Is een LDPE-zakmachine geschikt voor zachte verpakkingszakken?

Zachte verpakkingen zijn een van de snelst-groeiende segmenten van de mondiale markt voor zachte verpakkingen. De stijging werd veroorzaakt door de vraag naar voedselveiligheid, de vraag naar winkelschappen en de geleidelijke afschaffing van stijve containers in consumptiegoederen. Aan de basis van deze groei ligt een praktisch probleem. Vaak stellen Converterfabrieken en verpakkingsingenieurs de vraag: Heeft een LDPE-zak de technische capaciteit om de zachte verpakkingszakken te produceren die nodig zijn in moderne toeleveringsketens? Het antwoord is niet eenvoudig. Om dit goed te begrijpen, moeten we zowel de materiaalkunde van LDPE-film bestuderen als het mechanische ontwerp van de verwerking ervan. .

"Zachte verpakkingszakken" definiëren

De term "zachte verpakking" omvat vele soorten zachte verpakkingen die worden gebruikt in voedingsmiddelen, medicijnen, persoonlijke verzorging en lichtindustriële toepassingen. Veel voorkomende typen zijn onder meer:

• Kussenzakken (drie-zijdige of aan de achterkant verzegelde zakken voor snacks, diepvriesproducten, droge goederen)
• Verticaal zakje (geplooide bodem voor dranken, sauzen, dierenvoeding)
• Platte plastic zakken (maphoezen, kledingbescherming, verpakking van medische hulpmiddelen)
• Plastic zakken (geautomatiseerde verpakkingslijnen voor bak- en landbouwproducten)
• Zakken brood en productiezakken (veilige verpakking voor hoge-blootstelling aan voedsel)
• Voeringen (droge gegolfde binnenvoering)

Dit soort tassen hebben een aantal gemeenschappelijke behoeften. Ze hebben een zekere mate van duidelijkheid nodig. Ze moeten voldoen aan de eisen inzake blootstelling aan voedsel. Ze moeten een betrouwbare lassterkte hebben onder de dikte van de film. Ze moeten passen bij de vorm van het product. Polyethyleen met lage-dichtheid kan als materiaal aan veel van deze behoeften voldoen. Daarom is de LDPE-zak een logische keuze.

Waarom LDPE een natuurlijke keuze is voor zachte verpakkingen

Polyethyleen met lage dichtheid is het topmateriaal in zachte verpakkingen. Dit komt door de polymeerstructuur. Polyethyleen met lage-dichtheid (LDPE) wordt gevormd door de polymerisatie van vrije radicalen onder hoge druk. Hierdoor ontstaat een sterk vertakte moleculaire structuur. Deze structuur geeft de film bijzondere mengeigenschappen:

Optische helderheid:LDPE-film heeft weinig mist en een goede optische permeabiliteit. Dit is goed voor het verpakken waar u het product moet zien. Verse producten, bakkerijproducten en kledingbescherming zijn de meest voorkomende voorbeelden.

Zacht aanvoelend:vertakking vermindert de dichtheid van de pakkingsdichtheid van de buitenste keten. De resulterende film is zacht en flexibel en voelt goed aan. Dat gevoel is van groot belang bij zachte retailverpakkingen. Zonder de formule te veranderen, is het moeilijk om deze te matchen met hardere materialen zoals hoge-dichtheidspolyethyleen of polypropyleen.

Breed verzegeld venster:Lagedichtheidpolyethyleen is goed afgedicht en heeft een temperatuurbereik van 100-150 graden. Dit brede bereik maakt het gemakkelijker om te produceren dan polyethyleen met hoge dichtheid of directionele films. Het zijn veel kleinere afdichtingsbereiken.

Rek- en lekbestendigheid:LDPE kan veel uitrekken voordat het breekt (300–600%, afhankelijk van soort en dikte). Hierdoor kunnen zachte verpakkingszakken producten met afwijkende- vormen verwerken zonder te scheuren. Dit is vooral handig voor het maken en invriezen van voedsel vanwege de scherpe randen of de vreemd gevormde vormen.

Naleving van de FDA en voedselblootstelling: Veel LDPE-kwaliteiten die worden gebruikt voor blootstelling aan voedsel zijn in overeenstemming met FDA Federal Code 21 §177.1520 en EU-verordening 10/2011 inzake plastic materialen in blootstelling aan voedsel. Dit is essentieel voor direct gebruik van voedselverpakkingen. .

Wat een LDPE-zakmachine goed doet in zachte verpakkingen

Een LDPE-zak voor zachte verpakkingen heeft de volgende voordelen:

Hoge-snelheidsproductie van platte-zakken

Voor eenvoudige platte, bodem- en wandzakken, die veel worden gebruikt in de foodservice en productie, werkt een LDPE-machine met LDPE-films van 20-80 micron met een snelheid van 150-400 cycli per minuut. Deze snelheid is mogelijk omdat het brede sealvenster en het gemakkelijke snijden van LDPE snellere cycli mogelijk maken. Er zijn geen strenge controles nodig op HDPE of meerlaagse membranen.

Koud-Compatibiliteit met snijbladen

LDPE is geschikt voor het sealen en snijden met een koud mes (knippen of persen). Heetdraadsnijden heeft HDPE een betere afdichting en snijwerking. Zuivere snede met koud mes na LDPE-smeltlas met normale dikte. Dit maakt het snijden gemakkelijker. Het vermindert ook de noodzaak voor onderhoud van het snijsysteem.

Multi-Formaatflexibiliteit onder middelmatige afmetingen

Een goed-vaste LDPE-zak kan doorgaans verschillende filmdikten (meestal 20-120 micron) en zakbreedtes aan. Om over te stappen hoef je geen grote wijzigingen aan de machine aan te brengen. Converters kunnen verschillende producten op dezelfde lijn gebruiken door instellingen te wijzigen in plaats van onderdelen te verwisselen.

Compatibiliteit met bedrukte film

Bij zachte verpakkingen wordt meestal gebruik gemaakt van bedrukte folie. Dit kan inline worden afgedrukt voordat de zak wordt gemaakt, of er kan een voor-bedrukte rol in de machine worden ingevoerd. Wanneer u corona gebruikt om LDPE in de filmfase te behandelen, werkt het oppervlak met flexografische en diepdrukinkten. Een LDPE-zakkenmachine met het EPC-systeem (Edge Position Control) kan afdrukken van folie verwerken. Hierdoor blijven de vingerafdrukken op elke tas op dezelfde plek

Waar LDPE-zakmachines te maken krijgen met beperkingen op het gebied van zachte verpakkingen

Hoewel de eigenschappen van LDPE voldoen aan de eisen van zachte verpakkingen, kent het enkele beperkingen. Deze beperkingen betekenen dat een LDPE-zak niet de beste optie is:

1. Gelamineerde films met hoge-barrière

Veel moderne toepassingen van zachte-verpakkingen, vooral in voedingsmiddelen, medicijnen en medische apparatuur, vereisen hoge-barrièremembranen. De films combineren LDPE met aluminiumfolie, EVOH (ethyleenvinylalcoholcopolymeer), PET (polyethyleentereftalaat) of nylon (PA) om een ​​meerlaagse structuur te vormen.

Deze gelamineerde films werken heel anders dan enkel-laags LDPE:

• Afdichtingslagen zijn meestal polyethyleen met lage dichtheid of metalloceen PE, geen gewoon LDPE.
• De sealtemperatuur en -tijd moeten zorgvuldiger worden ingesteld. Het enige wat u hoeft te doen is de binnenkant af te dichten zonder de barrièrelaag te beschadigen.
• De laminaten zijn harder. Dit betekent dat u een nauwkeurigere spanningscontrole nodig heeft dan monolaag LDPE-film.

Een standaard LDPE-zakmachine voor monolaagfilm beschikt mogelijk niet over de spanningscontrole, temperatuurnauwkeurigheid of filmhantering die vereist is voor complexe laminaten. Machines die gelamineerde zachte verpakkingen maken, beschikken vaak over betere dansrolsystemen, PID-gecontroleerde sealzones en strengere filmregistratie.

2. Stand-Productie van zakjes

Het staande zakje heeft een bodem met inzetstukken nodig om de zak rechtop te houden wanneer deze gevuld is. Voor het produceren van dit formaat is het volgende vereist:

Afdichtingslagen zijn meestal polyethyleen met lage dichtheid of metalloceen PE, geen gewoon LDPE.

De sealtemperatuur en -tijd moeten zorgvuldiger worden ingesteld. Het enige wat u hoeft te doen is de binnenkant af te dichten zonder de barrièrelaag te beschadigen.

De laminaten zijn harder. Dit betekent dat u een nauwkeurigere spanningscontrole nodig heeft dan monolaag LDPE-film.

Een standaard LDPE-zakmachine voor monolaagfilm beschikt mogelijk niet over de spanningscontrole, temperatuurnauwkeurigheid of filmhantering die vereist is voor complexe laminaten. Machines die gelamineerde zachte verpakkingen maken, beschikken vaak over betere dansrolsystemen, PID-gecontroleerde sealzones en strengere filmregistratie.

3. Zeer dunne films (minder dan 15 micron)

Sommige voedingsmiddelen zijn verpakt in zeer dun LDPE (12–18 micron). Dit bespaart op materiaalkosten. Bij deze dikte is het moeilijk om de film te verwerken. Als de spanning iets verandert, kan de folie gemakkelijk scheuren. Statische hechting veroorzaakt volgproblemen. Ook is het afdichtingsbereik smaller dan normaal.

Een standaard LDPE-zakmachine heeft geen nauwkeurige spanningscontrole (servo-aangedreven expansie, actieve aanpassing van de danserrol) en een antistatisch systeem, waardoor te veel tijd wordt verspild aan zeer dunne film. Het is een kwestie van machinespecificatie. Het gaat niet om het materiaal zelf. Maar dat betekent dat niet alle LDPE-zakmachines geschikt zijn voor dunne, zachte verpakkingen.

Materiaalvarianten: LLDPE en mlLDPE in zachte verpakking

Opgemerkt moet worden dat de huidige "zachte verpakkingen" doorgaans LLDPE (lineair lage-dichtheidspolyethyleen) en metalloceen (mLLDPE) gebruiken in plaats van gewoon LDPE. Deze materialen zorgen voor:

• Hoge treksterkte en penetratie bij dezelfde of lagere dikte (zodat je minder materiaal kunt gebruiken)
• Bij lagere sealtemperaturen is de seal sterker
• Betere verkoopprestaties bij warme- (belangrijk voor verticaal vullende sealers)

Verpakkingsmachines van lage- polyethyleen (LDPE) kunnen over het algemeen LLDPE-film verwerken. Het temperatuurbereik van de afdichting overlapt. Polyethyleen met lage dichtheid is zachter dan HDPE. Maar LLDPE heeft een hoge wrijvingscoëfficiënt. Dit kan filmvolgproblemen veroorzaken op machines zonder elektrostatische staven en geleiderailoppervlakken met lage wrijving. Operators die op dezelfde machine overstappen van polyethyleen met lage-dichtheid naar polyethyleen met lage-dichtheid, moeten doorgaans de spanningsinstellingen, sealtijden en de afwerking van de geleidingsrollen wijzigen.

Wijzigingen in dit materiaal kunnen op een groot aantal machines worden afgehandeld. Maar u hebt schriftelijke parameters en operatortraining nodig.

Belangrijkste machinespecificaties voor zachte verpakkingstoepassingen

Voor verpakkingsingenieurs die een LDPE-machine hebben die is gespecificeerd voor zachte verpakkingsservice, zijn de volgende parameters niet overdraagbaar:

Relevante normen voor zachte verpakkingen geproduceerd op LDPE-machines

De kwaliteits- en materiaalregels voor de productie van zachte LDPE-verpakkingszakken zijn gebaseerd op de volgende criteria:

• ISO 11607-1: Regels voor verpakkingsmaterialen voor het desinfecteren van medische hulpmiddelen (met betrekking tot medische LDPE-zakken)
• FDA 21 CFR §177.1520: Olefinepolymeren-lijst met goedgekeurde voedselblootstelling van polyethyleenkwaliteit
• EU-verordening (EG) nr.. 10/2011: Plastic dat wordt gebruikt om voedsel aan te raken, is van toepassing op LDPE-voedselverpakkingen in Europa
• ASTM D882: Standaardtest voor trekeigenschappen van dunne plastic folie - controleer de geschiktheid van de sterkte telkens wanneer plastic zakken worden gebruikt
• ISO 15105-1: gastransmissiesnelheidstest voor plastic folie en plaat (inspectie van barrièreprestaties voor zachte verpakkingen)
• Bron: EU-verordening (EU) nr.. 10/2011 -Plastic materialen en voorwerpen bedoeld voor contact met voedsel, Publicatieblad van de Europese Unie.

Samenvatting

Een LDPE-zak is echt goed voor veel zachte tassen. Vooral geschikt voor platte zakken, bodemzakken, productiezakken, broodzakken, voeringzakken en voeringzakken gemaakt van enkellaags of eenvoudig geco-geëxtrudeerde LDPE-folie. De helderheid van LDPE, het brede afdichtingsbereik, de geschiktheid voor contact met voedsel en het zachte gevoel maken het een logische keuze voor deze soorten zakken. Machinetypes zijn ontworpen om goed gebruik te maken van deze functies.

Maar de grenzen zijn reëel. Complexe meerlaagse barrièrelaminaten, staande zakken, zeer dunne membranen en toepassingen die een nauwkeurige drukregistratie vereisen, vereisen allemaal betere machinespecificaties. Een basisfabrikant van lage{2}} polyethyleenzakken met lage dichtheid kan mogelijk niet aan deze behoeften voldoen zonder een specifieke upgrade. Bij gebruik van een LDPE-machine moeten de foliestructuur, het zaktype, het diktebereik en de kwaliteitseisen duidelijk worden begrepen. Je moet er niet zomaar van uitgaan dat LDPE-machines zachte verpakkingen verwerken.

Wanneer u de machinecapaciteiten en het werk op de juiste manier op elkaar afstemt, blijft de LDPE-zak een van de meest productieve en kosteneffectieve opties- in de productie van zachte verpakkingen.

Referenties:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Verpakkingstechnologie: grondbeginselen, materialen en processen, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Robertson, GL – Voedselverpakkingen: principes en praktijk, 3e editie, CRC Press, 2012
• Briston, JH – Plastics Films, 3e editie, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Fundamentals of Packaging Technology, 4e editie, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Glanvill, AB - Plastics Engineer's Data Book, Mechanical Engineering Publications, 1993
• EU-verordening nr.. 10/2011 – Plastic materialen en voorwerpen bedoeld om in contact te komen met voedsel, Publicatieblad van de Europese Unie
• ASTM D882-18 – Standaardtestmethode voor trekeigenschappen van dunne kunststofplaten, ASTM International