بابک بیوک افشاری / کارشناس ارشد مهندسی شیمی-پلیمر
چسب ها معمولا در سازگاری و هماهنگی با تجهیزات اعمال چسب و بسته بندی کار می کنند و این تجهیزات با توجه به ویسکوزیته و مشخصات جاری شدن چسب، چسبندگی اولیه و مدت زمان باز و فعال بودن (open time) الزاماتی را به همراه دارند.
بسته‌بندی‌های یکپارچه و بدون درز بهترین ظروف برای بسته‌بندی نه‌تنها مواد غذایی بلکه سایر محصولات روزمره زندگی‌مان هستند. اما برای دستیابی به نرخ، عملکرد، میزان مواد مصرفی و وزن بهینه از پوشش‌های چندلایه استفاده می‌شود که این پوشش‌ها از لایه‌های مختلف که از سازگار کمی با یکدیگر دارند تشکیل می‌شود. در بخش بسته‌بندی با مقواها و کاغذها نیز پس از تاخوردن بسته‌بندی، می‌بایست درزها را با چسب پوشش داد و یا برای اتصال لایه‌های کاغذی و یا ورقه‌های نازک آلومینیومی بر روی بسته‌بندی‌ها و صفحات مختلف نیز از چسب‌ها استفاده می‌شود. در واقع چسب‌ها عاملی کلیدی برای فاصله گرفتن از بسته‌بندی‌های یک تکه که نرخ به مراتب بالاتری دارند بوده است. با افزایش مصرف چسب‌ها نیاز به شناخت و دسته‌بندی آن‌ها نیز بیشتر احساس می‌شود. در این مقاله قصد داریم تا با دسته‌بندی چسب‌ها به ۳ دسته مختلف و در نهایت ارایه دو جدول از چسب‌های طبیعی و مصنوعی به معرفی کلی چسب‌ها و بیان جزییات مختصری از آن‌ها بپردازیم.
زمانی‌که بسته‌بندی‌ای برای یک هدف مشخص طراحی و یا انتخاب می‌شود، معیارهای متنوعی و همچنین نیازمندی‌هایی باید در نظر گرفته شوند.
این موارد شامل زیر هستند:
* نرخ
* سلیقه مصرف‌کننده
* شناسایی محتوایات بسته‌بندی (لیبل‌زنی/ چاپ)
* آب‌بندی کردن، ثبت اطلاعات بسته‌بندی (Tamper Evidence)
* عملکرد؛ به‌طور مثال مقاومت مکانیکی، خواص سدکنندگی (در برابر حلال‌ها، میکروب‌ها، بو و فاسد‌کننده‌ها، رطوبت، اکسیژن، دی‌اکسید کربن)، مقاومت در برابر دما (آب‌جوش، استرلیزه کردن، دماهای انجماد و شرایط محیط تشدید شده)، نفوذ به محصول.
به‌طور معمول قیمت، معیار اصلی در انتخاب یک سیستم بسته‌بندی است. در همین راستا فناوری ورقه‌سازی (Lamination) برای تهیه یک ساختار ترکیبی جهت دستیابی به نیازمندی‌های عملکرد مناسب با مصرف بهینه مواد استفاده می‌شود. از طرفی یکی از پرتقاضا‌ترین حوزه‌های بسته‌بندی، تولید ظرف‌های مقاوم برای تولیدات غذایی و نوشیدنی‌ها است. قوطی‌های فلزی یا ظروف شیشه‌ای عالی‌ترین نگه‌دارنده‌های مواد غذایی هستند اما امروزه بازار بسیار بزرگی برای ساختارهای لمینیت شده که شامل کاغذ، مقوا، ورقه‌های نازک فلزی، مواد اولیه و سدکننده‌های پلیمری وجود دارد. چسب، یکی از مهم‌ترین عوامل ساخت لمینیت‌ها است که به‌واسطه آن‌ها مواد مختلف که از نظر ساختار شیمیایی با یکدیگر سازگاری ندارند، به یکدیگر متصل می‌شوند.
دسته‌بندی چسب‌ها در صنعت بسته‌بندی
در صنعت بسته‌بندی چسب‌ها ۳ نوع مصرف مختلف دارند که در دسته‌بندی زیر این ۳ نوع مصرف توضیح داده می‌شود:
۱. مصرف چسب برای تشکیل ساختار اصلی بسته‌بندی به‌وسیله متصل کردن سطوح به یکدیگر. به استثنای بسته‌بندی‌های شیشه‌ای، بسته‌بندی‌ها به‌ندرت یک تکه و پیوسته هستند. جهت دستیابی به الزامات عملکرد بهینه یک بسته‌بندی و همچنین میزان بهینه مواد مصرفی، برای به حداقل رساندن هزینه‌ها، بسته‌بندی‌ها از طریق ترکیب کردن چند ماده و همچنین چند زیر لایه تشکیل می‌شوند. مصرف چسب‌ها در این دسته به‌صورت زیر می‌باشند:
* اتصال ورق فلزی یا حلبی، فولاد عاری از روی، آلومینیوم.
* اتصال ورق‌های فلزی نازک (foil) – اساسا بر پایه آلومینیوم.
* فیلم‌هایی با روکش فلزی – بیشتر اوقات پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) پوشش داده شده با آلومینیوم.
* اتصال محصولات پلیمری؛ پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PE)، پلی‌استایرن (PS)، پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)، پلی‌آمید‌ها و پلیمر‌های اتیلن -آکریلات که حاوی عامل‌های پخت یونی هستند.
* کاغذ و مقوا.
* شیشه.
۲. شکل‌دهی هندسه بسته‌بندی. خطوط پیشرفته تولید در صنعت بسته‌بندی به‌صورت ترکیب عملیات شکل دادن-پر کردن-و بستن محصول نهایی کار می‌کنند. که در این روش قبل از پر کردن، بسته‌بندی ساخته می‌شود و یا بسته‌بندی به دور محصول شکل می‌گیرد. این فرآیند اغلب در صنعت کاغذ و مقوا استفاده می‌شود که در این دسته انتظارات ویژه‌ای از چسب‌ها می‌رود؛ به‌طور مثال در فیلم‌های منعطف برای آب‌بندی کردن کیسه‌های بسته‌بندی (pouch heat sealing) و در بخش بسته‌بندی‌های محکم پلاستیکی (که در یک فرآیند پیوسته ورقه‌های پلاستیکی در فرآیند ترمو فورمینگ ساخته شده، پر می‌شوند و با درپوش داغ، آب‌بندی می‌شوند).
۳. اعمال لیبل‌ها و ورقه‌های چاپ شده، و سایر پوشش‌ها از طریق عملیات مختلف مثل اکسترود کردن پوشش، استفاده از جلادهنده‌ها (lacquer) و تولید برچسب‌ها (که در فرآیند‌های نوع دوم استفاده می‌شود).
اگر دسته‌بندی‌های ۱ و ۲ به‌عنوان عملیات‌های اصلی و درجه اول برای استفاده از چسب‌ها در بسته‌بندی‌ها در نظر گرفته شوند، دسته ۳ در درجه دوم قرار می‌گیرد که امروزه یک حوزه مهم برای استفاده از چسب‌ها در صنعت است. طبق دسته‌بندی ارایه شده برای مصرف چسب‌ها در صنعت بسته‌بندی، دو جدول براساس چسب‌های طبیعی و چسب‌های مصنوعی ارایه شده است.
در جدول ۱ و ۲ چسب‌ها براساس پلیمر پایه‌شان معرفی شده‌اند و همچنین توضیحاتی مختصر جهت معرفی و کاربرد بهتر این مواد و دسته مصرفی‌شان (از بین ۳ دسته بیان شده) ذکر شده است.
توجه دقیق به چسب‌های موجود در بازار و همچنین آگاهی به چسب‌های مورد استفاده در صنعت بسته‌بندی امکان بهره‌مندی هر چه بهتر و صحیح از چسب‌ها برای ایجاد اتصالات پایدارتر و حفظ محصولات در شکل مناسب می‌شود. برای کسب جزییات بیشتر درباره دسته‌بندی چسب‌ها مقاله آقای Ashly و همکارانش با نام «چسب‌ها در بسته‌بندی» (Adhesive in Packaging) پیشنهاد می‌شود.
