino a 120°C o 248°F e mostra resistenza a vari solventi. La sua struttura molecolare lineare si traduce in un materiale robusto in grado di resistere a un uso prolungato.

Polietilene a bassa densità (LDPE)

Le

plastiche LDPE sono caratterizzate da spessore, flessibilità e resistenza a forature e strappi. Lo spessore è misurato in mil, con un mil che equivale a un millesimo di pollice. Un numero di mil più elevato indica una borsa più spessa, con intervalli tipici da 0,9 mil per le borse da cucina fino a 6,0 mil per le borse per appaltatori pesanti.

I sacchetti lineari in polietilene a bassa densità (LLDPE)

LLDPE, sebbene simili ai sacchetti in LDPE, offrono una maggiore robustezza e resistenza alla perforazione. Sono comunemente usati per sacchetti a soffietto di calibro più leggero. I sacchetti in LLDPE sono più convenienti ed ecologici rispetto ai sacchetti in LDPE. Sono prodotti attraverso il Copolimerizzazione dell'etilene con butene, esene e ottano.

Polietilene a media densità (MDPE)

L'MDPE offre maggiore resistenza e rigidità, pur rimanendo sufficientemente flessibile per una facile lavorazione. Il suo spessore maggiorato lo rende adatto per borse con manico e ad anello. La maggiore densità dell'MDPE ne migliora la resistenza agli urti, alle cadute e alle fessurazioni da stress.

Metallocene (mPE)

Il metallocene si distingue dai monomeri tradizionali come l'etilene, il propilene o l'acetato di vinile. Invece, è costituito da particelle di ioni metallici carichi combinati con atomi di carbonio. Il metallocene mantiene standard di densità simili a quelli del polietilene, con densità più basse che sono più morbide e densità più elevate che offrono una maggiore resilienza. Durante la produzione, viene miscelato con LDPE e LLDPE per creare un film in polietilene superiore che sigilla in modo rapido e sicuro. Tuttavia, il costo del metallocene è più elevato a causa alla sua miscelazione con il polietilene.

Vinile

Il vinile viene prodotto combinando cloro ed etilene per produrre dicloruro di etilene, o EDC. Il processo di formatura dell'EDC vinilico prevede la creazione di cloruro di vinile monomero (VCM), che viene polimerizzato e trasformato in una polvere di resina di PVC. L'aggiunta di modificatori e additivi ne altera le proprietà fisiche. Il vinile è flessibile, impermeabile, durevole, ignifugo, resistente all'usura, ai raggi UV e alle sollecitazioni. Le sue proprietà positive lo rendono ideale per conservare e conservare oggetti preziosi.

Polipropilene

Il polipropilene è composto da lunghe catene di molecole di propilene, che conferiscono al materiale flessibilità e resistenza. È altamente resistente alla fatica e può sopportare un uso ripetuto senza danni significativi. Con la sua bassa densità, il polipropilene è leggero ma offre un elevato rapporto resistenza/peso. Sebbene Le borse in polipropilene sono versatili e possono servire a vari scopi come altre borse di plastica, sono più comunemente usate per tote e borse della spesa.

Capitolo quattro - Quali sono i diversi tipi di sacchetti di plastica?

La varietà di sacchetti di plastica è praticamente illimitata e si espande ogni anno man mano che vengono scoperte nuove applicazioni. Possono essere disponibili in molte forme, tra cui piatti a soffietto, antistatici, approvati dalla posta, sacchetti protettivi per rischi e tipi termoretraibili.

Tipi di sacchetti di plastica

Sacchetti di plastica piatti

I sacchetti di plastica piatti sono caratterizzati da dimensioni larghe e lunghe senza profondità. Questi sacchetti possono essere sigillati con calore, fascette, graffette o nastro adesivo, il che li rende un'opzione versatile per la conservazione di una vasta gamma di oggetti, dal cibo all'elettronica.

Sacchetti di plastica marcabili I

sacchetti marcati sono dotati di un blocco bianco progettato per etichettare il contenuto. Questo li rende ideali per l'organizzazione e Stoccaggio di piccoli oggetti, garantendo una facile identificazione e accesso.

Sacchetti di plastica richiudibili I

sacchetti richiudibili hanno un mezzo per chiudere la borsa che può includere una cerniera lampo o una qualche forma di cerniera a scorrimento. Le versioni grandi possono essere utilizzate per la conservazione, mentre quelle più piccole possono essere utilizzate per il pranzo al sacco.

Sacchetti di plastica a soffietto I

sacchetti di plastica a soffietto hanno pieghe infilate sui lati in modo che possano espandersi una volta riempiti. I loro soffietti ne aumentano il volume e conferiscono loro una maggiore capacità senza allungare o modificare la forma della borsa. I sacchetti di plastica a soffietto sono simili ai sacchetti di plastica piatti in quanto possono essere termosaldati, legati, pinzati o nastrati. A volte vengono indicati come sacchetti di plastica a fondo piatto a causa del fondo che si forma quando i soffietti vengono espansi. Lo speciale design dei sacchetti di plastica a soffietto ne consente l'utilizzo per qualsiasi tipo di applicazione.

Sacchetti di plastica antistatici I

sacchetti di plastica antistatici sono dotati di uno speciale additivo che previene le cariche elettriche statiche, rendendoli ideali per riporre i componenti elettronici. Queste borse sono disponibili in vari colori e densità di materiale plastico per soddisfare le diverse esigenze.

Sacchetti di plastica approvati dalla posta

I

sacchetti approvati dalla posta sono progettati per essere compatibili con gli scanner del servizio postale degli Stati Uniti (USPS) per garantire un'elaborazione regolare ed evitare ritardi. Queste borse sono prodotte per proteggere il loro contenuto e soddisfare gli standard USPS per una gestione efficiente della posta.

Sacchetti di plastica a rischio biologico I

sacchetti a rischio biologico sono progettati per proteggere i lavoratori da materiali pericolosi. Questi sacchetti sono chiaramente contrassegnati con il simbolo del rischio biologico e sono disponibili in vari colori come trasparente, bianco, rosso, giallo, nero o blu, a seconda della loro destinazione usare. Devono essere conformi agli standard stabiliti da CDC, DOT, EPA e OSHA per la gestione dei rifiuti sanitari. Realizzate in plastica robusta, le sacche a rischio biologico sono resistenti a forature e strappi, garantendo un contenimento sicuro delle sostanze pericolose.

I

requisiti delle camere bianche sono molto severi e devono essere soddisfatti affinché la camera bianca mantenga la sua classificazione ISO. Le sacche per camere bianche sono progettate per contenere strumenti e dispositivi medici sensibili. La produzione di sacchetti per camera bianca richiede l'uso di resina pura inutilizzata e non di plastica riciclata e deve soddisfare gli standard ISO 9.

Sacchetti di plastica wicketed

I sacchetti wicketed sono impilati su un wicket di filo metallico e fissati con rondelle di gomma o un'intestazione per appunti. Sono dotati di un labbro da 1,5 pollici e di tacche di avviamento per una maggiore facilità d'uso. Questi sacchetti possono includere soffietti inferiori, prese d'aria a farfalla, perforazioni e richiudibili nastro. Il design a wicketed consente di contenere oltre 200 borse e può essere personalizzato per soddisfare esigenze specifiche.

Sacchetti di plastica termoretraibili

I sacchetti termoretraibili vengono utilizzati con le macchine termoretraibili per racchiudere in modo sicuro gli articoli. Gli articoli vengono inseriti nel sacchetto, che viene poi riscaldato nella macchina. Il calore fa sì che la busta si restringa strettamente attorno al contenuto, creando una tenuta sicura. Questo metodo è ideale per proteggere e conservare gli oggetti sensibili durante lo stoccaggio o la spedizione.

Sacchetti per inibitori di corrosione da vapore (VCI)

I

sacchetti VCI (Vapor Corrosion Inhibitor) sono progettati per proteggere i metalli ferrosi dalla corrosione. Questi sacchetti sono in genere trasparenti, consentendo una facile ispezione del metallo all'interno. Funzionano creando una barriera resistente all'umidità che impedisce l'esposizione all'umidità, che può portare alla corrosione. I sacchi VCI gialli sono utilizzati per metalli ferrosi come ferro, acciaio e ghisa, mentre I sacchetti VCI blu e trasparenti sono destinati a metalli non ferrosi come alluminio, rame e ottone. Le parti metalliche conservate in sacchi VCI rimangono asciutte e prive di corrosione.

Sacchetti di plastica a prova di manomissione

Il contenuto per un sacchetto a prova di manomissione è caricato sul fondo e termosaldato. Una volta inserito il contenuto, la borsa può essere aperta solo tagliando o strappando una striscia a strappo perforata. Lo scopo dei sacchetti a prova di manomissione è garantire la sicurezza del contenuto e mostrare a chi riceve il sacchetto se è stato aperto.

Capitolo Quinto – Quali sono le normative relative ai sacchetti di plastica?

Negli ultimi anni, i sacchetti di plastica hanno affrontato critiche significative, spingendo diversi paesi e stati a introdurre una legislazione volta alla loro riduzione. Attualmente, l'attenzione si concentra sul miglioramento degli sforzi di riciclaggio e sulla riduzione al minimo dello smaltimento dei sacchetti di plastica nelle discariche.

Sono state attuate misure legislative per ridurre la Prevalenza dei sacchetti di plastica negli ambienti di vendita al dettaglio. Queste normative mirano a mitigare il loro impatto ambientale su oceani, fiumi, laghi, foreste e habitat della fauna selvatica, alleggerendo al contempo il carico sui sistemi di gestione dei rifiuti e sulle discariche.

Le misure proposte includono ampie iniziative di riciclaggio, divieti assoluti o divieti con tariffe associate per scoraggiare l'uso di sacchetti di plastica.

Di tutti i 50 stati, 18 hanno implementato una legislazione volta a ridurre o vietare i sacchetti di plastica, con California, Maine e Delaware che hanno le normative più severe. Il grafico di accompagnamento evidenzia gli stati con una legislazione e divieti severi, così come quelli che devono ancora agire.

Solo nel 2019, in vari stati sono stati introdotti oltre 95 atti legislativi per regolamentare e gestire l'uso dei sacchetti di plastica.

La maggior parte di questi sforzi legislativi si concentra principalmente sulla promozione del riciclaggio come strategia ambientale fondamentale.

Oltre alle normative a livello statale, diverse città hanno implementato i propri divieti o tasse relative ai sacchetti di plastica. Esempi degni di nota includono Boston, Chicago, Los Angeles, San Francisco, Seattle, Boulder (CO), Montgomery County (MD), New York City, Portland (MA) e Washington, D.C.

Conclusione

• Un sacchetto di plastica è un recipiente non tessuto in un unico pezzo polifabbricato per lo stoccaggio, il trasporto, l'imballaggio di un'ampia varietà di articoli.
• Un polimero comunemente usato per la fabbricazione di sacchetti di plastica è il polietilene, che è una lunga catena di monomeri di etilene, l'ingrediente principale per una reazione di polimerizzazione.
• I sacchetti di plastica sono diventati una parte essenziale del marketing, protezione del prodotto e imballaggio.
• Esiste un numero illimitato di sacchetti di plastica, il cui numero cresce ogni anno man mano che vengono sviluppati nuovi usi.

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