Nova pel·lícula termoformable resistent a les perforacions

En el marc d'un ampli treball de col·laboració per millorar l'eficiència en costos, l'acompliment i la sostenibilitat de les aplicacions d'empaquetatges, Reifenhäuser Kiefel Extrusion, de Troisdorf, Alemanya i DuPont van desenvolupar una pel·lícula barrera de 9 capes que estalvia costos en aplicacions de termoformado. Un factor determinant per aconseguir una reducció de pes de fins a 20% i una millora en l'acompliment per sobre de les estructures existents de 7 capes de PA/PE és la tecnologia versàtil de coextrusión bufat Evolution, amb 11/9 canals de Reifenhäuser, i una nova resina ionomérica sellante d'alta rigidesa de la gamma DuPont Surlyn.

 

Aquesta resina permet aconseguir el segellat a més baixes temperatures i proveeix una finestra d'operació àmplia. Com a avantatges addicionals s'inclouen una excel·lent resistència a la perforació i a l'abrasió i una barrera millorada contra els greixos, fent que aquesta nova pel·lícula sigui la millor opció per a empaquetatges al buit que continguin productes durs i afilats, com a formatge madurat, carn amb os o pernil fumat. Gràcies a l'alta rigidesa de la capa sellante Surlyn, els espessors de pel·lícula es poden reduir en un 20% sense reduir la rigidesa. Mentre les estructures comunes de pel·lícula de 7 capes per a aplicacions de termoformado tenen espessors típics de prop de 240 μm, l'espessor de la nova pel·lícula de 9 capes és de sol 200 μm. Malgrat aquesta reducció significativa, la nova pel·lícula se sent tan robusta com les estructures actuals. I a causa de la seva lluentor i transparència més alts l'atracció cap als productes empacats s'incrementa en els punts de venda.

Més enllà de la reducció d'espessor, els costos de material per a la nova estructura de PA/Surlyn són prop de 10% més baixos comparats amb les estructures de PA/PE de 7 capes. Un benefici financer addicional resulta d'una reducció de fins al 20% en impostos ambientals, a causa de la reducció de pes en l'empaquetatge. I gràcies a l'excel·lent acompliment de segell del Surlyn, fins i tot si hi ha contaminació de líquids o de pols, es redueix significativament el nombre de rebutjos al llarg de tota la cadena de distribució. Resumint tots aquests estalvis, la inversió addicional per a una línia de pel·lícula bufada de 9 capes es pagarà en un temps curt, a causa que el cost d'un sistema que inclou 9 extrusores i unitats de barreja, a més d'un capçal d'extrusió més gran, és tan sol un 10 o 15% major que el d'una línia de 7 capes.

Gràcies a l'ús d'una capa de segellat d'alta rigidesa de ionómero DuPont Surlyn, una pel·lícula de 9 capes recentment desenvolupada proveeix la mateixa funcionalitat que les pel·lícules de 7 capes de PA-PE que pesen un 20% més.

Tenint en compte solament els estalvis relacionats amb la resina equivalents a un 10%, la tornada d'inversió pels costos addicionals s'aconseguirà en menys de 6 mesos. Aquesta tornada de la inversió pot accelerar-se encara més, si es poden aconseguir majors valors de venda per a les pel·lícules de millor acompliment. En els laboratoris de DuPont i Reifenhäuser es van comparar característiques òptiques, de processament i d'aplicació, entre la nova estructura de 9 capes produïda en una línia de coextrusion bufat Evolution, que inclou Surlyn en la superfície interna, i un estructura estàndard de 7 capes amb una capa de segell de PE, ambdues combinades amb una capa de PA.

En aquestes proves, la nova estructura de 9 capes va presentar un guany de lluentor d'un 10% i una transparència un 13% major que l'estructura existent. A més va exhibir un acompliment millorat en el termoformado. A causa del comportament especial d'esforç-deformació de l'estructura química específica del sellante Surlyn amb entrecreuament iònic, la resistència de les àrees elongadas de la pel·lícula s'incrementa. Gràcies a aquest efecte de “enduriment per deformació”, l'espessor de la pel·lícula en les cantonades inferiors dels empaquetatges termoformados és més alt que en els de els sellantes basats en PE, els quals es tornen més febles en àrees elongadas. Per tant, tot i que la pel·lícula convencional de 7 capes és 20% més gruixuda abans del termoformado, ambdues estructures tenen espessors de pel·lícula idèntics en les cantonades després del procés de termoformado.

La producció eficient en costos de la nova estructura termoformable de 9 capes ha estat possible gràcies a la versatilitat i alta precisió dels extrusores Reifenhäuser Kiefel Evolution Ultra Range. Desenvolupats per processar de manera fàcil estructures de pel·lícules complexes amb tot tipus de resines, aquestes màquines proveeixen una flexibilitat excepcional en termes d'escogencia i quantitat de polímers d'alt acompliment, incloent graus d'alt valor de barrera, adhesius i sellantes, permetent així l'ús dels materials més apropiats a costos mínims. Depenent de l'estructura requerida per a la pel·lícula, és possible aconseguir taxes de producció tant molt altes com molt baixes a temperatures de fos baixes. La possibilitat de combinar fins a 11 canals permet la producció de pel·lícules asimètriques amb un entorxat mínim. La tecnologia avançada dels seus daus i capçals d'extrusió amb una distribució individual i precisa del fos, fa possible obtenir reduccions d'espessor extremes. L'excel·lent planaridad de la pel·lícula li dóna una capacitat d'impressió millorada i un acompliment constant sobre tota la seva àrea.