الركائز المركبة

الركائز المركبة الأكثر استخدامًا

في مجال التغليف المرن، تشمل المواد المركبة المستخدمة بكثرة: فيلم بوليستر ثنائي المحور (BOPET)، وبولي بروبيلين ثنائي المحور (BOPP) ، وفيلم نايلون ثنائي المحور (BOPA)، وفيلم بولي بروبيلين مصبوب (CPP) ، وبولي إيثيلين مصبوب (CPE)، وبولي إيثيلين منفوخ ، وغيرها، بالإضافة إلى بعض الأفلام المعالجة سطحيًا بالطلاء أو التعديل بالبخار. إلى جانب المواد المركبة التقليدية المذكورة أعلاه، ومع التطور السريع، تُستخدم الأفلام المركبة المبثوقة بشكل واسع في التغليف المرن.

فيلم مبثوق مشترك (نفخ لأعلى ونفخ لأسفل)

ما هو الفيلم المبثوق المشترك

يشير مصطلح "الفيلم المبثوق المشترك" إلى الفيلم البوليمري المُنتَج بعملية البثق المشترك متعدد الطبقات، والذي يتميز بخصائص حاجزة وميكانيكية وقوالب ممتازة، بالإضافة إلى خصائص عزل حراري ممتازة. لا يتضمن هذا الفيلم مشاكل الحبر والمواد اللاصقة والمواد المضافة وبقايا المذيبات الأخرى، نظرًا لعدم وجود أي تصفيح آخر، لذا تُستخدم تقنية البثق المشترك على نطاق واسع. يُعد البثق المشترك متعدد الطبقات نوعًا من عمليات الإنتاج الصديقة للبيئة، خاصةً في صناعة تغليف الأغذية الحالية. يتم تغذية جميع المواد الخام، المعتمدة من حيث سلامة ونظافة الأغذية، عبر خط أنابيب تغذية خاص، مما يضمن عدم تعرضها للمواد الخام أو تلوثها البيئي. تتكون طبقة الترابط من مواد خام آمنة غذائيًا، وهي غير سامة للبيئة أو الغذاء أو جسم الإنسان، ولا تُسبب ظاهرة بقايا المذيبات التي تُلاحظ في تقنية التصفيح التقليدية. يمكن استخدام الأفلام المبثوقة مشتركًا بمفردها أو مع ركائز أخرى.

(1) التعريف

يشير مصطلح البثق المشترك إلى استخدام ثلاثة أو أكثر من آلات البثق أحادية اللولب لإنتاج مواد خام راتنجية ذات وظائف مختلفة، مثل البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والنايلون (PA)، وEVOH، وغيرها. يتم دمج هذه المواد وبثقها على التوالي لتلتقي في رأس القالب متعدد الطبقات عبر قنوات التدفق الخاصة بها، ثم يتم إنتاج غشاء مركب مبثوق مشترك متعدد الطبقات بعد النفخ والتبريد. تنقسم طرق المعالجة الشائعة للبثق المشترك متعدد الطبقات إلى ثلاثة أنواع: النفخ لأعلى بالتبريد الهوائي، والنفخ لأسفل بالتبريد المائي، والصب الشريطي.

لا يمكن لأي نوع من المواد الخام البلاستيكية أن يتمتع بمجموعة متنوعة من خصائص الأداء في نفس الوقت، ولكن يمكن للفيلم متعدد الطبقات المبثوق المشترك أن يجمع بين جميع أنواع الراتنجات المختلفة معًا، مما يدمج مزايا الراتنجات المختلفة، وذلك لإنتاج فيلم بخصائص شاملة وتلبية متطلبات التعبئة والتغليف المختلفة، والتي تعد واحدة من أهم خصائص الفيلم المبثوق المشترك. البثق المشترك متعدد الطبقات هو تقنية معالجة البلاستيك التي تم تطويرها في الستينيات، وبدأت بلادنا في تقديم هذه التقنية من ألمانيا وكندا في منتصف الثمانينيات. في الوقت الحاضر، تم تطوير تقنية البثق المشترك متعدد الطبقات بسرعة في الصين. يوجد الآن المئات من خطوط الإنتاج المستوردة في الصين، مثل W&H من ألمانيا، وReefenhauser، وBindun من كندا، وGAP من إيطاليا وما إلى ذلك؛ علاوة على ذلك، تتمتع بعض خطوط الإنتاج الصينية أيضًا بحصة سوقية عالية.

(2) الخصائص

تتميز عملية البثق المشترك للمواد المركبة بالخصائص التالية:

يمكن لهيكل الفيلم المركب المبثوق المشترك تحقيق وظائف متعددة في آنٍ واحد من خلال دمج مواد ذات خصائص مختلفة وفقًا لاحتياجات محددة. على سبيل المثال، تتطلب آلات الختم الحراري والتغليف فيلمًا يتمتع بخصائص معالجة ميكانيكية جيدة. يكمن الحل في استخدام البولي إيثيلين متوسط الكثافة (MDPE) أو البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) في الهيكل متعدد الطبقات لتحسين قوة ومتانة الفيلم، مما يضمن أداءً ميكانيكيًا جيدًا. بالنسبة للطبقة الداخلية، يمكن استخدام البولي إيثيلين (PE) ذي أداء الختم الحراري الأفضل لتحقيق أداء ختم حراري جيد وأداء الآلة. بالنسبة للتغليف ذي المتطلبات العالية، يمكن استخدام PA وEVOH كطبقة حاجزة لفيلم المنتج ذات أداء حاجز عالٍ ومتوسط، مما يطيل عمر تخزين محتويات العبوة بشكل فعال.

• خفض التكلفة: تقنية البثق المشترك متعدد الطبقات هي عملية صب لمرة واحدة دون الحاجة إلى أي عمليات تقليدية أخرى كالتصفيح أو الطلاء. فهي تُخفّض تكلفة المواد الخام والإنتاج بشكل فعال. علاوة على ذلك، ولتحقيق متطلبات العملاء، يُمكنها تحقيق هدف خفض استخدام وتكلفة المواد من خلال تقليل سُمك مواد الراتنج الخام المطلوبة، بحيث لا يتجاوز سُمك الطبقة الواحدة 2-3 ميكرومتر.

يمكن تصميم توليفات هيكلية متنوعة من الأفلام لتلبية متطلبات التعبئة والتغليف المختلفة. من خلال تصميم الهيكل، تُعزز مجموعة متنوعة من المواد أداء المواد الخام المختلفة، مما يُلبي بفعالية احتياجات العملاء لأغراض التعبئة والتغليف المختلفة. كلما زادت الطبقات، زادت مرونة تصميم الهيكل. على سبيل المثال، من خلال تصميم طبقة الحاجز، يُمكن إنتاج حواجز عالية، وحواجز متوسطة، وبدون حواجز بنفس سلسلة المنتجات. ومن خلال تصميم الهيكل، يُمكن تحقيق تغيير لون الفيلم المُبثوق معًا، وإنتاج أفلام بألوان مختلفة عن طريق إضافة دفعة رئيسية ملونة إلى هيكل البثق المشترك متعدد الطبقات.

• نطاق واسع من التطبيقات. مادة الفيلم المركب المبثوق المشترك مناسبة لجميع مجالات التغليف: الأغذية، الكيماويات اليومية، المشروبات، الأدوية، المنتجات الإلكترونية، الأغشية الواقية، وغيرها. مع تطور تقنية البثق المشترك متعدد الطبقات، سيتسع نطاق التطبيق بشكل متزايد.

(3) الهيكل

يمكن تقسيم بنية الفيلم المركب المبثوق معًا إلى فئتين رئيسيتين: بنية متماثلة (A/B/A أو A/B/C/B/A) وبنية غير متماثلة (A/B/C)، تتكون في معظمها من 3 إلى 11 طبقة. فيما يلي مثال على بنية نموذجية لفيلم مبثوق معًا بخمس طبقات.

وفقًا للرسم البياني أعلاه، تتكون الطبقة الهيكلية المتماثلة للفيلم المركب متعدد الطبقات من ثلاث طبقات وظيفية: طبقة الحاجز وطبقة الترابط وطبقة الدعم.

طبقة الحاجز: تؤدي طبقة الحاجز دورًا في مقاومة الأكسجين والماء أو الزيت والاختراق. من خلال التحكم في سمك طبقة الحاجز، يمكن ضمان ملاءمة أداء حاجز الفيلم لاحتياجات التغليف المختلفة. تُستخدم غالبًا مواد EVOH وPVDC وPA كمواد حاجزة. يمكن استخدام مواد حاجزة مختلفة بشكل منفصل لتكوين سلسلة من أفلام التغليف عالية الحاجز، كما يمكن استخدام PA وEVOH معًا للاستفادة الكاملة من مزايا المادتين.

• طبقة الدعم: تتكون المادة ذات البنية المتماثلة العامة من طبقتين داعمتين: تُستخدم الطبقة الداخلية للعزل الحراري، وتُسمى طبقة العزل الحراري، وتُستخدم الطبقة الخارجية مباشرةً كطبقة خارجية لغشاء التغليف أو للطباعة، وتُسمى طبقة الطباعة. تتطلب طبقة الدعم قوة ميكانيكية جيدة، وعزلًا حراريًا، وحاجزًا لبخار الماء، وشفافية، وقابلية طباعة، وهي عادةً ما تُختار من مادة البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) أو خليط البولي إيثيلين منخفض الكثافة/البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LLDPE). تستخدم طبقة الدعم عادةً مزيجًا من أنواع مختلفة من البولي أوليفينات، وذلك وفقًا لمتطلبات محتويات غشاء التغليف المختلفة.

طبقة الترابط: يتمثل الهدف الرئيسي لطبقة الترابط في ربط طبقة الحاجز وطبقة الدعم، مما يضمن قوة التقشير بينهما. يُختار عادةً نوع وسمك طبقة اللاصق بناءً على نوع طبقة الدعم وطبقة الحاجز، بالإضافة إلى قوة الالتصاق المطلوبة.

تشمل الهياكل الشائعة 7 طبقات، و9 طبقات، و11 طبقة، وهكذا. يمثل PE مادة الطبقة الداعمة، ويمثل PA مادة الطبقة الحاجزة، مما يوضح بنية الفيلم متعدد الطبقات المبثوق معًا.

البنية المتماثلة النموذجية:

البنية غير المتماثلة النموذجية:

من الجدول أعلاه، تتميز الأفلام المبثوقة معًا بتسع طبقات أو أكثر بمرونة عالية. على سبيل المثال، باستخدام آلة ذات تسع طبقات لإنتاج فيلم PA غير متماثل، يمكن استخدام طبقتين إضافيتين مقارنةً بآلة ذات سبع طبقات، مما يتيح تحقيق وظائف وألوان متنوعة بإضافة إضافات مختلفة أو دفعة رئيسية من الألوان. ومع ذلك، مع زيادة عدد الطبقات، تصبح المعالجة أكثر صعوبة، لذا فإن عملية البثق المشترك متعدد الطبقات تتضمن عادةً من 5 إلى 11 طبقة.

بيان: هذه المقالة من إعداد وكتابة شركة LD PACK، وحقوق الطبع والنشر محفوظة لها. المحتوى مُخصص للأغراض التعليمية فقط. في حال وجود أي خطأ، يُرجى تصحيحه. يُمنع إعادة إنتاجه دون إذن، وإلا تحتفظ شركة LD PACK بحقها في مُتابعة مسؤوليتها القانونية. لأي استفسارات تقنية، يُرجى التواصل عبر البريد الإلكتروني sales@ldpack.com لمناقشة الأمر.