كيف يمكن للفيلم غير المتماثل غير المتماثل المكون من 7 طبقات أن يحدث ثورة في عبوات منخفضة الحرارة من خلال المركب الوظيفي؟

يكمن التحدي الأساسي المتمثل في تغليف درجات الحرارة المنخفضة في توافق خصائص المواد مع بيئات درجات الحرارة المنخفضة. الأفلام التقليدية عرضة لتبني خصائص الحاجز في بيئة من -18 ℃ إلى -25 ℃ ، مما يؤدي إلى أكسدة المحتويات أو النمو الميكروبي أو الأضرار المادية. تقدم التكنولوجيا المركبة الوظيفية مواد وظيفية محددة في أفلام منخفضة درجة الحرارة غير المتماثلة من 7 طبقات لحل نقاط الألم هذه بطريقة مستهدفة ، وتعزيز تطور العبوة منخفضة الحرارة من "حاجز واحد" إلى "حماية متعددة الأبعاد".

الضرورة التقنية:
الطلب المضاد للبكتيريا: في لوجستيات السلسلة الباردة ، زاد خطر التلوث الميكروبي للأطعمة القابلة للتلف مثل اللحوم ومنتجات الألبان بشكل كبير. تعتمد العبوة التقليدية فقط على درجة حرارة منخفضة لتثبيط الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن لا يمكنها منع التلوث المتبادل تمامًا.
التحكم في الرائحة: المواد الخام الكيميائية ، والأطعمة المجمدة ، وما إلى ذلك عرضة لإطلاق المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) أثناء التخزين ، مما يؤدي إلى تراكم الروائح في العبوة ، مما يؤثر على جودة المنتج.
إدارة تقلب درجة الحرارة: تقلبات درجة الحرارة في نقل السلسلة الباردة (مثل ارتفاع درجة الحرارة على المدى القصير أثناء التحميل والتفريغ) ستعمل على تسريع تدهور المحتويات ، ويصعب ضبط العبوة التقليدية بفعالية البيئة الدقيقة داخل الحزمة.

يتم تحقيق الوظيفة المضادة للبكتيريا من خلال مسارين تقنيين: عامل مضاد للبكتيريا الفضي وطبقة الكربون المنشط.

يحقق أيون الفضة (AG⁺) التأثير المضاد للبكتيريا عن طريق تدمير أغشية الخلايا الميكروبية والتداخل مع تكرار الحمض النووي. في الفيلم غير المتماثل الذي يمتد بدرجة حرارة غير متماثلة من 7 طبقات ، عادة ما يتم تضمين العوامل المضادة للبكتيريا الفضية في طبقة EVOH أو PA في شكل جسيمات نانوية ، أو تتشكل في طبقة مضادة للبكتيريا من جانب واحد من خلال تقنية الطلاء غير المتماثل.
مضاد للبكتيريا واسعة الطيف: فعالة ضد البكتيريا إيجابية الجرام ، والبكتيريا سالبة الجرام وبعض الفطريات.
المتانة: تشكل أيونات الفضة روابط كيميائية مستقرة مع ركائز البوليمر ، ويمكن أن يستمر التأثير المضاد للبكتيريا لمدة 6-12 شهرًا.
السلامة: تُستخدم تقنية الكفالات النانوية للتحكم في معدل إطلاق أيونات الفضة وتجنب بقايا المعادن الثقيلة.
سيناريوهات التطبيق: يمكن أن تقلل تغليف المواد الغذائية عالية الخطورة مثل اللحوم الطازجة الباردة ومنتجات الألبان والمأكولات البحرية من خطر التلوث عن طريق البكتيريا المسببة للأمراض مثل الليستيريا والسالمونيلا.

يزيل الكربون المنشط جزيئات الرائحة (مثل تريميثيل أمين ، كبريتيد الهيدروجين ، إلخ) في العبوة من خلال الامتزاز المادي. في الفيلم ، عادةً ما يتم استثمار طبقة الكربون المنشطة مع طبقة EVA أو PE لتشكيل بنية مركبة ، أو مضمنة في الطبقة غير المتماثلة كطبقة وظيفية مستقلة.
الامتزاز الفعال: مساحة السطح المحددة هي 500-1500 متر مربع/جم ، والتي يمكن أن تمتص جزيئات الرائحة بسرعة.
الانعكاس: يمكن تجديد الكربون المنشط عن طريق التدفئة أو إلغاء الضغط لتمديد عمر الخدمة.
التأثير التآزري: عند استخدامه بالاشتراك مع العوامل المضادة للميكروبات ، يمكن أن يمنع نمو الميكروبات وتراكم الرائحة في نفس الوقت.
سيناريوهات التطبيق: المأكولات البحرية المجمدة ، حبوب القهوة ، التوابل وغيرها من عبوات السلع المتعلقة بالرائحة.

تحقق مواد تغيير الطور (PCM) توازنًا ديناميكيًا لدرجة الحرارة في الحزمة عن طريق امتصاص أو إطلاق الحرارة أثناء عملية تغيير الطور السائل الصلبة. في الفيلم المنخفض ذات درجة حرارة غير متماثلة من 7 طبقات ، عادةً ما يتم تضمين PCM في طبقة EVA أو المطاطية في شكل كبسولات صغيرة لتشكيل "طبقة مخزن درجة الحرارة".

درجة حرارة تغيير الطور: حدد درجة حرارة تغيير الطور لـ PCM (مثل -5 ℃ إلى -15 ℃) وفقًا لخصائص المحتويات لضمان استمرار دورها في نقل السلسلة الباردة.
تقنية التغليف: يتم استخدام عملية الكبش الدقيقة لالتفاف PCM في قشرة البوليمر لتجنب الاتصال المباشر بالمحتويات ، مع تحسين مرونة المواد وقابليتها للمعالجة.
التوزيع غير المتماثل: عادة ما تكون طبقة PCM موجودة في منتصف الفيلم أو بالقرب من جانب المحتوى ، ويتم تحسين مسار التوصيل الحراري من خلال تصميم التدرج.
مرحلة التدفئة: عندما ترتفع درجة الحرارة في الحزمة لفترة وجيزة ، تتغير PCM من الصلبة إلى السائل ، وتمتص الحرارة الزائدة ، وتبطئ معدل ارتفاع درجة الحرارة.
مرحلة التبريد: عندما تنخفض درجة الحرارة ، تصلب PCM من السائل إلى الصلبة ، ويطلق الحرارة المخزنة ، ويتجنب الإفراط في تجميد المحتويات.
التوازن الديناميكي: من خلال دورة تغيير الطور من PCM ، يتم تقليل نطاق تقلب درجة الحرارة في الحزمة إلى داخل ± 2 ℃ ، يمتد بشكل كبير عمر الصلاحية للمحتويات.
نقل السلسلة الباردة: تقليل صدمة درجة الحرارة أثناء التحميل والتفريغ ، وحماية السلع الحساسة لدرجة الحرارة مثل الأطعمة المجمدة والمستحضرات البيولوجية.
التخزين طويل الأجل: في التخزين البارد ، يمكن أن يعوض PCM فرق درجة الحرارة بين الليل والنهار ، مما يقلل من خطر تدهور المحتوى.

التركيز الوظيفي ليس تراكبًا بسيطًا ، ولكنه تأثير تآزري تم تحقيقه من خلال تصميم المواد وتحسين العملية.
عازلة درجة الحرارة المضادة للبكتيريا: قد تطلق PCM رطوبة تتبع أثناء عملية تغيير الطور ، ويمكن لطبقة الكربون المنشطة أن تمتص هذه الرطوبة لتجنب نمو الكائنات الحية الدقيقة الناجمة عن الرطوبة المفرطة.
خاصية حاجز إزالة الروائح: يتم الجمع بين طبقة الكربون المنشطة مع طبقة حاجز EVOH لإزالة جزيئات الرائحة وعزل الأكسجين الخارجي ، وتشكيل حماية مزدوجة.
مشكلات التوافق: قد تتفاعل العوامل المضادة للميكروبات ، والكربون المنشط أو PCM كيميائيًا مع الركيزة ، ويجب تحسين ربط الواجهة من خلال تعديل السطح أو التوافق.
نافذة المعالجة: قد يغير إدخال المواد الوظيفية سيولة الذوبان أو أداء ختم الحرارة للفيلم ، ويجب ضبط معلمات عملية البثق (مثل درجة الحرارة وسرعة المسمار).
التحكم في التكاليف: يكون سعر المواد الوظيفية أعلى من سعر البوليمرات التقليدية ، ويجب تقليل التكاليف من خلال استبدال المواد (مثل الاستخدام الجزئي للمواد المعاد تدويرها) أو الإنتاج على نطاق واسع.

التكنولوجيا المركبة الوظيفية تتطور نحو الذكاء والخضراء.
تغيير اللون الحساس للحرارة: أضف الأصباغ الحساسة إلى طبقة PCM. عندما تتجاوز درجة الحرارة العتبة ، يتغير لون الفيلم ، مما يشير بشكل حدسي إلى حالة التغليف.
الاستجابة المضادة للميكروبات: تطوير عوامل مضادة للميكروبات حساسة للأس الهيدروجيني. عندما يتسبب التلوث الميكروبي في الحزمة في تغييرات الرقم الهيدروجيني ، يتم إصدار عوامل مضادات الميكروبات تلقائيًا.
المواد المستندة إلى الحيوي: استبدل بعض المواد القائمة على البترول بالبوليمرات الحيوية مثل PLA و PHA لتقليل انبعاثات الكربون.
PCM القابلة للتحلل: تطوير PCM التي يمكن تحللها في البيئة الطبيعية لتقليل عبء التغليف المهمل على البيئة .