Zgrzew zgrzewowi nierєwny - Nitro

34
PRODUKCJA OPAKOWAŃ
Nieorientowane zgrzewalne
folie poliestrowe cPET
charakteryzują się zdolnością
do tworzenia trwałych spoin
już w temperaturze ok. 110°C.
Spoiny te wykazują wysoką
wartość siły wiązania
bezpośrednio po
ich utworzeniu
Zgrzew zgrzewowi nierówny
KRZYSZTOF UZIAŁŁO
ZAKŁADY CHEMICZNE NITRO-CHEM SA, WYDZIAŁ FOLII TWORZYWOWYCH
Pozornie połączenie zgrzewane materiału
polimerowego, w tym folii tworzywowej,
wydaje się być tematem nieskomplikowanym. Jednak głębsze rozpoznanie obecnych
wymagań zarówno w zakresie właściwości
funkcjonalnych opakowania, jak i wymagań
stawianych przez najnowsze maszyny
pakujące stawia przed producentami
folii wiele wyzwań o charakterze
technicznym i technologicznym.
skiwane przez przetopienie folii i trwałe połączenie na urządzeniach typu gorący nóż;
I
folie stosowane najczęściej w laminatach (w opakowaniach
wielowarstwowych do żywności i innych, często z zadrukiem
międzywarstwowym) – połączenie zgrzewane jest uzyskiwane wyłącznie przez powierzchniowe nadtopienie warstw tworzywa mających ze sobą kontakt.
Utrudnieniem w prawidłowym procesie zgrzewania jest
obecność zanieczyszczeń w obszarze tworzenia spoiny, w tym
pochodzących z pakowanego materiału, co narzuca materiałowi
wysokie wymagania dotyczące wytrzymałości i jakości spoiny.
Generalnie można wyróżnić dwa podstawowe obszary stoso-
Nie bez znaczenia dla jakości połączenia zgrzewanego jest
wania nieorientowanych polipropylenowych folii zgrzewalnych:
obecność dodatków lub warstw funkcjonalnych, np. przeciwm-
I
folie stosowane jako monofolia (opakowania tekstyliów,
gielnych (anti-fog), które również mogą wpłynąć na zgrzewal-
świeżych ziół czy chleba) – połączenie zgrzewane jest uzy-
ność folii. Wśród materiałów obecnych na rynku dostępne są
folie łączące w sobie kilka cech funkcjonalnych, np. folia cPP
TRINIFLEX AF łączy doskonałą zgrzewalność, również w wa-
Zgrzewaniem nazywamy proces łączenia tworzyw
sztucznych, w którym pod wpływem temperatury i nacisku
zachodzi wzajemne przeplatanie się łańcuchów polimeru.
Splątane segmenty makrocząsteczek tworzą, po ochłodzeniu,
trwałe połączenie.
runkach zanieczyszczenia powierzchni spoiny pakowanym produktem, wysoką wartość sił wiązania w laminacie oraz właściwości przeciwmgielne.
Nie zawsze jednak utworzenie spoiny o maksymalnej wytrzymałości jest pożądane. Specyficzną grupą wyrobów folio-
OPAKOWANIE 4/2013
EKONOMIA I TECHNOLOGIE
35
PRODUKCJA OPAKOWAŃ
‰’Œ„ {ypupmsl zlhs †wl{ ££ û
£¥
EASY-PEEL oznacza zdolność materiału opakowaniowego
do utworzenia łatwo otwieralnej spoiny zgrzewanej. Cecha ta
jest wynikiem kontrolowanej i planowanej niejednorodności
struktury połączenia zgrzewanego.
£ª
wych są materiały przeznaczone do opakowań łatwo otwieral-
u„“•AXˆ‘Œˆ Ätw„Å
¢¥
¢ª
¡¥
¡ª
nych, w których po utworzeniu spoiny oczekiwane jest jej łatwe
rozerwanie przy konkretnej, zdefiniowanej wartości siły. Obecni
¥
na rynku producenci folii oferują materiały przeznaczone do łaª
twego otwierania, np. cPP TRINIFLEX PEEL lub materiały posia-
©ª
©¥
¡ªª
¡ª¥
¡¡ª
¡¡¥
¡¢ª
{ˆ“ˆ•„—˜•„ ÄÏjÅ
dające kilka cech, np. cPP TRINIFLEX PEEL AF – folia cPP łatwo
¡¢¥
¡£ª
¡£¥
¡¤ª
Wykres 1. Krzywa przebiegu zgrzewania
zgrzewalnej folii poliestrowej TRINIFLEX
SEAL cPET o grubości 33 mikrometrów
otwieralna o właściwościach przeciwmgielnych.
Nieco inne wymagania i możliwości występują w przypadku
nieorientowanych folii poliestrowych cPET. W odróżnieniu od folii
orientowanych dwuosiowo – BOPET, gdzie zgrzewalność osiąga
się wyłącznie przez powlekanie materiału warstwą zgrzewalną,
‰’Œ„ wl £ª û
w przypadku folii nieorientowanych cPET istnieje możliwość uzy-
£¥
skania niskich bądź bardzo niskich temperatur zgrzewania przez
£ª
zastosowanie koekstrudowanych warstw zgrzewalnych.
¢¥
że zgrzewalne gatunki nieorientowanych folii poliestrowych
cPET wykazują cechy zgrzewalności porównywalne z foliami
poliolefinowymi (np. PE).
u„“•AXˆ‘Œˆ Ätw„Å
Z zamieszczonych obok wykresów można wywnioskować,
¢ª
¡¥
¡ª
¥
HOT-TACK jest metodą badania, którą można określić
wytrzymałość świeżo uformowanej spoiny zgrzewanej,
w określonym czasie po jej uformowaniu (gdy nie jest ona
całkowicie zestalona).
ª
¡ªª
¡ª¥
¡¡ª
¡¡¥
¡¢ª
¡¢¥
{ˆ“ˆ•„—˜•„ ÄÏjÅ
¡£ª
¡£¥
¡¤ª
Wykres 2. Krzywa przebiegu zgrzewania
zgrzewalnej folii polietylenowej TRINIFLEX
SEAL cPET o grubości 30 mikrometrów
Istotną cechą z punktu widzenia wymagań opakowalnictwa,
szczególnie pionowych maszyn formująco-napełniająco-zamykających VFFS, jest zachowanie się niecałkowicie zestalonej spo-
‰’Œ„ {ypupmsl zlhs †wl{ ££ û
iny. Podstawowa charakterystyka przydatności materiału folio-
¦±ª
wego do zgrzewania, obejmująca temperaturę inicjacji i wy¥±ª
trzymałość połączenia zgrzewanego, nie daje pełnej informacji
o przydatności materiału w technice opakowaniowej.
raturze ok. 110°C. Spoiny te wykazują wysoką wartość siły wiąI
zŒ „ Äu½¢¥±¤ Å
ryzują się zdolnością do tworzenia trwałych spoin już w tempezania bezpośrednio po utworzeniu spoiny.
k{ ª±¥–± j{ ª±¢¥–
k{ ª±¥–± j{ ª±ªª–
¤±ª
Nieorientowane zgrzewalne folie poliestrowe cPET charakte-
£±ª
¢±ª
¡±ª
Literatura
[1] B. Czerniawski, J. Frydrych, B. Zdanowski,
Znaczenie właściwości nazywanej
z ang. Hot tack w technice opakowaniowej, Opakowanie 12/2012
[2] J. R. de Garavilla, DuPont Packaging
Resins Sealing in brand equity with hot tack
EKONOMIA I TECHNOLOGIE
ª±ª
¨¥
©¥
¡ª¥
¡¡¥
¡¢¥
{ˆ“ˆ•„—˜•„ ÄÏjÅ
Wykres 3. Profil HOT TACK zgrzewalnej folii
poliestrowej TRINIFLEX SEAL cPET o grubości
33 mikrometrów. DT – czas zwarcia szczęk
grzejnych; CT – czas chłodzenia
OPAKOWANIE 4/2013
¡£¥