Műanyag térkitöltő csomagolóanyagok

Az elmúlt évtizedekben az információ áramlásának gyorsasága nagymértékben megnövekedett. Mindemellett természetesen továbbra is nélkülözhetetlen szükségünk van a különböző eszközök fizikai továbbítására. A közlekedési eszközök fejlődése magával vonta a posta- és futárszolgálatok fejlődését is, ám a gyorsaság mellett kiemelt figyelmet kell szentelnünk a termék sérülésmentességének biztosítására is. Jelen cikkemben az erre a célra leggyakrabban alkalmazott műanyag térkitöltő csomagolóanyagokról olvashatnak.

A műanyagok egyik jelentős felhasználási területe a csomagolóipar. A csomagolások elsődleges feladata, hogy határréteget biztosítsanak az áru, valamint a környezet között, ezáltal kölcsönösen védve azokat egymás fizikai- és kémiai hatásaitól. A térkitöltő anyagok a csomagolóanyagok azon speciális részét képezik, melyek elsődleges funkciója azon mechanikai hatásokkal (ütődés, rázkódás) szembeni védelem biztosítása, melyek a terméket a szállítás folyamata során érhetik. Ilyen célra alkalmazunk természetes (például papír) és mesterséges (műanyag alapú) anyagokat is. Az utóbbiak nagy előnye, hogy az előbbiekhez képest általában nagyobb védelmet biztosítanak a szállítandó tárgy számára. A műanyag csomagolások közé tartoznak a buborék-, valamint a légpárnás fóliák, a polisztirol habok, a habosított térkitöltő chipsek, valamint a térkitöltő habok is. Egy korábbi cikkemben már olvashattak a buborék-, valamint a légpárnás fóliák történelméről és gyártástechnológiájáról, így jelen cikkben az utóbbi három csomagolástípust mutatom be.

Expandált polisztirol (EPS) csomagoló habok

A polisztirol csomagolóhabok előállítása első lépéseként a polimerizáció során pentánt oldanak a polimerben. A körülbelül 5-8% pentánt tartalmazó gyöngyöket a feldolgozás során először általában gőzzel vagy forró levegővel előhabosítják majd pihentetik. Az előhabosított gyöngyök megfelelő mennyiségét ezt követően alumínium szerszámba töltik, majd gőzzel felmelegítik. A melegítés eredményeként a szemcsék tovább habosodnak, végeredményben pedig kis mértékben össze is olvadnak. A polisztirol csomagolóanyagokat leggyakrabban nagy mennyiségben előállított műszaki cikkek (háztartási-, műszaki eszközök) csomagolóanyagaként alkalmazzák. Fontos megjegyezni, hogy bár ez a csomagolástípus kiváló mechanikai védelmet nyújt a szállítani kívánt terméknek, egyedi vagy kis darabszámban történő csomagolások esetén, az előállítási költségek (szerszám tervezés, a szerszám gyártási költség, gyártósor, üzemelési költség) összesített költsége gazdaságtalanná teszik alkalmazását.

1. ábra Termékspecifikus polisztirol hab csomagolás

1. ábra Termékspecifikus polisztirol hab csomagolás

Érdekességként megjegyzendő, hogy az expandált polisztirol csomagoló- és szigetelőanyagokat Magyarországon leggyakrabban csak Hungarocell vagy Nikecell néven emlegetik. Mindkét név eredetileg egy magyar termék neve volt, mely az évtizedek során egyszerűen általános anyagnévvé módosult. 

Habosított térkitöltő chipsek

A korábban említett, előre formázott EPS csomagoló habok kis mennyiségben történő gazdaságtalan előállítása indokolja a habosított térkitöltő chipsek gyártását és alkalmazását. Ezeket leggyakrabban extruzióval állítják elő, majd különböző térfogatokban árusítják. A térkitöltő chipsek alapanyagaként általában polisztirolt alkalmaztak, ám ez a társadalmi és környezetvédelmi nyomásnak köszönhetően egyre jobban háttérbe szorult, helyét pedig folyamatosan a biológiailag lebomló, keményítő alapú térkitöltő chipsek veszik át.

2. ábra S-alakú térkitöltő chipsek

2. ábra S-alakú térkitöltő chipsek

A térkitöltő chipsek működése rendkívül egyszerű: a szállítani kívánt tárgy, valamint a tároló közötti teret megfelelő sűrűségben ki kell tölteni a térkitöltő chipsszel. A térkitöltő anyag speciális kialakításának köszönhetően (leggyakrabban S vagy 8-as alak) rendkívül jól csökkenti a szállítás során fellépő ütődések okozta mechanikai behatásokat. Kiemelten fontos tulajdonsága, hogy a térkitöltő chipsek alkalmazhatósága egyáltalán nem függ a védeni kívánt tárgy geometriai paramétereitől. Előnyös tulajdonságai közé tartozik ezen kívül többszörös, rugalmasan történő újrahasznosíthatósága, valamint a keményítő alapú chipsek biológiai lebonthatósága is. Megjegyzendő, hogy szélsőséges esetekben (nem megfelelő töltöttségi fok esetén), a rázkódás miatt a térkitöltő anyag a szállítódoboz egyik oldalára rendeződhet, melynek következében elveszítheti védő funkcióját.

Térkitöltő habok

Az egyik legújabb térkitöltő anyagnak tekinthetőek a helyszíni térkitöltő habok, melynek két fő típusát kell megemlíteni. Mindkét típusban közös, hogy alapanyagként valamilyen poliolt és izocianátot alkalmazunk, végeredményben pedig poliuretán habokat hozunk létre. Az első esetben egy speciálisan erre a célra készített berendezés keveri össze megfelelő arányban a fent említett komponenst. Ebben az esetben a dobozba habanyagot adagolunk, majd védőfóliát terítünk rá, mely gátolja a termék habbal történő közvetlen érintkezését. A termékre újabb védőfóliát terítünk a fennmaradó helyet pedig ismételten habbal töltjük ki. Végeredményben a termék alakját tökéletesen felvevő, a doboz és a termék közötti teret tökéletesen kitöltő habot kapunk. Ennek az eljárásnak egy egyszerűsített változatát valósították meg a különböző méretű habosodó tasakok létrehozásával. Ebben az esetben tasak két, egymástól egy vékony fóliával elválasztott tároló egységében található a fentebb említett két komponens. A fóliagátat egy erősteljesebb nyomással átszakítva, majd a két komponens kicsit összekeverve elindul a habosodási reakció. A tasak rövid idő alatt eredeti méretének több, mint 20-szorosára tágul, ezáltal körülvéve a védeni kívánt tárgyat.

Videó: A habosodó tasakok gyakorlatban történő alkalmazása

A habosodó tasakok kiválóan alkalmazhatóak nagy értékű, kis darabszámban gyártott termékek, vagy egyedi csomagolások esetében. Habár árban és újrahasznosíthatóságban a térkitöltő chipsekkel egyelőre nem veszi fel a versenyt, jelenleg ez az egyik legnagyobb védelmet biztosító egyedi csomagolóanyag.

Összefoglalásként elmondható, hogy a megfelelő térkitöltő anyag kiválasztása minden esetben függ a csomagolni kívánt tárgy darabszámától valamint értékétől is. A műanyag térkitöltő anyagok megfelelő kiválasztása számos kellemetlenségtől óvhat meg minket, így nem meglepő, hogy alkalmazásuk – és remélhetően minden általuk célba juttatott tárgy – mind a mai napig töretlen.

 

Források:

https://www.achfoam.com/ACH/media/ACH/images/Packaging2/Image_1729.jpg

http://www.uratex.com.ph/industrial-institutional/wp-content/uploads/2013/11/Packing-Peanuts.jpg

http://uniotech.hu/csomagolo-gepek/terkitolto-gyartas/instapak-quick-rt/

https://www.youtube.com/watch?v=RveExrEjjFQ