Når aluminiumsfolie gradvis går tilbake: fremtiden for fleksibel matemballasje med høy-barriere

Innenfor fleksibel matemballasje var aluminiumsfolie en gang synonymt med "absolutt barriereytelse." Et lag med aluminiumsfolie som bare er 6 mikron tykt kan gjøre at oksygen og fuktighet nesten ikke kan trenge inn, noe som bidrar til å holde potetgull, melkepulver, kjøttprodukter og annen mat fersk.

Men i dag, en dyp transformasjon motaluminiumsreduksjon og aluminium-fri matemballasjefinner sted.

Dette er ikke en avvisning av aluminiumsfolie. Snarere er det et naturlig valg for emballasjeindustrien under trendene miljøvern, materialreduksjon, resirkulerbarhet, åpenhet og mer bærekraftig emballasjedesign.

Men når aluminiumsfolien er fjernet, hvordan kan barriereytelsen til matemballasje fortsatt garanteres?

Svaret ligger i en rolle som ofte blir oversett, men som er ekstremt viktig:lamineringslim med høy-barriere.

1. Styrken og begrensningene til aluminiumsfolie

I tradisjonell fleksibel matemballasje brukes aluminiumsfolie ofte som et mellomlag og laminert med materialer som PET, BOPP og PE.

Det er mye brukt i applikasjoner som melkepulveremballasje, kjøttemballasje og retortposer, der det kreves svært høy barriereytelse.

Oksygenoverføringshastigheten kan være lavere enn 0,1 cm³/(m²·24h·atm), mens vanndampoverføringshastigheten er nær null. Den gir også utmerket lysbeskyttelse.

Aluminiumsfolie er imidlertid ikke perfekt.

Produksjonen bruker store mengder energi, laminerte strukturer som inneholder aluminiumsfolie er vanskelige å resirkulere, og dens relativt dårlige fleksibilitet kan føre til pinholes.

Den er også ugjennomsiktig, noe som hindrer forbrukere i å se det innpakkede produktet, og metall-inneholdende emballasje kan ikke passere gjennom visse metalldeteksjonssystemer.

Disse ulempene blir stadig mer betydelige under karbonreduksjonsmålene og presset fra den sirkulære økonomien.

Som et resultat går aluminiumsreduksjon fra et konsept til reell handling på tvers avfleksibel matemballasjeindustri.

2. Tre krefter som driver aluminiumsreduksjon

Det er tre hovedkrefter som driver utviklingen mot aluminiumreduksjon.

Politikk:Emballasjeforskrifter i Europa og Kinas karbonreduksjonsmål presser industrien mot bedre resirkulerbarhet. Flerlagsstrukturer som inneholder aluminiumsfolie kan være vanskelig å separere og resirkulere.

Industri:Merkeeiere håper å redusere kostnadene, redusere emballasjevekten, unngå svingninger i aluminiumsprisene og møte nye applikasjonskrav som mikrobølgeoppvarming.

Forbrukere:Gjennomsiktig høy-barriereemballasje er mer i tråd med moderne preferanser, ettersom forbrukere i økende grad ønsker å se den faktiske maten inne i pakken.

Det som virkelig gjør aluminiumreduksjon mulig, er imidlertid utviklingen avhøybarriere-emballasjematerialer og flerlags fleksible emballasjeteknologier.

Materialer som EVOH, PVDC, metalliserte filmer og transparente oksid-belagte filmer som SiOx og AlOx blir i økende grad brukt til å erstatte deler av rollen som tradisjonelt spilles av aluminiumsfolie.

Hos Haide Packaging brukes fleksibel-barrieremballasje i applikasjoner der produkter krever beskyttelse mot oksygen, fuktighet, aroma og andre eksterne faktorer. Haide gir ogsåklar høy-barriereemballasje og gjennomsiktige løsninger for retortposerfor matapplikasjoner hvor både barriereytelse og produktsynlighet er viktig.

Imidlertid har disse materialene hver sine egenskaper. For å få dem til å fungere effektivt sammen, er ett nøkkelelement avgjørende: limet.

3. Alternative materialer med høy-barriere: forskjellige løsninger som trenger limstøtte

EVOH:Utmerket oksygenbarriereytelse, men følsom for fuktighet, så den må beskyttes mellom hydrofobe lag.

PVDC:God oksygen- og fuktighetsbarriereytelse, men den inneholder klor og har relativt dårlig termisk stabilitet.

Metallisert film:Reduserer mengden aluminium til et veldig tynt belegg samtidig som deler av barrieren og lysblokkeringsegenskapene beholdes.

Gjennomsiktig oksid-belagt film:Gir høy gjennomsiktighet og kan være egnet for bruk i mikrobølgeovn, men belegget kan være sårbart for defekter.

Nøkkelen til aluminiumsreduksjon er ikke lenger et enkelt materiale, men den nøyaktige kombinasjonen av flerefleksibelt emballasjemateriale med høy-barriere.

Typiske strukturer kan omfatte:

BOPP / EVOH / PE

PET / AlOx-PET / PE

BOPET / EVOH / CPP

På dette tidspunktet beveger lamineringslim med høy-barriere seg fra bakgrunnen til midten av strukturen.

4. Lamineringslim: Det "usynlige barrierelaget" i aluminium-reduksjonstiden

Tidligere var det relativt enkelt å laminere aluminiumsfolie med plast.

Fordi aluminiumsfolien i seg selv er tett og gir utmerket barriereytelse, tjente limet hovedsakelig en bindefunksjon.

Etter aluminiumreduksjon endres imidlertid emballasjestrukturer fra "metall + plast" til presise kombinasjoner av flere høye-barrierepolymerer.

Grensesnittene mellom lag kan bli nye svake punkter.

Ta EVOH og PE som et eksempel.

EVOH er hydrofil, mens PE er hydrofob, så de to materialene har dårlig kompatibilitet.

Vanlige lim gir kanskje ikke tilstrekkelig grenseflatebindingsstyrke.

Under retortforhold med høy-temperatur eller høy luftfuktighet kan delaminering forekomme.

Når delaminering skjer, kan fuktighet migrere langs grensesnittet og nå EVOH-laget, noe som får det til å absorbere fuktighet og redusere oksygenbarriereytelsen kraftig.

Spesialiserte lamineringslim med høy-barriere kan utformes for å danne en tett limstruktur ved grensesnittet.

De kan bidra til å redusere fuktighetsvandring og redusere tapet av barriereytelse forårsaket av EVOH-fuktighetsabsorpsjon.

I denne forstand er limet ikke bare et bindemiddel, men også en funksjonell del av totalenhøy-emballasjesystem.

I transparente oksid-belagte strukturer trenger limet også utmerket fleksibilitet og lave-spenningsegenskaper for å unngå sprekker i barrierebelegget under laminering eller senere bearbeiding.

I metalliserte filmstrukturer kan limets syrebestandighet og kjemiske motstand direkte påvirke adhesjonen til metalllaget og den langsiktige stabiliteten til barriereytelsen.

Uten nøyaktig matching mellom barrierematerialet og limsystemet, kan det hende at selv en utmerket barrierefilm ikke fungerer som forventet.

5. Meieriemballasje: En stor test for aluminiumsreduksjon

Meieriemballasje er et av de vanskeligste områdene for aluminiumreduksjon.

Aseptisk flytende meieriemballasje, melkepulverposer og yoghurtlokk har lenge vært avhengig av aluminiumsfolie.

Meieriprodukter er rike på fett og lys-sensitive komponenter, og mange krever en holdbarhet på 6 til 24 måneder.

Dette stiller ekstremt høye krav til barriereytelse og lysbeskyttelse.

I utviklingen av aluminium-fri aseptisk papir-basert emballasje, bruker noen løsninger høy-barrierebelagt papp eller EVOH- og oksid--barrierelag for å erstatte aluminiumsfolie.

Imidlertid reduseres EVOH-ytelsen i forhold med høy-fuktighet, mens papp i seg selv kan absorbere fuktighet.

Dette gjør vannmotstanden og barrierekoordineringen av limet spesielt viktig.

Et godt lim kan bidra til å danne et fuktighetsbestandig- grensesnitt mellom pappen og barrierelaget, og redusere effekten av fuktighet på EVOH.

I melkepulveremballasje vekker gjennomsiktige høye-barrierestrukturer som BOPET/EVOH/PE stadig større oppmerksomhet.

Imidlertid kan fettet i melkepulver påvirke vanlige limlag, og potensielt forårsake delaminering og tap av barriereytelse.

Derfor er oljeresistens og lav migrasjon i ferd med å bli viktige tekniske krav for lim med høye-barrierer som brukes i meieriemballasje.

For mindre pakker som yoghurtlokk og ostemballasje, er balansen mellom enkel-skrellytelse og varme-forseglingsstyrke også viktig.

Samtidig kreves det i økende grad systemer uten lukt og løsemiddel- for å oppfylle forventningene til mattrygghet.

Haides gjennomsiktige retortemballasje reflekterer også denne bredere utviklingsretningen. Dens klare retortposestrukturer er designet for krevende matapplikasjoner og kan støtte høy-temperaturbehandling mens den kombineresklar høy-barriereytelse og produktsynlighet.

6. Utfordringer og fremtidig utvikling av lamineringslim

Aluminiumreduksjon står fortsatt overfor mange utfordringer, inkludert fuktfølsomheten til EVOH, defekter i gjennomsiktige barrierebelegg og barriereytelsesgapet til fullstendig resirkulerbare plaststrukturer.

Lamineringslim med høy-barriere må utvikles samtidig.

Løsemiddelfri-utvikling:Reduser VOC-utslipp og oppfylle miljø- og mattrygghetskrav.

Høyere motstand:Forbedre motstanden mot retortforhold, olje, syrer og høy luftfuktighet for mer krevende emballasjeapplikasjoner.

Funksjonalisering:Gir ikke bare bindingsytelse, men også støtte for oksygenbarriere, fuktighetsbarriere og motstand mot kjemisk migrasjon.

Kompatibilitet med mono-materialemballasje:Utvikle limsystemer som er mer kompatible med alle-PE og alle-PP resirkulerbare strukturer, og støtter utviklingen avresirkulerbar fleksibel emballasje.

I fremtiden vil lamineringslim med høy-barriere ikke lenger betraktes som enkle hjelpematerialer.

De vil bli et kjerneteknisk element sammen med EVOH, oksid-belagte filmer og høy-barrierebelegg.

Konklusjon

Bevegelsen mot aluminiumreduksjon i fleksibel matemballasje er i hovedsak en overgang fra å stole på ett «absolutt barrieremateriale» til å stole på et koordinert flerlagssystem med høy-barriere.

I dette systemet fungerer lamineringslim med høy-barriere som "grensesnittingeniører".

De bidrar til å bygge bro over ytelsesforskjellene mellom materialer, stabiliserer barrierelagene og lar aluminium-redusert emballasje fortsette å beskytte ferskhet og matsikkerhet.

Denne retningen er også i samsvar med Haide Packagings fokus påhøy-barriere fleksibel emballasje, klare barrierestrukturer og gjennomsiktig retortemballasjefor krevende matapplikasjoner.

Ettersom aluminiumsfolie gradvis går tilbake fra visse bruksområder, vil fremtiden for fleksibel matemballasje i økende grad avhenge av presis lamineringsteknologi, avanserte barrierematerialer og grensesnittteknikk.

Lamineringslim med høy-barriere er en uunnværlig del av denne utviklingen.

Følg Haide Packaging for mer innsikt i høy-barriere fleksibel emballasje, emballasjematerialer, lamineringsteknologier og bærekraftig emballasjeinnovasjon.