Když hliníková fólie postupně ustupuje: Budoucnost vysoce{0}}bariérového flexibilního balení potravin

V oblasti flexibilního balení potravin byla hliníková fólie kdysi synonymem pro „absolutní bariérový výkon“. Vrstva hliníkové fólie o tloušťce pouhých 6 mikronů může způsobit, že kyslík a vlhkost téměř nemohou proniknout, což pomáhá udržet bramborové lupínky, sušené mléko, masné výrobky a další potraviny čerstvé.

Ale dnes, hluboká transformace směrem khliníkové redukce a obaly potravin-bez hliníkuprobíhá.

Nejedná se o odmítnutí hliníkové fólie. Spíše je to přirozená volba pro obalový průmysl v rámci trendů ochrany životního prostředí, snižování materiálu, recyklovatelnosti, transparentnosti a udržitelnějšího designu obalů.

Jakmile je však hliníková fólie odstraněna, jak lze zaručit bariérové ​​vlastnosti obalů potravin?

Odpověď spočívá v roli, která je často přehlížena, ale je nesmírně důležitá:adheziva pro laminaci materiálů s vysokou-bariérou.

1. Síla a omezení hliníkové fólie

V tradičních flexibilních potravinových obalech se hliníková fólie často používá jako mezivrstva a laminuje se materiály jako PET, BOPP a PE.

Je široce používán v aplikacích, jako je balení sušeného mléka, balení masa a retortové sáčky, kde je vyžadována velmi vysoká bariérová účinnost.

Jeho rychlost prostupu kyslíku může být nižší než 0,1 cm³/(m²·24h·atm), zatímco rychlost prostupu vodní páry se blíží nule. Poskytuje také vynikající ochranu před světlem.

Hliníková fólie však není dokonalá.

Jeho výroba spotřebovává velké množství energie, laminované konstrukce obsahující hliníkovou fólii se obtížně recyklují a její relativně špatná pružnost může vést k dírkám.

Je také neprůhledný, což spotřebitelům znemožňuje vidět zabalený produkt, a obaly obsahující kov-neprojdou určitými systémy detekce kovů.

Tyto nevýhody jsou v rámci cílů snižování uhlíku a tlaku oběhového hospodářství stále významnější.

V důsledku toho se redukce hliníku posouvá od konceptu ke skutečné akciflexibilní potravinářský obalový průmysl.

2. Redukce hliníku pohánějícího tři síly

Posun směrem k redukci hliníku řídí tři hlavní síly.

Politika:Předpisy pro obaly v Evropě a cíle Číny v oblasti snižování uhlíku tlačí průmysl k lepší recyklovatelnosti. Vícevrstvé struktury obsahující hliníkovou fólii mohou být obtížně separovatelné a recyklovatelné.

Průmysl:Majitelé značek doufají, že se jim podaří snížit náklady, snížit hmotnost balení, vyhnout se kolísání cen hliníku a splnit nové požadavky na aplikace, jako je mikrovlnný ohřev.

Spotřebitelé:Transparentní vysoce{0}}bariérové ​​balení je více v souladu s moderními preferencemi, protože spotřebitelé stále více chtějí vidět skutečné jídlo uvnitř balení.

Co však skutečně umožňuje redukci hliníku, je vývojobalové materiály s vysokou-bariérou a vícevrstvé flexibilní obalové technologie.

Materiály jako EVOH, PVDC, metalizované fólie a transparentní oxidové-potahované fólie, jako jsou SiOx a AlOx, se stále častěji používají k nahrazení části role, kterou tradičně hraje hliníková fólie.

Ve společnosti Haide Packaging se flexibilní obaly s vysokou{0}}bariérou používají v aplikacích, kde produkty vyžadují ochranu před kyslíkem, vlhkostí, aromatem a dalšími vnějšími faktory. Haide také poskytuječiré vysoce{0}}bariérové ​​balení a řešení průhledných retortových sáčkůpro potravinářské aplikace, kde jsou důležité jak bariérové ​​vlastnosti, tak viditelnost produktu.

Každý z těchto materiálů má však své vlastní vlastnosti. Aby spolu efektivně fungovaly, je nezbytný jeden klíčový prvek: lepidlo.

3. Alternativní materiály s vysokou{1}}bariérou: Různá řešení, která vyžadují podporu lepidla

EVOH:Vynikající výkon kyslíkové bariéry, ale citlivý na vlhkost, takže musí být chráněn mezi hydrofobními vrstvami.

PVDC:Dobrá bariéra proti kyslíku a vlhkosti, ale obsahuje chlór a má relativně špatnou tepelnou stabilitu.

Metalizovaný film:Snižuje množství hliníku na velmi tenký povlak, přičemž zachovává část bariéry a vlastnosti blokující světlo-.

Průhledný film potažený oxidem-:Poskytuje vysokou průhlednost a může být vhodný pro mikrovlnné aplikace, ale povlak může být náchylný k defektům.

Klíčem k redukci hliníku již není jeden materiál, ale přesná kombinace víceflexibilní obalové materiály s vysokou-bariérou.

Typické struktury mohou zahrnovat:

BOPP / EVOH / PE

PET / AlOx-PET / PE

BOPET / EVOH / CPP

V tomto okamžiku se adheziva pro laminaci materiálů s vysokou{0}}bariérou přesunou z pozadí do středu struktury.

4. Laminovací lepidla: „Neviditelná bariérová vrstva“ v éře snižování hliníku-

V minulosti bylo laminování hliníkové fólie s plastem poměrně jednoduché.

Protože samotná hliníková fólie je hustá a poskytuje vynikající bariérové ​​vlastnosti, plnilo lepidlo hlavně funkci lepení.

Po redukci hliníku se však obalové struktury posouvají od „kov + plast“ k přesným kombinacím několika vysoce-bariérových polymerů.

Rozhraní mezi vrstvami se mohou stát novými slabými místy.

Vezměte si jako příklad EVOH a PE.

EVOH je hydrofilní, zatímco PE je hydrofobní, takže tyto dva materiály mají špatnou kompatibilitu.

Obyčejná lepidla nemusí poskytovat dostatečnou pevnost mezifázového spojení.

Při vysoké teplotě retorty nebo vysoké vlhkosti může dojít k delaminaci.

Jakmile dojde k delaminaci, vlhkost může migrovat podél rozhraní a dosáhnout vrstvy EVOH, což způsobí, že absorbuje vlhkost a prudce sníží její bariéru proti kyslíku.

Specializovaná vysoce{0}}bariérová laminační lepidla mohou být navržena tak, aby vytvořila hustou spojovací strukturu na rozhraní.

Mohou pomoci snížit migraci vlhkosti a zpomalit ztrátu bariérové ​​účinnosti způsobenou absorpcí vlhkosti EVOH.

V tomto smyslu je lepidlo nejen pojivem, ale také funkční součástí celkuvysoce{0}}bariérový balicí systém.

U struktur s transparentním oxidem-potahem potřebuje lepidlo také vynikající flexibilitu a vlastnosti s nízkým{1}}namáháním, aby se zabránilo popraskání bariérového povlaku během laminace nebo pozdějšího zpracování.

V metalizovaných filmových strukturách může odolnost lepidla vůči kyselinám a chemická odolnost přímo ovlivnit přilnavost kovové vrstvy a dlouhodobou-stabilitu bariéry.

Bez přesného sladění mezi bariérovým materiálem a adhezivním systémem nemusí ani vynikající bariérová fólie fungovat tak, jak se očekává.

5. Balení mléčných výrobků: Hlavní test na snížení obsahu hliníku

Balení mléčných výrobků je jednou z nejobtížnějších oblastí pro redukci hliníku.

Aseptické obaly tekutých mléčných výrobků, sáčky na sušené mléko a víčka od jogurtů již dlouho spoléhají na hliníkovou fólii.

Mléčné výrobky jsou bohaté na tuky a složky citlivé na světlo-a mnoho z nich vyžaduje trvanlivost 6 až 24 měsíců.

To vytváří extrémně vysoké požadavky na výkon bariéry a ochranu před světlem.

Při vývoji obalů na bázi -aseptického papíru-bez hliníku používají některá řešení k nahrazení hliníkové fólie vysoce -bariérovou lepenku nebo EVOH a oxidové-vrstvy.

Výkon EVOH se však snižuje v podmínkách vysoké-vlhkosti, zatímco lepenka samotná může vlhkost absorbovat.

Díky tomu je zvláště důležitá odolnost proti vodě a bariérová koordinace lepidla.

Dobré lepidlo může pomoci vytvořit rozhraní odolné proti vlhkosti- mezi lepenkou a bariérovou vrstvou, čímž se zpomalí účinek vlhkosti na EVOH.

V balení sušeného mléka přitahují stále větší pozornost transparentní vysoce{0}bariérové ​​struktury, jako je BOPET / EVOH / PE.

Tuky v sušeném mléce však mohou ovlivnit běžné adhezivní vrstvy, což může způsobit delaminaci a ztrátu bariérové ​​účinnosti.

Proto se odolnost proti oleji a nízká migrace stávají důležitými technickými požadavky na lepidla s vysokou{0}}bariérou používaná v balení mléčných výrobků.

U menších balení, jako jsou víčka od jogurtů a obaly od sýrů, je také důležitá rovnováha mezi snadným-odlupováním a tepelnou-pevností spoje.

Ke splnění očekávání v oblasti bezpečnosti potravin jsou zároveň stále více vyžadovány systémy s nízkým zápachem a bez rozpouštědel-.

Průhledné balení retorty Haide také odráží tento širší vývojový směr. Jeho čiré struktury retortového sáčku jsou navrženy pro náročné potravinářské aplikace a mohou podporovat zpracování při vysokých-teplotách při kombinacijasně vysoký{0}}bariérový výkon a viditelnost produktu.

6. Výzvy a budoucí vývoj laminovacích lepidel

Redukce hliníku stále čelí mnoha výzvám, včetně citlivosti EVOH na vlhkost, defektů v průhledných bariérových nátěrech a mezery ve výkonu bariéry u plně recyklovatelných plastových konstrukcí.

Lepidla pro laminaci s vysokou{0}}bariérou se musí vyvíjet současně.

Vývoj bez rozpouštědel-:Snižte emise VOC a splňujte požadavky na životní prostředí a bezpečnost potravin.

Vyšší odolnost:Zlepšete odolnost vůči podmínkám v retortě, oleji, kyselinám a vysoké vlhkosti pro náročnější obalové aplikace.

Funkcionalizace:Poskytují nejen lepicí výkon, ale také podporu pro kyslíkovou bariéru, bariéru proti vlhkosti a odolnost vůči chemické migraci.

Kompatibilita s jedno{0}}materiálovým obalem:Vyvinout lepicí systémy, které jsou lépe kompatibilní se všemi-PE a všemi-PP recyklovatelnými strukturami, a podporovat tak vývojrecyklovatelné flexibilní obaly.

V budoucnu již nebudou laminovací lepidla s vysokou{0}}bariérou považována za jednoduché pomocné materiály.

Stanou se základním technickým prvkem vedle EVOH, oxidových-potahů a vysoce{1}}bariérových povlaků.

Závěr

Posun k redukci hliníku ve flexibilních potravinových obalech je v podstatě přechodem od spoléhání se na jeden „absolutní bariérový materiál“ ke spoléhání se na koordinovaný vysoce-bariérový vícevrstvý systém.

V tomto systému laminovací lepidla s vysokou{0}}bariérou fungují jako „inženýři rozhraní“.

Pomáhají překlenout výkonnostní rozdíly mezi materiály, stabilizují bariérové ​​vrstvy a umožňují, aby obaly se sníženým obsahem hliníku- nadále chránily čerstvost a bezpečnost potravin.

Tento směr je také v souladu se zaměřením Haide Packagingflexibilní obaly s vysokou{0}}bariérou, průhledné bariérové ​​struktury a průhledné obaly v retortěpro náročné potravinářské aplikace.

Jak hliníková fólie postupně ustupuje od určitých aplikací, bude budoucnost flexibilního balení potravin stále více záviset na přesné technologii laminace, vyspělých bariérových materiálech a technice rozhraní.

Nepostradatelnou součástí tohoto vývoje jsou laminovací lepidla s vysokou-bariérou.

Sledujte Haide Packaging a získejte více informací o vysoce{0}}flexibilních obalech, obalových materiálech, technologiích laminace a udržitelných inovacích v oblasti obalů.