سلفون چند لایه

سلفون چند لایه گزینه مناسبی برای بسته بندی محصولات با استحکام بالا به حساب می آید. مورد بحث این مقاله، چاپ و آشنائی با انواع سلفون چند لایه می باشد. چند لایه کردن سلفون  به دو صورت  اکستروژن یا  لمینت امکان پذیر می باشد که در ادامه به تحلیل هر دو مورد خواهیم پرداخت.

چند لایه کردن سلفون به روش لمینت 

ابتدا باید بدانیم که اصطلاح لمینت به چه معنی است. به زبان خیلی ساده چسباندن دو لایه به هم را فرآیند لمینت می گویند و در صنایع مختلف کاربردهای گوناگونی دارد. به عنوان مثال برای کارت ویزیت از چسباندن روکش سلفون بر روی مقوا استفاده میشود تا مقاومت کارت نسبت به رطوبت و دیگر عوامل فیزیکی افزایش پیدا کند. در بسته بندیهای سلفونی با چند لایه کردن لفافها علاوه بر ایجاد اصطحکام بیشتر از نفوذ مرکب چاپ یا حتی هوا به داخل و خارج بسته جلوگیری می کند. بعنوان مثال برای جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی چاپ و همچنین ایجاد استحکام بیشتر  ابتدا چاپ بر روی سلفون opp که جلوه چاپ بهتر دارد، اجرا میشود سپس بر روی  یک سلفون دیگر مانند CPP که انعطاف پذیری و نرمی بیشتری دارد،  لمینت میشود. بعنوان مثالی دیگر لمینت سلفون opp با یکی از خانواده های پلی اتیلن(نایلون، نایلکس یا پلی استر) الخصوص پلی استر زمانی که نیاز هست گاز داخل بسته بندی حفظ شود.

چند لایه کردن سلفون به روش اکستروژن

پوشش اکستروژن یک فرآیندی است که برای تولید طیف وسیعی از ساختارهای چند لایه نازک استفاده می شود. در پوشش اکستروژن یک شبکه مذاب از پلیمر به عنوان یک پوشش نازک بر روی بستری از پلیمر دیگر اعمال می شود. گاهی لمینت اکستروژن مورد استفاده میشود به این ترتیب که پوشش اکستروژن شده نقش چسب را ایفا می کند تا دو پلیمر را به هم متصل نماید.

یکی از دلایل استفاده از لفاف های چند لایه، برای جلوگیری از نفوذ باکتری ها و میکروب ها به داخل بسته بندی و یا برای جلوگیری از خروج گاز داخل بسته هائی همچون چیپس برای اینکه تمام محفظه های ریز و میکروسکوپی که با چشم دیده نمی شوند و امکان ورود آلودگی یا خروج گاز از طریق آن ها وجود دارد، پوشانده شوند. به این وسیله بسته بندی خصوصا مواد غذائی و خوراکیها از نظر بهداشتی ایمن تر میگردند. 

آشنائی با خواص انواع سلفون
برای شناخت بیشتر سلفونهای چند لایه که عموما از ترکیب سه خانواده پلی اتیلن، پلی پروپیلن و کاغذها ساخته میشود  لازم است تا در ابتدای امر با خواص اصلی هر لایه بصورت منفرد آشنا شویم. 

BOPET– پلی اتیلن ترفتالات یا همان پلی استر عموما به عنوان لایه خارجی برای چاپ استفاده می شود.

BOPP – این پلی پروپیلن دو محوره (در زمان تولید از هر چهر جهت کشیده شده است) به عنوان لایه خارجی در هنگام چاپ و گاها بین لایه نیز استفاده می شود.

PE – پلی اتیلن از عبور اکسیژن و رطوبت محافظت می کند. همچنین خاصیت آب بندی را فراهم می کند.

CPP – این پلی پروپیلن که مرقون به صرف می باشد معمولاً برای بسته بندی نان ، ماکارونی ، مواد آرایشی و محصولات مراقبت از بدن استفاده می شود. این ماده در مقایسه با فیلم های پلی اتیلن شفافیت بالایی دارد ، همچنین خواص محافظتی بالایی را ارائه می دهد و به همین دلیل بعنوان  یک لایه در بسته بندی سس ها و پودرها  مورد استفاده قرار می گیرد.

 CA- مواد فیبری با مواد افزودنی معدنی حاصل از سلولز(گیاهان و مواد بازیافتی) تولید میشود.

AL – فویل آلومینیوم که بیشتر برای محافظت از تابش نور به داخل بسته بندی کاربرد دارد

کاغذ برچسب روکش دار- مواد متنوع و پرکاربرد برای بسته بندی ادویه ها و چاشنی ها ، سوپ ها و دانه ها است.کاغذ از طریق لمینت اکسترودر با PE پوشش داده می شود.استفاده از این ماده را برای بسته بندی چربی ها توصیه نمی کنیم. اگر به بسته بندی ارزان تر احتیاج دارید ، می توانید کاغذ تقویت شده استفاده کنید.

انواع ترکیب لفاف ها و کاربرد آنها در صنعت بسته بندی 

دو لایه ی پلی استر _ پلی اتیلن که هر دو از خانواده پلی اتیلنها هستند :

لایه ی داخلی این پاکت پلی اتیلن فودگرید می باشد و لایه ی بیرونی پلی استر ۱۲ میکرون که چاپ  درقسمت پشت آن انجام می شود و با لایه ی داخلی که پلی اتیلن هست لمینیت می گردد. این جنس با تغییر ضخامت پلی اتیلن از۷۰ الی ۲۰۰ میکرون برای ساخت پاکت استفاده می گردد. به دلیل شفاف بودن قابلیت ایجاد پنجره ی  بر روی آن وجود دارد و برای محصولاتی که مواجه با نور برای آنها مضر نیست امکان مشاهده ی محتویات محصول داخل پاکت را به مشتری می دهد. این جنس برای استفاده در پاکت های : خشکبار، حبوبات، شکلات های دوسر پیچ، دمنوش ها، سبزیجات و میوه های خشک مناسب می باشد. با تقویت این جنس و افزودن یک لایه شفاف دیگر می توان مقاومت آن را در برابر پارگی و نفوذ و نشست بیشتر کرد و برای محصولاتی مانند : ادویه جات، قند و شکر، نقل و شکر پنیر، حبوبات، شوریجات، خیار شور و زیتون و… می توان استفاده کرد.

سه لایه ی پلی استر_ متالایز یا فویل آلومنیوم_ پلی اتیلن :

لایه ی داخلی این پاکت پلی اتلین فودگرید می باشد و لایه ی میانی پلی استر متالایز می باشد. لایه ی بیرونی نیز پلی استر ۱۲میکرون است که چاپ بر روی آن صورت می گیرد و سه لایه با هم لمینیت می شود. این جنس نیز با تغییر ضخامت پلی اتلین از ۷۰ الی ۲۰۰ میکرون برای ساخت پاکت استفاده می گردد. این جنس شفاف نیست قابلیت ایجاد پنجره روی آن وجود ندارد و معمولا برای محصولاتی انتخاب می شود که مواجه با نور برای آن ها تا حدودی مضر است. به دلیل فام نقره ای لایه متالایز که پشت لایه چاپی قرار می گیرد. درخشندگی و زیبایی چاپ چند برابر می گردد. این جنس با ترکیب متالایز معمولا برای استفاده در پاکت های : چای و قهوه، آجیل و خشکبار صادراتی، اسنک ها، تافی ها و شکلات ها و… کاربرد دارد. و در صورت استفاده از فویل آلومنیوم معمولا برای پاکت های : رنگساژ و دکلره آرایشی و بهداشتی، کود و سموم شیمیایی، مکمل های دارویی و غذایی، تنباکو ها، شیر خشک ها و خمیر مایه ها و… استفاده می گردد.

دولایه ی کاغذ_پلی اتیلن و سه لایه کاغذ_پلی استر_پلی اتیلن :

لایه ی داخلی این پاکت پلی اتلین فود گرید می باشد و لایه ی بیرونی کاغذ است که چاپ بر روی آن انجام می شود و با لایه ی داخلی لمینیت می گردد. این جنس با تغییر ضخامت پلی اتلین از ۷۰ الی ۲۰۰ میکرون برای ساخت پاکت استفاده می گردد و قابلیت ایجاد پنجره روی آن با افزودن یک لایه دیگر شفاف و برش قسمتی از کاغذ وجود دارد. این جنس برای استفاده در پاکت : آردها و پودرهای غذایی، کلوچه و شیرینی های خانگی، سبزیجات خشک و گیاهان دارویی و…کاربرد دارد.

لمینت OPP روی OPP

این نوع لمینت برای بسته بندی محصولاتی که مقاومت کمتری برای بسته بندی آن ها مورد نیاز استفاده می شود. برای مثال برای بسته بندی ظروف یکبار مصرف، قاشق و چنگال های یک بار مصرف و امثال اینگونه بسته بندی ها که نیاز به مقاومت بالایی برای بسته بندی خودشان ندارند.

 لمینت CPP روی OPP

از نمونه های رایج است این ترکیب باعث ایجاد استحکام بالاتر می شود و از این رو در بسته بندی محصولاتی که مقاومت بالایی برای بسته بندی خود نیاز دارند بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند. بسته بندی محصولاتی همچون ماکارونی، حبوبات و قند و شکر همانطور که مشخص است مقاومت بسیار بیشتری نسبت به بسته بندی یک پک ۵۰ تایی قاشق های یک بار مصرف نیاز دارد. بنابراین در این گونه محصولات از CPP به عنوان لمینت استفاده می کنند.

                             ساختار                                                    کاربرد                                                            ترکیب معمول    

LLDPE/HDPE/LLDPE                                                       کیسه‌های فروشگاه                                                  15/70/15

HDPE/LLDPE/HDPE/EVA                                                 محصولات آردی                                                10/30/30/30

کاغذ/LDPE/AI/LDPE                                                       بسته‌بندی مایع و خمیری                                                   لمینت

PET/Tie/LDPE/AI/LDPE                                              آب‌میوه، پاکت شیر                                                          لمینت

LLDPE –Tie-EVOH-Tie-LLDPE                                          گوشت تازه                                                               40/5/10/5/40

LLDPE-HDPE-Tie-EVOH-Tie-HDPE-LLDPE                 گوشت فرآوری شده                                                              20/20/5/10/5/20/20

همان طور که در مطالب فوق مشاهده می‌کنید، در بیشتر ترکیبات، پلی‌اتیلن LLDPE یا پلی‌اتیلن با چگالی پایین خطی مشاهده می‌شود. بدون شک این پلی‌اتیلن پرکاربردترین فیلم پلی‌اتیلن است که در تولید ساختارهای چند لایه کارایی زیادی دارد. این فیلم شفاف است و از قابلیت ترکیب بسیار بالایی برای قرار گرفتن در کنار پلیمرهای دیگر برخوردار است. در ضمن لازم به ذکر است قیمت مناسب آن نسبت به دیگر پلیمرها در کاربرد آن مزید بر علت میگردد.

نسل جدید پلیمرهای چند لایه

همانطور که گفته شد یکی از اهداف اصلی ترکیب پلیمرها در فیلم های چند لایه حفظ کیفیت مواد غذایی و جلوگیری از تبادل رطوبت و اکسیژن است. می دانیم پلی الفین ها(خانواده پلی پروپیلن و پلی اتیلنها) موادی پرکاربرد در این صنعت محسوب می شوند  که  دارای مزایای فرایندپذیری، عدم نفوذ رطوبت، خواص حرارتی و مکانیکی مطلوب هستند. با این وجود این مواد در برابر نفوذ اکسیژن مقاومت مطلوبی ندارند. بر خلاف این مواد، پلیمرهای قطبی مانند کوپلیمر اتیلن وینیل الکل (EVOH)، به دلیل ساختار شیمیایی خود، دارای مقاومت به نفوذ در برابر اکسیژن است به نحوی که این ماده به دلیل بازیافت پذیری و شفافیت در حال جایگزین شدن به جای فیلم های متالایزشده و فویل های آلومینیوم است.
اضافه شدن این ماده در مرکز فیلم چندلایه (لایه وسط) منجر به بهبود قابل توجه مقاومت اکسیژن نسبت به فیلم تک یا چند  لایه از مواد پلی الفین می شود.
با این وجود، ترکیب پلیمرهای قطبی مانند EVOH و غیر قطبی مانند PE ها به دلیل ناسازگاری دارای چالش است. به همین دلیل برای ایجاد فیلم چندلایه با چنین ترکیبی نیاز به استفاده از نسل جدیدی از چسب ها یعنی چسب بین لایه ای یا در اصلاح لایه ارتباط دهنده (Tie layer) است تا چسبندگی ضعیف بین این لایه ها را رفع نماید.

البته همانطور که گفتیم لمینت ها گستره بسیار وسیعی دارند و فقط به این موارد محدود نمی شوند. و متناسب با کالا و حتی سلیقه کارفرما از انواع مختلفی می توان بهره برد به عنوان مثال نکاتی را در خصوص بسته بندی سس ها ذکر میکنیم. این محصول در ترکیب خود مقداری مواد شیمیایی (اسید استیک و اسید سیتریک و همچنین روغنهای گیاهی و چربی) دارند. اکسیداسیون آسان چربی هنگام تماس با اکسیژن، نیاز به بسته بندی با مواد نفوذناپذیر گازها دارد. از طرفی این محصولات در دماهای بالا بسته بندی می شوند، بنابراین باید از خاصیت مقاومت در برابر حرارت نیز برخوردار باشد. با این توصفات برای این دسته از محصولات ترکیبات مختلفی از سلفون استفاده میشود که رایج ترین آنها عبارتند از:

BOpet / BOPP / PE 

PET / Paper / PE 

PET / PE

PET / فویل آلومینیوم / PE