افزودنی‌‌های صنعت فیلم و زیست‌‌پایداری

بسپار / ایران پلیمر پیشرفت‌‌های موجود در افزودنی‌‌های فیلم‌‌های بسته‌‌بندی به طور افزاینده‌‌ای بر برآورد کردن نیازهای محیط‌‌زیستی و زیست‌‌پایداری مصرف‌‌کنندگان متمرکز شده است. در این مقاله پیشرفت‌‌ها در این حوزه آورده شده است.

یقینا عملکرد و فرایند از منظر اصلاح و بهبود فیلم، جزیی از نیازهای مهم هستند اما پر واضح است که بسیاری از پیشرفت‌‌های اخیر در پاسخ به نیاز رو به رشد هم تولیدکننده و هم مصرف‌‌کننده برای بهبود زیست‌‌پایداری بوده است. این پیشرفت‌‌ها، زیست‌‌پایداری را به روش‌‌های مختلفی مانند تسهیل فرایندکردن و بازیافت فیلم‌‌ها، ارایه‌‌ی زنجیره‌‌ی تولید زیست‌‌پایدارتر از طریق استفاده از مواد اولیه‌‌ی تجدید‌‌پذیر و یا با کاهش میزان استفاده از سامانه‌‌های تولیدی انرژی‌‌بر، ارایه می‌‌دهند.
مقررات، یک عامل محرکه‌‌ی کلیدی است. برای مثال، در کشورهای عضو اتحادیه‌‌ی اروپا، مطابق با قانون تا سال 2030 تمام پلاستیک‌‌های بسته‌‌بندی باید یا چندبار مصرف بوده و یا به روشی مقرون به صرفه بازیافت‌‌پذیر باشند و تا آن تاریخ، 55 درصد پلاستیک‌‌ها بسته‌‌بندی باید بازیافت شده باشند. این یک هدف چالش‌‌برانگیز است، زیرا بسته‌‌بندی منعطف می‌‌تواند به طور فریبنده‌‌ای پیچیده باشد. فیلم‌‌های بسته‌‌بندی منعطف غالبا ترکیبی از چندین لایه از مواد مختلفی مانند پلی‌‌اتیلن (PE)، پلی‌‌پروپیلن (PP)، پلی‌‌اتیلن ترفتالات (PET)، پلی‌‌لاکتیک اسید (PLA)، پلی‌‌آمید (PA)، اتیلن وینیل الکل (EVOH) و از آلومینیوم در میان باقی لایه‌‌ها، به منظور دست‌‌یابی به تعادل ضروری مورد نیاز در خواص فیزیکی و شیمیایی برای حفاظت از محتویات بسته‌‌بندی شده، است.
در حالی که این ساختارهای چندماده‌‌ای در دست‌‌یابی به هدف اصلی حفاظت از محصول بسیار موثر است، چالش‌‌های جدی‌‌ای در بازیافت‌‌ آن‌‌ها وجود دارد. در نتیجه، یک فشار فزاینده‌‌ای از طرف دست‌‌اندرکاران مختلف در سراسر زنجیره‌‌ی تامین هر زمانی که امکان استفاده از ساختارهای تک‌‌ماده‌‌ای وجود داشته باشد، اعمال می‌‌شود. در چند سال گذشته، راه‌‌حل‌‌های مختلفی پیشنهاد داده شده که شامل بسپارهای کاربرد عمومی با ویژگی‌‌های فیزیکی بهبود یافته مانند پلی‌‌اتیلن دوسوآرایش‌‌یافته (BOPP) یا پوشش‌‌های سدگر نازک به جای لایه‌‌های سدگر داخلی، است.
افزودنی‌‌ها می‌‌توانند راهی جایگزین برای رسیدن به مقصد‌‌های مذکور باشند. شرکت Milliken، تامین‌‌کننده‌‌ی مواد افزودنی، خط تولید و طراحی مستربچ‌‌های UltraGuard Solution خود را برای افزایش خواص سدگری در پلی‌‌اتیلن توسعه داده است. طبق گفته‌‌ی این شرکت، این محصولات پتانسیل کمک به تولیدکنندگان فیلم برای حذف نیاز به لایه‌‌های فلزی در محصول و فراهم کردن امکان ساخت ساختارهای چندلایه‌‌ی بازیافت‌‌پذیر با خواص سدگری خوب در برابر رطوبت را دارد.
در ساختارهای مبتنی بر پلی‌‌اتیلن زمانی که نیاز به خواص سدگری بالا در برابر رطوبت است، پلی‌‌اتیلن پرچگالی (HDPE) معمولا بر پلی‌‌اتیلن کم‌‌چگالی (LDPE) و یا پلی‌‌اتیلن کم‌‌چگالی خطی (LLDPE) ترجیح داده می‌‌شود. طبق گفته‌‌ی شرکت Milliken، مستربج‌‌های UltraGuard می‌‌توانند امکان رسیدن آهنگ عبور بخار آب (WVTR) به کمتر از 2 گرم بر متر مربع در روز را در فیلم‌‌های با ضخامت 25 میکرون فراهم کنند (شکل 1).
HDPE همیشه بهترین گزینه از نظر چقرمگی و خواص مکانیکی نبوده است. به همین دلیل است که در فیلم‌‌های تک‌‌لایه شاید نیاز به استفاده از آمیزه‌‌ای از انواع مختلف PE مانند ترکیبی از LDPE و HDPE برای رسیدن به حباب (Bubble: در فرایند تولید دمشی فیلم، پس از این‌‌که مذاب وارد ریژه (Die) می‌‌شود، با فشار و هوا از ریژه به صورت عمودی خارج شده و حباب بزرگی را تشکیل می‌‌دهد که اصطلاحا در صنعت به آن گلدان فیلم نیز می‌‌گویند. مترجم) پایدارتر و یا کاهش چین و چروک سطح فیلم باشد. طبق گفته‌‌ی شرکت Milliken، عملکرد محصولات UltraGuard از طریق تغییر دادن آرایش بلورهای بسپار در فیلم به منظور ایجاد مسیری پرپیچ و خم برای عبور مولکول‌‌ها است. بنابراین، در اصل نه تنها می‌‌توانند برای بهبود خواص سدگری در برابر آب مورد استفاده قرار گیرند، بلکه می‌‌توانند برای بهبود این خاصیت در برابر اکسیژن، دی‌‌اکسید کربن، الکل‌‌ها، عطرها و باقی مواد شیمیایی مهاجر (Migratory Chemicals) نیز استفاده شوند.

برگردان: مهندس سید عارف داودی
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره  238 مجله بسپار که در نیمه  مردادماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

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.