Czy maszyna do produkcji torebek LDPE nadaje się do miękkich toreb opakowaniowych?

Opakowania miękkie to jeden z najszybciej-rosnących segmentów światowego rynku opakowań miękkich. Wzrost wynikał z zapotrzebowania na bezpieczeństwo żywności, popytu na półki detaliczne oraz wycofywania sztywnych pojemników z towarami konsumpcyjnymi. U podstaw tego wzrostu leży problem praktyczny. Często zakłady przetwórstwa i inżynierowie zajmujący się pakowaniem zadają pytanie: Czy torba LDPE ma możliwości techniczne umożliwiające produkcję miękkich toreb opakowaniowych potrzebnych w nowoczesnych łańcuchach dostaw? Odpowiedź nie jest prosta. Aby to dobrze zrozumieć, powinniśmy przestudiować zarówno materiałoznawstwo folii LDPE, jak i konstrukcję mechaniczną jej przetwarzania. .

Definiowanie „miękkich toreb opakowaniowych”

Termin „opakowanie miękkie” obejmuje wiele rodzajów opakowań miękkich stosowanych w żywności, medycynie, higienie osobistej i zastosowaniach w przemyśle lekkim. Typowe typy obejmują:

• Torebki na poduszki (torby trójstronne lub zamykane z tyłu na przekąski, mrożonki i produkty suche)
• Etui pionowe (plisowane dno na napoje, sosy, karmę dla zwierząt)
• Płaskie torby plastikowe (osłony na dokumenty, ochrona odzieży, opakowania wyrobów medycznych)
• Worki plastikowe (automatyczne linie pakujące produkty piekarnicze i rolne)
• Torby z chlebem i torby produkcyjne (bezpieczne opakowanie do ekspozycji żywności-w wysokiej rozdzielczości)
• Wkładki (wewnętrzna wyściółka z suchej tektury falistej)

Tego typu torby mają pewne wspólne potrzeby. Potrzebują pewnego stopnia przejrzystości. Muszą przestrzegać zasad narażenia na żywność. Muszą mieć niezawodną wytrzymałość uszczelnienia pod grubością folii. Muszą pasować do kształtu produktu. Polietylen o małej-gęstości jako materiał może zaspokoić wiele z tych potrzeb. Dlatego worek LDPE jest naturalnym wyborem.

Dlaczego LDPE w naturalny sposób nadaje się do opakowań miękkich

Polietylen o niskiej gęstości jest najlepszym materiałem w opakowaniach miękkich. Dzieje się tak ze względu na jego polimerową strukturę. Polietylen o małej-gęstości (LDPE) powstaje w wyniku polimeryzacji wolnych rodników pod wysokim ciśnieniem. Tworzy to silnie rozgałęzioną strukturę molekularną. Taka struktura nadaje folii szczególne właściwości mieszania:

Przejrzystość optyczna:Folia LDPE ma niską mgłę i dobrą przepuszczalność optyczną. Jest to dobre rozwiązanie w przypadku pakowania tam, gdzie trzeba zobaczyć produkt. Najczęstszymi przykładami są świeże produkty, pieczywo i ochrona odzieży.

Miękkie w dotyku:rozgałęzienie zmniejsza gęstość upakowania łańcucha zewnętrznego. Powstała folia jest miękka i elastyczna, przyjemna w dotyku. To uczucie ma ogromne znaczenie w przypadku miękkich opakowań detalicznych. Bez zmiany receptury trudno jest dopasować go do twardszych materiałów, takich jak polietylen-o dużej gęstości czy polipropylen.

Szerokie uszczelnione okno:Polietylen o małej gęstości jest dobrze uszczelniony i ma zakres temperatur 100-150 stopni. Tak szeroki asortyment sprawia, że ​​są one łatwiejsze w produkcji niż polietylen o dużej gęstości czy folie kierunkowe. Są to znacznie mniejsze zakresy uszczelnień.

Odporność na rozciąganie i przebicie:LDPE może znacznie się rozciągnąć przed pęknięciem (300–600% w zależności od gatunku i grubości). Dzięki temu miękkie torby opakowaniowe poradzą sobie z produktami o-dziwnych kształtach bez rozrywania się. Jest to szczególnie przydatne podczas przygotowywania i zamrażania żywności ze względu na jej ostre krawędzie lub-dziwne kształty.

Zgodność z FDA i narażeniem na żywność: Wiele gatunków LDPE stosowanych do kontaktu z żywnością jest zgodnych z Kodeksem Federalnym FDA 21 §177.1520 i Rozporządzeniem UE 10/2011 w sprawie materiałów z tworzyw sztucznych w kontakcie z żywnością. Jest to niezbędne w przypadku bezpośredniego użycia opakowań do żywności.. .

Co maszyna do produkcji torebek LDPE dobrze radzi sobie w miękkich opakowaniach

Worek LDPE do opakowań miękkich ma następujące zalety:

Szybka-produkcja płaskich-worków

W przypadku prostych toreb płaskich, dennych i ściennych, które są szeroko stosowane w gastronomii i produkcji, maszyna LDPE obsługująca folie LDPE o grubości 20–80 mikronów pracuje z szybkością 150–400 cykli na minutę. Taka prędkość jest możliwa, ponieważ szerokie okno zgrzewania LDPE i łatwe cięcie pozwalają na szybsze cykle. Nie potrzebujesz ścisłej kontroli membran HDPE ani membran wielowarstwowych.

Zgodność z cięciem na zimno-ostrzami

LDPE nadaje się do uszczelniania i cięcia zimnym nożem (ścinanie lub prasowanie). Cięcie gorącym drutem sprawia, że ​​HDPE ma lepszy efekt uszczelniania i cięcia. Czyste cięcie zimnym ostrzem po zgrzewaniu LDPE o normalnej grubości. Ułatwia to wycinanie. Zmniejsza także potrzebę konserwacji układu tnącego.

Elastyczność w wielu-formatach przy średnich grubościach

Dobrze-utwardzony worek LDPE zwykle obsługuje różne grubości folii (zwykle 20–120 mikronów) i różne szerokości worków. Aby się przełączyć, nie trzeba wprowadzać większych zmian w maszynie. Konwertery mogą uruchamiać różne produkty na tej samej linii, zmieniając ustawienia, a nie zamieniając części.

Kompatybilność z folią zadrukowaną

W miękkich opakowaniach zwykle stosuje się folię zadrukowaną. Można go wydrukować bezpośrednio przed wykonaniem torby lub-wprowadzić do maszyny wstępnie zadrukowany wałek. Kiedy używasz korony do obróbki LDPE na etapie folii, powierzchnia współpracuje z farbami fleksograficznymi i wklęsłymi. Maszyna workująca LDPE z systemem EPC (Edge Position Control) może obsługiwać wydruki z folii. Dzięki temu odciski palców pozostają w tym samym miejscu na każdej torbie

Gdzie maszyny do produkcji worków LDPE napotykają ograniczenia w opakowaniach miękkich

Chociaż właściwości LDPE odpowiadają wymaganiom opakowań miękkich, ma on pewne ograniczenia. Te ograniczenia oznaczają, że torby LDPE nie są najlepszą opcją:

1. Folie laminowane-wysokobarierowe

Wiele nowoczesnych opakowań miękkich-, szczególnie w żywności, lekach i wyrobach medycznych, wymaga membran o wysokiej-barierowości. Folie łączą LDPE z folią aluminiową, EVOH (kopolimer etylenu i alkoholu winylowego), PET (tereftalan polietylenu) lub nylonem (PA), tworząc wielowarstwową strukturę.

Te laminowane folie zachowują się zupełnie inaczej niż jednowarstwowy-LDPE:

• Warstwy uszczelniające to zwykle polietylen o małej gęstości lub metalocenowy PE, a nie zwykły LDPE.
• Temperaturę i czas uszczelnienia należy ustawić ostrożniej. Wystarczy uszczelnić wnętrze, nie uszkadzając warstwy barierowej.
• Laminaty są twardsze. Oznacza to, że potrzebujesz bardziej precyzyjnej kontroli naprężenia niż jednowarstwowa folia LDPE.

Standardowa maszyna do workowania LDPE do folii jednowarstwowej może nie zapewniać kontroli naprężenia, dokładności temperatury lub obsługi folii wymaganej w przypadku złożonych laminatów. Maszyny do produkcji laminowanych opakowań miękkich często mają lepsze systemy rolek tanecznych, strefy zgrzewania kontrolowane przez PID-i bardziej rygorystyczną rejestrację filmów.

2. Produkcja torebek stojących-

Stojąca torebka musi mieć dno z klinem, aby utrzymać torbę w pozycji pionowej po napełnieniu. Wyprodukowanie tego formatu wymaga:

Warstwy uszczelniające to zwykle polietylen o małej gęstości lub metalocenowy PE, a nie zwykły LDPE.

Temperaturę i czas uszczelnienia należy ustawić ostrożniej. Wystarczy uszczelnić wnętrze, nie uszkadzając warstwy barierowej.

Laminaty są twardsze. Oznacza to, że potrzebujesz bardziej precyzyjnej kontroli naprężenia niż jednowarstwowa folia LDPE.

Standardowa maszyna do workowania LDPE do folii jednowarstwowej może nie zapewniać kontroli naprężenia, dokładności temperatury lub obsługi folii wymaganej w przypadku złożonych laminatów. Maszyny do produkcji laminowanych opakowań miękkich często mają lepsze systemy rolek tanecznych, strefy zgrzewania kontrolowane przez PID-i bardziej rygorystyczną rejestrację filmów.

3. Bardzo cienkie folie (poniżej 15 mikronów)

Niektóre produkty spożywcze są pakowane w bardzo cienki LDPE (12–18 mikronów). Pozwoli to zaoszczędzić na kosztach materiałów. Przy tej grubości folia jest trudna w obróbce. Jeśli napięcie zmieni się nieznacznie, folię można łatwo rozerwać. Przyleganie statyczne powoduje problemy ze śledzeniem. Zakres uszczelnienia jest również węższy niż normalnie.

Podstawowa maszyna do produkcji worków LDPE nie ma precyzyjnej kontroli naprężenia (rozprężanie-sterowane serwomechanizmem, aktywna regulacja rolki tancerza) ani systemu antystatycznego, co powoduje marnowanie zbyt dużej ilości czasu w przypadku bardzo cienkiej folii. To kwestia specyfikacji maszyny. Tu nie chodzi o sam materiał. Oznacza to jednak, że nie wszystkie maszyny do produkcji worków LDPE nadają się do cienkich, miękkich opakowań.

Warianty materiałowe: LLDPE i mLLDPE w miękkim opakowaniu

Należy zauważyć, że dzisiejsze „miękkie opakowania” zazwyczaj wykorzystują LLDPE (liniowy polietylen o{0}}gęstości) i metalocen (mLLDPE), a nie zwykły LDPE. Materiały te zapewniają:

• Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i penetracja przy tej samej lub mniejszej grubości (dzięki czemu można zużyć mniej materiału)
• Przy niższych temperaturach zgrzewania uszczelnienie jest mocniejsze
• Lepsza wydajność-sprzedaży na gorąco (ważne w przypadku pionowych zgrzewarek do napełniania)

Maszyny pakujące z polietylenu o małej{{0}gęstości (LDPE) zazwyczaj mogą przetwarzać folię LLDPE. Zakres temperatur uszczelnienia pokrywa się. Polietylen o niskiej gęstości jest bardziej miękki niż HDPE. Ale LLDPE ma wysoki współczynnik tarcia. Może to powodować problemy ze śledzeniem folii w maszynach bez prętów elektrostatycznych i powierzchni szyn prowadzących o niskim tarciu. Operatorzy, którzy przechodzą z polietylenu o małej-gęstości na polietylen o małej-gęstości na tej samej maszynie, zwykle muszą zmienić ustawienia naprężenia, czas zgrzewania i wykończenie rolek prowadzących.

Zmiany w tym materiale można przeprowadzić na dobrym zestawie maszyn. Potrzebujesz jednak zapisanych parametrów i szkolenia operatorów.

Kluczowe dane techniczne maszyn do zastosowań w opakowaniach miękkich

W przypadku inżynierów zajmujących się pakowaniem maszyny LDPE przeznaczonej do usług pakowania miękkiego następujące parametry nie podlegają przeniesieniu:

Odpowiednie normy dotyczące opakowań miękkich produkowanych na maszynach LDPE

Zasady jakościowe i materiałowe przy produkcji toreb opakowaniowych miękkich LDPE opierają się na następujących kryteriach:

• ISO 11607-1: Zasady dotyczące materiałów opakowaniowych do dezynfekcji wyrobów medycznych (dotyczące toreb medycznych LDPE)
• FDA 21 CFR §177.1520: Polimery olefinowe-lista zatwierdzonych gatunków polietylenu narażonych na kontakt z żywnością
• Rozporządzenie UE (WE) nr. 10/2011: Plastik używany do dotykania żywności dotyczy opakowań do żywności LDPE w Europie
• ASTM D882: Standardowy test właściwości rozciągających cienkich folii z tworzyw sztucznych – sprawdzanie przydatności wytrzymałości za każdym razem, gdy używane są plastikowe torby
• ISO 15105-1: Test szybkości przepuszczania gazu przez folię i arkusze z tworzywa sztucznego (kontrola działania bariery dla opakowań miękkich)
• Źródło: Rozporządzenie UE (UE) nr. 10/2011 -Materiały i wyroby z tworzyw sztucznych przeznaczone do kontaktu z żywnością, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej.

Streszczenie

Torba LDPE naprawdę nadaje się do wielu miękkich toreb. Szczególnie nadaje się do toreb płaskich, toreb dolnych, toreb produkcyjnych, toreb na chleb, torebek z wkładką i toreb z wyściółką wykonanych z jednowarstwowej lub prostej współ-wytłaczanej folii LDPE. Przezroczystość LDPE, szeroki zakres zgrzewania, zgodność z żywnością i miękkość w dotyku sprawiają, że jest to naturalny wybór dla tego typu torebek. Typy maszyn są zaprojektowane tak, aby dobrze wykorzystywać te funkcje.

Ale granice są realne. Złożone wielowarstwowe laminaty barierowe, stojące woreczki, bardzo cienkie membrany i zastosowania wymagające ścisłej rejestracji druku wymagają lepszych specyfikacji maszyn. Podstawowa maszyna do produkcji toreb polietylenowych o-gęstości może nie być w stanie sprostać tym potrzebom bez specjalnego ulepszenia. Podczas korzystania z maszyny LDPE należy jasno zrozumieć strukturę folii, rodzaj worka, zakres grubości i wymagania jakościowe. Nie należy po prostu zakładać, że maszyny LDPE obsługują opakowania miękkie.

Jeśli odpowiednio dopasujesz możliwości maszyny do zadania, torba LDPE pozostanie jedną z najbardziej produktywnych i-ekonomicznych opcji w produkcji opakowań miękkich.

Referencje:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Technologia pakowania: podstawy, materiały i procesy, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Robertson, GL – Opakowania do żywności: zasady i praktyka, wydanie 3, CRC Press, 2012
• Briston, JH – Folie z tworzyw sztucznych, wydanie 3, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Podstawy Technologii Pakowania, wydanie 4, Instytut Profesjonalistów Opakowań (IoPP), 2009
• Glanvill, AB - Książka danych inżyniera tworzyw sztucznych, publikacje dotyczące inżynierii mechanicznej, 1993
• Rozporządzenie UE nr. 10/2011 – Materiały i wyroby z tworzyw sztucznych przeznaczone do kontaktu z żywnością, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej
• ASTM D882-18 – Standardowa metoda badania właściwości rozciągających cienkich arkuszy z tworzyw sztucznych, ASTM International