از ظروف پلاستیکی، بطریها، کیسهها گرفته تا اسباب بازیهای پلاستیکی. به هر کجا که نگاه کنیم محصولات پلاستیکی زیادی میبینیم که از پلی اتیلن ساخته شده است. پلی اتیلن یکی از محبوبترین مواد گرمانرم است که امروزه در دسترس است و در بسیاری از صنایع برای ساخت و تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار میگیرد. اما ، پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده است؟ چگونه پلی اتیلن را پردازش کنیم؟
پلی اتیلن یک ترموپلاستیک سبک وزن و بادوام با ساختار متغیر کریستالی است. این ماده یکی از پلاستیکهای پرمصرف در جهان است (به طوری که سالانه دهها میلیون تن از این ماده در سراسر جهان تولید میشود). از پلی اتیلن در مصارف مختلف برای فیلمها، لولهها، قطعات پلاستیکی و … در صنایع مختلف (بستهبندی، خودرو، برق و غیره) استفاده میشود. پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته میشود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن(C2H4) است.
پلی اتیلن با افزودن یا پلیمریزاسیون رادیکال مونومرهای اتیلن (الفین) ساخته میشود. (فرمول شیمیایی اتن – C2H4). برای انجام پلیمریزاسیون پلی اتیلن از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا و متالوسن استفاده میشود.
پلی اتیلن از خانواده پلیمرهای پلی الفین است و بر اساس تراکم و شاخه طبقه بندی میشود. متداولترین انواع پلی اتیلن عبارتند از:
پلی اتیلنهای شاخهای که به دو دسته زیر تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)
پلی اتیلنهای خطی خود به دو دسته مختلف تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)
پلی اتیلن متقاطع (PEX یا XLPE)
علاوه بر دستهبندی ذکر شده در بالا، پلی اتیلن در انواع دیگر نیز موجود است مانند:
پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
پلی اتیلن فوق العاده کم وزن مولکولی (ULMWPE)
پلی اتیلن کلردار (CPE)
پلی اتیلن سبک یا پلی اتیلن با چگالی کم یا LDPE مخفف Low Density Poly Ethelene، یک پلیمر نیمه سخت و نیمه شفاف است. این نوع پلی ایتیلن در مقایسه با HDPE، دارای درجه بالاتری از شاخههای زنجیرهای جانبی کوتاه و بلند است. پلی اتسلن سبک در فشار بالا در بازه ۱۰۰۰-۳۰۰۰ بار و در بازه دمایی ۸۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود. LDPE از ۴۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ اتم کربن تشکیل شده است که دارای شاخههای کوتاه زیادی است.
دو فرآیند اساسی که برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم استفاده می شود:
مسیرهای اتوکلاو یا لوله ای همزن.
راکتور لولهای. که این روش به دلیل سرعت بالای تبدیل اتیلن، نسبت به مسیر اتوکلاو اولویت پیدا کرده است.
ایجاد شبنم یا در اصطلاح تخصصی Fogging، یکی از چالش های اصلی بسته بندی مواد غذایی است که معمولا درصد رطوبت بالایی را در بافت خود دارند. با تغییر دما بخارات رطوبت موجود در بسته بندی به صورت مایع روی سطح استرچ رپ تجمع پیدا می کند. این نکته سرآغاز چالش فنی است که در این بخش راهکار مناسبی برای غلبه بر آن معرفی خواهیم کرد.
اهمیت استفاده از آنتی فاگ در استرچ رپ های PVC
به دلیل وجود اختلاف انرژی سطحی فی مابین فیلم بسته بندی و شبنم ایجاد شده روی آن، بخارات به صورت قطرات آب روی فیلم تشکیل می شوند. این نکته دو عارضه بسیار مهم و جدی در بسته بندی مواد غذایی در پی دارد:
ظاهر بسته بندی را مستقیما تحت تاثیر قرار می دهد و منجر می شود محتوای بسته بندی به خوبی دیده نشود. این نکته اثرات بسیار بدی را بر برندینگ محصولات به جای می گذارد.
قطرات آب تجمع پیدا کرده می توانند بستر فعالیت انواع قارچ های مخرب و فاسد کننده مواد غذایی باشند و سلامت محصولات را تهدید می کنند.
این دو نکته باعث شده است افزودنی های تخصصی Antifog، یا آنتی فاگ، مخصوص فیلم های استرچ PVC توسعه داده شوند. باید در نظر داشت عملکرد این محصولات در شرایط بسته بندی بسیار حساس و دقیق است و بنابراین انتخاب نوع مهندسی این افزودنی ها و اضافه کردن اصولی آن ها در حین تولید، به صورت مستقیم بر عملکرد آن ها تاثیر گذار است.
PVC Antifog
آنتی فاگ های مناسب برای استفاده در فیلم های استرچ PVC که با مواد غذایی در تماس هستند، بایستی بر پایه اجزای زیست سازگار و بایویی باشند. این افزودنی ها به صورت مایع، خمیر و گرانولی شکل و در کنار لوبریکنت های مناسب برای فرایند تولید فرموله می شوند. این افزودنی ها بر پایه اسیدهای چرب استری و گلیسرول ها هستند، همچنین نبایستی اثر منفی بر شفافیت فیلم های تولیدی بر جای بگذارند و از نظر در تماس قرار گرفتن با مواد غذایی محدودیتی نداشته باشند. ( برای مثال حاوی ترکیبات فنول دار نباشند.) بر اساس میزان مه گرفتگی بسته بندی و شرایط نگهداری بسته بندی ( شامل رطوبت نسبی و دما) مقادیر مناسب و مهندسی آنتی فاگ ها به فیلم های تولیدی اضافه می شود. این مقدار می تواند در بازه 0.2-4 درصد وزنی باشد.
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.