يتطلب اختيار كيس التغليف البلاستيكي الصحيح لمنتج معين تحليل معلمات الأداء المتعددة. تختلف المواد البلاستيكية لأكياس التعبئة والتغليف بشكل كبير في قوتها الميكانيكية وحاجز الأكسجين لنقل بخار الماء والتكلفة لكل وحدة. تقدم الشركات، بما في ذلك شركة Shenlong Packaging Products Co., Ltd.، توصيات تعتمد على البيانات لمساعدة المشترين على مطابقة خصائص الأكياس مع متطلبات المنتج.
أكثر أنواع أكياس التغليف البلاستيكية شيوعًا هي البولي إيثيلين بكثافته المنخفضة والكثافة العالية في أشكال البولي بروبيلين والبولي إيثيلين تيريفثاليت. كل نوع له مزايا محددة لفئات المنتجات المختلفة. يعد فهم الاختلافات الكمية بين هذه المواد أمرًا ضروريًا لاتخاذ قرارات التعبئة والتغليف الفعالة من حيث التكلفة.
تبلغ كثافة أكياس التغليف البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين منخفض الكثافة 0.910 إلى 0.925 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. تخلق هذه الكثافة المنخفضة طبقة مرنة ذات وضوح جيد ومقاومة عالية للصدمات. تتمتع أكياس LDPE بمعدل نقل بخار الماء WVTR من 15 إلى 20 جرامًا لكل متر مربع لكل 24 ساعة عند 38 درجة مئوية ورطوبة نسبية 90 بالمائة. حاجز الرطوبة المعتدل هذا يجعل LDPE مناسبًا للمنتجات الجافة ولكن ليس لتطبيقات الرطوبة العالية.
تبلغ كثافة أكياس التغليف البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين عالي الكثافة 0.941 إلى 0.965 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. تؤدي الكثافة الأعلى إلى طبقة أكثر صلابة وأقل مرونة مع انخفاض WVTR من 5 إلى 12 جرامًا لكل متر مربع لكل 24 ساعة. يتمتع HDPE أيضًا بمعدل نقل أكسجين أقل مقارنةً بـ LDPE بقيم نموذجية تتراوح من 1500 إلى 2500 سم مكعب لكل متر مربع لكل 24 ساعة في الظروف القياسية. بالنسبة للمنتجات الحساسة للأكسجين مثل القهوة أو المكسرات، فإن HDPE وحده لا يكفي بدون طبقات عازلة إضافية.
تبلغ كثافة أكياس التغليف البلاستيكية المصنوعة من مادة البولي بروبيلين 0.895 إلى 0.915 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. يوفر PP حاجزًا ممتازًا للرطوبة مع WVTR يتراوح من 5 إلى 10 جرام لكل متر مربع لكل 24 ساعة. ويبلغ معدل نقل الأكسجين فيها 1500 إلى 2000 سم مكعب لكل متر مربع لكل 24 ساعة وهو مماثل لـ HDPE. الميزة الرئيسية لـ PP هي مقاومته للحرارة مما يسمح بالتعبئة الساخنة عند درجات حرارة تصل إلى 120 درجة مئوية دون تشوه الكيس. تتميز أكياس PP أيضًا بدرجة حرارة إغلاق أقل تتراوح من 130 إلى 150 درجة مئوية مقارنة بـ 170 إلى 190 درجة للبولي إثيلين المنخفض الكثافة.
تبلغ كثافة كيس التغليف البلاستيكي من مادة البولي إيثيلين تيريفثاليت 1.35 إلى 1.40 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. يوفر PET أفضل خصائص الحاجز بين المواد البلاستيكية الشائعة لأكياس التغليف. يبلغ معدل WVTR الخاص به 20 إلى 40 جرامًا لكل متر مربع لكل 24 ساعة وهو أقل من البولي إيثيلين ولكنه ليس الميزة الأساسية. يتراوح معدل نقل الأكسجين في مادة PET من 50 إلى 100 سم مكعب لكل متر مربع لكل 24 ساعة وهو أقل بمقدار 15 إلى 40 مرة من البولي إيثيلين. وهذا يجعل من PET الخيار المفضل للمنتجات الحساسة للأكسجين مثل المكسرات المحمصة واللحوم المجففة والقهوة.
يعتمد اختيار سمك أكياس التغليف البلاستيكية على كشط وزن المنتج ومقاومة الثقب المطلوبة. المبدأ التوجيهي العام للمنتجات المسطحة غير الكاشطة التي يقل وزنها عن 500 جرام هو 25 إلى 40 ميكرون LDPE أو 15 إلى 25 ميكرون HDPE. بالنسبة للمنتجات التي يصل وزنها إلى 2 كجم مثل الأرز أو السكر، يكون من المناسب استخدام 50 إلى 80 ميكرون من البولي إثيلين المنخفض الكثافة (LDPE) أو 30 إلى 50 ميكرون من البولي بروبلين. بالنسبة للمنتجات الحادة أو الثقيلة التي يزيد وزنها عن 5 كجم، يلزم استخدام 80 إلى 120 ميكرون HDPE أو 60 إلى 100 ميكرون LDPE مع مقاومة إضافية للثقب.
يتم قياس مقاومة الثقب على أنها القوة المطلوبة لاختراق الفيلم باستخدام مسبار قياسي. بالنسبة لأكياس التعبئة والتغليف البلاستيكية LDPE سعة 40 ميكرون، يبلغ متوسط قوة الثقب من 5 إلى 8 نيوتن. يوفر كيس LDPE سعة 60 ميكرون من 10 إلى 15 نيوتن. للمقارنة، فإن كيس HDPE سعة 40 ميكرون لديه قوة ثقب تتراوح من 3 إلى 5 نيوتن لأن المواد البلاستيكية ذات الكثافة العالية تكون أكثر هشاشة على الرغم من قوة الشد العالية.
تعد سلامة الختم أمرًا بالغ الأهمية لأداء أكياس التغليف البلاستيكية. يجب أن تكون قوة الختم الحراري 70 بالمائة على الأقل من قوة قاعدة الفيلم. في اختبار الإنتاج في شركة Shenlong Packaging Products Co., Ltd.، تتراوح قوة الختم النموذجية لأكياس التغليف البلاستيكية LDPE من 18 إلى 22 نيوتن لكل 15 ملم من عرض الختم. تكون أختام PP أقل قليلاً عند 15 إلى 18 نيوتن بسبب معدل التبريد الأبطأ للمادة. تحقق أختام PET ذات طبقات منع التسرب المتخصصة ما بين 20 إلى 25 نيوتن ولكنها تتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ضمن درجة حرارة تزيد أو تقل عن 2 درجة مئوية.
تُظهر مقارنة تكاليف المواد البلاستيكية لأكياس التعبئة بناءً على بيانات الربع الأول من عام 2026 الأسعار التالية للكيلوغرام الواحد للراتنج البكر. البولي إثيلين المنخفض الكثافة 1.15 دولار أمريكي. البولي إيثيلين عالي الكثافة 1.05 دولار أمريكي. ب 1.25 دولار أمريكي. PET 1.35 دولار أمريكي. ومع ذلك، لا يمكن مقارنة تكلفة الكيس بشكل مباشر نظرًا لأن المواد المختلفة تحقق نفس الأداء بسماكات مختلفة. على سبيل المثال، يمكن أن يستخدم كيس التغليف البلاستيكي لكيلوجرام واحد من الأرز الجاف 50 ميكرون من البولي إيثيلين منخفض الكثافة بتكلفة 0.03 دولار أمريكي أو 25 ميكرون من البولي إيثيلين عالي الكثافة بتكلفة 0.028 دولار أمريكي أو 30 ميكرون من البولي بروبلين بتكلفة 0.032 دولار أمريكي أو 12 ميكرون من البولي إيثيلين تيرفثالات بتكلفة 0.035 دولار أمريكي. يعد خيار HDPE هو الأقل تكلفة ولكنه يوفر أقل مقاومة ومرونة للثقب.
يتم تحديد المحتوى المعاد تدويره بشكل متزايد لتغليف الأكياس البلاستيكية. يتوفر PCR LDPE المعاد تدويره بعد الاستهلاك بخصم يتراوح بين 15 إلى 25 بالمائة مقارنة بالمواد الخام ولكنه يتمتع بقوة شد أقل بنسبة 10 إلى 20 بالمائة وWVTR أعلى بنسبة 5 إلى 10 بالمائة. عادةً ما يؤدي مزيج PCR بنسبة 50 بالمائة إلى تقليل قوة الشد بنسبة 15 إلى 18 بالمائة. بالنسبة للتطبيقات غير الغذائية أو التغليف الخارجي حيث لا يلزم وجود حاجز عالٍ، فإن محتوى PCR يتراوح من 30 إلى 50 بالمائة يعد خيارًا فعالاً من حيث التكلفة. تقوم شركة Shenlong Packaging Products Co., Ltd. بالتحقق من محتوى PCR من خلال شهادة توازن الكتلة وتوفر بيانات الاختبار لكل دفعة.
تشتمل طرق إغلاق أكياس التغليف البلاستيكية على إغلاق السوستة وإغلاق الشريط وربطات العنق. تضيف أختام السوستة 0.02 إلى 0.05 دولارًا أمريكيًا لكل كيس اعتمادًا على عرض السحاب وجودته. توفر الأختام الحرارية أقل تكلفة للإغلاق عند 0.005 إلى 0.01 دولار أمريكي لكل كيس ولكن لا يمكن إعادة إغلاقها. بالنسبة للمنتجات الاستهلاكية التي تتطلب فتحات متعددة، يوصى باستخدام إغلاق بسحاب أو إغلاق بغطاء لاصق. تقل معدلات فشل ختم السوستة في الاختبار عن 0.3 بالمائة للأكياس المصنعة عالية الجودة عند اختبارها عند 10000 دورة.
تتطلب الطباعة على أكياس التغليف البلاستيكية معالجة سطحية لالتصاق الحبر. تعمل معالجة الكورونا على زيادة الطاقة السطحية لأفلام البولي إيثيلين من 30 إلى 40 داين لكل سنتيمتر إلى 50 إلى 56 داين لكل سنتيمتر. هذا العلاج فعال لمدة 3 إلى 6 أشهر تحت التخزين المناسب. تظهر الأكياس المعالجة التصاق بالحبر بنسبة 95 بالمائة أو أعلى في اختبارات الشريط المتقاطع مقارنة بنسبة 40 بالمائة للأفلام غير المعالجة. تعد الأحبار الفلكسوغرافية فوق البنفسجية هي الخيار الأكثر شيوعًا لأكياس التغليف البلاستيكية الملامسة للأغذية لأنها لا تحتوي على مذيبات يمكن أن تنتقل عبر الفيلم.
يتطلب الامتثال التنظيمي لأكياس التغليف البلاستيكية المستخدمة مع المنتجات الغذائية الالتزام بـ FDA 21 CFR 177.1520 لبوليمرات الأوليفين أو 21 CFR 177.1630 لـ PET. تحدد هذه اللوائح مستويات المونومر المتبقية المسموح بها وأنواع المواد المضافة. الحد الأقصى لانتقال المواد الإجمالية من أكياس التغليف البلاستيكية إلى الأغذية هو 10 ميكروغرام لكل سنتيمتر مربع من السطح الملامس للأغذية. يُظهر اختبار الامتثال لأكياس Shenlong Packaging Products Co., Ltd. مستويات الهجرة أقل من 2 ميكروجرام لكل سنتيمتر مربع لجميع المحاكيات الغذائية التي تم اختبارها.
يتم دمج المضافات المضادة للكهرباء الساكنة في 15 بالمائة من جميع أكياس التغليف البلاستيكية المنتجة للإلكترونيات والتطبيقات الصيدلانية. يتم تقليل مقاومة السطح من 10^14 أوم لكل مربع للفيلم غير المعالج إلى 10^9 إلى 10^11 أوم لكل مربع للفيلم المضاد للكهرباء الساكنة. يكون وقت الاضمحلال الثابت للفيلم المعالج أقل من ثانيتين من 5000 إلى 500 فولت مقارنة بأكثر من 60 ثانية للفيلم غير المعالج. التحميل الإضافي المطلوب هو 1 إلى 3 بالمائة من الوزن بإضافة 0.01 إلى 0.03 دولار أمريكي لكل كيلوغرام من الراتينج.
تعمل مثبتات الأشعة فوق البنفسجية على إطالة عمر أكياس التغليف البلاستيكية المعرضة لأشعة الشمس أو إضاءة المستودعات. بدون مثبتات، يفقد HDPE 50 بالمائة من قوة الشد بعد 300 ساعة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية في اختبارات التجوية المتسارعة. مع 0.5 بالمائة من الأمينات المعوقة للضوء HALS فإن نفس الخسارة تتطلب 1500 ساعة. بالنسبة للتخزين الخارجي أو التطبيقات التي تتعرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة تزيد عن 30 يومًا، يوصى باستخدام إضافات HALS بتكلفة إضافية تتراوح من 0.02 إلى 0.05 دولار أمريكي لكل كيلوغرام من الراتينج.
تتضمن بروتوكولات اختبار أكياس التغليف البلاستيكية الطرق القياسية التالية. اختبار الشد يتبع ASTM D882. مقاومة التمزق تتبع ASTM D1922. مقاومة الصدمات تتبع ASTM D1709. قوة الختم تتبع ASTM F88. معامل الاحتكاك يتبع ASTM D1894. يجب إجراء كل اختبار على 10 عينات على الأقل من نفس دفعة الإنتاج للحصول على متوسط صالح إحصائيًا وقيم الانحراف المعياري. التسامح المقبول لقوة الشد هو زائد أو ناقص 15 بالمائة من القيمة الاسمية.
يتطلب تقدير العمر الافتراضي للمنتجات الموجودة في أكياس التغليف البلاستيكية إجراء دراسات عمرية سريعة. القاعدة العامة الشائعة هي أن زيادة درجة حرارة التخزين بمقدار 10 درجات مئوية تقلل من مدة صلاحية المنتجات الحساسة للأكسجين إلى النصف. على سبيل المثال، المنتج الذي تبلغ مدة صلاحيته 12 شهرًا عند 23 درجة مئوية يكون لديه ما يقرب من 6 أشهر عند 33 درجة مئوية و3 أشهر عند 43 درجة مئوية. تُستخدم علاقة أرينيوس هذه للتنبؤ بالاستقرار في الوقت الفعلي من اختبارات درجات الحرارة المرتفعة على المدى القصير.
يجب أن تتضمن مواصفات الطلب الخاصة بأكياس التغليف البلاستيكية أبعاد نوع المادة وسمكها ونمط الحقيبة ونوع الختم وألوان الطباعة والكمية لكل علبة وتكوين منصة نقالة. يتراوح الحد الأدنى لكميات الطلب للأكياس المطبوعة المخصصة من 50000 إلى 100000 وحدة للطباعة الفلكسوغرافية. تتوفر الأكياس المخزنة بدون طباعة بكميات منخفضة تصل إلى 1000 وحدة من الموزعين بما في ذلك شركة Shenlong Packaging Products Co., Ltd. وعادةً ما تتراوح المهلة الزمنية لأكياس التغليف البلاستيكية المطبوعة المخصصة من 6 إلى 8 أسابيع بما في ذلك طباعة بثق الفيلم وصنع الأكياس.
يوفر دليل الاختيار هذا البيانات الكمية اللازمة لاختيار أكياس التغليف البلاستيكية بناءً على قيود تكلفة متطلبات المنتج والاحتياجات التنظيمية. تقدم شركة Shenlong Packaging Products Co., Ltd. الدعم الفني لتفسير هذه المواصفات وإنتاج أكياس تتوافق مع المواد المحددة وأهداف الأداء.
