تحليل أسباب التقشر في أكياس التقطير

يتجلى انفصال الطبقات في أكياس التغليف في تلف في ثلاث طبقات رئيسية: الغشاء الداخلي/المادة اللاصقة، والغشاء اللاصق/الحبر، والغشاء الخارجي/الحبر. كما يمكن أن يحدث خلل في التماسك داخل طبقة اللاصق أو طبقة الحبر. عندما يكون الانفصال طفيفًا، يظهر على شكل انفصال يشبه الخطوط في المناطق المجهدة من العبوة، أو يمكن تقشير الكيس أو تمزيقه بسهولة باليد. في الحالات الأكثر شدة، يمكن أن يؤدي الانفصال إلى انفصال واسع النطاق بعد عملية التغليف. الأسباب الرئيسية للظواهر المذكورة أعلاه هي كما يلي:

1. لا يتمتع الحبر أو اللاصق بمقاومة كافية للرطوبة والحرارة، مما يؤدي إلى إضعاف الرابطة.

الحبر أو المادة اللاصقة المستخدمة في أكياس التعقيم، سواء كانت مكونة من مكونين أو مكون واحد، مصنوعة بشكل عام من راتنج البولي يوريثان ، والذي يحدد بشكل رئيسي مقاومة الحبر أو المواد اللاصقة للرطوبة والحرارة. وعلى وجه التحديد، نظرًا لوجود مجموعات الإستر واليوريثان في راتنج البولي يوريثان، والتي لها قطبية قوية، فإن المادة معرضة للتحلل المائي في ظل الظروف الرطبة ودرجات الحرارة العالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الروابط الهيدروجينية المتكونة بين راتنج البولي يوريثان وسطح الركيزة تنكسر بسهولة في مثل هذه الظروف، مما يؤدي إلى انخفاض في قوة الترابط، وفي الحالات الشديدة، انفصال طبقة اللاصق. يمكن لمصنعي الحبر أو المادة اللاصقة تحسين قوة التصاق أحبار التعقيم من الناحية الفنية بعد المعالجة في درجات حرارة عالية عن طريق تغيير التركيب الكيميائي لراتنج البولي يوريثان واستخدام المواد المضافة.

2. هناك مشاكل في تطبيق الحبر أو المادة اللاصقة.

① كمية المُصلِّب لا تُلبي المتطلبات. يجب ألا تكون الكمية قليلةً جدًا أو كثيرةً جدًا. إذا كانت الكمية قليلةً جدًا، فسيكون الترابط بين المُصلِّب والراتنج غير كافٍ، مما يُؤدي إلى انخفاض قوة الالتصاق ومقاومة الحرارة ومقاومة التحلل المائي للطبقة اللاصقة. إذا كانت الكمية عاليةً جدًا، فقد يحدث ترابطٌ مُفرط، مما قد يؤثر على التبلور وفصل الطور الدقيق بين البوليمرات، مما قد يُلحق الضرر بقوة تماسك الطبقة اللاصقة. هذا قد يزيد من الإجهاد الداخلي، ويُسبب انكماشًا مفرطًا لطبقة الحبر، ويؤدي إلى انفصالها .

② نسبة المُصلِّب ليست سوى عامل واحد يؤثر على نسبة الالتصاق الفعلية. عمليًا، قد يتأثر المُصلِّب بالرطوبة والكحول ومواد أخرى في إستر الإيثيل، مما يؤدي إلى اختلاف نسبة التفاعل الفعلية. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر وقت تخزين المادة اللاصقة وضعف قدرة تجفيف الجهاز على كثافة الترابط الفعلية للمادة اللاصقة.

③ إذا كان وقت الشيخوخة غير كافٍ، فسيؤدي ذلك إلى ترابط غير مكتمل، مما يقلل من مقاومة الحرارة ومقاومة التحلل المائي لطبقة الحبر.

④ إذا كان الحبر أو اللاصق يفتقر إلى النشاط الكافي، أو إذا اختلطت به بقايا زائدة منتهية الصلاحية أو غير فعالة، فسيقل عدد المجموعات المتاحة للالتصاق بالركيزة قبل الطباعة أو التصفيح، مما يؤدي إلى ضعف الالتصاق.

1. عدم التوافق بين الحبر والمادة اللاصقة والفيلم.

وفقًا لنظرية الالتصاق، عندما يتطابق التوتر السطحي للمادة اللاصقة مع التوتر السطحي للمادة الأساسية وتكون قطبيتاهما متشابهتين، ينخفض التوتر السطحي إلى أدنى حد، مما يؤدي إلى أقصى قوة التصاق. لذلك، قد تختلف ظروف سطح الحبر أو المادة اللاصقة بعد المعالجة وسطح الغشاء باختلاف المنتجات من مختلف المصنّعين. عندما لا تتمكن مجموعات الأسطح للمواد المختلفة من جذب بعضها البعض بفعالية لتكوين قوى بين الجزيئات أو الارتباط كيميائيًا لتكوين روابط كيميائية، فقد يحدث الالتصاق عند درجات حرارة منخفضة بسبب ضعف التفاعلات. ومع ذلك، في درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن تتعطل هذه القوى اللاصقة الضعيفة، مما يؤدي إلى انفصال الطبقات.

2. مشاكل مع الفيلم

تتجلى هذه المشكلة بشكل رئيسي في جانبين: أولاً، لا تُلبي معالجة الفيلم المتطلبات، أو أنه لم يُعالَج إطلاقًا، مما يؤدي إلى ضعف قوة التقشير ومقاومة الختم الحراري بعد التعقيم. ثانيًا، قد تنتقل بعض المواد المضافة إلى الفيلم إلى السطح عند درجات حرارة عالية، مما قد يُضعف الالتصاق. تشمل هذه المواد عوامل الفتح، وعوامل مقاومة للكهرباء الساكنة، ومواد التشحيم، ومواد أخرى تُضاف إلى الأفلام البلاستيكية.

في حال حدوث انفصال في أكياس التعقيم بعد التعقيم، فإن الخطوة الأولى هي تحديد السطح الذي حدث فيه الانفصال وتحديد المادتين المعنيتين. من الضروري أيضًا التحقق من التزام عملية الإنتاج بالمعايير المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد استبدال المواد لإجراء تجارب المقارنة في تحديد السبب الحقيقي للانفصال.

3. مشاكل في عملية الرد

عند استخدام أكياس التغليف، ينبغي على شركات الأغذية ضبط درجة الحرارة بدقة ضمن النطاق الذي يحدده المُصنِّع. حتى ارتفاع درجة الحرارة ببضع درجات فوق هذا النطاق قد يكون حرجًا، لأن المواد المستخدمة في صنع أكياس التغليف غالبًا ما تكون قد وصلت إلى أقصى حدودها المسموح بها. ويُعدّ ضمان أداء أكياس التغليف بهذه الدرجات الإضافية عاملًا أساسيًا.

②بسبب التأثر بالمحتويات المعبأة، يمكن للخصائص الفيزيائية والكيميائية للمحتويات داخل العبوة، إلى جانب أي تغييرات كيميائية أو مواد جديدة قد تتشكل تحت درجات حرارة عالية، أن تخترق طبقات الكيس المعقم، مما يؤدي إلى انخفاض في أدائها، مثل التسبب في التقشر.

③ تأثير مستوى الفراغ. حتى مستوى الفراغ داخل كيس التغليف قد يُحدث اختلافات في الضغط بين طبقات الكيس، مما يؤدي إلى انفصال طبقات الفيلم مع ضعف الالتصاق.

④الضغط العكسي أثناء التعقيم. في درجات الحرارة العالية، تكون قوة الختم الحراري للكيس أقل بكثير مما هي عليه في درجة حرارة الغرفة. عند هذه النقطة، قد يُسبب فرق الضغط بين داخل وخارج الكيس تمددًا مفرطًا، يُشبه نفخ البالون، مما قد يؤدي إلى تمزقه أو تسربه.