Inizia con la funzione, non con la decorazione
La progettazione del sacchetto per imballaggio in foglio di alluminio deve iniziare con il lavoro che il pacchetto deve svolgere. Un sacchetto che protegge un gruppo elettronico-sensibile all'umidità e un sacchetto che mantiene fresco il caffè tostato possono condividere la stessa architettura laminata, ma i valori target per la trasmissione del vapore acqueo, la trasmissione dell'ossigeno, la forza di tenuta e la resistenza alla perforazione sono completamente diversi. Prima la funzione, poi l'aspetto.
Protezione del prodotto: umidità, ossigeno, luce, grasso, perdita di aroma e scarica statica
Esperienza utente: forza di apertura, direzione dello strappo, richiudibilità, movimentazione e impilabilità
Conformità: approvazione per il contatto alimentare-per i prodotti commestibili, controllo delle scariche elettrostatiche per i dispositivi elettronici
Produzione: velocità della linea di riempimento, finestra di saldatura, larghezza del rotolo e registro di stampa
Progettare in base a questi quattro gruppi previene la modalità di fallimento più comune nei progetti di imballaggio, ovvero una borsa-di bell'aspetto che non può essere utilizzata sulla linea di riempimento del cliente o che non supera un test di barriera dopo tre settimane in un magazzino umido.
Struttura del laminato e selezione dei materiali
Un sacchetto di alluminio funzionale è un laminato, non un singolo film. Ciascuno strato contribuisce con una proprietà e il sistema adesivo tiene insieme l'assemblaggio attraverso l'intervallo di temperature di servizio e di sigillatura.
| Strato | Materiale tipico | Funzione |
|---|---|---|
| Esterno, stampabile | PET, BOPP o carta patinata | Superficie di stampa, resistenza all'abrasione, rigidità, stabilità nella direzione della macchina |
| Nucleo della barriera | Foglio di alluminio da 6 a 12 micrometri | Assoluto blocco della luce, bassissima trasmissione di umidità e ossigeno, ritenzione dell'aroma |
| Adesivo | Resina per laminazione a base-solvente, priva di solventi-o per estrusione | Legame tra strati e resistenza alle condizioni della storta o del congelatore |
| Sigillatura dello strato interno | LDPE, LLDPE o CPP | Termosaldatura su se stesso, forza di tenuta, compatibilità-al contatto con gli alimenti |
Lo spessore del foglio è il principale fattore di costo. Al di sotto di circa nove micrometri, la formazione di fori stenopeici durante la stampa, la laminazione e la manipolazione aumenta rapidamente, quindi le strutture alimentari ad alta-barriera medica e a lunga-conservazione-di solito rimangono pari o superiori a nove micrometri. Al di sopra dei dodici micrometri, uno spessore aggiuntivo costituisce una barriera aggiuntiva minima per la maggior parte dei prodotti secchi e soprattutto aumenta peso e costi.
Prestazioni della barriera e metodi di prova
Le affermazioni barriera dovrebbero essere legate ai valori misurati. La velocità di trasmissione del vapore acqueo viene comunemente misurata con un metodo con sensore a infrarossi descritto nella norma ASTM F1249 e la velocità di trasmissione dell'ossigeno con un metodo coulometrico descritto nella norma ASTM D3985. I laminati e le buste finiti vengono controllati rispetto allo standard GB/T 10004 per pellicole laminate e buste per imballaggio. Laddove il sacchetto tocca il cibo, gli strati di plastica devono soddisfare anche i relativi requisiti sui materiali a contatto con gli alimenti-, incluso GB 4806.7 per materiali e articoli in plastica a contatto con gli alimenti.
Una specifica pratica elenca i limiti di trasmissione ad una determinata temperatura e umidità relativa, poiché i valori di barriera cambiano bruscamente con le condizioni di prova. L'indicazione di un numero senza condizioni rende la specifica inapplicabile.
Progettazione per la sigillatura, l'apertura e la movimentazione
Larghezza di saldatura: da cinque a dieci millimetri per buste con chiusura a tre-lati-e stand-up, più ampia per riempimenti pesanti
Geometria della tenuta: tenuta piatta, fondo a soffietto, base doypack, tenuta ad aletta o tenuta a sovrapposizione a seconda dell'attrezzatura di riempimento
Apertura: tacca a strappo allineata al senso di macchina, incisione laser per strappo controllato senza tacca
Chiusura: premi-per-chiudere la cerniera, la cerniera scorrevole o la valvola di degasaggio per i prodotti che rilasciano gas
Movimentazione: raggio degli angoli, rigidità dell'impilamento e comportamento del vuoto o del flusso di gas-su linee automatiche
Controllo statico: strati interni dissipativi o antistatici per schede, moduli e componenti
La finestra di tenuta è il parametro di progettazione più spesso sottovalutato. Un'ampia finestra di tenuta consente alla linea di confezionamento di tollerare la deriva della temperatura; una finestra stretta crea perdite che appaiono solo dopo le vibrazioni del trasporto.
Errori comuni di progettazione
Rincorrere nuovi materiali o forme ignorando sicurezza, affidabilità e praticità
Specificare eccessivamente- lo spessore della lamina senza confermare che la barriera misurata effettivamente migliori
Scelta di un adesivo per applicazioni su storte o congelatori che perde la forza di adesione alla temperatura di servizio
Posizionando la tacca di strappo nel punto in cui lo strappo incontra il sigillo, costringe l'utente ad aprire il sacchetto
Ignorando la realtà della linea-di riempimento: peso di riempimento, altezza di caduta e geometria della-ganascia
Salta la simulazione del trasporto, quindi i fori di spillo vengono visualizzati solo dopo l'arrivo della spedizione
Domande frequenti
D: Quali industrie utilizzano sacchetti per imballaggio in foglio di alluminio?
Alimenti e bevande, prodotti farmaceutici, prodotti elettronici per borse antistatiche e resistenti all'umidità-, prodotti chimici e dispositivi medici. Ogni settore applica requisiti di barriera, conformità e pulizia diversi.
D: Perché viene utilizzato il foglio di alluminio invece della pellicola metallizzata?
Uno strato di lamina solida blocca completamente la luce e mantiene la trasmissione di umidità e ossigeno molto più bassa rispetto a uno strato metallizzato-depositato sotto vuoto, il che è importante per una lunga durata di conservazione e per l'hardware-sensibile all'umidità.
D: Quanto deve essere spesso lo strato di foglio di alluminio?
Sei micrometri rappresentano un minimo pratico per il servizio leggero, nove micrometri per un'elevata barriera generale e dodici micrometri per applicazioni impegnative o di movimentazione-intensa. Gli strati più spessi aumentano i costi con benefici limitati.
D: Cosa rende una borsa adatta all'elettronica?
Uno strato interno dissipativo o antistatico, una barriera in lamina completamente sigillata e una costruzione che evita la generazione di cariche triboelettriche durante lo svolgimento e l'apertura.
D: Come viene verificata la qualità del sigillo?
Test di resistenza alla pelatura su campioni di produzione, test di penetrazione del colorante o di tenuta sotto vuoto sulle buste e test di scoppio per riempimenti pesanti, il tutto agli estremi della finestra di sigillatura.
D: I sacchetti di alluminio possono essere riciclati?
I laminati multi-materiale sono difficili da separare, quindi il riciclaggio dipende dall'infrastruttura di raccolta locale. La riduzione del numero totale di strati e l'utilizzo di strati sigillanti mono-materiale migliora la riciclabilità senza perdere le prestazioni di barriera.
