نوآوری در فیلم‌های باغبانی
- روش‌هایی برای بهبود کیفیت رسیدن نور به محصولات زراعی!
- استفاده از مواد زیست‌تخریب‌پذیر برای ساخت فیلم‌های مالچ که می‌توان در خاک رها کرد!
فرصتی برای موفقیت: پیشرفت‌ها در فیلم کشاورزی
نمایندگان در کنفرانس اخیر فیلم‌های کشاورزی سازمان‌دهی شده توسط AMI در مورد یک گستره طیف فناوری‌های اخیر خبر می‌دهد. از پیشرفت‌ها در گلخانه و فیلم مالچ تا محصولات جدید برای کنترل انتشار نور. Michael McLaren دانشمند محقق در Ingenia Polymers این تحلیل را به نمایندگان گفت و آزمایش می‌تواند به توسعه مستربچ‌های کمک‌فرآیند پلیمر (PPA) کمک کند. PPAها مانند فلوروپلیمرها معمولاً به مذاب پلیمرها اضافه میشوند و سطوح فلزی اکسترودر و دای را برای کاهش اصطکاک می‌پوشاند. عمل‌کرد آن‌ها می‌تواند توسط سایر فاکتورها نظیر وجود سایر مواد افزودنی در مخلوط (آمیزه) تحت تأثیر قرار گیرد. او اظهار داشت: افزودن PPA به عنوان بخشی از مستربچ می‌تواند به اطمینان از صحت اندازه ذرات کمک کند. یک آزمون PPA معمول در فرآیند فیلم، آزمون زمان به شفافیت رسیدن (TtC) شکست مذاب است که زمان را از معرفی PPA تا حذف کامل شکست مذاب اندازه گیری می‌کند. برای فیلم کشاورزی آزمون برهم‌کنش‌های بالقوه با دیگر افزودنی‌ها مانند تثبیت‌کننده‌های بازدارنده نور آمین و آنتی‌بلاک‌ها هم مهم است. در یک آزمایش معمول یک پلیمر آزمایشی (LLDPE) در معرض نرخ‌های برشی مختلف قرار می‌گیرد و بارگذاری PPA به تدریج افزایش می‌یابد. به گفته McLaren در آزمایش گریدهای جدیدتر PPA کاهش قابل توجه TtC نسبت به محصولات قدیمی مشاهده شد. فرمولاسیون ITZ-433 آن مطابق با عمل‌کرد PPAهای موجود و با اقتصاد بهتر طراحی شده است. او گفت: آزمون TtC و سایر ارزیابی‌ها به ما اجازه توسعه مستربچ PPA جدید را داده است. این طراحی شده است تا عمل‌کردی مشابه با پیشنهاد فعلی با قیمت بهتر داشته باشد.
بهبود فیلم
Amy Laird مشتری و مهندس توسعه برنامه در Exonmobil توضیح داد که چگونه فیلم‌های گل‌خانه‌ای بهبود یافته می‌تواند بازده محصول و فصل رشد را گسترش دهد. او بیان کرد: بازار انواع این فیلم‌ها با تسلط بر مصرف چین به سرعت در حال گسترش است. چندین ماده Exxonmobil از جمله Exceed plastomers را می‌توان در فرمولاسیون فیلم کشاورزی استفاده کرد. Laird گفت: این نوع از فیلم‌ها آزمون‌های پیرسازی از جمله پیرشدگی خشک و مرطوب را پشت سر گذاشته است. هر دو در معرض دمای ۳۸ درجه سلسیوس و رطوبت ۵۰% هستند. در پیرسازی خشک، فیلم در محلول اسید سولفور (H2So3) و پرمترین (permethrin) غوطه‌ور شده که هر ۱۰۰۰ ساعت تکرار می‌شود. در پیرسازی مرطوب ۱۰۲ دقیقه در شرایط خشک و ۱۸ دقیقه اسپری آب را برای کل زمان پیرسازی به دنبال دارد. هر دو آزمون پیرسازی خشک و مرطوب عمل‌کرد برتری را برای فیلم‌های نازک‌تر نشان داده که کارایی پلیمرها را نظیر Exceed ترکیب می‌کند.
فیلم مالچ جدید
Kristin Taylor مدیرعامل رادیکال پلاستیک گفت: نمایندگان فناوری جدید شرکت‌اش به ساخت فیلم مالچ زیست‌تخریب‌پذیر اقدام کرده‌اند. این شرکت پلاستیک‌های رایج را با کاتالیزور معدنی ترکیب کرده است که می‌گوید پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر را در محیط طبیعی ارائه می‌دهد. کاتالیزور در مرحله آمیزه‌سازی در پلیمر جهت ساخت گرانول گنجانده شده است. او بیان کرد: تجزیه آن‌ها دو مرحله است: شیمیایی و بیولوژیکی. در مرحله شیمیایی کاتالیزور اجازه اکسیداسیون کامل پلیمر را می‌دهد و میکروپلاستیک ایجاد نمی‌کند. در مرحله بیولوژیکی میکروب‌ها مواد را به زیست توده، CO2، آب و مواد معدنی کمیاب متابولیزه می‌کند. کشاورزی بازار اولیه هدف برای این تکنولوژی است. این می‌تواند اطمینان دهد که فیلم مالچ را به جای جمع‌آوری و بازیافت می‌توان در خاک رها کرد تا پوسیده شود. در عین حال با استفاده از یک پلاستیک معمولی به جای پلاستیک زیستی معمولاً به خواص مکانیکی بهتر مانند استحکام کششی منجر می‌شود. این در بیش از ۱۵ مکان در ایالات متحده آمریکا از شرق تا ساحل غربی آزمایش شده است. بعد از دو ماه فیلم رادیکال نشانه‌هایی از تغییر شیمیایی را نشان داد در حالی که هیچ چیزی در فیلم متعارف وجود نداشت. در آزمایشگاه هیچ اثر سمیت زیست محیطی نشان نداد و الزامات ویژگی فیزیکی را گذراند. این شرکت قصد دارد مواد زیست‌تخریب‌پذیر خود را از طریق منشور نسل بعدی فیلم‌ها به فروش برساند.
مزارع توت‌فرنگی
محققان بیان می‌کنند پرورش‌دهندگان آمریکایی توت‌فرنگی می‌گویند تکنولوژی فیلم مالچ زیست‌تخریب‌پذیر شناخته نشده است.
محققان دانشگاه واشنگتن (WSU) همچنین روی فیلم مالچ با قابلیت تجزیه زیستی کار می‌کنند و جذابیت آن‌ها را برای پروش‌دهندگان توت‌فرنگی ارزیابی کرده‌اند. Lisa Wasko DeVetter دانشیار علم باغبانی در WSU گفت: مالچ‌های قابل تجزیه در خاک (BDM) شامل مواد اولیه مختلف و افزودنی‌هایی هستند که معمولاً ۹۰% تجزیه زیستی طی مدت ۲ سال حاصل می‌شود. به طور کلی آن‌ها مزایایی مشابه مالچ پلی‌اتیلن را دارند با این تفاوت که نیازی به حذف آن در پایان فصل نیست. کالیفرنیا بزرگ‌ترین تولیدکننده توت‌فرنگی در ایالات متحده است. حدود ۳۲۰۰۰ هکتار فیلم مالچ برای رشد آن‌ها استفاده می‌شود که معمولاً فیلم مالچ مبتنی بر پلی‌اتیلن است. WSU از ۴۳ پرورش‌دهنده توت‌فرنگی در کالیفرنیا نظرسنجی کرد که مشخص گردید اکثر آن‌ها از مالچ پلی‌اتیلن استفاده می‌کرده و تنها ۳۰% از آن‌ها، آن را بازیافت می‌کردند. اگرچه بسیاری بیان کردند که فیلم مالچ پلی‌اتیلن نیازمند بازیافت مؤثرتر است اما تنها ۱۰% اظهار کردند که استفاده از مالچ BDM در آینده بسیار محتمل است. به گفته Devetter پرورش‌دهندگان توت‌فرنگی در کالیفرنیا علاقه‌مند به BDMها و کاهش تولید زباله‌های پلاستیکی هستند اما در حال حاضر فناوری BDMها را غیر قابل اثبات می‌دانند.
مدیریت آفات
Ralf Dujardin معاون بازاریابی و نوآوری در Imaflex توضیح چگونگی انتشار کنترل شده سیستم‌های مالچ را که می‌تواند به ایجاد مدیریت امن‌تر آفت کمک کند، بیان کرد. او گفت که می‌توان از فیلم‌های مالچ برای سموم دفع آفات استفاده کرد (هدف قرار دادن در جایی که دقیقاً مورد نیاز است). این به کاهش مقدار مورد نیاز و توقف از پخش شدن در جاهای غیر لازم کمک می‌کند. او گفت بیش از ۹۰% از آفت‌کش‌های مورد استفاده امروزی به هدف مورد نظر خود نمی‌رسند. یک راه حل این مشکل استفاده از فیلم تدخین (fumigation) پلاستیکی است.
توضیح: تدخین (کنترل آفات) به انگلیسی:(Fumigation) روشی برای کنترل آفات است. در این روش، فضایی که در آن آفت باید از بین رود، به طور کامل پر از آفت‌کش‌های گازی می‌شود. تدخین برای کنترل آفات در خاک، دانه‌های غلات، در فرآوری محصولات صادرات و واردات برای جلوگیری از هجوم آفاتی است که درون موادی مانند چوب زندگی می‌کنند مثل موریانه چوب خشک و سوسک چوب‌خوار است.
در اینجا یک ماده فعال در فیلم مالچ چند لایه گنجانده شده است. مواد تشکیل‌دهنده مانند یک علف‌کش بوده و سپس از لایه فیلم به داخل خاک شسته می‌شود. او به چگونگی فیلم این شرکت Advaseal HSM برای بهبود کنترل علف‌های هرز و بالابردن بازده محصولات اشاره کرد، در حالی که از مواد تدخینی کم‌تری استفاده می‌شود. از آن زمان تاکنون یک محصول بهبود یافته به نام Advanseal HG توسعه یافته است که یک طیف گسترده از پلاستیک آفت‌کش بوده که قارچ‌کش، (nematicide) و حشره‌کش را آزاد می‌کند. در تولید گوجه‌فرنگی آزمایش شده است و منجر به عمل‌کرد بیش‌تر و میوه‌های بزرگ‌تر شد. Dujardin گفت: به طور کلی می‌تواند مقدار آفت‌کش مورد نیاز را تا ۹۹% کاهش دهد در حالی که به تجهیزات و کارگر کم‌تری نیاز دارد.
وظیفه نور
نور خورشید عامل مهمی در رشد گیاه است، اما دریافت نور از قسمت صحیح طیف عاملی بحرانی است. Michael Burrows معاون بازرگانی توسعه در UBiQD توضیح داد که چگونه فیلم‌های گل‌خانه‌ای “تغییر نور خورشید” این شرکت می‌تواند در به حداکثر رساندن محصول کمک کند. یکی از اهداف، کاهش میزان نور آبی و UV با حفظ نور سبز است که عمیقاً در برگ‌ها نفوذ می‌کند. نور نارنجی و قرمز همچنین مهم است زیرا در به حداکثر رساندن فتوسنتز کمک می‌کند (تا زمانی که به اندازه کافی نور آبی و سبز وجود داشته باشد). این را می‌توان از طریق پوشش‌های مختلف نظیر فیلم یا شبکه (توری) رنگی و فیلم شب‌تاب به دست آورد. به عنوان مثال یک فیلم شب‌تاب نور را در یک طول موج مشخص جذب کرده و نور با انرژی کم‌تر را ساطع می‌کند. یک اثر مشابه می‌تواند تبدیل نور با انرژی بالا را به انرژی گرمایی مشاهده کند. فیلم UbiGro این شرکت بر گوجه‌فرنگی مورد آزمایش قرار گرفت و راندمان استفاده از نور ۲۳% و وزن محصولات برداشت شده را ۶% افزایش می‌دهد. به گفته Burrows پوشش‌های انتخابی نوری مقرون به صرفه هستند. آزمایش‌های گلخانه در حال انجام نشان می‌دهد که عمل‌کرد گیاه در حال افزایش است.
“تغییر دادن نور” فیلم‌های گلخانه به تقویت تولید گوجه‌فرنگی کمک کرده است.
لوله‌های انعطاف‌پذیر
Abert zhang مدیر فنی Berry global اظهار داشت که لوله‌های پلاستیکی بلند می‌تواند برای ذخیره سیلو و غلات جواب‌گو باشد. ذخیره سیلو و غلات برای خوراک حیاتی است که این امر به عنوان مثال با بسته‌بندی در کیسه انجام می‌شود. zhang افزود: بسته‌بندی آن‌ها در کیسه‌های کشیده کارآمدتر خواهد بود؛ همان طور که آن‌ها فضای کم‌تری را اشغال کرده و محتویات محافظت شده و منجر به اتلاف خوراک کم‌تر می‌شود. او بیان کرد که Agflex شرکت‌اش دفع‌کننده جانوران جونده که می‌تواند از طیف گسترده‌ای از حیات وحش از جمله آهو، خرس و پرندگان محافظت کند. کیسه‌های غلات رایج عموماً توسط حیوانات کوچکی همچون موش دچار آسیب میشوند. ساخت پلاستیک‌های کشاورزی پایدار منجر به ماندگاری طولانی‌تر، بازیافت و استفاده مجدد آسان‌تر می‌شود.
Diffused film
Luigi Pezzon متخصص پلاستیک در PATi، جزئیات یک مطالعه موردی را برای ایجاد یک فیلم diffused برای گلخانه حلقه‌ای (polytunnel) ارائه کرده است. این کار به منظور جلوگیری از تنش گرمایی در محصولات زراعی ایجاد شده است. هدف از ساخت این فیلم کاهش مشکلات کیفی در تولید انگورفرنگی (red currant) و تمشک سیاه (raspberry) بود. مطابق گفته Pezzon افزودن یک ماده خام خاص یا استفاده از فیلم diffuse اضافی امکان کاهش مشکلات کیفی ناشی از تنش گرمایی را ممکن می‌سازد. سازمان تحقیقاتی هلندی vlamings تحقیق کرد که چه نوع فیلم‌هایی برای کاهش تنش گرمایی مورد نیاز بوده که توسط تأمین‌کنندگان مختلف عرضه شده است. ثبت‌کننده داده‌ها (Data loggers) جهت نظارت بر دما و رطوبت استفاده شد. بررسی فیلم‌ها شامل فیلم‌های diffused استاندارد، یک فیلم diffused cool استاندارد و یک فیلم فوق پراکنده Pati’s H75 بودند. به عنوان مثال، فیلم Pati در گلخانه دما را تا ۴۲ درجه (حد تنش گرمایی) برای بیش از ۱۰ ساعت نگه می‌دارد. تنها cool film دارای کارایی بالاتر بود. برای تمشک سیاه، فیلم Pati و diffused cool حداکثر دمای مشابه را در گلخانه نگه داشتند اما فیلم Pati با سرعت کم‌تری در صبح گرم می‌شود در حالی که فیلم رقیب بعدازظهرها با سرعت کم‌تر گرم شده بود. هر دو فیلم منجر به کم‌ترین تعداد میوه آسیب دیده شدند.
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
پلاستیک‌ها در بسته‌بندی-قسمت دوم
بسته‌بندی‌های پلاستیکی را به دو دسته صلب (سخت) و انعطاف‌پذیر تقسیم می‌کنند. پلی‌اتیلن سبک، پلی‌پروپیلن و پلی‌وینیل‌الکل جزء پلاستیک‌های انعطاف‌پذیر هستند. پلی‌اتیلن سنگین، پلی‌اتیلن‌ترفتالات و پلی‌استایرن از پلاستیک‌های سخت هستند. طی چند دهه گذشته، پیش‌رفت و تکامل بسته‌بندی با پلاستیک‌های گرمانرم برای غذاهای آماده و منجمد، لبنیات، نوشابه‌ها، نان و شکلات اهمیت و ضرورت پیش‌تری پیدا کرده است.
انواع فیلم‌های پلاستیکی
فیلم‌های پلاستیکی گرمانرم ساده‌ای که در بسته‌بندی استفاده میشوند، عبارتند از:
سلوفان: (فیلم سلولزی) اولین فیلم شفاف به کار رفته برای بسته‌بندی بود. فیلم سلوفان دارای خصوصیات ویژه‌ای است که در ادامه کاربرد آن را تضمین می‌کند. مهم ترین خاصیت فیلم سلوفان عبور سریع رطوبت از آن است که آن را برای بسته‌بندی مواد غذایی مانند پیراشکی و نان مناسب می‌سازد. زیرا برای جلوگیری از کپک‌زدگی رطوبت داخل بسته باید کاهش پیدا کند. فیلم‌های سلولزی در مقایسه با سایر فیلم‌های پلاستیکی جدید هزینه تولید بیش‌تر و کارایی کم‌تری دارند.
پلی‌الفین‌ها: در کاربردهای بسته‌بندی ضروری هستند. اولین فیلم پلاستیکی تولید شده، پلی‌اتیلن سبک (LDPE) بود که هنوز هم در حجم وسیعی در بسته‌بندی استفاده می‌شود. سایر پلی‌الفین‌های مهم عبارتند از پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی‌اتیلن‌سنگین (HDPE)، پلی‌پروپیلن (PP)، پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته در یک جهت (OPP) و در دو جهت (BOPP) و کوپلیمر اتیلن‌وینیل‌استات (EVA).
فیلم‌های پلی‌الفین در برابر نفوذ گازها و مواد معطر مقاومت کمی دارند ولی از نظر مقاومت در برابر نفوذ رطوبت خیلی خوب هستند و این ویژگی باعث کاربرد گسترده آن‌ها در بسته‌بندی مواد غذایی حساس به رطوبت می‌شود.
پلی‌اتیلن سبک خطی(LDPE): ماده‌ای سفت و نیمه‌شفاف با ضربه پذیری زیاد است که مقاومت شیمیایی خوبی در برابر اسیدها، بازها و محلول‌های آبی املاح معدنی دارد. همچنین این ماده مقاومت خوبی در برابر بخار آب و مفوذپذیری زیادی نسبت به گازها دارد. LDPE در برابر هیدروکربن‌های هالوژن‌دار و روغن‌ها حساس است و در اثر آن‌ها متورم می‌شود. این پلیمر در ساخت فیلم، کیسه و نیز به شکل لایه پوشش در فویل‌ها و روی مقوا و کاغذ است.
پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE): دارای همان خواص است ولی از آن قوی‌تر و سخت‌تر است. کاربرد پلی‌اتیلن سبک معمولاً به شکل فیلم‌های نازک انعطاف‌پذیر است. دو ویژگی مهم که کاربرد گسترده‌تر آن را در صنعت بسته‌بندی محصول غذایی موجب می‌شود عبارتند از:
- خنثی بودن آن یعنی عدم واکنش با محصول
- دوخت‌پذیری گرمایی آن
به همین دلیل لازم است بسته‌بندی‌های چند لایه به عنوان لایه درونی و در تماس مستقیم با محصول از فیلم نازک پلی‌اتیلن سبک استفاده شود. این فیلم شفاف و در برابر نور نفوذپذیر است. بنابراین در موارد نیاز به همراه فویل آلومینیوم به کار می‌رود. کاربرد مشخص پلی‌اتیلن سبک در بسته‌بندی‌های چهار لایه (Tetrapack) برای شیر استریل و آب میوه، بسته‌بندی پاک (Purepack) برای بسته‌بندی شیر پاستوریزه و ماست، سه لایه (Tripack) برای بسته‌بندی‌های کیسه‌ای، سه لایه برای شیر پاستوریزه و پنج لایه برای شیر استریل است.
پلی‌اتیلن سنگین (HDPE): پلیمری سخت و محکم با شفافیت کم است که در برابر ضربه مقاومت ضعیفی دارد. این ماده در مقایسه با پلی‌اتیلن سبک مقاومت بهتری به بخار آب و نفوذ گازها دارد. از HDPE در ساخت فیلم، بطری و سبد پلاستیکی استفاده می‌شود.
پلی‌پروپیلن (PP): پلاستیکی سخت با دمای ذوب ۱۶۰-۱۷۰ درجه سانتی‌گراد است. استحکام خوبی دارد ولی در دمای زیر صفر استحکام آن کم می‌شود. پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته فیلمی درخشنده و شفاف است که دارای خواص مکانیکی خوب و نفوذپذیری متوسط در برابر گاز و بخار است.
انواع پلی‌پروپیلن موجود در بازار عبارتند از:
الف) پلی‌پروپیلن ساده: برای تولید انواع درب پلاستیکی بطری‌ها از آن استفاده می‌شود. برای تولید بطری‌ها نیز در بعضی موارد از این پلیمر استفاده می‌شود.
ب) پلی‌پروپیلن آرایش یافته خطی: این ماده در حین فرآیند تولید تحت نیروی کششی در دو جهت عمود بر هم قرار داده می‌شود. در نتیجه فیلم نازک شفاف حاصل دارای خواص مکانیکی خوب با ویژگی ممانعت‌کنندگی مناسب‌تر نسبت به گاز و بخار متوسط است. این فیلم برای بسته‌بندی و لفاف‌های مواد غذایی مانند انواع چیپس، پفک، ماکارونی، بادام زمینی و غذاهای آماده مناسب است.
ج) پلی‌پروپیلن آرایش‌یافته قطبیده: این ماده به شکل فیلم نازک انعطاف‌پذیر به رنگ سفید صدفی تولید می‌شود و جای‌گزین مناسبی برای کاغذ در بسته‌بندی ویفر، شکلات و پودر سوپ است. این نوع پلی‌پروپیلن تا حدودی پوشاننده لکه چربی است و از این نقطه‌نظر کاربرد بیش‌تری در چنین محصولات غذایی دارد.
پلی‌وینیل‌استات (PVA) و کوپلیمر اتیلن‌وینیل‌استات (EVA): این ماده و کوپلیمرهای آن مهم‌ترین رزین‌های مصرفی برای تولید چسب‌های امولسیونی به شمار می‌روند. فیلم‌های پلی‌وینیل‌استات شفاف دارای خاصیت انعطاف‌پذیری زیاد است که مقاومت زیادی در برابر ضربه و نفوذپذیری زیادی در برابر گازها و بخار آب دارند. به همین دلیل در بسته‌بندی‌هایی که نیازمند خواص خم‌شوندگی و کشسانی هستند، مانند بسته‌بندی گوشت‌های منجمد استفاده میشوند.
پلی‌وینیل‌الکل (PVOH) و اتیلن‌وینیل‌الکل (EVOH): این فیلم‌ها در مقایسه با سایر فیلم‌های پلاستیکی گرمانرم که برای بسته‌بندی به کار می‌روند، مقاومت خیلی خوبی در برابر نفوذ اکسیژن دارند، به شرط این که رطوبت آن‌ها زیاد نباشد. به سبب انحلال‌پذیری این فیلم‌ها در آب از آن‌ها در کاربردهای بسته‌بندی‌های چندلایه به عنوان لایه درونی یا چسب استفاده می‌شود.
پلی‌وینیل‌کلراید (PVC): معمولاً PVC به دو شکل سخت و نرم شده در صنایع گوناگون مصرف می‌شود. فیلم‌های آن سخت و شفاف هستند اما اگر مواد نرم‌کننده داشته باشند، نرم و انعطاف‌پذیر میشوند. این فیلم‌ها دارای مواد نرم‌کننده، نفوذپذیری زیاد در برابر رطوبت بوده و برای پوشش سبزی‌جات تازه، ماهی، گوشت و پنیر برای زمان نگه‌داری کوتاه استفاده می‌شود.
پلی‌وینیلیدن کلراید (PVDC): تولید این گونه فیلم‌ها مشکل و گران است. این فیلم‌ها در طبیعت تجزیه نمی‌شوند. پلیمر مزبور جزء پلاستیک‌های دارای مقاومت خوب در برابر گازهاست و نسبت به بخار آب نفوذناپذیر است. از این پلیمر در مقیاس وسیعی به عنوان پوشش محافظ و مقاوم برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و اکسیژن به مواد مختلف و در فیلم های چندلایه استفاده می‌شود. از فیلم‌های تک‌لایه PVDC برای بسته‌بندی گوشت، ماهی، پنیر، محصولات تازه و کیک استفاده می‌شود. در بسته‌بندی‌های تحت خلأ، نوعی از این ماده پلیمری استفاده می‌شود که کاملاً به سطح محصول می‌چسبد.
نایلون یا پلی‌آمید (PA): مهم‌ترین نایلون های مصرفی در بسته‌بندی، نایلون ۶ و نایلون ۶و۶ هستند. فیلم‌های نایلون دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر نفوذ گازها هستند، مگر این که درصد رطوبت زیادی داشته باشند. فیلم‌های نایلون استحکام و انعطاف پذیری بیش‌تری نسبت به فیلم‌های PET دارند و برای شکل‌دهی گرمایی مناسب‌اند. نایلون تحمل دمای سترون کردن مواد غذایی را دارد. به علت نفوذپذیری کم نسبت به گازها از آن در ساخت کیسه‌های مخصوص بسته‌بندی تحت خلأ از جمله پنیر، گوشت، سوسیس و کالباس استفاده می‌شود.
پلی‌اتیلن ترفتالات (PET): فیلم‌های آرایش‌یافته آن، شفافیت، استحکام و مقاومت بسیار خوبی در برابر سوراخ شدن و نفوذپذیری کمی در برابر گازها دارند. بدین سبب از بطری‌های آن برای نوشابه‌های گازدار و روغن مایع استفاده می‌شود. شیوه خاص شکل‌دهی این نوع بطری‌ها باعث می‌شود تا اولاً شفافیت بطری، ثانیاً ویژگی ممانعت‌کنندگی برتر آن به ویژه در برابر نفوذ گازها و ثالثاً سبک بودن بطری و مقاومت مکانیکی زیاد آن تأمین شود. فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات، استحکام لازم برای بسته‌بندی را تأمین می‌کند. نمونه آن در بسته‌بندی آب میوه مانند محصولات ساندیس است در این مورد ترتیب استقرار لایه‌های ماده بسته‌بندی بدین شکل است: PET/Al.foil/PET
پلی‌استایرن (PS): این پلیمر در برابر اسیدها و بازها مقاوم است و در الکل‌های سبک و هیدروکربن‌های آلیفاتیک نامحلول است ولی در هیدروکربن‌های آروماتیک و الکل‌های سنگین محلول است. مقاومت آن در برابر نفوذ گازها و بخار آب متوسط است. پلی‌استایرن از معمول‌ترین پلاستیک‌ها برای فرآیند قالب‌گیری تزریقی است. در سیستم‌های تحت خلأ در ساخت انواع ظروف یک‌بار مصرف یا سینی‌های نگه‌داری غذا، انواع میوه و سبزی تازه استفاده می‌شود. به طور کلی دو نوع پلی‌استایرن تولید می‌شود:
الف) پلی‌استایرن مقاوم به ضربه (HIPS): که برای تولید ظرف ماست و مرباهای تک نفره استفاده می‌شود.
ب) پلی‌استایرن منبسط شده (EPS): در فرآیند تولید این پلیمر از گازهای فراری استفاده می‌شود که موجب انبساط بافت پلیمری و ایجاد سلول‌های بسته توخالی در بافت ماده محصولات شکننده مناسب است. مثل ظروف غذای یک‌بار مصرف و شانه تخم مرغ، ثانیاً عایق گرمابی خوبی است و برای عرضه محصولات گرم آماده مناسب است. ثالثاً سبک بودن آن، حمل و نقل را آسان‌تر می‌کند.
کوپلیمر استایرن‌آکریلونیتریل (SAN): این پلیمر دارای سختی و مقاومت زیادی در برابر مواد شیمیایی، رطوبت و گازها در مقایسه با پلی‌استایرن است ولی در برابر نور خورشید تغییر رنگ می‌دهد.
آکریلونتیریل‌بوتادی‌ان‌استایرن (ABS): این پلیمر سخت، محکم و در برابر مواد شیمیایی مقاوم است. در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی در تولید سینی‌های مخصوص حمل نان، کیک، ظروف بسته‌بندی مارگارین و بطری‌های آب استفاده می‌شود.
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
ارتقای عمل کرد فیلم های پلیمری با استفاده از فیلرهای معدنی
مواد معدنی استخراج شده از زمین، از کربنات کلسیم گرفته تا گونه های نامتعارفی مانند نفلین سینیت (nephline syenite)، همگی می توانند به عنوان پرکننده در فیلم های پلیمری مورد استفاده قرار گیرند و منجر به بهبود عمل‌کرد این فیلم ها در دراز مدت شوند.
به عنوان مثال، در کنفرانس مربوط به بسته بندی های چندلایه انعطاف پذیر که سال گذشته توسط AMI برگزار شد، Christian Schanzer، مدیر تولید شرکت Sukano در بخش فیلم های نازک و پوشش ها، از یک عامل حفره زای جدید که قادر به بهبود کیفیت فیلم، به خصوص فیلم های BOPET (پلی اتیلن ترفتالات دو جهته) است، صحبت کرد.
این عامل حفره زای جدید که با همکاری تولید شده است، ترکیبی از چند گرید انتخابی کلسیم کربنات همراه با یک مستربچ اختصاصی است که بر اساس داده های به دست آمده از آزمایشگاه Sukano و نیز اندازه گیری های تحلیلی صورت گرفته، منجر به ایجاد یک افزودنی جدید جهت افزایش کدری و کاهش دانسیته فیلم BOPET می شود. این افزودنی در عین حال نیاز به فیلتراسیون را نیز به حداقل رسانده که این امر ارتقای بازدهی تولید را در پی خواهد داشت.
نتایج حاصل از آزمایش ها حاکی از آن است که فیلم های BOPET که به وسیله CaCO3 در آن ها حفره ایجاد شده، نسبت به فیلم های سفید دارای تیتانیوم دی اکساید (TiO2) از براقیت سطحی کم‌تری برخوردارند. در همین راستا، سه گرید مختلف از این افزودنی جدید بر پایه CaCO3 در فیلم سفید ۵۰ میکرونی مورد آزمون قرار گرفتند و مشخص شد براقیت سطحی فیلم حاوی این افزودنی تنها ۲۰% تا ۳۰% فیلم حاوی TiO2 است.
شرکت Sukano فرمولاسیون افزودنی جدیدش را در یک خط تولید آزمایشی در فیلم های با ساختار چندلایه نیز مورد آزمون قرار داده و نتایج به دست آمده نشان می دهند که در فیلم های کواکسترود شده، اگر عامل حفره زا در لایه مرکزی استفاده شود، منجر به افزایش براقیت فیلم خواهد شد. این در حالیست که در ساختارهای تک لایه، حضور افزودنی در فرمولاسیون، براقیت سطحی را به حدود ۲۰% مقدار اولیه کاهش می‌دهد.
همچنین، در این کنفرانس، Kysle King، مدیر فروش شرکت Sibelco آمریکای شمالی نیز به بیان ویژگی‌های نوری طیف وسیعی از آنتیبلاک ها، با تمرکز بر نفلین سینیت این شرکت، پرداخت.
نفلین سینیت ترکیبی از سه فلدسپات (یا فلدسپار، نوعی کانی بلورین که از سیلیکات آلومینیوم، سدیم، پتاسیم، و کلسیم تشکیل شده و در سنگ های آذرین یافت می شود. فلدسپات ها به سه گروه کلسیک، پتاسیک، و سدیک تقسیم بندی میشوند.) است. این ماده به منظور ارتقای شفافیت/کدری در فیلم های پلاستیکی استفاده می شود. شرکت Sibelco گریدهایی از این ماده را در مجموعه Minbloc HC خود ارائه می دهد.
در دانشگاه Massachusetts Lowell، طی آزمایشی، یک رزین پایه LLDPE شرکت Dow را با استفاده از مجموعه ای از آنتی بلاک ها- از جمله Minbloc HC1400، خاک دیاتومه، تالک، و سیلیکای سنتزی مورد ارزیابی قرار دادند. میزان استفاده از آنتی بلاک های ذکر شده بین ۰/۵% تا ۰/۷۵% وزنی بود و ۴ آزمون کدری/شفافیت (ASTM D1003)، شفافیت برخط، سامانه FSP 600، و آزمون blocking (جهت اندازه‌گیری نیروی چسبندگی) در دمای ۴۰ درجه سانتی گراد بر روی نمونه ها انجام و فیلم نیز در خط تولید فیلم دمشی Battenfeld Gloucester تولید شد.
در حالی که کدری برای گرید بدون آنتی بلاک ۶/۲۷ بود، در نمونه دارای ۰/۵% وزنی HC1400 8/12 و برای نمونه حاوی ۰/۵% وزنی DE 9/12 تعیین شد. این مقادیر در زمان استفاده از ۰/۷۵% وزنی از HCL1400 و DE به ترتیب به ۱۰/۲۲ و ۱۰/۹۹ ارتقا یافت. فرمولاسیون های دیگر همگی دارای مقادیر بیش‌تری برای کدری بودند. در مورد شفافیت، مقدار آن که در نمونه بدون آنتیبلاک ۹۷/۶۶ بود، به ۹۱/۹۸ (برای ۰/۵% وزنی HC1400) و ۸۸/۶۲ (برای ۰/۵% وزنی DE) کاهش یافت. این مقادیر برای بارگذاری ۰/۷۵%، به ترتیب ۸۸/۸۲ و ۸۸/۲۰ بود.
در آزمون شفافیت FSP1600، نوری به فیلم تابانده می شود و به وسیله یک دوربین CCD نور جذب شده یا پراکنده شده را اندازه گیری خواهد شد. نتایج این آزمون حاکی از آن بود که فیلم های حاوی HC1400 بالاترین شفافیت را ارائه دادند.
در آزمون blocking یا انسداد و چسبندگی، که طبق استاندارد ASTM D3354 انجام می شود، نیروی چسبندگی دو لایه از فیلم بر حسب گرم بیان می شود. طبق نتایج به دست آمده، نیروی چسبندگی برای فیلم بدون فیلر معدنی ۲۰ گرم، برای فیلم دارای ۰/۵% وزنی HC1400، ۴ گرم، و برای فیلم حاوی ۰/۷۵% وزنی از این آنتی بلاک ۳ گرم بود. همچنین، برای DE و سیلیکا در بارگذاری های ۰/۷۵% و ۰/۷۵% وزنی به ترتیب مقادیر ۵، ۱، ۵، و ۱ گرم گزارش شد.
به گفته مدیر فروش Sibelco، نفلین سینیت دارای قابلیت بارگذاری بیش‌تر در مستربچ در مقایسه با DE است. همچنین، این افزودنی کنترل شفافیت/کدری و نیز کنترل اندازه بهتری هم ارائه می دهد.
پیشنهاد شرکت Sibelco برای فیلم های نازک (زیر ۱ میلی متر) HC500، برای فیلم های ۱ تا ۴ میلی متر HC1400، و برای فیلم های ضخیم تر مانند فیلم های کشاورزی HC200 است.
در همین رویداد، Hayder Zahalka، مدیر بخش فناوری گروه SI در ایالات متحده، توضیح داد که چگونه فسفیت ها می‌توانند باعث پایداری در فیلم های پلی اتیلنی شوند.
به گفته وی، فسفیت ها از طریق تجزیه یک هیدروکسید میانی پلیمر به شکستن چرخه تخریب کمک می کنند. پایدارکننده های دیگر، مانند پایدارکننده های فنولی، با مهار یا جاروب رادیکال های آزاد، فرآیند تخریب را کند می سازند.
عوامل متعددی می توانند بر عمل‌کرد فسفیت تأثیر بگذارند، که از جمله آن ها می توان به درصد فسفر موجود در فرمولاسیون، ساختار شیمیایی آن، پایداری حرارتی، نقطه ذوب، میزان بارگذاری و نوع پلیمر اشاره کرد.
این شرکت طی آزمایشی واکنش های دو گرید فسفیت، Alkanox 240 و گرید جدید Ultranox 626 را با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) مورد بررسی قرار داد و در آن، طیف فسفر هر ۳۰۰ ثانیه یک بار رصد شد.
در این آزمایش، Alkanox 240 در یک مرحله به فسفات اکسیدشده تبدیل شد. در مورد Ultranox 626، سه جز فسفیت واکنش نداده، دیفسفات نیمه اکسیدشده، و دیفسفیت کاملاً اکسیدشده، با زمان شناسایی شدند. به گفته Zahalka، سرعت واکنشپذیری در هر دو واکنش Ultranox 626 سریع تر از Alkanox 240 بود.
همچنین، Alkanox 240 در دمای ۲۴۰ درجه سانتی گراد در اکسترودر شاخص زردشدگی (yellowing index) حدود ۴ را نشان داد که این مقدار برای Ultranox 626 صفر بود.
در پایان، به گفته Zahalka، Ultranox 626 دارای میزان بالایی فسفر فعال بوده و واکنش پذیری آن در ۳۱۳ کلوین، هشت برابر سریع تر از Alkanox 240 است. این گرید جدید همچنین عمل‌کرد درون پلیمری بهتری داشته و با مواد افزودنی دیگر به خوبی قابل ترکیب است.
به علاوه، سال گذشته SI موفق به کسب مجوز FDA برای Ultranox 626 برای استفاده در کاربردهای در معرض تماس با مواد غذایی در هموپلیمرها و کوپلیمرهای پلی پروپیلن (PP) نیز شد که این افزودنی را برای استفاده در طیف وسیعی از کاربردهای بسته بندی مناسب می سازد. به گفته شرکت SI، این ماده در بین آنتی‌اکسیدانت های ثانویه این شرکت، بالاترین مقدار فسفر را داراست و در نتیجه می توان از آن در غلظت های کم استفاده کرد که همین امر منجر به مهاجرت و فراریت کم‌تر آن می شود.
لازم به ذکر است کنفرانس بعدی فیلم های پلی اتیلن در تاریخ ۲-۴ فوریه ۲۰۲۱ در فلوریدا، ایالات متحده آمریکا، برگزار خواهد شد.
منبع خبر:
_ www.sukano.com
_ www.omya.com
_ www.sibelco.com
_ www.siigroup.com
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com