Projděte se uličkou s občerstvením v každém obchodě s potravinami a podívejte se na obaly na sáčcích na hranolky, obalech od sušenek a bonboniérech. Nejpravděpodobnější je, že lesklou ochrannou vrstvou, kterou vidíte, je fólie BOPP-, materiál tak běžný ve flexibilních obalech, že jej průmyslové publikace nazvaly „tahounem“ světa obalových fólií. Pochopení toho, co je BOPP, jak se vyrábí a proč funguje tak dobře při laminovacích aplikacích, vysvětluje mnohé o obalech, které chrání produkty, které používáme každý den.
Co je vlastně BOPP film
BOPP je zkratka pro biaxiálně orientovaný polypropylen. Tento název obsahuje základní fakta o materiálu.
Polypropylen je základní polymer-termoplastická pryskyřice získaná z ropy, která se díky své příznivé kombinaci výkonnostních vlastností a relativně nízkých materiálových nákladů široce používá v obalech. Výchozí polypropylenový materiál je relativně levný a má rozumné bariérové vlastnosti, ale ve své základní extrudované formě postrádá mechanickou pevnost a optickou kvalitu potřebnou pro prvotřídní obalové aplikace.
Ke změně dochází prostřednictvím procesu biaxiální orientace. Extrudovaná polypropylenová fólie se natahuje ve dvou směrech. Jeden je ve směru stroje, což je způsob, jakým fólie vytlačuje formu. Druhý je v horizontálním směru kolmý ke směru stroje. Protahování je obvykle simultánní. Fólie prochází vyhřátou pecí, zatímco válec ji táhne v obou směrech. To přitahuje molekuly polymeru blíže ke krystalům.
Výsledkem je film s výrazně zlepšenými mechanickými vlastnostmi, optickou čirostí a bariérovým výkonem ve srovnání s neorientovaným výchozím materiálem. Přehled materiálového inženýrství ScienceDirect poznamenává, že tato kombinace výjimečných mechanických vlastností s konkurenčními bariérovými a optickými vlastnostmi, to vše při relativně nízkých nákladech na suroviny, učinila z BOPP dominantní fóliový substrát pro obalové aplikace po celém světě.
Klíčové vlastnosti, díky kterým je BOPP cenný
Proces biaxiální orientace vytváří několik vylepšení vlastností, která přímo slouží aplikacím balení a laminace.
Pevnost v tahu:Roztažením fólie ve dvou směrech vznikne materiál s vysokým poměrem pevnosti-k-tloušťce. BOPP fólie může být vyrobena docela tenká při zachování dostatečné mechanické integrity, což se přímo promítá do úspory nákladů na materiál při výrobě obalů. Fólie odolává roztržení při vysokorychlostních operacích konverze-a při použití v distribuci.
Optické vlastnosti:BOPP přijímá povrchové úpravy a povlaky, které zvyšují jeho již tak dobrou optickou čistotu. Úrovně lesku jsou vysoké. Film může být vyroben s různou úrovní čirosti nebo zákalu v závislosti na použití. Díky těmto optickým vlastnostem je BOPP dobrým základem pro tištěné obaly, které musí na pultech obchodů vypadat jasně a atraktivně.
Vrstva proti vlhkosti:Polypropylen přirozeně zabraňuje prostupu vlhkosti. Díky biaxiální orientaci je ještě výkonnější. BOPP fólie má dobrou bariéru proti vlhkosti. To pomáhá udržet obal čerstvý a ve tvaru během přepravy a skladování. To je důležité pro potraviny, protože ztráta a zvýšení vlhkosti může změnit kvalitu potravin.
Chemická odolnost:BOPP chrání před mnoha běžnými chemikáliemi v potravinách, kosmetice a průmyslových produktech. Tato odolnost znamená, že když se fólie dotkne vnitřku výrobku, zachová si svou pevnost a vzhled.
Rozměrová stabilita:Při změně teploty vytváří proces biaxiální orientace poměrně stabilní filmy. Odolává kontrakci, deformaci nebo deformaci. Tyto problémy mohou nastat při výrobě nedbalých filmů.
Role BOPP ve filmové laminaci
Laminace fólie je proces lepení tenké plastové fólie na potištěný nebo nepotištěný podklad. Tento základ je obvykle papír, lepenka nebo jiná vrstva fólie. Výsledkem je, že syntetický materiál funguje lépe než jakákoli jiná složka samotná. TheBOPP laminovací strojjsou zařízení, která provádějí tuto lepicí práci v hromadné výrobě.
V typickém nastavení laminovacího stroje BOPP se fólie BOPP odvíjí z role. Poté prochází nanášecí stanicí, kde se nanáší lepidlo. Poté se fólie za tepla a tlaku setká se základnou (papírem nebo lepenkou) v laminovací štěrbině. Zde lepidlo spojí dvě vrstvy dohromady. Po spojení prochází kombinovaný materiál sušící nebo vytvrzovací sekcí. Poté je navinuta do hotových rolí nebo odeslána do pozdějších kroků konverze.
BOPP fólie je pro tento proces velmi vhodná z několika důvodů. Jeho povrch dobře přijímá lepicí systémy. Funguje to pro lepidla na bázi vody, rozpouštědel- nebo bez rozpouštědel používaných v různých laminovacích sestavách. Rozměrová stabilita fólie znamená, že si během vysokorychlostní laminace zachovává svou polohu a zarovnání. Neexistují tedy žádné problémy se zarovnáním, ke kterým může dojít u méně stabilních základen. A jeho mechanická pevnost znamená, že s ním lze manipulovat při výrobních rychlostech bez trhání nebo roztahování.
Výzkum bariérových vlastností laminovaných polyolefinových fólií ukázal, jak proces laminace zlepšuje výkon kyslíkové bariéry. Funguje také společně s vlastní bariérou proti vlhkosti BOPP. To vytváří kombinované struktury s vyváženými ochrannými vlastnostmi pro náročné potřeby balení potravin.
Typy a varianty BOPP fólie
Ne všechny BOPP fólie jsou stejné. Výrobní proces lze změnit a vyrábět různé verze pro různé koncové použití.
Standardní BOPP slouží obecným potřebám balení. U nich jsou hlavními požadavky základní bariéra proti vlhkosti a dobrá optika. Toto je nejběžnější třída používaná v nejširším rozsahu použití.
Metalizovaný BOPP má tenkou hliníkovou vrstvu nanesenou na jeden povrch ve vakuu. To výrazně zlepšuje jeho bariéru proti světlu, kyslíku a vlhkosti. Metalizovaný BOPP je široce používán pro balení občerstvení. U těchto občerstvení závisí čerstvost produktu na blokování světla a vzduchu.
Bílý BOPP obsahuje pigment oxidu titaničitého. Díky tomu film vypadá neprůhledně bílý. Tato verze se používá, když je pro tisk lepší bílé pozadí nebo když zabalený produkt nemá být vidět přes obal.
Perleťový nebo kavitovaný BOPP má mikroskopické dutiny vytvořené během výroby, vytvářející perleťový vzhled a sníženou hustotu při zachování odpovídajících mechanických vlastností. Výzkum publikovaný v časopisech materiálových věd zkoumal parametry procesu, které ovlivňují kvalitu a jednotnost při výrobě perleťových BOPP filmů.
Tepelně-svařitelný BOPP má jeden povrch potažený teplem-svařitelnou pryskyřicí, která umožňuje utěsnění obalů pomocí tepelných impulsů nebo tyčových těsnění bez ovlivnění vlastností jádra BOPP.
Proč BOPP dominuje nad ostatními filmy
Ve flexibilních obalech BOPP konkuruje několika dalším fóliovým substrátům včetně BOPET (biaxiálně orientovaný polyester), CPP (litý polypropylen), PVC a polyethylenových fólií. Každý má své místo, ale BOPP má dominantní postavení z několika důvodů.
Náklady jsou primárním faktorem. Polypropylenová pryskyřice patří mezi nejlevnější z vysoce výkonných obalových polymerů-. Když je proces biaxiální orientace dokončen, výsledný film poskytuje příznivý poměr vlastností-k-ceně, kterému se alternativy pro většinu aplikací jen těžko vyrovnají.
Důležitá je kombinace vlastností. BOPP poskytuje bariéru proti vlhkosti, optickou čistotu, potiskovatelnost a mechanickou pevnost v jediném materiálu. Alternativy si obvykle vedou velmi dobře v jedné nebo dvou oblastech. Ale v jiných zaostávají. BOPET má například lepší tepelnou odolnost a vyšší pevnost v tahu. Ale stojí to víc. A má různé těsnící vlastnosti. Polyetylenové fólie mají vynikající bariéru proti vlhkosti a dobrou těsnící schopnost. Nemají však optickou čistotu BOPP a dobrý tiskový povrch pro mnoho použití.
Všestrannost završuje obrázek. BOPP lze povrchově-upravit pro tisk a nátěr. Pro lepší bariérový výkon může být pokoven. Může být laminován na sebe nebo na jiné podklady. Pomocí standardních balicích strojů jej lze také přeměnit na sáčky, sáčky a průběžné{5}}balení. Tato konvertibilita jej činí atraktivním pro výrobce obalů. Tito výrobci potřebují flexibilní základnu, která funguje napříč mnoha různými typy produktů.
Aplikace, kde BOPP exceluje
BOPP fólie se objevuje v obalech téměř ve všech kategoriích spotřebního zboží, přičemž některé aplikace jsou zvláště charakteristické.
Balení občerstvení je nejviditelnější aplikací BOPP. Sáčky na hranolky, obaly na sušenky a balíčky bonbonů často používají BOPP jako hlavní strukturální film. Fólie je často pokovována pro lepší bariérové vlastnosti. Je také vytištěna grafikou s vysokými-podrobnostmi. To vytváří silný dopad na police. Tento dopad určuje, co se zákazníci rozhodnou koupit.
Přebal cigaret je jedním z nejstarších{0}}využití BOPP ve velkém měřítku. Díky čirosti fólie, bariérě proti vlhkosti a dobrému chování na strojích je fólie ideální pro balení cigaretových krabiček.
BOPP se používá jako substrát pro etikety a tlakové proužky. Těží z jeho rozměrové stability a schopnosti nanášet lepidlo.
Laminace knih využívá BOPP fólii k ochraně a vylepšení obalů knih, časopisů a reklam. Hladký povrch dodává prémiový pocit. Odolnost fólie zabraňuje opotřebení a vlhkosti.
Průmyslové obaly využívají BOPP laminaci pro balicí papír a lepenku. Tyto materiály potřebují ochranu proti vlhkosti nebo lepší povrchové vlastnosti pro tisk.
Laminovací stroj BOPP a výrobní aspekty
Výroba dobrých BOPP-laminovaných materiálů vyžaduje vybavení, které dokáže s fólií zacházet opatrně. Laminovací stroj BOPP musí pečlivě kontrolovat napětí, když se fólie odvíjí z rolí. Musí nanést lepidlo rovnoměrně po celé šířce fólie. Musí udržovat fólii a základnu správně zarovnané skrz spojovací štěrbinu. A musí zvládnout hotový laminovaný pás bez vrásek nebo bublin.
Rychlost je velmi důležitým faktorem při BOPP laminaci. Vysokorychlostní balicí linky-probíhají rychlostí, kdy se i malé vady promění ve velké množství odpadu. Zařízení vyrobená pro laminaci BOPP má obvykle systémy kontroly napětí, anti-statická zařízení zabraňující ulpívání prachu a přesné řezací nástroje pro ořezávání hran na konečnou šířku.
Povrchová úprava je často integrována do nastavení laminovacího stroje BOPP. Koronová úprava nebo úprava plamenem zvyšuje povrchovou energii BOPP fólie těsně před aplikací lepidla, čímž zajišťuje, že lepidlo řádně smáčí povrch a vytváří silnou vazbu. Bez adekvátní povrchové úpravy může dojít v provozu k poruchám delaminace.
Ohledy na životní prostředí
Environmentální profil BOPP fólie je smíšený, ale zlepšuje se. Jako polypropylenový produkt je technicky recyklovatelný v zařízeních, která přijímají polypropylenové proudy, ačkoli skutečná míra recyklace flexibilních obalových fólií zůstává na většině trhů nízká.
BOPP je lehký. Tenký film poskytuje větší povrchovou plochu na kilogram materiálu ve srovnání s jinými těžšími základnami. To v některých ohledech pomáhá životnímu prostředí. Snižuje energii potřebnou pro dopravu. Na každý vyrobený balíček také spotřebuje méně surovin.
Výzkum udržitelných obalových materiálů stále pokračuje. Zabývá se bio-polypropylénovými alternativami. Zabývá se také lepšími způsoby recyklace obalů flexibilních fólií. Průmysl balení potravin hodně závisí na BOPP. Takže tyto snahy o zlepšení životního prostředí získávají spoustu peněz na výzkum.
Závěr
BOPP fólie si vydobyla svou pozici dominantního flexibilního obalového substrátu díky atraktivní kombinaci nízké ceny, příznivých mechanických a optických vlastností, účinné bariéry proti vlhkosti a všestrannosti napříč procesy konverze a laminace. Schopnost tohoto materiálu pokovovat, potahovat, tisknout a laminovat jej umožňuje přizpůsobit se mimořádné řadě obalových aplikací.
Pochopení toho, proč se fólie BOPP používá při laminaci, spočívá v základních kvalitách, které vytváří dvouosá orientace: pevnost, čirost, bariéra a stabilita, to vše je dodáváno prostřednictvím nákladově-efektivního materiálu, který se na laminovacím stroji efektivně převádí a spolehlivě funguje v náročných podmínkách balení, distribuce a spotřebitelského použití. Pro obalové inženýry a majitele značek, kteří hledají optimální rovnováhu mezi výkonem a hospodárností, zůstává BOPP referenčním bodem, podle kterého se měří alternativy.
Reference
- Přehled ScienceDirect - Biaxiálně orientovaný polypropylen (BOPP): Mechanické vlastnosti, bariérový výkon a nákladová efektivita v obalových aplikacích
- Procesy Springer - Biaxiálně orientovaný polypropylen (BOPP): Orientace filmu, krystalická struktura a vylepšení vlastností
- ResearchGate - Bariérové vlastnosti potažených a laminovaných polyolefinových fólií pro balení potravin: Účinky laminace na výkon kyslíkové a vlhkostní bariéry
- ResearchGate - Zlepšení kvality a jednotnosti filmu v perleťových bi-axiálně orientovaných polypropylenových filmech: Studie parametrů výrobního procesu
- Journal of Polymer Science - Strukturální evoluce biaxiálně orientovaných polypropylenových fólií za podmínek více-osého natahování
- ScienceDirect - Zlepšení bariéry biaxiálně orientovaných polypropylenových fólií pro balení potravin: studie kompatibility a povlaků
- Technický průvodce pro výrobu fólií BOPP a vylepšený vývoj majetku Hindawi Engineering Materials -
