طرح تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

یکی از اهداف اصلی ترکیب پلیمرها در فیلم های چند لایه حفظ کیفیت مواد غذایی و جلوگیری از تبادل رطوبت و اکسیژن است.بر اساس ویژگی های مذکور در این مقاله، پلی الفین ها موادی پرکاربرد در این صنعت محسوب می شوند. این مواد 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، پلیمری 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 لایه از مواد پلی الفین (LDPE) 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 چند لایه 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.

ویژگی های فیلم های بسته بندی

فیلم های بسته بندی بایستی دارای چهار عملکرد زیر باشند:
پایداری شیمیایی و حرارتی
مقاومت در برابر نفوذ اکسیژن و رطوبت
خواص مکانیکی بالا (سایش، ضربه، پایداری حجم)
خواص نوری مطلوب (شفافیت، درخشندگی)
همان گونه که اشاره شد، هدف اصلی در به کارگیری ترکیب پلیمرها در فیلم های چند لایه حفظ کیفیت مواد غذایی و جلوگیری از تبادل رطوبت و اکسیژن است. پلی الفین ها به دلیل خواص مناسب و مقاومت به نفوذ رطوبت در ساختار فیلم چند لایه نقش مهمی را ایفا می کنند. با این وجود برای ایجاد مقاومت به نفوذ اکسیژن در این فیلم چند لایه، از پلیمرهای قطبی مانند پلی آمید یا اتیلن وینیل الکل در لایه مرکزی این فیلم ها استفاده می شود. شکل زیر، ساختار معمول یک فیلم ایده آل در صنعت بسته بندی را نشان می دهد. ترکیب لایه پلی الفینی و لایه پلیمر قطبی، فیلم را در هر دو جهت نسبت به نفوذ مقاوم می سازد. چنین فیلمی با جلوگیری از نفوذ اکسیژن و سایر گازها از فاسد شدن مواد غذایی جلوگیری کرده و با حفظ عطر و رطوبت، از تغییر در کیفیت آن مراقبت می نماید.

با مقایسه عملکرد پلیمرها، می توان دریافت که مقاومت اتیلن وینیل الکل به نفوذ اکسیژن به گونه ای است که نرخ نفوذ اکسیژن در ضخامت یک میلی متر، دارای کیفیت یکسان با ضخامت ده متر پلی اتیلن است. نمودار عملکرد پلیمرها نسبت به مقاومت در برابر نفوذ اکسیژن در شکل زیر مشاهده می شود. بر اساس این شکل، اغلب پلی الفین ها به دلیل ساختار شیمیایی خود داری عملکردی بسیار ضعیف در برابر اکسیژن هستند. بر خلاف این مواد، اغلب پلیمرهای قطبی مانند پلی وینیل الکل، اتیلن وینیل الکل، PVDC و پلی آمیدها دارای عملکرد مناسب به عنوان مواد مانع نفوذ در برابر اکسیژن هستند که در بین این مواد با توجه به شرایط فرایندی، هزینه و سازگاری با محیط زیست، اتیلن-وینیل الکل نسبت به سایر پلیمرها دارای الویت به عنوان لایه مقاوم به اکسیژن در فیلم های مواد غذایی است.

با این وجود، پلیمرهای قطبی (EVOH، PA) و پلیمرهای غیرقطبی (PE، PP، PS) از نظر ساختاری متفاوت و دارای ناسازگاری هستند. در شکل زیر میزان سازگاری و تمایل مواد مختلف نسبت به هم قابل مشاهده است.

به همین دلیل، برای ترکیب شدن این پلیمرهای ناسازگار در لایه های مختلف، به لایه نازکی از چسب واکنشگر یا غیر واکنشگر با عاملیت دوگانه نیاز است تا استحکام چسبندگی بین لایه های ناسازگار را مطابق نمودار در شکل زیر افزایش دهد.

مکانیزم چسبندگی این چسب با لایه های قطبی، عامل تفاوت آن با چسب های معمولی است. این چسب به دلیل ترکیبات موجود در آن قابلیت ایجاد برهم کنش شیمیایی (در سطح مشترک چسب/ لایه پلیمر قطبی) را مطابق شکل زیر دارد. بر این اساس نیروهای سطحی شیمیایی مانند نیروهای کوالانسی و هیدروژنی قادر به ایجاد چسبندگی بین چسب و پلیمر خواهند بود.

برای تولید فیلم های چند لایه، فرایند کواکستروژن به عنوان بهترین فرایند در نظر گرفته می شود. در این فرایند دو یا چند پلیمر با هم اکسترود می شوند تا فیلم ترکیبی حاصل شود. چنین امکانی منجر به ایجاد یک فیلم با عاملیت و عملکرد مختلف می شود. مطابق شکل ۷زیر، برای ایجاد فیلم توسط این فرایند دو روش قالبی (cast) و دمشی (blown) کاربرد دارند.

بر اساس فرایند تولید و ترکیبات مورد استفاده در این چسب، پارامترهای مختلفی می توانند بر چسبندگی بین لایه ای اثرگذار باشند. به عنوان مثال افزایش دما و زمان در فرایند تولید به چسبندگی بهتر لایه ها و افزایش ضخامت چسب و مقدار عاملیت نیز به برهم کنش شیمیایی بیشتر کمک می کند. هم چنین هر فرایندی در مرحله تولید که منجر به آرایش یافتگی در زنجیرهای چسب شود، به افت در چسبندگی منجر می شود. ترکیبات چسب بین لایه ای بایستی به گونه ای طراحی شوند که این افت در اثر آرایش یافتگی حداقل باشد. تاثیر این پارامترها به صورت کیفی در شکل زیر مشخص شده است.

طراحی این چسب ها به گونه ای است که چسبندگی بین انواع زمینه ها و کاربردهای متنوع را در بر می گیرد. به عنوان مثال ساختارهای مناسب برای فیلم مطلوب برای برخی از مواد غذایی در شکل زیر ذکر شده است.

در نهایت برای انتخاب چسب مناسب بایستی به لایه های مورد استفاده در فیلم، استحکام مورد نیاز، ملزومات فیزیکی، هزینه، پارامترهای فرایندی و کاربرد فیلم توجه نمود. هم چنین ترکیبات چسب بین لایه ای به گونه ای طراحی می شوند که تعادلی بین چسبندگی و شفافیت با انعطاف پذیری مورد نیاز در فیلم های منعطف و غیر منعطف مطابق شکل زیر ایجاد شود.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
باتوجه به جستجو های انجام شده در اطلاعات گمرکی کد آیسیک اختصاصی برای تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی یافت نشد لذا کد آیسیک انواع فیلم پلاستیکی چند لایه به شرح زیر است.
کد آیسیک انواع فیلم پلاستیکی چند لایه : ۲۵۲۰۴۱۲۳۶۶

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
باتوجه به جستجو های انجام شده در اطلاعات گمرکی کد تعرفه گمرکی اختصاصی برای تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی یافت نشد لذا میزان واردات و صادرات آن نامشخص میباشد.

وضعیت واحد های فعال تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید انواع فیلم پلاستیکی چند لایه در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات  فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

باتوجه به جستجو های انجام شده در اطلاعات گمرکی کد تعرفه گمرکی اختصاصی برای تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی یافت نشد لذا میزان واردات و صادرات آن نامشخص میباشد.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار تولید فیلم های چند لایه بسته بندی موادغذایی

ظرفیت تولید سالیانه : ۲۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۲۵۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۴۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۲۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۶ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۸ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۳.۲ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۴۱ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: