چسب های نواری خود چسب

 چسبهای نواری خودچسب

(معرفی ، شناخت و راهکارهای ساده جهت انتخاب نوارچسب مناسب)

الف) مقدمه              

در دنیای امروز، یکی از پر مصرفترین لوازم بسته بندی نهایی انواع محصولات کارتن است. کارتن ها با

 ضخامت های متفاوت ورق میتواند برای بسته بندی محصولاتی با وزن ها، ابعاد و حساسیتهای  متفاوت بکار رود.

برای بسته بندی محصولات حساس میتوان از کارتن های پلاستیکی (کارتن پلاست ) که مقاومت بیشتری در برابر عوامل محیطی بخصوص رطوبت دارند استفاده کرد.

کارتن ها از نظر شکل در انواع مختلف تولید میشوند ولی نوع معمولی (چهار درب در بالا وپایین) بیشترین کاربرد را دارد.

در بیشتر موارد جهت بستن درها از چسب های نواری استفاده میشود( کاربرد چسب مایع و منگنه در صنایع غذایی ممنوع است).

این چسب ها در نوع و تیپ های مختلف تولید میشود که بعضی از آنها در بسته بندی کارتن ها بکار میرود.چسبهای خود چسب اولین بار دراواسط قرن نوزدهم میلادی درجراحی بکارگرفته شد . نوارهای پارچه ای را با چسب مایع طبیعی روکش میکردند. در اوایل قرن بیستم با روکش مایع چسب روی نوارهای کاغذی از آنها در صنعت اتومبیل(رنگ آمیزی) وسپس بسته بندی کارتن  استفاده میشد.

در گذشته نه چندان دور عمده مصرف از نوع چسب نواری کاغذی آب چسب (water active ) بود که اغلب از کیفیت پایین برخوردار بوده و کار با آن نیز بسادگی امکانپذیر نبود.

با پیشرفت سریع صنعت پلاستیک در اواسط قرن بیستم ، تولید فیلم های پلاستیک و شناخت هر چه بهتر خواص پلاستیکها ، استفاده از آنها در صنعت بسته بندی نیز به مرور آغاز شد.اولین بار قبل از جنگ جهانی دوم فیلم های پلاستیک در آلمان بکارگرفته شد ولی تا بعد از جنگ به بازار مصرف عمومی راه نیافت.مصارف عمومی فیلم های پلاستیک در دهه 60 میلادی با ورود فیلم های پلی پروپیلن(PP   ) رونق گرفت. بعد ها با پوشش (coat(مایع چسب روی فیلم پلاستیکی و تثبیت آن در هوا چسب های نواری خود چسب پلاستیکی بوجود آمد و بخاطر استقبال گسترده بازار به سرعت از نظر فنی و کیفی پیشرفت کرد.

ب) معرفی چسب های BOPP

فیلم پلاستیک میتواند از ترکیبات مختلف(با مقادیر متفاوت) و در ضخامتهای گوناگون تولید شود. همچنین مایع چسب میتواند ترکیبات و ضخامتهای متفاوت داشته باشد. به این ترتیب با تغییر فاکتورهای فوق انواع بسیار متفاوتی از نوارچسبها تولید میشود که در صنایع مختلفی ( از چاپ شبرنگ و لوازم تحریر تا صنایع ساختمانی ، خودرو، الکتریسیته و بسته بندی ) استفاده میشود.

در واقع چسب های نواری در آغاز بصورت رول های بزرگ و عریض فیلم (( JUMBO ROLLتولید وسپس بامایع چسب پوشیده میشود . این رولها در مراحل بعد بوسیله ماشین های  مخصوص (slitter) بازشده و  در عرضها ی مختلف(10 تا 20 میلی متر در لوازم تحریر ، 25 تا 72 میلی متر در بسته بندی و عرض های بیشتر در صنایع ساختمانی و عایق بندی)   برش و با طول های مورد نظر مجددا پیچیده میشود.

در صنعت بسته بندی بیشتر از فیلم های پلی پروپیلن (PP) استفاده میشود. کاربرد PPبخاطر سختی بسیار بیشتر ( سه برابر فیلمهای قالبی و هشت برابرپلی اتیلن PE  ) و همچنین امکان استفاده از آن در حالت چسبندگی حرارتی است. مصرف جهانی کنونیPP   بیش از یک میلیون تن در سال برآورد میشود. ضخامت های معمول فیلم نوارچسب از 15 تا 50 میکرون است.

فیلم هایی که جهت تولید نوار چسب بکار میروند معمولا از نوع (bi axially oriented poly propylene ) BOPP  هستند. در این روش ضخامت یکنواختی بیشتری دارد و همچنین فیلم با کشیده شدن در عرض وطول براحتی پاره نمیشود بلکه به زبان ساده کش می آید یعنی نقطه شکست میتواند پس از 100 تا حتی 180% کشیده شدن واقع شود. مهمترین امتیازات این فیلم ها عبارتند از :

-         سختی بالا

-         دوام بالا در کشش

-         مانع بسیار خوب در برابر آب

-         توانایی بازیافت بالا

-         آلودگی میکربی بسیار کمتر از فیلم های دیگر

-         چاپ شدن آسان

-         قابلیت ارائه در رنگهای مختلف

نوع وکیفیت چسبی که روی فیلم کشیده میشود ، همچنین کیفیت عمل پوشش عامل دوم درشکل دادن به نوع نوارچسب است .

چهار لایه موجود در نوارچسبهای استاندارد در چارت زیر دیده میشود :

پوشش آزاد کننده (release coat) : باعث بازشدن آسان نوارچسب از رول میشود. این ترکیب معمولا در کارخانه های مختلف تقریبا یکسان است.

فیلم نوارچسب (backing) : همان فیلم پلاستیکی که قبلا توضیح دادیم.

آستر یا روکش اولیه (primer coat  ) : باعث کیفیت بهتر (ماندگاری)  مایع چسب روی فیلم میشود.این ترکیب نیز در بیشتر کارخانه ها یکسان است.

پوشش چسب اصلی (( adhesive mass انواع متفاوتی از چسبها با ترکیبات وضخامتهای گوناگون در ساخت چسبهای نواری بکار گرفته میشود . نوع معمول در اغلب نوارچسبهای بسته بندی پلیمر اکریلیک است که در دو تیپ

-         امولسیون اکریلیک با پایه حلال آب

-         مایع چسب با حلال شیمیایی (chemical solvent)

استفاده میشود . ترکیبات این چسبها وزمانهای کاربرد آنها از رازهای تخصص هر تولید کننده است که به مرور زمان به آن دست یافته وبشدت از آن مراقبت میکند. البته در این زمینه نیز استانداردهای تدوین شده کشوری و بین المللی قابل دسترس وجود دارد .

معمولا ضخامت فیلم و چسب از نسبتهای تعریف شده ای پیروی میکند . بعنوان مثال رایج ترین نوارچسب های بسته بندی با نسبتهای ذیل ارائه میشوند :

ضخامت نوار چسب     ضخامت فیلم     ضخامت چسب

        40                       25                 15

        43                       25                 18

        45                       27                 18

        50                       28                 22

(همه اندازه ها به میکرون است).

ج ) مهمترین فاکتورهای موثر در کیفیت نوارچسب

3

قبل از طرح موارد فوق باید یادآور شویم که اصولا کیفیت مقوله ای نسبیست بنابراین در انتخاب چسب نوا

ری باید هر مصرف کننده با سنجش مقایسه ای فاکتورهای ذیل در پی یافتن کیفیت مورد نظر خود باشد.

1 ) چسبندگی :

نیروی لازم برای جداکردن نوارچسب از سطحی که یخوبی به آن چسبیده است . میتوان میزان آنرا بوسیله نیروسنج در سطح تعریف شده اندازه گرفته وبا نمونه مرجع مقایسه کرد.

2 ) مواد تشکیل دهنده فیلم : قبلا در اینمورد توضیح داده ایم.

3 )ضخامت :

معمولا ضخامت نوارچسبهای مورد استفاده در صنعت بسته بندی حدود 35 میکرون تا 65 میکرون میباشد. مسئله مهم در این مورد یکنواختی ضخامت در نقاط مختلف طول نوار است. عدم یکنواختی موجب پارگی ناخواسته در حین مصرف میشود . جهت کنترل بهتر باید طبق قوانین اولیه کنترل کیفی ، نمونه های مختلف محموله را بطور تصادفی انتخاب و میزان ضخامت را در نقاط مختلف طول کنترل کرد. ناگفته پیداست که ضخامت دارای میزان مجازی از تغییر(tolerance ) خواهد بود. راه دیگر کنترل ضخامت استفاده از وزن است . تولید کنندگان معمولا گرماژ(وزن در واحد سطح) چسبهای خود را میدانند .با داشتن گرماژ و طول حلقه براحتی میتوان با وزن کردن هر حلقه از ضخامت یا طول واقعی آن مطمئن شد.

4) نوع ماده چسب :

در چسبهای بسته بندی معمولا از نوع پلیمراکریلیک با حلال آب یا شیمیایی است . نوع دوم نسبت به نوع اول کیفیت ، کارایی  و قیمت بشتری دارد. همچنین برای هوای سرد (اجناسی که درسردخانه نگهداری وحمل میشوند) و وزنهای بیشتر بکار میرود.

5)میزان کشش

بستگی به نوع وکیفیت فیلم دارد. میزان کش آمدن (elongation ) در فیلمهای BOPP(بهترین نوع برای تولید چسب نواری) تا 180% نیز میرسد

یعنی فیلم در شرایط متعارف پس از حدود 180% کشش پاره میشود.

6 )زمان مقاومت عمودی (shear strength)

منظور میزان مقاومت چسب در برابر وزن است . با واحد سطح در دقیقه سنجیده میشود.

8)باقیماندن اثر چسب روی سطح :

اگر چسب چسبانده شده روی سطح را پس از مدت کوتاهی از جای خود جدا کنیم چه میزان اثر از چسب روی سطح میماند ؟

9)باز شدن (unwind ) :

نیروی لازم برای بازشدن چسب از حلقه که بستگی به کیفیت ماده ای دارد که به این منظور در قسمت پشت نوار پاشیده میشود. این پوشش آزاد کننده ( ( release coatingاجازه میدهد چسب بنحو کنترل شده ای باز شود. این مسئله بخصوص هنگام استفاده از ماشینهای چسب زن اتوماتیک کارتن اهمیت دارد. چسبهایی که در کیفیت پوشش آزاد کننده یا ماده چسب آنها اشکال وجود دارد یا بدون کنترل  و یا بسختی و با سروصدای فراوان باز میشوند.امروزه نوارچسبهای بی صدا با بهبود کیفیت فیلم ومواد پوشش آزاد کننده تولید میشوند.

10 )- زمان تولید :

معمولا نوارچسب ها در مدت مشخصی پس از تولید باید مصرف شوند . این زمان در انواع چسب متفاوت است.برای شناخت چسبهای مانده میتوان در رنگ آنها دقت کرد.گذشت زمان باعث کدر شدن رنگ میشود.

همچنین ماده پوشش آزاد کننده به مرور زمان خاصیت خود را از دست داده و چسب براحتی باز نمیشود.نوارچسب تاریخ گذشته از روی سطح براحتی کنده شده وقسمت زیادی از ماده چسب آن روی سطح باقی میماند.

11 ) اطلاعات میکروسکپی ساده

دراین مورد میتوان به آنالیز ساختار فیلم وچسب اشاره کرد اما این عملیات تخصصی و پرهزینه است. 

راه ساده تر بازبینی فیزیکال نوارچسب بوسیله میکروسکپ آزمایشگاهیست.  فیلم با کیفیت دارای لبه های

یکنواخت و صاف است . در ساختمان فیلمهای MOPP  (که فیلم هنگام تولید فقط از یک جهت کشیده شده

وبرای تولید نوارچسب مناسب نیست ) ساختارهای پولاریزه روشنترازکل سطح جابجا دیده میشود ، این

ساختارها در فیلمهای BOPP  وجود ندارد.

آرایش میکروسکپی لایه چسب روکش شده در انواع با کیفیت بسیار منظم و یکنواخت میباشد.

د ) انتخاب نوارچسب مناسب

همانطور که در قسمت قبل ذکر شد انتخاب نوارچسب مناسب بستگی به نوع کارتن وبسته بندی و شرایط خاص هر محصول و کارخانه دارد. در این قسمت ما فقط در مورد استفاده از نوارهای خودچسب BOPP  در بسته بندی صحبت میکنیم.

در واقع هدف این نوشتار شناخت اولیه این چسبها و ارائه راهکارهای ساده در انتخاب نوارچسب مناسب است.

1 )نوع مصرف : منظور استفاده از ماشینهای ا توماتیک چسب زنی کارتن یا استفاده از چسب کش دستی است.

در چسب کش های دستی میتوان از انواع چسبهای خود چسب در طول ، عرض و ضخامتهای متفاوت استفاده کرد . کیفیت چسبندگی به دقت وتوان اپراتور بستگی دارد . از این لوازم بیشتر در تولیدیهای سطح پایین و مصارف خانگی استفاده میشود.

برای کار با ماشین چسب زن باید از چسبهایی با ضخامت حداقل 40 میکرون استفاده کرد. چسبهای نازک براحتی کشیده شده و باعث افت کیفیت و طول عمرچسبندگی و برش نامناسب چسب میشوند.

اعمال فشار یکنواخت و قابل تنظیم بوسیله ماشینهای نیمه اتوماتیک و اتوماتیک چسب زن کارتن باعث بهبود و تداوم چسبندگی میشود.  کیفیت رولرهای چسباننده ،قدرت و هماهنگی مناسب بازوهای اعمال فشار ، توانایی تیغه های برش چسب ، کیفیت و سرعت نقاله های حمل کارتن و قابلیت تنطیم مناسب موارد فوق  از موثرترین فاکتورهای کیفیت وکارایی در این ماشینهاست.

تنظیم اولیه ماشین (هنگام نصب و راه اندازی) با توجه به نوع محصول و کارتن بسیار مهم است. اپراتور این ماشینها باید روزانه کارایی ماشین را با توجه به کیفیت چسب زنی کنترل وتنظیم کند.

 انتخاب ماشین مناسب هر نوع کارتن مطلبی است که باید در بحث دیگری به آن بپردازیم.

2 ) ابعاد ، وزن و ضخامت ورق کارتن

ناگفته پیداست که با افزایش وزن و ابعاد کارتنها استفاده از چسب های قویتر ضرورت دارد. در بسته بندی کارتنهایی که ورق آنها پنج لا یا بیشتراست به چسبهای بسیار قوی نیاز است. البته نیروی چسبندگی در این کارتنها بعلت مقاومت بهتر در برابر فشار افزایش می یابد. در این نوع کارتن ها و همچنین سایر کارتن هایی با وزن بالا بهتر است لبه های دربها نیز نوار چسب زده شود . ماشینهای چسب زنی اتوماتیک خاص این کار(edge sealing ) وجود دارد.

بطور کلی چسبهای ضخیمتر(ضخامت فیلم و مایع چسب) از قدرت و ماندگاری بیشتری برخوردار هستند.

بعنوان نمونه برای کارتنی با ابعاد 40 سانتیمتر طول و 30 سانتیمتر عرض و 25 سانتیمتر ارتفاع و وزن حدود 12 کیلوگرم ، نوارچسب عرض 48 میلیمتر و ضخامت 40 میکرون با چسب امولسیون اکریلیک برای کار در آب و هوای معمولی مناسب است.

بهترین روش انتخاب نوارچسب مناسب برای هر کار تکیه بر تجربه مدون هر واحد است. یعنی پس از انتخاب اولیه نوارچسب باید کارتنهای بسته بندی شده را در زمانهای متفاوت ( یکماه ، دوماه ، ...) که با آگاهی از حداقل و حداکثر زمان ماندگاری محصول در انبار و فروشگاه انتخاب شده مورد بررسی قرارداد و گزارش کتبی از وضعیت آنها تهیه کرد. این گزارشها به ما نشان میدهد که برای انتخاب بعدی چه کنیم؟

3 ) چسبندگی و ماندگاری مورد نظر

با توجه به نوع ، ارزش و حساسیت محصول بسته بندی به رده های متفاوتی از چسبندگی نیاز است. گاه باید در کارتن چنان محکم بسته شود که فقط با بریدن چسب باز شود (محصولات گرانقیمتی مثل لوازم صوتی – تصویری) ولی گاهی تولید کننذه میخواهد چسب براحتی باز شود. همچنین زمان ماندگاری موثر نیروی

چسبندگی متفاوت است . محصولاتی هستند که بعد از مدت کوتاهی از کارتن خارج ومصرف میشوند(مثل مواد غذایی) ولی محصولاتی نیز هستند که مخدودیت زمان مصرف ندارند.

شرکتهای معتبر تولید کننده چسب ، میزان چسبندگی (adhesion ) چسب خود را به مصرف کننده میدهند.

ضخامت بشتر نوار چسب نشاندهنده چسبندگی و ماندگاری بیشتر است.

چسبندگی و ماندگاری چسبهای اکریلیک با پایه حلال(solvent) بیش از نوع اکریلیک پایه آب است.

4 ) آب و هوا و ماندگاری

کلیه محصولات BOPP  مقاومت بسیار خوبی در برابر رطوبت و درجه حرارت مختلف هوا دارند. این فیلمها تقریبا در هیچ نوع درجه حرارت هوا از 20- تا 50+ تغییر شکل خاصی ندارند.

چسبهای متفاوت نسبت به درجه حرارت و رطوبت پایین وبالا حساسیت های متفاوت دارند.

مقاومت چسبهای پایه حلال نسبت به سرما بیش از چسبهای پایه آب است . در واقع چسبهای پایه آب کارایی خود

را در سرمای کمتر از 5- از دست میدهند. هچنین هوای سرد(بالای صفردرجه) باعث کاهش ماندگاری چسبندگی میشود که این مسئله در مورد چسبهای پایه آب بیشتر است.

هردو نوع چسب در دماهای بالاتر از 50+ به مرور چسبندگی خودرا از دست داده و براحتی از روی سطح کار بلند میشوند.

 ناصر توفیقی زواره

با عرض سلام و خسته نباشید به شما

در مورد این موضوع یعنی چسب های نواری من پروژه ای دارم و برای درس طرح واقتصاد مهندسی است که باید اطلاعاتی در مورد دستگاه ساخت چسب نواری وبیشتر هزینه های یک شرکت تولید این چسب ها هست بدست بیاورم واین اطلاعات را این شرکت ها در اختیار من قرار نمی دهند.اگر کمکی در جمع اوری این اطلاعات به من بکنید ممنون میشوم.

سلام

شما در باره پروسه تولید سوال دارید یا درباره کالا و شرایط بازار چسب صحبت میکنید ؟ من کاملا متوجه سوال شما نشدم

چسب بازار بزگی دارد که از وجوه مختلف میشود به ان نگاه کرد و چسب های نواری خود مبحث بزرگی است که در ایران شرکت هایی که به این امر مشغول هستند در دارای تنوع بسیار محدودی بوده و اقلام مختصری را تولید میکنند