مروری بر تاریخچه صنعت چسب لمینت بسته‌بندی انعطاف پذیر
یکی از مهمترین عواملی که شرکتهای فعال در بخش تولید به آن توجه می‌کنند، بسته‌بندی است .بسته‌بندی انعطاف پذیر برای مواد غذایی و سایر کالاهای مصرفی برای مدت طولانی وجود داشته است و اکنون برای توزیع کارآمد، حفاظت از موادغذایی و منافع اقتصادی ضروری است.
بسته‌بندی امروزی نمی‌تواند در اشکال و کارکردهای بی‌شمار خود بدون نقش جدایی‌ناپذیر چسب‌های لمینت بسته‌بندی انعطاف‌پذیر، در میان بسیاری از اجزای دیگر، وجود داشته باشد. چسب لمینت یک جزء حیاتی در تولید محصولات بسته‌بندی انعطاف پذیر برای انواع صنایع با استفاده نهایی از جمله مراقبت‌های بهداشتی و دارویی، غذا و نوشیدنی، تولید و غیره است.
چسب لمینت غیر حلالی (بدون حلال ) نامیتک
نگاهی گذرا به تاریخچه بسته‌بندی و چسب لمینت
در دوره پیش از صنعتی شدن جوامع نیز، بسته‌بندی مواد و محصولات برای مدت‌های طولانی مورد استفاده قرار داده می شده است و از این روش برای نگهداری مواد و محصولات غذایی در خانه یا حمل و نقل آنها از مزرعه یا محل تولید به مغازه ها یا بازار‌های محلی استفاده می شده است . نمونه ای از این موارد بسته‌بندی غلات و آرد در کیسه یا ظرف های و جعبه‌های چوبی و یا بسته‌بندی مواد روغنی در شیشه‌ها بوده است. منشا بسته‌بندی و کنسرو های مدرن روش‌های اولیه بسته‌بندی شامل استفاده از کاغذ موم، چرم، پوست و یا چوب پنبه بوده اند.
ظهور انقلاب صنعتی تحول اساسی در نظام تولید کالایی ایجاد کرد. انقلاب صنعتی، جهان را با فوران کالاهای گوناگون صنعتی روبرو کرد. تنوع کالاها و رقابت فشرده میان تولید کنندگان و بازرگانان به تدریج هنر را نیز علاوه برعلوم دیگر وارد مجموعه سیستم بسته‌بندی کرد. با پیشرفت بیشتر، علوم دیگری نظیر روانشناسی فردی، اجتماعی به این مجموعه اضافه شد. توسعه بسته‌بندی سبب مستقل شدن این صنعت از مجموعه صنایع دیگر شد و رقابت و نیاز سبب گردید که صنایع بسته‌بندی سهمی قابل توجه از بودجه‌های شرکتهای تولیدی را به خود اختصاص دهد.
چسب لمینت مناسب بسته‌بندی انعطاف‌پذیر
در رابطه با صنعت بسته‌بندی با اختراع پلی اتیلن پیشرفت غیرمنتظره‌ای در انگستان رخ داد. در دسامبر 1935 شیمیدان های انگلستان به ماده جدیدی به نام اتیلن دست یافتند که خواص عایق حرارتی خوبی داشت. چسب‌های لمینت اولیه بیش از یک قرن است که برای ایجاد بسته‌بندی انعطاف پذیر مورد استفاده قرار می‌گیرند. لمینت به طور معمول برای حفظ آثار چاپی به کار می‌رود . در واقع لمینت کردن به معنی استفاده از لایه نازکی بر رو یا پشت صفحه چاپی می‌باشد که آن را در برابر رطوبت و تغییر دما حفظ می‌کند. تاریخچه صنعت چسب لمینت بسته‌بندی انعطاف پذیر به حدود 40 سال پیش برمی‌گردد. خاستگاه تولید این چسب‌ها شرکتهای بزرگ آمریکایی چون Lyondellbasell، DOW و Dupont بوده است.
اولین نسخه‌های این چسب‌ها از مواد طبیعی مانند چسب حیوانی و سفیده تخم مرغ ساخته می شدند. با این حال، این مواد تمایل به شکننده بودن و استحکام کمی داشتند. در اواخر دهه 1800، شیمیدانان شروع به آزمایش با چسب‌های جدیدی کردند که بادوام تر و انعطاف پذیرتر بودند. یکی از محبوب ترین انواع چسب امروزه با نام چسب ترموپلاستیک (TPA) شناخته می شود. TPA از پلیمر و حرارت ساخته شده است. این فرآیند یک پیوند قوی بین دو ماده ایجاد می کند که در برابر آب، روغن و سایر مواد شیمیایی مقاوم است.
بعد از جنگ جهانی دوم ، استفاده از مواد پلاستیکی بطور معمول در صنایع بسته‌بندی رواج پیدا کرد و امروزه کاربرد آنها در این امر از نظر میزان مصرف در درجه ی اول اهمیت قرار دارد .
با ظهور پلاستیک به عنوان یک پوشش بسته‌بندی با ارزش (اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 1980) این ماده جانشین کاغذ شد.
انواع بسته‌بندی و فیلم‌های انعطاف‌پذیر
امروزه صنایع بسته‌بندی تبدیل به یک تکنولوژی بسته‌بندی انعطاف پذیر که در ساخت آنها از لمینت استفاده شده است در چند دهه گذشته از زمینه‌های اصلی رشد در صنعت بسته‌بندی به شمار می‌روند. از لحاظ آلودگی محیط زیست نیز لمینت ها موادی قابل توجه بوده و در بسیاری از موارد در کاهش آلودگی محیط زیست مؤثر هستند.
لمینت ها با ترکیب دو یا چندلایه، ماده انتخابی با همدیگر ساخته می‌شوند. معمولاً البته نه همیشه، این لایه‌ها به‌صورت صفحه هستند. برای ساخت یک ماده مناسب بسته‌بندی انعطاف پذیر که خواص مطلوب و بهینه را داشته باشد کافی است از چندلایه که هر کدام یک یا چند عدد از خواص مطلوب را دارا باشد استفاده شود و مجموعه آنها را به صورت لمینت تولید کرد.
لمینت‌ها از ترکیبات مختلف اعم از چسب‌ها، کاغذ، فیلم‌های پلاستیکی، روکش‌های سطح فویل‌های آلومینیومی و کاغذهای متالایز شده با آلومینیوم و سایر فویل‌ها ساخته می‌شوند.لایه‌های به کار رفته در ساختار یک لمینت را می‌توان از لحاظ کیفیت یا خواص به‌قرار زیر آزمایش کرد:
- خواص ساختاری مانند استحکام فیزیکی، تغییر طول، مقاومت ترکیدگی، مقاومت سایشی و…؛
- خواص مربوط به کارایی مانند ماشین‌پذیری، سیل‌پذیری و مقاومت محیطی؛
- نفوذناپذیری در مقابل رطوبت، گازها، بوها و نور ماورا بنفش؛
- خواص ظاهری مانند شفافیت، ماتی، خواص احساسی و ظاهر متالیک.
بسته‌بندی‌های انعطاف پذیر نوعی مواد پلاستیکی به صورت فیلم می باشند که البته مواد دیگری نظیر کاغذ و فویل آبومینیوم را به عنوان لایه‌های ترکیبی هم دربرمی‌گیرند. مواد اولیه بسته‌بندی‌ها باعث افزایش طول عمر محصول می شوند. چسب‌های لمینت معمولاً در ساخت بسته‌بندی های انعطاف پذیر استفاده می‌شوند. آنها در ایجاد پیوند قوی بین دو سطح موثر هستند. این امر امکان تولید بسته‌بندی هایی را فراهم می‌کند که هم انعطاف پذیر و هم مقاوم در برابر سایش و پارگی باشد. چسب‌های لمینت نیز سازگار با محیط زیست هستند زیرا برای فعال کردن آنها نیازی به مواد شیمیایی خشن یا حرارت ندارند.
اولین و مهمترین معیار انتخاب چسب‌های بین لایه ای مناسب، ساختار بسته‌بندی مورد نظر، شامل تعداد و نوع لایه ها و ضخامت هر کدام از آن ها است.
چسب‌های لمینت پلی اورتان از پلیمرهای یورتان ساخته می‌شوند. اورتان از طریق واکنش شیمیایی بین دی ایزوسیانات و پلی ال تولید می‌شود. چسب‌های لمینت پلی یورتان به دلیل چقرمگی بالا، مقاومت در برابر سایش، انعطاف پذیری (به ویژه در دماهای پایین) و چسبندگی به طیف گسترده ای از بسترها در کاربردهای مختلفی استفاده می شوند. آنها دارای خواص مختلفی مانند انعطاف پذیری و استحکام، دمای پخت پایین، مقاومت عالی در دمای پایین و مقاومت محیطی بالا هستند.
پرمصرف‌ترین چسب‌ها در صنعت، پلی یورتان ها هستند. آنها سابقه طولانی استفاده، خواص چسبندگی کلی خوب و مشخصات عملکرد گسترده ای دارند. بلوک‌های ساختمانی اصلی این ها یک ایزوسیانات (اعم از آروماتیک یا آلیفاتیک) و یک پلی ال (پلی استر یا پلی اتر) است. واکنش این دو باعث ایجاد یورتان می‌شود. ایزوسیانات‌های آروماتیک که رایج ترین آنها هستند، ترکیبات حلقوی غیراشباع هستند. آنها واکنش پذیری سریع، مقاومت حرارتی و شیمیایی خوب و هزینه کمتری دارند، اما مستعد زرد شدن در نور UV هستند. ایزوسیانات‌های آلیفاتیک که کمتر رایج هستند، قیمت بالاتری دارند، واکنش‌پذیری کندتری دارند، اما مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش عالی دارند و می‌توانند در مقررات بالاتر FDA مانند مقررات retort ، استفاده شوند.
چسب‌های لمینت را می توان به صورت حلالی ،غیرحلالی و پایه آب عرضه کرد. در عمل، چسب‌های لمینت که برای تولید بسته‌های غذایی انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند، عمدتاً از انواع PUR هستند. برای جلوگیری از مهاجرت مونومرهای ایزوسیانات، باید به چسب‌ها زمان داده شود تا کاملا خشک شوند. به طور کلی، هرچه میزان ایزوسیانات کمتر باشد، زمان پخت کوتاه‌تر خواهد بود. فاکتور زمان برای تولیدکنندگان بسته‌بندی از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا زمان طولانی پخت به این معنی است که سرمایه در گردش محدود شده است، که تأثیر منفی بر هزینه ها دارد – به ویژه در مشاغل بسیار رقابتی.
آینده “چسب‌های لمینت برای بسته‌بندی انعطاف پذیر” بسیار امیدوار کننده به نظر می رسد. محققان در حال توسعه چسب‌های لمینت جدیدی هستند که می توانند در کاربردهای مختلف از جمله بسته‌بندی انعطاف پذیر استفاده شوند. این چسب‌ها نسبت به چسب‌های سنتی بادوام ترهستند، که باعث می شود برای بسته‌بندی های انعطاف پذیر مناسب تر باشند. همچنین نقطه ذوب بالاتری دارند، به این معنی که می توان از آنها در محیط های با دمای بالا استفاده کرد. به این معنی که می توان از آنها در اقلامی مانند ظروف غذا و محصولات دارویی استفاده کرد.