فیلم محلول در آب (فیلم PVA): نحوه کار و راهنمای انتخاب

فیلم محلول در آب چیست؟

فیلم محلول در آب یک فیلم پلاستیکی نازک است که در تماس با آب کاملا حل می شود ، برای بسته بندی محصولاتی استفاده می شود که باید مستقیماً به آب یا چرخه شستشو اضافه شوند بدون اینکه بسته بندی ابتدا برداشته شود. معمولاً در غلاف‌های شوینده تک دوز، بسته‌های شیمیایی کشاورزی و کیسه‌های لباس‌شویی صنعتی یا بیمارستانی دیده می‌شود، جایی که خود فیلم به جای زباله‌هایی که نیاز به دفع جداگانه دارند، بخشی از فرآیند می‌شود.

این فیلم معمولاً شفاف یا کم رنگ است، قابلیت آب بندی حرارتی دارد و طوری طراحی شده است که شکل و استحکام خود را در شرایط خشک حفظ کند، در حالی که پس از خیس شدن به سرعت و به طور کامل تجزیه می شود - ترکیبی که نیاز به کنترل دقیق بر فرمولاسیون و پردازش پلیمر دارد.

فیلم محلول در آب PVA چیست؟

فیلم PVA (پلی وینیل الکل) ماده ای است که بیشتر فیلم های محلول در آب از آن ساخته می شود، به طور خاص به این دلیل انتخاب شده است PVA یکی از معدود پلیمرهای مصنوعی است که هم فیلم ساز و هم واقعاً محلول در آب است. ، به جای اینکه صرفاً در طول زمان قابل نفوذ به آب یا زیست تخریب پذیر باشد. PVA با پلیمریزاسیون وینیل استات و سپس هیدرولیز آن برای تبدیل گروه‌های استات به گروه‌های هیدروکسیل تولید می‌شود - درجه هیدرولیز مستقیماً چگونگی حل شدن فیلم نهایی در آب را کنترل می‌کند.

درجه‌های مختلف PVA برای سرعت‌های انحلال و حساسیت‌های دما متفاوت فرموله شده‌اند، به همین دلیل است که همه فیلم‌های محلول در آب یکسان رفتار نمی‌کنند - فیلمی که برای انحلال در آب سرد در یک غلاف شوینده طراحی شده است، از درجه و فرمول PVA متفاوتی نسبت به فیلمی که برای انحلال در آب گرم در یک برنامه لباس‌شویی صنعتی طراحی شده است، استفاده می‌کند.

فیلم محلول در آب چگونه کار می کند

انحلال به این دلیل اتفاق می‌افتد که مولکول‌های آب به ساختار پلیمری فیلم نفوذ می‌کنند و پیوندهای هیدروژنی نگه‌دارنده زنجیره‌های PVA را می‌شکنند. همانطور که مولکول های آب در فیلم پخش می شوند، زنجیره های پلیمری جدا شده و به محلول پراکنده می شوند و فیلم از یک ورقه جامد به حالت مایع محلول تبدیل می شود - فرآیندی که معمولاً بسته به دمای آب، هم زدن و ضخامت فیلم از چند ثانیه تا چند دقیقه طول می کشد.

فرآیند تولید فیلم محلول در آب

فیلم محلول در آب عمدتاً از طریق فرآیند ریخته‌گری به جای اکستروژن تولید می‌شود، زیرا ریخته‌گری کنترل دقیق‌تری بر ضخامت نازک و یکنواخت لازم برای عملکرد انحلال ثابت می‌دهد. رزین PVA در آب حل می شود تا یک محلول چسبناک تشکیل شود، همراه با نرم کننده هایی که فیلم نهایی را به جای شکننده بودن، انعطاف پذیر نگه می دارند، سپس این محلول روی یک تسمه یا درام متحرک در یک لایه نازک و یکنواخت ریخته می شود.

فیلم ریخته گری از طریق یک فرآیند خشک کردن کنترل شده عبور می کند که محتوای آب را حذف می کند و در عین حال یکپارچگی فیلم را حفظ می کند و به دنبال آن خنک می شود و روی رول ها می پیچد. ضخامت و رطوبت در طول خشک شدن به شدت کنترل می شود ، از آنجایی که خشک شدن ناسازگار منجر به رفتار انحلال ناهموار، شکنندگی یا عملکرد ضعیف در آب بندی حرارتی در رول تمام شده می شود.

خواص فیلم محلول در آب

مزایای فیلم محلول در آب

• حذف زباله های بسته بندی در محل استفاده: فیلم به جای تبدیل شدن به سطل زباله جداگانه، به عنوان بخشی از فرآیند حل می شود
• تحویل دقیق تک دوز: غلاف ها و بسته های از پیش اندازه گیری شده دوز ثابت را بدون اندازه گیری کاربر تضمین می کنند
• قرار گرفتن در معرض تماس را کاهش می دهد: برای محصولات شیمیایی یا شوینده، فیلم محتویات غلیظ را تا زمان انحلال نگه می دارد و دست زدن به مستقیم را به حداقل می رساند.
• مناسب برای کاربردهای چرخه شستشو: کیسه های لباسشویی صنعتی و بیمارستانی امکان شستن اقلام آلوده را بدون بازکردن کیسه فراهم می کنند
• انحلال غیر سمی مبتنی بر آب: PVA به طور کلی ایمن شناخته می شود و بدون باقی ماندن پسماند جامد تجزیه می شود

چگونه فیلم PVA در آب حل می شود: عوامل سرعت و دما

سرعت انحلال در درجه اول به سه عامل بستگی دارد: دمای آب، هم زدن و ضخامت فیلم. دمای بالاتر آب انحلال را تسریع می کند به طور قابل توجهی، از آنجایی که گرما سرعت نفوذ مولکول های آب و شکستن ساختار پیوند هیدروژنی پلیمر را افزایش می دهد - به همین دلیل است که لایه های غلاف شوینده به طور خاص برای انحلال قابل اعتماد در آب سرد فرموله شده اند، زیرا چرخه های لباسشویی معمولی همیشه از آب گرم استفاده نمی کنند.

هم زدن با قرار دادن مداوم سطح فیلم تازه در معرض آب به جای اجازه دادن به لایه مرزی اشباع برای کاهش نفوذ بیشتر، سرعت انحلال را افزایش می دهد، به همین دلیل است که عملکرد مکانیکی ماشین لباسشویی یک غلاف مواد شوینده را سریعتر از همان غلافی که در یک کاسه آب نشسته است حل می کند. لایه‌های ضخیم‌تر به طور طبیعی نسبت به لایه‌های نازک‌تر زمان بیشتری برای حل شدن کامل نیاز دارند، زیرا انحلال از سطوح بیرونی به سمت داخل انجام می‌شود.

راهنمای ضخامت فیلم محلول در آب

ضخامت فیلم معمولاً برحسب میکرون مشخص می‌شود و بر اساس تعادل بین مقاومت مکانیکی مورد نیاز برای جابجایی/ آب‌بندی و سرعت انحلال مورد نیاز برای کاربرد انتخاب می‌شود. لایه های نازک تر (حدود 20-40 میکرون) سریعتر حل می شوند و بسته‌های یک‌بار مصرف مناسب برای محو شدن سریع هستند، در حالی که فیلم‌های ضخیم‌تر (50 تا 100 میکرون) استحکام مکانیکی بیشتری را برای کیسه‌ها یا کیسه‌های بزرگ‌تر فراهم می‌کنند که باید قبل از استفاده از جابجایی بیشتری دوام بیاورند.

• لایه های نازک (20-40 میکرون): غلاف های شوینده تک دوز، پاکت های شیمیایی کوچک با اولویت انحلال سریع
• فیلم های میان رده (40-70 میکرون): کاربردهای بسته بندی عمومی برای متعادل کردن قدرت و سرعت انحلال
• لایه‌های ضخیم‌تر (۷۰ تا ۱۰۰ میکرون): کیسه‌ها و کیسه‌های بزرگ‌تر، مانند کیسه‌های لباس‌شویی صنعتی، که به دوام بیشتری در حمل و نقل نیاز دارند.

نحوه انتخاب فیلم محلول در آب

• دمای انحلال را با استفاده نهایی مطابقت دهید - گریدهای حل کننده آب سرد برای محصولات لباسشویی/ماشین ظرفشویی مصرفی، گریدهای آب گرم برای کاربردهای صنعتی یا کشاورزی که آب گرم استاندارد است.
• ضخامت را بر اساس مقاومت مورد نیاز در مقابل سرعت انحلال انتخاب کنید برای فرمت بسته بندی خاص
• سازگاری با آب بندی حرارتی را تأیید کنید با تجهیزات بسته بندی موجود و پارامترهای مهر و موم
• بررسی رطوبت مورد نیاز ذخیره سازی، از آنجایی که فیلم PVA به رطوبت محیط حساس است و برای حفظ ماندگاری به شرایط بسته بندی و نگهداری مناسب نیاز دارد
• بررسی سازگاری با محتویات بسته بندی شده، از آنجایی که برخی از فرمول های شیمیایی می توانند بر پایداری فیلم تأثیر بگذارند یا باعث تخریب زودرس شود