تسمى حقائب القمصان-أيضًا بحقائب السترة. كانت عبارة عن أكياس بلاستيكية رفيعة ذات-مقابض مدمجة. يمكنك العثور عليها في متاجر البقالة ومناطق الإنتاج ومنافذ الوجبات الجاهزة حول العالم. لديهم الاسم لأنه عندما تضعه بشكل مسطح على المقبض الخارجي، فإنه يبدو مثل قميص بدون أكمام. تمثل أكياس القمصان- حوالي 29% من سوق الأكياس البلاستيكية العالمية، وفقًا لبيانات السوق الصادرة عن معهد أبحاث فورسايت. على هذا النحو، فهي الأكياس البلاستيكية الأكثر تصنيعًا. يطرح المصنعون وفرق المشتريات سؤالاً بسيطًا. هل يمكن لخط التحويل القياسي أن يصنع هذه الأكياس؟ أم أنها تحتاج إلى إعداد خاص؟ الجواب القصير هو نعم. ولكن هذا صحيح فقط إذا تم تكوينه بشكل صحيح. وسيتم شرح ذلك في هذه المقالة.
كيف تعمل آلة صنع الأكياس البلاستيكية
لفهم الإجابة على هذا السؤال، عليك أن ترى ما يفعله صانعو الأكياس البلاستيكية بالفعل. تم بناء الآلة بعد نفخ الغشاء. في هذا الخط، يتم إذابة راتنجات البولي إيثيلين-عادة عبارة عن خليط من-البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي إيثيلين عالي الكثافة- (HDPE) والبولي إيثيلين الخطي المنخفض الكثافة- (LLDPE) -. ثم نفخه في الرغوة. ثم يبرد إلى فيلم أنبوبي. ثم لفه حول التمرير. يأخذ صانع الأكياس هذه اللفات ويقوم بسلسلة من الخطوات. يفتح الفيلم. يمكن طي الفيلم إذا لزم الأمر. ثم اختصرها. ثم الغلاف . ثم كومة الأكياس النهائية.
أظهرت دراسة في العلوم التطبيقية 2023 (MDPI) أجراها كويستا وكاماتشو وروبيو من UNED في إسبانيا أن الخواص الميكانيكية للفيلم المنفوخ HDPE/LLDPE - - خاصة قوة الشد والاستطالة أثناء الكسر - يمكن التنبؤ بها جيدًا في ثلاثة إعدادات للبثق. وهي نسبة الانفجار (BUR)، ونسبة الامتصاص (TUR)، ونسبة تقليل السمك (TR). وقد وجد أن R2 يتراوح بين 0.91 و 0.95 في العلاقات الرياضية التي تتحكم في أداء الشد في الاتجاه الميكانيكي (MD) والاتجاه العرضي (TD). هذه النتائج مهمة لإنتاج أكياس القمصان. وذلك لأن منطقة الأكياس تتعرض لضغط كبير عندما يتعلق الأمر بالتعبئة. إذا لم يكن الفيلم قويًا بما يكفي في أي اتجاه، فسوف يسقط المقبض في وقت مبكر جدًا. هذا عطل شائع في أكياس الصدرية سيئة الصنع.
ما الذي يجعل حقائب القمصان-تختلف عن الحقائب المسطحة
الأكياس المسطحة-أكياس الخبز والمنتجات أو التغليف البسيط-تقوم ببساطة بفك الفيلم وإغلاق الجزء السفلي منه وتقطيعه. هناك ثلاث خطوات إضافية للحصول على حقيبة القميص-. تضيف هذه الخطوات تعقيدًا ميكانيكيًا إلى عملية التحويل.
1. الخطوة الأولى هي التعامل مع الثقوب. بعد تشكيل الكيس، يتم فتح مقبض الختم الخاص بطاولة القطع. هذه هي الخطوة الأصعب. وذلك لأن المثقاب يجب أن يتناسب تمامًا مع حافة الختم، بينما يتحرك الفيلم باستمرار. حتى الانحراف بمقدار نصف- ملليمتر يمكن أن يتسبب في عدم تماثل المقبض. كما أنه يؤثر على وزن الحقيبة.
2.الخطوة الثانية هي تشكيل مجمعة القاع. وهذا أمر اختياري، ولكنه شائع. تحتوي العديد من حقائب القمصان- على كشكشة في الأسفل. إنها لوحة قابلة للطي يتم فتحها عند امتلاء الكيس. سيجعل الحقيبة أكبر وليس أوسع. تتطلب إضافة مجمعة آلية طي إضافية. مثل هذا الجسم يجب أن يعمل في الوقت المناسب مع محطة الختم.
3. الخطوة الثالثة هي تقوية الغطاء. يجب أن يكون للحاشية العلوية التي يتم توصيل المقبض بها ختم حراري أوسع وأقوى من الختم السفلي. وذلك لأنه عندما ترفع الحقيبة، فإن الختم الموجود في الأعلى يحمل كل الوزن بداخلها. الختم السفلي، الذي يبلغ عرضه 2 - 3 مم، مناسب لأكياس المنتجات المسطحة. لكن جيوب القمصان-عادةً ما تحتاج إلى أن يكون عرضها من 8 إلى 12 ملم حتى يتم إغلاقها. هذا يمنع الدموع من الانتشار.
4. خطوط التحويل المخصصة للأكياس المسطحة فقط لا تحتوي على هذه المحطات الثلاث. وإضافتها هي ما يفصل خط الإنتاج الذي يصنع الأكياس عن خط الإنتاج الذي يصنع الأكياس.
تكوين الماكينة: خط تحويل أكياس القمصان.-
الخطوات التالية مطلوبة لإنتاج-أكياس القمصان على خط التحويل.
الأول هو رف تحرير التحكم في التوتر. يجب أن يظل شد الفيلم كما هو لأن البكرة أصغر. يؤدي التوتر الشديد إلى انحراف لكمة المقبض عن موضعها.
ثانيًا، يمكنك اختيار الطي للداخل. يتم استخدام هذه الطريقة إذا تم إدخال الفيلم كورقة واحدة وليس كأنبوب مطوي مسبقًا-.
التالي هو محطة الختم السفلي. عادةً ما يكون هذا عبارة عن مادة عازلة للقضبان الساخنة-تعمل بدرجة حرارة 140-170 درجة على فيلم HDPE. دقة درجة الحرارة مهمة جدا. وجدت العلوم التطبيقية (2023) أن كوبوليمر HDPE-C6 يحقق استرخاء جزيئيًا شبه كامل فوق 130 درجة. انخفضت جودة الختم إلى أقل من 120 درجة. وذلك لأن سلاسل البوليمر ليست منتشرة بشكل كافٍ لتندمج بشكل صحيح.
والثاني هو طاولة القطع-المقبض. ويمكن تصنيعها من قوالب فولاذية أو من خلال آلة ثقب دوارة -مؤازرة. تعتبر المكابس الدوارة مناسبة للخطوط ذات السرعة العالية-. وذلك لأنه لا يتطلب مدة الإقامة المطلوبة للقوالب الترددية.
ثم هناك وحدات التراص. قام الرجال بتقسيم الأكياس إلى أكوام معدودة - عادةً ما يكون كل منها 50 أو 100 - لتغليف التجزئة.
السؤال الرئيسي للمصنعين هو ما إذا كان موجوداماكينة تصنيع الأكياس البلاستيكيةيمكن ترقية الوحدات باستخدام وحدات القطع القالبية-ورؤوس الغلق المحسنة. في كثير من الحالات، تعتمد الإجابة على طول إطار الآلة. تشغل محطة تثقيب المقبض وآلة الختم ذات الرأس المقوى طولًا إضافيًا للآلة يبلغ حوالي 1.2-1.8 متر. إذا تم إنشاء الإطار الحالي مع وضع توسيع الوحدة في الاعتبار - مع نقاط التثبيت المحفورة مسبقًا - ومنافذ تمديد عمود المحرك المتزامن -، فمن الممكن إجراء التعديل. ومع ذلك، إذا كان الإطار عبارة عن تصميم مضغوط وثابت-مصمم للأكياس المسطحة فقط، فإن إعادة التصميم تكون غير عملية. ويصبح الخط المخصص لحقائب القمصان هو الخيار الوحيد القابل للتطبيق.
المتطلبات المادية: فيلم يمكن تحمله تحت الحمل
إن ضغط كيس القميص-على طبقة البولي إيثيلين يفوق قدرة الحقيبة المسطحة على تحمله. عندما يتم ملء كيس إنتاج مسطح بـ 2 كجم من التفاح، يتم توزيع الوزن بالتساوي على طول الختم السفلي. ولكن عندما يتم رفع حقيبة القميص-، فإن الوزن كله يقع على نقطتي ربط بمقبض ضيق. يبلغ عرض كل نقطة حوالي 15-20 ملم. وهذا يخلق بقعة ضغط عالية. عند عرض مانع للتسرب يبلغ ملليمترًا واحدًا، يمكن أن يكون هذا الضغط أكثر من 10 أضعاف الحمل الطبيعي.
ولهذا السبب يعتبر HDPE عالميًا تقريبًا في أكياس القمصان-. وجدت العلوم التطبيقية (2023) أن الاتجاه الميكانيكي لـ HDPE-C6/ HDPE-C6/LLDPE-C4 يمزج قيم القوة البالغة 25 - 35 ميجاباسكال عند سماكة الإنتاج العادية 10 - 50 ميكرومتر). يتمتع LLDPE بمقاومة جيدة لصدمات السهام. وبالمثل، وجدت نفس دراسة UNED أن الفيلم (9.5-9.9 ميكرومتر) كان له قيمة تأثير سهمية تتراوح بين 297-300 جم. كانت الأغشية السميكة (43-56 ميكرومتر) تحتوي على 80-95 جم فقط، لكن LLDPE نفسه لم يكن قاسيًا بدرجة كافية. لذا، مع الحمل الثابت، يمكن أن يتمدد المقبض أكثر من اللازم. يوفر هيكل الوزن الجزيئي ثنائي النسق HDPE مزيجًا مناسبًا من الصلابة وقوة الشد للحقيبة التي سيتم حملها بواسطة المقبض.
الجواب: نعم، مع القيود
إذًا، هل تستطيع هذه الآلات صنع-أكياس القمصان؟ الجواب هو نعم. ولكن بشرط واحد مهم. يجب أن تكون هذه الآلة مصنوعة خصيصًا لحقيبة الصدرية. وبدلاً من ذلك، يجب ترقيته للتعامل مع المثقاب وتقوية ختم الرأس والحصول على خيار محطة الإبزيم السفلي. أماكينة تصنيع الأكياس البلاستيكيةتم تركيبها فقط على حقيبة مسطحة-أو حقيبة سفلية لم يكن من الممكن صنع حقيبة قميص-بدون هذه الإضافات-.
تعني قيود التكوين أن الشركات المصنعة التي تخدم أسواق الأكياس وأكياس البقالة تقوم عادةً بتشغيل خطي إنتاج منفصلين. أولاً، خط إنتاج الأكياس المسطحة-عالي السرعة، لإنتاج الأكياس الرقيقة. ومن بين المنتجات الأخرى خط-حقائب القمصان المثقوبة بالكامل والختم المحسن. هناك خيار آخر وهو الأسلاك المعيارية، والتي يمكن أن تتغير بسرعة بين التكوينات. ومع ذلك، يجب مقارنة تكاليف التوقف عن تبديل القوالب وضبط درجات حرارة الختم وإعادة معايرة التوتر بتكلفة شراء آلة متخصصة ثانية. حتى عندما أماكينة تصنيع الأكياس البلاستيكيةنظرًا لأنه معياري، غالبًا ما يدفع وقت التغيير والتحقق من الجودة المنتجين نحو خطوط مخصصة لطلبات القمصان ذات-الأحجام الكبيرة-.
التحقق من الجودة
يجب اختبار أكياس القمصان -المكتملة وفقًا لمعيار ASTM D882. هذه طريقة اختبار قياسية لخصائص الشد للأغطية البلاستيكية الرقيقة. ينطبق على الأفلام التي يقل سمكها عن 1.0 مم. القياسات الرئيسية هي قوة الشد عند الكسر (في MD وTD) والاستطالة عند الكسر. جاءت القياسات من عينات مقطوعة من مناطق المقبض والحقائب. عادة ما يكون طول منطقة المقبض أقل من الجسم. وذلك لأن عملية قطع القالب-تؤدي إلى إنشاء مسافات بادئة صغيرة. تعمل هذه الأخاديد كنقاط ضغط. حسنًا-ضبط جيدماكينة تصنيع الأكياس البلاستيكيةتعمل الوحدات على تقليل هذا الاختلاف عن طريق الحفاظ على شفرات الثقب حادة. مزقت الشفرات الباهتة الفيلم، وليس من خلاله. لذلك يتركون حواف خشنة. هذه الحواف الخشنة تركز الضغط. ومن ثم، بالمقارنة مع المقبض النظيف، فإن قوة المقبض أقل بنسبة 15 - 25%.
يجب أن يتضمن الاختبار الوظيفي الإضافي اختبار الحمل الثابت. في هذا الاختبار، يتم تعليق الحقيبة الممتلئة من مقبضها لفترة زمنية محددة (عادةً أقل من السعة المقدرة بـ 60 دقيقة). وينبغي أيضًا تضمين اختبار السقوط الديناميكي. في هذا الاختبار، سقط كيس ممتلئ من ارتفاعه القياسي على سطح صلب. يتم ذلك للتحقق من قوة الختم تحت التأثير.
خاتمة
يمكن للأجهزة صنع-أكياس القمصان. وعلى الخطوط الحديثة يتراوح ما بين 100 إلى 250 كيسًا في الدقيقة. ولكن ليس كل الآلات لديها هذه القدرة. ذلك يعتمد على إعداد المحطة. يمكن للآلة إنتاج الأكياس المسطحة فقط بدون آلات قطع القالب -ووحدات إغلاق الرأس المعززة. مع عمليات النقل هذه، تصبح نفس عمليات النقل عبارة عن خط أكياس قمصان. يمكنها صنع نوع الأكياس البلاستيكية الأكثر استخدامًا في العالم. فهم هذا الاختلاف مهم للمصنعين. إنهم بحاجة إلى هذا عندما يبحثون عن معدات جديدة. إنهم بحاجة إليها لتوسيع الإنتاج. إنهم بحاجة إلى ذلك، وعندما قاموا بحل مشكلة الجودة، بدا أن الخطوط قد تم استخدامها بما يتجاوز حدود التصميم الأصلي. في نهاية المطاف، ما إذا كان المعيارماكينة تصنيع الأكياس البلاستيكيةيمكن أن ننتج أكياس القمصان- ويرجع ذلك إلى إطارها ونمطيتها ووجود هذه المحطات الثلاث المهمة - المثقوبة والختم المقوى والوصلة المجمعة الاختيارية - وليس فقط إلى قدرة البثق الأساسية أو اللف.
مراجع
- كويستا، ف.، كاماتشو، أيه إم، وروبيو، إي إم (2023). تأثير معلمات عملية بثق الفيلم المنفوخ الرئيسية على الخواص الميكانيكية لمزيج البوليمر المشترك من البولي إيثيلين هيكسين عالي الكثافة - والبوليمر المشترك الخطي المنخفض - ذو الكثافة العالية المستخدم في الأكياس البلاستيكية. العلوم التطبيقية، 13(22)، 12164. MDPI.
- ASTM الدولية. (2021). ASTM D882-18: طريقة الاختبار القياسية لخصائص الشد للأغطية البلاستيكية الرقيقة. ASTM الدولية، غرب كونشوهوكن، بنسلفانيا.
- رؤى السوق المستقبلية. (2025). سوق الأكياس البلاستيكية: تقرير تحليل السوق العالمية. حصة قطاع -حقائب القمصان: 29.4%.
- برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP). (2021). تقييم دورة حياة أكواب المشروبات. مبادرة دورة الحياة.
- شركة شيمادزو. (2025). ASTM D882: طريقة الاختبار القياسية لخصائص الشد للأغطية البلاستيكية الرقيقة - نظرة عامة على إجراءات الاختبار. شيمادزو للأدوات العلمية.
