Quan el paper d'alumini fa un pas enrere: el futur dels envasos d'aliments flexibles d'alta-barrera
En el camp de l'envasament flexible d'aliments, el paper d'alumini va ser una vegada sinònim de "un rendiment de barrera absolut". Una capa de paper d'alumini de només 6 micres de gruix pot fer que l'oxigen i la humitat gairebé no puguin penetrar, ajudant a mantenir frescos les patates fregides, la llet en pols, els productes carnis i altres aliments.
Però avui, una transformació profunda cap areducció d'alumini i envasos{0}}d'aliments lliures d'aluminiestà tenint lloc.
Això no és un rebuig del paper d'alumini. Més aviat, és una opció natural per a la indústria de l'embalatge sota les tendències de protecció del medi ambient, reducció de materials, reciclabilitat, transparència i disseny d'envasos més sostenible.
Tanmateix, un cop eliminat el paper d'alumini, com es pot garantir el rendiment de la barrera dels envasos d'aliments?
La resposta rau en un paper que sovint es passa per alt, però que és extremadament important:adhesius de laminació de material d'{0}alta barrera.
1. La força i les limitacions del paper d'alumini
En els envasos d'aliments flexibles tradicionals, el paper d'alumini s'utilitza sovint com a capa intermèdia i es lamina amb materials com PET, BOPP i PE.
S'utilitza àmpliament en aplicacions com ara envasos de llet en pols, envasos de carn i bosses de rèplica, on es requereix un rendiment de barrera molt alt.
La seva velocitat de transmissió d'oxigen pot ser inferior a 0,1 cm³/(m²·24h·atm), mentre que la seva velocitat de transmissió de vapor d'aigua és propera a zero. També ofereix una excel·lent protecció contra la llum.
Tanmateix, el paper d'alumini no és perfecte.
La seva producció consumeix una gran quantitat d'energia, les estructures laminades que contenen paper d'alumini són difícils de reciclar i la seva relativa poca flexibilitat pot provocar forats.
També és opac, cosa que impedeix que els consumidors vegin el producte envasat, i els envasos-que contenen metalls no poden passar per determinats sistemes de detecció de metalls.
Aquests desavantatges són cada cop més significatius sota els objectius de reducció de carboni i la pressió de l'economia circular.
Com a resultat, la reducció d'alumini passa d'un concepte a una acció realindústria d'embalatge flexible d'aliments.
2. Tres forces que impulsen la reducció d'alumini
Hi ha tres forces principals que impulsen el moviment cap a la reducció de l'alumini.
Política:Les regulacions d'envasos a Europa i els objectius de reducció de carboni de la Xina estan empenyent la indústria cap a una millor reciclabilitat. Les estructures multicapa que contenen paper d'alumini poden ser difícils de separar i reciclar.
Indústria:Els propietaris de marques esperen reduir costos, reduir el pes dels envasos, evitar les fluctuacions dels preus de l'alumini i complir els nous requisits d'aplicació, com ara la calefacció per microones.
Consumidors:Els envasos transparents d'alta-barrera s'ajusten més a les preferències modernes, ja que els consumidors volen veure cada cop més els aliments reals dins de l'envàs.
El que realment fa possible la reducció de l'alumini, però, és el desenvolupament dematerials d'embalatge d'alta-barrera i tecnologies d'embalatge flexible multicapa.
Materials com EVOH, PVDC, pel·lícules metal·litzades i pel·lícules recobertes d'òxid-transparent, com ara SiOx i AlOx, s'utilitzen cada cop més per substituir part del paper que juga tradicionalment el paper d'alumini.
A Haide Packaging, els envasos flexibles d'alta-barrera s'utilitzen en aplicacions on els productes requereixen protecció contra l'oxigen, la humitat, l'aroma i altres factors externs. Haide també ofereixenvasos transparents d'alta-barrera i solucions de bosses de rèplica transparentsper a aplicacions alimentàries on tant el rendiment de la barrera com la visibilitat del producte són importants.
Tanmateix, aquests materials tenen cadascun les seves característiques. Perquè funcionin junts de manera eficaç, un element clau és essencial: l'adhesiu.
3. Materials alternatius d'alta-barrera: solucions diverses que necessiten suport adhesiu
EVOH:Excel·lent rendiment de barrera d'oxigen, però sensible a la humitat, per la qual cosa s'ha de protegir entre capes hidrofòbiques.
PVDC:Bon rendiment de barrera d'oxigen i humitat, però conté clor i té una estabilitat tèrmica relativament pobre.
Pel·lícula metal·litzada:Redueix la quantitat d'alumini a un recobriment molt prim alhora que conserva part de la barrera i les propietats de bloqueig-de la llum.
Pel·lícula recoberta d'òxid-transparent:Proporciona una gran transparència i pot ser adequat per a aplicacions de microones, però el recobriment pot ser vulnerable als defectes.
La clau per a la reducció d'alumini ja no és un sol material, sinó la combinació precisa de múltiplesmaterials d'embalatge flexibles{0}d'alta barrera.
Les estructures típiques poden incloure:
BOPP / EVOH / PE
PET / AlOx-PET / PE
BOPET / EVOH / CPP
En aquest punt, els adhesius de laminació de material de barrera-alta es mouen del fons al centre de l'estructura.
4. Adhesius de laminació: la "capa de barrera invisible" a l'era de la reducció-de l'alumini
En el passat, laminar paper d'alumini amb plàstic era relativament senzill.
Com que el paper d'alumini en si és dens i ofereix un excel·lent rendiment de barrera, l'adhesiu va servir principalment per una funció d'unió.
Després de la reducció d'alumini, però, les estructures d'envasament passen de "metall + plàstic" a combinacions precises de múltiples polímers d'alta-barrera.
Les interfícies entre capes poden convertir-se en nous punts febles.
Prengui EVOH i PE com a exemple.
L'EVOH és hidròfil, mentre que el PE és hidròfob, de manera que els dos materials tenen poca compatibilitat.
És possible que els adhesius normals no proporcionin una força d'unió interfacial suficient.
En condicions d'alta-temperatura o humitat elevada, es pot produir delaminació.
Un cop es produeix la delaminació, la humitat pot migrar al llarg de la interfície i arribar a la capa EVOH, fent que absorbeixi la humitat i redueixi dràsticament el seu rendiment de barrera d'oxigen.
Es poden dissenyar adhesius especialitzats de laminació d'alta barrera-per formar una estructura d'unió densa a la interfície.
Poden ajudar a reduir la migració d'humitat i frenar la pèrdua de rendiment de la barrera causada per l'absorció d'humitat d'EVOH.
En aquest sentit, l'adhesiu no només és un agent aglutinant, sinó també una part funcional del conjuntsistema d'envasament d'alta-barrera.
En estructures recobertes d'òxid-transparents, l'adhesiu també necessita una flexibilitat excel·lent i unes característiques de baix-estrès per evitar l'esquerda del recobriment de barrera durant la laminació o el processament posterior.
En les estructures de pel·lícula metal·litzada, la resistència a l'àcid i la resistència química de l'adhesiu poden afectar directament l'adhesió de la capa metàl·lica i l'estabilitat a llarg termini del rendiment de la barrera.
Sense una coincidència precisa entre el material de barrera i el sistema adhesiu, fins i tot una excel·lent pel·lícula de barrera pot no funcionar com s'esperava.
5. Embalatge de lactis: una prova important per a la reducció d'alumini
L'envasament de lactis és una de les àrees més difícils per a la reducció d'alumini.
Els envasos de lactis líquids asèptics, les bosses de llet en pols i les tapes de iogurt han confiat durant molt de temps en paper d'alumini.
Els productes lactis són rics en greixos i components-sensibles a la llum, i molts requereixen una vida útil d'entre 6 i 24 mesos.
Això crea requisits extremadament alts per al rendiment de la barrera i la protecció contra la llum.
En el desenvolupament d'envasos basats en -paper asèptic-sense alumini, algunes solucions utilitzen cartró recobert d'alta-barrera o capes de barrera recobertes d'EVOH i d'òxid- per substituir el paper d'alumini.
Tanmateix, el rendiment de l'EVOH disminueix en condicions d'-alta humitat, mentre que el cartró pot absorbir la humitat.
Això fa que la resistència a l'aigua i la coordinació de la barrera de l'adhesiu siguin especialment importants.
Un bon adhesiu pot ajudar a formar una interfície-resistent a la humitat entre el cartró i la capa de barrera, alentint l'efecte de la humitat sobre l'EVOH.
En els envasos de llet en pols, les estructures transparents d'alta barrera-com ara BOPET/EVOH/PE estan cridant cada cop més l'atenció.
No obstant això, els greixos de la llet en pols poden afectar les capes adhesives ordinàries, provocant potencialment delaminació i pèrdua de rendiment de la barrera.
Per tant, la resistència a l'oli i la baixa migració s'estan convertint en requisits tècnics importants per als adhesius d'alta-barrera utilitzats en envasos de productes lactis.
Per als envasos més petits, com ara les tapes de iogurt i els envasos de formatge, també és important l'equilibri entre el rendiment fàcil de-pelar i la força de segellat-per calor.
Al mateix temps, cada cop es requereixen sistemes de baixa olor i sense dissolvents{0}}per satisfer les expectatives de seguretat alimentària.
L'embalatge transparent de la rèplica d'Haide també reflecteix aquesta direcció de desenvolupament més àmplia. Les seves estructures clares de bossa de rèplica estan dissenyades per a aplicacions alimentàries exigents i poden suportar el processament a alta-temperatura mentre es combinenclara el rendiment d'alta-barrera i la visibilitat del producte.
6. Reptes i desenvolupament futur dels adhesius de laminació
La reducció d'alumini encara s'enfronta a molts reptes, com ara la sensibilitat a la humitat de l'EVOH, els defectes en els recobriments de barrera transparents i la bretxa de rendiment de la barrera de les estructures de plàstic totalment reciclables.
Els adhesius de laminació d'alta-barrera han d'evolucionar al mateix temps.
Desenvolupament-lliure de dissolvents:Reduir les emissions de COV i complir els requisits mediambientals i de seguretat alimentària.
Major resistència:Millorar la resistència a les condicions de retorta, oli, àcids i alta humitat per a aplicacions d'envasament més exigents.
Funcionalització:Proporcioneu no només un rendiment d'unió, sinó també suport per a la barrera d'oxigen, la barrera d'humitat i la resistència a la migració química.
Compatibilitat amb envasos mono-materials:Desenvolupar sistemes adhesius que siguin més compatibles amb totes les estructures reciclables-PE i totes-PP, donant suport al desenvolupament deenvasos flexibles reciclables.
En el futur, els adhesius de laminació d'alta-barrera deixaran de ser considerats materials auxiliars simples.
Es convertiran en un element tècnic bàsic juntament amb l'EVOH, les pel·lícules recobertes d'òxid-i els recobriments d'alta-barrera.
Conclusió
El pas cap a la reducció de l'alumini en els envasos flexibles d'aliments és essencialment una transició de dependre d'un "material de barrera absoluta" a un sistema coordinat de -barrera multicapa.
En aquest sistema, els adhesius de laminació d'alta-barrera actuen com a "enginyers d'interfície".
Ajuden a superar les diferències de rendiment entre els materials, a estabilitzar les capes de barrera i permeten que els envasos-reduïts d'alumini continuïn protegint la frescor i la seguretat alimentària.
Aquesta direcció també és coherent amb l'enfocament de Haide Packagingenvasos flexibles d'alta-barrera, estructures de barrera transparents i embalatges de rèplica transparentsper a aplicacions alimentàries exigents.
A mesura que el paper d'alumini es retiri gradualment de determinades aplicacions, el futur dels envasos flexibles d'aliments dependrà cada cop més de la tecnologia de laminació precisa, els materials de barrera avançats i l'enginyeria d'interfícies.
Els adhesius de laminació-alta barrera són una part indispensable d'aquest desenvolupament.
Seguiu Haide Packaging per obtenir més informació sobre envasos flexibles d'-alta barrera, materials d'embalatge, tecnologies de laminació i innovació d'envasos sostenibles.