Ⅰ. احتياجات تغليف المواد الغذائية

      مع نمو قاعدة عملاء التجزئة العالمية للأغذية، يجب أن تلبي عبوات المواد الغذائية بشكل متزايد المعايير الدولية لجودة الأغذية وسلامتها. وهذا يعني أيضًا أن مدة الصلاحية الأطول ضرورية. وفي الوقت نفسه، أدى الوعي المتزايد بحماية البيئة بين المستهلكين في جميع أنحاء العالم إلى زيادة كبيرة في الطلب على الطلاءات العازلة للتغليف الورقي المستدام. لقد فرض هذا الاتجاه ضغطًا هائلاً على مصنعي عبوات الورق والكرتون للتخلص التدريجي من الطلاءات العازلة باستخدام البولي إيثيلين والبارافين والسيليكون والفلورايد لصالح الطلاءات العازلة الأكثر صديقة للبيئة، خاصة في تطبيقات تعبئة المواد الغذائية والمشروبات.
     تشتمل مجموعة الطلاءات العازلة للورق والكرتون على مجموعة من المنتجات لبخار الماء والسوائل الساخنة والباردة والزيوت والشحوم. تتوفر هذه الطلاءات العازلة كمستحلبات بوليمرية مائية أو شمع حيوي صلب ويتم إنتاجها بأعلى مستويات محتوى المواد الأولية المتجددة المتوفرة حاليًا. والأهم من ذلك، أن مواد الطلاء الورقية التي تستخدم هذه الطلاءات العازلة غالبًا ما تكون قابلة للطرد وقابلة لإعادة التدوير وقابلة للتحويل إلى سماد وقابلة للتحلل الحيوي، مما لا يوفر فقط وسيلة لمصنعي عبوات الورق والكرتون لتزويد تجار التجزئة والأساس للاستخدام المستدام من قبل المستهلكين. وفي الوقت نفسه، فإنه يخلق أيضًا طلبًا على الاستهلاك الآمن والكامل للأطعمة الجاهزة ووقت حفظ أطول. لذلك، يجب أن يكون التغليف الاقتصادي الوقائي للأغذية حاجزًا عاليًا للأكسجين وبخار الماء.

      Ⅱ. ما هي المواد المغلفة القائمة على الورق

المواد المطلية بالورق عبارة عن معادن مختلفة تستخدم في طلاء الورق الأساسي، من أجل تعزيز خصائصه. توفر مواد طلاء الورق هذه خصائص معينة للورق مثل السطوع واللمعان والنعومة وما إلى ذلك.

يمكن تصنيف مواد طلاء الورق إلى تسعة أنواع، وهي دول مجلس التعاون الخليجي، PCC، كاولين كلاي، التلك، النشا، لاتكس SB، ثاني أكسيد التيتانيوم، الشمع، وغيرها. تشكل دول مجلس التعاون الخليجي الحصة الكبرى في سوق مواد طلاء الورق العالمية. يتم استخدامها على نطاق واسع كأصباغ، وبالتالي من المتوقع أن تنمو بقوة في السنوات الخمس المقبلة. يستخدم طين الكاولين والتلك على نطاق واسع كمواد حشو في الطلاء.

يتأثر الطلب على مواد الطلاء الورقية هذه بالطلب المتزايد في صناعات المستخدم النهائي، وخاصة الشركات المصنعة لأغطية التجليد والصناديق المموجة. مواد طلاء الورق مخصصة للتطبيقات ومتوفرة عالميًا.

استخداماته الرئيسية هي: طباعة المجلات والكتب وورق النشر والعلامات التجارية الأخرى والتغليف والكتالوجات وورق الطباعة الآخر، وتبلغ نسبة الاثنين حوالي 1:3. يمكن تقسيم الورق المطلي إلى: الورق المطلي، الورق المطلي خفيف الوزن، بالإضافة إلى الورق المطلي الخاص مثل الورق المطلي بالحديد.

Ⅲ .طلاءات حاجز الغذاء الفعال

WVTR وOTR من مواد حاجزة صديقة للبيئة وطلاءات وظيفية أخرى تتضمن مواد يتم تطبيقها على الركائز لتوفير حاجز، بالإضافة إلى التغليف المستخدم لحماية البضائع المعبأة المحددة. توفر الطلاءات العازلة حاجزًا أمام متطلبات تغليف المواد الغذائية، والتي يمكن أن تشمل الحماية من الأكسجين والنكهة والماء السائل وبخار الماء والزيوت والشحوم. سيتم تغطية عبوات الورق التقليدية التي تستخدم لمرة واحدة بطبقة من طلاء PE لتحقيق تأثير مقاومة الماء والزيت. من الصعب فصل طلاء PE عن ركيزة الورق، مما يجعل من الصعب إرجاع المنتجات الورقية.

المواد المطلية بالورق في مجال تطبيق المواد الملامسة للأغذية، يمكن استبدال المواد المطلية بالورق بالورق، بما في ذلك نوعان:
الأول هو طلاء المنتجات الورقية قبل القولبة، والذي له مسار معالجة مشابه لعملية التصفيح التقليدية بـ PE. المعالجة والقولبة. والآخر هو الرش بعد صب اللب، والذي يختلف عن الإضافة التقليدية في اللب؛ مشاكل العملية التي يتعين حلها أكثر تعقيدًا.
تغليف المنتجات الورقية المخصصة للطعام، وأداء التطبيق الرئيسي وأداء العملية هو بشكل أساسي أداء مقاوم للماء والزيت، وختم الحرارة وأداء مضاد للالتصاق. طلاء الحاجز المائي "الورق بدلاً من البلاستيك" لا يأخذ في الاعتبار أداء الورق الأصلي المطلي بـ PE فحسب، بل يدرك أيضًا إمكانية إعادة تدوير عبوات الورق القابل للتصرف وإعادة تدوير الملاط: في نفس الوقت في أداء التطبيق (مقاوم للماء، تم تحقيق اختراقات أخرى، مما سيساعد مواد التعبئة والتغليف الورقية على أن تصبح مواد عازلة صديقة للبيئة.

      Ⅳ. مبدأ التصنيع

إن تصنيع الورق المطلي يعني ببساطة أن يتم تطبيق الطلاء فوق الورق الأساسي، وبعد التجفيف، يتم تنعيم السطح بواسطة التقويم، وبالتالي فإن الورق الأساسي والطلاء من العوامل المهمة التي تؤثر على جودة الورق المطلي.

أخذ طبقة طلاء بحجم طلاء 20 جم / م 2 كمثال، بافتراض أن الثقل النوعي الجاف للطلاء هو 1.5، فإن سمك طبقة الطلاء يبلغ حوالي 0.0013 سم فقط، ومع مثل هذا السمك الرقيق، تكون جودة الطلاء تلعب الورقة الأصلية دورًا مهمًا حقًا.

إذا كانت سرعة الطلاء بطيئة، فيجب الحفاظ على قوة الورق المبلل بلصق معتدل لأن الورق الأصلي لا يمكن أن يفقد قوته بعد امتصاص الماء ووصوله إلى قسم التجفيف. على العكس من ذلك، عندما تكون سرعة الطلاء سريعة، يجب أن يكون للورق قوة معينة لمقاومة القوة الميكانيكية الناتجة عن الطلاء عالي السرعة، في حين أن امتصاص الماء الموحد مهم جدًا أيضًا. لذلك، يعد اختبار معدل نقل بخار الماء (WVTR) للورق المطلي خطوة مهمة جدًا في اختبار الأداء. يتم تقديم طرق الاختبار الرئيسية لنفاذية مواد التعبئة والتغليف الورقية المطلية أدناه.

Ⅴ. طريقة اختبار النفاذية للمواد المطلية بالورق

اختبار نفاذية بخار الماء:

يتم حساب معدل انتقال بخار الماء (WVTR) للورق المطلي من كمية بخار الماء لكل وحدة مساحة (م2) لكل وحدة زمنية (24 ساعة/يوم) عند درجة حرارة ورطوبة نسبية معينة عن طريق اختبار المادة (RH). في هذا العمل، يتم تقييم MVTR بواسطة طريقة الوزن، والتي تعتمد على معايير ASTM E96 وASTM D1653-2003.

من خلال اختبار خصائص حاجز الماء في خطوة الطلاء، من الممكن إعطاء الشركات المصنعة المعلمات المحددة للمادة لتصنيع مواد تغليف ورقية غير سامة وصديقة للبيئة ذات خصائص حاجز عالية.

اختبار نفاذية الأكسجين:

يحتوي محلل نفاذية الأكسجين من سلسلة GBPI على نطاق اختبار يتراوح من 0.05 إلى 10000 جم / (م 2 - 24 ساعة)، ويمكن تطبيقه على المواد ذات العوائق المنخفضة والمتوسطة والعالية. تعتمد الطريقة المستخدمة على طريقة كهرباء كولومب الخاصة بـ ASTM D3985.

نطاق معدل نقل الأكسجين:

تحديد معدل نقل الأكسجين (OTR) للمواد العازلة المرنة المستخدمة في التعبئة والتغليف أو التطبيقات الصناعية. تشمل العوامل الرئيسية لفهم تغلغل المواد سمك المادة والعوامل البيئية مثل الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة.

إجراء اختبار ASTM D3985:
عند درجة حرارة ورطوبة محددة، يتم إغلاق فيلم حاجز بين الحجرة التي تحتوي على الأكسجين والحجرة الخالية من الأكسجين. يقوم المستشعر الكولومتري بقياس الأكسجين الذي ينتقل عبر المادة.

منطقة الاختبار النموذجية: 50 سم2

البيانات: معدل نقل الأكسجين (OTR) مول/(م2•ث)