في مجال التغليف الخالي من المذيبات، شكّلت عملية التعقيم الحراري عند درجات حرارة عالية تحديًا كبيرًا خلال السنوات القليلة الماضية. ومع تطور المعدات والمواد اللاصقة والتقنيات، اكتسب التغليف الخالي من المذيبات للبلاستيك مع البلاستيك تحت درجة حرارة 121 درجة مئوية رواجًا واسعًا بين مصنعي العبوات المرنة. علاوة على ذلك، يتزايد عدد المصانع التي تستخدم مواد PET/AL وAL/PA والبلاستيك/AL للتعقيم الحراري عند درجة حرارة 121 درجة مئوية.
ستركز هذه الورقة على أحدث التطورات، ونقاط التحكم أثناء التصنيع، والاتجاهات المستقبلية.
1. آخر التطورات
تُصنّف أكياس التعقيم الحراري حاليًا إلى نوعين من المواد الأساسية: البلاستيك/البلاستيك والبلاستيك/الألومنيوم. ووفقًا لمتطلبات المعيار GB/T10004-2008، تُصنّف عملية التعقيم الحراري إلى معيارين: نصف درجة حرارة عالية (100-121 درجة مئوية) ودرجة حرارة عالية (121-145 درجة مئوية). وتُغطي عملية التغليف الخالية من المذيبات حاليًا معالجة التعقيم عند درجة حرارة 121 درجة مئوية وما دونها.
إلى جانب المواد المألوفة مثل البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) والألومنيوم (AL) والبولي أميد (PA) والبولي بروبيلين المقوى بالراتنج (RCPP)، المستخدمة في الرقائق ثلاثية أو رباعية الطبقات، ظهرت في السوق مواد أخرى مثل الأغشية الألومنيومية الشفافة والبولي فينيل كلوريد المقوى بالراتنج. ورغم عدم وجود تصنيع أو تطبيق واسع النطاق لهذه المواد، إلا أنها تحتاج إلى مزيد من الوقت والاختبارات قبل استخدامها على نطاق واسع.
يُستخدم لاصقنا WD8262A/B حاليًا بنجاح على ركائز PET/AL/PA/RCPP، حيث تصل درجة حرارته إلى 121 درجة مئوية. أما بالنسبة للركائز البلاستيكية PA/RCPP، فيُستخدم لاصقنا WD8166A/B على نطاق واسع وله تطبيقات عديدة.
لقد تغلبنا على صعوبة تغليف رقائق PET/Al المطبوعة بدون مذيبات باستخدام منتجنا WD8262A/B. تعاونّا مع العديد من موردي المعدات، واختبرنا المنتج وعدّلناه آلاف المرات، حتى تمكّنا أخيرًا من إنتاج WD8262A/B بأداءٍ ممتاز. في مقاطعة هونان، يُبدي عملاؤنا حماسًا كبيرًا لرقائق الألمنيوم المُعالَجة حراريًا، مما يُسهّل عليهم إجراء التجارب. بالنسبة لركيزة PET/AL/RCPP المطبوعة، تُغطّى جميع الطبقات بـ WD8262A/B. أما بالنسبة لركيزة PET/PA/AL/RCPP المطبوعة، فتُستخدم WD8262A/B في طبقتي PET/PA وAL/RCPP. يتراوح وزن الطلاء بين 1.8 و2.5 غ/م².2وتبلغ السرعة حوالي 100 متر/دقيقة - 120 متر/دقيقة.
حققت منتجات كانغدا الخالية من المذيبات تقدماً ملحوظاً عند درجة حرارة 128 درجة مئوية، وتستمر في التطور حتى عند درجات حرارة عالية تصل إلى 135 درجة مئوية، بل وحتى 145 درجة مئوية. كما يجري البحث في مقاومة المواد الكيميائية.
اختبار الأداء
| نموذج | الركائز | قوة التقشير بعد 121℃ تعقيم |
| WD8166A/B | PA/RCPP | 4-5 شمالاً |
| WD8262A/B | AL/RCPP | 5-6 شمالاً |
| WD8268A/B | AL/RCPP | 5-6 شمالاً |
| WD8258A/B | ألاباما/نيويورك | 4-5 شمالاً |
الصعوبات:
تكمن المشكلة الرئيسية في تصنيع أكياس التعقيم المصنوعة من الألومنيوم رباعية الطبقات في إيجاد المزيج الأمثل من المواد المختلفة، بما في ذلك الأغشية والمواد اللاصقة والحبر والمذيب. ويُعدّ تصنيع الطبقة الخارجية من مادة PET/AL المطبوعة بالكامل هو الأصعب على وجه الخصوص. كنا نواجه حالاتٍ حيث كنا نأخذ المواد من العملاء إلى مختبرنا ونختبر جميع العناصر، بما في ذلك المعدات، دون العثور على أي عيب. ومع ذلك، عند دمج جميع العناصر، كان أداء الرقائق غير مُرضٍ. لا يُمكن تصنيع الركيزة بنجاح إلا عند التحكم الكامل في جميع التقنيات والمعدات والمواد. إن قدرة مصنع آخر على تصنيع هذه الركيزة لا تعني بالضرورة قدرة أي مصنع آخر على تحقيق النجاح نفسه.
2. نقاط التحكم أثناء التصنيع
1) يبلغ وزن الطلاء حوالي 1.8 - 2.5 جم/م²2.
2) الرطوبة المحيطة
يُنصح بالتحكم في رطوبة الغرفة بين 40% و70%. يشارك الماء الموجود في الهواء في تفاعل المادة اللاصقة، وتؤدي الرطوبة العالية إلى تقليل الوزن الجزيئي للمادة اللاصقة وإحداث بعض التفاعلات الفرعية، مما يؤثر على أداء مقاومة الالتواء.
3) إعدادات جهاز التغليف
بحسب الآلات المختلفة، يجب اختبار الإعدادات المناسبة مثل الشد والضغط والخلاط لإيجاد التطبيق المناسب وجعل الصفائح مسطحة.
4) متطلبات الأفلام
تُعدّ كل من السطوح المستوية الجيدة، وقيمة داين المناسبة، والانكماش، ومحتوى الرطوبة، وما إلى ذلك، شروطًا ضرورية لعملية التغليف بالحرارة.
3. الاتجاهات المستقبلية
يُستخدم التغليف الخالي من المذيبات حاليًا في صناعة العبوات المرنة، التي تشهد منافسة شديدة. ومن وجهة نظري الشخصية، هناك ثلاثة مسارات لتطوير هذه التقنية.
أولاً، نموذج واحد ذو تطبيقات متعددة. يمكن لمنتج واحد تصنيع معظم المواد الخام المستخدمة في صناعة التغليف المرن، مما يوفر الكثير من الوقت والمواد اللاصقة ويزيد من الكفاءة.
ثانياً، الأداء العالي، الذي يوفر مقاومة عالية للحرارة والمواد الكيميائية.
وأخيرًا، سلامة الغذاء. ينطوي التغليف الخالي من المذيبات على مخاطر أكثر من التغليف القائم على المذيبات، نظرًا لوجود بعض القيود المفروضة على المنتجات عالية الأداء مثل أكياس التعقيم الحراري عند درجة حرارة 135 درجة مئوية.
قبل كل شيء، يشهد التغليف الخالي من المذيبات تطوراً سريعاً، حيث ظهرت تقنيات جديدة باستمرار. وفي المستقبل، قد يستحوذ التغليف الخالي من المذيبات على حصة كبيرة من سوق التغليف المرن ومجالات أخرى.
تاريخ النشر: 27 أكتوبر 2021