بستهبندی یک الزام اساسی برای تضمین کیفیت و ایمنی محصولات از محل تولید تا زمان مصرف است. فیلمهای بستهبندی، محصولات نازک و انعطافپذیری هستند که در بخشهای غذایی و صنعتی برای محافظت از محصولات در برابر رطوبت، اکسیژن و آسیبهای فیزیکی استفاده میشوند. این صنعت به چندین نوع فیلم پلیمری اصلی متکی است که هر کدام بسته به نیازهای ساختاری، ابعادی، مانعی و بصری خاصی انتخاب میشوند.
در انتخاب فیلم بستهبندی باید به برقراری تعادل میان وضوح، استحکام و انعطاف پذیری مورد نیاز و ویژگیها، دما، رطوبت و الزامات نگهداری محصول توجه داشت. از دلایل موفقیت و بازار رو به رشد فیلمهای پلیمری میتوان به تطبیقپذیری آنها با نیاز مشتری و تولید به صورت فیلمهای انعطافپذیر یا سفت و سخت در اندازهها و شکلهای مختلف اشاره کرد.
در این مقاله به بررسی چهار نمونه از فیلمهای پلیمری پر مصرف صنعت بستهبندی از قبیل FFS، نایلون جبابدار، شیرینک و استرچ میپردازیم.
فیلمهای FFS
فیلمهای FFS که مخفف Form Fill Seal (فرم-پر کردن-دزگیری) میباشد، فیلمهای رول شده پلاستیکی مخصوصی هستند که در خطوط بستهبندی خودکار برای پر کردن و درزگیری در عملیات بسته بندی استفاده میشوند. تولید این فیلمها شامل اکستروژن همزمان چندین لایه پلیمری (اغلب پلیاتیلن) و تبدیل به فیلم است. این فیلمهای تخصصی روی قرقرههای بزرگ پیچیده شده و به مصرف تولیدکنندگان کالاهای سنگین پودری یا گرانولی مانند محصولات پتروشیمی، کود و غذای حیوانات خانگی و همچنین محصولات غذایی میرسد.
فیلمهای FFS به منظور دستیابی به محافظت بهینه در برابر نفوذ، مقاومت در برابر پارگی و سوراخ شدن به صورت ساختارهای کو-اکسترود شده سه تا پنج لایه (اغلب سه لایه) تولید میشوند. افزودنیها معمولاً برای ارتقا عملکرد، در لایهی مخصوصی استفاده میشود:
لایه داخلی (درزگیر): به منظور شروع درزگیری به دمای پایینی نیاز دارد. این لایه اغلب حاوی مستربچ آنتیبلاک است که از چسبیدن لایههای داخلی فیلم به یکدیگر در داخل رول و قبل از شروع فرآیند پر شدن جلوگیری میکند و تضمین میکند که فیلم به راحتی و نرمی در حین بسته بندی باز شود.
لایه میانی: نقش این لایه مقاومت در برابر سوراخ شدن، استحکام در برابر ضربه و سفتی است. این لایه معمولاً حاوی مستربچ آنتی یووی (Anti UV) و مستربچ سفید است تا زیبایی بصری در محصول ایجاد کند.
لایه بیرونی: درصد مشخصی از مستربچ کمک فرآیند در این لایه اعمال میشود تا اطمینان حاصل شود که کیسه بدون چسبندگی به جداره دستگاه و با راندمان بیشتر حرکت داده شود. همچنین در برخی موارد استفاده از مستربچ آنتیاستاتیک نیز مشاهده شده است.
نایلون حبابدار
نایلون حبابدار یک فیلم ضربه گیر پلاستیکی پر از هوا و بسیار پرکاربرد است که برای محافظت از اقلام شکننده در حین حمل و نقل، جابجایی و ذخیره سازی طراحی شده است. این محصول با به دام انداختن حبابهای هوا در یک لایه فیلم انعطاف پذیر؛ شوکها، لرزشها و ضربات تصادفی را جذب میکند.
نایلون حبابدار از طریق فرآیند اکستروژن و شکلدهی حباب با اعمال خلاء تولید میشود. گرانولهای پلیاتیلن با چگالی کم (LDPE) به مایع مذاب تبدیل میشوند، به دو ورق مسطح تبدیل میشوند و از روی یک درام چرخان عبور میکنند. فشار خلاء حبابها را ایجاد میکند، در حالی که لایه دوم هوا را به دام میاندازد و همزمان درزگیری حرارتی انجام میشود.
تشکیل حباب در این نایلونها بدین صورت است که فیلم تشکیل شده از روی یک درام فلزی بزرگ و چرخان که با هزاران سوراخ ریز و کاملاً فاصلهدار پوشیده شده است، عبور داده میشود. یک سیستم خلا، هوا را از طریق این سوراخها میکشد و پلاستیک نرم را به داخل حفرهها میمکد تا شکل حبابی خاص را تشکیل دهد.
تولیدکنندگان این محصول پلیاتیلن را با افزودنیهای خاصی ترکیب میکنند تا فرآیندپذیری، استحکام درزگیری و دوام را بهینه کنند. افزودنیهای کلیدی و نقش اصلی آنها شامل موارد زیر میباشد که برای صافی سطح و جلوگیری از چسبندگی نایلون یا افزایش استحکام کششی هستند.
افزودنیهای لیزکننده: از چسبندگی فیلم به سطوح جلوگیری میکنند، اصطکاک را کاهش میدهند و فرآیند تشکیل فیلم را آسانتر میکنند.
مستربچهای کمک فرآیند: افزودنیهایی هستند که جریان رزین را بهبود میبخشند، از ایجاد رسوب در سرقالب جلوگیری میکنند و مصرف انرژی را کاهش میدهند.
مستربچ براقکننده یا روشنکننده نوری: به منظور بهبود رنگ و ایجاد ظاهری جذاب در نایلونهای حبابدار از مستربچ براق کننده استفاده میشود.
مستربچ آنتیاکسیدان: در فرآیند اکستروژن، پلی اتیلن تحت دمای بالا، تنش برشی زیاد و اکسیژن قرار میگیرد. در نتیجه به منظور جلوگیری از کاهش وزن مولکولی، تشکیل ژل، زرد شدگی و افت خواص مکانیکی از افزودنیهای آنتی اکسیدان استفاده میشود.
فیلم شرینک
فیلم شرینک کاملا با شکل جسم مطابقت دارد و برای بستهبندی خودکار و دستی کالاها و محصولات مانند بستههای نوشیدنی، کالاهای کنسروی، محصولات بهداشتی یا مصالح ساختمانی مانند آجر یا کاشی بکار میروند تا از این محصولات در برابر عوامل خارجی مانند باد، باران و گرد و غبار محافظت کند.
این فیلم یک بسته بندی سفارشی ارائه میدهد که میتواند بسته به نوع فیلم و شرایط کاربرد، محافظت بیشتری را ارائه دهد. به ویژه برای بهبود مشاهده محصول، ایجاد بستهبندی محصولات کوچکتر یا با شکل نامنظم مفید است.
نیروی نگهدارنده محصولات در طول و عرض از طریق فرآیند قرار گرفتن در معرض حرارت و به دنبال آن خنک شدن طبیعی بدست میآید. این امر پایداری بالای محصولات بسته بندیشده را در هنگام حمل و نقل، ذخیرهسازی و انبارش در فروشگاهها تضمین میکند. فیلم شرینک هیچ نوع فشاری بر کالاها وارد نمیکند، به این معنی که آنها به آرامی محافظت میشوند. در عین حال خواص خوبی نظیر مقاومت در برابر سوراخ شدن و پارگی هنگام جابجایی را به ارمغان میآورند. این فرآیند معمولاً به تجهیزات تخصصی نیاز دارد.
این نوع فیلم به ویژه برای بستهبندیهای چندتایی و بستهبندیهای گروهی مناسب است؛ از بستههای کوچک با ۴ تا ۶ قلم کالا تا بستههای بزرگ با ۲۴ تا۴۰ قلم کالا را شامل میشود.
در تولید این محصولات از مستربچهای آنتیبلاک و آنتییووی استفاده میشود. آنتیبلاک وظیفه جداسازی آسان فیلم و کاهش عیوب رول در سرعتهای بالای دستگاه را دارد. این مستربچ از ذرات ریز تشکیل شده و بینظمیهای سطحی ریز ایجاد میکنند تا اثر نیروهای واندروالس که سبب انسداد میشود را کاهش دهد. در صورتی که فیلمهای شرینک در فضای باز قرار میگیرند، افزودنی آنتییووی از فیلم در برابر زرد شدن یا تخریب ساختاری محافظت میکند.
فیلم استرچ
فیلم استرچ یک فیلم پلاستیکی بسیار کشسان است که معمولاً برای بستهبندی و محکم کردن محصولات روی پالت استفاده میشود. وظیفه اصلی فیلم استرچ (کششی) محافظت در برابر گرد و غبار، رطوبت و اثرات محیطی و بسته بندی محکم در حین ذخیرهسازی و حمل و نقل است. یک فیلم استرچ با کیفیت به محدود کردن حرکت محصول، افزایش کارایی و جلوگیری از حوادث احتمالی که منجر به آسیب میشوند، کمک میکند.
این فیلم به کشش متکی است. به صورت دستی یا مکانیکی کشیده شده و محکم دور اقلام پیچیده میشود و به خود میچسبد تا بار را بدون نیاز به گرمای خارجی محکم نگه دارد. کشش فیلم در یک یا دو محور انجام میشود تا بتواند استحکام کششی، الاستیسیته یا شفافیت را بهینه کند. تنظیم دقیق نسبتهای کشش تضمین میکند که فیلم استرچ بهترین عملکرد را برای کاربردهای بستهبندی داشته باشد.
همچنین انعطافپذیری و کشش مناسبی ارائه میدهد، برای بستهبندی پالتهای بزرگ یا بستهبندی محمولههای حجیم ایدهآل است.
در فیلمهای استرچ یا کششی نیز افزودنیها یک عامل بسیار ضروری در بهبود خواص عملکردی محسوب میشوند. آنها در طول فرآیند تولید به مواد پایه اضافه میشوند و به محصول کمک میکنند تا خواص مورد نظر را بدون از دست دادن ماهیت اصلی بهبود دهد. این فرآیند باعث میشود فیلم کششی بادوامتر شده و در برابر چالشهای محیطی عملکرد بهتری داشته باشد.
افزودنیهای مورد استفاده برای فیلمهای استرچ شامل مستربچهای سفید، کمک فرآیند، آنتی یووی و براق کننده میباشد.
مستربچ آنتییووی: به دلیل اینکه فیلمهای استرچ اغلب در فضاهای باز و در معرض نور خورشید قرار میگیرند، در مرحله فرآیند کردن فیلم، مستربچ آنتی یووی برای محافظت از فیلم در برابر اشعه ماوراء بنفش، به حداقل رساندن تغییر رنگ و کمک به حفظ خواص مکانیکی فیلم کششی اضافه میشوند.
مستربچ کمک فرآیند: در خطوط اکستروژن مدرن، افزودنیهای کمک فرآیند به عنوان بهبود دهنده فرآیند عمل میکنند. آنها به کاهش تجمع مواد در سرقالب، به حداقل رساندن زمان از کار افتادگی و افزایش طول عمر تجهیزات کمک میکنند. با بهبود جریان پلیمر و کاهش اصطکاک درون اکسترودر، باعث میشوند سطوح فیلم صافتر و همچنین شکست مذاب و کدری فیلم استرچ حداقل مقدار ممکن باشد.
مستربچ براقکننده: براقکنندههای نوری برای فیلمهای استرچ که عمدتاً از پلیاتیلن ساخته میشوند، با پوشاندن زردی و افزایش شفافیت، وضوح و ته رنگهای سفید مایل به آبی، زیبایی فیلم را بهبود میبخشند؛ به ویژه اگر مواد بازیافتی در فرمولاسیون آنها بکار رفته باشد.
مستربچ سفید: به منظور ایجاد رنگ سفید، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش (در صورت نیاز) و تاثیر اندک بر قابلیت کشش و مقاومت در برابر سوراخ شدن فیلم از مستربچ سفید دارای تیتان استفاده میشود.
مقایسه فیلمهای استرچ و شرینک
در جدول زیر مقایسهای از این دو نمونه فیلم آورده شده است:
خرید مستربج افزودنی
آریا پلیمر تولیدکننده انواع مستربچهای افزودنی، چسبهای بین لایهای و سازگارکنندههای مالئیکه میباشد. محصولات ما به عنوان ماده اولیه بسیاری از صنایع وابسته به پلاستیک و پلیمر نظیر فیلم و بستهبندی، کامپاند، خودروسازی، لوله، کیسه و… کاربرد دارد. برای آشنایی بیشتر با آریا پلیمر از صفحه لینکدین ما بازدید فرمایید.
کارشناس تحقیق و توسعه آریا پلیمر
