האם מכונה לייצור שקיות LDPE מתאימה לשקיות אריזה רכות?

אריזות רכות הן אחד הפלחים-הצומחים ביותר בשוק האריזות הרכות העולמי. העלייה נבעה מהביקוש לבטיחות מזון, ביקוש למדפים קמעונאיים והפסקת ההדרגה של מיכלים קשיחים במוצרי צריכה. בלב הצמיחה הזו עומדת בעיה מעשית. לעתים קרובות, מפעלי ממירים ומהנדסי אריזה שואלים את השאלה: האם לשקית LDPE יש את היכולת הטכנית לייצר את שקיות האריזה הרכות הדרושות בשרשרות האספקה ​​המודרניות? התשובה אינה פשוטה. כדי להבין זאת היטב, עלינו ללמוד הן את מדע החומר של סרטי LDPE והן את התכנון המכני של עיבודם. .

הגדרת "שקיות אריזה רכות"

המונח "אריזה רכה" מכסה סוגים רבים של אריזות רכות המשמשות במזון, רפואה, טיפול אישי ויישומים תעשייתיים קלים. הסוגים הנפוצים כוללים:

• שקיות כריות (שקיות שלוש-צדדיות או אטומות לאחור לחטיפים, מזון קפוא, מוצרים יבשים)
• נרתיק אנכי (תחתית מקופלת למשקאות, רטבים, מזון לחיות מחמד)
• שקיות ניילון שטוחות (כיסויי קבצים, הגנה על הבגד, אריזת מכשור רפואי)
• שקיות פלסטיק (קווי אריזה אוטומטיים לאפייה ולמוצרי חקלאות)
• שקיות לחם ושקיות ייצור (אריזה בטוחה לחשיפה למזון-בהגדרה גבוהה)
• בטנה (בטנה פנימית גלי יבשה)

סוגים אלה של תיקים חולקים כמה צרכים משותפים. הם צריכים מידה של בהירות. הם צריכים תאימות לחשיפה למזון. הם צריכים להיות בעלי חוזק איטום אמין מתחת לעובי הסרט. הם צריכים להתאים לצורת המוצר. פוליאתילן בצפיפות- נמוכה, כחומר, יכול לענות על רבים מהצרכים הללו. לכן, תיק LDPE הוא בחירה טבעית.

מדוע LDPE מתאים באופן טבעי לאריזות רכות

פוליאתילן בצפיפות נמוכה הוא החומר העליון באריזה רכה. זה בגלל המבנה הפולימרי שלו. פוליאתילן בצפיפות נמוכה-(LDPE) נוצר על ידי פילמור של רדיקלים חופשיים בלחץ גבוה. זה יוצר מבנה מולקולרי מסועף מאוד. מבנה זה מעניק לסרט תכונות ערבוב מיוחדות:

בהירות אופטית:לסרט LDPE יש ערפל נמוך וחדירות אופטית טובה. זה טוב לאריזה במקום שבו אתה צריך לראות את המוצר. תוצרת טרייה, מוצרי מאפה והגנה על הבגד הם הדוגמאות הנפוצות ביותר.

רך למגע:הסתעפות מפחיתה את הצפיפות של צפיפות אריזת השרשרת החיצונית. הסרט המתקבל הוא רך וגמיש, עם תחושה טובה. התחושה הזו חשובה מאוד באריזות קמעונאיות רכות. בלי לשנות את הנוסחה, קשה להתאים אותו לחומרים קשים יותר כמו פוליאתילן בצפיפות- גבוהה או פוליפרופילן.

חלון אטום רחב:פוליאתילן בצפיפות נמוכה אטום היטב ויש לו טווח טמפרטורות של 100-150 מעלות. מגוון רחב זה מקל על ייצור מאשר פוליאתילן בצפיפות גבוהה או סרטי כיוונים. הם טווחי איטום קטנים בהרבה.

התנגדות למתיחות ולניקוב:LDPE יכול להימתח הרבה לפני שבירה (300-600% תלוי בדרגה ובעובי). זה מאפשר לשקיות אריזה רכות להתמודד עם מוצרים- מוזרים בלי להיקרע. זה שימושי במיוחד להכנת מזון והקפאה בגלל הקצוות החדים או הצורות המוזרות שלהם-.

תאימות של ה-FDA וחשיפה למזון: דרגות LDPE רבות המשמשות לחשיפה למזון תואמות לקוד הפדרלי של ה-FDA 21 §177.1520 ולתקנת האיחוד האירופי 10/2011 בנושא חומרים פלסטיים בחשיפה למזון. זה חיוני לשימוש ישיר באריזות מזון. .

מה עושה מכונה לייצור שקיות LDPE באריזה רכה

לשקית LDPE לאריזה רכה יש את היתרונות הבאים:

ייצור תיק שטוח-במהירות- גבוהה

עבור שקיות שטוחות, תחתונות וקיר פשוטות, הנמצאות בשימוש נרחב בשירות וייצור מזון, מכונת LDPE הפועלת בסרטי LDPE של 20-80 מיקרון פועלת בקצב של 150-400 מחזורים לדקה. מהירות זו אפשרית מכיוון שחלון האיטום הרחב והחיתוך הקל של LDPE מאפשרים מחזורים מהירים יותר. אתה לא צריך בקרה קפדנית על HDPE או ממברנות רב שכבתיות.

תאימות לחיתוך להבים- קרה

LDPE מתאים לאיטום וחיתוך בסכין קרה (גזירה או לחיצה). חיתוך חוט חם האם ל-HDPE יש אפקט איטום וחיתוך טוב יותר. חיתוך נקי עם להב קר לאחר איטום חום LDPE בעובי רגיל. זה מקל על החותך. זה גם מפחית את הצורך בתחזוקה של מערכת החיתוך.

גמישות מרובת-פורמטים תחת מדדים בינוניים

שקית LDPE עמידה היטב- יכולה בדרך כלל להתמודד עם מגוון של עובי סרט (בדרך כלל 20-120 מיקרון) ורוחב שקיות. אתה לא צריך לבצע שינויים גדולים במכונה כדי לעבור. ממירים יכולים להפעיל מוצרים שונים באותו קו על ידי שינוי הגדרות במקום החלפת חלקים.

תאימות עם סרט מודפס

אריזה רכה משתמשת בדרך כלל בסרט מודפס. ניתן להדפיס זאת בשורה לפני יצירת השקית, או שניתן להזין רולר מודפס- מראש למכונה. כאשר אתה משתמש בקורונה כדי לטפל ב-LDPE בשלב הסרט, המשטח עובד עם דיו פלקסוגרפי ודיו גראב. מכונת שקיות LDPE עם מערכת EPC (Edge Position Control) יכולה להתמודד עם תדפיסים של סרטים. זה שומר על טביעות אצבעות באותו מקום על כל תיק

איפה מכונות שקיות LDPE עומדות בפני מגבלות באריזה רכה

למרות שהמאפיינים של LDPE עומדים בדרישות של אריזה רכה, יש לו כמה מגבלות. מגבלות אלו אומרות ששקית LDPE איננה האפשרות הטובה ביותר: :

1. סרטי למינציה-גבוהים

שימושים מודרניים רבים של-אריזה רכה, במיוחד במזון, תרופות ומכשירים רפואיים, דורשים ממברנות מחסום גבוהות-. הסרטים משלבים LDPE עם רדיד אלומיניום, EVOH (אתילן ויניל אלכוהול קופולימר), PET (פוליאתילן טרפתלט) או ניילון (PA) ליצירת מבנה רב שכבתי.

סרטי למינציה אלה פועלים בצורה שונה מאוד מ-LDPE-שכבת אחת:

• שכבות איטום הן בדרך כלל פוליאתילן בצפיפות נמוכה או PE metallocene, לא LDPE רגיל.
• יש להגדיר בזהירות רבה יותר את הטמפרטורה והזמן של האיטום. כל מה שאתה צריך לעשות הוא לאטום את החלק הפנימי מבלי לפגוע בשכבת המחסום.
• הלמינטים קשים יותר. זה אומר שאתה צריך בקרת מתח מדויקת יותר מאשר סרט LDPE חד-שכבתי.

מכונת שקיות LDPE סטנדרטית לסרט חד-שכבתי עשויה שלא להיות בעלת בקרת המתח, דיוק הטמפרטורה או הטיפול בסרט הנדרש עבור למינציה מורכבת. למכונות שבונות אריזות רכות למינציה יש לרוב מערכות ריקוד טובות יותר, אזורי איטום מבוקרים PID- ורישום סרטים מחמיר יותר.

2. ייצור נרתיק-

הנרתיק העומד צריך לתחתית מכוסה כדי לשמור על התיק זקוף כאשר הוא מלא. הפקת פורמט זה דורשת:

שכבות איטום הן בדרך כלל פוליאתילן בצפיפות נמוכה או PE metallocene, לא LDPE רגיל.

יש להגדיר בזהירות רבה יותר את הטמפרטורה והזמן של האיטום. כל מה שאתה צריך לעשות הוא לאטום את החלק הפנימי מבלי לפגוע בשכבת המחסום.

הלמינטים קשים יותר. זה אומר שאתה צריך בקרת מתח מדויקת יותר מאשר סרט LDPE חד-שכבתי.

מכונת שקיות LDPE סטנדרטית לסרט חד-שכבתי עשויה שלא להיות בעלת בקרת המתח, דיוק הטמפרטורה או הטיפול בסרט הנדרש עבור למינציה מורכבת. למכונות שבונות אריזות רכות למינציה יש לרוב מערכות ריקוד טובות יותר, אזורי איטום מבוקרים PID- ורישום סרטים מחמיר יותר.

3. סרטים דקים מאוד (מתחת ל-15 מיקרון)

חלק מהמזונות ארוזים ב-LDPE דק מאוד (12-18 מיקרון). זה יחסוך בעלויות החומר. בעובי זה, קשה לעבד את הסרט. אם המתח משתנה מעט, הסרט עלול להיקרע בקלות. היצמדות סטטית גורמת לבעיות מעקב. גם טווח האיטום צר מהרגיל.

למכונת שקיות LDPE בסיסית אין בקרת מתח מדויקת (הרחבה מונעת-סרוו, התאמת גליל רקדן אקטיבי) ומערכת אנטי-סטטית, שמבזבזת יותר מדי זמן על סרט דק מאוד. זה עניין של מפרט מכונה. זה לא קשור לחומר עצמו. אבל זה אומר שלא כל מכונות שקיות LDPE מתאימות לאריזה דקה ורכה.

גרסאות חומר: LLDPE ו-mLLDPE באריזה רכה

יש לציין כי ה"אריזה הרכה" של היום משתמשת בדרך כלל ב-LLDPE (פוליאתילן צפיפות- ליניארית נמוכה) ובמטלוקן (mLLDPE), ולא ב-LDPE רגיל. חומרים אלה מספקים:

• חוזק מתיחה גבוה וחדירה באותו עובי או נמוך יותר (כך שתוכל להשתמש בפחות חומר)
• בטמפרטורות איטום נמוכות יותר, האיטום חזק יותר
• ביצועי מכירה חמים טובים יותר-(חשוב לאטמי מילוי אנכיים)

מכונות אריזה בפוליאתילן בצפיפות נמוכה-(LDPE) יכולות בדרך כלל לעבד סרטי LLDPE. טווח טמפרטורות איטום חופף. פוליאתילן בצפיפות נמוכה הוא רך יותר מ-HDPE. אבל ל-LLDPE יש מקדם חיכוך גבוה. זה יכול לגרום לבעיות מעקב אחר סרטים במכונות ללא מוטות אלקטרוסטטיים ומשטחי מסילה מובילים בחיכוך נמוך. מפעילים שעוברים מפוליאתילן בצפיפות-נמוכה לפוליאתילן בצפיפות-נמוכה באותה מכונה צריכים בדרך כלל לשנות את הגדרות המתח, זמני האיטום והגימור של גלילי הנחייה.

ניתן לטפל בשינויים בחומר זה בסט מוצרים של מכונות. אבל אתה צריך פרמטרים כתובים והכשרת מפעילים.

מפרט מכונה מרכזי עבור יישומי אריזה רכה

עבור מהנדסי אריזה מכונת LDPE שצוינה עבור שירות אריזה רכה, הפרמטרים הבאים אינם ניתנים להעברה:

תקנים רלוונטיים לאריזות רכות המיוצרות במכונות LDPE

כללי האיכות והחומר לייצור שקיות אריזה רכות LDPE מבוססים על הקריטריונים הבאים:

• ISO 11607-1: כללים לחומרי אריזה לחיטוי מכשירים רפואיים (הנוגעים לשקיות LDPE רפואיות)
• FDA 21 CFR §177.1520: פולימרי אולפינים-רשימת חשיפה למזון בדרגות פוליאתילן מאושרות
• תקנה (EC) No. 10/2011 של האיחוד האירופי: פלסטיק המשמש לגעת במזון חל על אריזות מזון מסוג LDPE באירופה
• ASTM D882: מבחן סטנדרטי לתכונות מתיחה של יריעות פלסטיק דק - בדוק את התאמת החוזק בכל פעם שמשתמשים בשקיות פלסטיק
• ISO 15105-1: בדיקת קצב העברת גז עבור סרט ויריעת פלסטיק (בדיקת ביצועי מחסום עבור אריזה רכה)
• מקור: תקנת האיחוד האירופי (EU) No. 10/2011 -חומרים וחפצי פלסטיק המיועדים למגע עם מזון, כתב העת הרשמי של האיחוד האירופי.

תַקצִיר

תיק LDPE הוא באמת טוב עבור הרבה שקיות רכות. מתאים במיוחד לשקית שטוחה, שקית תחתית, שקית ייצור, שקית לחם, שקית תרמיל ושקית בטנה העשויה משכבה אחת או סרט LDPE פשוט משותף-. הבהירות של LDPE, טווח האיטום הרחב, התאימות למגע עם מזון והתחושה הרכה הופכים אותו לבחירה טבעית עבור סוגי התיקים הללו. סוגי מכונות נועדו לעשות שימוש טוב בתכונות אלה.

אבל הגבולות אמיתיים. למינציה מורכבת של מחסום רב שכבתי, כיסים עומדים, ממברנות דקות מאוד ושימושים הדורשים רישום הדפסה צמוד, כולם דורשים מפרט מכונה טוב יותר. ייתכן שיצרן שקיות פוליאתילן בסיסי בצפיפות נמוכה-לא יוכל לענות על צרכים אלה ללא שדרוג ספציפי. בעת שימוש במכונת LDPE, יש להבין בבירור את מבנה הסרט, סוג השקית, טווח העובי ודרישות האיכות. אתה לא צריך רק להניח שמכונות LDPE מטפלות באריזות רכות.

כאשר אתה מתאם את יכולת המכונה ואת העבודה בצורה נכונה, שקית ה-LDPE נשארת אחת מהאפשרויות היצרניות והחסכוניות ביותר-בייצור אריזות רכות.

הפניות:

• Emblem, A. & Emblem, H. – טכנולוגיית אריזה: יסודות, חומרים ותהליכים, הוצאת Woodhead (Elsevier), 2012
• רוברטסון, GL - אריזות מזון: עקרונות ופרקטיקה, מהדורה שלישית, CRC Press, 2012
• Briston, JH – סרטי פלסטיק, מהדורה שלישית, Longman Scientific & Technical, 1989
• Soroka, W. – Fundamentals of Packaging Technology, Edition 4, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Glanvill, AB – ספר הנתונים של מהנדס פלסטיק, פרסומי הנדסת מכונות, 1993
• תקנה של האיחוד האירופי מס'. 10/2011 - חומרים וחפצים מפלסטיק המיועדים ליצור קשר עם מזון, כתב העת הרשמי של האיחוד האירופי
• ASTM D882-18 – שיטת בדיקה סטנדרטית למאפייני מתיחה של יריעות פלסטיק דק, ASTM International