تغليف متعدد الطبقات

التغليف متعدد الطبقات هو شكل من أشكال المواد المركبة التي تجمع بين طبقتين أو أكثر، يتم اختيار كل طبقة منها لخصائصها الوقائية أو الوظيفية. تشمل المواد الشائعة البولي إيثيلين (PE)، والبولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، والبولي أميد (PA)، وإيثيلين فينيل الكحول (EVOH)، ورقائق الألومنيوم ، والورق المقوى . تُستخدم هذه التغليفات متعددة الطبقات في الأغلفة، والكرتون، والأكياس، والزجاجات، والأنابيب لإطالة مدة صلاحية المنتج، والحد من تلفه، وتوفير المتانة الميكانيكية. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

طُوِّرت العبوات متعددة الطبقات في منتصف القرن العشرين للتغلب على قيود أداء المواد أحادية الطبقة. ^{[ 3 ]} ومن الأمثلة المبكرة على ذلك الكرتون المعقم الذي طرحته شركة تترا باك في ستينيات القرن الماضي، والذي يجمع بين الورق المقوى والبولي إيثيلين ورقائق الألومنيوم. ^{[ 3 ]} وفي سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، اعتُمدت الأغشية متعددة الطبقات في الأكياس المفرغة من الهواء والأكياس المقاومة للحرارة. وبحلول تسعينيات القرن الماضي، ساهمت التطورات في تقنيات الترقق والبثق المشترك في انتشار استخدامها على نطاق واسع في صناعات الأغذية والأدوية. ^{[ 4 ]}

تختلف العبوات متعددة الطبقات باختلاف تركيبة المواد والتطبيق. ^{[ 5 ]}

• أكياس ورقية متعددة الطبقات – طبقات من ورق الكرافت، وأحيانًا مع البولي إيثيلين، للأسمنت والأسمدة والمواد الغذائية السائبة
• الكرتون المصفح - ورق مقوى مغطى برقائق الألومنيوم والبلاستيك، يستخدم للحليب والعصير والشراب.
• الزجاجات والأنابيب البلاستيكية – تركيبات مثل PET/EVOH/PE، المستخدمة للصلصات والعصائر ومستحضرات التجميل
• أكياس ذات حاجز عالي – عبارة عن صفائح مرنة مطلية بـ PA أو EVOH أو أكسيد، تُستخدم للوجبات المعقمة أو الجاهزة للأكل

تُستخدم الأنظمة متعددة الطبقات على نطاق واسع في حفظ الأغذية لقدرتها على منع الأكسجين والضوء والرطوبة. ويُستخدم عادةً كحول الإيثيلين فينيل (EVOH) كحاجز للأكسجين، بينما توفر البولي أوليفينات مقاومة للرطوبة. ^{[ 6 ]} ومن التطبيقات الأخرى التغليف في جو معدل (MAP)، الذي يستبدل الهواء بغازات مضبوطة مثل النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون لإبطاء نمو الميكروبات. ^{[ 7 ]}

تُستخدم ثلاث عمليات رئيسية: ^{[ 8 ]}

• البثق المشترك – بثق متزامن للبوليمرات، غالباً مع طبقات رابطة
• التغليف – ربط الأغشية أو الرقائق أو طبقات الورق الجاهزة باستخدام المواد اللاصقة أو الحرارة
• الطلاء – تطبيق طبقات وظيفية على الركائز،

تُعدّ العبوات متعددة الطبقات صعبة التدوير نظرًا لتركيبها المختلط. ففي عام ٢٠١٨، لم تتجاوز نسبة إعادة تدويرها على نطاق واسع ٥٪، بينما تُحرق معظم النفايات أو تُدفن في مكبات النفايات. ^{[ ٩ ]} تشمل الطرق الممكنة الفصل باستخدام المذيبات، والمواد المساعدة على التوافق، والتحلل الأنزيمي لمادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET). ^{[ ١٠ ]} وهناك طريقة أخرى قيد الدراسة وهي الفصل البنيوي، حيث تُفصل الطبقات المتعددة أولًا إلى أجزاء مواد أنظف قبل إعادة تدويرها. ^{[ ١١ ]}

• تغليف المواد الغذائية
• إعادة تدوير البلاستيك
• نفايات التغليف
• تغليف في جو معدل
• حفظ الأغذية

• "التغليف متعدد الطبقات: مبتكر ومستدام" . معلومات البثق .
• "التغليف أحادي المادة: بصيص أمل" . إنترباك .