نقش پلاستیک در صنایع بسته بندی/ خواص متنوع پلیمرها در صنایع بسته‌بندی

پلاستیک ها درشت مولکول های آلی هستند که به وسیله پلیمر شدن تراکمی، تخمیر زیستی یا فرآیندهای مشابه و ترکیباتی با مولکول های با وزن کم یا جایگزینی شیمیایی درشت مولکول های طبیعی به دست می آیند.

مواد یا ترکیبات دیگری نیز ممکن است به این ترکیبات درشت مولکول افزوده شوند. پلاستیک ها با فن آوری های تبدیلی استاندارد مانند اکستروژن، قالب گیری دمشی، قالب گیری ریخته گری و ... به دست می آیند.

از ویژگی های بارز پلاستیک ها سبکی وزن، قدرت پوشش دهی و تکیه پذیری زیاد عایق کاری گرمایی خوب، بی اثر بودن در برابر مواد شیمیایی و قیمت نسبتا ارزان است که باعث مصرف روزافزون آنها در صنایع بسته بندی شده است.

کاربرد انواع پلاستیک ها به شکل فیلم های سخت، نیمه سخت، نرم، اسفنجی، دارای تراکم و چگالی های مختلف، پفکی سبک ضدضربه، عایق و نیمه عایق برای صنایع الکترونیک، فیلم های چند لایه (تا ۹ لایه) برای تازه نگهداشتن سبزی ها و میوه ها، بسیار مقاوم، پوشش های مایع، جامد و اسفنج های مناسب برای محافظت مصنوعات خانگی و نیز به عنوان تکیه گاه کف جعبه های چوبی، مقوایی، فلزی برای حمل و نقل در مسیرهای طولانی است.

حدود ۳۹ درصد از پلاستیک ها در صنعت بسته بندی، ۲۱ درصد در صنعت ساختمان، ۷ درصد در صنعت خودرو و حمل و نقل، ۶ درصد در صنایع الکترونیک، ۴ درصد در لوازم خانگی به کار می‌روند.

نقش پلاستیک در صنایع بسته بندی مواد غذایی، دارویی و بهداشتی

مصرف و کاربرد پلاستیک ها در صنایع مختلف بسته بندی مواد غذایی، دارویی و بهداشتی روند رو به رشدی دارند. این مواد روی بهداشت و سلامت جامعه موثرند.

ماده بسته بندی ایده آل ضمن در برگرفتن و محفوظ داشتن محصول، فضای خنثی و مجزایی بین محصول و محیط ایجاد می کنند. در واقع ماده بسته بندی خنثی هیچ واکنشی با ماده غذایی یا بهداشتی بسته بندی شده ندارد.

آمار نشان می هد با توجه به توسعه و رشد مصرف انواع پلاستیک های بسته بندی در جهان بازار مصرف انواع پلاستیک های بسته بندی در آمریکای شمالی با رشد ۲۵ درصد از دو و نیم میلیارد پوند در سال ۲۰۰۴ به سه و دو دهم میلیارد پوند در سال ۲۰۰۹ رسیده است.

در سطح مواد بسته بندی پدیده مهاجرت مواد کمک فرآورش و مواد افزودنی از مواد در تماس با غذا مطرح می شود. با مطالعه سم شناسی روی افراد بررسی های اثر سمیت نشان داده شده است.

به علت وقوع مهاجرت از مواد بسته بندی به دورن غذا بسته بندی می تواند به عنوان منبعی از آلودگی مطرح شود. از این رو مراجع قانون گذاری در جهان به ضرورت کنترل چنین آلودگی هایی اقرار کرده اند.

از سوی دیگر تشخیص، تجزیه و کنترل بسته بندی های پلاستیکی از جمله اندازه گیری مونومرهای فرار و باقیمانده اولیگومرها، تعیین مقدار مواد افزودنی، تعیین انواع مواد مهاجرت کننده، مواد جاذب سطحی، نفوذ گازها به داخل و تراوایی بخار آب از داخل ظرف بسته بندی ضروری است.

مواد افزودنی در پلاستیک های بسته بندی

پلیمرها موادی خنثی هستند و روی مواد غذایی اثر ندارند ولی هنگام فرآورش یا شکل دهی برای بهبود خواص و افزایش عمر مصرف پلیمرها، مواد شیمیایی متنوعی به آنها افزوده می شود.

به این مواد شیمیایی مواد افزودنی می گویند. هر کدام از این مواد خواض ویژه ای دارند که بدون آنها کاربرد مواد پلیمری عملی نخواهد یود.

در این قسمت سعی خواهد شد تا به طور خلاصه انواع مواد افزودنی، خوص و کاربرد آن ر اختلاط با پلاستیک های بسته بندی معرفی شوند. مواد شیمیایی که در ساخت پلاستیک های بسته بندی استفاده می شوند، به ۴ دسه اصلی زیر تقسیم بندی می شوند :

۱- مونومرها و آغازگرها

۲- کاتالیزورها

۳- حلال ها و واسطه های تعلیقی

۴- مواد افزودنی

هر یک از این مواد خواص ویژه ای دارند. انتخای هر یک از آنها با توجه به ساختار و خواص فیزیکگی پلیمرها و حیطه کاربرد آنها متفاوت است. مواد افزودنی با توجه به کاربردشان، انواع مختلفی دارند که هر یک دارای تعریف و ویژگی های خاصی هستند. این مواد به ۳ دسته زیر نقسیم می شوند .

الف ) مواد افزودنی که پلیمرها را در برابر تجزیه و تخریب پایدار می کند.

شکست و تخریب پلیمرها اغلب شامل شکست زنجیره های درشت مولکول ها با افزایش انرژی، تابش فرابنفش و گرماست. تخریب به وسیله مکانیزم شیمیایی از جمله اکسایش و هیدرولیز ایجاد می شود. این دسته از افزودنی ها شامل :

ضداکسنده ها: بازدازنده های موثری که پلیمر را در برابر اکسایش محافظت می کند.

پایدارکننده های نوری: موادی که از تخریب فیزیکی و شیمیایی پلیمر در برابر نور جلوگیری می کند.

پایدارکننده های گرمایی: موادی که از تخریب فیزیکی و شیمیایی پلیمر در برابر گرما هنگام تولید، انبار کردن و کاربری جلوگیری می کنند.

ب ) مواد افزودنی که فرآورش را آسان یا کنترل می کنند.

این دسته شامل:

روان کننده ها: موادی که سبب کاهش اصطکاک، گرما و پوشش بین دو سطح می شود.

کمک فرآورش ها: موادی که به هنگام افزودن به پلیمرهای ترد و شکننده قدرت استحکام آنها را افزایش می دهد. (سختی و استحکام ضربه )

ج) مواد افزودنی که خواص جدیدی به پلیمرها می دهند.

این مواد مانند: شفاف کننده های رنگ، بهبود دهنده های خواص مکانیکی و مقاومت ابعادی و مواد زیست تخزیب پذیر هستند. چنین افزودنی هایی شامل:

رنگ دانه ها: موادی که قابلیت انتقال رنگ را به پلیمر داند. رنگ دانه ها به منظور بهبود خواص ظاهری پلاستیک ها و حفاظت از آنها در مقابل تخریب نوری افزوده می شود.

عوامل هسته زا: موادی که تشکیل بلورها را سرعت می بخشند. از آنها برای ایجاد مناطق بلوری ریز و افزایش شفافیت پلیمر استفاده می شوند.

پرکن ها: پرکن ها جامدات ریزی هستند که به سیستم پلیمری برای تقویت برخی از خواص و کاهش قیمت تمام شده آنهاافزوده می شود. این مواد ممکن است مواد معدنی، پودر های فلزی یا مواد آلی باشد.

خواص پرکن ها و پلیمرها به علت واکنش بین پلیمر و پرکن تغییر می کند. این تغییرات را می توان به وسیله تغییرات حجمی شکل ذرات پراکنده و خواص جمعی اجزای تشکیل دهنده پلیمر اندازه گیری کرد.

بازدارنده های اشتعال: موادی که به روش های شیمیایی و فیزیکی در سوختن مواد دخالت می کنند و قابلیت احتراق مواد سوختنی را کاهش و مقاومت پلیمرها را در برابر اشتعال افزایش می دهند و از گسترش آن جلوگیری می کنند.

نقش پلاستیک در صنایع بسته بندی , عوامل ضدبار ساکن: موادی که هنگام افزودن به پلیمر در تجمع الکتریسته سالن در سطح پلیمر جلوگیری کرده یا بارهای االکتریسیته ساکن را تخلیه می کند.

نرم کننده ها: موادی که هنگام افزودن به پلاستیک ها، کارایی، انعطاف پذیری و انبساط پلاستیک ها را افزایش می دهد.

منبع: پلی اتیلن نوین