(AR) مواد تغليف صابون
يتعلق هذا الاختراع بأغلفة الصابون soap wrappers، وبصفة خاصة، بقطعة bar صابون soap ملفوفة على الأقل بواسطة جزء تقوية stiffening member وبعبوة package تشمل قشة bar الصابون soap، جزء التقوية stiffining member، وغلاف wrapper يحيط بالكامل بقطعة bar الصابون soap وبجزء التقوية stiffening member.
بذل جهد كبير في الماضي لتطوير أوراق محتوية على مبيد للفطريات fungicide ولوح تقوية لتغليف الصابون. بما أن cellulose، الذي يكون المكون الرئيسي للورق، يكون وسط نمو ممتاز للعفن mould بصفة خاصة تحت الظروف الدافئة الرطبة، يكون استعمال مبيد فطري (غالبا يعرف في الولايات المتحدة الأمريكية بوصفه "مضادات نواتج الفطر antimicotic") أساسيا في تغليف الصابون لمنع التلف. هذه المواد تخدم بوصفها "مثبط لنمو الفطر fungistats" فهي تمنع بداية نمو العفن.
لسوء الحظ فإن عدد المبيدات الفطرية الممكن أن تستعمل بأمان لتغليف الصابون محدود، على الأقل لأن بعضه سام جدا للإنسان. بالإضافة إلى هذا، قد يصبح العفن مقاوم للمبيدات الفطرية بعد التعرض الطويل، الذي يستوجب تغيير مبيد الفطر حوالي كل ٧ سنوات. استعمل في الماضي Carbendazim و Thiabendazole لكنهما الآن غير مؤثران تحت الظروف الاستوائية، واحتاج
صناع الورق إلى جهود كبيرة لتطوير جيل ثاني لمبيد فطر مناسب. يتطلب هذا برنامج طويل من الاختبارات والمسح، الذي، بعد أن يصبح العفن مقاوم مرة أخرى، من الضروري أن يتكرر هذا الإجراء لتجنب نمو العفن.
إنه من المعروف استخدام غشاء film من مادة لدنة plastic لتغليف الصابون soap. بصفة خاصة، في عبوة معروفة لقطعة صابون، يغلف الصابون بواسطة مقوي ورق تقليدي، ويغلف الصابون والمقوي بالكامل بواسطة غشاء تغليف الذي يكون نموذجيا غشاء مصفح يشمل طبقتان كل منهما من polypropylene موجه. على أي حال يكون الاهتمام فقط معلق في هذا الأسلوب بمواجهة مظهر القطعة، الذي يعزز بواسطة اللمعان العالي للأغشية اللدنة. فهو لا يحدث أي فرق بالنسبة لمشكلة الإصابة بالعفن، كما أن الاستعمال المستمر للوح التقوية التقليدي لا يزال يجعل المقوي عرضة للإصابة.
تعجل الإصابة بالعفن بواسطة الظروف الرطبة الدافئة، وكما أن قطعة الصابون تحتوي على ماء حر في وقت التغليف، بشكل أولي يكون الغلاف والمقوي مبللا جدا. مع استخدام الأغلفة الورقية يتوازن هذا بشكل سريع نسبيا عند فقد الماء بشكل سريع خلال الورق والأطراف الملصقة- المطوية للغلاف.
وجدنا أنه إذا التف حول قطعة الصابون، على الأقل على امتدادها الطولي، جزء تقوية، الذي على الأقل تكون الأسطح الخارجية الخاصة به مجهزة بمادة لدنة، عندئذ يمكن بالكامل تجنب نمو العفن عليها وفي داخلها.
أيضا عندما يصبح لوح التقوية العادي مبللا من الرطوبة سوف يفقد جوهريا مقاومته. لذلك القابلية لحماية الصابون أثناء الانتقال سوف تنخفض. على أية حال إذا تكون مقوي من لوح داخلي وسطحين من مادة لدنة، سوف ينخفض امتصاص الرطوبة بواسطة اللوح، وسوف ينخفض الفاقد اللاحق في اللوح. إذا، بالإضافة إلى هذا، التف غلاف حول كل من قطعة الصابون وجزء التقوية، يشمل مادة غشاء لها على الأقل اسطح خارجية خاصة بها مجهزة بمادة لدنة، يمكن القضاء كليا على نمو العفن عليها وفي داخلها.
بشكل خاص، في اختبارات معمل الأحياء المجهرية المستخدمة العفن الذي ثبت أنه مقاوم بالنسبة إلى Carbendazim أختير كل من الأغشية من مادة لدنة والألواح المطلية بمادة لدنة بالنسبة للإصابة بالعفن، ووجد كلاهما مقاوم تماما.
حقا، وجدنا أنه، حتى مع مقوي "لوح مضاعف double board" مطلي بمادة لدنة، أن الفطر لم يتعدى الأطراف.
بالتالي، وفقا لأحد الأوجه، يوفر الاختراع الحالي قطعة صابون لها، ملتف جانبيا من القطعة،
على الأقل حول امتدادها الطولي، جزء تقوية يشمل مادة لوح مقوي لها على الأقل الأسطح الخارجية الخاصة بها مجهزة بمادة لدنة، حيث فيها يكون على الأقل جزء من المادة المقوية شفافا.
يشترط لمادة تقوية، التي يكون على الأقل جزء منها شفاف، يسمح بأن يشاهد الصابون خلال مادة التقوية. حتى الآن، منع استخدام ورق تقليدي محمل بمقويات السماح بالرؤية خلال المقويات. بالإضافة إلى هذا، يوفر التزود بمقويات لدنة مقاومة محسنة للإصابة بالعفن.
من المفضل، أن تكون الجساءة stiffness بالنسبة لقطعة الصابون العادي بحجم فوق 50 جم لجزء التقوية على الأقل ٣ وحدات جساءة تابر Taber Stiffness Units في كل من الاتجاهين
الطولي (الآلة) والمستعرض (العرضي)، ومن المفضل أكثر على الأقل ٨ وحدات جساءة تابر
يفضل أن يكون لجزء التقوية وزن جرامي (وزن لكل وحدة مساحة) من 100 إلى 200 جم/
م٢، ومن المفضل له سمك من 50 إلى 250 ميكرومتر، يفضل أكثر 160 إلى 180 ميكرومتر.
في أحد التجسيدات للاختراع يشمل جزء التقوية بالكامل مادة شفافة، كما قد يكون الغلاف بالكامل.
طبقا لتوجه آخر، يوفر الاختراع عبوة تشمل قطعة صابون ومادة تعبئة، مادة التعبئة التي تشمل جزء تقوية ملتف، جانبيا للقطعة، على الأقل حول امتداد طولي للقطعة، جزء التقوية الذي يشمل مادة لوح مقوي لها على الأقل الأسطح الخارجية الخاصة بها مزودة بمادة لدنة ومتضمنة على الأقل جزء شفاف، غلاف ملتف حول، بأسلوب إلى حد معه بالكامل يحيط، كل من قطعة الصابون وعنصر التقوية، الغلاف الذي يشمل مادة غشاء لها على الأقل جزء شفاف. مثاليا، على الأقل تكون الأسطح الخارجية الخاصة به مجهزة بواسطة مادة لدنة.
على الأقل يكون من المفضل أن تجهز كل من الأسطح الخارجية الخاصة بها بمادة لدنة بالحرارة thermoplastic. كمثال، قد تكون مادة اللوح لجزء التقوية مرفقة لها طبقة مركزية من الكرتون وتشمل كل من الطبقات الخارجية الخاصة بها طبقة من مادة لدنة بالحرارة، يفضل أن يكون لكل طبقة سمك خاص بها، مستقلا عن الآخر، بداية من ٥ إلى ٣٥ ميكرومتر. على أية حال، من المفضل أكثر، أن يكون اللوح بالكامل من مادة لدنة بالحرارة، التي ربما تحتوي على من ٥ إلى 30%، من المفضل 10 إلى 35%، من المفضل أكثر حوالي 20%، بالوزن من الوزن الكلي لجزء التقوية من حشوة filler أو عامل نافخ blowing agent، أو الإجمالي من حشوة وعامل نافخ. نموذجيا، تكون الحشوة من حشوة غير عضوية inorganic خاملة inert مثل التالك talc أو الطين. توفر مثل هذه الحشوات جساءة محسنة.
علاوة على ذلك، كما هو موضح بالإشارة إلى الرسم البياني ١ الملحق، بما أنه فقط الأطراف المطوية للغلاف تزود مسلك لهروب الرطوبة فإن معدل فاقد الماء ينخفض إلى حد بعيد ليوفر كمية مرغوبة من الماء ضمن القطعة. من ناحية أخرى يعطي الغلاف الغشائي من مادة لدنة حاجز رطوبة فعال جدا.
من المفضل أن تختار المادة اللدنة بالحرارة thermoplastics material للوح جزء التقوية من الأنواع الأغشية العديدة المناسبة لهذا التطبيق. نموذجيا هذا سيكون polypropylene، acrylic/butadiene/styrene copolymer ،polystyrene و polyethylene terephthalate وPVC. ربما قد تكون هذه الأغشية إما من خلال عملية احادية أو ثنائية التوجيه لتحسن الخواص مثل الوضوح، الحجب، التقوية إلخ التي عادة تمنح بواسطة هذه العمليات. من ناحية أخرى، يمكن أن يستعمل نظام الأغشية البسيطة. من المفضل أن تكون الأغشية بشكل يعطي أقصى تقوية، ولذلك من المفضل إما أن يكون polystyrene المناسب BOPS أو HIPS ويكون PET المناسب A-PET.
يفضل بشكل خاص ان تكون مادة اللوح المقوي غير قابلة للعودة إلى اصلها، لكي لا تنفصل عن اللغة التي خزنت عليها، ولكي يمكن طيها حول قطعة الصابون، من المفضل حول السطح الطولي لمحيط قطعة الصابون، بعد ذلك سوف يبقى جزء التقوية في الحالة المطوية حتى يمدد غلاف كمي يحيط بقطعة الصابون. من المفضل، ألا تحاط الأطراف الطولية لقطعة الصابون بواسطة جزء التقوية، حتى يمكن بسهولة إزالة قطعة الصابون للاستخدام.
قد يكون الغلاف مادة غشاء تشمل لب ورقي مطلي على السطح بمادة لدنة. على أية حال، من المفضل أن يكون الغلاف من مادة غشاء التي تكون بالكامل مادة لدنة، من المفضل أكثر مادة لدنة بالحرارة، بها على الأقل أجزاء تكون شفافة.
اختياريا يمكن أن يكون للغشاء سطح واحد بمظهر معدني لتعزيز المظهر المرئي أو تحسين خواص الحجب. إضافيا يمكن إزالة هذا جزئيا لتخليق مساحة شفافة تشكل نافذة، التي من خلالها يمكن رؤية قطعة الصابون.
من المفضل أن يكون لمادة الغشاء للأغلفة سمك من ٥ إلى 50 ميكرومتر.
من المفضل، أن يكون للغلاف، عندما يلتف حول قطعة الصابون وجزء التقوية، اجزاء طرفية بعلاقة متراكبة مع بعضهم البعض. هذا يسمح لهذه الأجزاء الطرفية بأن تثبت معا. يمكن إنجاز هذا بواسطة تطبيق لاصق بين مناطق السطح المقابل المناظرة المختلفة، على سبيل المثال، بطلاء اللاصق عند مناطق مختلفة من الأجزاء الطرفية، بطي الغلاف وتطبيق ضغط. على أية حال، من المفضل، أن تؤمن الأجزاء الطرفية مع بعض بلحام محكم حراري، حتى على الأقل تكون الطبقات الخارجية من مادة الغشاء الغلاف، من المفضل، من مادة لدنة قابلة للحام محكم حراري.
علاوة على ذلك من المفضل أن تبقى الأجزاء الطرفية خالية من مواد الطباعة إلخ.
هكذا من المفضل، أن تشمل مادة غشاء الغلاف على الأقل طبقة واحدة من polypropylene موجه ثنائي المحور قابل للحام محكم حراري. من المفضل أكثر أن يكون الغشاء مرفق من طبقة polypropylene موجه ثنائي المحور مع غشاء polyethylene منخفض الكثافة.
الأمثلة المفضلة للتكوينات الاختيارية للغلاف هي:
(أ) رقاقة laminate من غشاء قابل للحام الحراري قد يحمل الوجه الداخلي له مادة طباعة وبينهما تطبق رقاقة من مادة لاصقة، مثل مصهور ساخن؛
(ب) غشاء BOPP خاص الذي يكون قادرا على اللحام الحراري؛ و
(ج) رقاقة ملتصقة مع nylon ،PET أو polyethylene منخفض الكثافة، كمثال بمصهور ساخن لاصق، إلى غشاء قابل للحام الحراري.
يمكن أن تنتج عبوة، وفقا للاختراع محتوية على قطعة صابون بواسطة طريقة تشمل الخطوات:
طي على الأقل حول امتداد طولي لقطعة الصابون جزء تقوية بحيث يلتف جانبيا جزء التقوية حول القطعة؛
تغليف كل من قطعة الصابون وجزء التقوية بغلاف بأسلوب بحيث يحيط بالكامل بقطعة الصابون وبجزء التقوية ويوفر أجزاء طرفية متراكبة للغشاء؛ و
اللصق معا، من المفضل بواسطة لحام حراري، على الأقل للأجزاء الخاصة للأجزاء الطرفية المتراكبة لتأمين الغلاف في موضعه.
من المفضل تشكيل جزء التقوية بصب غشاء مصهور لمادة لدنة بالحرارة مثل polypropylene أو polystyrene.
نموذجيا قد يشمل نظام تغليف الصابون لعبوة تجسد الاختراع:
١- غلاف الذي قد يكون بالكامل من مادة لدنة أو من ورق طلي بمادة لدنة. إنه من المفضل أن يكون الغلاف الجاهز قابل للحام الحراري على جانبيه للماكينات عالية السرعة؛ على اية حال، يمكن استخدام مصهور ساخن لاصق للحام في خطوط التغليف الأقل سرعة.
٢- مقوي الذي يمكن ان يكون إما 100% لدنة، غشاء لدائن محشية أو ورق أو كرتون مطلي على جانبيه بمادة لدنة، بشرط أن يكون على الأقل جزء من المقوي شفاف. الأمثلة المفضلة بشكل خاص لكلا مواد التغليف والتقوية التي تستطيع توفير عبوة صابون "خالية العفن mould proof" هي كما يلي:
مواد التغليف Wrapper Materials
١- أغشية (polypropylene (bopp متزامنة الانبثاق، موجهة ثنائية المحور بسمك ١٥-٥٥ ميكرومتر، مطبوعة على السطح وتطلى بالورنيش بمساحات من الأجزاء الطرفية خالية من الحبر والورنيش لكي تلتحم ببعضها البعض. إذا كان مرغوبا يمكن تضييق الطباعة على الخلف لتجنب التلف نظرا للبلاء أثناء النقل.
٢- أغشية BOPP سمك 15-35 ميكرومتر، مطبوعة خلفية ومطلية بالانبثاق فوق الحبر بواسطة 12-35 ميكرومتر (polyethylene (LDPE منخفض الكثافة، أو خليط من ذلك. بدلا من homopolymer من LDPE أو LLDPE، يمكن استخدام copolymer يحتوي كل من هؤلاء للطلاء. على أية حال، قد يحتوي مثل هذا homopolymer او copolymer إضافيا على من ٢-
10% وحدات ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer، بصفة خاصة في LDPE لتحسين اللحام.
٣- اثنان أو أكثر من أغشية بسمك 10-35 ميكرومتر بشكل مفضل مرققة معا بالأسطح الأمامية والخلفية قابلة للحام ساخن. قد تطبع بينيا الطباعة بين الطبقات للغشاء.
٤- غشاء BOPP بسمك 10-35 ميكرومتر مرقق مع غشاء LDPE أو LLDPE بسمك
50-10 ميكرومتر. يمكن استخدام توليفة من LDPE أو LLDPE في الغشاء وتستطيع إضافة ٢-10% ethylene vinyl acetate copolymer إلى الغشاء LDPE تحسين اللحام.
٥- غشاء polyethylene عالي الكثافة بسمك 10-50 ميكرومتر مطبوع على السطح ومطلي ورنيش بمساحات اللحام خالية من الحبر والورنيش.
٦- 55-15 ميكرومتر أغشية PET ،PVC ،polyethylene، polyethylene مع طلاء لحام ساخن (نموذجيا مصهور شمع ساخن) مطبق على الجانب الخلفي. اختياريا يمكن أن يكون الطلاء من نوع "اللحام على البارد cold seal"، عندما لا يكون تطبيق الحرارة غير مستعمل في عملية اللحام.
مواد التقوية، التي على الأقل بأجزاء شفافة:
١- أغشية صب بالكامل 100% من مادة لدنة أو أغشية صب منتجة من مادة لدنة محشية بمواد حشو fillers غير عضوية inorganic خاملة inert أو مواد نفخ blowing agents وسيطة لزيادة التقوية. إن أمثلة على هذا النوع من الغشاء هي ٥٠-٢٥0 ميكرومتر polypropylene،
PET ،acrylic/butadiene/styrene ،polystyrene أو PET. ربما تتواجد مواد حشو مثل talc أو الطين 10-30%.
٢- كرتون مطلي على كلا الجانبين بواسطة polyethylene 5-35ميكرومتر. يمكن استخدام توليفة من LDPE وLLDPE. جودة الكرتون ليست حرجة بالنسبة للكرتون الحبيبي المخطط الأبيض، Triplex ،Duplex أو كرتون Kraft 100% مبيض أو غير مبيض كونه مناسبا بالأوزان من 100-200 جم/م2.
يمكن استخدام مواد التقوية والتغليف الخاصة أعلاه في أي توليفة مع بعضهم البعض.
من المفضل بشكل خاص أن يكون نظام التغليف بالكامل خاليا من الورق.
الأن سوف توصف التجسيدات المفضلة للاختراع بالإشارة إلى الأمثلة التالية والتمثيل البياني الملحق لفاقد الوزن نظرا لفقدان الرطوبة أثناء الفترة اللاحقة لتغليف قطعة صابون محضرة حديثا.
اختبرت أنظمة التغليف التالية بالنسبة للنمو الفطري وفاقد الوزن.
١ غلاف (polypropylene (BOP موجه ثنائي المحور مكون من رقاقة من طبقتين من BOP به مادة طباعة فيما بينهما، طبقة خارجية للغلاف له دليل انصهار أكبر من تلك للطبقة الداخلية بالنسبة للانصهار الساخن أثناء اللحام بالحرارة وللطبقة الخارجية طلاء من acrylic polymer ليساعد إضافيا على اللحام الحراري.
٢ غلاف له لب ورقي مرقق بورنيش أساسه acrylic مشكلا طبقة خارجية وطبقة مصهور ساخن من مادة شمعية مشكلة طبقة داخلية.
٣ مواد مقوية خاصة من ورق ومادة لدنة لكلا قيمة جساءة، عندما تقاس كما وصف ادناه في اتجاه (الآلة) الطولي قدرها 15 وحدة جساءة تابر Taber Stiffness units.
٤ بعد تغليف قطعة صابون مصنعة حديثا، الأطراف لورق التغليف إما تترك منبسطة (بدون لحام)، أو طويت وثبتت معا بواسطة تطبيق شريط لاصق (لحام جزئي) أو طويت وثبتت معا بشريط لاصق كاف ليوفر لحام محكم السداد (لحام تام).
٥ المواد المقوية من ورق والأغلفة ذات لب ورقي معالجة مسبقا بواسطة Carbendazim كمبيد
حددت قيم الجساءة المذكورة أعلاه باستخدام مختبر الجساءة 5-Taber V الرقمي (طراز 150-D) على عشرة عينات قطعت بالمقاس 40 مم × ٧٠ مم، خمس قطعيات في الاتجاه المستعرض وخمسة في اتجاه الآلة. قبل الاختبار، تكيف العينات عند ٣٥ مئوية/50% رطوبة نسبية لمدة أربعة وعشرين ساعة. بالنسبة لدلالة وحدات جساءة تابر Taber Stiffness Units، أنظر المواصفات TAPP القياسية 86-T489 om.
قيمت كل من مواد التغليف والتقوية أعلاه بالنسبة لمقاومتها للنمو الفطري. كانت طريقة التقييم
بوصفه وسط لتنمية نمو العفن، يستعمل Sabouraud Dextrose Agar. هذا يتكون من خليط من peptone فطري (متاح تجاريا من .England ،Oxoid Ltd مثل Oxoid L40) (10 جم)، dextrose (40 جم) وagar (15 جم). يتاح تجاريا هذا الخليط من Oxoid Ltd في هيئة مسحوق (CM40) أو أقراص (CM42). لغرض الاستخدام، تخلط مع 1000 ملليلتر من ماء مقطر وتعقم لمدة عشرون دقيقة عند 100 مئوية وتبرد لتعطي وسط نمو له أس هيدروجيني 5,6.
قطعت مربعات صغيرة من مادة تعبئة اختبار باستخدام مقص غطس في الكحول، عرض للهب وبرد. وضعت المربعات بالجانب الأيمن لأعلى ومقلوبة على سطح أطباق petri من Sabourauds dextrose agar باستخدام ملقاط غطس في الكحول وعرض للهب.
باستخدام ماصة معقمة، وزع 0,1 ملليلتر من لقاح العفن (تقريبا ٨١٠ أبواغ ملليلتر-1) على مركز لمربع التعبئة. باستخدام (عصى هوكي) لدنة معقمة، وزع اللقاح بتساوي فوق سطح agar ومادة التعبئة.
حضنت أطباق petri عند ٢٨ مئوية لمدة أسبوع واحد وقيمت مستويات النمو الفطري على مادة التعبئة وagar بشكل مرئي.
يستخدم البيان التالي للتعقيم المرئي.
30 = نمو معتدل على كل العينة
40 = نمو ثقيل على أغلب العينة
كوسيلة مراقبة، تضمن الاختبار Sabourauds dextrose agar بدون مواد تعبئة وSabourauds dextrose agar مع ورق خالي من مواد حافظة. أظهرت هذه الصحون قراءة من 50، لكن كل من مواد التقوية والتغليف في الأمثلة أ-ح أظهرت صفر نمو فطري.
أظهرت نتائج هذه الاختبارات انه عند استخدام مواد تغليف وتقوية من مادة لدنة، كان ممكنا تحقيق صفر نمو فطري بدون الحاجة إلى معالجة مسبقة بالمبيد الفطري Carbendazim؛ مقابل مواد التقوية والتغليف من الورق التي كان من الضروري لها تلك المعالجة المسبقة.
بعد تغليف قطع صابون العينة المحضرة حديثا الخاصة بنظم التعبئة للأمثلة أ-ح، تم تخزين العينات عند ٣٧ مئوية و 70% رطوبة نسبية وتم وزنهم بانتظام لتحديد فاقد الوزن (بالجرام) نظرا إلى الفقد في الرطوبة. النتائج المتحصلة ظهرت في الشكل ١.
كما يمكن مشاهدته، هذه العينات التي غلفت بغلاف من مادة لدنة عانت فقدان رطوبة أقل بكثير جدا عبر فترة 60 يوم عن العينات التي غلفت بالورق، حتى بعد أن تم طلاء الورق على أوجه الماصة بطلاء acrylic وشمع.