Er en LDPE-posefremstillingsmaskine egnet til bløde emballageposer?

Blød emballage er et af de hurtigst-voksende segmenter på det globale marked for blød emballage. Stigningen var drevet af efterspørgsel efter fødevaresikkerhed, efterspørgsel efter detailhylder og udfasning af stive beholdere til forbrugsvarer. Kernen i denne vækst er et praktisk problem. Konverterfabrikker og emballageingeniører stiller ofte spørgsmålet: Har en LDPE-pose den tekniske kapacitet til at producere de bløde emballageposer, der er nødvendige i moderne forsyningskæder? Svaret er ikke enkelt. For at forstå det godt, bør vi studere både materialevidenskaben om LDPE-film og det mekaniske design af behandlingen af ​​dem. .

Definition af "bløde emballageposer"

Udtrykket "blød emballage" dækker over mange typer blød emballage, der anvendes i fødevarer, medicin, personlig pleje og lette industrielle anvendelser. Almindelige typer omfatter:

• Pudeposer (tre-poser eller bagsideforseglede poser til snacks, frosne fødevarer, tørvarer)
• Lodret pose (foldet bund til drikkevarer, saucer, dyrefoder)
• Flade plastikposer (arkivomslag, beklædningsbeskyttelse, emballage til medicinsk udstyr)
• Plastposer (automatiserede pakkelinjer til bagning og landbrugsprodukter)
• Poser med brød og produktionsposer (sikker emballage til høj-fødevareeksponering)
• Liners (tør bølgepap inderfor)

Disse typer tasker deler nogle fælles behov. De har brug for en vis grad af klarhed. De har brug for overholdelse af fødevareeksponering. De skal have en pålidelig tætningsstyrke under tykkelsen af ​​filmen. De skal passe til produktets form. Polyethylen med lav-densitet som materiale kan opfylde mange af disse behov. Derfor er LDPE-posen et naturligt valg.

Hvorfor LDPE er en naturlig pasform til blød emballage

Low density polyethylen er topmaterialet i blød emballage. Dette er på grund af dens polymerstruktur. Polyethylen med lav-densitet (LDPE) dannes ved polymerisation af frie radikaler under højt tryk. Dette skaber en meget forgrenet molekylær struktur. Denne struktur giver filmen særlige blandingsegenskaber:

Optisk klarhed:LDPE-film har lav tåge og god optisk permeabilitet. Dette er godt til at pakke, hvor du skal se produktet. Friske råvarer, bagværk og tøjbeskyttelse er de mest almindelige eksempler.

Blød at røre ved:forgrening reducerer tætheden af ​​den ydre kædepakningstæthed. Den resulterende film er blød og fleksibel, med en god følelse. Den følelse tæller meget i blød detailemballage. Uden at ændre formlen er det svært at matche det med hårdere materialer såsom polyethylen med høj-densitet eller polypropylen.

Bredt forseglet vindue:Low Density Polyethylen er godt forseglet og har et temperaturområde på 100-150 grader. Dette brede udvalg gør det nemmere at fremstille end højdensitetspolyethylen eller retningsbestemte film. De er meget mindre tætningsområder.

Stræk- og punkteringsmodstand:LDPE kan strække meget før det går i stykker (300–600 % afhængig af kvalitet og tykkelse). Dette gør det muligt for bløde emballageposer at håndtere mærkelige-formede produkter uden at gå i stykker. Dette er især nyttigt til fremstilling og frysning af fødevarer på grund af deres skarpe kanter eller mærkelige-formede former.

Overholdelse af FDA og fødevareeksponering: Mange LDPE-kvaliteter, der bruges til fødevareeksponering, er i overensstemmelse med FDA Federal Code 21 §177.1520 og EU-forordning 10/2011 om plastmaterialer i fødevareeksponering. Dette er vigtigt for direkte brug af fødevareemballage. .

Hvad en LDPE-posefremstillingsmaskine gør godt i blød emballage

En LDPE-pose til blød emballage har følgende fordele:

Høj-fremstilling af flad-taske

Til simple flade, bund- og vægposer, som er meget udbredt i fødevareservice og produktion, kører en LDPE-maskine, der kører 20-80 mikron LDPE-film, med en hastighed på 150-400 cyklusser i minuttet. Denne hastighed er mulig, fordi LDPEs brede forseglingsvindue og lette skæring muliggør hurtigere cyklusser. Du behøver ikke streng kontrol med HDPE eller flerlagsmembraner.

Kold-kompatibilitet med knivskæring

LDPE er velegnet til forsegling og skæring med en kold kniv (klipning eller presning). Varmtrådsskæring har HDPE bedre tætnings- og skæreeffekt. Renskåret med kold klinge efter normal tykkelse LDPE varmeforsegling. Dette gør fræseren lettere. Det reducerer også behovet for vedligeholdelse af skæresystemet.

Multi-formatfleksibilitet under mellemmålere

En godt-sat LDPE-pose kan normalt klare en række filmtykkelser (normalt 20-120 mikron) og posebredder. Du behøver ikke foretage større ændringer på maskinen for at skifte. Konvertere kan køre forskellige produkter på samme linje ved at ændre indstillinger i stedet for at bytte dele.

Kompatibilitet med trykt film

Blød emballage bruger normalt trykt film. Dette kan inline-printes, før posen laves, eller en fortrykt rulle kan indføres i maskinen. Når du bruger corona til at behandle LDPE på filmstadiet, arbejder overfladen med flexografi og dybtryk. En LDPE-posemaskine med EPC (Edge Position Control) systemet kan håndtere udskrifter af film. Dette holder fingeraftryk på samme sted på hver taske

Hvor LDPE-posemaskiner står over for begrænsninger i blød emballage

Selvom LDPEs egenskaber opfylder kravene til blød emballage, har det nogle begrænsninger. Disse begrænsninger betyder, at en LDPE-pose ikke er den bedste mulighed: :

1. Laminerede film med høj-barriere

Mange moderne anvendelser af blød-emballage, især i fødevarer, medicin og medicinsk udstyr, kræver høje-barrieremembraner. Filmene kombinerer LDPE med aluminiumsfolie, EVOH (ethylenvinylalkohol copolymer), PET (polyethylenterephthalat) eller nylon (PA) for at danne en flerlagsstruktur.

Disse laminerede film virker meget anderledes end enkelt-lags LDPE:

• Forseglingslag er normalt lavdensitetspolyethylen eller metallocen PE, ikke almindelig LDPE.
• Tætningstemperatur og -tid skal indstilles mere omhyggeligt. Alt du skal gøre er at forsegle indersiden uden at beskadige barrierelaget.
• Laminaterne er hårdere. Det betyder, at du har brug for mere præcis spændingskontrol end monolag LDPE-film.

En standard LDPE-posemaskine til monolagsfilm har muligvis ikke den spændingskontrol, temperaturnøjagtighed eller filmhåndtering, der kræves til komplekse laminater. Maskiner, der bygger lamineret blød emballage, har ofte bedre danserullesystemer, PID-kontrollerede forseglingszoner og strengere filmregistrering.

2. Produktion af-stående poser

Den stående pose skal have en kilebund for at holde posen oprejst, når den er fyldt. At producere dette format kræver:

Forseglingslag er normalt lavdensitetspolyethylen eller metallocen PE, ikke almindelig LDPE.

Tætningstemperatur og -tid skal indstilles mere omhyggeligt. Alt du skal gøre er at forsegle indersiden uden at beskadige barrierelaget.

Laminaterne er hårdere. Det betyder, at du har brug for mere præcis spændingskontrol end monolag LDPE-film.

En standard LDPE-posemaskine til monolagsfilm har muligvis ikke den spændingskontrol, temperaturnøjagtighed eller filmhåndtering, der kræves til komplekse laminater. Maskiner, der bygger lamineret blød emballage, har ofte bedre danserullesystemer, PID-kontrollerede forseglingszoner og strengere filmregistrering.

3. Meget tynde film (under 15 mikron)

Nogle fødevarer er pakket i meget tynd LDPE (12-18 mikron). Dette vil spare på materialeomkostninger. Ved denne tykkelse er det vanskeligt at behandle filmen. Hvis spændingen ændrer sig lidt, kan filmen nemt rives i stykker. Statisk klamring forårsager sporingsproblemer. Tætningsområdet er også smallere end normalt.

En grundlæggende LDPE-posemaskine har ikke præcis spændingskontrol (servo-drevet ekspansion, aktiv danserrullejustering) og et antistatisk system, som spilder for meget tid på meget tynd film. Det er et spørgsmål om maskinspecifikation. Det handler ikke om selve materialet. Men det betyder, at ikke alle LDPE-posemaskiner er velegnede til tynd, blød emballage.

Materialevarianter: LLDPE og mLLDPE i blød emballage

Det skal bemærkes, at nutidens "bløde emballage" typisk bruger LLDPE (lineær polyethylen med lav-densitet) og metallocen (mLLDPE) frem for almindelig LDPE. Disse materialer giver:

• Høj trækstyrke og penetration ved samme eller lavere tykkelse (så du kan bruge mindre materiale)
• Ved lavere forseglingstemperaturer er forseglingen stærkere
• Bedre hot-salgsydelse (vigtigt for vertikale fyldningsforseglere)

Posemaskiner med lav-densitetspolyethylen (LDPE) kan generelt behandle LLDPE-film. Tætningstemperaturområdet overlapper. Lavdensitetspolyethylen er blødere end HDPE. Men LLDPE har en høj friktionskoefficient. Dette kan forårsage filmsporingsproblemer på maskiner uden elektrostatiske stænger og styreskinneoverflader med lav friktion. Operatører, der skifter fra polyethylen med lav-densitet til polyethylen med lav-densitet på den samme maskine, skal normalt ændre spændingsindstillinger, forseglingstider og finishen på styrerullerne.

Ændringer i dette materiale kan håndteres på et varesæt af maskiner. Men du har brug for skriftlige parametre og operatørtræning.

Nøglemaskinespecifikationer for blød emballageapplikationer

For emballageingeniører, en LDPE-maskine, der er specificeret til soft packaging service, kan følgende parametre ikke overføres:

Relevante standarder for blød emballage produceret på LDPE-maskiner

Kvalitets- og materialereglerne for produktion af LDPE bløde emballageposer er baseret på følgende kriterier:

• ISO 11607-1: Regler for emballagematerialer til desinficering af medicinsk udstyr (vedrørende medicinske LDPE-poser)
• FDA 21 CFR §177.1520: Olefinpolymerer-liste over godkendte fødevareeksponering af polyethylenkvalitet
• EU-forordning (EF) nr.. 10/2011: Plast, der bruges til at røre ved fødevarer, gælder for LDPE-fødevareemballage i Europa
• ASTM D882: Standardtest for trækegenskaber af tynde plastfolier -- tjek for egnethed af styrke, hver gang der bruges plastikposer
• ISO 15105-1: test af gastransmissionshastighed for plastfolie og ark (kontrol af barriereydelse for blød emballage)
• Kilde: EU-forordning (EU) nr.. 10/2011 -Plastmaterialer og -genstande beregnet til kontakt med fødevarer, Den Europæiske Unions Tidende.

Oversigt

En LDPE taske er virkelig god til mange bløde tasker. Specielt velegnet til flad pose, bundpose, produktionspose, brødpose, foringspose og foringspose lavet af enkeltlags eller simpel co-ekstruderet LDPE-film. LDPEs klarhed, brede forseglingsområde, overensstemmelse med fødevarekontakt og en blød fornemmelse gør det til et naturligt valg for disse posetyper. Maskintyper er designet til at gøre god brug af disse funktioner.

Men grænserne er reelle. Komplekse flerlags barrierelaminater, stående poser, meget tynde membraner og anvendelser, der kræver tæt printregistrering, kræver alle bedre maskinspecifikationer. En grundlæggende lav-densitets-polyethylenposemaskine kan muligvis ikke opfylde disse behov uden en specifik opgradering. Ved brug af en LDPE-maskine skal filmstrukturen, posetype, tykkelsesområde og kvalitetskrav forstås klart. Du skal ikke bare gå ud fra, at LDPE-maskiner håndterer blød emballage.

Når du matcher maskinens kapacitet og job korrekt, forbliver LDPE-posen en af ​​de mest produktive og omkostningseffektive-muligheder i produktion af blød emballage.

Referencer:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Emballageteknologi: Fundamentals, Materials and Processes, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Robertson, GL – Food Packaging: Principles and Practice, 3. udgave, CRC Press, 2012
• Briston, JH – Plastics Films, 3rd Edition, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Fundamentals of Packaging Technology, 4. udgave, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Glanvill, AB – Plastics Engineers Data Book, Mechanical Engineering Publications, 1993
• EU-forordning nr.. 10/2011 – Plastmaterialer og -artikler beregnet til kontakt med fødevarer, Den Europæiske Unions Tidende
• ASTM D882-18 – Standardtestmetode for trækegenskaber af tynde plastfolier, ASTM International