Med en tillväxt som beräknas till en CAGR på 4,5% på den globala marknaden för flexibla plastförpackningar år 2025 förväntar sig slutmarknader som livsmedel, drycker, kosmetika och läkemedel (bland andra) en ökning av efterfrågan på grund av konsument- och detaljhandelstrender. Läs vidare för att lära dig de viktigaste övervägandena när du utformar flexibla förpackningar och vad du behöver tänka på när flerskiktsstrukturer och hållbarhet står på bordet.
Definition av flexibel förpackning med flerskiktsstrukturer
Flexibel förpackning är precis som det låter; förpackningar som är flexibla för slutanvändaren så att de kan böja, vika och forma den utan att kompromissa eller bryta förpackningen.
Flerskiktsstrukturer behöver mer än ett lager material, eller substrat, för att uppnå önskade egenskaper och utvecklas på två sätt:
- Monomaterial. Flerskiktsstrukturer i monomaterial inkluderar 2 eller 3 lager som är från samma familjematris. De behöver inget lim för att binda dem och kan återvinnas eftersom de är gjorda av samma plast.
- Multimaterial. Flerskiktsstrukturer med flera material har 3 eller fler lager (3, 5, 7, 9, 11) som är från olika polariteter eller en blandning av olika substrat. De behöver ett lim för att binda som bestäms av bearbetningsmetoden, men kan till exempel vara ett bindskikt, lamineringslim, värmeförseglingsbeläggning. Att återvinna flermaterialstrukturer är lite mer utmanande eftersom många polymerer är bundna i samma struktur.
Utformning av flerskiktsstrukturer
Vid utformning av flerskiktsstrukturer för flexibla förpackningar måste hela processen beaktas från början för att säkerställa rätt balans mellan förpackningsegenskaper och lämpliga bearbetnings- och testmetoder. Låt oss gå igenom varje steg för att avslöja nyckelelementen i varje steg med flexibla förpackningar och flerskiktsstrukturer.
Maskiner och bearbetningsmetod
Bearbetningsmetoden för flexibel förpackning bestäms av de maskiner som finns tillgängliga för att producera produkterna. Med maskinerna i åtanke är nästa steg att överväga bearbetningsmetoden. För att göra detta är det viktigt att titta på slutprodukten och tänka på förpackningsegenskaperna och hur bearbetningen kommer att påverka produkten när den produceras.
För flexibel förpackning används fem primära processer: extrudering, samextrudering, laminering, extruderingsbeläggning och extruderingslaminering. Ofta kombineras dessa metoder i olika steg för att möta projektets unika behov. Klicka här för att utforska tabellen för att förstå varje bearbetningsmetod, den ursprungliga formen, strukturer och lim som behövs.
Obligatoriska förpackningsegenskaper
Med flerskiktsstrukturer har varje lager sin egen funktion. Och när man bestämmer de nödvändiga förpackningsegenskaperna för flexibel förpackning måste varje tekniskt krav beaktas på varje lager: de yttre, funktionella och tätande skikten.
Låt oss diskutera de viktigaste frågorna du bör tänka på med varje lager:
Yttre lager
Det yttre lagret ger tryckbarhet och mekanisk stabilitet till strukturen. När du definierar dina yttre lager är det viktigt att svara:
(1) Behöver den motstå en viss temperatur?
Med flexibel förpackning är det viktigt att överväga vilken temperatur flerskiktsstrukturerna kan motstå för att undvika deformation och formförlust. Om det till exempel går i ugnen måste du se till att materialen du använder inte kommer att blanda eller smälta polymererna. Om höga temperaturer måste beaktas behövs en hög Tg (glasövergångstemperatur) på de yttre skikten som motstår de yttre förhållandena.
(2) Kommer det att skrivas ut?
Om strukturen kommer att skrivas ut för att visa vad konsumenterna ser i butiker kan du överväga att använda en primer eller lägga till ett extra yttre lager för att skydda bläcket.
Funktionella lager
Funktionella lager är de som placeras mitt i strukturen. De kan ge barriäregenskaper till många olika saker: syre, fukt eller ljus. De kan också förstärka mekaniska egenskaper vid behov. När du planerar dina funktionella lager, tänk på:
(1) Krävs en syrebarriär?
Syrebarriärer är mycket använda egenskaper för de inre skikten av flerskiktsstrukturer, särskilt inom livsmedelsindustrin. Detta barriärskikt förhindrar att syre tränger in och oxiderar mat, vilket gör att det håller längre på hyllorna och i hemmen.
(2) Vilka mekaniska egenskaper behöver den?
Det är viktigt att överväga vilka mekaniska egenskaper som behövs för att motstå repor, motstå sträckning, motstå punktering etc.
Tätningsskikt
Tätningsfilmen är vanligtvis den film som täcker, skyddar och tätar en annan del. Det är ansvaret att ge förpackningen återförslutningsbara och/eller återförslutbara egenskaper. När du planerar ditt tätningsskikt, tänk på:
(1) Kommer det att behöva en tätningsparameter?
Till skillnad från temperaturbeständigheten där hög Tg (glasövergångstemperatur) är idealisk, med tätning, ju lägre Tg, desto mindre energi behövs för att täta den och desto mer pengar sparas. Detta återgår till balanseringen av att hitta rätt Tg för att öka maskinens effektivitet, men en som fortfarande kan motstå den temperatur som behövs.
I alla lager
Över varje lager av dina flerskiktsstrukturer måste du tänka på:
(1) Kommer det att vara transparent?
När du lägger till flermaterial som inte är naturligt kompatibla kan transparensen påverkas. Varje lager måste bibehålla sin transparens, till exempel om denna struktur behöver genomgå en värmeformningsfas.
(2) Vilka är de slutliga polymererna att binda?
När du har definierat de polymerer som kommer att behövas i varje lager är nästa steg att hitta rätt lim. Valet av lim är nyckeln till att uppnå god prestanda och undvika delamineringsproblem i strukturen.
Tänk på faktorer som substrat och polymerers natur, bearbetningsmetoder och doseringsutrustning för att göra ett korrekt val.
Fortsätt läsa för att lära dig mer om testning, föreskrifter, konsumentbeteende och flexibel förpackning, flerskiktsstrukturer och hållbarhet.
Vill du läsa hela artikeln
Full tillgång innebär också: