اختصاصی بسپار/ پیشرفت‌های زیست‌پایدار در بسته‌بندی های چندلایه
بسپار/ایران پلیمر تولیدکنندگان بسته‌بندی به توسعه‌ی ساختارهای چندلایه با استفاده از مواد تک جزئی ادامه می‌دهند و خواصی مانند چقرمگی و سدگری را با بازیافت‌پذیری بهتر حفظ می‌کند.
یک چالش کلیدی برای تولیدکنندگان بسته‌بندی چندلایه، بازیافت‌پذیری است. بسیاری از طرح‌های قدیمی از چندین بسپار استفاده می‌کنند که بازیافت اقتصادی آن‌ها را حتی غیرممکن می‌کند. یک راهکار، تقویت خواص پلی‌اولفین‌ها بوده است به‌طوری که می‌توانند درصد بیش‌تر یا کل بسته‌بندی را شامل شده و بازیافت را تسهیل کنند.
چندین سخنران در همایش اخیر بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر چندلایه که توسط AMI سازماندهی شد، نمونه‌هایی را در این زمینه ارائه کردند.
روش سدگری
Anvit Gupta و Martin Antensteiner از شرکت ExxonMobil مقاله‌ای را در مورد طراحی فرمول‌بندی‌های پُرپلی‌اتیلن (polyethylene-rich) در بسته‌بندی‌های سدگر ارائه کردند.
پلی‌آمید (PA) معمولا در بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر برای افزودن خواص سدگری استفاده می‌شود. با این حال، بازیافت این دو در انتهای عمر مفید می‌تواند مشکلساز باشد. ارائه‌دهندگان گفتند که EVOH اغلب می‌تواند برای جایگزینی PA و تسهیل بازیافت استفاده شود.
برخی از دلایل عبارتند از: دمای ذوب بیش‌تر PA؛ مسائل مربوط به سازگاری؛ و پتانسیل آلودگی جریان‌های بازیافت.
آن‌ها گفتند که EVOH می‌تواند یک سد اکسیژن مشابه فیلم حاوی PA ایجاد کند، در حالی که چالش‌های مشابهی را برای جریان‌های بازیافت مکانیکی ایجاد نمی‌کند.
فیلم سدگر به طیف وسیعی از ویژگی‌ها از جمله چقرمگی، پتانسیل صرفه‌جویی در هزینه، جذابیت بصری و یکپارچگی درزبندی نیاز دارد. در فرمول‌بندی‌هایی بدون PA یا مواردی که از PA با مقدار کم‌تر استفاده می‌گردد، راه‌حل‌های شرکت ExxonMobil به چندین گونه پلی‌اولفین از جمله Exceed و Vistamaxx متکی هستند.
در یک مورد، فیلم قالب‌گیری‌شده 180 میکرونی با محتوای PA کاهش یافته، تولید شده است. طرح اصلی شامل یک لایه سدگر PA/EVOH/PA با حدود 26 درصد PA بود. یک طرح جدید از PA به عنوان لایه‌ی بیرونی استفاده می‌گردد که با داشتن سفتی و مقاومت در برابر سایش و گرما به‌علاوه‌ی یک سدگر اکسیژن EVOH و دو گونه Exceed را شامل می‌شود. در اینجا، محتوای PA حدود 15 درصد کاهش یافته است. فیلم جدید باعث کاهش 40 درصدی ضخامت لایه PA می‌گردد، از طریق فرایند گرماشکل‌دهی تولید شده و می‌تواند به میزان زیادی کشیده شود.
فرمول‌بندی دوم، بدون PA، از سه گونه‌ی مختلف Exceed – به‌علاوه‌ی یک لایه EVOH – برای تشکیل یک لایه‌ی سدگر استفاده می‌کند.
به گفته‌ی سخنرانان، گونه‌های Exceed می‌تواند سهم بسیار به‌سزایی در گرماشکل‌پذیری، سفتی و کارکرد در برابر سوراخ سوزن ارائه دهد.
شکل1. شرکت ExxonMobil برای فیلم سدگر گرماشکل‌پذیر و پُرپلی‌اتیلن، فرمول‌بندی طراحی کرده است.
رویکرد BOPE
رویکرد دیگر افزایش استفاده از پلی‌اتیلن دوسوجهت‌یافته یا BOPE بوده است که به گفته‌ی تامین‌کنندگان، خواص فیزیکی برتری نسبت به پلی‌اتیلن قدیمی دارد.
متخصص توسعه‌ی برنامه‌های کاربردی در شرکت Nova Chemicals می‌گوید بازیافت‌پذیری بسته‌بندی بر تصمیمات خرید مصرف‌کننده تاثیر می‌گذارد.
به گفته‌ی وی ویژگی‌های کلیدی بسته‌بندی با کارایی بالا و بازیافت‌پذیری عبارتند از سفتی، خواص نوری مناسب و مقاومت در برابر گرما. او نمونه‌هایی از بسته‌بندی را ذکر کرد که از بسپار Surpass Nova برای رسیدن به این هدف استفاده می‌کند.
وی گفت که آرایش‌یافتگی می‌تواند به افزایش سفتی، خواص نوری و مقاومت گرمایی و هم‌چنین جایگزینی PET (پلی‌اتیلن‌ترفتالات) در کاربردهای خاص کمک کند. او نمونه‌ای از یک کیسه با طراحی تماما ساخته شده از PE را ذکر کرد. او LLDPE (پلی‌اتیلن خطی کم چگالی) را با گونه‌های با کارایی بالاتر مانند Surpass و Nova’s Astute plastomer ترکیب می‌کند تا یک بسته‌بندی با سدگری بالا ایجاد کند.
وی افزود که پیشرفت‌ها در خطوط تبدیل بسته‌بندی BOPE را با جنبه‌هایی مانند خنک‌سازی و درزبندی کارآمدتر به واقعیت تبدیل کرده است.
وی گفت که فیلم‌های پلی‌اتیلن جهت‌یافته همراه با یک شبکه‌ی درزبند پلی‌اتیلن جهت‌نیافته در یک لایه می‌تواند امکان حذف لایه‌های نایلونی را برای تشکیل یک شبکه تک ماده‌ای فراهم کند. EVOH می‌تواند برای ایجاد یک سدگر اکسیژن به‌کار گرفته شود.
فیلم‌های BOPE با ضخامت‌های مختلف برای کاربردهای با کشش کم یا زیاد در دسترس هستند.
(ادامه دارد …)
برگرداننده: مهندس پوریا نفعی [email protected]
متن کامل این مقاله را در شماره 272 ماهنامه بسپار که در نیمه خرداد ماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
