Prejdite sa uličkou s občerstvením v každom obchode s potravinami a pozrite sa na obaly na vrecúškach s čipsami, obaloch sušienok a škatuľkách so sladkosťami. S najväčšou pravdepodobnosťou je tou lesklou ochrannou vrstvou, ktorú vidíte, BOPP fólia-materiál taký bežný vo flexibilných obaloch, že ho priemyselné publikácie nazvali „ťažným koňom“ sveta obalových fólií. Pochopenie toho, čo je BOPP, ako sa vyrába a prečo funguje tak dobre pri laminovaní, vysvetľuje veľa o obaloch, ktoré chránia produkty, ktoré používame každý deň.
Čo je vlastne BOPP film
BOPP je skratka pre biaxiálne orientovaný polypropylén. Tento názov obsahuje základné fakty o materiáli.
Polypropylén je základný polymér-termoplastická živica získaná z ropy, ktorá sa vo veľkej miere používa v obaloch pre svoju priaznivú kombináciu výkonových vlastností a relatívne nízke náklady na materiál. Polypropylénový východiskový materiál je relatívne lacný a má primerané bariérové vlastnosti, ale vo svojej základnej extrudovanej forme mu chýba mechanická pevnosť a optická kvalita potrebná pre prémiové obalové aplikácie.
K zmene dochádza prostredníctvom procesu biaxiálnej orientácie. Extrudovaná polypropylénová fólia sa naťahuje v dvoch smeroch. Jeden je v smere stroja, čo je spôsob, akým fólia vytláča formu. Druhá je v horizontálnom smere kolmom na smer stroja. Strečing je zvyčajne simultánny. Fólia prechádza vyhriatou rúrou, pričom ju valec ťahá v oboch smeroch. To pritiahne molekuly polyméru bližšie ku kryštálom.
Výsledkom je film s výrazne zlepšenými mechanickými vlastnosťami, optickou čistotou a bariérovým výkonom v porovnaní s neorientovaným východiskovým materiálom. Prehľad materiálového inžinierstva ScienceDirect poznamenáva, že táto kombinácia výnimočných mechanických vlastností s konkurenčnými bariérovými a optickými charakteristikami, to všetko pri relatívne nízkych nákladoch na suroviny, urobila z BOPP dominantný filmový substrát pre obalové aplikácie na celom svete.
Kľúčové vlastnosti, vďaka ktorým je BOPP hodnotný
Proces biaxiálnej orientácie vytvára niekoľko vylepšení vlastností, ktoré priamo slúžia obalovým a laminovacím aplikáciám.
Pevnosť v ťahu:Natiahnutím fólie v dvoch smeroch vznikne materiál s vysokým pomerom pevnosti-k{1}}hrúbke. BOPP fólia môže byť vyrobená celkom tenká pri zachovaní primeranej mechanickej integrity, čo sa priamo premieta do úspory nákladov na materiál pri výrobe obalov. Fólia je odolná proti roztrhnutiu počas-vysokorýchlostných operácií konverzie a pri použití v distribúcii.
Optické vlastnosti:BOPP akceptuje povrchové úpravy a nátery, ktoré zvyšujú jeho už tak dobrú optickú čistotu. Úroveň lesku je vysoká. Film môže byť vyrobený s rôznymi úrovňami čírosti alebo zákalu v závislosti od použitia. Tieto optické vlastnosti robia z BOPP dobrý základ pre tlačené obaly, ktoré musia na pultoch obchodov vyzerať jasne a atraktívne.
Vrstva bariéry proti vlhkosti:Polypropylén prirodzene zabraňuje prestupu vlhkosti. Vďaka biaxiálnej orientácii je ešte výkonnejší. BOPP fólia má dobrú bariéru proti vlhkosti. To pomáha udržiavať obal čerstvý a tvar počas prepravy a skladovania. To je dôležité pre potraviny, pretože strata a zvýšenie vlhkosti môže zmeniť kvalitu potravín.
Chemická odolnosť:BOPP chráni pred mnohými bežnými chemikáliami v potravinách, kozmetike a priemyselných výrobkoch. Táto odolnosť znamená, že keď sa fólia dotkne vnútrajška výrobku, zachová si svoju pevnosť a vzhľad.
Rozmerová stabilita:Keď sa teplota zmení, proces biaxiálnej orientácie vytvára pomerne stabilné filmy. Odoláva kontrakcii, deformácii alebo deformácii. Tieto problémy môžu nastať pri výrobe odfláknutých filmov.
Úloha BOPP pri laminovaní filmu
Laminovanie fólie je proces spájania tenkej plastovej fólie s potlačeným alebo nepotlačeným podkladom. Tento základ je zvyčajne papier, lepenka alebo iná vrstva fólie. Výsledkom je, že syntetický materiál funguje lepšie ako ktorýkoľvek iný komponent samostatne. TheBOPP laminovací strojsú zariadenia, ktoré vykonávajú túto lepiacu prácu v hromadnej výrobe.
V typickom nastavení laminovacieho stroja BOPP sa fólia BOPP odvíja z kotúča. Potom prechádza cez nanášaciu stanicu, kde sa nanáša lepidlo. Potom sa fólia pod teplom a tlakom stretne so základňou (papier alebo lepenka) v laminovacej štrbine. Tu lepidlo spája dve vrstvy dohromady. Po spojení prechádza kombinovaný materiál sušiacou alebo vytvrdzujúcou sekciou. Potom sa navinie do hotových kotúčov alebo sa odošle na neskoršie kroky spracovania.
BOPP fólia je pre tento proces veľmi vhodná z niekoľkých dôvodov. Jeho povrch dobre znáša lepiace systémy. Funguje to pre lepidlá na báze vody, rozpúšťadiel- alebo bez rozpúšťadiel používané v rôznych laminovacích zostavách. Rozmerová stabilita fólie znamená, že si zachováva svoju polohu a zarovnanie počas vysokorýchlostnej laminácie-. Takže neexistujú žiadne problémy so zarovnaním, ktoré sa môžu vyskytnúť pri menej stabilných základniach. A jeho mechanická pevnosť znamená, že sa s ním dá manipulovať pri výrobných rýchlostiach bez trhania alebo rozťahovania.
Výskum bariérových vlastností laminovaných polyolefínových fólií ukázal, ako proces laminácie zlepšuje výkon kyslíkovej bariéry. Funguje tiež spolu s vlastnou bariérou proti vlhkosti BOPP. To vytvára kombinované štruktúry s vyváženými ochrannými vlastnosťami pre náročné potreby balenia potravín.
Typy a varianty BOPP fólie
Nie všetky BOPP fólie sú rovnaké. Výrobný proces je možné zmeniť tak, aby sa vyrábali rôzne verzie pre rôzne konečné použitia.
Štandardný BOPP slúži všeobecným potrebám balenia. Pre nich sú hlavnými požiadavkami základná bariéra proti vlhkosti a dobrá optika. Toto je najbežnejšia trieda používaná v najširšom rozsahu použitia.
Metalizovaný BOPP má tenkú hliníkovú vrstvu nanesenú na jeden povrch vo vákuu. To výrazne zlepšuje jeho bariéru proti svetlu, kyslíku a vlhkosti. Metalizovaný BOPP sa široko používa na balenie občerstvenia. Pri týchto pochutinách závisí čerstvosť produktu od blokovania svetla a vzduchu.
Biely BOPP obsahuje pigment oxidu titaničitého. Vďaka tomu film vyzerá nepriehľadne biely. Táto verzia sa používa, keď je na tlač lepšie biele pozadie, alebo keď zabalený produkt nemá byť cez balík vidieť.
Perleťový alebo kavitovaný BOPP má počas výroby vytvorené mikroskopické dutiny, ktoré vytvárajú perleťový vzhľad a zníženú hustotu pri zachovaní primeraných mechanických vlastností. Výskum publikovaný v časopisoch materiálovej vedy skúmal parametre procesu, ktoré ovplyvňujú kvalitu a jednotnosť pri výrobe perleťovej fólie BOPP.
Tepelne-tesniaci BOPP má jeden povrch potiahnutý teplom-zataviteľnou živicou, ktorá umožňuje utesnenie obalov pomocou tepelných impulzov alebo tyčových zvarov bez ovplyvnenia vlastností jadra BOPP.
Prečo BOPP dominuje nad ostatnými filmami
Vo flexibilných obaloch BOPP konkuruje niekoľkým ďalším fóliovým substrátom vrátane BOPET (biaxiálne orientovaný polyester), CPP (liaty polypropylén), PVC a polyetylénových fólií. Každý má svoje miesto, ale dominantné postavenie má BOPP z viacerých dôvodov.
Náklady sú primárnym faktorom. Polypropylénová živica patrí medzi najlacnejšie -výkonné obalové polyméry. Keď je proces dvojosovej orientácie dokončený, výsledná fólia poskytuje priaznivý pomer vlastností-k{4}}nákladom, s ktorým sa alternatívy ťažko vyrovnávajú pre väčšinu aplikácií.
Dôležitá je kombinácia vlastností. BOPP poskytuje bariéru proti vlhkosti, optickú čistotu, tlač a mechanickú pevnosť v jedinom materiáli. Alternatívy si zvyčajne vedú veľmi dobre v jednej alebo dvoch oblastiach. Ale v iných zaostávajú. BOPET má napríklad lepšiu tepelnú odolnosť a vyššiu pevnosť v ťahu. Ale stojí to viac. A má rôzne tesniace vlastnosti. Polyetylénové fólie majú vynikajúcu bariéru proti vlhkosti a dobrú tesniacu schopnosť. Nemajú však optickú čistotu BOPP a dobrý tlačový povrch na mnohé použitia.
Všestrannosť dopĺňa obraz. BOPP je možné povrchovo-upraviť na tlač a náter. Pre lepší výkon bariéry môže byť pokovovaný. Môže sa laminovať na seba alebo na iné podklady. Pomocou štandardných baliacich strojov sa dá premeniť aj na vrecúška, vrecúška a baliace{5}}balíky. Táto konvertibilita ho robí atraktívnym pre výrobcov obalov. Títo výrobcovia potrebujú flexibilnú základňu, ktorá funguje naprieč mnohými rôznymi typmi produktov.
Aplikácie, kde BOPP exceluje
BOPP fólia sa objavuje v obaloch takmer v každej kategórii spotrebného tovaru, pričom niektoré aplikácie sú obzvlášť charakteristické.
Obaly na občerstvenie sú najviditeľnejšou aplikáciou BOPP. Vrecia na čipsy, obaly na sušienky a balíčky cukríkov často používajú BOPP ako hlavnú štrukturálnu fóliu. Fólia je často metalizovaná pre lepšiu bariérovú účinnosť. Je tiež vytlačená grafikou s-vysokými detailmi. To vytvára silný náraz na policu. Tento vplyv určuje, čo sa kupujúci rozhodnú kúpiť.
Prebal cigariet je jedným z najstarších{0}}používaní BOPP vo veľkom meradle. Vďaka čírosti fólie, bariére proti vlhkosti a dobrému správaniu na strojoch je táto fólia ideálna na balenie balíčkov cigariet.
BOPP sa používa ako podklad pre etikety a tlakové pásy. Ťažia z jeho rozmerovej stability a schopnosti nanášať lepidlo.
Laminácia kníh využíva BOPP fóliu na ochranu a zlepšenie obalov kníh, časopisov a reklám. Hladký povrch dodáva prémiový pocit. Trvanlivosť fólie zabraňuje opotrebovaniu a vlhkosti.
Priemyselné balenie využíva BOPP lamináciu na baliaci papier a lepenku. Tieto materiály potrebujú ochranu proti vlhkosti alebo lepšie povrchové vlastnosti pre tlač.
Laminovací stroj BOPP a výrobné úvahy
Výroba dobrých BOPP-laminovaných materiálov si vyžaduje vybavenie, ktoré dokáže s fóliou zaobchádzať opatrne. Laminovací stroj BOPP musí starostlivo kontrolovať napätie pri odvíjaní fólie z kotúčov. Musí nanášať lepidlo rovnomerne po celej šírke filmu. Musí udržiavať fóliu a základ správne zarovnané cez spojovaciu štrbinu. A musí zvládnuť hotový laminovaný pás bez vrások alebo bublín.
Rýchlosť je veľmi dôležitým faktorom pri BOPP laminácii. Vysokorýchlostné{1}}baliace linky bežia rýchlosťou, pri ktorej sa aj malé chyby zmenia na množstvo odpadu. Zariadenia vyrobené na lamináciu BOPP majú zvyčajne systémy na kontrolu napätia, anti-statické zariadenia na zabránenie prichytenia prachu a presné rezacie nástroje na orezanie hrán na konečnú šírku.
Povrchová úprava je často integrovaná do nastavenia laminovacieho stroja BOPP. Korónová úprava alebo úprava plameňom zvyšuje povrchovú energiu BOPP fólie tesne pred aplikáciou lepidla, čím zaisťuje, že lepidlo správne zmáča povrch a vytvára silné spojenie. Bez adekvátnej povrchovej úpravy môže dôjsť k poruchám delaminácie v prevádzke.
Environmentálne aspekty
Environmentálny profil BOPP fólie je zmiešaný, ale zlepšuje sa. Ako polypropylénový produkt je technicky recyklovateľný v zariadeniach, ktoré akceptujú polypropylénové toky, hoci skutočná miera recyklácie flexibilných obalových fólií zostáva na väčšine trhov nízka.
BOPP je ľahký. Tenký film poskytuje väčšiu povrchovú plochu na kilogram materiálu v porovnaní s inými ťažšími základňami. To určitým spôsobom pomáha životnému prostrediu. Znižuje energiu potrebnú na prepravu. Taktiež spotrebuje menej surovín na každé vyrobené balenie.
Výskum udržateľných obalových materiálov stále pokračuje. Zameriava sa na bio-polypropylénové alternatívy. Hľadá tiež lepšie spôsoby recyklácie obalov flexibilných fólií. Odvetvie balenia potravín do značnej miery závisí od BOPP. Takže tieto snahy o zlepšenie životného prostredia získavajú veľa peňazí na výskum.
Záver
BOPP fólia si vydobyla svoju pozíciu dominantného flexibilného obalového substrátu vďaka atraktívnej kombinácii nízkych nákladov, priaznivých mechanických a optických vlastností, efektívnej bariéry proti vlhkosti a všestrannosti naprieč procesmi konverzie a laminácie. Schopnosť materiálu pokovovať, potiahnuť, potlačiť a laminovať ho robí prispôsobiteľným pre mimoriadny rozsah obalových aplikácií.
Pochopenie toho, prečo sa fólia BOPP používa pri laminácii, spočíva v základných kvalitách, ktoré vytvára biaxiálna orientácia: pevnosť, čírosť, bariéra a stabilita, všetko dodávané prostredníctvom nákladovo{0}}efektívneho materiálu, ktorý sa na laminovacom stroji BOPP efektívne premieňa a spoľahlivo funguje pri náročných podmienkach balenia, distribúcie a spotrebiteľského použitia. Pre obalových inžinierov a majiteľov značiek, ktorí hľadajú optimálnu rovnováhu medzi výkonom a hospodárnosťou, zostáva BOPP referenčným bodom, podľa ktorého sa merajú alternatívy.
Referencie
- Prehľad ScienceDirect - Biaxiálne orientovaný polypropylén (BOPP): Mechanické vlastnosti, bariérový výkon a nákladová efektívnosť v obalových aplikáciách
- Procesy Springer - Biaxiálne orientovaný polypropylén (BOPP): Orientácia filmu, kryštalická štruktúra a vylepšenie vlastností
- ResearchGate - Bariérové vlastnosti potiahnutých a laminovaných polyolefínových fólií na balenie potravín: Účinky laminácie na výkon bariéry proti kyslíku a vlhkosti
- ResearchGate - Zlepšenie kvality a jednotnosti filmu v perleťových bi-axiálne orientovaných polypropylénových filmoch: Štúdia parametrov výrobného procesu
- Journal of Polymer Science - Štrukturálny vývoj biaxiálne orientovaných polypropylénových fólií za podmienok napínania vo viacerých-osách
- ScienceDirect - Zlepšenie bariéry biaxiálne orientovaných polypropylénových fólií na balenie potravín: Štúdie kompatibility a povlakov
- Technická príručka Hindawi Engineering Materials - pre výrobu fólií BOPP a vylepšený vývoj nehnuteľností
