التغليف

تُستخدم الأقمشة المُغلفة على نطاق واسع في مختلف مجالات النشاط البشري، بما في ذلك المجالين الطبي والعسكري. ^{[ 2 ] : 148} عادةً ما تُغلف الأقمشة المنسوجة (العضوية وغير العضوية) ببوليمرات كيميائية مختلفة لإكسابها خصائص مفيدة مثل مقاومة المواد الكيميائية، والغبار، والشحوم، والتألق الضوئي (التوهج وغيره من التأثيرات الضوئية، كما في الملابس عالية الوضوح )، ومقاومة التمزق ، والصلابة، والسماكة، ومقاومة الرياح. ^{[ 3 ] [ 2 ] : 2، 16، 18} يمكن اعتبار الأقمشة المطلية نوعًا فرعيًا من الأقمشة المُغلفة. ^{[ 2 ] : 1} كما تُغلف الأقمشة غير المنسوجة (مثل الألياف الزجاجية) في كثير من الأحيان. ووفقًا لمصدر يعود لعام 2002، كانت صناعة الأقمشة غير المنسوجة أكبر مستهلك منفرد لأنواع مختلفة من راتنجات الربط البوليمرية. ^{[ 2 ] : 16}

تخضع المواد المستخدمة في إنتاج الأقمشة المطلية والمغلفة عمومًا للمعالجة الحرارية. ^{[ 2 ] : 32} وتُستخدم اللدائن الحرارية واللدائن المتصلبة بالحرارة (مثل بوليمرات الفورمالديهايد ) على حد سواء في صناعة التغليف والطلاء النسيجي. ^{[ 2 ] : 32} وفي عام 2002، شملت المواد الأولية المستخدمة أسيتات البولي فينيل ، والأكريليك ، وكلوريد البولي فينيل (PVC)، والبولي يوريثان ، والمطاط الطبيعي والصناعي . ^{[ 2 ] : 33} كما استُخدمت البوليمرات المشتركة والثلاثية. ^{[ 2 ] : 33}

كانت الأغشية الرقيقة من البلاستيك شائعة الاستخدام أيضًا. وتنوعت المواد المستخدمة من البولي إيثيلين والبولي فينيل كلوريد (PVC) إلى الكابتون، وذلك حسب التطبيق. ففي صناعة السيارات، على سبيل المثال، كانت مخاليط البولي فينيل كلوريد/ أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) تُستخدم غالبًا في التنجيد الداخلي عن طريق تغليفها برغوة البولي يوريثان لإضفاء ملمس ناعم. ^{[ 2 ] : 42} كما استُخدمت أغشية خاصة في الملابس الواقية، مثل البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) والبولي يوريثان ، وغيرها. ^{[ 2 ] : 42}

يمكن استخدام غشاء بلاستيكي لتغليف جانبي لوح زجاجي . تُصنع زجاجيات السيارات الأمامية عادةً من مواد مركبة ، حيث يتم تغليف طبقتين من الزجاج بغشاء بلاستيكي متين. وذلك لمنع تناثر شظايا الزجاج في حال انكساره.

يُعدّ الخشب الرقائقي مثالًا شائعًا على الخشب المُصفّح، حيث يُستخدم فيه نفس المادة في كل طبقة مع مادة لاصقة. ويُستخدم الخشب المُصفّح والمُلصق في صناعة البناء لصنع العوارض ( الخشب المُصفّح المُلصق ، أو Glulam )، بأحجام أكبر وأقوى من تلك التي يُمكن الحصول عليها من قطع الخشب المفردة. ومن الأسباب الأخرى لتغليف شرائح الخشب في العوارض هو ضمان الجودة، إذ تُمكّن هذه الطريقة من فحص كل شريحة على حدة قبل أن تُصبح جزءًا من عنصر يتعرض لإجهاد عالٍ.

تشمل أمثلة مواد الرقائق المصفحة أسطح العمل المصنوعة من مادة الميلامين اللاصقة والخشب الرقائقي . ^{[ 4 ]} تُصنع الرقائق المزخرفة وبعض مكونات النجارة الحديثة باستخدام ورق مزخرف مع طبقة خارجية فوقه، تُثبّت قبل ضغطها حراريًا لتكوين رقائق مزخرفة عالية الضغط (HPDL). ^{[ 5 ]} يُصنع نوع جديد من رقائق HPDL باستخدام قشرة الخشب الطبيعي أو القشرة متعددة الطبقات كسطح علوي. ^{[ 6 ]} تتكون الصفائح المضغوطة بشدة من صفائح مصبوبة ومعالجة بضغوط لا تقل عن 1000  رطل لكل بوصة مربعة (70  كجم لكل سم² ⁾ ، وغالبًا ما تتراوح بين 1200 و2000  رطل لكل بوصة مربعة (84 إلى 140  كجم لكل سم² ⁾ . ^{[ 7 ]} في المقابل، تُعرَّف الصفائح المضغوطة بشدة بأنها "صفائح بلاستيكية مصبوبة ومعالجة بضغوط تبلغ عمومًا 400 رطل لكل بوصة مربعة (حوالي 27 ضغطًا جويًا أو 2.8  ×  10⁶ باسكال)". ^{[ 8 ]}

تُعدّ صناديق الكرتون المضلّع مثالاً على الهياكل المُصفّحة، حيث يُوفّر لبّ داخلي الصلابة والقوة، بينما تُوفّر الطبقات الخارجية سطحاً أملساً. ويُستخدم عادةً لاصقٌ قائم على النشا.

يُمكن تغليف المنتجات الورقية (بما في ذلك الورق المطلي مثل اللامع أو غير اللامع أو ذي الملمس الناعم)، كالصور الفوتوغرافية ، لحمايتها من التجعد والبهتان والتلف الناتج عن الماء والتجعد والبقع والتلطخ والتآكل أو التلف الناتج عن الشحوم أو بصمات الأصابع. تُغلّف بطاقات الهوية وبطاقات الائتمان عادةً بغشاء بلاستيكي. أما الصناديق والحاويات الأخرى، فيُمكن تغليفها باستخدام طبقات اللحام الحراري، أو الطلاءات المبثوقة، أو المواد اللاصقة الحساسة للضغط، أو الطلاءات المقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، وغيرها.

يُضفي التغليف اللامع لمسةً نهائيةً براقةً تُبرز حيوية الألوان، بينما يُوفر التغليف غير اللامع سطحًا غير عاكس يُساعد على تقليل الوهج. أما التغليف ذو الملمس الناعم، فيُمكن تطبيقه كطبقة رقيقة من البوليمر لإضفاء ملمس مخملي مع إضافة طبقة واقية. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

تُستخدم تقنية الترقق أيضاً في النحت باستخدام الخشب أو الراتنج. ومن الأمثلة على الفنانين الذين استخدموا هذه التقنية في أعمالهم الفنان الأمريكي فلويد شامان .

يمكن استخدام الرقائق المعدنية لإضافة خصائص إلى سطح ما، عادةً ما يكون ورقًا مطبوعًا، لا يمتلكها بطريقة أخرى، كما هو الحال مع ورق التغليف. تسمح صفائح الفينيل المشبعة بمادة مغناطيسية حديدية بربط الصور المطبوعة المحمولة بالمغناطيس، كما هو الحال في لوحات الإعلانات المخصصة أو العروض التقديمية المرئية. يمكن تغليف صفائح بلاستيكية ذات أسطح خاصة فوق صورة مطبوعة للسماح بالكتابة عليها بأمان، باستخدام أقلام السبورة البيضاء أو الطباشير. يمكن تغليف صور مطبوعة شفافة متعددة في طبقات لتحقيق تأثيرات بصرية معينة أو لعرض صور ثلاثية الأبعاد . تحتفظ شركات الطباعة التي تقدم خدمات التغليف التجاري بمجموعة متنوعة من الرقائق المعدنية، حيث أن عملية ربط الأنواع المختلفة متشابهة عمومًا عند العمل مع المواد الرقيقة.

عادة ما يتم تغليف الورق على ألواح من الخشب المضغوط أو الألياف مما يعطي سطحًا جيدًا ومقاومًا للاستخدام في صناعة الأثاث وألواح الديكور والأرضيات . ^{[ 11 ]}

تُستخدم طبقات التغليف الورقية أيضًا في التعبئة والتغليف . على سبيل المثال، تُصنع علب العصير من ورق مقوى مخصص لتغليف السوائل ، ويتكون عادةً من ست طبقات من الورق والبولي إيثيلين ورقائق الألومنيوم. يُستخدم الورق في عملية التغليف لتشكيل المنتج ومنح علبة العصير متانة إضافية.

تتكون القاعدة في أغلب الأحيان من ألواح خشبية مضغوطة أو ألواح ألياف ، تليها عدة طبقات من ورق الكرافت الماص . أما الطبقات الأخيرة فهي عبارة عن ورق زخرفي مغطى بطبقة خارجية . تُغطى أوراق التغليف براتنج خامل ، غالباً ما يكون الميلامين ، والذي يُعالج ليشكل مادة مركبة صلبة ذات بنية ورقية. قد تحتوي الألواح المغلفة أيضاً على بطانة على الجانب الخلفي من ورق الكرافت لتعويض الشد الناتج عن التغليف العلوي. أما الألواح الخشبية المضغوطة الأرخص ثمناً فقد تحتوي فقط على بطانة من ورق الكرافت لتوفير قابلية غسل السطح ومقاومة التآكل.

يمكن أيضًا معالجة ورق الزخرفة بالحرارة والضغط المنخفض/العالي لإنتاج صفائح مغلفة بالميلامين، والتي لها استخدامات متعددة. ورق الكرافت الماص هو ورق كرافت عادي ذو امتصاصية مضبوطة ، مما يعني درجة عالية من المسامية . وهو مصنوع من خشب كرافت نظيف منخفض الكابا ذي تجانس جيد . تتراوح كثافته بين 80 و120 جم/م² ^، ويُستخدم عادةً من 2 إلى 4 طبقات. ^{[ 11 ]} يُعد ورق الزخرفة أهم أنواع أوراق التغليف لأنه يُعطي المظهر المرئي للطبقة المغلفة. يتميز راتنج التشريب والسليلوز بمعامل انكسار متقارب، مما يعني أن ألياف السليلوز في الورق تظهر كظل، ولا يظهر سوى الأصباغ والملونات . لهذا السبب ، يتطلب ورق الزخرفة نظافة فائقة، ويُنتج فقط على آلات ورق صغيرة بكثافة تتراوح بين 50 و150 جم/ ^م² . ^{[ 11 ]} يبلغ وزن ورق التغليف الخارجي 18-50 غ ^/ م² ، وهو مصنوع من السليلوز النقي ، لذا يجب أن يكون مصنوعًا من لبٍّ منزوع اللجنين جيدًا . يصبح شفافًا بعد التشريب، مما يسمح بظهور ورق الزخرفة. أما ورق الكرافت المستخدم في التغليف، فيبلغ وزنه 70-150 غ/م² ^، وهو ورق كرافت ناعم وكثيف . ^{[ 11 ]} 

تستخدم المعدات الكهربائية، مثل المحولات والمحركات ، عادةً طبقات رقيقة من الفولاذ الكهربائي لتشكيل قلب الملفات المستخدمة في توليد المجالات المغناطيسية . يقلل هذا التغليف الرقيق من فقد الطاقة الناتج عن التيارات الدوامية . وتُعدّ رقائق الألياف المعدنية مثالاً على رقائق معدنية رقيقة مُغلّفة بألواح مُقوّاة بألياف زجاجية ومُلصقة بالإيبوكسي.

تُستخدم عملية الترقق على نطاق واسع في إنتاج المكونات الإلكترونية مثل الخلايا الشمسية الكهروضوئية. ^{[ 12 ]}

تستخدم آلة التغليف الحراري كيسًا بلاستيكيًا يُغلق عادةً من أحد أطرافه. يُغطى السطح الداخلي للكيس بطبقة رقيقة تُفعّل بالحرارة، تلتصق بالمنتج المراد تغليفه أثناء مروره عبر الآلة. يحتوي جانب الركيزة من اللوح على مادة لاصقة تُفعّل بالحرارة ، تربط الطباعة بالركيزة. يمكن أن تكون هذه الركيزة أي نوع من أنواع الألواح أو طبقة أخرى من التغليف. يمر الكيس الذي يحتوي على الطباعة والتغليف والركيزة عبر مجموعة من البكرات الساخنة تحت ضغط، مما يضمن التصاق جميع طبقات المادة اللاصقة ببعضها.

صُممت آلات التغليف الحراري ذات الأكياس للاستخدام المعتدل في المكتب أو المنزل. أما بالنسبة لمشاريع التغليف الحراري المستمرة ذات الأحجام الكبيرة، فإن آلة التغليف الحراري ذات اللفائف تُؤدي أداءً أكثر كفاءة.

تتوفر الأكياس بسماكات مختلفة تُقاس بالميكرومتر. تستخدم أجهزة الطباعة المنزلية أو المكتبية القياسية عادةً أكياسًا بسماكة تتراوح بين 80 و250 ميكرومتر، وذلك حسب جودة الجهاز. كلما زادت سماكة الكيس، ارتفع سعره. كما تُقاس الأكياس أيضًا بالمِل، الذي يساوي جزءًا من ألف من البوصة. أكثر سماكات الأكياس شيوعًا هي 3 و5 و7 و10 مِل (76 و127 و178 و254 ميكرومتر على التوالي).

يمكن استخدام بعض الحقائب، مثل حقائب الفراشة، مع آلة تغليف الحقائب لتشكيل بطاقات الهوية . وتتوفر حقائب الفراشة مزودة بشرائط مغناطيسية مدمجة.

تتطلب العديد من آلات تغليف الأكياس استخدام حامل. يحمل الحامل الكيس أثناء مروره عبر الآلة، مما يمنع تسرب الغراء الساخن، الذي قد يتسرب بعضه من جوانب الأكياس أثناء العملية، من التسبب في انسداد البكرات. كما يمنع الحامل البكرات من الالتصاق، مما يساهم في منع التفاف كيس التغليف حولها داخل الآلة.

تدّعي العديد من آلات التغليف الحديثة أنها قابلة للاستخدام بدون حامل. ومع ذلك، فإن استخدام الحوامل يطيل عمر آلة التغليف. ^{[ 13 ]}

تستخدم آلة التغليف الحراري بكرات ساخنة لإذابة مادة لاصقة تُبثق على غشاء التغليف . يُلصق هذا الغشاء بدوره على مادة أساسية كالورق أو الكرتون باستخدام بكرات ضغط. والهدف الأساسي من التغليف بهذه الآلة هو تحسين مظهر المستندات أو الصور المطبوعة أو حمايتها . تتفاوت أحجام آلات التغليف الحراري، بدءًا من آلات التغليف اليدوية أو المكتبية وصولًا إلى الآلات الصناعية. تُستخدم هذه الآلات الصناعية بشكل أساسي لإنتاج كميات كبيرة بجودة عالية من قِبل المطابع أو شركات تشطيب المطبوعات.

تُستخدم هذه الآلات لتطبيق أغشية تغليف بسماكات مختلفة على مواد مثل الورق أو الأقمشة . وتتمثل الميزة الرئيسية لاستخدام آلات التغليف ذات الأسطوانات الساخنة في السرعة. تستخدم هذه الآلات أسطوانات أو قواعد ساخنة لإذابة المادة اللاصقة التي تُطبق على غشاء التغليف. وتتيح عملية تسخين المادة اللاصقة قبل تطبيق الغشاء على المادة الأساسية تطبيقًا أسرع للغشاء. وتكون مواد التغليف والمواد اللاصقة المستخدمة أرخص في التصنيع عمومًا من مواد التغليف ذات الأسطوانات الباردة، وغالبًا ما يصل الفرق إلى نصف التكلفة حسب المقارنة. ولأن هذه المواد غير لاصقة حتى تتعرض للحرارة، فإنها أسهل بكثير في التعامل. وتكون المادة اللاصقة صلبة في درجة حرارة الغرفة، لذا فإن هذا النوع من التغليف أقل عرضة للانزياح أو التشوه بعد تطبيقه مقارنةً بمواد التغليف التي تُفعّل بالضغط، والتي تعتمد على سائل لاصق عالي اللزوجة.

تستخدم آلات التغليف باللفائف عادةً لفتين لإتمام عملية التغليف، إحداهما في الأعلى والأخرى في الأسفل. تنزلق هاتان اللفتان على قضبان معدنية تُعرف باسم المندريل، والتي تُوضع بدورها في الآلة وتُمرر من خلالها. في الولايات المتحدة، يُعدّ حجم اللب الأكثر شيوعًا في أفلام التغليف بوصة واحدة (فيلم بعرض 25 إلى 27 بوصة). أما آلات التغليف ذات الأحجام الأكبر فتستخدم لبًا أكبر، غالبًا ما يتراوح قطره بين 2.25 و 3 بوصات. يتوفر الفيلم عادةً بسماكات 1.5، 3، 5، 7، و10 مل. كلما زاد الرقم، زادت سماكة الفيلم. المِل هو جزء من ألف من البوصة (0.001 بوصة). ^{[ 14 ]}

غالباً ما تستخدم الطابعات أو شركات تشطيب الطباعة آلات التغليف باللفائف الساخنة الصناعية لتغليف أشياء مثل أغلفة الكتب الورقية ، وأغلفة المجلات ، والملصقات ، وبطاقات العمل ، ومجلدات العروض التقديمية ، والبطاقات البريدية ، وشاشات العرض داخل المتاجر، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى.

تستخدم آلات التغليف باللفائف الباردة غشاءً بلاستيكيًا مغطى بمادة لاصقة وطبقة خلفية لامعة لا تلتصق بالغراء. عند إزالة الطبقة الخلفية اللامعة، تظهر المادة اللاصقة، فتلتصق مباشرةً بالقطعة المراد تغليفها. هذه الطريقة، بالإضافة إلى ميزتها الواضحة المتمثلة في عدم الحاجة إلى معدات باهظة الثمن، مناسبة أيضًا للقطع التي قد تتلف بفعل الحرارة . تتراوح آلات التغليف باللفائف الباردة من آلات بسيطة ذات بكرتين تعمل يدويًا إلى آلات كبيرة ومعقدة تعمل بمحرك كهربائي، مزودة ببكرات عالية الدقة، وضغط بكرات قابل للتعديل، وميزات متقدمة أخرى.

ازدادت شعبية التغليف البارد مع انتشار طابعات نفث الحبر عريضة التنسيق ، التي غالباً ما تستخدم أحباراً وأوراقاً غير متوافقة مع التغليف الساخن. يشكل البولي فينيل كلوريد (PVC) نسبة كبيرة من التغليف البارد المستخدم في صناعة الطباعة، على الرغم من توفر مجموعة واسعة من المواد الأخرى. تُستخدم عمليات التغليف البارد أيضاً خارج صناعة الطباعة، على سبيل المثال، في تغليف ألواح الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ بأغشية واقية.

تُستخدم آلات التغليف باللفائف الباردة أيضًا في صناعة اللافتات لوضع الأغشية اللاصقة، مثل تثبيت طباعة كبيرة على لوحة. يستطيع المشغل الماهر وضع طبقة لاصقة كبيرة في جزء بسيط من الوقت اللازم للقيام بذلك يدويًا.