Един от онези елементи на опаковката, които рядко се забелязват, освен ако не функционират неправилно, е опаковъчната фолиа. Обикновено теч или повреда на запечатването възникват, защото фолиото, контейнерът и условията за запечатване не са съвместими. Независимо дали сте производител или потребител на хранителни опаковки, познаването на начина, по който се формира здравината на запечатването, и умението да изберете подходящото опаковъчно фолио за продукта, прави разликата между добра опаковка и оплакване, което ви струва много пари. Това ръководство ще намерите лесно за следване, тъй като то разглежда практически важните променливи.
Какво всъщност се случва по време на термично запечатване
Процесът на термично запечатване не е просто стопяване на две повърхности. Термичното запечатване е контролиран процес, при който запечатващият слой на фолиото се нагрява над точката му на омекване, но под температурата му на стопяване или деградация, притиска се към подходяща повърхност и се охлажда под налягане. Резултатът е молекулярно преплитане на интерфейса.
Трите параметъра, които управляват този процес, са температурата, налягането и времето на изчакване. Всички три параметъра взаимодействат помежду си. Понякога по-ниската температура може да се компенсира чрез увеличаване на времето на изчакване, но само до определена степен. Ако уплътнителният слой е недогрят, полимерните вериги няма да се проникнат взаимно и уплътнението ще бъде слабо или няма да се отлепи правилно. Твърде високата температура обаче може да доведе до прекомерно течение на уплътнителя; да изтъни уплътнителя по ръба на уплътнението; да причини деградация на уплътнителя, крехки уплътнения и течове.
Самият уплътнителен слой обикновено е полимер с по-ниска точка на топене (например полиетилен, етилен-винил ацетат или йономер), който е коекструдиран или ламиниран върху структурен слой, осигуряващ здравина, твърдост и бариерни свойства. Структурният слой не уплътнява; той го поддържа. Неправилно е да се смесват тези два слоя, тъй като това няма да работи добре.
Уплътнителната здравина не е едно-единствено число
Силата на запечатването често се посочва като средна стойност в грама на 25 мм или нютона на 15 мм, но различните приложения изискват различни режими на повреда. Кашонът за готови ястия трябва да има лесно отделящ се капак, който се отваря леко, без разслояване или разкъсване. Пликът за пренасяне на течности трябва да издържа на налягане при взривяване. Подносът за пресни продукти изисква запечатване, което остава непроменено при подреждане в струйка, но се отваря без изтръгване на влакната.
На практика се измерват три параметъра. Първо, силата на отделяне е силата, необходима за разделяне на запечатването под определен ъгъл. Второ, устойчивостта при взривяване — вътрешното налягане, което запечатването може да поеме. Трето, горещата адхезия — силата на запечатването в нагрятото състояние — е важна при вертикални операции за формоване-пълнене-запечатване, когато запечатването се изпитва преди охлаждането му. Горещата адхезия може да създаде проблеми на високоскоростни опаковъчни линии, дори ако филмът има добра крайна сила на отделяне.
Съвместяване на филма с основата на контейнера
Повечето повреди на уплътненията се дължат на въпроси, свързани със съвместимостта. Ефективен уплътнител за полиетиленови подноси няма да работи върху полиетилен терефталат, полипропилен или картон. Правилото е просто: подобно уплътнява към подобно, или уплътнителят трябва да е специално проектиран така, че да се свързва с основния материал.
Обикновено уплътнителният слой от полиетилен осигурява добро и равномерно уплътняне за полиетиленови подноси. За да се предотврати деформацията на контейнерите от полипропилен, е необходим уплътнител, който се топи при по-ниска температура от тази на контейнера. Йономерните уплътнители често се използват за PET и аморфни PET подноси поради добрата им способност за свързване и отделяне. Картонът и формованото влакно са по-трудни за уплътняне. Филмът трябва да се свърже с пореста, влакнеста повърхност, а покритието или дисперсията върху картонната основа са решаващи за това дали ще се образува уплътнение.
Други фактори, свързани със съвместимостта, включват замърсяването. Наличието на мазнина, влага, трохи или прах в областта на уплътнението ще намали ефективността на уплътнението. Филмите с по-дебели слоеве уплътнител и по-висок поток при топене могат да понесат известно замърсяване; обаче нито един филмов шев не е надежден през слой масло. Затова в приложенията за хранителни услуги често се изпълнява стъпка за избърсване или издухване преди уплътняне.
Дебелина, структура и изисквания към бариерата
Друг важен фактор е структурата на филма, която влияе върху здравината на уплътнението. Тънкият уплътнителен слой може да се уплътни бързо, но може да бъде изтласкан под високо налягане. По-дебелият уплътнителен слой осигурява по-голямо количество материал за дифузия с другите материали и по-висока толерантност към замърсяване, но изисква повече топлина за активиране. Коекструдираните филми, които имат отделен уплътнителен слой, адхезионен слой и бариерен слой, осигуряват най-голям контрол, но изискват тесни температурни диапазони за уплътняне.
Ситуацията се усложнява от изискванията към бариерните слоеве. Когато филмът трябва да изключва кислород или влага, бариерният слой обикновено се отделя от запечатващия слой, за да не бъде повреден по време на запечатване. Филмите с алуминиева фолио или метални слоеве могат да се запечатват добре, но запечатването трябва да е достатъчно силно, за да предотврати разслояване между бариерния и запечатващия слоеве. Запечатванията в тези структури не винаги са точката на отказ; по-скоро, точката на отказ обикновено се намира в зоната на сцепление между слоевете.
Практическо изпитване и отстраняване на неизправности
Практична програма за измерване на силата на запечатване започва със запечатване на серия проби при различни температури, при постоянно налягане и време на задържане, и измерване на силата на отлепване. Кривата обикновено се издига до плато и след това спада. Целевият работен диапазон може да не съвпада с най-високата точка на платото; всъщност той съответства на центъра на платото, тъй като това осигурява допуск за нормални вариации.
Ако запечатването не функционира правилно, това дава подсказка за мястото на повредата. Ниска здравина и чисто отлепяне сочат недостатъчно нагряване или мръсна област за запечатване. Ако запечатването се разкъсва заедно с основния материал, това означава прекалено силно запечатване или използване на несъвместим герметик. Запечатване, което се разделя между филмовите слоеве, сочи дефект в процеса на коекструзия или в адхезива. Запечатване, което протича при ниски температури, може да се дължи на недостатъчно налягане или много кратко време за охлаждане.
Xiamen Xiefa Packing Co., Ltd. сътрудничи с клиенти от търговията, хранителната индустрия, промишлеността и хотелиерството, за да персонализира термо-запечатващ филм за различни видове подноси, чаши, торби и контейнери. Компанията притежава над 50 патента за дизайн на продукти, собствена работилница за производство на форми и над 2000 собствени артикула (SKU), които подпомагат персонализираното печатане, структурата, материала и аксесоарите, както и разработката на дизайн и дори безплатни пробни образци за оценка. Здравината на запечатването е системна характеристика, затова най-добрите резултати се постигат чрез тестове на филма и контейнера заедно в производствената линия.
Заключение
Филмът за топлинно запечатване не е стока, която се избира само според цената. Якостта на запечатването е резултат от взаимодействието на температурата, налягането, времето на удръжка, химичния състав на запечатващия слой, подложката и замърсяванията. Когато се знае какви фактори са в игра, купувачите и потребителите на опаковки могат да избират филми, които се запечатват надеждно, отварят се надеждно и осигуряват бариера през цялата верига на разпределение. Най-добрият подход е да се разглежда филмът и контейнерът като една интегрирана опаковъчна система, като се използват реални измервания за определяне на температурния диапазон за запечатване и се анализира начина на повреда, когато възникнат проблеми.