نقدم لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان النشا وصناعة الكرتون المضلع
الاستخدامات الأولى للنشا ترجع إلى المصريين القدماء والصينيين وكانوا مهرة جدا في استخدام النشويات وقد سجل ذلك في مقال كاتو المكتوب سنة 184 قبل الميلاد، واستخدمت بعد ذلك بفترة طويلة في أوروبا حيث ازدهرت الصناعة وكان مصدر النشا آنذاك القمح والأرز، ومع ازدياد الطلب على النشا تم استخراج النشا من مواد أخرى مثل البطاطس، وكان الإنجليز هم من نقلوا صناعة النشا للعالم الجديد، وبعد الثورة الصناعية عام 1844م تم بناء أول مصنع لنشا الذرة في مدينة جيرسي في الولايات المتحدة، وفي عام 1906م أنشئت شركة نيويورك للنشا والجلوكوز.
ونشأت صناعة الكرتون المضلع في نهاية القرن الثامن عشر، وفي بداية الأمر كانت طبقات الورق يتم لصقها بواسطة لصق حيواني أو بعجينة تحتوي على نسبة 5% محتوى صلب، ومع التقدم في الزمن تم استخدام ماكينات تدار بواسطة محركات واستخدمت سليكات الصوديوم في لصق طبقات الورق ولكن ظلت سرعة التشغيل لم تتجاوز 50 م/د لعدة سنوات حتى قدم Stein Hall طريقته لتحضير خلطة النشا عام 1940م حيث استبدل سليكات الصوديوم بنشا عالي المحتوى الصلب، ومنذ ذلك الوقت ازدادت سرعات التشغيل بطريقة دراماتيكية بفضل قدرة النشا على لصق الطبقات بسرعة وأمان لمختلف أنواع الورق.
النشا:
عبارة عن كربوهيدرات توجد في النباتات (الذرة ـ القمح ـ البطاطس ـ البسلة … الخ) وهي على هيئة حبيبات صغيرة الحجم مكتظة الكثافة وغير قابلة للذوبان، وحبيبات النشا لا تذوب في الماء البارد، وحتى تتحول إلى مادة لاصقة يجب أن تطبخ في الماء الساخن حتى تتضخم لدرجة الانفجار وبهذا يتم تحرير المواد الفعالة المسماة Amylose داخل الحبيبات إلى الخارج لتصنع مادة لاصقة.
لذلك فإن أي عيب في خلطة النشا سيؤدي إلى انفصال الطبقات عن بعضها وبالتالي ستنهار الصناديق وهذا ستكون له عواقب كارثية وخيمة مثل تلف محتويات الصناديق من منتجات العميل، تعويضات عن تلف منتجات العميل، إهدار الخامات، زيادة الهالك، زيادة التكلفة، وفقدان ثقة العميل أو فقدان العميل نفسه وخروجه من قائمة العملاء، وفي حقيقة الأمر فإن الدرجة التي تؤثر بها النشا على إنتاجية الكورجيتور وجودة الكرتون المنتج للآن غير محسوبة وغير مفهومة.
نشرح لكم نحن المهندس منسي أنواع النشا:
1- نشا الذرة Maize Starch:
هو أكثر أنواع النشا استخداما في صناعة الكرتون المضلع حاليا، وهو قادر على لصق الطبقات بأمان في عدة ظروف مختلفة، ولكنه لا يناسب التشغيل على سرعات عالية وخصوصا عند التشغيل دوبل مهما زادت الحرارة.
2- نشا القمح Wheat Starch:
يمكن من التشغيل على سرعات عالية عند إنتاج الدوبل، ولكن يصاحبه تهشيم للصق عند السرعات المنخفضة وخاصة عند تغيير الأوامر.
3- نشا البطاطس Potato Starch:
هو أفضل الأنواع عند التشغيل Double & Triple Wall وهو يستخدم كنشا ثانوي في ماكينة الجلو ليزيد السرعة عند تشغيل ورق ثقيل الجرام، ونشا البطاطس لا يصلح كحامل، ولا تصلح للتشغيل على السنجل فيسر.
4- نشا التابيوكا Tapioca Starch:
هو النشا المستخلص من جذور نبات الكسافا الذي ينمو في المناطق الاستوائية مثل البرازيل وكولومبيا وكوبا وتايلند وفيتنام وغيرها.
نوضح لكم نحن المهندس منسي أسباب استعمال النشا في لصق الكرتون؟
- لزج ولديه قوة لصق وتغليف عالية.
- أرخص من غيره من المواد اللاصقة.
- متوفر بكثرة.
- مادة عضوية قابلة للتحلل.
- آمن ولا يشكل خطورة على الصحة.
مكونات خلطة النشا:
- النشا: هو المادة اللاصقة.
- الماء: لابد منه لتحويل النشا من الحالة الصلبة إلى السائلة حتى يمكن ضخ وتمرير الخلطة، وهو مهم لتفتيح مسام الورق.
- الحرارة: لازمة لطبخ النشا لأن النشا لا يذوب في الماء البارد.
- الصودا الكاوية: تساعد على اختراق النشا لطبقات الكرتون، كما أنها تخفض درجة الجلتنة للنشا إلى الدرجة المطلوبة وتساعد على ثبات الخلطة.
- البوراكس: يكسب النشا القوام المطلوب، ويساعد على تماسك ذرات النشا ببعضها لتكون مادة لاصقة ويحافظ على النسيج، ويسهل تدفق الخليط، ويساعد على اختراق النشا للورق، كما أنه يزيد اللزوجة ويسرع عملية التصاق الطبقات، ويساعد على تخلص النشا من الماء الزائد.
نشرح لكم نحن المهندس منسي طرق تحضير طبخة النشا:
غالبا ما تطبخ نسبة 15 – 20% من النشا كليا في الماء بتأثير الصودا لتعمل كحامل للنشا الثانوي، بينما تبلغ نسبة المحتوى الصلب من 23 – 35%، وتبلغ لزوجة الخلطة عند اكتمالها من 30 – 50 ثانية، وبعد وضع النشا على قمة الفلوت وتسخينها تتجلتن النشا في مكانها، وعندما تتضخم بلورة النشا يبدأ التجلط ويتكون اللصق الأخضر.
توجد 4 طرق لإعداد خلطة النشا هي:
1- طريقة No – Carrier:
تتم هذه الطريقة في طور واحد يتكون من ذوبان جزئي للنشا حتى الحصول على لزوجة كافية للخلطة، ويتم إعداد الخلطة على النحو التالي:
- أ- تخفيف الصودا الكاوية بالماء حتى نسبة (3 – 5%) وتسخن لدرجة الحرارة المحددة (40 درجة مئوية).
- ب- تتم إذابة النشا في خزان الخلط والتسخين لدرجة الحرارة المحددة (حوالي 40 درجة مئوية).
- ج- إضافة محلول الصودا الكاوية إلى مخلوط النشا في خزان الخلط حتى الوصول للزوجة المطلوبة.
- د- عند الوصول للزوجة المطلوبة تتم إضافة البوراكس.
2- طريقة Stein Hall:
تم اعتمادها في عام 1940م تقريبا وتتكون من جزئين:
الجزء الأول يسمى (كارير) وهو عبارة عن النشا المطبوخ وتبلغ نسبته حوالي (15 – 20%) من حجم الخلطة، ووظائف الكارير هي:
- جعل النشا الغير مطبوخ (الثانوي) يعلق (يلتصق) به لأطول وقت.
- يكسب الخلطة لزوجتها المطلوبة.
الجزء الثاني عبارة عن النشا غير المطبوخ ويتم إعداد خلطته كالتالي:
– الخلطة المبدئية:
- أ- يتم تسخين الماء المبدئي حتى (40 CO).
- ب- تتم إضافة النشا المبدئي مع التقليب.
- ج- تم إضافة الصودا الكاوية لتحفيز طبخ النشا المبدئي مع استمرار التقليب حتى تمام الطبخ وعلامة ذلك تحول المحلول إلى ما يشبه الـ Jelly ويتحول لون النشا من الأبيض إلى اللون السمني.
– الخلطة الثانوية:
- أ- يتم تسخين الماء الثانوي حتى درجة (40 CO) مع التقليب.
- ب- تتم إضافة محتويات الخلطة المبدئية مع استمرار التقليب.
- ج- تتم إضافة النشا الثانوي مع استمرار التقليب.
- د- تتم إضافة البوراكس.
- ه- تتم إضافة إضافات معالجة الخلطة.
3- طريقة Jet Cook:
هي طور معدل من طريقة Stein Hall عبارة عن خزان خلط وحيد أفقي حيث يتم خلط كل كمية الماء والصودا الكاوية والبوراكس مع نصف كمية النشا، هذا المخلوط يتم إمراره في مواسير ويعود للخلاط بينما يتم حقن بخار داخل المواسير حتى تتم جلتنة المخلوط عند عودته للخلاط وتتم ملاحظة اللزوجة بجهاز لزوجة آلي وعند الوصول للزوجة المطلوبة يتم غلق البخار وتتم إضافة نصف النشا الآخر إلى المخلوط.
4- طريقة High Shear:
هي أيضا تطوير لطريقة Stein Hall، فعند محاولة تحقيق لصق عالي للمحتوى الصلب بطريقة Stein Hall يكون العامل المانع لذلك هو زيادة اللزوجة مع زيادة النشا المبدئي، وهناك وسيلة واحدة للتغلب على زيادة اللزوجة هي التقليب الميكانيكي للجزء المطبوخ باستخدام خلاط رأسي مزود بريش تستطيع تقليب النشا المتجلتن.
البقية في العدد القادم بإذن الله.
م/ صبحي محمود البنداري
المدير الفني لشركة نيوبرسدان للكرتون المضلع
مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق
شركة المهندس منسي للتغليف الحديث – ام تو باك
القاهرة مصر
ايميل
الموقع الاليكتروني
www.engineer-mansy.biz
موبايل: – 01211116956 – – 01211116958
تليفون ارضي0225880056 فاكس ارضي
وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم