لمینیت در بسته‌بندی انعطاف‌پذیر «بخش سوم»

خواص فیزیکی و ساختاری لمینیت

0
45
لمینیت

 هدف از لمینیت کردن، به دست آوردن مجموعه‌ای از خواص مطلوب، اعم از محافظت، ماشین‌پذیری و هزینه مناسب در یک ساختار بسته‌بندی است. به عبارت ساده‌تر لمینیت‌ها به یک دلیل ساده ساخته می‌شوند و آن این است که امکان تولید ماده‌ای با خواص فوق‌العاده که تمام شاخص‌های مطلوب را به تنهایی داشته باشد، وجود ندارد. به‌عنوان‌مثال پلی‌اتیلین ماده‌ای است که هم قیمت آن مناسب است و هم نفوذپذیری آن در برابر رطوبت کم است، اما در برابر اکسیژن نفوذپذیری بالایی دارد و استحکام کششی آن نیز پایین است. همچنین نفوذپذیری پلی‌استر در برابر اکسیژن کمتر است اما به‌وسیله‌ی حرارت به‌خوبی سیل نمی‌شود و قیمت آن نیز بالاتر است.

در بخش های پیشین درباره فویل آلومینیوم، خواص آن و متالایز کردن با روش وکیوم توضیح دادیم و در این شماره نیز به خواص فیزیکی و ساختاری لمینیت می‌پردازیم.

 

خواص فیزیکی و ساختاری لمینیت

خواص ساختاری، مشخصه‌هایی هستند که به استحکام فیزیکی و کارایی لمینیت مرتبط می‌شوند. استحکام فیزیکی برای نگهداری محصول لازم است. برای نگهداری صابون خشک، قهوه یا شیرینی‌جات به استحکام فیزیکی بالا نیاز نیست اما برای محصولات سنگین‌تر استحکام بالاتری مورد نظر است.

ممکن است تصور شود برای ساخت کیسه‌های بزرگ، موادی با استحکام کششی بالا مانند پلی‌استر، مناسب است؛ اما این مواد باید در مقابل کشش و پارگی هم مقاوم باشند.

زمانی که این مواد با ضخامت بالا به کار می‌روند باید انعطاف‌پذیری مناسب داشته باشند. ساختارهای پلی‌اتیلن سنگین/ پلی‌اتیلن سبک خطی LLDPE/ HDPE یا Surlyn/ HDPE بهتر از سایر ساختارها، این خواص را دارا هستند.

موادی که تغییر طول کمی دارند برای محصولات سنگین مناسب هستند که در اثر وزن محصول تغییر طول ندهند. موادی مانند پلی‌استرها استحکام کششی بالا و تغییر طول کم دارند. اگرچه تغییر طول پلی‌اتیلن در مقایسه با پلی‌استر بالاتر است اما با بالا بردن ضخامت فیلم PE می‌توان از آن در بسته‌بندی محصولات سنگی هم استفاده کرد و با هزینه پایین‌تر کارایی لازم را به دست آورد.

چغرمگی Toughness و مقاومت در برابر ترکیدگی و مقاومت سایشی برای محصولات ساینده یا محصولاتی که لبه‌های تیز دارند اهمیت پیدا می‌کند. نایلون این قابلیت را دارد و به همین علت در بسته‌بندی گوشت‌های منجمد استخوان‌دار از لمینیت‌های بر پایه نایلون استفاده می‌شود. در برخی از مواد هم برای بسته‌بندی قهوه به علت خواص سایشی آن از لمینیت‌های نایلون استفاده می‌شود.

وزن محصول یا مشخصه‌های فیزیکی تنها معیارهای ساختار نیستند، به‌عنوان‌مثال بسته‌هایی که لازم است استریلیزه شوند باید دماها و فشارهای بالا را تحمل کنند.

استفاده نهایی و نیازهای مشتری نیز عوامل ساختاری خاصی را دیکته می‌کنند. هم جعبه‌های مقوایی و هم کیسه‌های پلی‌اتیلنی، می‌توانند سیالات را در خود نگه دارند اما اگر جعبه‌های مقوایی به‌صورت قائم باشند ماده به کار رفته باید سخت‌تر باشد البته شکل هندسی بسته هم اهمیت زیادی دارد.

بیشتر بخوانید: ویژگی های مرکب های پلی یورتان در چاپ روتوگراور و فلکسو

لمینیتضریب اصطکاک

ماشین‌پذیری ترکیبی از چندین خاصیت است که یکی از مهم‌ترین آن‌ها ضریب اصطکاک (COF) است. ضریب اصطکاک به قابلیت ماده به لغزیدن روی خودش، روی محصول یا قطعات دستگاه که در تماس با ماده هستند مرتبط می‌شود. COF به دو حالت ضریب اصطکاک استاتیک (نیروی لازم برای به حرکت درآوردن جسم) و ضریب اصطکاک دینامیک (نیروی لازم برای حفظ حرکت ماده) تعیین می‌شود که معمولاً ضریب اصطکاک استاتیک از ضریب اصطکاک دینامیک بزرگ‌تر است.

با تغییر سطح، سرعت و دمایی که ماده حرکت می‌کند ضریب اصطکاک تا حد زیادی تغییر می‌کند و روش‌های مختلفی برای تعیین اصطکاک موجود است که در مقایسه دو ماده حتماً باید روش اندازه‌گیری یکسان باشد. COF در تجهیزات Form- Fill- Seal عمودی اهمیت بسیار زیادی دارد که این اهمیت در دستگاه‌های افقی کمتر است.

به‌طورکلی کاهش COF باعث می‌شود صفحات راحت‌تر از روی قطعات ثابت عبور کنند. درصورتی‌که COF در محدوده 12/0 تا 2/0 باشد اصطلاحاً ماده لغزنده است و محدوده بالای COF  25/0 تا 35/0 است. در استاندارد ASTMD 1984 روشی برای تعیین ضریب اصطکاک استاتیک و دینامیک ورق‌ها و فیلم‌های پلاستیکی ارائه شده است.

خواص تا خوردن

سختی لازم برای یک لمینیت معمولاً با افزودن یک لایه کاغذی به ساختار آن به دست می‌آید. البته در برخی کاربردها با افزایش ضخامت فایل، ضخامت لایه پلاستیکی و یا استفاده از پلاستیک‌های شبکه‌ای نیز این مهم حاصل می‌شود. سطح تیوب‌های لمینیت انعطاف‌پذیر باید به نحوی باشد که قابل تا خوردن بوده و پس از خالی شدن تیوپ قابل جمع شدن باشد. در ساختار این تیوپ‌ها هم کاغذ و هم فویل به کار می‌رود.

لمینیت‌هایی که به‌عنوان لفاف به کار می‌روند معمولاً پس از پیچیدن به دور محصول بدون نیاز به سیل شدن حالت خود را حفظ می‌کنند.

فویل‌های فلزی از نظر حفظ حالت تا خورده بهتر از سایر مواد است و بعضی فیلم‌ها مانند فیلم‌های پروپیلن نیز طراحی‌شده‌اند که از این نظر خواص خوبی دارند.

لمینیتخواص پارگی

فیلم‌هایی مانند پلی‌استر و پلی‌پروپیلن مقاومت پارگی پایینی دارند و پس از شروع پارگی، قسمت پاره شده به‌سرعت رشد می‌کند و این مسئله برای فیلم‌هایی مانند پلی‌اتیلن برعکس بوده و مقاومت پارگی بالایی دارند. اگرچه در برخی موارد مانند باز شدن آسان بسته مقاومت پارگی پایین یک مزیت به‌حساب می‌آید؛ اما در اغلب موارد مقاومت پارگی پایین برای لمینیت‌ها یک خاصیت منفی به شمار می‌رود.

مقاومت پارگی لمینیت‌ها با وجود لایه‌های کاغذ یا آلومینیوم کاهش می‌یابد. در موادی که به رشد ترک حساس است با تغییر لبه‌های لمینیت می‌توان از ایجاد ترک جلوگیری کرد.

ترموفرم‌پذیری Thermoformability

برای محصولاتی مانند پنیر و گوشت که در بسته‌بندی آن‌ها یک لایه روی محتویات ظرف سینی شکل کشیده می‌شود که این لایحه علاوه بر قابلیت کشیده شدن باید شفافیت بالا هم داشته باشند و نفوذناپذیری اکسیژن آن هم بالا باشد و مجموع این خواص در لمینیت‌های بر پایه نایلون وجود دارد. (OPP قابلیت ترموفرم شدن و سیل شدن حرارتی نیست).

برای افزایش نفوذناپذیری، لمینیت با پلی‌وینیل کلراید (PVDC)، روکش داده می‌شود و برای بهبود سیل‌پذیری حرارتی از یک لایه یونومر (Surlyn) استفاده می‌شود. برای ساخت ظروف و تیوپ‌های بسیار نفوذناپذیر ترموفرم شده که در برابر امواج ماکروویو پایدار هستند نیز از مواد لمینیت شده استفاده می‌شود، ضخامت مواد به کار رفته بدین منظور در حدود ۳۸۰ میکرومتر (in 015/0) است که در مقایسه با ساختارهای انعطاف‌پذیر که میزان آن بین ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر است ضخیم است.

لمینیتمحیط استفاده

انتخاب مواد لمینیت باید بر اساس محیطی که بسته ساخته شده از آن استفاده می‌شود انجام گیرد. مواد و چسب‌هایی که نقطه ذوب پایین دارند را نمی‌توان در ساخت بسته‌هایی که محصول داغ وارد آن‌ها می‌شود (Boiling bag) و یا موادی که بسته در داخل اجاق یا فر قرار می‌گیرد، استفاده کرد. پلی پروپلین جهت یافته نشده و برخی از وینیل‌ها در دماهای پایین شکننده می‌شوند و دمای استفاده پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) و پلی کربنات PC بالاترین دمای کاربرد را دارند به همین علت در بیشتر کاربردهایی که نیاز به اجاق گذاشتن بسته است از لمینیت‌های بر پایه PET استفاده می‌شود.

مطلب قبلیآشنایی با کاغذهای چاپ دیجیتال (بخش سوم)
مطلب بعدیگران فروشان کاغذ و لزوم دخالت تعزیرات

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

5 × یک =