En av de emballasjedelene som sjelden legges merke til, med mindre de ikke fungerer ordentlig, er emballasjefilmen. Vanligvis oppstår lekkasje eller svikt i forseglingen fordi filmen, beholderen og forseglingsforholdene ikke passer sammen. Uansett om du er produsent eller konsument av matemballasje, er det avgjørende å vite hvordan forseglingsstyrken utvikler seg og hvordan du velger riktig emballasjefilm til produktet – det er forskjellen mellom en god emballasje og en klage som koster deg mye penger. Denne veiledningen er lett å følge, siden den bryter ned de praktiske variablene som er relevante.
Hva skjer faktisk under varmeforsegling
Prosessen med varmeforsegling handler ikke bare om å smelte to overflater. Varmeforsegling er en kontrollert prosess der forseglingssjiktet i filmen varmes opp over smeltepunktet sitt, men under smelte- eller nedbrytnings temperaturen, trykkes mot en egnet overflate og kjøles ned under trykk. Resultatet er molekylær innvevning ved grensesnittet.
De tre parametrene som styrer denne prosessen er temperatur, trykk og holdtid. Alle tre påvirker hverandre. Noen ganger kan en lavere temperatur kompenseres ved å øke holdtiden, men bare opp til et visst punkt. Hvis tettningsmassen ikke oppvarmes nok, vil polymerkjedene ikke blande seg, og tetningen blir svak eller vil ikke løsne riktig. For mye varme kan derimot føre til for mye flyt av tettningsmasse, tynne ut tettningsmassen ved tetningskanten, føre til nedbrytning av tettningsmassen, skjøre tetninger og lekkasjer.
Tettningslaget selv er vanligvis en polymer med lav smeltepunkt (som polyetylen, etylen-vinylacetat eller en ionomer), som enten co-ekstruderes eller lamineres på et strukturelt lag som gir styrke, stivhet og barriersegenskaper. Det strukturelle laget tetner ikke; det støtter tetningen. Det er en dårlig idé å blande dem sammen, fordi det vil ikke fungere godt.
Tetningsstyrke er ikke ett enkelt tall
Tetthetsstyrke angis ofte som en gjennomsnittsverdi i gram per 25 mm eller newton per 15 mm, men ulike anvendelser krever ulike sviktmodi. Et ferdigmat skal ha et løselig lokk som skiller seg lett uten avbladning eller revning. En pose for væsker må tåle bristetrykk. En brett for fersk frukt og grønnsaker krever en tetning som holder seg på plass under stabling, men som åpnes uten å trekke ut fiberne.
I praksis finnes det tre målinger. Først er det løsningstyrken, altså kraften som kreves for å trekke tetningen fra hverandre med en gitt vinkel. Den andre er briststyrken, altså det indre trykket som tetningen kan motstå. Tredje er varm-tetthet – altså tetthetsstyrken i varm tilstand – som er viktig ved vertikale form-fyll-seal-prosesser der tetningen testes før den har kjølt ned. Varm-tetthet kan være et problem på hurtige emballasjelinjer, selv om en film har god endelig løsningstyrke.
Tilpasning av film til beholderunderlag
De fleste tetthetsfeil skyldes kompatibilitetsvurderinger. Et effektivt tetningsmiddel for polyetenbakker vil ikke fungere på polyetentereftalat, polypropylen eller papplater. Regelen er enkel: lik tettes til lik, eller tetningsmiddelet må være spesielt utformet for å binde til underlaget.
Vanligvis gir et tetningslag av polyeten god, jevn tetting for polyetenbakker. Et tetningsmiddel som smelter ved lavere temperatur enn beholderen kreves for å unngå deformering av beholdere laget av polypropylen. Ionomerbaserte tetningsmidler brukes ofte for PET- og amorfe PET-bakker på grunn av deres gode bindende egenskaper og lette løsbarhet. Papplater og formstøpte fiber er vanskeligere å tette. Folien må binde til en porøs, fibrøs overflate, og belegget eller dispersjonen på plata er avgjørende for om en tettning dannes.
Andre kompatibilitetsfaktorer inkluderer forurensning. Nærværet av fett, fuktighet, smuler eller pulver i forseglingssonen vil svekke forseglingen. Folier med tykkere forseglingslag og høyere smelteflyt kan tåle en viss forurensning; likevel er ingen folieforsegling pålitelig gjennom et oljelag. Derfor har matserveringsanvendelser ofte et tørke- eller rensesteg før forsegling.
Tykkelse, struktur og barrierkrav
Den andre viktige faktoren er foliens struktur, som påvirker forseglingsstyrken. Et tynt forseglingslag kan forsegles raskt, men kan presses ut under høyt trykk. Et tykkere forseglingslag tilbyr mer materiale som kan diffundere med andre materialer og gir høyere toleranse for forurensning, men krever mer varme for aktivering. Koekstruderte folier med et dedikert forseglingslag, et binde-lag og et barrièrelag gir størst kontroll, men krever smale forseglingsvinduer.
Situasjonen er komplisert av krav til barrierer. Når en film må utelukke oksygen eller fuktighet, er barrierelaget vanligvis adskilt fra tettningslaget for å unngå skade under tetting. Følger med aluminiumsfolie eller metalliserte lag kan tettes godt, men tetningen må være sterk nok til å forhindre avbladning mellom barrierelaget og tettningslaget. Tetninger på disse strukturene er ikke alltid svakpunktet; svakpunktet ligger vanligvis i bindingen mellom lagene.
Testing og feilsøking i praksis
Et praktisk program for tettestyrke starter med å tette en rekke prøver ved ulike temperaturer, med konstant trykk og varighet, og måle klistrestyrken. Kurven stiger vanligvis til et platå og faller deretter. Det målrettede driftsfeltet er ikke nødvendigvis det høyeste punktet på platået, men faktisk midten av platået, siden dette gir toleranse for normal variasjon.
Hvis tetningen ikke fungerer, gir den deg en pekepinn på hvor den har sviktet. Lav styrke og ren avløsning indikerer for lav temperatur eller et smussig tetningsområde. Hvis en tetning brister ved avløsning av underlaget, er tetningen for sterk eller det brukes en uforenlig tetningsmasse. En tetning som skiller seg mellom film-lagene indikerer en feil i coekstruderingen eller limet. En tetning som lekker ved lav temperatur kan skyldes utilstrekkelig trykk eller for kort avkjølingstid.
Xiamen Xiefa Packing Co., Ltd. samarbeider med kunder innen detaljhandel, matservering, industri og hotellbransjen for å tilpasse varmetetningsfilm til ulike typer brett, kopper, poser og beholdere. Selskapet har over 50 patentskyttede produktdesigner, egen verksted for formframstilling og over 2 000 egne artikkelnummer (SKU) for å støtte tilpasset trykk, struktur, materiale og tilbehørutvikling, design og til og med gratis prøver til vurdering. Tetningsstyrke er en systemegenskap, så beste resultater oppnås ved å teste film og beholder sammen i produksjonslinjen.
Konklusjon
Varmeseglingsfilm er ikke en vare som bare skal velges ut fra pris. Tettheten på seglingen er resultatet av samspillet mellom temperatur, trykk, varighet, seglingskjemien, underlaget og forurensning. Når du vet hva som påvirker seglingen, kan kjøpere og brukere av emballasje velge filmer som segler pålitelig, åpnes pålitelig og fungerer som en barriere gjennom hele distribusjonskjeden. Den beste fremgangsmåten er å betrakte filmen og beholderen som ett emballasjesystem, bruke reelle målinger for å fastslå seglingsvinduet og analysere feilmodusen når problemer oppstår.