التعبئة والتغليف أحادية المواد مليئة بالتكنولوجيا
الملخص: تحلل هذه المقالة حلول صعوبات الإنتاج (مثل مقاومة الحرارة وخصائص الحاجز) والنقاط الرئيسية لتغليف المواد الأحادية، ثم تشارك عددًا من حالات التطبيق العملي التي تم إنتاجها بكميات كبيرة.
تأسست شركة إل دي التعبئة والتغليف شركة., المحدودة. (المعروفة اختصارًا بـ إل دي علية) في عام 1990، وهي بلا شك شركة رائدة في صناعة التغليف المرنة. مع 30 عامًا من التركيز والتطوير المبتكر، نمت لتصبح شركة تعبئة مرنة حديثة تتمتع بقدرات بحث وتطوير قوية، وحققت قيمة إنتاج سنوية تزيد عن 600 مليون يوان صيني. وهي رائدة بشكل خاص في البحث والتطوير للتغليف القابل لإعادة التدوير من مادة أحادية، وكانت واحدة من الشركات الرائدة في هذا المجال.
في وقت مبكر من عام 2014 عندما كان بوب في طور الظهور للتو، نجحت إل دي علية في تطوير كيس بسحاب منزلق قابل لإعادة التدوير من هيكل بي أحادي، يحتوي على بوب. بعد أكثر من 6 سنوات من الجهد، نجحت إل دي علية مرة أخرى في تطوير أربع سلاسل من منتجات التغليف القابلة لإعادة التدوير أحادية المادة، بما في ذلك التغليف الأحادي بي، والتغليف الأحادي ص، والتعبئة ذات السعة الكبيرة وأغشية لفات التغليف الأوتوماتيكية، مما يساهم في حماية البيئة. مما لا شك فيه أن تطوير العبوات أحادية المادة القابلة لإعادة التدوير هو الموضوع الأكثر سخونة في صناعة التغليف المرنة. ومع ذلك، ما هي الصعوبات التي واجهتها شركة إل دي علية في تطوير مواد التعبئة والتغليف الأحادية في السنوات الست الماضية؟
ما هي القيود المفروضة على تطبيق المواد الأحادية مثل بي وPP؟ ما هو آخر التقدم؟ مع وضع هذه الأسئلة في الاعتبار، حظي المراسل مؤخرًا بشرف إجراء مقابلة مع السيد جيسون تشونغ، المدير العام لشركة إل دي علية. وفيما يتعلق بتطوير المواد الأحادية، قال السيد تشونغ:"تطوير المواد الأحادية أمر حتمي، والمستقبل مشرق! ومع ذلك، فإن طريق البحث والتطوير شاق ومتعرج، مع وجود العديد من الاختناقات التقنية التي لم يتم التغلب عليها بعد!"
هيكل أحادي من البولي إيثيلين قابل لإعادة التدوير وسحاب منزلق
1. أكبر التحديات التقنية للتغليف أحادي المادة هي مقاومة الحرارة وخصائص الحاجز.
(1) مقاومة الحرارة:
عندما يتعلق الأمر بمواد مثل بي/بي، فإن نقل الحرارة أثناء صناعة الأكياس يحدث من الطبقة السطحية إلى طبقة الغلق الحراري. على الرغم من التحسينات في الخصائص الفيزيائية مثل قوة الشد والصلابة والشفافية من خلال عمليات التمدد، تظل الخواص الكيميائية لفيلم بي كما هي، خاصة أن مقاومتها للحرارة هي التحدي الأكبر أثناء صناعة الأكياس. الطبقة الخارجية من بي تحتاج إلى أن تكون ساخنة لضمان سلامة الختم، في حين أن الطبقة الداخلية يجب أن تظل باردة للحفاظ على الختم الحراري. ويمثل هذا التناقض تحديا كبيرا. بالإضافة إلى ذلك، سوف يؤثر تمديد بي على تسطيح الحقيبة. يمكن أن يؤدي استخدام البولي إثيلين المنخفض الكثافة إلى معالجة مشاكل التمدد، لكن مقاومته الضعيفة للحرارة لا تلبي متطلبات التغليف. من ناحية أخرى، لا يمكن أن يخضع البولي ايثيلين عالي الكثافة للتمدد المزدوج، مما يزيد من تعقيد المشكلة. يمكن لـ بوب أن يحل محل النايلون لمعالجة مشكلات الصلابة ومقاومة الثقب، لكنه لا يزال يفشل في حل مقاومة الحرارة واستواء الحقيبة. الحقيبة المصنوعة من بوب/بي عرضة لتجعيد الحواف، مما يزيد بشكل كبير من صعوبة صنع الحقيبة.&نبسب;
حتى بعد 6 سنوات من تطوير المواد الأحادية، لم تتمكن إل دي علية من حل مشكلة مقاومة الحرارة إلا جزئيًا. يعتمد الحل الكامل على التحسينات في أداء الراتنج وتكنولوجيا المعالجة، والتي لا تزال غير متوفرة. يقال أن شركات مثل اكسون موبيل وDow تكتشف كيفية حل مشكلة مقاومة الحرارة للـPE. ونأمل أن يتمكنوا من تحقيق اختراقات عملية قريبًا.
(2) خصائص الحاجز:
وبخلاف مقاومة الحرارة، توجد حلول موجودة لتعزيز حاجز المواد الأحادية. بشكل عام، يمكن إضافة إيفوه أو بولي لتلبية متطلبات الحاجز وإعادة التدوير، طالما أن الكمية المضافة لا تتجاوز 5% من إجمالي السمك. على سبيل المثال، في فيلم مصفح بسماكة إجمالية تبلغ 100 ميكرومتر، ستكون كمية إيفوه المضافة حوالي 5 ميكرومتر، مما يؤدي إلى OTR أقل من 8 سم مكعب. يمكن لمثل هذه الهياكل أن تحافظ بشكل فعال على جودة الأطعمة الجافة المعبأة والمنتجات المنزلية، وإن كان ذلك بفترة صلاحية أقصر قليلاً مقارنة بالتغليف المركب التقليدي. ومع ذلك، فإن التكلفة تزيد بشكل كبير، ولا تعالج هذه الحلول مشكلات العوائق إلا جزئيًا، وتفشل في معالجة المخاوف مثل مقاومة الزيت، ومقاومة الضوء، والمقاومة الكيميائية، مما يحد من تطبيقها في جميع عبوات المواد الغذائية.
فيما يتعلق بإيجابيات وسلبيات إضافة إيفوه أو بولي لتعزيز خصائص الحاجز، فقد قمنا باختبار كلتا المادتين. في حين أن بولي يتفوق في خصائص حاجز الأكسجين ويمكن تطبيقه على ركائز مختلفة مع مرونة في المعالجة، إلا أن عيوبه تشمل ضعف مقاومة الماء، والقابلية للتشوه، وعدم كفاية مقاومة الحرارة. في المقابل، نعتقد أن إضافة إيفوه أكثر ملاءمة. أصبحت تقنية نفخ الأفلام باستخدام إيفوه ناضجة، وعندما يحتاج العملاء إلى خصائص حاجز أعلى، يمكن إضافة إيفوه في منتصف طبقة الغلق الحراري دون معالجة الطلاء الإضافية. إن وضعه في الطبقة الوسطى يقلل من تأثير الرطوبة، مما يضمن أداء حاجز مستقر ومقاومة جيدة للحرارة.
في الختام، التعبئة والتغليف أحادية المادة الحالية باستخدام ص أو بي مناسبة فقط للأغذية الجافة أو عبوات سائل الغسيل. لا يمكنها تلبية المتطلبات العالية للتغليف، مثل التعقيم بدرجة الحرارة العالية أو المقاومة الكيميائية. علاوة على ذلك، هناك مشكلة كبيرة تتعلق بالمواد الأحادية وهي ضعف مقاومتها للحرارة، والتي تفشل في تلبية متطلبات اختلاف درجات الحرارة، مما يؤثر على سرعة آلات التعبئة والتغليف الأوتوماتيكية أو آلات التعبئة. من الضروري إجراء تخفيضات كبيرة في سرعة التعبئة والتغليف لتحقيق أهداف التعبئة والتغليف.&نبسب;
2. تحتاج شركات التغليف المرنة إلى التركيز على عدة نقاط رئيسية في التحكم في العمليات عند إنتاج عبوات أحادية المادة قابلة لإعادة التدوير:
1) عملية الطباعة:&نبسب;لا توجد في الأساس طباعة فوقية بسبب تشوه المواد بسبب الشد، ولكن معدات الطباعة عالية الدقة ضرورية لضمان محاذاة الطباعة الدقيقة والتحكم في التوتر. بالنسبة لموادنا بي، يمكن تحقيق سرعات تتراوح بين 250-300 متر/دقيقة باستخدام معدات الطباعة بوبست.
2) عملية صنع الحقيبة:تعتبر عملية صنع الحقيبة هي الجانب الأكثر تحديًا. يلزم تعديل الآلات لتلائم التوتر ودرجة الحرارة في عبوات المواد الأحادية. يجب تقليل التوتر إلى الحد الأدنى، وتقليل سرعة الماكينة لتقليل تمدد المواد. يمكن أن يؤدي خفض درجة حرارة الختم وتنفيذ عمليات الختم المتعددة ذات درجة الحرارة المنخفضة لأكياس بي/بي إلى تحسين جودة صناعة الأكياس. يجب أن يكون فرق درجة الحرارة بين الطبقات الداخلية والخارجية 30 درجة مئوية على الأقل لضمان صنع الحقيبة بشكل صحيح.
3) مرحلة ما بعد المعالجة:يعد التحكم في تقنيات ما بعد المعالجة مثل فوهات اللحام والصمامات أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. تتطلب هذه العمليات درجات حرارة أعلى من تلك التي تتطلبها صناعة الأكياس، مما يستلزم اختيارًا دقيقًا للمواد وإجراء تعديلات على عمليات اللحام.
3. دراسة الحالة:
1) التغليف الأحادي بي القابل لإعادة التدوير
حاليًا، نستخدم بنية بوب/إيفوه/بي لتحل محل بوبا/بي. الطبقة الخارجية مصنوعة من مادة بي المقاومة للحرارة والمقاومة للتمدد، في حين أن طبقة التصفيح تستخدم مواد ذات صلابة وقوة عالية لضمان تسطيح وقوة الحقيبة. هذا الحل مناسب لأنواع مختلفة من الأكياس مثل الأكياس ذات الغلق ثلاثي الجوانب، والأكياس ذات السوستة القائمة، والأكياس ذات الصنبور، والتي تباع بشكل رئيسي في الأسواق الخارجية. يتم استخدامها بشكل أساسي لتعبئة الأطعمة الجافة والأطعمة الطازجة والمجمدة والضروريات اليومية والتعبئة خفيفة الوزن.
2) الحقائب أحادية ص
تستخدم هذه الأكياس هيكل البولي بروبيلين بنسبة 100%، مع الطبقة الخارجية المقاومة للحرارة والانكماش، والطبقة الداخلية مصممة لإغلاق الحرارة المنخفضة ومقاومة الصدمات. إنها مناسبة للتعبئة الساخنة والتبريد ولها خصائص عازلة عالية، مما يجعلها مثالية لتعبئة منتجات الألبان. تتراوح محتويات العبوة عادةً من 70 جرامًا إلى 150 جرامًا، وتشمل أنواع الأكياس أكياسًا ذات فوهة واقفة وأكياس ذات فوهة ذات إغلاق من أربعة جوانب. ومع ذلك، تخضع هذه الأكياس حاليًا لاختبارات على نطاق صغير ولم يتم تطبيقها بعد في السوق. تكمن التحديات الرئيسية في مقاومة الحرارة وانخفاض كفاءة الإنتاج. تتطلب أكياس الصنبور فرقًا أعلى في درجة الحرارة في منطقة الصنبور، على الأقل 70-80 درجة مئوية أو حتى 100 درجة مئوية، وهو ما لا يمكن لـ ص تحقيقه، مما يجعل الإنتاج صعبًا للغاية.
3) الحقيبة التعبئة والتغليف أحادية ص
تتميز هذه الأكياس بهيكل ص بنسبة 100% أو هياكل ص/ص أو ص/موب/ص، وذلك باستخدام مواد أحادية لتلبية متطلبات العوائق العالية. الطبقة الخارجية مصنوعة من ص مع مقاومة عالية للحرارة، في حين أن الطبقة الداخلية مصنوعة من مواد ذات مرونة جيدة، وقوة ختم الحرارة، ومقاومة الصدمات، مما يضمن أن الحقيبة تلبي متطلبات العملاء. يمكن تصنيعها بأنواع مختلفة مثل الحقيبة ذات السحاب القائمة، والحقيبة ذات السحاب ذات الأربعة جوانب، والحقيبة ذات السحاب المسطحة بسعة تتراوح من 500 جرام إلى 3 كجم.
التوقعات المستقبلية للتغليف القابل لإعادة التدوير من مادة أحادية:
تعهدت العلامات التجارية الكبرى مثل نستله، ويونيلفر، وكرافت في المنتدى الاقتصادي العالمي في دافوس عام 2018 بالانتقال إلى المواد القابلة لإعادة التدوير أو القابلة للتحلل الحيوي لجميع عبواتها بحلول عام 2025. وقد دفع الاتجاه نحو الاستدامة البيئية، على المستويين المحلي والدولي، الحكومات والعلامات التجارية الكبرى. اعتماد عبوات أحادية المادة قابلة لإعادة التدوير لتعزيز تنمية الاقتصاد الدائري. ومع ذلك، لا تزال العديد من التحديات التقنية دون حل، مما يمنع التغليف أحادي المادة من استبدال مواد التغليف متعددة الطبقات بالكامل. لا تزال الحلول الحالية، مثل تلك التي تحتوي على إيفوه لتحل محل رقائق الألومنيوم، تواجه اختناقات تكنولوجية، لأنها تعالج مشكلات حاجز الأكسجين جزئيًا فقط ولا يمكنها أن تحل محل خصائص الحاجز الشامل لرقائق الألومنيوم بشكل كامل.
في الوقت الحاضر، يتخذ أصحاب العلامات التجارية وشركات التعبئة والتغليف قرارهم بتطوير مواد أحادية، ولكن لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل التنفيذ الحقيقي. على الرغم من هذه التحديات، تلتزم الشركات مثلنا بتطوير حلول لخصائص الحاجز ومقاومة الحرارة. نقوم حاليًا باختبار أفلام MDOPE، باستخدام عمليات البثق، ونقوم باستمرار بتحسين وتعديل العمليات. ومع ذلك، بدون وجود لوائح صارمة، يظل تطبيق التغليف أحادي المادة محدودًا، حتى في الأسواق الخارجية حيث تم الترويج له في وقت أبكر من الأسواق الصينية. يعد حل مشكلات مقاومة الحرارة والحواجز أمرًا ضروريًا لاعتماد التغليف أحادي المادة على نطاق واسع.
بالإضافة إلى التحديات التقنية، هناك أيضًا مخاوف تتعلق بالتكلفة. نظرًا لأن تكلفة التغليف أحادي المادة عادة ما تكون أعلى بنسبة 20-30٪ على الأقل من تكلفة التغليف التقليدي، مما يحد من تطورها.
سيستمر تطوير التغليف أحادي المادة في مواجهة التحديات والعقبات التكنولوجية، ولكن زيادة جهود البحث والتطوير للتغليف القابل لإعادة التدوير هو محور التركيز الرئيسي للتطوير المستقبلي لشركة إل دي علية. هدفنا هو تحقيق ما يزيد عن 70% من اعتماد التغليف أحادي المادة بحلول عام 2025 تقريبًا. ونتمنى مخلصًا نجاح إل دي علية في التغلب على الاختناقات التكنولوجية لتطوير التغليف أحادي المادة وأن نصبح شركة رائدة رائدة في هذا المجال.
بيان: تمت كتابة هذه المقالة بواسطة إل دي علية وجميع الحقوق محفوظة لشركة إل دي علية. المحتوى هو للاشارة فقط. يرجى تصحيح أي أخطاء. لا يجوز إعادة إنتاجها دون إذن، وإلا ستحتفظ إل دي علية بالحق في متابعة مسؤوليتها القانونية. إذا كانت لديك أي أسئلة فنية، يرجى إرسال بريد إلكتروني إلى مبيعات@ldpack.com للمناقشة.
مقالة من: &لتر; التعبئة والتغليف الرائدة>,
