Una macchina per la produzione di sacchetti in LDPE è adatta per sacchetti per imballaggio morbido?

L'imballaggio morbido è uno dei segmenti-in più rapida crescita del mercato globale degli imballaggi morbidi. L’aumento è stato trainato dalla domanda di sicurezza alimentare, dalla domanda di scaffali al dettaglio e dalla graduale eliminazione dei contenitori rigidi nei beni di consumo. Al centro di questa crescita c’è un problema pratico. Spesso gli stabilimenti di trasformazione e gli ingegneri del confezionamento si pongono la domanda: un sacchetto in LDPE ha la capacità tecnica per produrre i sacchetti per imballaggio morbido necessari nelle moderne catene di fornitura? La risposta non è semplice. Per capirlo bene, dovremmo studiare sia la scienza dei materiali dei film LDPE sia la progettazione meccanica della loro lavorazione. .

Definizione di "sacchetti per imballaggio morbido"

Il termine "imballaggio morbido" copre molti tipi di imballaggi morbidi utilizzati nel settore alimentare, medicinale, per la cura personale e nelle applicazioni dell'industria leggera. I tipi comuni includono:

• Sacchetti a cuscino (sacchetti con chiusura su tre- lati o sul retro per snack, alimenti surgelati, prodotti secchi)
• Busta verticale (fondo plissettato per bevande, salse, pet food)
• Buste piatte in plastica (copricartelle, protezione indumenti, imballaggio dispositivi medici)
• Sacchetti di plastica (linee automatizzate di confezionamento per prodotti da forno e agricoli)
• Sacchetti di pane e sacchetti di produzione (imballaggi sicuri per l'esposizione alimentare ad alta-definizione)
• Fodere (rivestimento interno ondulato asciutto)

Questi tipi di borse condividono alcune esigenze comuni. Hanno bisogno di una certa chiarezza. Hanno bisogno del rispetto dell'esposizione alimentare. Devono avere una forza di tenuta affidabile sotto lo spessore del film. Devono adattarsi alla forma del prodotto. Il polietilene a bassa-densità, come materiale, può soddisfare molte di queste esigenze. Pertanto, il sacchetto in LDPE è una scelta naturale.

Perché l'LDPE è una soluzione naturale per gli imballaggi morbidi

Il polietilene a bassa densità è il materiale principale negli imballaggi morbidi. Ciò è dovuto alla sua struttura polimerica. Il polietilene a bassa-densità (LDPE) è formato dalla polimerizzazione dei radicali liberi ad alta pressione. Questo crea una struttura molecolare altamente ramificata. Questa struttura conferisce al film speciali proprietà di miscelazione:

Chiarezza ottica:Il film LDPE ha una bassa nebbia e una buona permeabilità ottica. Questo è utile per imballare dove è necessario vedere il prodotto. I prodotti freschi, i prodotti da forno e la protezione degli indumenti sono gli esempi più comuni.

Morbido al tatto:la ramificazione riduce la densità della densità dell'impaccamento della catena esterna. La pellicola risultante è morbida e flessibile, con una buona sensazione al tatto. Questa sensazione conta molto nel packaging morbido per la vendita al dettaglio. Senza modificare la formula, è difficile abbinarlo a materiali più duri come il polietilene o il polipropilene ad alta-densità.

Ampia finestra sigillata:Il polietilene a bassa densità è ben sigillato e ha un intervallo di temperatura di 100-150 gradi. Questa ampia gamma semplifica la produzione rispetto al polietilene ad alta densità o ai film direzionali. Sono gamme di tenuta molto più piccole.

Resistenza allo stiramento e alla perforazione:L'LDPE può allungarsi molto prima di rompersi (300–600% a seconda del grado e dello spessore). Ciò consente alle borse da imballaggio morbide di gestire prodotti dalla forma-strana senza strapparsi. Ciò è particolarmente utile per preparare e congelare gli alimenti a causa dei bordi affilati o delle forme-strane.

Conformità alla FDA e all'esposizione alimentare: Molti gradi di LDPE utilizzati per l'esposizione alimentare sono conformi al Codice federale FDA 21 §177.1520 e al Regolamento UE 10/2011 sui materiali plastici nell'esposizione alimentare. Ciò è essenziale per l'uso diretto dell'imballaggio alimentare. .

Cosa fa bene una macchina per la produzione di sacchetti in LDPE negli imballaggi morbidi

Un sacchetto in LDPE per imballaggi morbidi presenta i seguenti vantaggi:

Produzione di sacchi piatti-ad alta velocità

Per semplici sacchetti piatti, con fondo e a parete, ampiamente utilizzati nella produzione e nel servizio di ristorazione, una macchina LDPE che utilizza film LDPE da 20-80 micron funziona a una velocità di 150-400 cicli al minuto. Questa velocità è possibile perché l'ampia finestra di saldatura dell'LDPE e la facilità di taglio consentono cicli più rapidi. Non sono necessari controlli severi sulle membrane HDPE o multistrato.

Compatibilità-con taglio con lama a freddo

L'LDPE è adatto per sigillare e tagliare con un coltello freddo (tranciatura o pressatura). Il taglio a filo caldo fa sì che l'HDPE abbia un migliore effetto di tenuta e taglio. Taglio netto con lama fredda dopo termosaldatura in LDPE di spessore normale. Ciò facilita la fresatura. Riduce inoltre la necessità di manutenzione del sistema di taglio.

Flessibilità multi-formato con spessori medi

Un sacchetto in LDPE ben-impostato solitamente è in grado di gestire una gamma di spessori di film (solitamente 20-120 micron) e larghezze del sacchetto. Non è necessario apportare modifiche importanti alla macchina per passare. I trasformatori possono eseguire prodotti diversi sulla stessa linea modificando le impostazioni anziché scambiando le parti.

Compatibilità con pellicola stampata

L'imballaggio morbido utilizza solitamente pellicola stampata. Questo può essere stampato in linea prima della realizzazione del sacchetto oppure è possibile inserire nella macchina un rullo pre-stampato. Quando si utilizza l'effetto corona per trattare l'LDPE nella fase della pellicola, la superficie funziona con inchiostri flessografici e rotocalco. Una macchina per confezionare sacchetti in LDPE con il sistema EPC (Edge Position Control) può gestire le stampe della pellicola. Ciò mantiene le impronte digitali nello stesso punto su ogni borsa

Dove le macchine per sacchi LDPE affrontano limitazioni negli imballaggi morbidi

Sebbene le proprietà dell'LDPE soddisfino i requisiti dell'imballaggio morbido, presentano alcune limitazioni. Queste restrizioni significano che un sacchetto in LDPE non è l'opzione migliore::

1. Pellicole laminate ad alta-barriera

Molti usi moderni degli imballaggi morbidi-, in particolare nel settore alimentare, farmaceutico e dei dispositivi medici, richiedono membrane ad alta-barriera. I film combinano LDPE con un foglio di alluminio, EVOH (copolimero etilene vinil alcol), PET (polietilene tereftalato) o nylon (PA) per formare una struttura multistrato.

Questi film laminati si comportano in modo molto diverso dall'LDPE a-strato singolo:

• Gli strati sigillanti sono solitamente polietilene a bassa densità o PE metallocenico, non LDPE normale.
• La temperatura e il tempo di saldatura devono essere impostati con maggiore attenzione. Tutto quello che devi fare è sigillare l'interno senza danneggiare lo strato barriera.
• I laminati sono più duri. Ciò significa che è necessario un controllo della tensione più preciso rispetto alla pellicola LDPE monostrato.

Una macchina per sacchetti LDPE standard per film monostrato potrebbe non avere il controllo della tensione, l'accuratezza della temperatura o la gestione del film necessari per i laminati complessi. Le macchine che realizzano imballaggi morbidi laminati spesso dispongono di sistemi di rulli di danza migliori, zone di sigillatura controllate da PID- e una registrazione dei film più rigorosa.

2. Produzione di buste-stand-up

La borsa in piedi deve avere un fondo a soffietto per mantenere la borsa in posizione verticale quando è piena. La produzione di questo formato richiede:

Gli strati sigillanti sono solitamente polietilene a bassa densità o PE metallocenico, non LDPE normale.

La temperatura e il tempo di saldatura devono essere impostati con maggiore attenzione. Tutto quello che devi fare è sigillare l'interno senza danneggiare lo strato barriera.

I laminati sono più duri. Ciò significa che è necessario un controllo della tensione più preciso rispetto alla pellicola LDPE monostrato.

Una macchina per sacchetti LDPE standard per film monostrato potrebbe non avere il controllo della tensione, l'accuratezza della temperatura o la gestione del film necessari per i laminati complessi. Le macchine che realizzano imballaggi morbidi laminati spesso dispongono di sistemi di rulli di danza migliori, zone di sigillatura controllate da PID- e una registrazione dei film più rigorosa.

3. Pellicole di spessore molto sottile (sotto i 15 micron)

Alcuni alimenti sono confezionati in LDPE molto sottile (12–18 micron). Ciò farà risparmiare sui costi dei materiali. A questo spessore è difficile lavorare la pellicola. Se la tensione cambia leggermente, la pellicola può strapparsi facilmente. L'adesione statica causa problemi di tracciamento. Anche il campo di tenuta è più ristretto del normale.

Una macchina per confezionare sacchetti in LDPE di base non dispone di un controllo preciso della tensione (espansione servo-guidata, regolazione attiva del rullo ballerino) e di un sistema antistatico, il che fa perdere troppo tempo con film molto sottili. È una questione di specifiche della macchina. Non si tratta del materiale in sé. Ciò significa però che non tutte le macchine per sacchetti in LDPE sono adatte per imballaggi sottili e morbidi.

Varianti di materiale: LLDPE e mLLDPE in confezione morbida

Va notato che gli odierni "imballaggi morbidi" utilizzano tipicamente LLDPE (polietilene lineare a bassa- densità) e metallocene (mLLDPE), anziché il normale LDPE. Questi materiali forniscono:

• Elevata resistenza alla trazione e penetrazione a parità di spessore o inferiore (per poter utilizzare meno materiale)
• A temperature di sigillatura più basse, la tenuta è più forte
• Migliori prestazioni-di vendita a caldo (importante per le sigillatrici a riempimento verticale)

Le macchine confezionatrici in polietilene a bassa-densità (LDPE) generalmente possono lavorare film LLDPE. L'intervallo di temperatura della guarnizione si sovrappone. Il polietilene a bassa densità è più morbido dell'HDPE. Ma l'LLDPE ha un elevato coefficiente di attrito. Ciò può causare problemi di tracciamento della pellicola su macchine senza aste elettrostatiche e superfici delle guide a basso attrito. Gli operatori che passano dal polietilene a bassa-densità al polietilene a bassa-densità sulla stessa macchina solitamente devono modificare le impostazioni di tensione, i tempi di saldatura e la finitura dei rulli guida.

Le modifiche a questo materiale possono essere gestite su un buon set di macchine. Ma sono necessari parametri scritti e formazione degli operatori.

Specifiche chiave della macchina per applicazioni di imballaggio morbido

Per gli ingegneri dell'imballaggio e una macchina LDPE specificata per il servizio di imballaggio morbido, i seguenti parametri non sono trasferibili:

Standard rilevanti per imballaggi morbidi prodotti su macchine LDPE

Le regole di qualità e materiale per la produzione di sacchetti per imballaggio morbido in LDPE si basano sui seguenti criteri:

• ISO 11607-1: Regole per i materiali di imballaggio per la disinfezione dei dispositivi medici (relativi ai sacchetti medici in LDPE)
• FDA 21 CFR §177.1520: Polimeri olefinici-elenco di gradi di polietilene approvati per esposizione alimentare
• Regolamento UE (CE) n.. 10/2011: la plastica utilizzata per toccare gli alimenti si applica agli imballaggi alimentari in LDPE in Europa
• ASTM D882: test standard per le proprietà di trazione dei fogli di plastica sottili: verificare l'idoneità della resistenza ogni volta che vengono utilizzati i sacchetti di plastica
• ISO 15105-1: test della velocità di trasmissione del gas per film e fogli di plastica (controllo delle prestazioni della barriera per imballaggi morbidi)
• Fonte: Regolamento UE (UE) n.. 10/2011 -Materiali e articoli in plastica destinati al contatto con gli alimenti, Gazzetta ufficiale dell'Unione europea.

Riepilogo

Una borsa in LDPE è davvero ottima per molte borse morbide. Particolarmente adatto per sacchetti piatti, sacchetti con fondo, sacchetti di produzione, sacchetti per il pane, sacchetti di rivestimento e sacchetti di rivestimento realizzati con film LDPE co-a strato singolo o semplice estruso. La trasparenza, l'ampia gamma di sigillature, la conformità al contatto alimentare e la morbidezza dell'LDPE lo rendono una scelta naturale per questi tipi di sacchetti. I tipi di macchina sono progettati per sfruttare al meglio queste funzionalità.

Ma i limiti sono reali. Laminati barriera multistrato complessi, buste verticali, membrane molto sottili e usi che richiedono una registrazione di stampa ravvicinata richiedono tutte specifiche della macchina migliori. Un produttore di sacchetti in polietilene a bassa-densità potrebbe non essere in grado di soddisfare queste esigenze senza un aggiornamento specifico. Quando si utilizza una macchina LDPE, è necessario comprendere chiaramente la struttura del film, il tipo di sacchetto, la gamma di spessori e i requisiti di qualità. Non dovresti dare per scontato che le macchine LDPE gestiscano imballaggi morbidi.

Quando si abbinano correttamente la capacità della macchina e il lavoro, il sacchetto in LDPE rimane una delle opzioni più produttive ed economiche-economiche nella produzione di imballaggi morbidi.

Riferimenti:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Tecnologia di imballaggio: fondamenti, materiali e processi, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Robertson, GL – Imballaggio alimentare: principi e pratica, 3a edizione, CRC Press, 2012
• Briston, JH – Pellicole in plastica, 3a edizione, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Fondamenti di tecnologia dell'imballaggio, 4a edizione, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Glanvill, AB – Libro dati dell'ingegnere della plastica, pubblicazioni di ingegneria meccanica, 1993
• Regolamento UE n.. 10/2011 – Materiali e articoli in plastica destinati al contatto con gli alimenti, Gazzetta ufficiale dell'Unione europea
• ASTM D882-18 – Metodo di prova standard per le proprietà di trazione dei fogli di plastica sottili, ASTM International