فیلم استرچ، یکی از پرکاربردترین مواد برای انواع بسته بندی در صنایع مختلف است که به دلیل انعطافپذیری، کشسانی و مقاومت بالا در برابر پارگی، برای بستهبندی طیف وسیعی از محصولات از مواد غذایی تا کالاهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما این فیلم شفاف و مقاوم چگونه تولید می‌شود؟ در این مقاله از پریناز پلاست، به بررسی جامع روش تولید فیلم استرچ خواهیم پرداخت.
جهت دریافت مشاوره و قیمت تماس بگیرید
مواد اولیه تولید فیلم استرچ
فیلم استرچ، یکی از پرکاربردترین مواد بستهبندی که به نام سلفون استرچ بسته بندی هم شناخته می‌شود است که از تنوع بالایی برخوردار است. این تنوع به دلیل استفاده از مواد اولیه مختلف در تولید آن است. ماده اصلی تشکیل‌دهنده فیلم استرچ، پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) است. این ماده پلیمری به دلیل خواص منحصر به فردی مانند انعطافپذیری بالا، مقاومت در برابر ضربه و کشسانی، برای تولید فیلم استرچ بسیار مناسب است.
علاوه بر LLDPE، مواد اولیه دیگری نیز در تولید بهترین فیلم استرچ استفاده می‌شوند که هر یک خواص خاصی به فیلم می‌بخشند. برای مثال، برای افزایش چسبندگی فیلم، از چسب‌های مخصوص استفاده می‌شود(استرچ خود چسب). همچنین، برای بهبود مقاومت فیلم در برابر پارگی، از مواد تقویت‌کننده مانند الیاف شیشه یا کربن استفاده می‌شود. علاوه بر این، برای تولید فیلم استرچ رنگی، از رنگدانه‌ها و برای محافظت از محصول در برابر اشعه ماوراء بنفش، از مواد ضد UV استفاده می‌شود. همانطور که گفته شد علاوه بر LLDPE، ممکن است از افزودنی‌های دیگری مانند موارد زیر در تولید فیلم استرچ استفاده شوند:
- چسب: برای ایجاد چسبندگی بین لایه‌ها و محصول
- عوامل ضد‌ستا‌تیک: برای جلوگیری از چسبیدن گرد و غبار به فیلم
- رنگدانه‌ها: برای تولید فیلمهای رنگی
- عوامل ضدUV: برای محافظت از محصول در برابر نور خورشید
انتخاب نوع ماده اولیه در تولید فیلم استرچ به عوامل مختلفی مانند نوع محصول مورد بستهبندی، شرایط محیطی، میزان مقاومت مورد نیاز و هزینه تولید بستگی دارد. به عنوان مثال، برای بستهبندی محصولات غذایی، از فیلمهای استرچ غذایی با خاصیت ضد باکتری استفاده می‌شود و برای بستهبندی محصولات صنعتی، از فیلم استرچ صنعتی با مقاومت بالا در برابر پارگی استفاده می‌شود.
روش تولید فیلم استرچ
به طور کلی دو روش اصلی فرایند تولید فیلم استرچ وجود دارد که در ادامه به بررسی جزیی هر کدام خواهیم پرداخت:
روش ریختهگری (Casting) در تولید فیلم استرچ
یکی از دو روش تولید فیلم استرچ، روش ریختهگری یا کستینگ است. در این روش، یک لایه نازک و یکنواخت از پلیمر مذاب بر روی یک سطح سرد و صیقلی ریخته می‌شود و پس از سرد شدن، فیلم استرچ تولید می‌شود.
مراحل تولید فیلم استرچ به روش ریختهگری
- ذوب پلیمر: دانه‌های پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) که ماده اصلی تشکیل‌دهنده فیلم استرچ است، همراه با سایر افزودنی‌ها مانند رنگدانه‌ها، عوامل ضد‌ستا‌تیک و… به داخل اکسترودر تغذیه می‌شوند و در داخل اکسترودر، دانه‌های پلی‌اتیلن تحت حرارت و فشار بالا قرار گرفته و ذوب می‌شوند تا به حالت خمیری درآیند.
- اکستروژن: خمیر پلی‌اتیلن مذاب از طریق یک قالب (دای) با شکاف باریک عبور داده می‌شود. درواقع عرض شکاف دای، ضخامت نهایی فیلم را تعیین می‌کند.
- ریختهگری روی سطح سرد: خمیر مذاب به صورت یک لایه نازک و یکنواخت روی یک سطح سرد و صیقلی (رول سرد) ریخته می‌شود. درنهایت با حرکت رول، فیلم به تدریج سرد شده و جامد می‌شود.
- خنک‌سازی و جمع‌آوری: فیلم تولید شده به طور کامل خنک شده و سپس به صورت رول جمع‌آوری می‌شود.
مزایای روش ریختهگری
- کیفیت بالا: فیلمهای تولید شده به روش ریختهگری دارای سطحی صاف و براق هستند و از کیفیت بالایی برخوردارند.
- ضخامت یکنواخت: ضخامت فیلم در تمام نقاط یکسان بوده و از دقت بالایی برخوردار است.
- امکان تولید فیلمهای چند لایه: در این روش می‌توان چندین لایه پلیمر را بر روی هم ریخته و فیلمهای چند لایه با خواص مختلف تولید کرد.
معایب روش ریختهگری
- سرعت تولید پایین‌تر نسبت به روش دمیدنی: به دلیل نیاز به خنک‌سازی کامل فیلم، سرعت تولید در این روش نسبت به روش دمیدنی کمتر است.
- هزینه تولید بالاتر: به دلیل پیچیدگی فرآیند و نیاز به تجهیزات خاص، هزینه تولید فیلم به روش ریختهگری نسبت به روش دمیدنی بیشتر است.
کاربردهای فیلم استرچ تولید شده به روش ریختهگری
فیلمهای استرچ تولید شده به روش ریختهگری به دلیل کیفیت بالا و سطح صاف، در کاربردهایی که به ظاهر و کیفیت فیلم حساس هستند، استفاده می‌شوند. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بستهبندی مواد غذایی: به دلیل تماس مستقیم با مواد غذایی، از فیلمهای با کیفیت بالا و بهداشتی استفاده می‌شود، همانند استرچ حرارتی.
- بستهبندی محصولات آرایشی و بهداشتی: به دلیل نیاز به ظاهری زیبا و شفاف، از فیلمهای ریختهگری استفاده می‌شود.
- بستهبندی محصولات الکترونیکی: برای محافظت از محصولات حساس به خراش.
برای اطلاع از نحوه استفاده از استرچ در بستهبندی این مقاله را مطالعه کنید.
روش دمیده شده یا دمشی (Blown) در تولید فیلم استرچ
روش دمیده شده یا دمشی یکی دیگر از روش‌های تولید فیلم استرچ است که در مقایسه با روش ریختهگری، از فرایند متفاوتی استفاده می‌کند. به نقل از سایت thongguan در این روش، یک لوله توخالی از پلیمر مذاب تولید می‌شود و سپس این لوله به صورت طولی برش داده شده و به صورت فیلم تخت در می‌آید. این روش برای تولید فیلمهای با ضخامت‌های مختلف و ظرفیت تولید بالا مناسب است.
فرایند تولید فیلم استرچ به روش دمیده شده
- ذوب پلیمر: مشابه روش ریختهگری، دانه‌های پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) و سایر افزودنی‌ها در داخل اکسترودر ذوب می‌شوند.
- اکستروژن و دمیدن: خمیر پلی‌اتیلن مذاب از طریق یک قالب حلقوی (دای) عبور داده می‌شود و همزمان با خروج خمیر از دای، هوای فشرده به داخل لوله وارد شده و باعث می‌شود که لوله به صورت یک استوانه توخالی با قطر مشخص منبسط شود. با حرکت رو به بالای لوله، آن را سرد کرده و به صورت یک فیلم توخالی جامد در می‌آید.
- برش طولی: فیلم توخالی تولید شده به صورت طولی برش داده شده و به صورت یک فیلم تخت در می‌آید.
- خنک‌سازی و جمع‌آوری: فیلم تولید شده به طور کامل خنک شده و سپس به صورت رول جمع‌آوری می‌شود.
مزایای روش دمشی
- سرعت تولید بالا: به دلیل ساده‌تر بودن فرآیند، سرعت تولید در این روش نسبت به روش ریختهگری بالاتر است.
- هزینه تولید پایین‌تر: به دلیل استفاده از تجهیزات ساده‌تر و مصرف انرژی کمتر، هزینه تولید در این روش کمتر است.
- تنوع در ضخامت و عرض فیلم: می‌توان با تغییر فشار هوا و سرعت تولید، فیلم‌هایی با ضخامت و عرض‌های مختلف تولید کرد.
معایب روش دمیده شده
- کیفیت آن ممکن است به اندازه روش ریختهگری نباشد: سطح فیلمهای تولید شده به روش دمیده شده ممکن است به اندازه فیلمهای ریختهگری صاف و یکنواخت نباشد.
- کنترل ضخامت فیلم در تمام نقاط دشوارتر است: به دلیل انبساط لوله، کنترل ضخامت فیلم در تمام نقاط به دقت بیشتری نیاز دارد.
کاربردهای فیلم استرچ تولید شده به روش دمشی
فیلمهای استرچ تولید شده به روش دمیده شده به دلیل قیمت پایین و سرعت تولید بالا، در کاربردهای عمومی و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بستهبندی با استرچ پالت: برای انواع بستهبندی کالاهای پالت شده از استرچ پالت (استرچ پالت بند) از این نوع فیلم استفاده می‌شود. «با نحوه بستن استرچ پالت در این مقاله آشنا شوید»
- بستهبندی محصولات صنعتی: برای بستهبندی محصولات با ابعاد بزرگ و وزن زیاد.
- بستهبندی محصولات با استرچ کشاورزی: استرچ در کشاورزی برای بستهبندی محصولات کشاورزی مانند میوه‌ها و سبزیجات استفاده می‌شود.
جدول مقایسه روش‌های ریختهگری و دمشی
انتخاب روش تولید فیلم استرچ به عوامل مختلفی مانند نوع محصول، کیفیت مورد نظر، حجم تولید و هزینه‌ها بستگی دارد. می توانید در جدول زیر مقایسه بهتری از این دو روش داشته باشید:
| روش ریختهگری | روش دمیده شده | ویژگی |
| بالا | متوسط | کیفیت سطح |
| بالا | متوسط | ضخامت یکنواختی |
| پایین | بالا | سرعت تولید |
| بالا | پایین | هزینه تولید |
| بستهبندی مواد غذایی، محصولات آرایشی | بستهبندی پالت، محصولات صنعتی | کاربردها |
روش‌های مختلف تولید فیلم استرچ به روش دمشی
همانطور که پیش‌تر توضیح داده شد، روش دمشی یکی از روش‌های اصلی تولید فیلم استرچ ماشینی است. در این روش، یک لوله توخالی از پلیمر مذاب تولید شده و سپس به صورت طولی برش داده می‌شود. اما با توجه به جهت حرکت حباب و نحوه کشش فیلم، روش دمشی به چندین نوع تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی سه روش اصلی دمشی یعنی دمشی بالا، دمشی تخت و دمشی رو به پایین می‌پردازیم.(برای اطلاع از تفاوت شیرینگ و استرچ و انواع استفاده های آن‌ها این مقاله را مطالعه کنید).
جهت دریافت مشاوره و قیمت تماس بگیرید
روش دمشی بالا (Upward Blown Film)
در این روش، حباب پلیمر مذاب به سمت بالا حرکت کرده و در بالای دای به یک غلتک بزرگ برخورد می‌کند. سپس با اعمال کشش در جهت ماشین و عمود بر ماشین، فیلم تولید می‌شود.
- مزایا:
-
- تولید فیلم‌هایی با ضخامت یکنواخت‌تر و کیفیت بهتر
- امکان تولید فیلمهای چند لایه
- کنترل بهتر بر روی ضخامت و عرض فیلم
- معایب:
- تجهیزات پیچیده‌تر و هزینه تولید بالاتر
- محدودیت در تولید فیلمهای با عرض بسیار زیاد
روش دمشی تخت (Flat Film Blown)
در این روش، حباب پلیمر مذاب به صورت افقی حرکت کرده و به دو غلتک برخورد می‌کند. این روش بیشتر برای تولید فیلمهای با عرض زیاد استفاده می‌شود.
- مزایا:
- امکان تولید فیلمهای با عرض بسیار زیاد
- تجهیزات ساده‌تر نسبت به روش دمشی بالا
- معایب:
- کنترل ضخامت فیلم در تمام نقاط دشوارتر است
- کیفیت سطح فیلم ممکن است به اندازه روش دمشی بالا نباشد
روش دمشی رو به پایین (Downward Blown Film)
در این روش، حباب پلیمر مذاب به سمت پایین حرکت کرده و به یک غلتک برخورد می‌کند. این روش برای تولید فیلمهای با ضخامت کم و یکنواخت استفاده می‌شود.
- مزایا:
- تولید فیلم‌هایی با ضخامت بسیار کم و یکنواخت
- مناسب برای تولید فیلمهای با کاربردهای خاص
- معایب:
- ظرفیت تولید پایین‌تر نسبت به دو روش دیگر
- محدودیت در تولید فیلمهای با عرض زیاد
عوامل موثر در انتخاب روش دمشی
انتخاب روش دمشی مناسب به عوامل مختلفی از جمله موارد زیر بستگی دارد:
- نوع پلیمر: نوع پلیمر مورد استفاده در تولید فیلم، بر انتخاب روش دمشی تاثیرگذار است.
- ضخامت و عرض فیلم: ضخامت و عرض مورد نظر برای فیلم، تعیین‌کننده روش تولید است.
- کیفیت سطح فیلم: اگر به کیفیت سطح فیلم اهمیت زیادی داده شود، روش دمشی بالا انتخاب بهتری است.
- سرعت تولید: اگر سرعت تولید بالا مد نظر باشد، روش دمشی تخت یا دمشی رو به پایین مناسبتر هستند.
- هزینه تولید: هزینه تجهیزات و انرژی مصرفی در هر یک از این روشها متفاوت است.
| دمشی بالا | دمشی تخت | دمشی رو به پایین | ویژگی |
| بالا | افقی | پایین | جهت حرکت حباب |
| بالا | متوسط | متوسط | کیفیت سطح |
| بالا | متوسط | بالا | ضخامت یکنواختی |
| محدودیت کمتر | عرض زیاد | محدودیت بیشتر | عرض فیلم |
| متوسط | بالا | پایین | سرعت تولید |
عوامل موثر بر کیفیت تولید فیلم استرچ
عوامل متعددی بر کیفیت تولید فیلم استرچ تأثیرگذارند، با کنترل دقیق این عوامل، می‌توان کیفیت تولید فیلم استرچ را به طور قابل توجهی بهبود بخشید و محصولی با خواص مطلوب و عملکرد بهتر تولید کرد. به طور کلی، این عوامل را می‌توان به چهار دسته اصلی تقسیم کرد:
مواد اولیه
کیفیت مواد اولیه به کار رفته در تولید فیلم، مانند نوع رزین، افزودنی‌ها و پرکننده‌ها، تأثیر قابل توجهی بر محصول نهایی خواهد داشت. نوع رزین مورد استفاده (مانند پلی‌اتیلن خطی با چگالی کم) بر خواص فیزیکی فیلم مانند کشسانی، مقاومت در برابر پارگی و شفافیت تأثیر می‌گذارد. همچنین افزودنی‌هایی مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، تثبیت‌کننده‌های حرارتی و عوامل ضد‌ستا‌تیک به بهبود خواص فیلم کمک می‌کنند. پرکننده‌هایی مانند کربنات کلسیم می‌توانند در کاهش هزینه‌ها و بهبود برخی خواص فیزیکی فیلم موثر باشند.
تنظیمات دستگاه
تنظیمات دستگاه‌های تولید فیلم، مانند دمای اکستروژن، فاصله قالب و نسبت دمیدن، نیز بر کیفیت فیلم تأثیرگذار است. دمای اکستروژن بر ویسکوزیته مذاب پلیمر نیز می تواند در ضخامت و یکنواختی فیلم تأثیر بگذارد. فاصله بین قالب و رول خنک‌کننده و نسبت دمیدن نیز بر عرض و ضخامت فیلم خروجی موثر خواهد بود.
محیط تولید
شرایط محیطی تولید، مانند دما، رطوبت و پاکیزگی، نیز می‌تواند بر کیفیت فیلم تأثیر بگذارد. تغییرات دمای محیط می‌تواند بر ویسکوزیته مذاب پلیمر و در نتیجه خواص فیزیکی فیلم اثرگذار باشد. رطوبت بالا نیز می‌تواند باعث ایجاد مشکلات چسبندگی و کاهش کیفیت سطح فیلم شود. همچنین وجود ذرات خارجی در محیط تولید می‌تواند عیوبی را در سطح فیلم ایجاد کند.
رویه‌های کنترل کیفیت
رویه‌های کنترل کیفی که برای اطمینان از تطابق فیلم با مشخصات مورد نیاز اجرا می‌شوند، برای حفظ کیفیت ثابت ضروری هستند. بازرسی بصری برای شناسایی عیوبی مانند حباب، خطوط و لکه‌ها، اندازه‌گیری ضخامت فیلم در نقاط مختلف برای اطمینان از یکنواختی ضخامت، آزمایش کشش برای تعیین مقاومت کششی، درصد ازدیاد طول و مدول یانگ فیلم و آزمایش پارگی برای تعیین مقاومت فیلم در برابر پارگی انجام می‌شود.
انواع فیلم استرچ
فیلم استرچ در انواع مختلف و برای کاربردهای مختلف تولید می‌شود که در زیر به تعدادی از آن ها اشاره می‌کنیم. هر کدام از این موارد با دستگاه استرچ مخصوص قابل استفاده هستند.
- استرچ هند رپ
- استرچ پالت بند
- استرچ مچی
- استرچ مبلی
- استرچ علوفه
- استرچ ماشینی
- فیلم استرچ PVC
- استرچ جامبو
- نایلون آبیاری
نتیجه‌گیری
فیلم استرچ به عنوان یک ماده بستهبندی همه کاره، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. با شناخت فرآیند تولید و انواع مختلف فیلم استرچ، می‌توان بهترین نوع فیلم را برای هر کاربرد انتخاب کرد و از مزایای استفاده از نایلون استرچ بهره‌مند شد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تولید فیلم استرچ، می‌توانید به مقالات پریناز پلاست در این زمینه استناد کنید.
جهت دریافت مشاوره و قیمت تماس بگیرید
سوالات متداول
تأثیر نوع رزین بر خواص مکانیکی فیلم استرچ تولید شده به چه صورت است؟
پاسخ به این سوال نیازمند مقایسه خواص مکانیکی فیلمهای تولید شده از رزینهای مختلف مانند LDPE، LLDPE و HDPE است.
چه عواملی بر ضخامت یکنواخت فیلم استرچ در فرایند تولید تأثیر می‌گذارند و چگونه می‌توان به ضخامت یکنواخت دست یافت؟
عواملی مانند تنظیمات دستگاه، ویسکوزیته مذاب پلیمر، سرعت تولید و روش‌های کنترل ضخامت مانند استفاده از سنسورهای ضخامت‌سنجی می توانند بر ضخامت فیلم استرچ موثر باشند.
چه تفاوتهای کیفی بین فیلم استرچ تولید شده به روش دمشی و ریختهگری وجود دارد و در چه کاربردهایی هر یک از این روشها مناسبتر است؟
فیلم استرچ دمشی معمولاً برای بستهبندیهای صنعتی و پالتها مناسبتر است، زیرا استحکام و انعطافپذیری بالاتری دارد. در مقابل، فیلم استرچ ریختهگری به دلیل سطح صاف و شفافیت بالا، بیشتر برای بستهبندی مواد غذایی و محصولات آرایشی به کار میرود.