ความชื้นคือจุดอ่อนของเยื่อกระดาษขึ้นรูป แม้ว่าเยื่อขึ้นรูปจะให้การปกป้อง ความยั่งยืน และความได้เปรียบด้านต้นทุนที่ดีเยี่ยม โครงสร้างเส้นใยเซลลูโลสของมันคือสารที่ชอบน้ำโดยธรรมชาติ - มันดูดซับน้ำได้ง่าย และเมื่อเปียกจะสูญเสียความแข็งแรง กลายเป็นนุ่มและเหลว และยังสามารถเจริญเติบโตของเชื้อราได้อีกด้วย ความไวต่อความชื้นนี้มีข้อจำกัดในอดีตในการใช้เยื่อขึ้นรูปในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง- การใช้งานกับอาหารที่เกี่ยวข้องกับของเหลวหรือไขมัน และการเดินทางในมหาสมุทรที่ยาวนาน แต่วัสดุศาสตร์สมัยใหม่ได้เปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ ปัจจุบัน เทคโนโลยี-ป้องกันความชื้นและกันน้ำ - เรซินที่มีความแข็งแรงเปียก การเคลือบกั้นน้ำ- การเคลือบ PLA นาโนเซลลูโลส และเส้นใยผสมที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพ - ช่วยให้เยื่อที่ขึ้นรูปสามารถต้านทานความชื้นและรักษาความแข็งแรงแม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ในบทความนี้ เรามีคำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับถาดเยื่อแม่พิมพ์ที่กันความชื้นและกันน้ำได้-: เหตุใดความชื้นจึงมีความสำคัญ ศาสตร์แห่งการดูดซึมน้ำในเซลลูโลส เทคโนโลยีป้องกันความชื้น-อย่างเต็มรูปแบบ (ตั้งแต่สารเติมแต่งภายในไปจนถึงสารเคลือบภายนอก) การเลือกวัสดุ วิธีการทดสอบ และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับ-สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและการประยุกต์ด้านอาหาร ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรบรรจุภัณฑ์ที่ระบุเยื่อขึ้นรูปสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้น ผู้ผลิตอาหารที่กำลังมองหาบรรจุภัณฑ์ของเหลวที่ยั่งยืน หรือผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อในการประเมินตัวเลือกต่างๆ คู่มือนี้ควรให้ความรู้แก่คุณในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูล
ทำไมความชื้นจึงมีความสำคัญ: ศาสตร์แห่งน้ำและเซลลูโลส
เพื่อทำความเข้าใจการป้องกันความชื้น- ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจว่าทำไมเยื่อที่ขึ้นรูปจึงดูดซับน้ำ และจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อดูดซับน้ำ
เซลลูโลสเป็นสารที่ชอบน้ำเยื่อขึ้นรูปทำจากเส้นใยเซลลูโลส - ซึ่งเป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลักของผนังเซลล์พืช เซลลูโลสเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ (สายโซ่ยาวของโมเลกุลกลูโคส) โดยมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) จำนวนมากตามสายโซ่ หมู่ไฮดรอกซิลเหล่านี้เป็นขั้ว - ซึ่งดึงดูดโมเลกุลของน้ำผ่านพันธะไฮโดรเจน เมื่อเยื่อที่ขึ้นรูปสัมผัสกับน้ำ (ของเหลวหรือไอ) โมเลกุลของน้ำจะถูกดึงดูดเข้าสู่กลุ่มไฮดรอกซิล และถูกดูดซึมเข้าสู่โครงสร้างเส้นใย นี่คือเหตุผลว่าทำไมเยื่อขึ้นรูปจึงชอบน้ำโดยธรรมชาติ (-ชอบน้ำ) - ไม่ใช่ข้อบกพร่องในการผลิต แต่เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุ
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเยื่อแม่พิมพ์เปียก?เมื่อเยื่อขึ้นรูปดูดซับน้ำ จะเกิดหลายสิ่งหลายอย่าง:
1. การสูญเสียความแข็งแกร่ง:โมเลกุลของน้ำทะลุผ่านระหว่างเส้นใยเซลลูโลส ทำลายพันธะไฮโดรเจนที่ยึดเส้นใยไว้ด้วยกัน สิ่งนี้ทำให้แผ่นไฟเบอร์นิ่มและสูญเสียความแข็งแรง - เยื่อแม่พิมพ์แบบเปียกสามารถสูญเสียความแข็งแรงแห้งได้ 50-80% ขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นใย ความหนาแน่น และระดับความชื้น ถาดที่สามารถรองรับน้ำหนักได้ 10 กก. เมื่อแห้งอาจยุบลงได้ต่ำกว่า 2 กก. เมื่อเปียก
2. การเสียรูป:ขณะที่เส้นใยดูดซับน้ำ เส้นใยจะพองตัว - ส่งผลให้ถาดบิดเบี้ยว โค้งงอ หรือสูญเสียรูปร่าง นี่เป็นปัญหาโดยเฉพาะสำหรับถาดที่มีขนาดหรือคุณสมบัติการเรียงซ้อนที่แม่นยำ
3. การเสื่อมสภาพของพื้นผิว:น้ำอาจทำให้พื้นผิวของเยื่อที่ขึ้นรูปหยาบ คลุมเครือ หรือเป็นขุย - ซึ่งส่งผลต่อรูปลักษณ์และคุณภาพการพิมพ์
4. การเจริญเติบโตของเชื้อราและแบคทีเรีย:หากเยื่อที่ขึ้นรูปยังคงเปียกเป็นเวลานาน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่อบอุ่น) เชื้อราและแบคทีเรียสามารถเติบโตบนพื้นผิวได้ - ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี กลิ่น และปัญหาด้านความปลอดภัยของอาหารที่อาจเกิดขึ้น
5. ความเสียหายของผลิตภัณฑ์:หากถาดรองรับผลิตภัณฑ์ น้ำที่ดูดซับสามารถถ่ายโอนไปยังผลิตภัณฑ์ - ทำให้เกิดความเสียหายจากน้ำ การกัดกร่อน (สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นโลหะ) หรือการปนเปื้อน (สำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร)
เยื่อกระดาษขึ้นรูปดูดซับความชื้นได้เท่าไร?ปริมาณความชื้นที่ดูดซับขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย:
- ความชื้นสัมพัทธ์(RH):ที่ 50% RH (สภาพแวดล้อมภายในอาคารทั่วไป) โดยทั่วไปเยื่อขึ้นรูปจะมีปริมาณความชื้นที่สมดุลที่ 6-8% ที่ 80% RH (สภาพแวดล้อมเขตร้อนชื้น) ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 12-15% ที่ 90%+ RH สามารถเข้าถึง 18-25%
- ประเภทไฟเบอร์:ชานอ้อย (เส้นใยอ้อย) ดูดซับความชื้นได้น้อยกว่ากระดาษรีไซเคิลเล็กน้อย เนื่องจากมีโครงสร้างเส้นใยที่สั้นและหนาแน่นกว่า เส้นใยฟอกขาวจะดูดซับได้มากกว่าเส้นใยที่ไม่ฟอกขาวเล็กน้อย
- ความหนาแน่น:ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นมากขึ้น (ขึ้นรูปด้วยความร้อน 300-500 กก./ลบ.ม.) ดูดซับความชื้นได้ช้ากว่าผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า (ขึ้นรูปด้วยความร้อน 150-300 กก./ลบ.ม.) เนื่องจากมีพื้นที่ว่างน้อยกว่าให้น้ำสามารถซึมเข้าไปได้
- สารเคลือบและสารเติมแต่ง:เรซินที่มีความแข็งแรงเปียกและการเคลือบกั้นสามารถลดการดูดซับความชื้น - ได้อย่างมากจาก 12-15% ที่ 80% RH (ไม่เคลือบผิว) เหลือ 2-5% (พร้อมการเคลือบที่มีประสิทธิภาพ)
- การสัมผัสของเหลว:การสัมผัสของเหลวโดยตรง (เช่น ผลิตภัณฑ์ที่เปียก ของเหลวที่หก การควบแน่น) ทำให้เกิดการดูดซับความชื้นได้เร็วและครอบคลุมมากกว่าความชื้นเพียงอย่างเดียว - เยื่อแม่พิมพ์ที่ไม่เคลือบผิวสามารถดูดซับน้ำหนักในน้ำได้ภายในไม่กี่นาทีหลังจากสัมผัสกับของเหลวโดยตรง
เมื่อใดที่ความชื้นเป็นปัญหา?ความชื้นเป็นปัญหาในสถานการณ์ทั่วไปหลายประการ:
- สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง-:จัดส่งหรือจัดเก็บเยื่อขึ้นรูปในสภาพอากาศเขตร้อนหรือกึ่งเขตร้อน (80%+ RH) หรือในคลังสินค้าที่ไม่มีการปรับสภาพในบริเวณที่มีความชื้น
- การเดินทางในมหาสมุทรอันยาวนาน:ตู้คอนเทนเนอร์ที่ขนส่งทางมหาสมุทรอาจเผชิญกับความชื้นสูง (80-95% RH) และความผันผวนของอุณหภูมิ ทำให้เกิดการควบแน่น ("ฝนตู้คอนเทนเนอร์") ที่ทำให้บรรจุภัณฑ์เยื่อขึ้นรูปเปียกได้
- การใช้งานด้านอาหาร:การบรรจุอาหารเปียก ชื้น หรือมันเยิ้ม (เนื้อสัตว์ ผลิตผล ซอส ซุป อาหารแช่แข็งที่มีการควบแน่น) โดยที่ตัวอาหารเองเป็นแหล่งความชื้น
- การจัดเก็บในตู้เย็น/แช่แข็ง:ตู้เย็นและตู้แช่แข็งมีความชื้นสูง และความผันผวนของอุณหภูมิอาจทำให้เกิดการควบแน่นบนพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ได้
- การสัมผัสกลางแจ้ง:ผลิตภัณฑ์ที่จัดเก็บหรือใช้กลางแจ้ง (เช่น ผลิตภัณฑ์ในสวน กิจกรรมกลางแจ้ง วัสดุก่อสร้าง) อาจโดนฝน น้ำค้าง หรือมีความชื้นสูง
- ผลิตภัณฑ์เปียก:บรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์ที่ตัวเองเปียก (เช่น ผลิตผลสด อาหารทะเล พืช ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมเปียก)
สารเติมแต่งภายใน: เรซินกำลังเปียกและสารปรับขนาด
การป้องกันความชื้นขั้นแรกคือสารเคมีภายใน - ที่เติมลงในสารละลายเยื่อกระดาษก่อนขึ้นรูป ซึ่งจะปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเส้นใยเพื่อลดการดูดซึมน้ำและรักษาความแข็งแรงเมื่อเปียก สองประเภทหลักคือเรซินที่มีความแข็งแรงเปียกและสารกำหนดขนาด
เรซินกำลังเปียก
เรซินกำลังเปียกเป็นสารเคมีที่สร้างพันธะ-ข้ามถาวรระหว่างเส้นใยเซลลูโลส - ที่ไม่ถูกทำลายด้วยน้ำ ช่วยให้เยื่อที่ขึ้นรูปสามารถรักษาความแข็งแรงส่วนสำคัญไว้ได้เมื่อเปียก แทนที่จะสูญเสีย 50-80% เหมือนเยื่อที่ไม่ผ่านการบำบัด
วิธีการทำงาน:เรซินที่มีความแข็งแรงเปียกคือโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้-ซึ่งถูกเติมลงในสารละลายเยื่อกระดาษ พวกมันเกาะติดกับเส้นใยเซลลูโลส (ผ่านพันธะไอออนิกหรือพันธะไฮโดรเจน) จากนั้นในระหว่างขั้นตอนการทำให้แห้ง พวกมันจะข้าม-เชื่อมโยงซึ่งกันและกัน และกับเส้นใยเซลลูโลส - ทำให้เกิดเครือข่ายสามมิติ-ที่ยึดเส้นใยไว้ด้วยกันแม้ว่าจะมีน้ำอยู่ก็ตาม ตัวเชื่อมข้าม-เป็นพันธะโควาเลนต์ - ที่แข็งแกร่งกว่าพันธะไฮโดรเจนระหว่างเส้นใยเซลลูโลส - มากและไม่ถูกน้ำแตก
เรซินชนิดทนเปียกทั่วไปประเภทต่างๆ:
1. โพลีเอไมด์-อีพิคลอโรไฮดริน (PAE):เรซินกำลังเปียกที่พบมากที่สุดสำหรับ-เยื่อขึ้นรูปเกรดอาหาร PAE มีประสิทธิภาพที่ pH เป็นกลางถึงเป็นด่าง (6.5-8.5) ให้ความแข็งแรงขณะเปียกที่ดี (30-50% ของความแข็งแรงแห้งยังคงอยู่เมื่อเปียก) และได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการสัมผัสกับอาหาร (21 CFR 176.170) โดยปกติแล้ว PAE จะถูกเติมที่ 0.5-2% โดยน้ำหนักของเส้นใย เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับเยื่อขึ้นรูปเกรดอาหาร (กล่องไข่ ถาดผลิต ถาดเนื้อ ผลิตภัณฑ์บริการอาหาร)
2. เมลามีน-ฟอร์มาลดีไฮด์ (MF):เรซินความแข็งแรงเปียกแบบดั้งเดิมที่ให้ความแข็งแรงเปียกสูง (40-60% ของความแข็งแรงแห้ง) MF มีประสิทธิภาพที่ pH ที่เป็นกรด (4.5-6.0) และมีราคาถูกกว่า PAE อย่างไรก็ตาม MF มีฟอร์มาลดีไฮด์ (ซึ่งอาจเป็นปัญหาด้านสุขภาพ) และมีการจำกัดการใช้ในการใช้งานเกรดอาหาร MF ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเยื่อขึ้นรูปที่ไม่ใช่อาหารในอุตสาหกรรม ซึ่งจำเป็นต้องมีความแข็งแรงเปียกสูง และไม่ต้องกังวลเรื่องความปลอดภัยของอาหาร
3. ยูเรีย-ฟอร์มาลดีไฮด์ (UF):เรซินทนเปียกแบบดั้งเดิมอีกชนิดหนึ่ง คล้ายกับ MF แต่ต้นทุนต่ำกว่าและประสิทธิภาพต่ำกว่า UF ยังมีฟอร์มาลดีไฮด์-เป็นส่วนประกอบหลัก และส่วนใหญ่ใช้สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่-อาหาร
4. โพลีเอทิลีนไอมีน (PEI):เรซินความแข็งแรงเปียกแบบใหม่ที่ให้ความแข็งแรงเปียกได้ดีและปราศจากฟอร์มาลดีไฮด์- PEI มีประสิทธิภาพที่ pH เป็นกลางและสามารถนำไปใช้ในการใช้งานเกรดอาหาร-ได้ (แม้ว่าจะพบได้น้อยกว่า PAE ก็ตาม) PEI มีราคาแพงกว่า PAE แต่มีข้อได้เปรียบในการใช้งานบางอย่าง (เช่น ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงเปียกที่สูงมาก สูตรที่ปลอดภัยจาก ESD-)
5. เรซินกำลังเปียกที่มีพื้นฐาน-ทางชีวภาพ:ประเภทใหม่ของเรซินกำลังเปียกที่ทำจากแหล่งหมุนเวียน (เช่น แป้งดัดแปร ไคโตซาน โปรตีนถั่วเหลือง โพลีเมอร์ที่มีลิกนิน-) สิ่งเหล่านี้ยังอยู่ในการพัฒนา แต่มีศักยภาพสำหรับสารละลายความแข็งแรงเปียกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ- ประสิทธิภาพในปัจจุบันต่ำกว่าเรซินสังเคราะห์ แต่การวิจัยยังดำเนินอยู่
ผลงาน:ด้วยเรซินความแข็งแรงเปียกของ PAE (ตัวเลือกเกรดอาหาร-ที่พบบ่อยที่สุด) โดยทั่วไปเยื่อแม่พิมพ์จะคงความแข็งแรงแห้งไว้ 30-50% ของความแข็งแรงแห้งเมื่ออิ่มตัวเต็มที่ - เทียบกับ 20-50% สำหรับเยื่อที่ไม่ผ่านการบำบัด (ช่วงกว้างสำหรับเยื่อที่ไม่ผ่านการบำบัดนั้นขึ้นอยู่กับประเภทเส้นใยและความหนาแน่น และเยื่อกระดาษที่ไม่ผ่านการบำบัดจะสูญเสียความแข็งแรงอย่างรวดเร็วเมื่อเปียก) ที่สำคัญกว่านั้น เยื่อเรซินที่มีความแข็งแรงเปียก-จะรักษารูปร่างและความสมบูรณ์ของโครงสร้างเมื่อเปียก - โดยไม่กลายเป็นแผ่นหรือแตกตัวเหมือนเยื่อที่ไม่ผ่านการบำบัด สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ในอาหารและ-ที่มีความชื้นสูง เรซินความแข็งแรงเปียกของ PAE ก็เพียงพอแล้ว - โดยให้ความแข็งแรงเปียกเพียงพอที่จะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างระหว่างการใช้งานปกติ ทั้งยังปลอดภัยต่ออาหารและคุ้มต้นทุน
ข้อควรพิจารณา:
- ความปลอดภัยของอาหาร:PAE ได้รับการอนุมัติจาก FDA- สำหรับการสัมผัสกับอาหาร แต่ปริมาณ PAE ที่สามารถเคลื่อนย้ายจากบรรจุภัณฑ์ไปยังอาหารได้รับการควบคุม สำหรับการใช้งานเกรดอาหาร- ให้ใช้ PAE ในปริมาณที่มีประสิทธิภาพขั้นต่ำ (โดยทั่วไปคือ 0.5-1.5%) และต้องแน่ใจว่าเป็นไปตามกฎระเบียบการสัมผัสอาหารในท้องถิ่น (FDA, EFSA, GB)
- ความสามารถในการย่อยสลายได้: PAE is generally considered compostable - it breaks down during composting without leaving toxic residues. However, very high PAE dosages (>2%) อาจทำให้การหมักช้าลงเล็กน้อย สำหรับการรับรองที่ย่อยสลายได้ (BPI, OK Compost) ให้ตรวจสอบว่าปริมาณ PAE อยู่ภายในขีดจำกัดของใบรับรอง
- ความสามารถในการรีไซเคิล:เยื่อขึ้นรูปที่ผ่านการบำบัดด้วย PAE- สามารถนำไปรีไซเคิลได้อย่างสมบูรณ์ในกระแสการรีไซเคิลกระดาษมาตรฐาน - PAE ไม่รบกวนกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษ และการเชื่อมโยงข้าม-จะพังในระหว่างกระบวนการรีไซเคิล (ซึ่งเกี่ยวข้องกับ pH สูง อุณหภูมิสูง และการกระทำทางกล)
- ค่าใช้จ่าย:PAE เพิ่มประมาณ 5-15% ของต้นทุนวัสดุของเยื่อขึ้นรูป ขึ้นอยู่กับปริมาณ สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ นี่เป็นการลงทุนที่คุ้มค่า โดยมีต้นทุนเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการปรับปรุงประสิทธิภาพ
ตัวแทนปรับขนาด
สารปรับขนาดเป็นสารเคมีที่ช่วยลดการดูดซึมน้ำของเหลวเข้าสู่พื้นผิวของเส้นใย - ซึ่งทำให้พื้นผิวไม่ชอบน้ำมากขึ้น (กันน้ำ-) ต่างจากเรซินที่มีความแข็งแรงแบบเปียก (ซึ่งคงความแข็งแรงเมื่อเปียก) สารปรับขนาดจะป้องกันไม่ให้น้ำถูกดูดซับตั้งแต่แรก - อย่างน้อยในช่วงระยะเวลาหนึ่ง
ตัวแทนกำหนดขนาดประเภททั่วไป:
1. อัลคิลคีทีนไดเมอร์ (AKD):สารปรับขนาดภายในที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับกระดาษและเยื่อขึ้นรูป AKD เป็นสารคล้ายขี้ผึ้ง-ที่เติมลงในสารละลายเยื่อกระดาษและเคลื่อนตัวไปยังพื้นผิวเส้นใยในระหว่างการอบแห้ง ทำให้เกิดชั้นที่ไม่ชอบน้ำ AKD มีประสิทธิภาพที่ pH เป็นกลางถึงเป็นด่าง ให้ความต้านทานต่อน้ำได้ดี (เม็ดน้ำอยู่บนพื้นผิวแทนที่จะถูกดูดซึม) และได้รับการอนุมัติจาก FDA- สำหรับการสัมผัสกับอาหาร โดยทั่วไป AKD จะถูกเติมที่ 0.1-0.5% โดยน้ำหนักของเส้นใย
2. อัลคีนิล ซัคซินิก แอนไฮไดรด์ (ASA):สารกำหนดขนาดภายในทั่วไปอีกชนิดหนึ่ง คล้ายกับ AKD แต่ออกฤทธิ์เร็วกว่า-และมีประสิทธิภาพมากกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่า ASA มีราคาแพงกว่า AKD และพบได้น้อยกว่าในเยื่อขึ้นรูป (พบได้บ่อยในการผลิตกระดาษ)
3. ขัดสน-ตามขนาด:สารคัดขนาดแบบดั้งเดิมที่ทำจากขัดสน (เรซินจากต้นสน) การกำหนดขนาด Rosin มีประสิทธิภาพที่ pH ที่เป็นกรดและมีราคาถูกกว่า AKD แต่ให้ความต้านทานต่อน้ำต่ำกว่าและพบได้น้อยกว่าในเยื่อขึ้นรูปสมัยใหม่ (ซึ่งโดยทั่วไปจะผลิตที่ pH เป็นกลาง)
4. สารปรับขนาดตามชีว-:สารปรับขนาดที่เกิดขึ้นใหม่ที่ทำจากแหล่งหมุนเวียน (เช่น แป้งดัดแปร โปรตีนถั่วเหลือง ไขจากแหล่งพืช) สิ่งเหล่านี้ยังอยู่ในการพัฒนา แต่มีศักยภาพสำหรับโซลูชันการกำหนดขนาดตามชีวะ{3}}
ผลงาน:สารกำหนดขนาดให้การต้านทานน้ำชั่วคราว - ซึ่งจะป้องกันไม่ให้น้ำของเหลวถูกดูดซึมเข้าสู่พื้นผิวเป็นระยะเวลาหนึ่ง (นาทีถึงชั่วโมง ขึ้นอยู่กับชนิดของสารปรับขนาดและปริมาณ และปริมาณน้ำ) สารวัดขนาดมีประสิทธิภาพในการป้องกันการดูดซึมน้ำปริมาณเล็กน้อย (เช่น การควบแน่น การหกรั่วไหลสั้นๆ ผลิตภัณฑ์ที่ชื้น) แต่ไม่ได้ผลเมื่อสัมผัสกับของเหลวหรือการแช่เป็นเวลานาน สำหรับการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการกันน้ำเป็นเวลานาน ควรผสมสารปรับขนาดเข้ากับเรซินที่มีความแข็งแรงแบบเปียก (เพื่อรักษาความแข็งแรงหากน้ำซึมเข้าไป) และ/หรือการเคลือบกั้นภายนอก (เพื่อให้เป็นอุปสรรคที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น)
เรซินชนิดเปียกกับสารกำหนดขนาด: อะไรคือความแตกต่าง?
- เรซินกำลังเปียก:คงความแข็งแรงของถาดเมื่อเปียก - ถาดจะไม่แตกหากเปียก มันไม่ได้ป้องกันการดูดซึมน้ำ เพียงแต่ทำให้แน่ใจว่าถาดยังคงแข็งแรงแม้ในขณะที่น้ำถูกดูดซับ
- ตัวแทนขนาด:ป้องกันไม่ให้น้ำถูกดูดซึมเข้าสู่พื้นผิว - เม็ดน้ำขึ้นและกลิ้งออกแทนที่จะซึมเข้าไป จะไม่สามารถรักษาความแรงได้หากน้ำทะลุผ่าน (เช่น ผ่านรอยขีดข่วนหรือขอบ)
- แนวปฏิบัติที่ดีที่สุด:สำหรับการใช้งานที่ไวต่อความชื้นส่วนใหญ่- ให้ใช้ทั้งสารปรับขนาด - เพื่อป้องกันการดูดซึมน้ำ และใช้เรซินที่มีความเปียกชื้นเพื่อรักษาความแข็งแรงหากน้ำซึมเข้าไป การผสมผสานนี้ให้ประสิทธิภาพความชื้นโดยรวมที่ดีที่สุด
การเคลือบภายนอก: การเคลือบกั้นเพื่อการป้องกันความชื้นที่เพิ่มขึ้น
สำหรับการใช้งานที่ต้องการการป้องกันความชื้นที่แข็งแกร่งกว่าสารเติมแต่งภายใน การเคลือบกั้นภายนอกจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของถาดเยื่อขึ้นรูปหลังจากการขึ้นรูปและทำให้แห้ง การเคลือบจะสร้างสิ่งกีดขวางทางกายภาพบนพื้นผิวเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ (และในบางกรณี จาระบี ออกซิเจน และสารอื่นๆ) ไม่ให้ซึมเข้าไปในเส้นใย การเคลือบกั้นมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีลักษณะด้านประสิทธิภาพ ต้นทุน และโปรไฟล์ด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน
สารเคลือบกั้นน้ำ-
การเคลือบกั้นที่ใช้น้ำ-เป็นการเคลือบกั้นที่ใช้กันทั่วไปและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดสำหรับเยื่อขึ้นรูป พวกมันทำจากโพลีเมอร์ผสมน้ำ- (เช่น อะคริลิก สไตรีน-อะคริลิก โพลียูรีเทน โพลีไวนิลแอลกอฮอล์) ซึ่งใช้เป็นของเหลว จากนั้นทำให้แห้ง/บ่มจนกลายเป็นฟิล์มกั้นต่อเนื่องบนพื้นผิว
วิธีการทำงาน:การเคลือบแบบน้ำ-จะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวเยื่อที่ขึ้นรูปโดยการพ่น การจุ่ม การเคลือบแบบลูกกลิ้ง หรือการเคลือบม่าน น้ำจะระเหยไปในระหว่างการทำให้แห้ง เหลือฟิล์มโพลีเมอร์บาง (5-30 ไมครอน) ไว้บนพื้นผิว ฟิล์มนี้จะเติมเต็มรูขุมขนบนพื้นผิวและสร้างสิ่งกีดขวางอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ (และในบางกรณีอาจเกิดจาระบี) ไม่ให้ซึมเข้าไปในเส้นใย
ประเภททั่วไป:
1. เคลือบอะคริลิก:การเคลือบกั้นน้ำ-ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด การเคลือบอะคริลิกให้คุณสมบัติกันน้ำได้ดี ทนต่อจาระบีปานกลาง มีความใสดี และยึดเกาะกับเยื่อที่ขึ้นรูปได้ดี พวกมันมีความคุ้มค่า-คุ้มค่า อาหาร-ปลอดภัย (ผ่านการรับรองจาก FDA-) และสามารถรีไซเคิลได้ทั้งหมด/ย่อยสลายได้ (อะคริลิกโพลีเมอร์จะพังในระหว่างการรีไซเคิล/ทำปุ๋ยหมัก) โดยทั่วไปการเคลือบอะคริลิกจะใช้ที่ 5-15 กรัม/ตร.ม. และให้การกันน้ำได้เป็นเวลาหลายชั่วโมงเมื่อสัมผัสกับของเหลว
2. สไตรีน-สารเคลือบอะคริลิก:อะคริลิกรุ่นต่างๆ ที่มีคุณสมบัติกันน้ำและต้านทานจาระบีดีขึ้น (เนื่องจากส่วนประกอบสไตรีน) สไตรีน-สารเคลือบอะคริลิกมีราคาแพงกว่าอะคริลิกบริสุทธิ์เล็กน้อย แต่ให้ประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีกว่า โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการใช้งานด้านบริการอาหาร (ฝาพับ ชาม จาน) ซึ่งการต้านทานจาระบีเป็นสิ่งสำคัญ
3. สารเคลือบโพลียูรีเทน (PU):การเคลือบ PU ให้คุณสมบัติกันน้ำได้ดีเยี่ยม ทนต่อจาระบีได้ดี และให้ความรู้สึกนุ่มนวลหรูหรา (ผิวสัมผัสแบบกำมะหยี่/นุ่ม-) การเคลือบ PU มีราคาแพงกว่าอะคริลิก และโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการใช้งานระดับพรีเมียม (เครื่องสำอาง อิเล็กทรอนิกส์ สินค้าฟุ่มเฟือย) ซึ่งรูปลักษณ์และความรู้สึกมีความสำคัญ การเคลือบ PU เกรดอาหาร-มีจำหน่ายแต่พบน้อยกว่าอะคริลิก
4. สารเคลือบโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVOH):การเคลือบ PVOH กั้นออกซิเจนได้ดีเยี่ยม (ดีกว่าการเคลือบอื่นๆ ส่วนใหญ่) และต้านทานน้ำมัน/จาระบีได้ดี แต่พวกมันสามารถ-ละลายน้ำได้ (ไม่กันน้ำ-กัน) - โดยจะละลายในน้ำ โดยทั่วไป PVOH จะถูกใช้เป็นชั้นกั้นออกซิเจนในการเคลือบหลาย-ชั้น (รวมกับชั้นบนสุดที่กันน้ำ-) ไม่ใช่เป็นชั้นกั้นความชื้นแบบสแตนด์อโลน
5. สารเคลือบชีวภาพ-จากน้ำ-:ประเภทของการเคลือบที่เกิดขึ้นใหม่ที่ทำจากแหล่งหมุนเวียน (เช่น แป้งดัดแปร โปรตีนถั่วเหลือง ไคโตซาน ครั่ง แว็กซ์จากพืช-) สิ่งเหล่านี้ยังอยู่ในการพัฒนา แต่มีศักยภาพสำหรับการเคลือบกั้นที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ- ประสิทธิภาพในปัจจุบันต่ำกว่าการเคลือบสังเคราะห์ (โดยเฉพาะด้านการกันน้ำ) แต่การวิจัยยังดำเนินอยู่
ผลงาน:การเคลือบกั้นน้ำ-สามารถลดการดูดซับความชื้นได้ 70-90% เมื่อเทียบกับเยื่อกระดาษขึ้นรูปที่ไม่เคลือบ - จาก 12-15% ที่ 80% RH (ไม่เคลือบผิว) เป็น 2-5% (พร้อมการเคลือบที่มีประสิทธิภาพ) สำหรับการสัมผัสกับของเหลว การเคลือบที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ-สามารถป้องกันการดูดซึมได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง (อะคริลิก) ถึง 24+ ชั่วโมง (PU หรือสไตรีน-อะคริลิกประสิทธิภาพสูง) ขึ้นอยู่กับประเภทการเคลือบ ความหนา และปริมาณ/ประเภทของของเหลว สารเคลือบสูตรน้ำยังให้ความต้านทานต่อจาระบีในระดับปานกลาง (อะคริลิก) ไปจนถึงความต้านทานต่อจาระบีที่ดีเยี่ยม (สไตรีน-อะคริลิก, PU)
วิธีการสมัคร:
- การฉีดพ่น:พ่นสีเคลือบลงบนพื้นผิวด้วยปืนสเปรย์หรือระบบพ่นอัตโนมัติ การพ่นมีความยืดหยุ่น (สามารถเคลือบรูปทรงที่ซับซ้อนทั้งภายในและภายนอก) แต่อาจมีประสิทธิภาพการถ่ายโอนต่ำกว่า (การเคลือบบางชนิดจะสิ้นเปลืองเนื่องจากการพ่นทับ)
- การจุ่ม:จุ่มถาดลงในอ่างเคลือบแล้วระบายออก การจุ่มให้การครอบคลุมอย่างสมบูรณ์ (ทุกพื้นผิว รวมถึงบริเวณที่-เข้าถึง-ยาก) แต่อาจส่งผลให้การเคลือบหนาขึ้นและใช้เวลาในการแห้งนานขึ้น
- เคลือบลูกกลิ้ง:เคลือบโดยใช้ลูกกลิ้ง การเคลือบแบบลูกกลิ้งมีประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพการถ่ายโอนสูง ความหนาสม่ำเสมอ) แต่สามารถเคลือบได้เฉพาะพื้นผิวเรียบหรือโค้งเล็กน้อย - ที่ไม่ใช่รูปทรง 3 มิติที่ซับซ้อน
- การเคลือบผ้าม่าน:การเคลือบถูกใช้เป็น "ม่าน" ต่อเนื่องของของเหลวที่ไหลผ่านถาด การเคลือบผ้าม่านให้ความครอบคลุมสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพการถ่ายโอนสูง แต่จำกัดอยู่เพียงผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างเรียบ
สำหรับถาดเยื่อกระดาษขึ้นรูป 3 มิติที่ซับซ้อน (ที่มีโพรง ซี่โครง และคุณสมบัติอื่นๆ) โดยทั่วไปแล้ว การพ่นหรือการจุ่มจะใช้ - การเคลือบแบบลูกกลิ้ง และการเคลือบผ้าม่านจะเหมาะสมกว่าสำหรับผลิตภัณฑ์แบบเรียบ (แผ่น ฝาปิด แผ่น)
ข้อควรพิจารณา:
- ความปลอดภัยของอาหาร:สารเคลือบกั้นน้ำส่วนใหญ่- (อะคริลิก สไตรีน-อะคริลิก -PU เกรดอาหาร) ได้รับการรับรองจาก FDA- สำหรับการสัมผัสกับอาหาร ตรวจสอบเสมอว่าการเคลือบเฉพาะนั้นได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้งานอาหารเฉพาะของคุณ (เช่น อาหารที่มีไขมัน อาหารที่เป็นกรด อาหารที่มีอุณหภูมิสูง-) และสอดคล้องกับข้อบังคับท้องถิ่น (FDA, EFSA, GB)
- ความสามารถในการย่อยสลายได้:สารเคลือบกั้นน้ำส่วนใหญ่-สามารถย่อยสลายได้ - โพลีเมอร์จะสลายตัวในระหว่างการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรม (และในหลายกรณี การทำปุ๋ยหมักที่บ้าน) อย่างไรก็ตาม การเคลือบประสิทธิภาพสูง-บางชนิด (เช่น การเคลือบ PU บางชนิด) อาจทำให้ปุ๋ยหมักช้ากว่า สำหรับการรับรองที่ย่อยสลายได้ (BPI, OK Compost) ให้ตรวจสอบว่าการเคลือบได้รับการอนุมัติ
- ความสามารถในการรีไซเคิล:สารเคลือบกั้นน้ำส่วนใหญ่-เข้ากันได้กับการรีไซเคิลกระดาษ - สารเคลือบจะพังในระหว่างกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษ (pH สูง อุณหภูมิสูง การดำเนินการทางกล) และไม่ปนเปื้อนเส้นใยรีไซเคิล อย่างไรก็ตาม สารเคลือบที่หนามากหรือทนทานมากอาจรบกวนการรีไซเคิล - ตรวจสอบความสามารถในการรีไซเคิลกับซัพพลายเออร์สารเคลือบเสมอ
- ค่าใช้จ่าย:การเคลือบกั้นที่ใช้น้ำ-จะเพิ่มต้นทุนของเยื่อขึ้นรูปประมาณ 10-30% ขึ้นอยู่กับประเภทการเคลือบ ความหนา และวิธีการใช้งาน สำหรับการใช้งานด้านอาหารและความชื้นสูงส่วนใหญ่ ถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า
- ความครอบคลุมของการเคลือบ:เพื่อการป้องกันความชื้นอย่างสมบูรณ์ การเคลือบต้องครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดที่จะสัมผัสกับความชื้น - รวมถึงด้านในของโพรง ขอบ และพื้นผิวที่ถูกตัดหรือตัดแต่ง ขอบและพื้นผิวที่ถูกตัดมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ (การเคลือบอาจไม่ครอบคลุมขอบที่ตัด ทำให้เห็นเส้นใย) สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ให้พิจารณาจุ่ม (ซึ่งครอบคลุมทุกพื้นผิว รวมถึงขอบ) หรือทาการเคลือบก่อนตัดแต่ง (เพื่อให้ขอบที่ตัดแต่งถูกเคลือบ)
สารเคลือบ PLA (โพลีแลกติกแอซิด)
PLA เป็นพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้ซึ่งผลิตจากทรัพยากรหมุนเวียน (โดยทั่วไปคือแป้งข้าวโพดหรืออ้อย) การเคลือบ PLA ให้ความต้านทานต่อน้ำและจาระบีได้ดีเยี่ยม และสามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ในโรงงานหมักปุ๋ยทางอุตสาหกรรม
วิธีการทำงาน:PLA ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวเยื่อที่ขึ้นรูปเป็นฟิล์มบาง (10-50 ไมครอน) โดยการเคลือบแบบอัดขึ้นรูป การเคลือบหรือการจุ่ม PLA จะสร้างสิ่งกีดขวางบนพื้นผิวที่ไม่สามารถซึมผ่านได้อย่างต่อเนื่อง เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ จาระบี และออกซิเจนซึมเข้าไปในเส้นใย
ผลงาน:การเคลือบ PLA ให้การต้านทานน้ำที่ดีเยี่ยม (สามารถป้องกันการดูดซึมเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์เมื่อสัมผัสกับของเหลว) ความต้านทานต่อจาระบีที่ดีเยี่ยม (ดีกว่าการเคลือบแบบน้ำส่วนใหญ่-) และอุปสรรคออกซิเจนที่ดี PLA -ปิดผนึกด้วยความร้อนได้ (สามารถปิดผนึกด้วยความร้อน-กับตัวเองหรือกับพื้นผิวเคลือบ PLA อื่นๆ-) ทำให้เหมาะสำหรับภาชนะที่มีฝาปิดและบรรจุภัณฑ์ที่มีบรรยากาศดัดแปลง (MAP)
ข้อควรพิจารณา:
- ความสามารถในการย่อยสลายได้:PLA สามารถย่อยสลายได้ทางอุตสาหกรรม (สลายตัวใน 3-6 เดือนในโรงงานทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิ 58-70 องศาเซลเซียส) อย่างไรก็ตาม PLA ไม่สามารถทำปุ๋ยหมักได้ง่ายในการทำปุ๋ยหมักที่บ้าน (ต้องใช้อุณหภูมิสูงในการหมักทางอุตสาหกรรม) และไม่สามารถรีไซเคิลได้ในขั้นตอนการรีไซเคิลกระดาษมาตรฐาน (เป็นพลาสติกและอาจปนเปื้อนในการรีไซเคิลกระดาษได้) ด้วยเหตุนี้ เยื่อขึ้นรูปที่เคลือบด้วย PLA จึงควรมีป้ายกำกับชัดเจนว่า "ย่อยสลายได้ทางอุตสาหกรรม" และไม่ควรทิ้งในถังขยะรีไซเคิลกระดาษ
- ความปลอดภัยของอาหาร:PLA ได้รับการรับรองจาก FDA- สำหรับการสัมผัสกับอาหาร และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร (ถ้วย ฝาพับ ฝาปิด)
- ค่าใช้จ่าย:การเคลือบ PLA มีราคาแพงกว่าการเคลือบแบบน้ำ- - ซึ่งคิดเพิ่มประมาณ 20-50% ให้กับต้นทุนของเยื่อขึ้นรูป ต้นทุนดังกล่าวได้รับแรงหนุนจากต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้นของ PLA และขั้นตอนการใช้งานที่ซับซ้อนมากขึ้น (การเคลือบแบบอัดขึ้นรูปหรือการเคลือบ)
- ทนความร้อน:PLA มีความต้านทานความร้อนค่อนข้างต่ำ (อ่อนตัวลงที่ 50-60 องศาเซลเซียส ละลายที่ 150-160 องศาเซลเซียส) - ไม่เหมาะสำหรับการใช้ไมโครเวฟหรือเตาอบ (เว้นแต่จะมีสูตรเฉพาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง)
- ดีที่สุดสำหรับ:การเคลือบ PLA เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานต่อน้ำ/ไขมันที่ดีเยี่ยม และความสามารถในการย่อยสลายทางอุตสาหกรรม - เช่น บรรจุภัณฑ์อาหารระดับพรีเมียม (ชามสลัด เปลือกหอยแซนวิช ถาดอาหารแช่แข็ง) ถ้วยเครื่องดื่ม และผลิตภัณฑ์ที่มีการควบคุม-อายุการใช้งาน-การสิ้นสุด (เช่น โปรแกรมการทำปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์ กิจกรรมที่มีการเก็บปุ๋ยหมัก)
การเคลือบแวกซ์ (และทางเลือกอื่น)
การเคลือบขี้ผึ้ง (โดยทั่วไปคือขี้ผึ้งพาราฟินหรือขี้ผึ้ง) ถูกนำมาใช้แบบดั้งเดิมเพื่อให้กันน้ำกับกระดาษและเยื่อแม่พิมพ์ อย่างไรก็ตาม การเคลือบแว็กซ์มีข้อบกพร่องด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมาก - แว็กซ์พาราฟินเป็นปิโตรเลียม- ไม่สามารถรีไซเคิลได้ (ทำให้เกิดการรีไซเคิลกระดาษปนเปื้อน) และไม่สามารถย่อยสลายได้ (ไม่สลายตัวในปุ๋ยหมัก) ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การเคลือบแว็กซ์จึงถูกยุติลงเพื่อหันไปใช้ทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้น (การเคลือบแบบน้ำ-, PLA, แว็กซ์ชีวภาพ-)
ทางเลือกขี้ผึ้ง:
1. ขี้ผึ้งคาร์นัวบา:ขี้ผึ้งจากพืช-จากใบปาล์มคาร์นัวบา ขี้ผึ้ง Carnauba สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ย่อยสลายได้ และมีคุณสมบัติกันน้ำได้ดีและมีผิวเคลือบมัน มีราคาแพงกว่าพาราฟิน แต่มีความยั่งยืนมากกว่า ขี้ผึ้ง Carnauba มักใช้ผสมกับขี้ผึ้งหรือโพลีเมอร์อื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
2. ขี้ผึ้งถั่วเหลือง:ขี้ผึ้งจากพืช-ที่ทำจากน้ำมันถั่วเหลือง ขี้ผึ้งถั่วเหลืองสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ย่อยสลายได้ และทนทานต่อน้ำได้ดี มีราคาถูกกว่าคาร์นอบาแต่ทนความร้อนได้ต่ำกว่า
3. ไขรำข้าว:ผลพลอยได้จากการผลิตน้ำมันรำข้าว ไขรำข้าวสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ย่อยสลายได้ และมีคุณสมบัติกันน้ำได้ดีและมีผิวด้าน เป็นทางเลือกที่ยั่งยืนแทนพาราฟินสำหรับการใช้งานบางประเภท
4. อิมัลชันขี้ผึ้งสูตรน้ำ-:อิมัลชันขี้ผึ้ง (อนุภาคของขี้ผึ้งที่กระจายอยู่ในน้ำ) สามารถนำไปใช้ได้เหมือนสารเคลือบที่มีน้ำ- ซึ่งช่วยให้สามารถต้านทานน้ำได้โดยไม่มีข้อเสียเปรียบด้านสิ่งแวดล้อมของขี้ผึ้งแข็ง อิมัลชันของขี้ผึ้งสามารถย่อยสลายได้และรีไซเคิลได้ (ขี้ผึ้งจะสลายตัวระหว่างการรีไซเคิล/การทำปุ๋ยหมัก) และมีการใช้มากขึ้นเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนแทนขี้ผึ้งพาราฟิน
ข้อควรพิจารณา:แว็กซ์จากพืช-และอิมัลชันแว็กซ์มีคุณสมบัติกันน้ำได้ดีและมีความยั่งยืนมากกว่าแว็กซ์พาราฟิน แต่โดยทั่วไปแล้วให้ประสิทธิภาพต่ำกว่าสารเคลือบโพลีเมอร์สูตรน้ำ-หรือ PLA (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องสัมผัสกับของเหลวเป็นเวลานานหรือต้านทานจาระบี) เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องการการกันน้ำปานกลางและพื้นผิวด้านที่เป็นธรรมชาติ - เช่น ผลิตถาด บรรจุภัณฑ์เบเกอรี่ บรรจุภัณฑ์อาหารแห้ง
การเคลือบหลายชั้น-
สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้องการซึ่งต้องการคุณสมบัติกั้นหลายอย่าง (น้ำ จาระบี ออกซิเจน ความสามารถในการปิดผนึกด้วยความร้อน) สามารถใช้การเคลือบหลาย-ชั้นได้ - ผสมผสานการเคลือบประเภทต่างๆ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น:
- PVOH + อะคริลิค:ชั้น PVOH (สำหรับกั้นออกซิเจน) ปกคลุมด้วยชั้นอะคริลิก (สำหรับการกันน้ำ) - ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ดัดแปลงบรรยากาศ (MAP) สำหรับอาหารสด
- อะคริลิก + ปลา:สีรองพื้นอะคริลิก (สำหรับการยึดเกาะ) เคลือบด้วยชั้น PLA (สำหรับกันน้ำ/จาระบี และความสามารถในการปิดผนึกความร้อน) - ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารระดับพรีเมียม
- อิมัลชันแว็กซ์ + อะคริลิก:ชั้นอิมัลชันแว็กซ์ (สำหรับเคลือบกันน้ำและเคลือบด้าน) เคลือบด้วยชั้นอะคริลิก (เพื่อความทนทานและกันน้ำมัน) - ใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารจากธรรมชาติ/ออร์แกนิก
การเคลือบหลายชั้น-ให้ประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีที่สุด แต่มีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า โดยทั่วไปจะใช้สำหรับงาน-ที่มีมูลค่าสูงหรือมีความต้องการสูง โดยที่การเคลือบชั้นเดียว-ไม่เพียงพอ
การเลือกใช้วัสดุ: ประเภทไฟเบอร์และประสิทธิภาพของความชื้น
นอกจากสารเติมแต่งและการเคลือบแล้ว การเลือกใช้วัสดุไฟเบอร์ยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพความชื้นของเยื่อขึ้นรูป ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบไฟเบอร์ประเภทต่างๆ:
1. กระดาษรีไซเคิล (โพสต์-ผู้บริโภค/โพสต์-อุตสาหกรรม)แหล่งไฟเบอร์ที่มีราคาถูกที่สุด-ที่พบบ่อยที่สุด กระดาษรีไซเคิลมีความแข็งแรงดีแต่ดูดซับความชื้นได้ง่าย (เนื่องจากเป็นชนิดเส้นใยผสมและมีสารตัวเติมและสารปนเปื้อน) กระดาษรีไซเคิลเหมาะสำหรับการใช้งานมาตรฐานส่วนใหญ่ที่มีสารเติมแต่งภายใน (เรซินชนิดเปียก การกำหนดขนาด) และ/หรือสารเคลือบภายนอก สำหรับการใช้งานที่มีความชื้นสูง- กระดาษรีไซเคิลอาจต้องมีการเคลือบที่แข็งแรงกว่าชานอ้อยหรือเส้นใยบริสุทธิ์
2. ชานอ้อย (เส้นใยอ้อย)ชานอ้อยเป็นกากใยจากการแปรรูปอ้อย เส้นใยชานอ้อยนั้นสั้นกว่า ละเอียดกว่า และสม่ำเสมอกว่าเส้นใยกระดาษรีไซเคิล ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีความหนาแน่นและเรียบเนียนกว่าและมีรูพรุนเล็กลง โครงสร้างที่หนาแน่นมากขึ้นหมายถึงน้ำซึมผ่านได้ช้ากว่า - ชานอ้อยดูดซับความชื้นน้อยกว่ากระดาษรีไซเคิล 10-20% ที่ความหนาแน่นและความชื้นเท่ากัน ชานอ้อยยังมีสีครีม/สีขาวตามธรรมชาติ (ไม่ต้องฟอกขาว) และผลิตจากผลพลอยได้ทางการเกษตร (หมุนเวียนได้ ผันของเสีย) ชานอ้อยเป็นเส้นใยที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์บริการอาหาร (จาน ชาม เปลือกหอย) และการใช้งานระดับพรีเมียมที่คำนึงถึงประสิทธิภาพและรูปลักษณ์ของความชื้น ชานอ้อยมีราคาแพงกว่ากระดาษรีไซเคิลเล็กน้อย แต่ให้ประสิทธิภาพความชื้นและรูปลักษณ์ที่ดีกว่า
3. กระดาษรีไซเคิลฟอกขาวกระดาษรีไซเคิลที่ผ่านการฟอกขาวเพื่อขจัดหมึกและสี ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์สีขาวหรือสีเทาอ่อน- การฟอกสีช่วยปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏและความสามารถในการพิมพ์ แต่อาจเพิ่มการดูดซึมความชื้นเล็กน้อย (การฟอกสีสามารถขจัดส่วนประกอบที่ต้านทานน้ำตามธรรมชาติ-ของเส้นใยออกได้) กระดาษรีไซเคิลฟอกขาวเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสีขาว/สีอ่อน (เช่น ถาดอาหารพรีเมียม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์) - ใช้กับเรซินที่มีความแข็งแรงเปียกและ/หรือการเคลือบเพื่อประสิทธิภาพความชื้น
4. กระดาษคราฟท์เวอร์จิ้นเส้นใยคราฟท์เวอร์จิน (ไม่-รีไซเคิล) มีความยาว แข็งแรง และสม่ำเสมอ เวอร์จิ้นคราฟท์ผลิตผลิตภัณฑ์สีน้ำตาลอ่อน-ที่แข็งแกร่ง สม่ำเสมอ และมีพื้นผิวเรียบ Virgin kraft มีประสิทธิภาพด้านความชื้นดีกว่ากระดาษรีไซเคิลเล็กน้อย (เนื่องจากมีเส้นใยที่ยาวและสม่ำเสมอมากกว่า และไม่มีสารปนเปื้อน) แต่มีราคาแพงกว่าและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่า (การตัดไม้ สารเคมีในการผลิตเยื่อกระดาษ) Virgin kraft ใช้สำหรับงาน-ประสิทธิภาพสูงหรือเกรดอาหาร- ซึ่งความแข็งแกร่งและความสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญ
5. ไม้ไผ่ ฟางข้าวสาลี และเส้นใยการเกษตรอื่นๆแหล่งไฟเบอร์ทางเลือกประเภทหนึ่งที่กำลังเติบโต เส้นใยไม้ไผ่มีความยาวและแข็งแรง (คล้ายกับกระดาษคราฟท์บริสุทธิ์) และไม้ไผ่เป็นทรัพยากรหมุนเวียน{1}}ที่เติบโตอย่างรวดเร็วและหมุนเวียนได้ ฟางข้าวสาลีเป็นผลพลอยได้ทางการเกษตร (การผันของเสีย) ที่มีเส้นใยสั้นกว่า (คล้ายกับชานอ้อย) เส้นใยเหล่านี้มีคุณสมบัติด้านความชื้นที่หลากหลาย - ไม้ไผ่มีลักษณะคล้ายกับคราฟท์บริสุทธิ์ ฟางข้าวสาลีมีลักษณะคล้ายกับชานอ้อย มีจำหน่ายไม่ทั่วไปและมีราคาแพงกว่ากระดาษรีไซเคิลหรือชานอ้อย แต่มีข้อดีด้านความยั่งยืนและเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะกลุ่มหรือระดับพรีเมียม
6. ไฟเบอร์ผสมผลิตภัณฑ์เยื่อกระดาษขึ้นรูปส่วนใหญ่ทำจากส่วนผสมของเส้นใย - ไม่ใช่เส้นใยชนิดเดียว การผสมช่วยให้ผู้ผลิตเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้ เช่น กระดาษรีไซเคิล 70% + 30% ชานอ้อย (เพื่อประสิทธิภาพความชื้นที่ดีขึ้นและรูปลักษณ์โดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่าชานอ้อย 100%) หรือกระดาษรีไซเคิล 80% + 20% กระดาษคราฟท์บริสุทธิ์ (เพื่อความแข็งแกร่งสูงกว่าด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าชานอ้อยบริสุทธิ์ 100%) การผสมผสานที่เฉพาะเจาะจงนั้นพิจารณาจากความต้องการของผลิตภัณฑ์และการจัดหาเส้นใยของผู้ผลิต
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับประสิทธิภาพด้านความชื้น:สำหรับการใช้งานที่มีความชื้นสูง- ให้ใช้ส่วนผสมเข้มข้นของชานอ้อย- (ชานอ้อย 50%+) กับเรซินที่มีความแข็งเปียก PAE ขนาด AKD และการเคลือบกั้นน้ำ- (อะคริลิกหรือสไตรีน-อะคริลิก) การผสมผสานนี้ให้ประสิทธิภาพความชื้นที่ดีเยี่ยม - ลดการดูดซับความชื้นได้ 80-90% และคงความแข็งแรงของความแห้งได้ 40-60% เมื่อเปียก - ในขณะที่ยังคงปลอดภัยต่ออาหาร รีไซเคิลได้ และย่อยสลายได้
วิธีการทดสอบ: วิธีตรวจสอบประสิทธิภาพของความชื้น
เพื่อให้แน่ใจว่าถาดเยื่อกระดาษขึ้นรูปตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพความชื้นของคุณ การทดสอบโดยใช้วิธีมาตรฐานจึงเป็นสิ่งสำคัญ นี่คือการทดสอบที่สำคัญ:
1. การวัดปริมาณความชื้นการทดสอบความชื้นขั้นพื้นฐาน - การวัดปริมาณน้ำในผลิตภัณฑ์เยื่อขึ้นรูป วิธีมาตรฐานคือ-วิธีแห้งในเตาอบ (ASTM D4442 หรือ TAPPI T 411): ชั่งน้ำหนักตัวอย่าง ตากให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 105 องศาเซลเซียสจนกระทั่งมีน้ำหนักคงที่ จากนั้น-ชั่งน้ำหนักอีกครั้งและคำนวณปริมาณความชื้นเป็นเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักแห้ง ปริมาณความชื้นเป้าหมายสำหรับเยื่อขึ้นรูปสำเร็จรูปคือ 6-10% (แห้งเกินไป=เปราะ เปียกเกินไป=ความแข็งแรงต่ำ และมีความเสี่ยงต่อเชื้อรา) สามารถวัดปริมาณความชื้นได้ด้วยเครื่องวัดความชื้นแบบพินหรือแบบไม่มีเข็ม (เร็วกว่าแต่แม่นยำน้อยกว่า)
2. การทดสอบการดูดซึมน้ำ (Cobb test)การทดสอบ Cobb (TAPPI T 441 หรือ ISO 535) วัดปริมาณน้ำที่พื้นผิวของวัสดุดูดซับในเวลาที่กำหนด ปริมาณน้ำที่วัดได้จะถูกวางบนพื้นผิวตามเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 30 วินาที, 1 นาที หรือ 5 นาที) จากนั้นน้ำจะถูกเอาออก และตัวอย่างจะถูกชั่งน้ำหนักอีกครั้ง- ค่าคอบบ์คือน้ำหนักของน้ำที่ดูดซึมต่อหน่วยพื้นที่ (กรัม/ตร.ม.) ค่า Cobb ที่ต่ำกว่าแสดงว่าสามารถกันน้ำได้ดีกว่า โดยทั่วไปเยื่อแม่พิมพ์ที่ไม่เคลือบผิวจะมีค่าคอบบ์อยู่ที่ 50-150 กรัม/ตร.ม. (30 วินาที) ในขณะที่เยื่อขึ้นรูปที่เคลือบแล้วจะมีค่าคอบบ์อยู่ที่ 5-30 กรัม/ตร.ม. (30 วินาที) ซึ่งลดลง 70-90%
3. การทดสอบความแข็งแรงแบบเปียกการทดสอบความแข็งแรงขณะเปียกจะวัดความแข็งแรงของวัสดุเมื่อเปียก วิธีการมาตรฐานคือการแช่ตัวอย่างในน้ำตามเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 1 ชั่วโมงหรือ 24 ชั่วโมง) จากนั้นวัดค่าความต้านทานแรงดึง (ASTM D828 หรือ TAPPI T 494) หรือความต้านทานการระเบิด (ASTM D774 หรือ TAPPI T 810) ของตัวอย่างแบบเปียก ความแข็งแรงเปียกแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของความแข็งแรงแห้ง โดยทั่วไปเยื่อขึ้นรูปที่ไม่ได้รับการบำบัดจะคงความแข็งแรงของแห้งไว้ 20-50% หลังจากการแช่ 1 ชั่วโมง (แต่จะสูญเสียความแข็งแรงอย่างรวดเร็ว - ภายในไม่กี่นาที) ในขณะที่เยื่อขึ้นรูปที่ได้รับการบำบัดด้วย PAE จะคงความแข็งแรงของแห้งไว้ 30-50% หลังจากการแช่ 1 ชั่วโมง (และรักษาระดับนี้ไว้เป็นระยะเวลานาน) สำหรับถาด การทดสอบแรงอัด (การวัดน้ำหนักที่ถาดสามารถรองรับได้เมื่อเปียก) อาจมีความเกี่ยวข้องมากกว่าความต้านทานแรงดึงหรือแรงระเบิด
4. การทดสอบการปรับสภาพความชื้นการทดสอบนี้วัดการดูดซับความชื้นและการเปลี่ยนแปลงขนาดของเยื่อขึ้นรูปเมื่อสัมผัสกับความชื้นสูง ตัวอย่างจะถูกปรับสภาพในห้องความชื้นที่อุณหภูมิและความชื้นที่ระบุ (เช่น 38 องศาเซลเซียส 90% RH ต่อ ASTM D685 หรือ TAPPI T 402) ตามเวลาที่กำหนด (24 ชั่วโมง 72 ชั่วโมง 7 วัน) จากนั้นจึงวัดปริมาณความชื้น ขนาด และความแข็งแรง การทดสอบนี้เป็นการจำลองสภาวะของ-การจัดเก็บหรือการขนส่งที่มีความชื้นสูง (เช่น สภาพอากาศเขตร้อน การเดินทางในมหาสมุทร) ถาดกันความชื้น-ที่ออกแบบมาอย่างดี{-ควรรักษาขนาดไว้ (การบิดเบี้ยว<2%) and strength (retaining >50% ของความแข็งแรงแห้ง) หลังจาก 72 ชั่วโมงที่ 90% RH
5. การทดสอบการสัมผัสของเหลวการทดสอบนี้วัดประสิทธิภาพของเยื่อขึ้นรูปเมื่อสัมผัสโดยตรงกับของเหลว (จำลองผลิตภัณฑ์เปียก การหก หรือการควบแน่น) เติมน้ำลงในถาด (หรือของเหลวเฉพาะ - เช่น ซอส น้ำมัน น้ำผลไม้) ตามเวลาที่กำหนด (1 ชั่วโมง 4 ชั่วโมง 24 ชั่วโมง) จากนั้นจะมีการตรวจสอบการรั่ว การเสียรูป ความอ่อนตัว และการเสื่อมสภาพของพื้นผิว สำหรับการใช้งานกับอาหาร การทดสอบอาจวัดการเคลื่อนตัวของสารจากบรรจุภัณฑ์ไปยังของเหลวด้วย (ความปลอดภัยในการสัมผัสกับอาหาร) ถาดกันความชื้น-ไม่ควรรั่ว ควรคงรูปร่างไว้ และไม่ควรนิ่มหรือสลายตัวหลังจากเวลาสัมผัสของเหลวที่ระบุ
6. การทดสอบความต้านทานจาระบี (สำหรับการใช้งานในอาหาร)สำหรับการใช้งานอาหารที่เกี่ยวข้องกับอาหารมันเยิ้ม (เช่น อาหารทอด เนื้อสัตว์ ซอส) การต้านทานความมันมีความสำคัญพอๆ กับการต้านทานน้ำ การทดสอบมาตรฐานคือชุดทดสอบ (TAPPI T 559 หรือ ASTM F119) - ชุดของส่วนผสมของน้ำมันละหุ่ง/เฮปเทน/โทลูอีนที่มีจาระบีเพิ่มขึ้น-กำลังการเจาะทะลุถูกนำไปใช้กับพื้นผิว และส่วนผสมที่มีหมายเลขสูงสุด-ที่ไม่สามารถทะลุผ่านได้คือ "พิกัดชุดอุปกรณ์" ระดับชุดอุปกรณ์ที่สูงขึ้นบ่งชี้ว่าต้านทานจาระบีได้ดีขึ้น โดยทั่วไปเยื่อแม่พิมพ์ที่ไม่เคลือบผิวจะมีระดับชุดอุปกรณ์อยู่ที่ 0-1 (ไม่มีการต้านทานจาระบี) ในขณะที่เยื่อแม่พิมพ์เคลือบ (สไตรีน-อะคริลิกหรือ PLA) สามารถมีระดับชุดอุปกรณ์อยู่ที่ 5-12 (ต้านทานจาระบีดีถึงดีเยี่ยม)
7. การทดสอบความสามารถในการย่อยสลายและการรีไซเคิลสำหรับผลิตภัณฑ์ที่อ้างว่าสามารถย่อยสลายได้หรือรีไซเคิลได้ สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบว่าสารเติมแต่งและสารเคลือบป้องกันความชื้น-ไม่รบกวนการทำปุ๋ยหมักหรือการรีไซเคิล ความสามารถในการย่อยสลายได้รับการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D6400 หรือ EN 13432 (การวัดการแตกตัวและการย่อยสลายทางชีวภาพในสภาวะการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรม) ความสามารถในการรีไซเคิลได้รับการทดสอบตามระเบียบการรีไซเคิลกระดาษมาตรฐาน (วัดความสามารถในการ-ผลิตเยื่อกระดาษซ้ำและผลิตกระดาษรีไซเคิลที่ยอมรับได้) สำหรับระบบป้องกันความชื้น-เกรดอาหารส่วนใหญ่ (การเคลือบอะคริลิก PAE + AKD + น้ำ-) ความสามารถในการย่อยสลายและความสามารถในการรีไซเคิลจะยังคงอยู่ - แต่จะต้องตรวจสอบกับซัพพลายเออร์การเคลือบทุกครั้ง และหากจำเป็น จะต้องขอ-การรับรองจากบุคคลที่สาม (BPI, OK Compost)
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับ-การใช้งานที่มีความชื้นและอาหารสูง
จากเทคโนโลยีและวิธีการทดสอบที่กล่าวถึง ต่อไปนี้เป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการรับรองประสิทธิภาพของความชื้นในการใช้งานที่มีความชื้นสูง{0}}และอาหาร
1. เริ่มต้นด้วยการผสมผสานไฟเบอร์ที่เหมาะสมใช้ชานอ้อย-ส่วนผสมเข้มข้น (ชานอ้อย 50%+) สำหรับการใช้งานที่มีความชื้นสูง - โครงสร้างเส้นใยที่ละเอียดและหนาแน่นกว่าของชานอ้อยให้ความทนทานต่อความชื้นตามธรรมชาติได้ดีกว่ากระดาษรีไซเคิล สำหรับการใช้งานระดับพรีเมียมหรือประสิทธิภาพสูง- ลองใช้คราฟท์หรือไม้ไผ่บริสุทธิ์ (เพื่อความแข็งแรง) หรือการผสมผสานแบบกำหนดเองที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะของคุณ
2. ใช้สารเติมแต่งภายในเป็นรองพื้นใส่เรซินความแรงเปียก PAE (0.5-1.5% สำหรับเกรดอาหาร-) และขนาด AKD (0.1-0.5%) ไว้ในสูตรเยื่อกระดาษเสมอ สารเติมแต่งภายในเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพความชื้นพื้นฐาน โดยจะรักษาความแข็งแรงหากน้ำซึมเข้าไป และป้องกันการดูดซึมน้ำปริมาณเล็กน้อยที่พื้นผิว สารเติมแต่งภายในมีความคุ้มค่าและไม่ส่งผลต่อความสามารถในการย่อยสลายหรือความสามารถในการรีไซเคิล
3. เพิ่มการเคลือบภายนอกสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงสำหรับการใช้งานที่ต้องการการสัมผัสของเหลวเป็นเวลานาน ความชื้นสูง หรือความต้านทานต่อจาระบี ให้เพิ่มสารเคลือบที่มีน้ำ- (อะคริลิกหรือสไตรีน-อะคริลิก) โดยการพ่นหรือจุ่ม การเคลือบเป็นเกราะกำบังที่แข็งแกร่งซึ่งสารเติมแต่งภายในไม่สามารถ - ลดการดูดซับความชื้นได้ถึง 70-90% และป้องกันการซึมผ่านของของเหลวเป็นเวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวัน สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการมากที่สุด (เช่น อาหารแช่แข็ง บรรจุภัณฑ์ที่มีบรรยากาศดัดแปลง) ลองใช้การเคลือบ PLA หรือการเคลือบหลายชั้น
4. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลือบมีความครอบคลุมอย่างสมบูรณ์สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวในการเคลือบคือการครอบคลุมที่ไม่สมบูรณ์ - โดยเฉพาะที่ขอบ พื้นผิวที่ถูกตัด และคุณลักษณะ 3 มิติที่ซับซ้อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่า: (a) เคลือบด้วยวิธีการที่ครอบคลุมทุกพื้นผิว (การพ่นหรือการจุ่มสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน) (b) ขอบและพื้นผิวที่ตัดได้รับการเคลือบแล้ว (ทาเคลือบหลังจากการตัดแต่ง หรือใช้การจุ่มซึ่งครอบคลุมขอบ) (c) ความหนาของการเคลือบเพียงพอ (5-30 ไมครอน ขึ้นอยู่กับประเภทการเคลือบและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ) (d) การเคลือบได้รับการบ่ม/แห้งอย่างเหมาะสม (ปฏิบัติตามคำแนะนำของซัพพลายเออร์การเคลือบสำหรับอุณหภูมิและเวลา)
5. การออกแบบเพื่อประสิทธิภาพความชื้นการออกแบบถาดส่งผลต่อประสิทธิภาพของความชื้น: (a) หลีกเลี่ยงผนังที่บางมาก (<1mm) in moisture-exposed areas (thinner walls lose strength faster when wet); (b) include adequate ribbing and structural features (these provide additional strength when wet); (c) design for drainage (if the tray may be exposed to liquid, include drainage holes or sloped surfaces to allow water to drain rather than pool); (d) avoid sharp corners and deep, narrow cavities (these are harder to coat uniformly and may trap moisture).
6.ควบคุมความชื้นในการผลิตตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระบวนการผลิตผลิตถาดที่มีความชื้นสม่ำเสมอ (6-10%): (a) ควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการทำให้แห้ง (ภายใต้-การอบแห้ง=ความชื้นสูง=ความเสี่ยงต่อการเกิดเชื้อราและความแข็งแรงต่ำ การอบแห้งมากกว่า-}=เปราะ=การแตกร้าว); (b) ตรวจสอบปริมาณความชื้นอย่างสม่ำเสมอ (ทุก 1-2 ชั่วโมงระหว่างการผลิต) (c) เก็บถาดที่เสร็จแล้วไว้ในที่แห้ง-สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมสภาพอากาศ (ความชื้นสัมพัทธ์ 40-60%) เพื่อป้องกันการดูดซึมความชื้นก่อนจัดส่ง (d) ใช้บรรจุภัณฑ์กันความชื้น (เช่น ถุงพลาสติกหรือฟิล์มหด) สำหรับถาดที่จะจัดเก็บหรือจัดส่งในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง
7. ทดสอบและตรวจสอบทดสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายทุกครั้งเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของความชื้น: (a) ปริมาณความชื้น (เป้าหมาย 6-10%); (b) การทดสอบคอบบ์ (เป้าหมาย<30 g/m² for coated products); (c) wet strength (target >30% ของความแข็งแรงแห้งหลังจากแช่ 1 ชั่วโมง) (d) การปรับสภาพความชื้น (เป้าหมาย<2% warping and >การเก็บรักษาความแรง 50% หลังจาก 72 ชั่วโมงที่ 90% RH); (e) การทดสอบการสัมผัสของเหลว (เป้าหมายไม่รั่วไหล ไม่เสียรูป ไม่อ่อนตัวลงหลังจากเวลาสัมผัสที่ต้องการ) (f) ความปลอดภัยในการสัมผัสกับอาหาร (ถ้ามี - ตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดการย้ายถิ่น) (g) ความสามารถในการย่อยสลาย/ความสามารถในการรีไซเคิล (หากอ้างว่า - เหล่านี้ตรวจสอบด้วยใบรับรอง-จากบุคคลที่สาม) ทดสอบตั้งแต่เริ่มต้นการผลิต เป็นระยะๆ ระหว่างการผลิต และทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงวัสดุ กระบวนการ หรือการออกแบบ
8. พิจารณาวงจรชีวิตทั้งหมดเมื่อเลือกเทคโนโลยีป้องกันความชื้น- ให้พิจารณาวงจรชีวิตทั้งหมดของบรรจุภัณฑ์ - ไม่ใช่แค่ประสิทธิภาพด้านความชื้น ปัจจัยที่ต้องพิจารณา ได้แก่: (ก) ความปลอดภัยของอาหาร (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารปรุงแต่งและสารเคลือบทั้งหมดเป็นอาหาร-ปลอดภัยสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ); (b) ความสามารถในการย่อยสลายได้ (หากผลิตภัณฑ์จะถูกหมัก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุทั้งหมดสามารถย่อยสลายได้ - หลีกเลี่ยง PLA หากจำเป็นต้องใช้การทำปุ๋ยหมักที่บ้าน หลีกเลี่ยงขี้ผึ้งพาราฟิน); (c) ความสามารถในการรีไซเคิล (หากผลิตภัณฑ์จะถูกรีไซเคิล ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุทั้งหมดเข้ากันได้กับการรีไซเคิลกระดาษ - หลีกเลี่ยง PLA และขี้ผึ้งพาราฟิน) (ง) ต้นทุน (รักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพกับต้นทุน - ไม่เกิน-วิศวกรสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ต้องการ) (e) ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (เลือกตัวเลือกที่ยั่งยืนที่สุดที่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของคุณ - การเคลือบแบบน้ำ-โดยทั่วไปจะมีความยั่งยืนมากกว่า PLA หรือขี้ผึ้ง)
บรรทัดล่าง
ความชื้นเป็นความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเยื่อขึ้นรูป - แต่เป็นความท้าทายที่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการผสมผสานวัสดุ สารเติมแต่ง การเคลือบ การออกแบบ และการทดสอบอย่างเหมาะสม เทคโนโลยีป้องกันความชื้น-สมัยใหม่ - เรซินความแข็งแรงแบบเปียก (PAE) สารปรับขนาด (AKD) สารเคลือบที่มีน้ำ-เป็นสารกั้น (อะคริลิก สไตรีน-อะคริลิก) การเคลือบ PLA และเส้นใยผสมที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพ (ชานอ้อย-อุดมไปด้วย) - ช่วยให้เยื่อแม่พิมพ์สามารถต้านทานความชื้นและรักษาความแข็งแรงแม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย (ความชื้นสูง การสัมผัสของเหลว การใช้งานด้านอาหาร มหาสมุทร การเดินทาง)
หลักการสำคัญของเยื่อขึ้นรูปที่กันความชื้น-คือ:
1. สารเติมแต่งภายในเป็นรากฐาน- เรซินความแข็งแรงแบบเปียกของ PAE จะคงความแข็งแรงเมื่อเปียก การกำหนดขนาด AKD จะป้องกันการดูดซับพื้นผิว รวมทั้งสองอย่างไว้เสมอสำหรับการใช้งานที่ไวต่อความชื้น-
2. การเคลือบภายนอกให้การปกป้องที่แข็งแกร่ง- อะคริลิกหรือสไตรีนที่ใช้น้ำ- หรือสไตรีน-เคลือบอะคริลิกช่วยลดการดูดซึมความชื้นได้ 70-90% และปลอดภัยต่ออาหาร รีไซเคิลได้ และย่อยสลายได้ ใช้สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง
3. การเลือกไฟเบอร์มีความสำคัญส่วนผสมที่เข้มข้นของชานอ้อย - - ให้ความทนทานต่อความชื้นตามธรรมชาติได้ดีกว่ากระดาษรีไซเคิล ใช้ชานอ้อยสำหรับ-ความชื้นสูงและใช้กับอาหาร
4. ความคุ้มครองที่สมบูรณ์เป็นสิ่งสำคัญ- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเคลือบครอบคลุมทุกพื้นผิว รวมถึงขอบและคุณสมบัติที่ซับซ้อน ใช้การพ่นหรือการจุ่มสำหรับรูปทรง 3 มิติที่ซับซ้อน
5. ออกแบบให้มีความชื้น- หลีกเลี่ยงผนังที่บางมาก รวมถึงซี่โครง การออกแบบเพื่อการระบายน้ำ หลีกเลี่ยง-ลักษณะการเคลือบที่แข็ง-
6. ทดสอบและตรวจสอบ- ใช้การทดสอบที่ได้มาตรฐาน (ปริมาณความชื้น, คอบบ์, ความแรงของเปียก, การปรับสภาพความชื้น, การสัมผัสของเหลว) เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ
7. พิจารณาวงจรชีวิตทั้งหมด- สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพของความชื้นกับความปลอดภัยของอาหาร ความสามารถในการย่อยสลาย ความสามารถในการรีไซเคิล ต้นทุน และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ด้วยแนวทางป้องกันความชื้น-ที่เหมาะสม เยื่อที่ขึ้นรูปแล้วสามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นโดเมนเฉพาะของพลาสติกและโฟม - บริการอาหาร (หอย ชาม จาน) ถาดอาหารแช่แข็ง ถ้วยเครื่องดื่ม ถาดเนื้อสัตว์และผลิตผล -การขนส่งที่มีความชื้นสูง และอื่นๆ และแตกต่างจากพลาสติกและโฟม เยื่อขึ้นรูปที่กันความชื้น-สามารถนำไปรีไซเคิลได้ทั้งหมด ย่อยสลายได้ ทำจากวัสดุรีไซเคิลหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และมีรอยเท้าคาร์บอนที่ลดลงอย่างมาก - ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยั่งยืนสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ไวต่อความชื้น-
ที่ Hesheng เรามีประสบการณ์มากมายในการผลิตเยื่อกระดาษขึ้นรูปที่กันความชื้น- เรานำเสนอเทคโนโลยีป้องกันความชื้น-ครบวงจร - เรซินความแข็งแรงเปียกของ PAE ขนาด AKD การเคลือบป้องกันน้ำ- (อะคริลิก สไตรีน-อะคริลิก PU) การเคลือบ PLA กากอ้อย-ส่วนผสมเส้นใยเข้มข้น และสูตรที่กำหนดเอง - และเราสามารถช่วยคุณเลือกการผสมผสานที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณได้ ผลิตภัณฑ์-กันความชื้น-สำหรับอาหารของเราเป็นไปตามข้อกำหนดการสัมผัสอาหารของ FDA, EFSA และ GB และสารเคลือบของเราสามารถย่อยสลายได้ (BPI, OK Compost) และรีไซเคิลได้ นอกจากนี้เรายังเสนอบริการทดสอบที่ครอบคลุม - ปริมาณความชื้น, คอบบ์, ความแข็งแรงของเปียก, การปรับสภาพความชื้น, การสัมผัสของเหลว, การต้านทานจาระบี, การย้ายที่สัมผัสกับอาหาร - เพื่อตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ของคุณตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพความชื้นของคุณ
หากคุณกำลังพัฒนาบรรจุภัณฑ์เยื่อขึ้นรูปสำหรับ-ความชื้นสูงหรือใช้กับอาหาร และต้องการกันความชื้น-ติดต่อทีมงานของ Hesheng- เรายินดีที่จะประเมินความต้องการของคุณ แนะนำวิธีการป้องกันความชื้นที่เหมาะสม- จัดเตรียมตัวอย่างและข้อมูลการทดสอบ และแนะนำคุณตลอดทุกขั้นตอนของกระบวนการพัฒนา ความชื้นไม่จำเป็นต้องเป็นอุปสรรคต่อบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน - ด้วยเทคโนโลยีและความเชี่ยวชาญที่เหมาะสม เยื่อขึ้นรูปสามารถทำงานได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุด ให้เราช่วยคุณทำให้มันเกิดขึ้น
