Przejdź się po alejce z przekąskami w dowolnym sklepie spożywczym i przyjrzyj się opakowaniom torebek po chipsach, opakowań po ciasteczkach i pudełek ze słodyczami. Najprawdopodobniej błyszcząca warstwa ochronna, którą widzisz, to folia BOPP-materiał tak powszechny w opakowaniach elastycznych, że w publikacjach branżowych nazwano go „koniem pociągowym” w świecie folii opakowaniowych. Zrozumienie, czym jest BOPP, jak jest wykonany i dlaczego tak dobrze sprawdza się w zastosowaniach do laminowania, wyjaśnia wiele na temat opakowań, które chronią produkty, których używamy na co dzień.
Czym właściwie jest film BOPP
BOPP oznacza dwuosiowo zorientowany polipropylen. Nazwa ta zawiera istotne fakty dotyczące materiału.
Polipropylen to polimer bazowy-żywica termoplastyczna otrzymywana z ropy naftowej, szeroko stosowana w opakowaniach ze względu na korzystne połączenie właściwości użytkowych i stosunkowo niskiego kosztu materiału. Polipropylenowy materiał wyjściowy jest stosunkowo niedrogi i ma rozsądne właściwości barierowe, ale w swojej podstawowej wytłaczanej formie brakuje mu wytrzymałości mechanicznej i jakości optycznej wymaganej w zastosowaniach opakowaniowych premium.
Zmiana następuje poprzez proces orientacji dwuosiowej. Wytłaczana folia polipropylenowa rozciąga się w dwóch kierunkach. Jeden jest wzdłuż kierunku maszyny, czyli sposobu, w jaki folia wytłacza formę. Drugi znajduje się w kierunku poziomym, prostopadłym do kierunku maszyny. Rozciąganie zwykle odbywa się jednocześnie. Folia przechodzi przez nagrzany piekarnik, a wałek ciągnie ją w obu kierunkach. To przyciąga cząsteczki polimeru bliżej kryształów.
Rezultatem jest folia o znacznie ulepszonych właściwościach mechanicznych, przejrzystości optycznej i działaniu barierowym w porównaniu z niezorientowanym materiałem wyjściowym. W przeglądzie inżynierii materiałowej ScienceDirect zauważono, że to połączenie wyjątkowych właściwości mechanicznych z konkurencyjnymi właściwościami barierowymi i optycznymi, a wszystko to przy stosunkowo niskich kosztach surowców, uczyniło BOPP dominującym podłożem foliowym do zastosowań opakowaniowych na całym świecie.
Kluczowe właściwości, które czynią BOPP wartościowym
Proces orientacji dwuosiowej powoduje szereg ulepszeń właściwości, które bezpośrednio służą zastosowaniom w zakresie pakowania i laminowania.
Wytrzymałość na rozciąganie:Rozciągnięcie folii w dwóch kierunkach pozwala uzyskać materiał o wysokim stosunku wytrzymałości-do-grubości. Folię BOPP można wyprodukować dość cienką przy zachowaniu odpowiedniej integralności mechanicznej, co bezpośrednio przekłada się na oszczędność kosztów materiałowych przy produkcji opakowań. Folia jest odporna na rozdarcie podczas-szybkiego przetwarzania i podczas dystrybucji.
Właściwości optyczne:BOPP akceptuje obróbkę powierzchni i powłoki, które poprawiają i tak już dobrą przejrzystość optyczną. Poziom połysku jest wysoki. Folia może mieć różny poziom przejrzystości lub zmętnienia, w zależności od zastosowania. Te właściwości optyczne sprawiają, że BOPP jest dobrą bazą dla drukowanych opakowań, które muszą wyglądać jasno i atrakcyjnie na półkach sklepowych.
Warstwa barierowa dla wilgoci:Polipropylen w naturalny sposób zapobiega przedostawaniu się wilgoci. Orientacja dwuosiowa czyni go jeszcze potężniejszym. Folia BOPP ma dobrą barierę dla wilgoci. Pomaga to zachować świeżość i kształt opakowania podczas transportu i przechowywania. Jest to ważne w przypadku żywności, ponieważ utrata i wzrost wilgoci może zmienić jakość żywności.
Odporność chemiczna:BOPP chroni przed wieloma powszechnymi chemikaliami w żywności, kosmetykach i produktach przemysłowych. Wytrzymałość ta sprawia, że folia w kontakcie z wnętrzem produktu zachowuje swoją wytrzymałość i wygląd.
Stabilność wymiarowa:Kiedy temperatura się zmienia, proces orientacji dwuosiowej pozwala uzyskać dość stabilne folie. Jest odporny na skurcze, wypaczenia i zniekształcenia. Problemy te mogą wystąpić podczas produkcji niechlujnych folii.
Rola BOPP w laminowaniu folii
Laminowanie folii to proces łączenia cienkiej folii z tworzywa sztucznego z zadrukowanym lub niezadrukowanym podłożem. Podłożem tym jest zwykle papier, tektura lub inna warstwa folii. W rezultacie materiał syntetyczny działa lepiej niż jakikolwiek inny komponent osobno. TheMaszyna do laminowania BOPPto urządzenia, które wykonują to zadanie klejenia w produkcji masowej.
W typowej konfiguracji maszyny do laminowania BOPP folia BOPP jest odwijana z rolki. Następnie przechodzi przez stację powlekania, gdzie nakładany jest klej. Następnie folia styka się z podłożem (papierem lub tekturą) pod wpływem ciepła i ciśnienia w docisku laminującym. W tym przypadku klej łączy ze sobą dwie warstwy. Po związaniu połączony materiał przechodzi przez sekcję suszenia lub utwardzania. Następnie jest zwijany w gotowe rolki lub wysyłany do późniejszych etapów przetwarzania.
Folia BOPP bardzo dobrze nadaje się do tego procesu z kilku powodów. Jego powierzchnia dobrze przyjmuje systemy klejowe. Działa to w przypadku klejów-wodnych, rozpuszczalnikowych-lub bezrozpuszczalnikowych stosowanych w różnych konfiguracjach laminacji. Stabilność wymiarowa folii oznacza, że zachowuje ona swoje położenie i wyrównanie podczas-szybkiego laminowania. Nie ma więc problemów z wyrównaniem, które mogłyby wystąpić w przypadku mniej stabilnych podstaw. A jego wytrzymałość mechaniczna oznacza, że można go przenosić przy prędkościach produkcyjnych bez rozrywania i rozciągania.
Badania właściwości barierowych laminowanych folii poliolefinowych wykazały, że proces laminowania poprawia działanie bariery tlenowej. Współpracuje również z barierą wilgoci firmy BOPP. W ten sposób powstają połączone struktury o zrównoważonych właściwościach ochronnych, spełniające rygorystyczne wymagania dotyczące pakowania żywności.
Rodzaje i warianty folii BOPP
Nie wszystkie folie BOPP są takie same. Proces produkcyjny można zmienić, aby wytworzyć różne wersje do różnych zastosowań końcowych.
Standard BOPP służy ogólnym potrzebom w zakresie opakowań. W tym przypadku głównymi wymaganiami są podstawowa bariera dla wilgoci i dobra optyka. Jest to najpowszechniej stosowany gatunek w najszerszym zakresie zastosowań.
Metalizowany BOPP ma cienką warstwę aluminium nałożoną na jedną powierzchnię w próżni. To znacznie poprawia barierę ochronną przed światłem, tlenem i wilgocią. Metalizowany BOPP jest szeroko stosowany do pakowania przekąsek. W przypadku tych przekąsek świeżość produktu zależy od blokowania światła i powietrza.
Biały BOPP zawiera pigment w postaci dwutlenku tytanu. Dzięki temu folia wygląda na nieprzezroczysto białą. Tę wersję stosuje się, gdy białe tło jest lepsze do druku lub gdy zapakowany produkt nie powinien być widoczny przez opakowanie.
Perłowy lub kawitowany BOPP ma mikroskopijne puste struktury utworzone podczas produkcji, nadając perłowy wygląd i zmniejszoną gęstość przy zachowaniu odpowiednich właściwości mechanicznych. W badaniach opublikowanych w czasopismach poświęconych materiałoznawstwu zbadano parametry procesu, które wpływają na jakość i jednorodność produkcji perłowej folii BOPP.
Zgrzewalny-BOPP ma jedną powierzchnię pokrytą-zgrzewalną żywicą, która umożliwia zgrzewanie opakowań za pomocą zgrzewarek impulsowych lub prętowych bez wpływu na właściwości rdzenia BOPP.
Dlaczego BOPP dominuje nad innymi filmami
W opakowaniach elastycznych BOPP konkuruje z kilkoma innymi podłożami foliowymi, w tym foliami BOPET (dwuosiowo zorientowany poliester), CPP (odlewany polipropylen), foliami PVC i polietylenowymi. Każdy ma swoją niszę, ale BOPP utrzymuje pozycję dominującą z kilku powodów.
Koszt jest czynnikiem podstawowym. Żywica polipropylenowa należy do najtańszych-polimerów opakowaniowych o wysokiej wydajności. Po zakończeniu procesu orientacji dwuosiowej uzyskana folia zapewnia korzystny stosunek właściwości-do-kosztów, któremu w większości zastosowań trudno sprostać zamiennikom.
Połączenie właściwości ma znaczenie. BOPP zapewnia barierę dla wilgoci, przejrzystość optyczną, drukowność i wytrzymałość mechaniczną w jednym materiale. Alternatywy zwykle radzą sobie bardzo dobrze w jednym lub dwóch obszarach. Ale innym brakuje. Na przykład BOPET ma lepszą odporność na ciepło i większą wytrzymałość na rozciąganie. Ale to kosztuje więcej. Ma różne właściwości uszczelniające. Folie polietylenowe mają doskonałą barierę dla wilgoci i dobrą zdolność uszczelniania. Nie mają jednak przejrzystości optycznej BOPP i dobrej powierzchni druku do wielu zastosowań.
Wszechstronność dopełnia obrazu. BOPP można poddać-obróbce powierzchniowej w celu drukowania i powlekania. Może być metalizowany w celu uzyskania lepszej bariery. Można go laminować samodzielnie lub z innymi podłożami. Można go również przekształcić w woreczki, torby i opakowania typu flow-w formie opakowań przy użyciu standardowych maszyn pakujących. Ta zamienność czyni go atrakcyjnym dla producentów opakowań. Producenci ci potrzebują elastycznej bazy, która będzie działać w przypadku wielu różnych typów produktów.
Zastosowania, w których BOPP przoduje
Folia BOPP występuje w opakowaniach niemal wszystkich kategorii towarów konsumpcyjnych, przy czym niektóre zastosowania są szczególnie charakterystyczne.
Opakowania na przekąski to najbardziej widoczne zastosowanie BOPP. W torebkach na chipsy, opakowaniach po ciasteczkach i opakowaniach cukierków często wykorzystuje się BOPP jako główną folię strukturalną. Folia jest często metalizowana w celu uzyskania lepszej bariery. Jest również drukowany z-bardzo szczegółową grafiką. Stwarza to silny efekt na półce. Wpływ ten wpływa na to, co kupujący decydują się na zakup.
Owijka na papierosy to jedno z najstarszych-zastosowań BOPP na dużą skalę. W tym przypadku przejrzystość folii, barierowość dla wilgoci i dobre zachowanie na maszynach sprawiają, że idealnie nadaje się do owijania paczek papierosów.
BOPP znajduje zastosowanie jako podłoże do etykiet i pasków dociskowych. Korzystają ze stabilności rozmiaru i zdolności do przyjmowania powłok klejowych.
Laminowanie książek wykorzystuje folię BOPP do ochrony i ulepszania okładek książek, czasopism i reklam. Gładka powierzchnia zapewnia wrażenie premium. Trwałość folii zapobiega zużyciu i wilgoci.
W opakowaniach przemysłowych do pakowania papieru i tektury wykorzystuje się laminowanie BOPP. Materiały te wymagają ochrony przed wilgocią lub lepszych właściwości powierzchni do drukowania.
Maszyna do laminowania BOPP i uwarunkowania produkcyjne
Do produkcji dobrych materiałów laminowanych-BOPP potrzebny jest sprzęt, który poradzi sobie z folią ostrożnie. Maszyna do laminowania BOPP musi dokładnie kontrolować napięcie podczas odwijania folii z rolek. Musi nakładać klej równomiernie na całej szerokości folii. Musi utrzymywać folię i podstawę w odpowiednim ułożeniu w docisku łączącym. Musi także obsługiwać gotową laminowaną wstęgę bez dodawania zmarszczek i pęcherzyków.
Szybkość jest bardzo ważnym czynnikiem w laminowaniu BOPP. Szybkie-linie pakujące działają z prędkością, przy której nawet małe defekty powodują powstanie dużej ilości odpadów. Sprzęt przeznaczony do laminowania BOPP jest zwykle wyposażony w systemy kontroli naprężenia,-urządzenia antystatyczne zapobiegające przywieraniu kurzu oraz precyzyjne narzędzia do cięcia wzdłużnego w celu przycięcia krawędzi do ostatecznej szerokości.
Obróbka powierzchni jest często zintegrowana z konfiguracją maszyny do laminowania BOPP. Obróbka koronowa lub obróbka płomieniowa podnosi energię powierzchniową folii BOPP tuż przed nałożeniem kleju, zapewniając, że klej prawidłowo zwilża powierzchnię i tworzy mocne wiązanie. Bez odpowiedniej obróbki powierzchni, w trakcie eksploatacji prawdopodobne są uszkodzenia związane z rozwarstwianiem.
Względy środowiskowe
Profil środowiskowy folii BOPP jest zróżnicowany, ale poprawia się. Jako produkt polipropylenowy, technicznie rzecz biorąc, nadaje się on do recyklingu w zakładach przyjmujących strumienie polipropylenu, chociaż rzeczywiste wskaźniki recyklingu elastycznych folii opakowaniowych pozostają niskie na większości rynków.
BOPP jest lekki. Cienka warstwa zapewnia większą powierzchnię na kilogram materiału w porównaniu z innymi cięższymi podłożami. W pewnym sensie pomaga to środowisku. Obniża energię potrzebną do transportu. Zużywa także mniej surowca na każde wyprodukowane opakowanie.
Badania nad zrównoważonymi materiałami opakowaniowymi wciąż trwają. Omówiono w nim bioalternatywy-polipropylenu. Analizuje się także lepsze sposoby recyklingu opakowań z elastycznej folii. Branża opakowań do żywności w dużym stopniu zależy od BOPP. Dlatego te wysiłki na rzecz poprawy środowiska pochłaniają dużo pieniędzy na badania.
Wniosek
Folia BOPP zdobyła swoją pozycję dominującego elastycznego podłoża opakowaniowego dzięki atrakcyjnemu połączeniu niskich kosztów, korzystnych właściwości mechanicznych i optycznych, skutecznej bariery dla wilgoci oraz wszechstronności w procesach przetwarzania i laminowania. Możliwość metalizacji, powlekania, drukowania i laminowania materiału sprawia, że można go dostosować do niezwykłego zakresu zastosowań opakowaniowych.
Zrozumienie, dlaczego folia BOPP jest używana do laminowania, sprowadza się do podstawowych właściwości, jakie tworzy orientacja dwuosiowa: wytrzymałości, przejrzystości, bariery i stabilności, a wszystko to zapewnia-ekonomiczny materiał, który skutecznie przetwarza się na maszynie do laminowania BOPP i niezawodnie sprawdza się w rygorystycznych warunkach pakowania, dystrybucji i użytku konsumenckiego. Dla inżynierów zajmujących się pakowaniem i właścicieli marek poszukujących optymalnej równowagi wydajności i ekonomii, BOPP pozostaje punktem odniesienia, względem którego oceniane są alternatywy.
Referencje
- ScienceDirect - Omówienie dwuosiowo zorientowanego polipropylenu (BOPP): właściwości mechaniczne, działanie bariery i efektywność kosztowa w zastosowaniach opakowaniowych
- Springer - Procesy dwuosiowo zorientowanego polipropylenu (BOPP): orientacja folii, struktura krystaliczna i ulepszanie właściwości
- ResearchGate - Właściwości barierowe powlekanych i laminowanych folii poliolefinowych do pakowania żywności: wpływ laminowania na skuteczność bariery dla tlenu i wilgoci
- ResearchGate - Zwiększanie jakości i jednorodności folii w perłowych, dwu-osiowo zorientowanych foliach polipropylenowych: badanie parametrów procesu produkcyjnego
- Journal of Polymer Science - Ewolucja strukturalna dwuosiowo zorientowanych folii polipropylenowych w warunkach rozciągania wieloosiowego-
- ScienceDirect - Ulepszanie bariery dwuosiowych folii polipropylenowych do pakowania żywności: badania kompatybilizatorów i powłok
- Hindawi Engineering Materials - Przewodnik techniczny dotyczący produkcji folii BOPP i ulepszonego rozwoju właściwości
