دسته: سیروتحول تاریخی‌ بسته‌بندي مواد غذایی‌

آلومینیوم از فلزاتی است که جهت ساخت ظروف بسته بندی به وفور مورد استفاده قرار مـیگیـرد. از آن همچنین بصورت ورقه های نازک (foil) و یا لوله های قابل جمع شدن نیز استفاده میگـردد. آلومینیـوم عنصـری نقره ای رنگ است که خاصیت چکشخـواری و لولـه شـدن بسـیار خـوبی دارد. وزن مخصـوص پـائین، قـدرت انعکاس نور، مقاومت به اکسید شدن از دیگر مزایای این عنصـر مـی باشـند. آلومینیـوم سـومین عنصـر فـراوان در پوسته زمین است که همواره بصورت ترکیب با سایر عناصر وجـود داشـته و بصـورت املاحـی ماننـد بوکسـیت، کورانـــدوم (corundum)، تورکـــوییز (turquoise)، اســـپانیل (spinel)، کـــائولین (kaolin)، فلدســـپار (feldspar) و میکا (mica) دیده می شود.

بوکسیت (bauxite) اقتصادی ترین منبـع جهـت تولیـد ایـن عنصـر می باشد. بوکسیت حاوی تا ۶۰ درصد آلومینا که نوع هیدراته (آبدار) اکسید آلومینیوم می باشد، است. معمـولا از هر ۴ کیلوگرم بوکسیت حدود ۱ کیلوگرم آلومینیوم بدست خواهد آمد.

در مقایشه این نو بسته بندی با قیمت هارد باکس یا جعبه های سخت به صرفه تر می باشد از نظر قیمت ولی باید در تیراژ بالا تولید شود.

فرآیند تولید آلومینیوم

برای تهیه آلومینا، بوکسیت در مجاورت سود سوزآور در معرض حرارت بالا قرار مـی گیـرد در نهایـت ترکیبی سفیدرنگ با ظاهری شبیه به آرد بدست خواهد آمد. در فرآیند تبدیل آلومینا به آلومینیـوم، ابتـدا آلومینـا در کرایولیت (cryolite) یا فلوئور مضاعف سدیم و آلومینیوم حل میشود.

این عمـل در ظـروف فـولادی کـه دیواره آنها با کربن پوشیده شده است انجام می گیرد. با ورود آند زغالی (کربنی) به درون محلول جریانی معادل ۵۰۰۰۰-۱۵۰۰۰۰ آمپر بین این آند و دیواره کربنی ظرف فولادی (پاتیل)، برقرار میشود. این جریان الکتریکـی، مولکولهای آلومینا را احیا کرده و تبدیل به آلومینیوم و اکسیژن می نماید. اکسیژن با کربن آند ترکیب شده تولید CO₂ مینماید و آلومینیوم که سنگینتر از کرایولیت است در کف پاتیل تهنشین میگردد.

ورقه های آلومینیومی

آلومینیوم تهیه شده و مذاب با خلوص ۹۹/۲-۹۹/۵ درصد سپس وارد قالب شده (ریختهگـری) بصـورت تختال (slab) بـا طـول حـدود ۶ متـر و ضـخامت حـدود ۷ میلـی متـر در مـی آیـد. ایـن تختـال پـس از ورود بـه غلطک های گرم و از ضخامت حدود ۷ میلیمتر تبدیل به نواری با ضخامت ۰/۶ میلیمتر خواهد رسید.

در مرحله بعد ابتدا عمل استرسزدایی (annealing) بر روی آن انجام گرفته و سپس چهار بار از غلطکهای سـرد عبـور داده می شود تا ضخامت آن به ۰/۰۳۷ میلی متر برسد و در نهایـت پـس از آنکـه مجـددا و توسـط غلطـک هـایی، ضخامت آن به ۰/۰۰۲-۰/۰۰۷ میلی متر رسید، مجددا استرس زدایی می گردد. از نازکترین ورقههای تولید شـده در بسته های قابل انعطاف استفاده می شود.

ورقه های ضخیم تر ۰/۱) تـا ۰/۲ میلـی متـر) جهـت تولیـد قـوطی بکـار گرفته می شود. استفاده از غلطک های سرد جهت کـاهش ضـخامت اگـر همـراه بـا اسـترس زدایـی نباشـد باعـث میگردد تا آلومینیوم شکننده گردد کـه اصـطلاحا بـه آن (h-temper) hard-temper گفتـه مـیشـود و در مواردی که انعطاف پذیری مورد نیاز است مناسب نیست، هرچند که از آن جهت میتوان برای بسته بندی بلیسـتر (blister) مانند آنچه در مورد دراژه ها در صنایع بسته بندی موادغذایی معمول می باشـد، بهـره گرفـت. در ایـن موارد با فشار آوردن به دراژه از روی پوشش پلاسـتیکی، ورقـه آلومینیـومی براحتـی پـاره خواهـد شـد.

معمـولا ورقه های آلومینیومی بسیار نازک از خلوص بالایی برخوردار هستند و میزان منیزیم و منگنز در آنها بسـیار نـاچیز بوده و یا اصلا وجود ندارد. از این نوع آلومینیوم تحت عنوان سری ۱۰۰۰، انواع ۱۰۵۰، ۱۱۰۰ و ۱۲۳۵ را میتوان نام برد که همگی جهت تولید انواع ورقههای نازک (ازته) و یا لوله های قابـل انعطـاف (flexible tube) بکـار می روند.

ورقه هایی که دارای ۱-۱/۵ درصد منگنز (سری (۳۰۰۳ و همین مقدار منگنـز همـراه بـا /۸-۱/۳ منیـزیم باشند (سـری (۳۰۰۴ بـرای سـاخت قوطیهـای بـدون درز و یـا درب تـاجی شـکل (crown) نوشـابه هـا اسـتفاده می گردد. از آلیاژهای سخت تر آلومینیوم که دارای درصدهای بالاتری از این دو عنصر باشند، مـثلا سـری ۵۱۸۲ که دارای ۴ تا ۵ درصد منیزیم است، برای ساخت انتهای فوقـانی قـوطی هـا (درب) اسـتفاده مـی شـود. جـدول ۱ تعدادی از این آلیاژها همراه با عناصر موجود در آنها و کاربرد هر یک را نشان میدهد.

جدول -۱ ترکیب شیمیایی چند نوع آلیاژ پر مصرف آلومینیوم در بسته بندی موادغذایی

نوع آلیاژ	کاربرد(ها)	سیلیس	آهن	مس	منگنز	منیزیم	کروم	روی	تیتانیوم
۱۰۵۰	ورقهها و لولهها	۰/۲۵	۰/۴	۰/۰۵	۰/۰۵	–	–	۰/۰۳	۰/۰۳
۱۱۰۰	ورقهها و لولهها	۰/۴	۰/۶	۰/۰۵	۰/۰۵	–	–	۰/۱	–
۳۰۰۳	دیواره قوطیها	۰/۷	۰/۰۵	۱/۵	–	–	۰/۱۰	–
۳۰۰۴	در بطری ها	۰/۳	۰/۷	۰/۲۵	۱/۵	۱/۳	–	۰/۲۵	–
۵۰۸۲	در قوطیها	۰/۲	۰/۳۵	۰/۱۵	۰/۵	۵	۰/۱	۰/۲۵	۰/۱

خواص ورقه های آلومینیومی

الف: قابلیت تشکیل ورقههای بسیار نازک

ب: غیرقابل نفوذ به بخار آب بگونهای که در ضـخامت ۸/۹ میکرومتـر کمتـر از ۰/۳ گـرم بخـار آب بـه ازای هر مترمربع در ۲۴ ساعت و در درجه حرارت ۳۸ درجه سانتیگراد، بخار آب از آن عبور مینماید.

ضخامت ۲۵/۴ میکرومتر و بالاتر هیچگونه بخار آبی را از خود عبور نمـیدهـد و در صـورتی کـه ضـخامت ورقـه بـه ۸/۹ میکرومتر رسیده، و لایهای از مواد پلیمری بر روی آن قرار میگیرد نیز عملا بخار آب از آن عبور نخواهد کرد.

آلومینیوم نفوذناپذیری خوبی نیز به گازها دارد.

ج: مقاوم به خوردگی، اکسید آلومینیوم که بطور طبیعی بر روی ورقـه تشـکیل مـیشـود بـه شـکل قابـل توجهی نسبت به خوردگی آن را مقاوم مینماید.

د: سازگار با موادغذایی و دارویی و آرایشی بطوری که هیچگونه مسمومیت را بوجود نمیآورد. هرچند اخیرا علائمی از ارتباط این عنصر با آلزایمر آشکار شده است.

ه : شکلپذیری آن بسیار خوب است و بسیار عالی “تا” میخوردِ(.(dead folding

و: عدم جذب که در محیط آبی با ثبات رسیده است. مطالعات اخیر البته حکایت از آن دارد که مقـادیر کمی از آن جذب بدن میگردد.

ز: مقاوم به چربی به شکلی که چربی جذب ورقه نمیگردد.

ح: بهداشتی بودن زیرا که با حرارت براحتی قابل استریل شدن است.

ط: فاقد هر نوع طعم و مزه است. این مزیت در قوطیهای فولادی وجود ندارد.

ی: عدم عبور نور که در موارد متعددی از همین خاصیت استفاده میشود.

ک: قابلیت بهم چسبیدن که هم بواسطه خاصـیت تـاخوردگی خـوب آن بـوده و هـم بـدلیل ذوب مـواد چسبنده پلیمری بر روی آن میباشد.

ل: فقدان خاصیت مغناطیسی و ایجاد نوعی حفاظت در مقابل جریانهای مغناطیسی.

م: آتشگیر نبودن که از آن برای جلوگیری از آتش گرفتنهای خودبخود مواد پلیمری استفاده میشود، بدین ترتیب که در میان لایه های پلیمری قرار گرفته از تجمع الکتریسیته ساکن در آنها جلوگیری مینماید.

ن: وزن محصولات ساخته شده از آن در مقایسه با قوطیهای فولاد بسیار کمتـر اسـت و بنـابراین حمـل و نقل را راحتتر میکند.

قوطی های آلومینیومی

هرچند استفاده از ورقه آلومینیومی و تبدیل آن به قوطی سابقه بسیار طولانی دارد، اما تهیه قوطی های دو قسمته ( که اکنون نیز نیاز بازار را به شکل وسیعی تأمین میکند) از حدود اواسط دهه ۶۰ میلادی آغاز شـد. ایـن نوع قوطی ها صرف نظر از آنکه نشت در آنها بواسطه عدم وجود درز جانبی کمتر اتفاق میافتد، براحتی نیز قابـل بازیافت بوده و بنابراین عامل بزرگی در صرفه جویی بشمار می آید.

اولین قوطیهای آلومینیومی از ورق بـا آلیـاژ ۳۰۰۴ ساخته شدند و دارای ضخامت (gauge) برابر ۰/۴۹۵ میلیمتر ۴۹۵) میکرومتر) بوده، وزن هر هزار عدد از این قوطیها بالغ بر ۱۹ کیلوگرم میشد. ساخت قوطی به دو روش drawn and Ironed و یـا فرآینـد draw and redraw انجام میگیرد. در هر دو روش مراحل اولیه مشابه یکـدیگر مـی باشـند.

ابتـدا دیسـک (صـفحات کروی شکل) بوسیله دستگاه پرس از نوار آلومینیومی جدا می شود، سپس این دیسک بـا اسـتفاده از یـک سـمبه (ram) و یا قالب (die) هیدرولیکی بصورت یک ظرف فنجانی شکل در میآیند. از این مرحله به بعد دو روش فوق دارای تفاوتهایی هستند. در روش اول .(D&I) فنجان با فشار یک سمبه از میان یک سری از قالبهایی که قطر آنها رفته رفته کوچکتر می شود عبور داده می شود. بدین ترتیب بدنه ظـرف کشـیده شـده و از ضـخامت آن کاسته خواهد شد.

در روش دوم (D&R-D) نیز مانند روش اول، فنجان بـا فشـار سـمبه از میـان قالـب هـا عبـور می نماید اما در حالت دوم، محیط فنجان صرفا تا حدی که کمی از ضخامت آن کاسته شود کشیده خواهد شـد.

به این ترتیب ضخامت فنجان اولیه کمی بیشتر از آنچه در روش اول به دست می آید خواهد بـود. پـس از آنکـه بدنه قوطی ساخته شد، قسمت فوقانی آن صاف شده (trimmed) و بر روی آن قلاب ایجاد می شـود.

شـکل ۱ تمامی مراحل ساخت قوطی به روش D&I را نشان میدهد که طی آن چند مرحله پخت لعابهای داخلـی و یـا رنگ پاشیده شده بر سطح قوطی نیز وجود داشته کنترل قوطی از نظر وجود سـوراخ هـای ریـز انجـام مـی گیـرد.

امروزه اکثر قوطی ها دارای گردن بطرف داخل (neck-in) هستند که البته بیشـتر در قـوطی هـایی کـه بـه روش

D&I تهیه می شوند صدق می کند گردن گذاری بر روی قوطی باعث مـی شـود تـا از قطـر درب کاسـته گـردد.

درب قوطی ها هم با استفاده از پرس بصورت صفحات کروی شکل در میآید. این صفحات وارد پرس دیگری می شوند که با دقت فراوان عمل »خط زنـی(Scoring) « را بـا ایجـاد شیارهای کم عمق انجام میدهد. همزمان گیره مخصوص بر روی آن پرچ (Rivetting) میگردد(شکل .(۲ شکل -۲در قوطی نوشابه با گیره در رو و شیار کم عمق در پشت گیره ها در ابتدا بصورت کامل جدا می شد و گاهی با افتادن به درون قوطی مشکلاتی را پدیـد مـی آورد .

آلومینیومی باید مورد توجه قرار گیرد خراشیده شدن قوطی در حین فرآیند ساخت است کـه نـه تنهـا بـه قـوطی آسیب می رساند بلکه باعث تجمع ذرات آلومینیوم بر روی دستگاهها نیز می شود. برای رفع این مشـکل، اسـتفاده از تجهیزات پوشانده شده با کروم و یا تفلون توصیه میشود.

همچنین علیرغم آنکه آلومینیوم مقاومت خوبی را به خوردگی دارد، امـا گـاهی در مجـاورت برخـی از نوشابه ها و غذاها، ممکن است خوردگی در آن دیده شود. هرچنـد مـی تـوان مقاومـت بـه خـوردگی را بـا تهیـه آلیاژها، افزایش داد، اما در محصولاتی چون آب میوهها و نوشابهها لازم است از لعابهایی که سـطح داخلـی را میپوشانند نیز استفاده گردد که عموما از مواد آلی میباشند.

جدول -۲ لعاب های مورد استفاده جهت پوشش سطح داخلی قوطی آلومینیومی

محصول	بدنه قوطی	درب قوطی
ماءالشعیر	اپوکسی وینیل	اپوکسی وینیل
نوشابه	اپوکسی وینیل	محلول وینیل
ساردین	اپوکسی فنولی	اپوکسی فنولیک
پودینگ	فنولیک وینیل	فنولیک وینیل

کاهش وزن قوطی

همانگونه که ذکر شد وزن هر هزار قوطی اولیه به ۱۹ کیلوگرم می رسـید. ایـن وزن اکنـون کمتـر از ۱۳ کیلوگرم است. این کاهش در چند بخش صورت پذیرفته است که عبارتند از:

الف- کاه ضخامت بخ های انتهایی:

با توجه به اینکه اگر این قوطی ها تحت فشار هستند، باید بگونه ایی طراحی گردند کـه فشـارهای بـالا را تحمل نمایند.

در این زمینه ضخامت، ساختار و آلیاژ بخش های انتهایی دارای اهمیت بسـیاری اسـت. زمـانی کـه قوطی ها با کف مسطح ساخته می شدند لازم بود که از ضخامت ۴۰۶-۴۱۹ میکرومتر استفاده گردد، اما اکنون بـا بکارگیری طرحهای جدید مثلا سـاختار گنبـدی شـکل، ضـخامت بـه ۳۲۰ mm رسـیده و در آینـده نزدیـک بـه ضخامت های حدود ۲۵۰ میکرومتر نیز خواهد رسید.

درمورد در همانگونه که قـبلا ذکـر شـد بـا افـزایش مقـدار عناصری چون منیزیم و منگنز، مقاومت آن را افزایش داده و در مقابل از ضخامت آن کاست هاند.

ب – کاه ضخامت بدنه:

در مورد ضخامت بدنه نیز امروزه به جای ضخامت های ۱۳۲-۱۳۵ میکرومتر، اکنون قوطیهـا بـا بدنـه ای که ضخامت آن به کمتر از ۱۱۴ میکرومتر رسیده تولید میشوند.

ج- کاه ق ر در:

از دیگر عوامل کاهش وزن، کم کردن از قطر در فوقانی از طریق گردنگـذاری بـر روی قـوطی اسـت.

این گردن میتواند بصورت ساده (Spin neck) و یا پلکانی دیده شود (شکل (۴

شکل-۴ قوطی های الومینیمی با گردن های ساده و پلکانی امروزه تهیه قوطی هایی با ۴ گردن کاملا معمول میباشد ضمن آنکه در موارد خاص تهیـه قـوطی بـا ۱۴

گردن نیز گزارش شده است. جدول ۳ اثر روشهای فوق در کاهش قطر قوطی در قسمت فوقانی را نشان میدهد.

جدول -۳ اثر ایجاد گردن بر قطر قوطی الومینیومی

نوع قوطی	قطر(سانتیمتر)	ضخامت (اینچ)
اولیه	۶/۸۳	(۲ ۱۱ /۱۶) ۲۱۱
۴ گردن	۶/۰۳	(۲ ۶/ ۱۶) ۲۰۶
ساده	۵/۷۱	(۲ ۴/ ۱۶) ۲۰۴
۱۴ گردن	۵/۴۰	(۲ ۲/ ۱۶) ۲۰۲

با توجه به کاهش ضخامت قوطی های آلومینیومی، لازم است با استفاده از روشهای گونـاگون بـه نـوعی فشار درونی قوطی افزایش یابد تا بدین ترتیب استحکام قوطی حفظ شود. در مورد قوطی های نوشابه گازدار این عمل با استفاده از گازکربنیک موجود صورت میگیرد. در محصولاتی که فاقد گازکربنیک هستند، افزودن گاز ازت از اولین راه حل هایی بود که انجام گرفت گرچه چندان با موفقیت روبرو نشد.

در سالهای اخیر، تزریق گـاز ازت بصورت استفاده از نیتروژن مایع و بلافاصله پس از پر کردن محصول در بسته و قبل از درببندی این امکان را فراهم آورده است که به فشار برابر با فشار موجود در قوطیهای نوشابه گـازدار دسـت یافـت. در ایـن سیسـتم دستگاه تزریق مستقیما بر روی خط پرکن کمی بالاتر از درب فوقانی قوطیها نصب میشود.

لوله ها (تیوبهای) آلومینیومی قابل انعطاف

از این نوع بستهها، در ابتدا برای مصارفی غیر از موادغذایی، مثلا خمیردندان استفاده میشد، ولی اکنـون از آنها برای بسته بندی موادغذایی نیز استفاده می گردد. محصولاتی که به این روش بسته بندی مـیشـوند نـه تنهـا دارای عمر نگهداری بسیار خوبی هستند، بلکه استفاده از آنها بسیار راحت و آسـان اسـت، بگونـه ای کـه بعنـوان مثال می توان با قرار دادن یک قاشق پلاستیکی یکبار مصرف از آنها به شکل مناسبی جهت تغذیه کودکـان و یـا بیماران استفاده کرد.

تولید لوله های آلومینیومی بسیار شبیه به ساخت قوطی های دو قسمته اسـت. فرآینـد بـه ایـن ترتیب است که ورقه آلومینیومی نسبتا خالص (بترتیبی که شکل دهی آن آسان باشد) توسط یـک سـمبه و قالـب تحت فشار قرار می گیرد تا شکل اولیه بدست آید و سپس با عمل کشـیدن بـه طـول نهـایی خـود خواهـد رسـید

(شکل .(۵ بعد از انجام trimming و حذف لبه های زائد برای آنکه لولـه خواصـی شـبیه لولـه هـای نـرم و قابـل انعطاف پیدا کند، مقداری گرم شده و از درون توسط لاکهای اپوکسی پوشانده میشود. بعد از پر کردن لوله با محصول که از طریق انتهایی صورت می گیرد، این قسمت تاخورده و بصورت مـانع در مـی آیـد تـا یـک حفـاظ مناسب در مقابل آلودگیها باشد (شکل .(۶ عمر نگهداری محصول بعد از باز کردن آن بستگی بـه زمـان و نحـوه نگهداری دارد.

مزیتی که این نوع بستههـا در مقایسـه بـا سـایر ظـروف دارنـد آن اسـت کـه در حـین اسـتفاده از محصول، حجم بسته نیز کاهش مییابد، بطوریکه حجم هوای در تماس با ماده غذایی کم و بیش ثابت مـیمانـد.

این موضوع خصوصا در محصولات مانند سس گوجه فرنگی که در مجاورت هوا تیـره مـیشـود، کـاملا صـادق میباشد.

شکل-۵ نحوه شکل دهی ورق آلومینیومی به تیوب شکل-۶ نحوه انسداد بخش انتهایی تیوب

ظروف بسته های نیمه سخت و قابل انعطاف

از آلومینیوم برای ساخت چنـین ظروفـی نیـز اسـتفاده مـیگـردد. کیسـه هـای چنـد لایـه ( laminated (pouches و ظروفِپِرسی (شکل (۷ از جمله این بستهها میباشند.

در این موارد، این امکان فراهم آمده است که با مـواد پلاسـتیکی، کاغـذ، چسـب هـا و لعـاب بـه همـراه آلومینیوم ظروف مناسبی حاصل گردد، بشکلی که حتـی کیسـه هـای چنـد لایـه قابـل رتـورت نیـز اکنـون تولیـد می شود. از مزایای بسیار خوب این نوع بستهها آن است که حرارت به سـرعت بـه داخلـیتـرین قسـمت هـا نفـوذ خواهد کرد. بدون آنکه محصول مجاور دیواره، حرارت بیش از حـد (آنچنـان کـه در بسـته هـای بـزرگ اتفـاق میافتد) را تحمل نماید.

به این نکته نیز باید اشاره نمود که محصول پس از فرآیند سریعتر نیز سرد میگردد.

واکنش موادغذایی با لایه های آلومینیومی

می باشد. اصولا با طبقه بندی موادغذایی بر حسب میزان اسیدیته یـا pH ، مقـدار چربـی، مقـدار رطوبـت و غیـره می توان تا حدودی مناسب بودن این نوع پوششها را پیشبینی نمود. در همین مورد اثـر مـواد افزودنـی نیـز بایـد مورد توجه قرار گیرد.

الف: میوهها و سبزیها

در صورتی که در قوطی یا بسته بـدون لعـاب درونـی بسـته بنـدی شـوند باعـث خـوردگی و تولیـد گـاز هیدروژن خواهند شد. در بستههای دارای لعاب مشکل به مراتب کمتر دیده خواهد شد. گاهی تغییـر رنـگ مـثلا

در مورد سس سیب (درختی) دیده می شود. این حالت در قوطی های قلع اندود بدلیل اثر رنگ بر روی قلع کمتـر بروز می نماید. مربا و ژله در مقایسه با کمپوت هـا واکـنش کمتـری مـی دهنـد کـه بـدیل ویسـکوزیته بـالاتر ایـن محصولات است. در مورد آب میوهها کاهش عطر و طعم دیده شده است که میتواند بواسطه جذب آنها توسط لعاب درونی باشد. بطور کلی در مقایسه بین میوه ها و سبزیها، عمر نگهداری دسته اخیر در قوطیهای آلومینیـومی بیشتر از میوهها است.

ب: گوشت قرمز، ماهی و غذاهای دریایی

آلومینیوم پوشش بسیار مناسبی برای این دسته از مواد است و لکـه هـای سـیاه ناشـی از واکـنش آهـن بـا سولفید موجود در فرآورده گوشتی، در فراورده های بسته بندی شده در آلومینیـوم دیـده نمـیشـود. در مـواردی آلومینیوم در تخریب رنگ برخی از رنگیزه ها می تواند مشکلاتی را در بر داشته باشـد.

بعنـوان مثـال تغییـر رنـگ صورتی میگو به خاکستری گل آلود که متعاقب آن نوعی بوی هیدروژن سولفوره نیـز بـه مشـام مـی رسـد، از آن جمله میباشد، هرچند که با کاهش pH به حدود ۶ تا ۶/۴ میتوان به شکل موثری از بروز این مشکل جلوگیری نمود. ساردین اگر با سس خردل یا گوجه فرنگی پر شده باشد اسیدیته کل سـس نبایـد از ۳ درصـد بیشـتر باشـد چراکه در غیر اینصورت، سسها بدلیل اثر خورندگی حتی به لعاب نیز حمله کرده آن را از بین میبرند.

ج: نوشابههای گازدار

پرمصرف ترین محصول غذایی که در ظروف (قوطی) آلومینیومی بسته بندی می شود، به شمار مـی آینـد.

مطالعات نشان داده است که گاهی نوشابه هایی که دارای پایه سیتروسی هستند، بعد از ۶ ماه نگهداری در درجـه حرارت اتاق، کمی طعم خود را از دست داده اند.

در اینگونه موارد با توجه به اینکه برای ایجاد استحکام از گاز ازت استفاده شده تاثیر متقابل کمتـر دیـده شده است. البته در مواردی که پرکردن بصورت گرماگرم (hot filling) صـورت بگیـرد (مـثلا در مـورد آب میوه و نوشابههای ایزوتونیک)، واکنشهای متقابل ممکن است تا حدی اتفاق بیفتد.

مقایسه لایه آلومینیومی با سایر لایه های قابل انعطاف

مقایسه لایه آلومینیومی با لایه های قابل انعطاف مانند پلی اتیلن، پلی اسـتر، PVC، سـلولز اسـتات، کاغـذ کرافت، کاغذ مومی، کاغذ گلاسه، PVDC ، کاغذ آغشته به PVDC نشان میدهد که آلومینیوم در مـواردی مانند مقاومت به بخار آب، مقاومت به عبور گاز، مقاومت در برابر جـذب عطـر و بـو، مقاومـت بـه آب و چربـی نسبت به سایر لایه ها از موقعیت بسیار بهتری برخوردار است و صرفا از نظر مقاومـت بـه خـوردگی اسـت کـه در مرتبه پائین تری نسبت به پلی استر، پلیاتیلن، PVDC ، PVC و کاغذ آغشته به PVDC قرار میگیرد. ضمنا بر خلاف تصور عموم، موادغذایی بسته بندی شده در آلومینیوم را می توان در مایکروویو نیـز قـرار داد بـدون آنکـه خطری مگنوترون را تهدید نماید.

بازیابی ظروف و لایه های آلومینیومی

به دلیل ترکیب ساده این ظروف، بازیابی ضایعات بسیار آسان و بـا صـرفه اسـت. طبـق آمـار موجـود در کانادا، ۹۶ درصد قوطیهای نوشابه آلومینیومی بفروش رفته، بازیافت شده و مجددا در چرخه قرار میگیرند.

شیشه قرن هاست که در اختیار بشر قرار گرفته است. در ابتدا، کاربرد ساده ای داشته و از آن جهـت تهیـه ظروف آبخوری، تنگهای آب و مانند آن استفاده شده و میشود (شکل (۱ اما اکنون مادهای است که در صنعت تکنولوژی کاربرد بسیار وسیعی دارد. مثال ها در این زمینه، حباب لامپ ، فایبر گلاس، فیبر نوری و شیشـه جـام می باشند. شیشه اما هنوز بیشترین کاربرد را بعنوان یک ماده اولیه جهت بسته بندی مواد غذایی داراسـت، بطـوری که، نقش خود را بشکل موثری حفظ نموده است. عوامل متعددی در بکارگیری ظروف شیشه ای دخالت داشـته بعنوان مزایا نسبت به بسته بندی جعبه هارد باکس برای آن بشمار میآیند که از آن جمله میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:

۱ – شفافیت

یکی از مهمترین مزایای ظروف و بستههای شیشهای، شفافیت آنها است و بـدین ترتیـب مصـرف کننـده قادر خواهد بود تا قبل از خرید فراورده، محتوی آن را مورد بررسی قرار دهد و به این ترتیب ضروری است کـه محتویات بسته های شیشه ای استانداردهای لازم حداقل از نظـر ظـاهر را دارا باشـند. اسـتفاده از ظـروف شیشـه ای شفاف به تشخیص و هدایت مشتریان کمک می نماید.

 

۲- استحکام

گرچه شیشه یک ماده شکننده است، اما هنگامی که استحکام آن به عنوان مثال از نقطه نظر بار عمـودی

(head load) بررسی شود، دارای کیفیت قابل ملاحظهای است. شیشه در حالتی که تحت فشار باشد نیز مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد، هرچند مقاومت آن به کشش چندان قابل توجه نیست. شیشه ماننـد یـک مـاده الاستیک از خود رفتار نشان می دهد و می تواند مقداری انرژی را در خود جذب نمایـد. ایـن خاصـیت خصوصـا هنگامی که ظروف شیشه ای با ضخامت نه چندان زیاد ساخته می شوند از اهمیت بالایی برخوردار است. طراحـی نیز عاملی خواهد بود که مقاومت به فشار را تعدیل نموده، باعث توزیع یکنواخت آن در درون ظرف خواهد شد.

۳- شکل پذیری

شیشه یک ماده ترموپلاستیک است که تقریبا۲ دارای نقطـه ذوب مشخصـی نمـی باشـد. تصـویر شـماره ۲

بطور شماتیک تغییرات ویسکوزیته تحت تأثیر حرارت در مورد شیشه و فلز را نشان میدهد.

شکل -۲ رفتار شیشه و فولاد در مقابل درجه حرارت بالا همانگونه که ملاحظه میگردد فلزات ابتدا مقاومت بالایی را به درجه حرارت نشان داده و سـپس سـریعا در یک درجه حرارت خاص ذوب شده و در نتیجه ویسکوزیته بشدت کاهش مییابـد. در مـورد شیشـه کـاهش ویسکوزیته تدریجی بوده و بدلیل همین تدریجی بودن تغییرات است که شکل دهی بـه آن توسـط ابـزار مناسـب براحتی امکان پذیر می باشد، بگونهائی که می توان بسته هایی که از نظر شکل نیـز تـداعی کننـده محصـول هسـتند (مثلاعسل در بسته های شبیه خرس یا کندو) را تولید نمود.

ظروف شیشه ای ظروفی میان تهی بوده و بسـیار شـبیه به ظروف فلزی دو قسمتی می باشند و از این رو فاقد هرگونه درز جانبی یا انتهایی هستند. با توجه به اینکه ایجـاد شیار بر روی سطح خارجی شیشه در قسمت های فوقـانی کـه جهـت درب بنـدی مـورد نیـاز مـی باشـد (finish)

بسادگی میسر است، بنابراین از این نظر نیز شیشه دارای مزیت نسبی میباشد.

۴- ترکیب شیمیایی و واکنش ناپذیری

ترکیب مواد اولیه مصرفی جهت تولید ظرف شیشه ای به گونهای است که آن را به کلیه مواد غذایی اعم از جامد یا مایع و یا گاز مقاوم می سازد و بدین ترتیب هیچگونه پوشش داخلی مورد نیاز نمیباشد. تنها اسـتثنا در این زمینه تاثیر مواد قلیایی قوی است که در البته در صنایع بسته بندی موادغذایی کـاربرد نـدارد. همچنـین گـاهی مواد حساس به قلیا بهتر است که در ظروف شیشهای بسته بندی نگردند که این مورد هـم بیشـتر در مـورد برخـی داروها و یا فرآورده های خونی صدق می نماید.

به هرروی در صورت نیاز از فرآیند سولفاته کردن جهت زدودن یون های سدیم از سطح شیشه استفاده می گردد. . بدلیل ثبات شیمیایی آنها را می توان بدون آنکه دچـار هـر نـوع تخریب سطحی شوند، در یک دوره طولانی نگهداری نمود

۵- مقاومت حرارتی

تمامی ظروف شیشه ای پس از سـاخته شـدن در درجـه حـرارت نزدیـک بـه ذوب مجـددا۲ حـرارت داده می شوند ( ۵۴۰–۵۷۰ ^°C ) تا بدین ترتیب فرآیند استرس زدایی در آنهـا انجـام شـود، از ایـن رو مـی تـوان انتظـار داشت که این ظروف براحتی درجه حرارت های پاستوری شدن، سترون سـازی و حتـی شـوک هـای حرارتـی (

برنامه های گرم و سرد کردن) را تحمل نمایند. در این زمینه مقاومت آن را براحتی می توان با افزودن مـوادی بـه ترکیب اولیه شیشه مثلااکسید بور ( boric oxide) مانند آنچه در ظروف بوروسیلیکات ( با نام تجـارتی (pyrex

دیده میشود، بشکل محسوسی افزایش داد.

۶- نفوذ ناپذیری

شیشه به تمامی گازها و بخار آب نفوذناپذیر است و بعنوان مثـال نشـت گـازCO₂ مصـرفی جهـت تولیـد نوشابه های گازدار در عمل صفر میباشد.

۷- رنگ

هرچند اکثر ظروف شیشه ای بصورت بیرنگ و شفاف ساخته میشوند، امـا مـیتـوان بـدلایل مختلـف و بسادگی رنگ شیشه را به سبز، کهربایی، شیری رنگ، قهوه ای و … نیز تغییر داد. با توجه به ضرورت اسـتفاده از رنگ در مواردی مانند بسته بندی شیر، ماء الشعیر و یا نوشابه های بدون رنگ (up-type) اهمیت تولید رنگ بیشتر آشکار می گردد. جهت ایجاد رنگ در شیشه، از مقادیر جزئی مواد و ترکیبات شـیمیایی همچـون اکسـید کـروم (برای رنگ سبز)، آهن، گوگرد و کربن (جهت تولید رنگ زرد کهربایی) و اکسید کبالـت (بـرای رنـگ آبـی) استفاده می شود.

در صورتی که هدف تولید بلور یا شیشه های بدون رنگ باشد رنگ برهایی مانند سلنیوم، نیکـل و کبالت به خمیر شیشه اضافه میگردد.

۸- قابل برگشت بودن

در این زمینه هزینه های اقتصـادی نقـش مهمـی را ایفـا مـی نماینـد، هرچنـد نیازمنـد وجـود سیسـتم هـای جمع آوری و حمل و نقل مناسب است. علاوه بر این در بحث ساخت شیشه به اثری که اسـتفاده از خـرده شیشـه

(cullet) در کاهش موثر مصرف انرژی دارد نیز اشاره خواهد شد.

۹- قابلیت استفاده مجدد

در بسیاری موارد حتی اگر ظروف قابل برگشت نباشند، می توان از آنها مجددا۲ استفاده نمود آنچنان کـه در منازل بشکل گسترده ای معمول است. برخی از تولیدکنندگان گاهی بسته هـای شیشـه ای را بگونـه ای طراحـی می کنند که با خرید محصـول، نـوعی جـایزه نیـز نصـیب مشـتریان خواهـد شـد. مثـال در ایـن مـورد بسـته بنـدی شکلات های صبحانه ای و یا عسل در بستههای لیوانی شکل است. این نکته را هم می توان افزود که بـا توجـه بـه ایمن بودن شیشه، استفاده از این ظروف در مایکروویو به منظور گرم کردن مجدد بلامانع می باشد.

ساخت ظروف شیشهای و نکات مهم مربوط به آن

۱- مواد اولیه

مهم ترین ماده مصرفی در تهیه شیشه مذاب و شکل دهی آن، سیلیس (Sio₂) می باشد کـه ترکیـب عمـده شن و ماسه بحساب می آید که بطور طبیعی ۹۹ درصد آن را Sio₂ تشکیل مـیدهـد. بـر حسـب مقـدار ناخالصـی موجود در شن و رنگ شیشه مورد نظر، تصفیه شن صورت میگیرد.

در صورتی که سیستم برگشـت شیشـه هـای مظروف به کارخانه وجود داشته باشد، دومین منبع مهم را همین شیشهها و یا خرده شیشه تشکیل میدهد. بخشـی از این خرده شیشه مربوط به ظروفی است که در حین کنترل کیفی مـردود شـده و مجـددا۲ بایـد ذوب شـوند. دو جزء بعدی و مهم، کربنات سدیم ( Na₂Co₃) و سنگ آهک (CaCo₃) هستند. این دو ترکیـب در فرآینـد ذوب دمای ذوب را کاهش داده و تولید مقادیر زیادی گاز دی اکسیدکربن می نمایند که در حین حرارت دادن خـارج می گردد و همراه خود حبابهای هوا را خارج مینماید.

آلومینا (AL₂O₃) هم هرچند نه در حد وسیع در فرمـول وجود دارد. عمل اصلی آن بهبود و افزایش پایداری شیمیایی شیشه است. از مواد کمکی جهت افـزایش سـرعت

ذوب و خارج کردن گاز می توان استفاده نمود چراکه در غیر اینصورت درجه حرارت های بسیار بالا و زمانهـای طولانی مورد نیاز خواهد بود تا حباب ها کاملاخارج شوند.

از جمله این مواد مـیتـوان بـه ترکیبـات سـولفاته یـا سولفیدی اشاره نمود. در مورد رنگ، نکته حائز اهمیت آن است که تغییر رنگ از نوعی به نوع دیگر فرآیندی بسیار زمان بر می باشد و معمولاتا ۳۶ ساعت بطول میانجامد. امروزه برای غلبه بر این مشکل بجای افـزودن مـواد رنگی در کوره، آن ها را در پیشانی کوره (forehearth) که کوره را به دسـتگاه تولیـد ظـروف شیشـه ای متصـل می کند، اضافه می نمایند، هر چند با توجه به این که کوره اصلی، حاوی شیشه مذاب بـی رنـگ اسـت، بنـابراین نمی توان ضایعات شیشه رنگی که بدین ترتیب ساخته شده را به کوره بازگرداند.

انتقال مواد خام به درون کـوره به دو روش استفاده از مارپیچ ارشمیدسی و یا تیغه های عمودی متحـرک (ماننـد آنچـه در قسـمت جلـویی یـک بولدوزر دیده می شود)، انجام می گیرد. معمولامارپیچ، مواد را بصورت تپه ای (pile) وارد کوره مـیکنـد، حـال آنکه ورود مواد توسط تیغه الوار مانند (Log) خواهد بود. در هر صورت تجزیه ترکیبات کربناته و انجـام برخـی از واکنشهای شیمیایی در بدو ورود مواد اولیه و هنگامی که بصورت شناور بر روی توده مذاب قرار مـی گیرنـد، صورت خواهد گرفت.

۲- کوره و تجهیزات وابسته به آن

کوره معمولامستطیل شکل و تا ظرفیت ۴۰۰ تن ساخته مـیشـود و از یـک طـرف مـواد اولیـه وارد و از انتهای دیگر آنها شیشه مذاب خارج خواهد شد. درجه حرارت کوره تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد میرسد، هرچند که در صورت استفاده از شیشه های بازیافتی ( recycled) و یا خرده شیشه (cullet) میتوان درجه حرارت را بین

۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد کاهش داد. دیواره کوره از قطعات بسیار بزرگ سیلیس ساخته شده اند که قابلیـت انعکاس حرارتی بالایی دارند. در ترکیب آنها و برای افزایش مقاومت، از آلومینا و اکسید زیرکونیوم نیز استفاده شده است. هر کوره از دو بخش تشکیل شده است که بوسیله یک قسمت شبیه به گلو شتر (depressed throat)

به یکدیگر متصل هستند. در قسمت اول مواد ورودی به صورت مذاب درآمده و ناخالصیها رسوب مـی نماینـد.

شیشه مذاب تحت تاثیر حرکت رانشی و از طریق شتر گلو از قسمت اول (پیش کوره) به قسـمت دوم یـا محفظـه کار (working chamber) وارد میشود. هدف عمـده از تعبیـه بخـش دوم در کـوره اولاتهیـه شیشـه مـذاب بـا خلوص بالا و ثان۲یا کاهش اندک درجه حرارت است بگونها ی که بتوان در مراحل بعدی شیشه مذاب را براحتـی وارد ماشین های ساخت شیشه نمود.سطح فوقانی کوره از قطعات سیلیسی خالص و بصورت مشبک (checkers)

و هلالی شکل ساخته می شود تا ضمن انعکاس حرارت به سطح توده مذاب شیشه، به خـروج گازهـا نیـز کمـک نماید. در کوره ها بخشی بـه نـام »بازیـاب حرارتـی(regenerator) « قـرار دارد کـه وظیفـه آن بازیافـت حـرارت خروجی از کوره و بازگرداندن آن به کوره می باشد. (شکل (۳ شیشه کـاملامـذاب همانگونـه کـه ذکـر شـد بـه پیشانی کوره (forehearth) وارد می شود که خود از دو قسمت خنک کننده پشتی و میانی و یک بخش مشروط کردن (conditioning) تشکیل شـده اسـت (شـکل .(۴ در قسـمت خنـک کننـده پشـتی، کـفگیـری و خـروج حباب ها نیز صورت می گیرد، زیرا که هنوز درجه حرارت توده خمیری شکل شیشه بالا می باشد.

با عبور توده از این قسمتها، درجه حرارت باز هم کاهش یافته تا در نهایت وارد بخش دیگری بنـام سیسـتم توزیـع ( feeding (distribution system گردد که شامل یک تا چهار بخش حلقوی شکل از جنس سرامیک است

. این سیستم در انتهای پیشانی کوره قرار گرفته است. در همین قسمت است که کار تشکیل لقمـه (gob)

توسط پیستونهایی که بصورت عمودی رفت و برگشت انجام میدهند، صورت میگیرد (شکل .(۵

 

این لقمه ها ( که برحسب اندازه ظرف، دارای حجم و وزن متفاوتی میتوانند باشـند) توسـط قیچـی هـای افقی (shears) بریده شده وارد ناودان (scoop) می شوند. ناودان از طریق یک بخـش میـانی (through) و یـک منحرف کننده (deflector) (شکل (۶ به ماشینهای شکل دهنده لقمه ( Individual – seetion glass forming machine یا ( Is machine متصل میشود.

 

۳- شکل دهی

بخش شکل دهی بگونه ای طراحی شده است که بتواند لقمه های استوانه و خمیـری شـکل را بـه ظـروف میان تهی تبدیل نماید. ایـن فرآینـد از دو نـوع سیسـتم کـه هـر کـدام از دو مرحلـه تشـکیل شـده اسـت، جهـت شکل دهی استفاده می نماید. در مرحله اول تبدیل لقمه به یک ظرف اولیه به نام parison است که در مرحله بعـد این ظرف اولیه تبدیل به مظروف نهایی خواهد شد. دو سیستمی که جهت تولید ظروف شیشهای مصـرفی جهـت بسته بندی بکار میروند شامل روش دمیـدن و دمیـدن (blowing and blowing) اسـت کـه از آن جهـت تولیـد ظروف دهانه تنگ استفاده میشود و دیگر روش پرس کردن و دمیدن (pressing and blowing) میباشـد کـه از آن برای تولید ظروف دهانه گشاد بهره گرفته میشـود. در هـر دو حالـت مـاده اولیـه تکـه (lump) و یـا لقمـه

(gob) است که در مرحله اول توسط جریان هوا و یا یک سمبه (plunger) به شکل یک جسم میان تهـی کـه تـا حدودی شباهت به یک مظروف دارد در میآیند و سپس در مرحله بعد با استفاده از دمیدن به شکل نهایی تبدیل خواهد شد. در سیستم اول پس از آنکه قالب که شامل دو نیمه مجزا از هم میباشـد بسـته شـد لقمـه از بـالا وارد قالب می گردد. در این مرحله قالب به صورت واژگون قرار دارد، بگونه ایی که قسمت فوقانی مظروف در پـایین قرار گرفته است. پس از آنکه لقمه کاملادر انتهای قالب قرار گرفت، ضمن آنکه مرحله تشکیل finish صورت می گیرد، از بالا قالب بسته میشود. سپس هوا به درون لقمه دمیده شـده تـا شـکل اولیـه (parison) بدسـت آیـد.

آنگاه، قالب همراه با parison به صورت »سرپا« در آمده و مجددا۲ در آن دمیده میشود تـا شـکل نهـایی بدسـت آید. (شکل (۷ در انتها قالب باز شده ظرف خارج خواهـد شـد (شـکل .(۸ در سیسـتم دوم، در مرحلـه اول، کـار تبدیل لقمه به یک جسم میان تهی اولیه را یک سـمبه بعهـده دارد. ایـن ظـرف اولیـه و میـان تهـی پـس از آنکـه بصورت »سرپا« قرار گرفت توسط جریان هوا به شکل نهائی که عموما۲ یک ظرف دهانه گشـاد اسـت درخواهـد آمد. (شکل (۹ نکته مهم در هر دو سیستم تنظیم درجه حرارت است بگونه ایی که درجـه حـرارت لقمـه در بـدو ورود حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد و قالب ها حدود۵۰۰^°C باشد درجه حـرارت هـای کمتـر باعـث مـیشـود تـا شیشه بخوبی قابلیت شکل پذیری نداشته باشد و درجه حرارت های بالاتر هم باعث مـی شـود تـا لقمـه بـه سـطوح بچسبد و یا بعد از شکل گیری تقارن خود را از دست بدهد. قالب ها از استیل ضد رنگ ساخته میشـود و کـاملا

سطح آنها صیقلی و صاف است ولی بهرحال، به مرور زمان دچار فرسایش شده و باید تعویض گردنـد. ایـن امـر خصوصا در مواردی مانند اندازه و قطر بدنه و finish و نیز دو محل اتصال قالبها به یکدیگر بسیار اهمیت دارد.

نکته جالبی که در ماشینهای ) IS که به آنها Independent machine هم گفته مـیشـود) وجـود دارد آن اسـت که میتوان بصورت همزمان چند نوع قالب را با اندازههای متفاوت بر روی آن نصب نمود البته با این فـرض کـه همه محصولات نیازمند لقمهایی با یک وزن مشخص باشند.

۴- استرس زدایی (Annealing)

آن کرده است میان مردم پیدا یژه ایی را درهنگامی که بطری یا ظرف شیشه ای از قالب خارج شد، درجه حرارت آن حدود۴۵۰ ^°C اسـت. اگـر بـه اجازه داده شود که بخودی خود سرد گردد، در این حالت تفـاوت سـرعت انقبـاض در بخـشهـای مختلـف شیشه باعث بوجود آمدن نوعی استرس در آن خواهد شد بگونه ایی که مظروف از ثبات کافی برخوردار نیسـت.

این امر از آن رو اتفاق میافتد که اصولا شیشه هادی حرارت خوبی نیست. با توجه به اینکه گرما در شیشـه بـاقی می ماند، سطح داخلی دیواره ظرف با سرعت کمتری نسبت به سطح خارجی خنک خواهد شد و حتی بدنه شیشه در میان دو سطح دیرتر خنک می گردد. بنابراین لازم است به نوعی سرعت خنک کردن و انقبـاض ناشـی از آن در شیشه تا سرحد امکان به شکل یکنواختی باشد. برای انجام این امر، ظروف ساخته شده به ماشین دیگری به نام ماشین استرس زداییAلر (Lehr)، که در واقع نوعی تونل طویل است منتقل میشوند. در این تونل درجه حـرارت به حدود ۶۰۰^°C می رسد و سپس به تدریج عمل خنک کردن صورت می پذیرد (شکل .(۱۰ طـول تونـل حـدود ۴۰ متر است و درجه حرارت در انتهای آن به حدود ۳۰-۳۵ درجه سانتیگراد خواهد رسید.

۵- آزمون ها

ظرف شیشه ای ساخته شده از چند نقطه نظر باید مورد بررسی قرار گیرد. ارتفاع، قطر بدنه ( و یـا ابعـادی که در ظروف غیر استوانه ایی مطرح هستند) و بالاخره finish از آن جملهانـد. بـرای کسـانی کـه ایـن ظـروف را جهت بسته بندی محصولات خود با استفاده از دستگاههای پرکن و درب بند، بکار میبرند، تغییرات شدید در هر یک از ابعاد گفته شده می تواند مشکلات فراوانی را بوجود آورد. حفره درون قالبها معمولابصورت متقـارن و یکدست دچار فرسایش نمی شود. این تفاوت در فرسایش سطح قالب که از آن تحت عنوان »بیضی شـکلشـدن« (ovality) یاد می گردد، باعث پدیدار شدن تفاوت در بین محورها خواهد شد.

خارج شدن از »حالـت عمـودی« (verticality) نیز که رابطه بین مرکز بطری در finish با مرکز همین بطری در پایه (base) بطری اسـت از دیگـر مواردی است که خصوصا۲ در بطریهای بلند دارای اهمیت بوده و در صورت عدم تقارن میتواند مشکلاتی را به هنگام قرار گرفتن بطری در زیر پرکن بوجود آورد. موضوع ظرفیت و گجایش ظروف هم از جنبـه هـای قـانونی دارای اهمیت است و باید کاملاکنترل شود و در این حالت از »آزمون انبوه(bulk test) « استفاده میشود. بـدین شکل که حجم داخلی تعدادی ظرف اندازهگیری شده و سپس میانگین آنها با استاندارد مقایسه میشود.

۷- استرس ها

ظروف شیشهای ساخته شده در نهایت به کارخانه های بسته بندی مواد غذایی وارد مـی شـوند تـا از آنهـا جهت بسته بندی استفاده شود. در این کارخانه ها نیز ظروف با یکسری استرس ها یا فشارها مواجـه مـی باشـند کـه مهمترین آنها عبارتند از:

الف: فشار داخلی (مثبت یا منفی)

در محصولاتی که تحت فشار یا تحت خلا بسته بنـدی آنهـا در ظـروف شیشـه ای انجـام مـیگیـرد دیـده میشود. در یک بطری فشار داخلی عمدتا۲ باعث بروز استرسهای محیطی (محیط ظرف) و طولی خواهد شد. در بخش استوانه ای، استرس محیطی (S) بسـتگی بـه قطـر بطـری (d)، ضـخامت شیشـه (t) و فشـار وارده (p) دارد و میتوان آن را به شکل ذیل محاسبه نمود.

S =pd / 2t

فشار طولی معمولانصف فشار محیطی خواهد بود. در بخش های غیر استوانه ای معمولابدلیل تفاوت در ضخامت و تغییرات شدید انحناها، از معادلههای پیچیدهتری باید استفاده نمود.

ب: استرسهای ناشی از بار عمودی

بواسطه روی هم چیدن ظروف و یا به هنگام درب بندی (طشتک زنی) ایجاد میشود. ایـن نیروهـا بیشـتر به نواحی شانه و پاشنه ظروف وارد می شود. معمولااین نوع استرس را می توان با طراحـی مناسـب کـم نمـود. از جمله می توان تفاوت مابین قطر بدنه و قطر گردن را کاهش داد که در واقع افزایش شـعاع شـانه ظـرف را در بـر خواهد داشت. همچنین می توان تفاوت قطر بدنه و قطر سطح اتکا ظرف (bearing surfac) را نیز کم نمود.

ج: استرسهای تماسی و ضربهای

این نوع استرس ها هنگامی ایجاد می شوند که ظروف به یکدیگر یا به شـئی دیگـری برخـورد و اصـابت نمایند و بیشتر به هنگام پرکنی، حمل و نقل و مصرف رخ میدهد. برای رفع آن استفاده از پوشش ثانویه میتواند مفید باشد.

د: استرس ناشی از شوکهای حرارتی

که به هنگام تغییرات سریع حرارتی مثلادر پاستوریزه شدن و یا پرکردن محصول به صـورت گرمـا گرم (hot filling) دیده میشود. این نوع استرسها را میتوان با محدود نمودن تفاوت درجـه حـرارت در قسـمتهای سرد و گرم، کاهش ضخامت شیشه و اجتناب از ایجاد زوایای تند در سـاختار شیشـه خصوصـا۲ در قسـمت پاشـنه (thin spot) از بین برد و یا کاهش داد. (شکل .(۱۱

۷- واژه شناسی ظروف شیشهای

ظروف ساخته شده از قسمت های مختلفی تشکیل شده اند که آشـنایی بـا آنهـا مـیتوانـد در بخـش هـای طراحی های جدید و یا مقابله با استرسها، مفید واقع شـود. شـکل ۱۲، ایـن قسـمت هـا را در بطـری و جـار نشـان میدهد.

۸- تیمارهای سطحی

از این تیمارها باعث بهبود خواص شیشه خصوصا۲ از نظر ظاهر و افزایش مقاومت به ضربه میشود.

الف: تیمار گرم

معمولاپس از تولید، شیشه دارای ترکهای ریز (microcracks) در سطح خود است که میتواند باعث آسیبپذیری شیشه شود. با اسپری نمودن محلولی از یک فلز همراه با مواد آلی بر روی سطح ظروف شیشهائی به هنگامی که سطح آنها هنوز داغ است، می توان از پیدایش این ترکها جلـوگیری نمـود. معمـولااز ذرات بسـیار ریز قلع و یا ترکیبی چون تیتانیوم تتراکلراید استفاده میشود.

ب: تیمار سرد

در این حالت، امولسیونی از انواع مومها و یا روغن ها بصورت سرد بر روی شیشه پاشـیده مـیشـود. ایـن عمل را میتوان در قسمتهای انتهایی ماشین لر انجام داد.

ج: پوشش با ترکیبات پلیمری

ابتدا PVC و بعد پلی اتیلن بویژه در مورد شیشه های نوشابه گازدار بکار گرفته شد، اما به دلیل مشـکلاتی که وجود داشته اکنون توجه به استفاده از رزین های یونومری معطوف شده است. علاوه بر این موارد اسـتفاده از

«sleeves» (پوشش آستین مانند)که گرداگرد بسته شیشهای قرار میگیرد، نیز معمول می باشد (شکل .(۱۳

۹- کاهش وزن شیشه

تلاش زیادی بعمل آمده است تا از وزن ظروف شیشه ای کاسته شود. این کاهش علاوه بر مصرف کمتر مواد اولیه، باعث صرفه جویی در هزینههای حمل و نقل نیـز خواهـد شـد. البتـه توجـه بـه طراحـی و نحـوه انتقـال حرارت می تواند راهگشا باشد. کاهش ضخامت هرچند آسیب پذیری را افزایش می دهد اما در عین حال با توجه به اینکه در نحوه تعامل شیشه و حرارت اثر مثبتی دارد، می تواند باعث افزایش ثبات آن گـردد. انجـام تیمارهـای شیمیایی مانند آنچه در ژاپن تحت عنوان (chemical strengthening treatment) CST صـورت مـیگیـرد نیـز مورد توجه می باشد. همچنین توجه به نیروی کشش شیشه که در عمل بین ۷۰۰ تا ۱۴۰۰ کیلـوگرم بـر سـانتیمتـر مربع است و بنابراین انتخاب وسایل درببندی در محدوده فوق، همگام با کاهش ضخامت توصیه میگردد.

۱۰- درب ظروف شیشه ایی

همانگونه که ذکر شد، ظروف شیشه ای در دو نوع دهانه گشاد یـا جـار و دهانـه تنـگ یـا بطـری سـاخته می شوند. در هر دو مورد استفاده از درب که محکم بر روی شیشه قرار گیرد ضروری میباشد. این دربها بطور کلی از جنس فولاد قلع اندود یا آلومینیوم ساخته شده کـه در قسـمت داخلـی دارای پوششـی کـه معمـولانـوعی ترکیب پلاستیکی مثلاPVC 2 و یا سایر مواد پلی مری است، میباشد.

بـرای آنکـه درب بنـدی بـه شـکل محکمـی انجام شود از روشهایی مانند فشار دادن، پیچیدن، چرخاندن و مانند آنها استفاده می گردد. درب ها ممکـن اسـت به صورت تاجی شکل، لبهدار و چرخشی دیده شوند.

الف: درب ظروف دهانه گشاد:

دو نوع دربguard–seal و tamper–seal از انواعی هستند که به شکل گسترده ایی از آنها در مـواردی که محصول تحت خلاء عرضه می شود، استفاده میشود. در این نوع درب بندی نوعی قسمت یقه مانند، لبـه هـای درب و بخشی از شانه ظرف را میپوشاند. (شکل.(۱۴ از دربهای لبهدار (lug cap) نیز برای بسته بندی میوهها و سبزیها، ترشیها، مرباها، ژلهها، آبمیوهها و مانند آنها استفاده میشود.

به این نوع در ها twist-off هم گفته می شود. شکل ۱۵ این نوع در را نشان میدهد. نوع دیگری از همین در press–on twist off نام دارد که بدون واشر بوده و با فشار لبـه در بـر روی finish ظـرف شیشـه ائـی درگیـر می شود (شکل.(۱۶ در لیوانی کـه مخصـوص ظـروف لیـوانی شـکل اسـت و در آن از تعـداد بیشـتری لبـه (lug) برخوردار است، نیز از همین دسته محسوب میشود (شکل .(.۱۷

ب: در ظروف دهانه تنگ این در ها به دو دسته قابل بسته شدن مجدد و غیرقابل بسته شدن مجدد تقسیم مـیگردنـد. در حالـت دوم

در اصطلاحاcrown2 یا تاج نامیده شده و معمولااز جنس فولاد قلع اندود است. ایـن در هـا دارای لبـه کنگـرهدار

(fluted–skirt) بــوده کــه بعــد از قــرار گــرفتن بــر روی دهانــه بطــری، بــدور finish جمــع (crimp) می شـوند

(شکل.(۱۸

امروزه نوعی از آن به نام easy–open twist–off crown به بازار عرضه شـده کـه بـر روی آنهـا نـوعی شیار (thread) دیده می شود بگونه ای که به آنها امکان باز و بسته شدن مجدد را می دهـد. درب هـای بطـری کـه قابل بسته شدن مجدد هستند عموما۲ از جنس آلومینیوم بوده و به صورت roll–on بسته میشوند. مهمتـرین انـواع آنها با قطر ۲۶ و ۲۸ میلی متر است ولی انواعی با قطر ۴۰ میلیمتر نیز ساخته مـیشـود. ایـن نـوع درهـا فاقـد شـیار متناسب با finish هستند و پس از آنکه بر روی دهانه بطری قرار گرفتنـد، بـر اثـر فشـار در بنـد شـیار متناسـب بـا finish بر روی آنها ایجاد میشود (شکل.(۱۹

این نوع درها دارای نواری نازک در بخش پایینی هستند که با پلهایی به درب اتصال دارند و نقش ضد ناخنک زدن (tamperproof or pilfer–proof) را بعهده دارند. تمامی درهای ظروف دهانه تنگ نیز از داخل با لایه ای از مواد پلی مری مانند PVC پوشیده شده اند. به این لایه ها liner یا آستری گفتـه مـیشـود. آخـرین نکتـه درباره در ظروف آن است که این وسیله بخشی از بسته است و باید از جمیع جهات با آن هماهنگ باشد و تحت هیچ شرایطی با محتویات واکنش ندهد.

دایره المعارف بریتانیکا، بسته بندی را چنین تعریف مینماید: »تکنولوژی و هنر آمـاده کـردن یـک کـالا برای حمل، ذخیره سازی و فروش آسان.« در تعریفی دیگر انجمن متخصصـین جعبه و بسـته بنـدی آمریکـا بسـته بنـدی را آمیزه ای از »فـن قـرار دادن کـالا در بسـته» «بکـارگیری مـواد مختلـف جهـت محافظـت موادغـذایی و بـالاخره «جذابیت و جلوه گری بسته » میداند.در تعریفی سیستماتیک بسته بندی را می توان پوششی از یک سیستم دانست که کالا نامیده می شود و کالا عبـارت اسـت از دانشـی کـه بـا اسـتفاده از انـرژی در جرمـی تثبیـت شـده اسـت.

صرف نظر از تعاریف فوق، لازم است تا تمامی سعی و کوشش بعمل آید تا بستهایی با بهتـرین مشخصـات روانـه بازار گردد و در این راه باید به این جمله معروف که : »بسته بندی خوب(هارد باکس)، نیمی از فـروش خـود را قبـل از عرضـه کرده است« توجه جدی نمود. اگر بازار را مکانی بدانیم که در آن نیروها و شرایط خریـدار و فروشـنده در هـم گره می خورند بگونهای که باعث جابجا شدن کالا و خدمات خواهد شد. آن گاه میتوانیم در یک رقابت سـالم به »ادبیات بسته بندی« در بر هم زدن توازن به نفع یک یا چند فروشنده در میان خیل عظیم فروشـندگان – بهتـر پی ببریم. بسته و پوشش جایگاهی برای برقراری ارتباط و وسیله ای برای تبلیغ بشمار می آید. در این میان انتخاب پوشش مناسب نقش کلیدی را خواهد داشت و بنابراین ضرورت دارد که در این مـورد، بـه سـوالاتی کـه یـافتن پاسخ آنها راهگشا خواهد بود، جواب داده شود.

• -۱ محصول بسته بندی شده و نوع بازار ؟ (جنبههای اقتصادی، فصلی، ذائقه و فرهنگی بازار هدف)
• -۲ موانع مورد نیاز برای بسته ؟ (ضد چربی، ضد رطوبت، امکان یا عدم امکان عبور گاز و…)
• -۳ طبیعت فرآوردهای که باید بسته بندی باشد ؟ (فسادپذیری، شکنندگی، مایع و جامد بودن)
• -۴ نحوه استفاده مجدد و یا مکرر از بسته چگونه است؟
• -۵ اندازههای متفاوت مورد نیاز ؟
• -۶ پیشبینی زمان برای تعویض پوشش؟ ( اندازه، شکل، کاهش هزینهها، فرمولهای جدید)
• -۷ تحمل بسته یا پوشش به درجه حرارت یا برودت ؟
• -۸ چگونگی جلب توجه مصرف کننده ؟ (رنگ، فرم هندسی، نام و لوگو، ابتکاری بودن )
• -۹ رعایت جنبههای اقتصادی ؟ (هزینه تمام شده یک پوشش)
• -۱۰ میزان استقبال مصرف کنندگان؟ (بررسیهای مقدماتی و یا کلی)
• -۱۱ شناخت کافی از رقبا ؟
• -۱۲ آیا در حفاظت از بسته در برابر ناخنک زدن (tamperproofness) ؟

در زمینه رنگ، اثرات آن میتواند بسیار محسوس باشد و توجـه بـه اثـر رنـگ هـا مـیتوانـد بسـیار مفیـد باشد.رنگ سفید خاموشی و سکوتی زنده را می رساند، احساسی از پاکی و خلوص را در انسان بـر مـی انگیـزد، شاد و زنده و لطیف است. رنگ قرمز بعنوان یک عامل تحریک کننده دستگاه گـوارش کـه حتـی مـیتوانـد بـر نحوه گردش خون نیز اثر بگذارد شناخته می شود. البته بواسطه همین اثـر اسـت کـه بکـارگیری ایـن رنـگ بایـد کنترل شده باشد. در همین زمینه رنگ قرمز روشن شادی بخش بوده حال آنکه قرمز تیره نوعی افسردگی را القاء خواهد نمود. رنگ نارنجی حتی از رنگ قرمز نیز مؤثرتر است بگونه ای که می تواند تأثیر فیزیکی نیـز بـه همـراه داشته باشد. رنگ زرد روشن بیانگر گرمی و لطافت بوده، زرد طلایی و زرد متمایل به سبز بترتیب بیانگر تلاش و

سلامتی و سالم بودن خواهند بود. رنگ زرد تیره محرک حواس می باشـد. رنـگ صـورتی گرچـه فاقـد شـادابی ایجاد شده توسط رنگ قرمز است اما گفته می شود که حالاتی چون صمیمیت و اصالت را تشدید خواهد نمـود.

رنگ سبز را رنگ آرام نام نهاده اند که در آن تلالو جوانی، رشد و امید را میتوان مشاهده نمود و بالاخره رنگ آبی، رنگ آرامش نامیده شده است. تفاوت آن با رنگ سبز آن است که رنگ سبز را مرتبط با آرامش زمینی و آبی را آرامشی معنوی و آسمانی در نظر گرفتهاند.بنفش حزن و اندوهی توام با وقار دارد و سالمندان به آن علاقه بیشتری دارند. گاهی رنگ ها، احساس خاصی را تلقین مینمایند. بعنـوان مثـال رنـگ هـای تیـره وزن بیشـتر، زرد طلائی تجمل، نارنجی اشتهای کاذب ، خاکستری شوری، قهوهائی سوخته، طعم تلـخ، سـبز، طعـم تـرش را القـاء می نمایند.نکته دیگر در مورد رنگ آن است که همواره استفاده از ترکیب رنگهای متنوع، موثرتر از بکـارگیری یک یا چند رنگ انگشت شمار نخواهد بود و بنابراین افراط در استفاده از رنـگ مـی توانـد اثـر معکـوس داشـته باشد. البته شیشه های چند رنگ می تواند نوعی اثر مشابه با مشاهده رنـگ هـای موجـود در طبیعـت را نیـز بـدنبال داشته باشد.رنگ زرد بر روی زمینه سیاه بیشترین خوانایی را دارد. تکنیکهای بکارگیری رنـگ نیـز بایـد مـورد توجه قرار گیرند. مثلا۲ رنگ ها اگر به صورت نوارهای افقی باشند بسته کوتاه تر و فشرده تر دیده می شود و اگر عمودی باشند بسته را بلند تر جلوه می دهند. رنگهای روشن، بستهها را بزرگتر نشان میدهند و یا حرکت رنگ از مرکز به کناره ها و روشنتر شدن تدریجی آنها باز میتواند بسـته را بزرگتـر جلـوه دهـد. در ارتبـاط بـا نکـات گرافیکی، همان گونه که قبلا نیز بیان شد، پوشش ضمن انتقال یک پیام به مصرف کننده باید محتوی بسته را نیـز توصیف نموده، چگونگی استفاده از آن را بیان نماید.به عنوان مثال استفاده از متر به عنوان باز کننده جعبه بسـتنی رژیمی و یا کمربند در سوس مایونز حاوی چربی، در القا نوعی مفهوم به خریدار بسیار موثر است (شکل ۱)

در مورد نام میتوان به مواردی مانند ارزش نامهایی چون زمزم در فرهنگ اسلامی، عدد ۷ به عنوان عدد خوشبختی در کشورهای اروپایی، حرف L به نشانه پیروزی در میان فیلیپینی ها اشاره نمـود.وجـود وضـوح و بـه عبارت دیگر عدم وجود پارازیت در ارسال پیام نیز باید مورد توجه خاص قرار گیرد. دلایل انجـام بسـته بنـدی را در یک نگاه کلی میتوان در موارد ذیل خلاصه نمود:

• -۱ حفاظت از آسیبهای فیزیکی، میکروبی و آلودگیها
• -۲ سهولت در حمل و نقل
• -۳ امکان اعلام مشخصات و یا نوع فرآیند (ترکیب، قیمت، تاریخ تولید و مصرف و…)
• -۴ تبلیغ
• -۵ سهولت انبارداری
• -۶ سهولت استفاده و انهدام و یا جمعآوری از بازار (Recall) -7 تقلیل ضایعات
• -۸ امکان استفاده در بحرانهای طبیعی و یا غیرطبیعی (سوانح، جنگها، قحطی و …)
• -۹ امکان عرضه به گروههای مختلف با در نظر گرفتن اندازه بسته.

در پایان این بخش متذکر می گردد که در این مجموعه و از اینجا به بعد به جنبههای تکنیکـی بسـته هـای مصرفی در صنایع غذایی، در قالب چندین بخش شامل: نحوه تولید و ساخت ظروف شیشـه ای ، ظـروف فلـزی ، آلومینیومی و فولاد قلع اندود، ظروف پلاستیکی، پوششهای کاغذی و مقوایی، بستههای چوبی اشاره شده و بـه تفصیل دوباره مشخصات و عوامل موثر بر یکایک آنها بحث خواهـد شـد. همچنـین در مـواردی بـه جنبـه هـایی خاص مانند شکل دهی به بسته به هنگام تولید ماده غذایی و یا فرآیندهایی کـه مسـتقیما در ارتبـاط بـا بسـته بنـدی میباشند، پرداخته خواهد شد.

انسان از شروع زندگی اجتماعی خویش، از آن زمان که هیچ اندوخته قابـل تـوجهی بـه جـزء مایحتـاج اولیه زندگی نداشت و نیازمند ظروفی بود تا غذا و لوازم خود را در آن جای دهد. آموخته بود که از برخی منابع که طبیعت در اختیار او نهاده، مانند تنه های پوک درختان، انواع نی، کدو، برگها و … استفاده نماید. او بعـدها توانست قسمتهائی از بدن حیوانات مانند مثانه، پوست، شاخ، استخوان و حتی رگ و مو نیز بهـره گیـرد. در دوره نو سنگی، انسان ظروف فلزی را میشناخته و در کنار آن قادر به ساخت ظروف سفالین بوده است. شناخت شیشه به عهد سومریان باز می گردد و نشانه های دال بر استفاده از این ماده در ۱۵۰۰ سـال قبـل از مـیلاد مسـیح موجـود است. هرودت در تاریخ خود، به این نکته اشاره دارد که در سال ۵۳۰ قبل از مـیلاد نیـز ایرانیـان پـس از غلبـه بـر نیروهای مصری آب مورد نیاز آنها را با استفاده از ظروف سفالین بزرگ تأمین مینمودند.

در سفرنامه‌ ناصرخسرو به‌ مکتوبی‌ این‌ چنین‌ برمی‌خوریم‌:

هنگامی که حکیم ناصرخسرو، در قرن پنجم هجری و در یک روز خاص، ناظر بر مجموعه ای از میوه ها و سبزیهای مختلف در بازار قاهره بوده، آن هم اقلامی مربوط به فصول مختلف سـال، مـی تـوان چنـین برداشـت نمود که در آن زمان تبادل کالا با خصوصیات ذیل وجود داشته است و می توان نتیجه گرفت:

1. بین نواحی مختلف ارتباط تجاری برقرار بوده است.
2. وجود نوعی سیستم بسته بندی که با استفاده از آن محصول فاسد شدنی از مناطق دوردسـت بـه قـاهره انتقال داده می شد.
3. سیستمهای منظم حمل و نقل بین نواحی مختلف وظیفه انتقال را بر عهده داشته است براستی تجار و تولید کنندگان در آن زمان برای بسته بندی این اقلام متنوع و صدها نوع محصول دیگر از چه روشهائی استفاده می نمودند؟

به هر روی به نظر می رسد با توجه به امکانات آن زمـان، هـدف از بسـته بنـدی، بیشتر محافظت از کالاها در مقابل تنشها و آسیبهای فیزیکی و جو’ی بوده است. برای مثال، موادی مانند عسل و یا کره را در مشکهائی که از پوست حیوان تهیه شده بود، نگهداری می کردند. نمک و مواد دانه ای را در خورجین می ریختند و محصولاتی مانند هندوانه، خربزه و انگور را در سبدهای جادار قرار میدادنـد.

بـا ایـن همـه اگـر بـه تاریخ بسته بندی تا پیش از انقلاب صنعتی نگاه کنیم، در می یابیم که در فاصله زمانی چنین طولانی، تحول مهم و چشمگیری در این زمینه رخ نداده است. کوچک بودن حجم تبادل بینالمللی کالاها در مقایسـه بـا زمـان بعـد از انقلاب صنعتی و تنوع بسیار کم در مواد مورد نیاز برای بسته بندی و حرکت آهسته ی کاروانها برای حمل و نقـل را میتوان از علل عمده این وضعیت عنوان کرد.

اگر در این موارد با نظامی پیچیدهتر از روابـط کـالایی روبـه رو میشویم بیشتر بدین علت است که سیستمهای اقتصادی و سیاسی جامعه موردنظر توانسته بود از حداکثر امکانات موجود بهرهائی در خورتوجه ببرد ظهور انقلاب صنعتی، به راستی تحولی اساسی در نظام تولید کالائی و تبادل آنها ایجـاد کـرد.

بـا ظهـور انرژی بخار، بشر به نیرویی غیر از نیروی انسانی دست یافته و تحول در اندیشه او نیز منجر به کاربرد علوم و فنون جدید شد، انرژی حرارتی، آب را بخار کرد و بخار فشرده آب، چرخهـا را بـه گـردش درآورد.

طنـین حرکـت جدید، زودتر از حد تصور آن روز، سرتاسر جهان را لرزاند. نظام تولید کالا توانست با شتابی بسیار زیاد، پیرامون خود را انباشته از کالا کند.

کاربرد علوم جدیـد بـه تـدریج جهـان را بـا تنـوع بیشـتری از کالاهـا و مـواد مواجـه کرد.بدیهی است که آن انباشتگی و تنوع، ضرورت یافتن بازارهای فرامـرزی را اجتنـاب ناپـذیر سـازد. از طـرف دیگر، تولید بیشتر نیاز به مواد خام بیشتر داشت و در بسیاری از موارد، سیستم تولیـدی قـادر نبـود درون مرزهـای کشورهای تازه صنعتی، این حجم از مواد را بیابد، چنین شد که حجم عظیمی از تبادل های جهانی بر مدار تبـادل مواد خام یا کالای صنعتی استوار گشت.

به تدریج، کشورهایی کـه هنـوز بـا انقـلاب صـنعتی و رنسـانس علمـی درگیر نشده و از نظـام تولیـدی نـازلتری برخـوردار بودنـد تبـدیل بـه بازارهـایی بـالقوه، بـرای کالاهـای صـنعتی کشورهای توسعه یافته شدند که البته برای چنین تبادلی، چیزی جز مواد خام نداشتند.

در این میان ضـرورت بـین المللی شدن تبادل کالائی، رشد و توسعه ناوگان حمل و نقل جهانی بود، ابتدا پژوهشگران و مکتشفان به حرکت درآمدند، کوششها و مساعی آنان برای یافتن منابع خام و حوزههای جغرافیایی وسیع منجر به یافتن قارههای دیگر شد و بدین نحو عصر تبادل مواد خام با کالای صنعتی آغاز شد.

در صحنه داخلی کشورهایی که انقلاب صنعتی آنان را به جنـب جوشـی بسـیار متفـاوت وا داشـته بـود، حادثه مهم دیگری نیز در حال رخ دادن بود، این واقعه از رقابت میان تولیدکنندگان برای تولید بیشتر، متنوع تر و ارزانتر حکایت داشت، به گونهای که مجبور به انجام نوآوری در ساخت ماشـینهای تولیـدی و تولیـدات صـنعتی مختلف بودند. به تعبیری دیگر، نوآوری به معنی تبلور دانش بیشتر در ساخت کالاها نیـز بـود و همـین دو مـورد، ریشه اساسی ایجاد تحولی بسیار مهم در شکلگیری و رشد صنعت بسته بندی شدند، اینبار بازارها شکل جدیدی به خود گرفتند و کالاها، به دلیل استفاده بیشتر از از دانشی که در آنها متبلور شده بود، تا دور دسـتها طـی طریـق می کردند تا به دست مصرف کنندگانی، این بار با فرهنگی متفاوت برسند. بـه ایـن ترتیـب، بـه تـدریج ضـرورت وجودی پوششی دیگر به نام ارتباطی اطلاعاتی و یا ارتباطی تبلیغاتی، در مجموعه بافت و سیستم بسـته بنـدی احساس شد.

سیستم بسته بندی این بار بـه صـورت مجموعـه ای بـا دو پوشـش درآمـد، یکـی پوشـش حفـاظتی و دیگری پوشش ارتباطی و این دو تا به امروز نقش مهمی در طراحی و ساخت سیستمهای بسته بندی در مجموعـه نظام کالایی بازی کرده اند. از ترکیب این دو پوشش که ظاهرا۲ دو خصلت متضاد در خـود دارنـد،

یـک سیسـتم بسته بندی حاصل می شود. اولین پوشش-یعنی پوشش حفاظتی–شرایطی ایجاد می کند کـه تحـت آن شـرایط، از نفوذ و تأثیر عناصر مخرب خارجی جلوگیری شده و بدین ترتیب ارتباط کالا را با جهان قطـع مـی کنـد، دومـین پوشش–که پوشش ارتباطی است- بر عکس پوشش اول، کوشش میکند شرایطی برای ایجاد ارتباط این کالا با جهان خارج ایجاد کند. برای مثال، آن دسته از مواد غذائی که به شـدت تحـت تـأثیر آلاینـده هـای محـیط قـرار میگیرند، باید کاملا از جهان خارج دور نگهداشته شوند، و این در حالی است که طرحها و برچسبهای موجود روی این پوششها حفاظتی، کوشش می کنند از محتوای این بسته اطلاعات لازم را به جهان خـارج انتقـال دهنـد.

پوشش حفاظتی در بسته بندی، باید با مجموعه ای از عوامل فیزیکی، شیمیائی و شرایط حمل و نقل و انبـار مقابلـه کند و پوشش ارتباطی آن باید بتواند با استفاده از علومی چون روان شناسی و جامعـه شناسـی بـر مقـولاتی چـون رقابت تجاری در حوزه اقتصاد، چیره شده و نیازهای مصرفکننـدگان را تـامین نمایـد، بـه همـین دلیـل، سیسـتم بسته بندی بدون توجه به عوامل فوق سیستمی کامل نبوده و موفق نخواهد شـد تـا وظـایف و اهـداف خـود را بـه انجام رساند. در کنار ان باید توجه داشت که سیستم بسته بندی از شـرایط پیچیـده اقتصـادی، سیاسـی و فرهنگـی جوامع مختلف نیز تأثیر می پذیرد.

برای مثال، رقابت فشرده میان تولیدکنندگان و بازرگانان، به تدریج، هنر را نیـز به صحنه این صنعت وارد کرد، هنر توانست به مجموعه این سیستم ارتباطی، مفهومی به نام جذابیت را نیز اضافه کند و جهانی بسیار متنوع تر را مقابل دید قرار دهد. به علاوه استفاده از علـوم دیگـر، نظیـر روانشناسـی فـردی و اجتماعی و ارگونومی، به سیستمهای مختلف بسته بندی، مفاهیمی نظیر آرامش، شور و سهولت در اسـتفاده را نیـز اضافه کرد.

مستقل شدن این صنعت از مجموعه صنایع دیگر، زمانی آغـاز شـد کـه بـه دلیـل فشـرده شـدن رقابـت و کاربردهای علوم و فنون متنوع در این دسته از صنایع و بویژه محدودیتهای اعمـال شـده حاصـل از فرآینـدهای اقتصادی رقابت–پدیده پژوهش و توسعه آن به صورتی جدی به وجود آمد. این بـار، صـنایع بسـته بنـدی سـهمی قابل توجه از بودجه های پژوهشی شرکتهای تولیدی را به خود اختصاص دادند. حاصل این پژوهشها، این امکـان مهم را فراهم کرد تا بتوان مواد غذایی، را به کمک فرآیندهای گوناگون بسته بندی کرده و بدین ترتیـب بخـش بسیاری از مواد غذائی که تا پیش از این تحول، فاسد شده و از بین می رفت به مـدد تحـولی ایـن چنـین قابـل استفاده شود. چنین فرآیندی، در حقیقت تأثیر سودمند رشد و توسعه صنایع بسـته بنـدی بـر صـنایع دیگـر، بـویژه کشاورزی، بود. امروزه، صنایع بسته بندی تبدیل به یک فناوری قدرتمنـد شـده، امـا بـا وجـود بـر طـرف نمـودن بسیاری از مسائل، مشکلاتی نیز میانه مسیر تولید تا مصرف کالا ایجاد کرده که بیشتر به ارتباط میان ایـن دسـته از صنایع با محیط زیست باز میگردد. به هرحال، هرچند بسته بندی از جنبههای مختلف قابـل بررسـی اسـت،

امـا بـا توجه به آنچه گفته شد سه عامل مهم و اصلی آن عبارتند از:

۱- زمینه اقتصادی:

در مرحله تولید یک بسته تمام جوانب اقتصادی مورد لحاظ واقع شود. در تولید هـر نـوع (بسـته بنـدی از کیسه نایلونی یک نان تا بسته بندی نوعی شکلات گران قیمت) با سقف بودجـه ای متناسـب بـا محصـول روبـه رو هستیم و تنها در بعضی موارد است که می توان این سقف را جا به جا نمود، هزینه تولید یـک بسـته بایـد بـا بهـای محصول تناسب منطقی داشته باشد و مواد اولیه آن دارای حداقل دور ریز بوده و کمترین فضا را اشغال نماینـد و بالاخره قابلیت تولید انبوه را داشته باشد.

۲- زمینه تکنیکی و کاربردی

محافظت از کالا، اصلی ترین وظیفه بسته بندی است. این حفاظ از هر جنسی کـه باشـد، بایـد کـالا را بـه

خوبی در برگیرد و آنها را در بعضی موارد در مقابل ضربه و تکان حفظ و به خوبی وزن کالا را تحمل نماید.

۳-  زمینه تبلیغاتی و بازاریابی یا جادوی هنر بسته بندی

طراحی برای محصولات تجاری بخشی از روند تولید و بازاریابی است. قبـل از شـروعکـار، طـراح بایـد تحقیق جامعی درباره محصول انجام داده و اطلاعات دقیقی گردآوری نماید. وی باید محصول را کاملا۲ بشناسدو با مشخصات، امتیازات، موارد مصرف، توانائی بالقوه فروش، سلیقه ها و عادات خرید مصرف کننـدگان احتمـالی آن، زبان شناسی رنگها و حتی محصولات رقبا آشنا باشد.

در یک سیستم بسته بندی، محتوا هرچند همان کالاست اما یک سیستم بسته بندی مناسب باید بتواند این محتوا را با نمودی متناسب با آن عرضه کنـد، بـدیهی اسـت کـه میان محتوی و نمود، یعنی کالا و بسته بندی، باید رابطه یی مبتنـی بـر اطلاعـات اسـتوار باشـد، بـه عبارت دیگـر، اطلاعات واسطه ای میان محتوا و نمود است، به طوری که هر نمودی جلوهای از محتـوی اسـت.

تضـاد و تنـاقض میان محتوا و نمود یعنی ساخت اطلاعات نادرست میان این دو میتواند تمام مفهوم بسته بندی را در محدوده زمانی خاص بی حاصل نماید و بدین ترتیب اعتماد خریدار را به کلـی تخریـب کنـد، بنـابراین کـاهش فـروش و

فروپاشی تبادل برای چنین سیستمی کاملا متحمل است. از سوی دیگـر هـر کـالائی در درون بسـته بنـدی، دارای زمانی خاص برای حفظ ساختار و ویژگیهای خود است، بنابراین رابطه اطلاعاتی میان کالا و بسته بندی تابع زمان معینی است و بعد از آن چنـین رابطـه ای گسسـته مـی شـود، از ایـن روسـت کـه هـر سیسـتم بسـته بنـدی و بـویژه بسته بندیهای موادغذایی که سریعتر محتوایشان تخریب میشود، دارای زمـانی مشـخص بـرای کـاربرد و اسـتفاده هستند، به همین دلیل کوشش تمامی تولیدکنندگانی که در بازارهای رقابتی فعالیت مـی کننـد بـر ایـن مـدار دور می زند که از زمان حمل کالا تا عرضه و مصرف آن، رابطه اطلاعاتی میـان محتـوا و نمـود، در مجموعـه کـالا و بسته بندی آن تخریب نشود و بر هم نریزد.

در حقیقت برای افزایش ثبات در این ارتباط است که در یک سیسـتم بسته بندی، از پوشش حفاظتی نیز بهره میگیرند، هرچه پوشش حفاظتی طول عمـر بیشـتری داشـته باشـد، سیسـتم بسته بندی میتواند نمود اطلاعاتی خود را برای مدتی طولانیتر – منطبق با شرایط درونی کالای خود – حفظ کند.

در نگاهی دیگر، پدیده پوشش ارتباطی (یعنی نمود بسته بندی)، تابع فاکتور دیگری است که میتوان نام آن را هنر جذب یا هنر ارتباط نامید. استفاده از پدیده هنر برای ایجاد جاذبه در یک پوشـش ارتبـاطی، مـیتوانـد نقش بسیار تعیین کننده ای در فروش یک کالا داشته باشد. هنر دقیقا با چنین هدفی به کمک پوشـش ارتبـاطی و نمودی یک سیستم بسته بندی می آید. روشن شدن سهم هنر در نظامهای تولیدی ضعیف میتواند یکی از عوامـل بسیار مهم گسترش دامنه فروش و بازار آنها باشد. آنچه که در بدو امر یک سیسـتم تولیـدی و یـا یـک مـدیریت قوی آبدیده در کوره رقابت باید از آن مطلع باشد مسئله «پیـام هنـری» اسـت. یـک پیـام هنـری موفـق در حـوزه سیستمهای بسته بندی، می تواند در خریدار یا گیرنده، احساسی به نام جذبه و یا توجه ایجاد کند، طوری که بتواند منطق خود را فراتر از منطق حاکم بر آن ذهن، در لحظه خاص اعمال کند. بنابراین یـک پیـام هنـری بایـد بتوانـد

ذهن خریدار را تا آنجائی که ارتباط اطلاعاتی میان این پیام و محتوی، یعنی کالای درون بسته بندی، از بین نرود به خود جلب کند. اگر اندکی در یک سوپرمارکت بزرگ قدم بزنید و برای مثال خریدار شیرینی باشـید، دسـت شما به ناگهان به سراغ آن جعبه ائی خواهد رفت کـه پیـام هنـری قـویتری دارد، و مـی تـوان گفـت کـه اکثریـت خریداران، همان جعبه را انتخاب می کنند، بدون آنکه محتوای آن با محتوای سـایر بسـته بنـدیها تفـاوت چنـدانی داشته باشد. جادوی پیام هنری در بسته بندیها را همیشه مدیران فروش موفق شرکتها درک کرده و میکنند. آنـان خوب میدانند که بدون چنین جاذبهای از فروش خبری نیست.

یکی از بزرگترین و مهم ترین جنبه های حیات بشری، مقابله انسان با قحطی و گرسنگی بوده

و می باشد. تهیه مواد غذایی سالم جهت تغذیه جمعیت رو به افزایش دنیا از دغدغـه هـای عمـده در کشورهای جهان است. متاسفانه میلیونها تن از فراورده های غذایی در هر سـال بـه علـل مختلفـی از جمله فعالیت میکروبها، فسادهای شیمیایی و آنزیمی و عوامل محیطی از بین مـی رونـد کـه مبـارزه ای پیگیر به منظور جلوگیری از اتلاف این مواد را می طلبد. دراین مبارزه، بستهبنـدی و حفاظـت از موادغذایی، نقش عمده ای را به عهده داشته و دارد.

استفاده از پوشش های گوناگون و متنوع بـرای بسته بندی مواد غذایی اکنـون بـه صـورت صـنعت عظیمـی در آمـده اسـت و روز بـه روز از تعـداد محصولات کشاورزی و فراورده های صنعت غذا که بدون پوشش و بسته به بازار مصرف ارائه مـی شوند، کاسته می شود. در حال حاضر با توجه به رشد و ایجاد تحول در فرهنـگ مصـرف، اسـتفاده از مواد بسته بندی شده جایگاه ویژه ای دارد.

امروزه هرچند بسته بنـدی در درجه اول بمنظور حفظ ماده غذائی در برابر عوامل بیرونی است اما امروزه ضمن آنکه وسیله ای

جهت افزایش ماندگاری است، عامل ارتباط بین ماده غذائی درون بسـته و خریـدار نیـز مـیباشـد و بسته و بسته بندی توانسته اند نـه تنهـا بـه خـوبی کیفیـت محصـول را در فاصـله بـین خـط تولیـد در کارخانه تا میز مصرف کننده حفظ و نوعی فرهنگ خاص خود را نیز القاء نمایند. اکنون بسته بندی از صورت یک تکنولوژی محض به ترکیبی از هنر و علم تبدیل شده است و جای خود را به خوبی در میان جوامع علمی باز کرده است، بگونه ای که اکنون بسـته بنـدی فـراورده هـای تولیـد شـده در کارخانه یک ضرورت به شمار آمده و حتی بخشهای خاصی بـدان اختصـاص یافتـه اسـت.

بـدیهی است توجه به دغدغه های زیست محیطی موضوعی کاملا ضروری بوده بگونه ایی که بتوان از ایـن صنعت مفید بدون آنکه ضرری متوجه حیات بشر شود، بخوبی بهره برد.