Клеи, используемые в гибкой упаковке: виды, применение и руководство по выбору

Гибкая упаковка играет решающую роль на современных рынках продуктов питания, напитков, косметики и промышленности. Обычно он состоит из нескольких слоев пленок, металлической фольги или бумаги, ламинированных вместе для обеспечения барьерных свойств, структурной прочности и визуальной привлекательности. Поэтому клеи, используемые в процессе ламинирования, имеют решающее значение для обеспечения общей целостности, производительности и соответствия нормативным требованиям упаковки.

Понимание и выбор подходящего клея может эффективно снизить риски и одновременно повысить эффективность производства.

Экологическое и нормативное давление

Растущий спрос со стороны различных брендов и ламинаторов на клеевые системы с низким содержанием -летучих органических соединений,-без растворителей или на водной-основе.

Проблемы продовольственной миграции‌

Нормативное регулирование химической миграции из клеев в упакованные пищевые продукты, особенно для полиуретановых клеев, требует тестирования и моделирования миграции.

Требования к скорости и стоимости‌

Для поддержки более высоких скоростей производства при сохранении производительности ламинаторам требуются более быстро затвердевающие клеи.

Потребности в настройке‌

Производители клея предлагают специальные химические системы для конкретных комбинаций барьера и пленки или для особых применений, таких как микроволновая-стерилизация под высоким давлением или замораживание.

Основные типы клея, используемые в гибкой упаковке

Клеи в гибкой упаковкеразличаются не только по типу носителя (на основе-растворителя, без растворителя-, на водной основе), но и по химическому составу смолы (например, полиуретановая, акриловая), что приводит к различной прочности адгезии, термостойкости и барьерным свойствам. Понимание характеристик, преимуществ и ограничений различных клеев имеет решающее значение для проектирования высокоэффективных упаковочных конструкций, соблюдения нормативных требований и достижения целей устойчивого развития. Ниже представлены основные типы клея, обычно используемые в гибкой упаковке:

Клеи на основе растворителей-‌

Определение‌: Клеи для ламинирования на основе растворителей- используют органические растворители в качестве носителей для систем клеевых смол. Эти продукты имеют долгую историю применения и до сих пор широко используются в областях упаковки,-высоко востребованных.

Преимущества

Высокая начальная прочность адгезии‌: быстрое образование прочных связей, подходящее для-высокоскоростного производства.

Быстрая скорость отверждения‌: сокращает производственные циклы и повышает эффективность.

Сильная адгезия к различным пленкам и металлической фольге‌: Отличная адгезия к нескольким пленкам (например, ПЭТ, ПЭ) и металлической фольге (например, алюминиевой фольге).

Превосходная устойчивость к теплу, маслу и долговечности‌: подходит для высоко-стерилизации при высоких температурах, горячего розлива и упаковки масляных пищевых продуктов.

Недостатки‌

Высокие выбросы летучих органических соединений‌: потенциальные риски для окружающей среды и здоровья операторов.

Строгие нормативные ограничения‌: Должны соответствовать строгим экологическим нормам.

Высокие требования к оборудованию‌: требуется сушильное оборудование, что увеличивает первоначальные инвестиции.

Высокие требования к эксплуатационной безопасности‌: Требуется хорошая вентиляция для предотвращения накопления растворителя.

Типичные приложения‌

Композитная упаковка с высоким-барьерным уровнем‌: например, пленки со структурой ПЭТ/АЛ/ПЭ для упаковки пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.

Пакеты для высокотемпературной-стерилизации‌: подходят для упаковки пищевых продуктов, требующих стерилизации при высоких-температурах.

Упаковка для горячего розлива‌: для напитков, соусов и других продуктов горячего-наполнения.

Масляная пищевая упаковка‌: например, картофельные чипсы и орехи, предотвращающие проникновение масла.

Резюме‌: Клеи на основе-растворителей незаменимы в высоко-барьерных, термостойких- и долговечных упаковочных материалах, но требуют баланса между экологическими и нормативными требованиями.

Клеи,-не содержащие растворителей (100 % твердых веществ)‌

Определение‌: Клеи,-не содержащие растворителей, почти на 100 % состоят из активных компонентов смолы, без воды или органических растворителей в качестве носителей. Эта система не только снижает выбросы, но также экономит затраты на сушку и потребление энергии.

Преимущества

Отличные экологические показатели‌ (выбросы ЛОС чрезвычайно низкие)

Высокие-производительные характеристики‌, особенно в системах из реактивного полиуретана (ПУ).

Энергосбережение и снижение потребления

‌

Недостатки

Оборудование для нанесения покрытий должно адаптироваться к системам с более высокой вязкостью‌

Отверждение может потребовать больше времени или определенных условий‌

Относительно более низкая начальная прочность адгезии‌

Типичные приложения‌

Используется в высококачественной-гибкой упаковке, композитных пленках,-контактирующих с пищевыми продуктами, а также в конструкциях, требующих высоких барьерных свойств и низкого уровня выбросов.

Клеи на водной-основе:‌

Определение‌: Клеи на водной-основе используют воду в качестве диспергирующей среды вместо органических растворителей, что соответствует тенденции устойчивого развития.

Преимущества

Чрезвычайно низкие выбросы ЛОС‌

Безопаснее для операторов‌

Упрощенная очистка оборудования‌

Недостатки‌

Более длительное время высыхания и отверждения‌

Повышенные требования к состоянию поверхности подложки‌

Несколько худшие характеристики в высоко-барьерной, маслянистой или высоко-температурной упаковке для стерилизации по сравнению с полиуретановыми реактивными системами‌

Типичные приложения‌

Используется в композитной упаковке для структур со средним и низким барьером, особенно в области упаковки пищевых продуктов, уделяя особое внимание экологической устойчивости и соблюдению нормативных требований.

Реактивный клей-расплав

Реактивный клей-расплав в основном состоит из-отверждаемого под действием влаги полиуретана (PUR). Он полностью сшивается-в результате реакции с влагой воздуха, образуя после отверждения термостойкую-высокомолекулярную сетчатую структуру.
Состав‌: включает в себя полиуретан-отверждаемый влагой (PUR).

Характеристики‌
Механизм отверждения‌: полностью сшит-в результате реакции с влагой, что приводит к термостойкости после отверждения.
Преимущества: Высокая прочность, устойчивость к кипящей воде и климату, но более высокая стоимость.

Преимущества клеев-расплавов‌:

Экологичность‌
Не содержит растворителей-, имеет чрезвычайно низкий уровень выбросов летучих органических соединений и соответствует экологическим тенденциям.
Заменяет клеи на основе воды-и растворителей-, снижая нагрузку на окружающую среду.

Эффективность производства‌
Быстрое отверждение‌: сразу затвердевает после охлаждения, исключая этапы сушки и повышая скорость производства.
Высокоскоростное-производство‌: скорость линии может превышать 300 метров в минуту, что сокращает производственные циклы.

Стоимость-Эффективность‌
Низкое энергопотребление‌: не требуется сушильное оборудование, что снижает затраты на электроэнергию.
Низкая стоимость‌: в применениях, не требующих-высоких-требований, стоимость ниже, чем у клеев на водной-основе.
Ограничения клеев-расплавов‌:

Требования к оборудованию‌
Требуется специализированное оборудование для плавки и нанесения покрытий и более высокие первоначальные инвестиции.
При смене типа клея необходимо тщательно очистить всю систему.

Ограничения производительности‌
Реактивные системы‌: более высокая стоимость, требующая баланса между производительностью и бюджетом.

Типичные приложения‌

Композитная упаковка с высоким-барьерным уровнем‌: например, пленки со структурой ПЭТ/АЛ/ПЭ для упаковки пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.
Упаковка для горячего розлива‌: используется для напитков, соусов и других продуктов горячего-наполнения.
Масляная пищевая упаковка‌: например, картофельные чипсы и орехи, предотвращающие проникновение масла.

Деревообработка и производство мебели
Плоское ламинирование и склеивание‌: Клей PUR можно использовать для плоского ламинирования и склеивания дерева, металла и пластика, повышая стабильность и прочность мебели.
Кромкооблицовка‌: благодаря своим водонепроницаемым и герметизирующим свойствам полиуретановый клей является предпочтительным выбором для облицовки кромок мебели, эффективно предотвращая попадание влаги и водяного пара в панели через клеевой шов, что особенно подходит для влажных сред.

Текстильная промышленность:
Склеивание ткани‌: водостойкость и гибкость полиуретанового клея делают его идеальным для склеивания ткани с тканью, обеспечивая долговечность и комфорт текстиля.

Сценарии применения упаковки и подбор клея

Заключение

‌

В гибкой упаковке выбор правильного клея означает достижение баланса между основой, производительностью, процессом, стоимостью и экологичностью.

Хотя системы на основе растворителей-по-прежнему доминируют в высокоэффективной упаковке,-клеи,-без растворителей и на водной-основе, быстро набирают популярность благодаря своим экологическим преимуществам. С растущей тенденцией к экологичной упаковке, клеевые технологии постоянно совершенствуются, предоставляя упаковочной промышленности более безопасные, эффективные и экологически чистые решения.