Uma máquina para fabricar sacolas LDPE é adequada para sacolas macias?

As embalagens flexíveis são um dos segmentos de{0}}crescimento mais rápido do mercado global de embalagens flexíveis. O aumento foi impulsionado pela procura de segurança alimentar, pela procura de prateleiras de retalho e pela eliminação progressiva de embalagens rígidas em bens de consumo. No centro deste crescimento está um problema prático. Freqüentemente, as fábricas de conversão e os engenheiros de embalagens fazem a pergunta: uma sacola de LDPE tem a capacidade técnica para produzir as sacolas de embalagens flexíveis necessárias nas cadeias de suprimentos modernas? A resposta não é simples. Para entendê-lo bem, devemos estudar tanto a ciência dos materiais do filme LDPE quanto o projeto mecânico de seu processamento. .

Definindo "sacos para embalagens flexíveis"

O termo "embalagens flexíveis" abrange muitos tipos de embalagens flexíveis usadas em alimentos, medicamentos, cuidados pessoais e aplicações industriais leves. Os tipos comuns incluem:

• Sacos travesseiro (sacos selados em três- lados ou na parte traseira para lanches, alimentos congelados, produtos secos)
• Bolsa vertical (fundo plissado para bebidas, molhos, alimentos para animais de estimação)
• Sacos plásticos planos (capas de arquivos, proteção de roupas, embalagens de dispositivos médicos)
• Sacos plásticos (linhas de embalagem automatizadas para panificação e produtos agrícolas)
• Sacos de pão e sacos de produção (embalagens seguras para exposição alimentar em alta-definição)
• Forros (forro interno ondulado seco)

Esses tipos de sacolas compartilham algumas necessidades comuns. Eles precisam de um certo grau de clareza. Eles precisam de conformidade com a exposição alimentar. Eles precisam ter uma resistência de vedação confiável sob a espessura do filme. Eles precisam se ajustar ao formato do produto. O polietileno de baixa-densidade, como material, pode atender a muitas dessas necessidades. Portanto, a sacola LDPE é uma escolha natural.

Por que o LDPE é uma opção natural para embalagens flexíveis

O polietileno de baixa densidade é o principal material em embalagens flexíveis. Isto se deve à sua estrutura polimérica. O polietileno de baixa-densidade (LDPE) é formado pela polimerização de radicais livres sob alta pressão. Isso cria uma estrutura molecular altamente ramificada. Esta estrutura confere ao filme propriedades especiais de mistura:

Clareza óptica:O filme LDPE possui baixa neblina e boa permeabilidade óptica. Isso é bom para embalar onde você precisa ver o produto. Produtos frescos, produtos de panificação e proteção de vestuário são os exemplos mais comuns.

Suave ao toque:a ramificação reduz a densidade da densidade de empacotamento da cadeia externa. O filme resultante é macio e flexível, com um toque agradável. Esse sentimento conta muito nas embalagens soft de varejo. Sem alterar a fórmula, é difícil combiná-la com materiais mais duros, como polietileno ou polipropileno de alta{3}densidade.

Janela selada larga:O polietileno de baixa densidade é bem vedado e tem uma faixa de temperatura de 100-150 graus. Esta ampla gama facilita a produção do que polietileno de alta densidade ou filmes direcionais. São faixas de vedação muito menores.

Resistência ao alongamento e à perfuração:O LDPE pode esticar muito antes de quebrar (300–600% dependendo do grau e da espessura). Isso permite que sacolas macias manuseiem produtos-de formatos estranhos sem rasgar. Isso é especialmente útil para preparar e congelar alimentos por causa de suas bordas afiadas ou formatos-estranhos.

Conformidade com FDA e exposição alimentar: Muitos tipos de LDPE usados ​​para exposição a alimentos estão em conformidade com o Código Federal 21 da FDA §177.1520 e o Regulamento da UE 10/2011 sobre Materiais Plásticos em Exposição a Alimentos. Isso é essencial para o uso direto de embalagens de alimentos. .

O que uma máquina para fazer sacolas LDPE faz bem em embalagens flexíveis

Um saco LDPE para embalagens flexíveis tem as seguintes vantagens:

Produção de sacos-planos-de alta velocidade

Para sacos simples planos, de fundo e de parede, que são amplamente utilizados em serviços e produção de alimentos, uma máquina de LDPE operando filmes de LDPE de 20 a 80 mícrons opera a uma taxa de 150 a 400 ciclos por minuto. Essa velocidade é possível porque a ampla janela de vedação do LDPE e o corte fácil permitem ciclos mais rápidos. Você não precisa de controles rígidos em HDPE ou membranas multicamadas.

Compatibilidade com corte-de lâmina a frio

O LDPE é adequado para selar e cortar com faca fria (cisalhamento ou prensagem). O corte com fio quente faz com que o HDPE tenha melhor efeito de vedação e corte. Corte limpo com lâmina fria após selagem térmica de LDPE de espessura normal. Isso torna o cortador mais fácil. Também reduz a necessidade de manutenção do sistema de corte.

Flexibilidade de vários{0}formatos em bitolas médias

Uma sacola de LDPE bem{0}}configurada geralmente pode lidar com uma variedade de espessuras de filme (geralmente de 20 a 120 mícrons) e larguras de sacola. Você não precisa fazer grandes alterações na máquina para trocar. Os conversores podem operar produtos diferentes na mesma linha, alterando as configurações em vez de trocar peças.

Compatibilidade com filme impresso

As embalagens flexíveis geralmente usam filme impresso. Ele pode ser impresso em linha antes da fabricação do saco ou um rolo pré{1}impresso pode ser alimentado na máquina. Quando você usa corona para tratar LDPE na fase do filme, a superfície funciona com tintas flexográficas e de rotogravura. Uma máquina de saco LDPE com sistema EPC (Edge Position Control) pode lidar com impressões de filme. Isso mantém as impressões digitais no mesmo lugar em cada bolsa

Onde as máquinas de sacos LDPE enfrentam limitações em embalagens flexíveis

Embora as propriedades do LDPE atendam aos requisitos de embalagens flexíveis, ele apresenta algumas limitações. Estas restrições significam que um saco LDPE não é a melhor opção:

1. Filmes laminados de alta-barreira

Muitos usos modernos de-embalagens macias, especialmente em alimentos, medicamentos e dispositivos médicos, exigem membranas de alta-barreira. Os filmes combinam LDPE com folha de alumínio, EVOH (copolímero de etileno álcool vinílico), PET (tereftalato de polietileno) ou náilon (PA) para formar uma estrutura multicamadas.

Esses filmes laminados agem de maneira muito diferente do LDPE de{0}camada única:

• As camadas de vedação são geralmente de polietileno de baixa densidade ou PE metaloceno, e não de LDPE comum.
• A temperatura e o tempo de vedação devem ser definidos com mais cuidado. Tudo o que você precisa fazer é selar o interior sem danificar a camada de barreira.
• Os laminados são mais duros. Isso significa que você precisa de um controle de tensão mais preciso do que o filme LDPE monocamada.

Uma máquina de saco LDPE padrão para filme monocamada pode não ter o controle de tensão, a precisão de temperatura ou o manuseio do filme necessários para laminados complexos. As máquinas que produzem embalagens flexíveis laminadas geralmente têm melhores sistemas de dança, zonas de vedação-controladas por PID e registro de filmes mais rigoroso.

2. Produção-de stand up pouch

A bolsa vertical precisa de um fundo reforçado para mantê-la na posição vertical quando cheia. Produzir este formato requer:

As camadas de vedação são geralmente de polietileno de baixa densidade ou PE metaloceno, e não de LDPE comum.

A temperatura e o tempo de vedação devem ser definidos com mais cuidado. Tudo o que você precisa fazer é selar o interior sem danificar a camada de barreira.

Os laminados são mais duros. Isso significa que você precisa de um controle de tensão mais preciso do que o filme LDPE monocamada.

Uma máquina de saco LDPE padrão para filme monocamada pode não ter o controle de tensão, a precisão de temperatura ou o manuseio do filme necessários para laminados complexos. As máquinas que produzem embalagens flexíveis laminadas geralmente têm melhores sistemas de dança, zonas de vedação-controladas por PID e registro de filmes mais rigoroso.

3. Filmes de calibre muito fino (abaixo de 15 mícrons)

Alguns alimentos são embalados em LDPE muito fino (12–18 mícrons). Isso economizará em custos de material. Nesta espessura é difícil processar o filme. Se a tensão mudar ligeiramente, o filme pode rasgar facilmente. A aderência estática causa problemas de rastreamento. A faixa de vedação também é mais estreita que o normal.

Uma máquina básica de saco de LDPE não possui controle de tensão preciso (expansão-acionada por servo, ajuste ativo do rolo dançarino) e um sistema antiestático, o que desperdiça muito tempo em filmes muito finos. É uma questão de especificação da máquina. Não se trata do material em si. Mas isso significa que nem todas as máquinas de sacos LDPE são adequadas para embalagens finas e macias.

Variantes de materiais: LLDPE e mLLDPE em embalagens flexíveis

Deve-se observar que as "embalagens flexíveis" atuais normalmente usam LLDPE (polietileno linear de baixa{0}densidade) e metaloceno (mLLDPE), em vez de LDPE comum. Esses materiais fornecem:

• Alta resistência à tração e penetração na mesma espessura ou menor (para que você possa usar menos material)
• Em temperaturas de vedação mais baixas, a vedação é mais forte
• Melhor desempenho-de vendas (importante para seladoras de enchimento verticais)

As máquinas de ensacamento de polietileno de baixa densidade (LDPE) geralmente podem processar filme LLDPE. Sobreposições na faixa de temperatura da vedação. O polietileno de baixa densidade é mais macio que o HDPE. Mas o LLDPE tem um alto coeficiente de atrito. Isto pode causar problemas de rastreamento do filme em máquinas sem hastes eletrostáticas e superfícies de trilho guia de baixo atrito. Os operadores que mudam de polietileno de baixa-densidade para polietileno de baixa{7}densidade na mesma máquina geralmente precisam alterar as configurações de tensão, os tempos de vedação e o acabamento dos rolos-guia.

Alterações neste material podem ser tratadas em um bom conjunto de máquinas. Mas você precisa de parâmetros escritos e treinamento do operador.

Principais especificações da máquina para aplicações em embalagens flexíveis

Para engenheiros de embalagens e máquinas de LDPE especificadas para serviços de embalagens flexíveis, os seguintes parâmetros não são transferíveis:

Padrões relevantes para embalagens flexíveis produzidas em máquinas de LDPE

As regras de qualidade e materiais para a produção de sacolas flexíveis de LDPE são baseadas nos seguintes critérios:

• ISO 11607-1: Regras para materiais de embalagem para desinfecção de dispositivos médicos (relacionados a bolsas médicas de LDPE)
• FDA 21 CFR §177.1520: Polímeros de olefinas-lista de graus de polietileno aprovados para exposição a alimentos
• Regulamento (CE) nº{0}}/2011 da UE: O plástico usado para tocar os alimentos aplica-se às embalagens de alimentos LDPE na Europa
• ASTM D882: Teste padrão para propriedades de tração de folhas plásticas finas - verifique a adequação da resistência cada vez que sacos plásticos são usados
• ISO 15105-1: teste de taxa de transmissão de gás para filmes e folhas plásticas (inspeção de desempenho de barreira para embalagens flexíveis)
• Fonte: Regulamento da UE (UE) nº. 10/2011 -Materiais e artigos plásticos destinados ao contato com alimentos, Jornal Oficial da União Europeia.

Resumo

Uma sacola de LDPE é realmente boa para muitas sacolas macias. Especialmente adequado para sacos planos, sacos de fundo, sacos de produção, sacos de pão, sacos de forro e sacos de forro feitos de camada única ou filme LDPE co{1}}extrudado simples. A clareza do LDPE, a ampla faixa de vedação, a conformidade com o contato com alimentos e o toque macio fazem dele uma escolha natural para esses tipos de sacos. Os tipos de máquinas são projetados para fazer bom uso desses recursos.

Mas os limites são reais. Laminados de barreira multicamadas complexos, bolsas verticais, membranas muito finas e usos que exigem registro de impressão rigoroso exigem melhores especificações de máquina. Um fabricante básico de sacolas de polietileno de baixa densidade pode não ser capaz de atender a essas necessidades sem uma atualização específica. Ao usar uma máquina LDPE, a estrutura do filme, o tipo de saco, a faixa de espessura e os requisitos de qualidade devem ser claramente compreendidos. Você não deve simplesmente presumir que as máquinas LDPE lidam com embalagens flexíveis.

Quando você combina a capacidade da máquina e o trabalho corretamente, a embalagem de LDPE continua sendo uma das opções mais produtivas e{0}econômicas na produção de embalagens flexíveis.

Referências:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Tecnologia de Embalagem: Fundamentos, Materiais e Processos, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Robertson, GL – Embalagem de Alimentos: Princípios e Prática, 3ª Edição, CRC Press, 2012
• Briston, JH – Plastics Films, 3ª Edição, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Fundamentos de Tecnologia de Embalagem, 4ª Edição, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Glanvill, AB – Livro de Dados do Engenheiro de Plásticos, Publicações de Engenharia Mecânica, 1993
• Regulamento da UE nº{0}}/2011 – Materiais plásticos e artigos destinados ao contato com alimentos, Jornal Oficial da União Europeia
• ASTM D882-18 – Método de teste padrão para propriedades de tração de folhas plásticas finas, ASTM International