يجب أن يمر تصميم المنتج البلاستيكي بالاختيار الصحيح للبلاستيك. هذا لجميع التطبيقات وخاصة بالنسبة للحاويات والتعليب والقوارير ، إلخ ... لأن هذه الأخيرة على اتصال دائم بالمواد الكيميائية أو المواد الغذائية أو الأدوية التي تعتبر تطبيقات حساسة للغاية. تصف هذه المقالة بإيجاز كيفية اختيار المواد البلاستيكية للحاويات وصفاتها واستخداماتها وحدودها.
هذه المقالة مكتوبة من محتوى نشره جوناثان على https://www.oberk.com/packaging-crash-course/packaging-resource-guide/plastic-bottle-resin-materials الذي يعطينا توصيات بشأن استخدام بلاستيك العبوات وفقًا لنوع المواد الخاصة بهم. في الأصل باللغة الإنجليزية ، قمت بترجمتها إلى العربية والفرنسية وأعدت صياغتها إلى الإنجليزية. تتوفر روابط تغيير اللغة في الشريط الموجود على الجانب الأيمن من الصفحة (شاشة الكمبيوتر) أو أدناه (شاشة الجوال). إذا كان لديك توصيات لتحسين المحتوى ، فلا تتردد في الاتصال بنا. كل تعليقاتك مرحب بها.
البولي ايثيلين عالي الكثافة (HDPE) : الأكثر استخداما، اقتصادية ومقاومة للصدمات
هو البلاستيك الأكثر استخدامًا للقوارير التي يتم إنتاجها عن طريق الحقن و النفخ أو البثق و النفخ. هذه المادة اقتصادية ومقاومة للصدمات ومتوافقة مع مجموعة واسعة من المنتجات بما في ذلك الأحماض والمواد الكاوية (عنصر تآكل يربط المواد) وتوفر عزلا جيدا للرطوبة. تتوفر هذه المادة عادة في صنف التطابق مع الغذاء المعتمدة من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير. البولي ايثيلين عالي الكثافة (HDPE) غير متوافق مع الهيدروكربونات العطرية. يمكن استخدامه قوارير الحليب وزجاجات منتجات التنظيف السائل.
إن البولي ايثيلين عالي الكثافة شفاف ومرن بشكل طبيعي.كما يؤدي إضافة اللون إلى جعل HDPE معتمًا ، مما سيضيف وزنًا إضافيًا إلى الزجاجة ، وسيؤدي إلى وعاء أكثر صلابة.
على الرغم من أن البولي إيثيلين عالي الكثافة يوفر حماية جيدة في درجات الحرارة فوق نقطة التجمد ، إلا أنه لا يمكن استخدامه مع المنتجات المعبأة فوق 70 درجة مئوية.
البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE): ماع، مرن و يتحمل الضغط
يتشابه البلاستيك LDPE في المظهر والخصائص مع HDPE ، ولكنه أقل صلابة وأقل مقاومة كيميائيًا بشكل عام من HDPE. يستخدم LDPE بشكل أساسي لتطبيقات الضغط. LDPE أكثر تكلفة من HDPE ، ولكنه سينتج زجاجة لامعة عند إنتاجها بالألوان أو الطبيعية.
بولي بروبلين (PP): ثبات عند الحرارة العالية و مقاومة كيميائية ممتازة
يمكن تحويلها عن طريق التشكيل بالحقن (الزجاجات و القنينات والسدادات) ، أو عن طريق التشكيل بالنفخ (الزجاجات و القنينات). الميزة الرئيسية للبولي بروبيلين هي استقراره في درجة حرارة عالية (درجة حرارة التعبئة تصل إلى 200 إلى 210 درجة. الحد الأقصى). يمكن تعقيم البولي بروبيلين في فرن الضغط بالغاز أو الميكروويف.
مقاومة درجات الحرارة العالية لـ PP هي السبب في استخدامه مع منتجات التعبئة الساخنة مثل العصائر و صلصة "الكريب”.
البولي بروبلين لديه مقاومة كيميائية ممتازة ، لكنه يوفر مقاومة منخفضة للصدمات عند درجات الحرارة المنخفضة. يوفر PP الموجه مقاومة أفضل للصدمات عند درجات الحرارة المنخفضة.
إذا تم تصنيعه بالملون تصبح له طبقة خارجية لامعة.
بولي فينيل كلوريد (PVC) : شفاف، مقاومة جيدة للزيوت وانتقال الأكسجين. لا يتوافق مع الحرارة المرتفعة
تم استخدامه من نهاية الستينيات حتى التسعينات إلا أن تحول جذر الكلور أثناء الاحتراق إلى حمض الهيدروكلوريك ينتج أبخرة سامة ، وبسبب سوء ترشيح أبخرة الحرق في ذلك الوقت ،تسبب ذلك في المطر الحمضي الذي أدى إلى تدهور بعض الغابات. تم استبدال PVC بـ PET ، لزجاجات مياه الشرب.
PVC شفاف في طبيعته ، ولديه مقاومة جيدة جدًا للزيوت و يمنع نفاذ الأكسجين. و هو عازل جيد لمعظم الغازات ، لكنه حساس للمذيبات الهيدروكربونية.
الـPVC هو مادة شبه صلبة و عندما بتم تصنيعه عن طريق التشكيل بالنفخ يمكن أن يتكيف مع الأشكال الطبيعية والمعقدة. أدت التحسينات في صياغة البلاستيك إلى تحسين خصاية منع نفاذية الأكسجين والمقاومة الكيميائية ، مع تحسن بنسبة 20-30 ٪ في مقاومة تأثير السقوط.
كما أن التقدم في خبرة التشكيل بالقوالب ، وكذلك في صياغة البلاستيك ، قد أعطى أيضًا جودة عالية عند الحقن "البي في سي" الصلب.
يتميز "البي في سي" بضعف المقاومة للحرارة و يتعرض للتشوهات عند 160 درجة. لا يتوافق مع المنتجات الساخنة. و بما أنه يوفر حاجزًا جيدًا للأكسجين ، يعد PVC خيارًا ممتازًا لزيت السلطة والزيوت المعدنية والخل. كما أنها تستخدم عادة في الشامبو ومستحضرات التجميل.
يمكن أيضًا تشكيل PVC عن طريق عملية التمدد أو النفخ الحراري . حيث تتمتع الجدران الموجهة للأوعية و الزجاجات بخصائص الحاجز المحسَّنة مع الخفّة في الوزن. كما تم تحسين المقاومة الكيميائية بفضل التخلص من إضافات الـPVC التي تتعرض للتآكل بشكل متكرر. و يجدر الذكر أن ومع ذلك ، لا يمكن إنتاج القوارير و الحاويات لخطوط التعليب عن طريق عملية التمدد والنفخ و يجب دائما تحديد المواد البلاستيكية الصحية و الغير صحية.
.
البولي إيثيلين تيريفثاليت (PETG و PET): لماع شفاف لكنه حساس جدا للحرارة، مقاومة كيميائية جيدة وتأثير جيد وقوة شد عالية
مادة البولي إيثيلين تيريفثاليت المعدلة بالجليكول هي مادة صلبة ومتينة ذات لمعان ووضوح ممتازين وتوفر التألق المطلوب للزجاجات الشفافة. يمكن تصنيع البولي إيثيلين تيريفثاليت’جي’ بطرق البثق و النفخ التقليدية ، عادة على الآلات المصممة لمعالجة PVC أو البولي كاربىنات. تشمل التطبيقات الشامبو والصابون والمنظفات والمنتجات التي لا تتطلب نسبة عالية من الأكسجين أو حواجز الرطوبة.
أما مادة البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) فهي تضنع من الإيثيلين جلايكول وحمض تيريفثاليك والتي تتحول عند درجة حرارة عالية وضغط مرتفع لتكوين مادة "عديد الإيثيلين تيريفثاليت" (PET) و من ثمة عبوات بلاستيكية. الـPET هو شكل قوي وخفيف من البوليستر الشفاف حيث يتميز بسهولة التصنيع لإنشاء زجاجات لمستحضرات التجميل والماء والمشروبات الغازية والمواد الغذائية وغيرها من المنتجات غير الغذائية مثل المنظفات المنزلية.
PET هو البلاستيك الأكثر حساسية للحرارة المستخدم في التعبئة والتغليف ، مما يتطلب اهتمامًا خاصًا لظروف النقل والشحن والتخزين. يجب ألا يتجاوز ملء المنتجات درجة حرارة 50 درجة مئوية ل PET.
يوفر PET الموجه خصائص حاجز جيدة جدًا للكحول والزيوت العطرية ، وعمومًا يتمتع بمقاومة كيميائية جيدة وتأثير جيد وقوة شد. تعمل عملية التوجيه أيضًا على تحسين خصائص حاجز الغاز والرطوبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية التوجيه لا تصلح لإنتاج قوارير محمولة في خطوط التعليب.
بولي كربونات (PC) : مادة الامتياز لزجاجات الأطفال، مادة غير قابلة للكسر بسهولة
على عكس المواد السابقة يمكن تعقيم البولي كربونات مثل الزجاج. و ما يجعل المادة مناسبة بسبب جودتها وسعرها لاستخدام زجاجات قابلة لإعادة الاستعمال. إنها مادة الامتياز لزجاجات الأطفال. يتم استخدامه في ألمانيا والنمسا لتعبئة الحليب. إنها غير قابلة للكسر ، والتي تحظى بتقدير كبير من قبل تجار التجزئة الكبار (مخاطر أقل وخسارة أقل). ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن BPA ، أحد مكونات البولي كربونات، المتبقي من البلمرة ، يشتبه في أنه سام.
