icon-house.gifصفحه اصلی  |  ماهنامه صنعت چاپ  |  آگهی  |  اشتراک  |  راهنمای مشاغل چاپ  |  درباره ما  |  تماس با ما

#
Persian Site English Site
جستجو در :
خط تولید ورق تتراپک، چقدر خرج برمی‌دارد؟

چند لایه مقوا، آلومینیوم و پوشش پلی‌اتیلن

خط تولید ورق تتراپک، چقدر خرج برمی‌دارد؟

ماهنامه شماره 385 (آذر 1392 )

بسته‌بندی چند لایه‌ای که به نام تجاری تتراپک شهرت دارد، بر اساس یکی شدن لایه‌های مقوا و آلومینیوم و مواد مذاب پلی‌اتیلن شکل می‌گیرد که برای نگه‌داری طولانی مدت مواد لبنی و آبمیوه‌ها در محیط معمولی و خارج از یخچال، به کار می‌آید. هفتاد سال پس از ابداع این محصول، شاهد گسترش چشمگیر به‌کارگیری آن در بسته‌بندی صنایع غذایی هستیم. طی ده‌ها سال، تتراپک، انحصار خود را در تولید و عرضه این محصول حفظ کرد، اما چند سالی است که رقیبانی تازه نفس از جمله در کشور چین و عربستان و ترکیه به میدان آمده‌اند. همچنین در کشورهایی که تامین آلومینیوم و مقوا آسان باشد، تولید این ورق چند لایه، توجیه‌‌پذیر به نظر می‌رسد. به دلیل وجود ماده آلومینیوم در ایران، شماری از سرمایه‌گذران بزرگ برای تولید این محصول وسوسه شده و بررسی‌هایی انجام داده‌اند. به جز آلومینیوم هزار کرمان، هیچ کدام به طور عملی وارد این رشته نشدند. که این کارخانه هم تولید خود را گویا به دلیل نداشتن تجهیزات و فن‌آوری لازم برای نازک کردن فویل آلومینیوم و گران شدن قیمت تمام شده، متوقف ساخت. مقاله‌ای که می‌خوانید توسط یکی از کارشناسان ایرانی تهیه شده که ضمن اشاره به برخی جنبه‌های فنی تولید این محصول، چالش‌های سرمایه‌گذاری در این رشته را بازگو می‌کند.


 
تتراپک نوعی کاغذ یا مقوای پوشش داده شده است که  برای بسته‌بندی مایعات فاسد شدنی مانند شیر، فراورده‌های لبنی و آبمیوه استفاده می‌شود. در تولید تتراپک از 3 نوع ماده استفاده می‌شود که هر یک عملکرد مهمی دارند. این 3 ماده عبارتند از مقوا، پلی اتیلن و آلومینیوم که در بخش‌های بعدی در مورد خصوصیات هر یک از مواد توضیح داده خواهد شد.
بسته‌بندی به این روش ابتدا در سال 1943 میلادی توسط شرکت تتراپک به بازار معرفی شد. بنیانگذار این سیستم دکتر رابنر اوزینگ سوئدی بود. وی نوعی از بسته‌بندی را اختراع کرد که طی آن  بیشترین حجم از ماده غذایی  در  کمترین حجم  بسته‌بندی  جای می‌گیرد.  به این ترتیب اولین شکل این بسته‌بندی‌ها به نام تتراکلاسیک به بازار عرضه شد که به شکل هرم بود.
تتراپک اشاره به چهار وجهی بودن بسته‌ها دارد. البته این نام بعدها مرسوم شد، چراکه اولین بسته‌بندی که توسط این شرکت ارایه شد، چهار وجهی بود. امروزه این محصول به صورت هشت وجهی و در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف دیگر به بازار عرضه می‌شود.
تفاوت فرایند بسته‌بندی تتراپک در مقایسه با سایر بسته‌بندی‌های معمول در بازار، آن است که در این روش، برای ماندگاری بیشتر محصولات از سیستم اسپتیک استفاده می‌شود، یعنی مواد و محصولات را  استریلیزه و ضد عفونی  می‌کنند، به طوری که دیگر نیازی به افزودن مواد نگهدارنده جهت ماندگاری محصول نیست. در صورتی که در بسته‌بندی به روش قوطی، به مایعات و فراورده‌های لبنی، مواد نگهدارنده افزوده می‌شود. پس از پاکسازی و تخلیه قوطی‌ها از هوا، مایعات را درون قوطی‌ها ریخته و سپس قوطی دوخته می‌شود.
با استریلیزه کردن شیر، فراورده‌های لبنی و آبمیوه، دیگر نیازی به افزودن مواد نگهدارنده نیست و این مواد را می‌توان به مدت 6  ماه  در دمای معمولی مانند دمای اتاق نگهداری کرد. پاکت‌های تتراپک علاوه بر نگهداری از شیر و آبمیوه و جلوگیری از فاسد شدن این  محصولات،  از کیفیت آنها نیز محافظت می‌کند و باعث می‌شود طعم، بو و مزه آنها تغییر نکند.
گفتنی است بسته به این‌که محصول پر شده تا چه اندازه اسیدی یا قلیایی یا نفوذپذیر باشد، ضخامت و جنس لایه‌ها نیز تغییر می‌کند.
 
آلوپک، چیزی شبیه تتراپک
یکی دیگر از محصولاتی که هم ردیف تتراپک می‌باشد، محصولی سه لایه است که به نام آلوپک در بازار شناخته می‌شود. این محصول را با دستگاه‌هایی که تتراپک تولید می‌کنند، نیز می‌توان تولید کرد. آلوپک نوعی بسته‌بندی مقوایی است که از نظر شکل ظاهر، شبیه به تتراپک به نظر می‌رسد، ولی به جای 5 یا 7 لایه، فقط سه لایه دارد و توانایی نگهداری مواد فاسد شدنی همچون شیر را به مدت 10 روز دارد. علاوه بر آن، از آلوپک برای نگهداری پودر کاکائو یا قهوه و مواد غیر مایع نیز استفاده می‌شود. آلوپک از یک مقوای 250  تا  300 گرمی تشکیل شده که دو طرف آن را با 50 میکرون پلی اتیلن پوشش می‌دهند. پوشش پلی اتیلن، مقوا را در برابر هوا نفوذ ناپذیر می‌کند. 
 
تولید ورق تتراپک
کارخانه‌ای که به تولید ورق تتراپک می‌پردازد، به طور معمول علاوه بر تولید چند لایه، چاپ روی آن را نیز انجام می‌دهد و خط تا را نیز روی آن اجرا می‌کند. سپس بنا به سفارش، رول را در ابعاد کوچکتر متناسب با عرض لازم برای پاکت‌های مختلف، به صورت رول به رول برش می‌زند و به کارخانه‌های متقاضی تحویل می‌دهد.
بعضی کارخانه‌ها در پایان خط به جای برش رول به رول، از برش شیت‌کن برای سفارش‌های خاص استفاده می‌کنند. عملیات تبدیلی پاکت‌سازی و پرکن (شیر یا آبمیوه یا...) و دربندی، در کارخانه‌های لبنی و صنایع غذایی صورت می‌گیرد.
لایه اصلی مقوای تتراپک از جنس مقواست که به عنوان سطح اولیه حامل برای پوشش‌دهی مذاب پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد و در هر مرحله یک پوشش روی آن اعمال می‌شود. به منظور ایجاد مقاومت در برابر آب، روی هر دو سمت مقوا عمل پوشش‌دهی انجام می‌شود. لایه نازک آلومینیوم نیز جزیی اساسی در شکل‌گیری تتراپک است.
باید به این نکته توجه داشت که امکان اتصال پوشش‌ها و یا لایه‌ها از جنس‌های متفاوت، فقط با استفاده از لایه میانی امکان‌پذیر خواهد بود. به عنوان مثال در یک عملیات لمینیت به دنبال اعمال پوشش میانی به روش اکستروژن با ضخامت حداکثر 50 میکرومتر، انجام می‌شود. 
این عملیات می‌تواند به صورت پیاپی و تا چند لایه به منظور ایجاد خواص نهایی ادامه پیدا کند. به منظور رسیدن به خواص مورد نظر، حداکثر بین 5 تا 7 لایه از مواد گوناگون ضمن عملیات پوشش‌دهی، به صورت یک ورق درمی‌آیند. تعداد ضخامت لایه‌ها بسته به این که برای شیر، فرآورده‌های لبنی یا آبمیوه است، متفاوت خواهد بود. برای مثال به طور معمول برای آبمیوه، لایه‌ها از داخل بسته به بیرون، به این ترتیب قرار می‌گیرند: دو لایه پلی اتیلین و یک لایه آلومینیوم به عنوان محافظ در برابر نور و اکسیژن  دوباره یک لایه پلی اتیلن، یک لایه کاغذ، یک لایه چاپ و یک لایه دیگر پلی اتیلن که کار چاپی را در مقابل رطوبت محافظت می‌کند. در ضمن برای چاپ این گونه مقواهای پوشش داده شده، به طور معمول از دستگاه چاپ فلکسو استفاده می‌شود.
 
عمده‌ترین کاربردها
گفتیم پاکت‌های تتراپک برای بسته‌بندی شیر، آبمیوه و فراورده‌های لبنی استفاده می‌شود. به این گفته بیفزاییم که میزان حساسیت هر کدام از این محصولات در برابر میکروب‌ها، نور، اکسیژن، بو و طعم متفاوت است. بنابراین در انتخاب نوع محصولی که قرار است در پاکت‌های تتراپک بسته‌بندی شود باید دقت شود، زیرا شیر به نور و میکروب‌ها حساسیت بیشتری دارد و اگر در معرض نور و میکروب‌ها قرار گیرد، به سرعت فاسد می‌شود. به همین ترتیب آبمیوه‌ها نسبت به اکسیژن و هوا حساس هستند. بنابراین در طراحی و تولید تتراپک، تعداد لایه‌ها و ضخامت آن با توجه به نوع محصولات تنظیم و طراحی می‌شوند. همچنین در پاکت‌های تتراپک هر لایه وظیفه و کارکرد به خصوص خود را در برابر عوامل محیطی نظیر نور، اکسیژن، میکروبها، بو و طعم به عهده دارند.
 
خواص لایه‌ها
پلی اتیلن مانع از نفوذ رطوبت به داخل بسته می‌شود. مقوا استحکام لازم را به بسته می‌بخشد و آلومینیوم محتویات را در برابر نور،  بوی  خارجی و  اکسیژن محافظت  می‌کند. (محافظت در برابر نور برای شیر و محصولات غذایی بسیار حائز اهمیت است. محافظت در برابر اکسیژن نیز برای آبمیوه‌ها بسیار مهم است چرا که اکسیژن به سرعت موجب اکسید شدن و فاسد شدن آبمیوه می‌شود.)
این سه در یک مرحله به صورت پیوسته و تلفیقی از اکستروژن کوتینگ و لمینیت، با هم یکی شده، ورق چند لایه تتراپک را می‌سازند. مقوای پوشش داده شده یا تتراپک می‌بایست دارای قابلیت‌های ذیل باشد: 
- نگهداری مواد غذایی بدون اثرگذاری شیمیایی بر آنها 
- گذردهی کنترل شده گازها 
- شکل‌پذیری متناسب با طرح بسته
- چاپ‌پذیری لایه بیرونی
- ایجاد خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب 
- بازگشت‌پذیری به طبیعت یا استفاده مجدد
 
 
بازار مصرف در ایران
تتراپک در صنایع لبنی، آبمیوه و انواع پوره، سوپ‌های آماده، دسر، بستنی، پنیر و دیگر صنایع کاربرد دارد. در سال 2012 بیش از 140 میلیارد محصول در بسته‌بندی‌های تتراپک در نقاط مختلف جهان به فروش رفت. یعنی 4439 بسته در ثانیه. 
از عمده مصرف‌کنندگان محصولات تتراپک در ایران می‌توان این شرکت‌ها را نام برد:
 صنایع شیر ایران، لبنیات و بستنی میهن، فراورده‌های لبنی و پروتئینی سحر، فراورده‌های لبنی کاله، لبنیات پاک، تکدانه، آروم نارین، عالیفرد، صنایع لبنی اراک، آفتاب ارومیه و مطهر گیلان.
مصرف تتراپک در خاورمیانه و ایران رو به افزایش است. قابل ذکر است که اینگونه مقواها به صورت رول وارد می‌شود، ولی در آمار گمرگ، در ردیف پاکت و قوطی قرار می‌گیرد و سود و حقوق گمرکی آنها با تعرفه پاکت محاسبه می‌شود.
 
چالش‌های تولید تتراپک در ایران
هرچند که مصرف تتراپک در ایران رو به فزونی است، ولی تاکنون اقدام جدی برای سرمایه‌گذاری در این زمینه صورت نگرفته است. شاید یکی از دلایل عمده آن، میزان سرمایه‌گذاری بالایی باشد که برای تولید این محصول مورد نیاز است. ارزش ماشین‌آلات و مواد اولیه برای راه‌اندازی خط تولید حدود 14 تا 15 میلیون یورو برآورد می‌شود. علاوه بر آن، حدود 5 میلیارد تومان برای ساختمان و تاسیسات مورد نیاز است.
شرکتی که برای تولید ورق تتراپک اقدام می‌کند، باید امکانات وسیعی جهت خدمات فنی به مشتریان برقرار سازد که نیازمند کادر فنی متخصص برای رفع اشکالات دستگاه‌های بسته‌بندی است، هر چند که شرکت‌های بزرگی همچون لبنیات پاک یا صنایع شیر ایران، خود امکانات فنی برای تعمیر دستگاه‌های خود را دارند، ولی به عنوان یکی از خدمات جانبی شرکتی که مقوای تتراپک را به مشتریان تحویل می‌دهد، خدمات فنی نیز باید در نظر گرفته شود. 
یکی دیگر از مشکلاتی که تولید‌کننده مقوای تتراپک در بدو شروع به کار با آن روبرو خواهد بود، خواب تولید است. به این صورت که پس از تولید اولین محصول و دریافت تایید استاندارد، می‌بایست محصول خود را به مصرف‌کنندگان تحویل دهد تا برای مصرف استفاده شود. چون یکی از شرایط تایید تتراپک، قدرت نگهداری مواد فاسد شدنی به مدت شش ماه است؛ بنابراین مصرف‌کنندگان پس از پرکردن مواد درون بسته‌بندی، باید آن را به مدت شش ماه در شرایط آب و هوایی متفاوت نگهداری کنند تا پس از پایان شش ماه و آزمایش‌های لازم، از کیفیت نگهداری بسته‌بندی جدید اطمینان حاصل شود. بنابراین تولیدکننده تتراپک شش ماه پس از اولین تولید خود، قادر خواهد بود محصول خود را به بازار عرضه کند، البته در صورتی که جواب آزمایش‌ها مثبت باشد.
هرچند که سرمایه‌گذاری‌هایی در خصوص تولید تتراپک در استان‌های کشور انجام شده، ولی به علت پیچیدگی فرایند تولید این محصول در مقایسه با بسته‌های دیگری که در این صنعت متداول است، تاکنون هیچ یک از سرمایه‌گذاری‌ها به صورت موثر جوابگوی نیاز بازار نبوده است. علت در چند مورد قابل توجه و بررسی است:
اول این که هیچ یک از سرمایه‌گذاران برای تولید محصول به انتقال فن‌آوری فکر نکرده‌اند و بعضی سرمایه‌گذاران فکر می‌کنند که تنها با خرید دستگاه قادر به تولید محصول خواهند بود. در صورتی که تولید این محصول خاص، به علت پیچیدگی فرایند تولید، نیاز به به‌کار‌گیری افراد حرفه‌ای و با تجربه طولانی در تولید این محصول دارد. متاسفانه در کشور ما چنین افرادی به راحتی پیدا نمی‌شوند، لذا می‌بایست از افراد کار آزموده خارجی استفاده کرد که توانایی انتقال فن‌آوری را به مهندسان ایرانی داشته باشند.
دوم این که متاسفانه افراد جهت پایین آوردن مبلغ سرمایه‌گذاری اولیه با خرید دستگاه‌هایی باکیفیت پایین اقدام کرده‌اند که محصول را با ضایعات بالا تولید می‌کند، که مقرون به صرفه نیست.
سوم این که تولید‌کنندگان می‌بایست این نکته را در نظر داشته باشند که تولید این محصول با روش آزمون و خطا میسر نیست، چون هزینه هنگفتی را باید متحمل شوند، زیرا که عملیات لایه چسبانی این محصول با دستگاه کوتینگ اکستروژن انجام می‌شود. دستگاه کوتینگ اکستروژن باید به طور مداوم در حال تولید باشد و امکان خاموش کردن مقطعی آن وجود ندارد، زیرا که پلی اتیلن مذاب به صورت مدام تا زمانی که دستگاه روشن باشد، از دهانه‌های تی دای، خارج می‌شود و در صورتی که مقوایی از زیر تی دای برای لایه چسبانی رد نشود، ضایعات زیادی تولید می‌شود.
جا دارد سرمایه‌گذاران با علم و آگاهی از ویژگی‌های تولید، قدم در این راه بگذارند.