Formuotos plaušienos pakuotės sandarumas ir barjerinis veikimas: modifikuotos atmosferos pakuočių bandymo metodai, technologijos ir taikymas

Sandarumas ir barjerinės savybės yra vienos iš labiausiai klaidingai suprantamų formuotos plaušienos savybių. Daugelis žmonių mano, kad formuota masė yra pagaminta iš popieriaus - porėtos, orui pralaidžios medžiagos -, todėl ji niekada negali būti sandari arba užtikrinti prasmingą barjero veikimą. Ši prielaida galiojo tradicinei nedengtai formuotai plaušienai, tačiau ji nebegalioja moderniai formuotai plaušienai su pažangiomis barjerinėmis dangomis, laminavimo ir šiluminio sandarinimo technologijomis. Šiandien dengta ir laminuota formuota plaušiena gali pasiekti barjerinį našumą, kuris konkuruoja su daugeliu plastikinių pakavimo medžiagų -, todėl galima naudoti tokias programas kaip modifikuotos atmosferos pakuotės (MAP) šviežiam maistui, ilgo -galiojimo-sauso maisto pakuotės ir drėgmei{9}}jautrios pramoninės pakuotės. Tačiau norint pasiekti patikimą sandarumą ir barjerines savybes naudojant formuotą celiuliozę, reikia kruopščiai parinkti medžiagas, dangos technologiją, sandariklio dizainą ir kokybės kontrolę -, todėl svarbu suprasti ir galimybes, ir apribojimus. Šiame straipsnyje pateikiame išsamų techninį vadovą, skirtą lietinės masės pakuotės sandarumui ir barjerinėms savybėms: kodėl hermetiškumas svarbus, dujų ir garų perdavimo per celiuliozę mokslas, barjerinio tyrimo metodai (OTR, WVTR, Cobb, rinkinio testas, nuotėkio testas), barjerų technologijos (vidiniai priedai, išorinės dangos, laminavimas, terminis sandarinimas), modifikuotos atmosferos sandarinimo principai, pakavimo principai (MAP). Įtraukiame tipines nedengtos, dengtos ir sluoksniuotos formuotos masės barjerines vertes -, kad galėtumėte suprasti, kas pasiekiama, o kas ne. Nesvarbu, ar esate maisto pakuočių inžinierius, vertinantis formuotą celiuliozę MAP, produkto vadybininkas, ieškantis tvarios barjerinės pakuotės, ar kokybės vadovas, nustatantis barjerų priėmimo kriterijus, šis vadovas turėtų suteikti jums techninių žinių, kad galėtumėte priimti pagrįstus sprendimus.

Kodėl svarbu sandarumas ir barjeras

Prieš pasinerdami į technines detales, išsiaiškinkime, kodėl sandarumas ir barjeras yra svarbūs - ir kas nutinka, kai pakuotė neturi tinkamų barjerinių savybių.

Maisto konservavimas

Maisto pakuočių barjero veikimas tiesiogiai veikia galiojimo laiką, maisto saugą ir kokybę. Pagrindiniai degradacijos mechanizmai, kurių neleidžia užtvarinė pakuotė, yra šie:

- Oksidacija:Deguonis reaguoja su riebalais, aliejais, vitaminais ir pigmentais maiste - sukeldamas apkartimą, pašalinį-skonių, spalvos išblukimą ir maistinių medžiagų praradimą. Deguonies barjeras (žemas OTR) apsaugo nuo oksidacijos arba sulėtina oksidaciją, prailgina riebaus maisto (riešutų, užkandžių, mėsos, pieno produktų), vitaminams -jautrio maisto ir dažams-jautrio maisto galiojimo laiką.
- Drėgmės padidėjimas / praradimas:Dėl vandens garų pralaidumo sausas maistas sugeria drėgmę (pasensta, permirksta arba linkęs į -pelėsį), o drėgnas – praranda drėgmę (tampa sausas, kietas arba susitraukęs). Vandens garų barjerinė pakuotė (žemas WVTR) palaiko optimalų maisto drėgmės kiekį, išsaugant tekstūrą ir kokybę.
- Mikrobų augimas:Deguonis ir drėgmė sukuria sąlygas bakterijoms ir grybeliams daugintis. Pakuotės modifikuotos atmosferos (MAP) -, kuri pakeičia orą pakuotės viduje kontroliuojamu dujų mišiniu (pvz., azoto, anglies dioksido) -, reikalinga hermetiška pakuotė, kad būtų išlaikyta modifikuota atmosfera. Jei nėra sandarumo, modifikuota atmosfera išteka, o deguonis / drėgmė iš aplinkos nutekėja, - pažeidžiant MAP tikslą.
- Aromato praradimas / skonio skalavimas:Lakieji aromatiniai junginiai gali išeiti per pralaidžią pakuotę (aromato praradimas), arba pakavimo medžiagos gali sugerti kvapiuosius junginius iš maisto (skonio skalavimas). Barjerinė pakuotė padeda išlaikyti aromatą ir neleidžia skoniui nulupti -, nors tai labiau susiję su plastiku, o ne su popieriumi (popierius gali sugerti skonį, bet dangos gali tai sumažinti).
- Užteršimas:Hermetiška pakuotė neleidžia išoriniams teršalams (dulkėms, vabzdžiams, mikroorganizmams, cheminėms medžiagoms) patekti į pakuotę -, taip apsaugodama maisto saugą ir kokybę.

Pramoniniai ir elektronikos gaminiai

Ne{0}}maisto produktų barjero veikimas taip pat labai svarbus:

- Korozija:Metalo gaminiai (komponentai, įrankiai, mašinos) veikiami drėgmės ir deguonies rūdija. Drėgmės barjerinė pakuotė (su sausikliais) apsaugo nuo korozijos sandėliavimo ir transportavimo metu -, ypač keliaujant vandenynu (didelė drėgmė, temperatūros svyravimai).
- ESD (elektrostatinė iškrova):Elektroniniai komponentai yra jautrūs statinei elektrai. Nors ESD apsauga visų pirma susijusi su laidumu (ne sandarumu), drėgmei atspari pakuotė dažnai derinama su ESD{1}}saugia pakuote, skirta jautriai elektronikai.
- Drėgmei{0}}jautri įrenginiai (MSD):Tam tikri elektroniniai komponentai (pvz., IC, šviesos diodai, jutikliai) priskiriami drėgmei jautriems įrenginiams (MSD) pagal IPC/JEDEC J-STD-033 -. Jie turi būti laikomi drėgmei atspariuose maišeliuose (su sausiklio ir drėgmės indikatoriaus kortelėmis), kad būtų išvengta drėgmės sugėrimo, dėl kurio gali kilti „purškimas“ (skilimas).
- Chemikalai ir vaistai:Daugelis chemikalų ir vaistų yra jautrūs drėgmei, deguoniui ar šviesai -, todėl norint išlaikyti stiprumą ir stabilumą, reikalinga barjerinė pakuotė.

Reguliavimo ir kokybės reikalavimai

Kliūčių veikimas dažnai yra reguliavimo arba kokybės reikalavimas:

- Maisto tinkamumo laiko{0}}ženklinimas:Jei nurodytas konkretus gaminio tinkamumo laikas (pvz., „geriausias iki 12 mėnesių“), pakuotė turi būti tinkamai apsaugota, kad patvirtintų teiginį -, ir tai gali tekti patvirtinti atliekant tinkamumo- trukmės bandymus.
- Farmacinė pakuotė:Farmacinė pakuotė turi atitikti specifinius barjerinius reikalavimus (pvz., drėgmės garų perdavimo greitis pagal USP<671>, deguonies barjeras, skirtas deguoniui -jautriems vaistams) - dažnai reikalaujama vaikams-atsparios ir senjorams- pritaikytos pakuotės.
- MSD tvarkymas:Kaip minėta, drėgmei{0}}jautri elektroniniai komponentai turi būti supakuoti į drėgmei atsparius maišelius pagal IPC/JEDEC J-STD-033 - pagal specialius WVTR reikalavimus maišelio medžiagai.
- Eksporto pakuotė:Siekdami gabenti vandenynu, daugelis klientų reikalauja drėgmei atsparios pakuotės (su sausikliu), kad būtų išvengta drėgmės žalos transportavimo metu -, ypač metaliniams, elektroniniams ir didelės vertės{1}}produktams.

Dujų ir garų perdavimo per celiuliozę mokslas

Kad suprastume formuotos masės barjerines savybes - ir kaip ją pagerinti -, turime suprasti, kaip dujos ir garai praeina per celiuliozės medžiagas.

Kodėl nepadengta formuota plaušiena yra labai laidi

Nedengta formuota masė yra labai laidi dujoms (deguoniui, azotui, anglies dioksidui) ir garams (vandens garams, organiniams garams) dėl trijų pagrindinių priežasčių:

1. Porėta struktūra:Formuota masė yra porėta medžiaga - tarp celiuliozės pluoštų yra sujungtų tuštumų (porų) tinklas. Šių porų dydis svyruoja nuo nanometrų (tarp mikro-fibrilių) iki mikrometrų (tarp skaidulų) iki milimetrų (mažo -tankio srityse). Dujos ir garai gali tekėti per šias poras difuzijos būdu (molekulinis judėjimas), o didesnėms poroms – klampiu srautu (slėgiu-varomas srautas). Formuotos masės akytumas paprastai yra 70-85 % (tuštumos tūris) – tai reiškia, kad tik 15–30 % tūrio sudaro kietas pluoštas. Dėl didelio akytumo nepadengta formuota masė yra tokia pralaidi.
2. Hidrofilinė celiuliozė:Celiuliozė yra hidrofilinė (mėgstanti vandenį) - jos hidroksilo (-OH) grupės pritraukia vandens molekules. Vandens garai lengvai įsigeria į celiuliozės pluošto struktūrą, o skystas vanduo gali būti pernešamas per medžiagą kapiliariniu būdu (išsiurbimas). Dėl to nepadengta formuota plaušiena ypač pralaidi vandens garams - daug geriau nei ne-poliarinėms dujoms, tokioms kaip deguonis ar azotas.
3. Plonos sienos:Formuoti plaušienos padėklai turi gana plonas sieneles (0,8-3 mm daugeliui pritaikymų). Dujų/garų perdavimo greitis yra atvirkščiai proporcingas medžiagos storiui (Ficko difuzijos dėsnis) - plonesnės sienos=greitesnis pralaidumas. Nors storesnės sienos sumažintų pralaidumą, jos taip pat padidina kainą, svorį ir džiūvimo laiką – taigi, yra praktinė riba.

Perdavimo mechanizmai

Dujų ir garų perdavimas per akytas medžiagas, tokias kaip formuota plaušiena, vyksta trimis pagrindiniais mechanizmais:

1. Knudseno difuzija:Porose, mažesnėse už vidutinį laisvą dujų molekulių kelią (~68 nm orui kambario temperatūroje), dujų molekulės dažniau susiduria su porų sienelėmis nei viena su kita. Tai yra dominuojantis mechanizmas labai mažoms poroms (nano masteliui) ir dujų difuzijai per pačias celiuliozės pluošto sieneles.
2. Molekulinė (Fickian) difuzija:Porose, didesnėse už vidutinį laisvąjį kelią, dujų molekulės susiduria viena su kita ir atsitiktiniu molekuliniu judesiu pasklinda per porų erdvę. Tai yra dominuojantis vidutinio-dydžio porų (mikrometro skalės) ir bendro dujų perdavimo per porėtas medžiagas mechanizmas.
3. Klampus (Poiseuille) srautas:Esant didelėms poroms (milimetrų skalė) arba esant slėgio skirtumui medžiagoje, dujos teka per poras klampiu srautu - kaip vanduo vamzdžiu. Tai greičiausias perdavimo mechanizmas ir dominuojantis nuotėkio dėl defektų (smeigtukų, įtrūkimų, prastų sandariklių), o ne per birių medžiagų mechanizmas.

Nedengtos formuotos masės atveju visi trys mechanizmai prisideda prie dujų perdavimo -, o molekulinė difuzija yra dominuojantis tūrinio perdavimo mechanizmas, o klampus srautas yra dominuojantis nuotėkio dėl defektų mechanizmas.

Kaip dangos pagerina barjerų veikimą

Barjerinės dangos pagerina formuotos masės barjerines savybes:

1. Paviršiaus porų užpildymas:Danga užpildo suformuotos masės paviršiaus poras ir tuštybes -, sukurdama vientisą, ne{1}}poringą paviršiaus sluoksnį. Tai pašalina dideles poras (kur susidaro klampus srautas) ir sumažina efektyvų poringumą.
2. Ištisinio filmo kūrimas:Danga ant paviršiaus sudaro vientisą, ne{0}}porėtą polimerinę plėvelę. Dujų ir garų perdavimas per šią plėvelę vyksta tik tirpalo-difuzija (dujos ištirpsta polimere, pasklinda per jį ir desorbuojasi kitoje pusėje) - daug lėtesnis procesas nei difuzija per porėtas medžiagas.
3. Hidrofiliškumo mažinimas:Daugelis barjerinių dangų (pvz., akrilo, PLA, PU) yra hidrofobinės (vandenį -atstumiančios) - jos sumažina medžiagos afinitetą vandeniui, sulėtindamos vandens garų pralaidumą ir neleisdamos skystam vandeniui pasisavinti.
4. Efektyvaus storio didinimas:Danga prideda ploną (5-50 mikronų), bet tankų barjerinį sluoksnį – padidina efektyvų barjero storį, nepridedant didelio tūrio ar svorio.

Veiksmingo barjero veikimo raktas yra ištisinė -be defektų dengimo plėvelė - bet kokia skylutė, įbrėžimas ar plona dangos dėmelė sukuria dujų / garų perdavimo kelią (klampiu srautu per defektą), o tai gali labai padidinti bendrą perdavimo greitį. Štai kodėl dangos kokybės kontrolė yra tokia svarbi barjerinėms reikmėms.

Barjerinių bandymų metodai

Norint kiekybiškai įvertinti ir kontroliuoti formuotos masės barjerines savybes, naudojami standartizuoti bandymo metodai. Panagrinėkime pagrindinius testus, - ką jie matuoja, kaip jie atliekami, ir tipines formuotos masės vertes.

Deguonies perdavimo greitis (OTR)

OTR matuoja deguonies prasiskverbimo per medžiagą - greitį, kuris yra svarbiausias barjerinis parametras oksidacijai-jautriam maistui ir produktams.

Kaip matuojama:Bandomasis mėginys sandariai uždaromas bandymo kameroje, vienoje pusėje deguonies (arba oro), o kitoje – nešančiųjų dujų (azoto arba helio). Deguonis, praeinantis per mėginį, nešančiosiomis dujomis nunešamas į deguonies jutiklį (paprastai kulonometrinį jutiklį arba optinį jutiklį), kur jis kiekybiškai įvertinamas laikui bėgant. OTR nurodomas kaip cm³/m²/24h (kubiniai centimetrai deguonies vienam kvadratiniam metrui medžiagos per 24 valandas) standartinėmis sąlygomis (23 laipsnių C, 0 % RH arba 50 % RH, priklausomai nuo standarto).

Standartiniai bandymo metodai:ASTM D3985 (standartinis deguonies perdavimo greičio per plastikinę plėvelę ir lakštą bandymo metodas, naudojant kulometrinį jutiklį), ASTM F1307 (standartinis deguonies perdavimo greičio per sausas pakuotes bandymo metodas, naudojant kulometrinį jutiklį), ISO 15105 (Plėvelė) {4}{} - Dujų-perdavimo greičio nustatymas - 1 dalis: diferencinio{10}}slėgio metodas), ISO 15105-2 (vienodo slėgio metodas).

Tipinės formuotos plaušienos OTR vertės:

Pagrindinė įžvalga: Uncoated molded pulp has essentially no oxygen barrier (OTR >10 000) -, tačiau naudojant tinkamą dengimo technologiją (PVOH, daugiasluoksnį -sluoksnį arba plėvelės laminavimą), formuota plaušiena gali pasiekti puikų deguonies barjerą (OTR).<5), comparable to high-barrier plastic films. The choice of coating depends on the required OTR for the application: for short shelf-life foods (days to weeks), acrylic or PLA coating may be sufficient; for long shelf-life foods (months), PVOH or multi-layer coating is needed; for very long shelf-life (6+ months) or pharmaceutical applications, film lamination or aluminum foil may be required.

Vandens garų perdavimo greitis (WVTR)

WVTR matuoja greitį, kuriuo vandens garai praeina per medžiagą -, svarbiausias barjero parametras drėgmei-jautriam maistui ir produktams.

Kaip matuojama:Bandomasis mėginys užsandarinamas virš puodelio, kuriame yra vandens (kad būtų patikrintas sklidimas į išorę) arba sausiklis (perdavimui į vidų patikrinti). Agregatas dedamas į kontroliuojamą temperatūros / drėgmės kamerą (paprastai 38 laipsniai C, 90 % santykinis oro drėgnumas atliekant bandymą į vidų arba 23 laipsniai C, 50 % santykinis drėgnumas atliekant bandymą į išorę). Puodelio svorio pokytis matuojamas laikui bėgant - svorio kitimo greitis (džioviklio padidėjimas, vandens praradimas) yra WVTR, nurodyta g/m²/24 val.

Standartiniai bandymo metodai:ASTM E96 (standartiniai medžiagų pralaidumo vandens garams bandymo metodai), TAPPI T 448 (popieriaus vandens garų perdavimo greitis), ISO 2528 (lakštinės medžiagos - vandens garų perdavimo greičio nustatymas - gravimetrinis (lėkštės) metodas), ASTM F1249 (Plėvelės pralaidumo plastiko ir vandens garų perdavimo metodas) Lakštų sudarymas naudojant moduliuotą infraraudonųjų spindulių jutiklį).

Tipinės WVTR vertės formuotai plaušienai (esant 38 laipsniams, 90 % santykinis drėgnis):

Pagrindinė įžvalga:Nedengtos liejimo masės WVTR (500-2 000) - yra labai aukštas, tačiau net naudojant pagrindinę vandens- akrilo dangą ji sumažėja 90 %+ (iki 30-150), o naudojant PLA arba kelių sluoksnių dangą-, galima sumažinti nuo 4 % iki 9-9 % (0} iki 9-9 %). Daugeliui maisto produktų (užkandžių, kepinių, sausų produktų) akrilo arba PLA danga užtikrina tinkamą vandens garų barjerą. Labai jautriems drėgmei produktams (vaistams, MSD elektronikai, ilgai galiojantiems sausiems maisto produktams) gali prireikti plėvelės laminavimo (HDPE, PET) arba aliuminio folijos.

Cobb testas (vandens absorbcija)

Atliekant Cobb testą matuojamas skysto vandens kiekis, kurį paviršius sugeria per nurodytą laiką -. Tai greitas, nebrangus atsparumo vandeniui testas, plačiai naudojamas popieriaus ir formuotos celiuliozės pramonėje.

Kaip matuojama:Išmatuotas vandens kiekis (paprastai 100 ml) užpilamas ant bandinio paviršiaus (apribotas metaliniu cilindru) nustatytam laikui (paprastai 30 sekundžių, 1 minutę arba 5 minutėms). Tada vanduo nupilamas, paviršius nusausinamas ir mėginys dar kartą pasveriamas. Cobb vertė yra vandens, sugerto ploto vienete, svoris (g/m²). Mažesnė Cobb vertė rodo geresnį atsparumą vandeniui.

Standartiniai bandymo metodai:TAPPI T 441 (dydžio popieriaus ir kartono vandens sugeriamumas - Cobb metodas), ISO 535 (popierius ir kartonas - vandens sugeriamumo nustatymas - Cobb metodas), ASTM D3285 (standartinis dydžio popieriaus ir kartono vandens sugeriamumo bandymo metodas).

Tipinės Cobb vertės formuotai plaušienai (30 sekundžių bandymas):

Pagrindinė įžvalga:Cobb testas yra greitas ir nebrangus kokybės kontrolės testas, siekiant nustatyti atsparumą vandeniui - tai daug greitesnis ir pigesnis nei WVTR bandymas (kuris trunka 24+ val.). Gamybos kokybės užtikrinimui Cobb testas dažnai naudojamas kaip vandens garų barjero - žema Cobb vertė (<30 g/m² for 30 seconds) generally indicates good water resistance and adequate WVTR for most applications. However, the Cobb test measures liquid water absorption, not water vapor transmission - so it's not a perfect substitute for WVTR. For critical applications, both tests should be performed.

Rinkinio testas (atsparumas riebalams)

Rinkinio bandymas matuoja atsparumą riebalams -, svarbu pakuojant maisto produktus, kuriuose yra riebių ar riebių maisto produktų.

Kaip matuojama:Ant paviršiaus 15 sekundžių užtepama serija bandomųjų tirpalų (ricinos aliejaus, heptano ir tolueno mišinių), kurių riebalų -siskverbimo galia didėja (numeruota 1-12, didesnis=agresyvesnis). Tada paviršius nušluostomas ir apžiūrimas, ar jis neprasiskverbė (dėmės ar nepatamsėjo). Didžiausias sprendimas, kuris NEĮsiskverbia, yra „komplekto įvertinimas“. Aukštesnis komplekto įvertinimas rodo didesnį atsparumą tepalui.

Standartiniai bandymo metodai:TAPPI T 559 (popieriaus ir kartono atsparumo riebalams - rinkinio bandymas), ASTM F119 (standartinis lanksčių barjerinių medžiagų atsparumo riebalams bandymo metodas - rinkinio bandymas), ISO 16532 (popieriaus ir kartono - atsparumo riebalams nustatymas).

Tipiniai formuotos plaušienos rinkinių įvertinimai:

Pagrindinė įžvalga:Nepadengta formuota masė iš esmės neturi atsparumo riebalams (komplekto įvertinimas 0-1) - naudojant bet kokį maistą, kuriame yra riebalai, riebalams{5}}atspari danga yra būtina. Akrilo dangos užtikrina vidutinį atsparumą riebalams (3-6 rinkinys) -, kurio pakanka mažai-riebiems maisto produktams (sumuštiniams, kepiniams, vaisiams). Stireno-akrilo arba PLA dangos užtikrina puikų-–-puikų atsparumą riebalams (6-12 rinkinys) - tinka riebiems maisto produktams (keptai vištienai, picai, riebiems padažams, mėsai). PLA užtikrina geriausią atsparumą riebalams, tačiau turi mažesnį atsparumą karščiui (netinka mikrobangų krosnelėje / orkaitėje) – karštiems, riebiems maisto produktams geriau pasirinkti stireno-akrilo dangą (kuri gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą).

Nesandarumo testas (pakuotės vientisumas)

Sandarių pakuočių (pvz., MAP padėklų su dangteliais) sandarumo bandymas matuoja sandariklio vientisumą -, užtikrinantį, kad nėra nuotėkių, dėl kurių būtų galima keistis dujomis tarp pakuotės vidaus ir išorės.

Įprasti nuotėkio bandymo metodai:

1. Panardinimo į burbulus bandymas (ASTM D3078):Užsandarinta pakuotė panardinama į vandenį ir veikiamas vakuumas. Jei pakuotė nutekės, iš nuotėkio vietos išeis oro burbuliukai. Tai paprastas vizualinis testas -, tačiau jis yra kokybinis (tinka/nepavyko) ir gali neaptikti labai mažų nuotėkių.
2. Slėgio mažėjimo bandymas (ASTM F2095):Pakuotė yra suslėgta (arba įtraukiamas vakuumas), o slėgis stebimas laikui bėgant. Jei slėgis sumažėja (arba dingsta vakuumas), pakuotė yra nesandarus. Tai kiekybinis bandymas -, kuriuo galima išmatuoti nuotėkio greitį (pvz., mbar·L/s) ir aptikti labai mažus nuotėkius.
3. Vakuuminio skilimo testas:Panašus į slėgio mažėjimą, tačiau vietoj slėgio naudojamas vakuumas. Tinka lanksčioms arba gležnoms pakuotėms, kurias gali pažeisti teigiamas slėgis.
4. Dujų sudėties analizė (MAP):Naudojant MAP pakuotes, dujų sudėtis pakuotės viduje matuojama (naudojant dujų analizatorių -, paprastai matuojantį O2 ir CO2 procentus) iš karto po sandarinimo ir tam tikrais intervalais per galiojimo laiką. Jei pasikeičia dujų sudėtis (pvz., O2 padidėja nuo 0% iki 5%), tai rodo nuotėkį arba netinkamą barjerą. Tai yra tinkamiausias MAP paketų testas - jis tiesiogiai įvertina, ar palaikoma pakeista atmosfera.
5. Dažų įsiskverbimo testas:Ant sandarinimo vietos užtepamas dažų tirpalas (pvz., metileno mėlynasis), o pakuotė tikrinama, ar dažai prasiskverbė per sandariklį. Tai paprastas sandariklio vientisumo - testas, tačiau jis yra žalingas ir gali neaptikti labai mažų nuotėkių.

Priėmimo kriterijai:MAP paketų tipinis priėmimo kriterijus yra neaptinkamas nuotėkis (burbulo bandymas) arba nuotėkio greitis mažesnis už nurodytą slenkstį (pvz.,<10⁻⁵ mbar·L/s for pressure decay). For gas composition, the O2 level should remain below a specified threshold (e.g., <0.5% for nitrogen-flushed MAP, or <2% for low-oxygen MAP) throughout the intended shelf life.

Sandarinimo stiprumo testas

Termiškai{0}}užsandarintoms pakuotėms (pvz., suformuotas minkštimo dėklas + šiluma-užsandarinamas dangtis) sandarinimo stiprumas matuoja jėgą, reikalingą sandarikliui nuplėšti -, tai yra sandarinimo kokybės ir pakuotės vientisumo rodiklis.

Kaip matuojama:Iš pakuotės nupjaunama sandaraus ploto juostelė (paprastai 15 mm arba 25 mm pločio), o du substratai tempimo bandymo mašinoje ištraukiami pastoviu greičiu (paprastai 300 mm/min) 180 laipsnių arba 90 laipsnių kampu. Didžiausia jėga, reikalinga sandarikliui atskirti, yra sandariklio stiprumas, nurodytas kaip N/15 mm arba N/25 mm (arba lb/in).

Standartiniai bandymo metodai:ASTM F88 (standartinis lanksčių barjerinių medžiagų sandarinimo stiprumo bandymo metodas), ASTM F2824 (standartinis sandarinimo atsparumo karščiui bandymo metodas-Sandarių lanksčiųjų sluoksnių - pastovus atskyrimo greitis), ISO 11339 (klijų {{5}) bandymas {{5} lankstūs-į-lanksčiai sujungti mazgai).

Tipinės sandariklio stiprumo vertės:

Pagrindinė įžvalga:Norint pasiekti tvirtą, hermetišką karščio sandarumą naudojant formuotą celiuliozę, reikia dėklo flanšo padengti karščiu -sandariąja danga (pvz., PLA, termiškai-sandariu akrilu) ir suderinamos karščiu{4}}sandarios dangtelio plėvelės. Sandarinimo stiprumas priklauso nuo dangos tipo, dangos storio, sandarinimo temperatūros, sandarinimo slėgio ir sandarinimo laiko. Naudojant MAP, paprastai reikalingas bent 5-10 ​​N/15 mm sandarinimo stiprumas, kad būtų užtikrintas hermetiškumas – sandariklis turi būti patvirtintas atliekant sandarumo bandymą ir dujų sudėties analizę.

Liejimo celiuliozės barjerinės technologijos

Dabar, kai supratome bandymo metodus, panagrinėkime technologijas, naudojamas siekiant pagerinti formuotos masės barjerines savybes - nuo vidinių priedų iki išorinių dangų iki laminavimo ir karščio sandarinimo.

Vidiniai priedai (dydis ir atsparumas šlapiam poveikiui)

Vidiniai priedai (dedami į celiuliozės suspensiją prieš formuojant) užtikrina pradinį atsparumo vandeniui ir riebalams lygį -, tačiau jie nesudaro tikros kliūties. Jas geriausia naudoti kaip pagrindą, kartu su išorinėmis dangomis, kad būtų užtikrintas aukštesnis barjeras.

- Alkilketeno dimero (AKD) dydis:Padaro pluošto paviršių hidrofobinį (-atstumiantį vandenį), sumažina skysčio vandens absorbciją (Cobb) ir sulėtina vandens garų pralaidumą. Neturi didelės įtakos OTR ar tepalo atsparumui.
- Alkenilo gintaro rūgšties anhidridas (ASA) pagal dydį:Panašus į AKD, bet greičiau{0}}veikiantis ir efektyvesnis esant aukštesnei temperatūrai. Mažiau paplitęs formuotoje masėje (dažniau popieriaus gamyboje).
- Drėgno stiprumo dervos (PAE, MF):Išlaikykite dėklo stiprumą, kai jis šlapias -, bet nedaro didelės įtakos barjero veikimui (jie išlaiko stiprumą, jei prasiskverbia vanduo, bet netrukdo prasiskverbti).
- Fluorocheminiai priedai (atsparumui riebalams):Kai kuriuose liejiniuose plaušienos gaminiuose naudojami fluorocheminiai priedai (pvz., per- ir polifluoralkilo medžiagos, PFAS), siekiant atsparumo riebalams. Tačiau PFAS yra vis labiau reguliuojami ir uždraudžiami dėl sveikatos ir aplinkosaugos problemų (tai yra „amžinai cheminės medžiagos“, kurios išlieka aplinkoje ir kaupiasi žmogaus organizme). Daugelis pagrindinių maisto pakuočių prekių ženklų palaipsniui atsisako PFAS -, o Hesheng PFAS nenaudoja jokiame mūsų gaminyje. Atsparumui riebalams naudojame ne-fluorintas alternatyvas (akrilo, stireno-akrilo, PLA dangas).

Apribojimai:Vidiniai priedai užtikrina tik vidutinį atsparumą vandeniui (Cobb 20-60) ir iš esmės neturi deguonies ar riebalų barjero. Jie tinka gaminiams, kuriems reikalingas minimalus atsparumas vandeniui (pvz., sauso maisto padėklai, padėklai gaminiams), bet ne aukšto barjero reikmėms.

Išorinės dangos

Išorinės dangos (dedamos ant suformuoto ir išdžiovinto padėklo) yra pagrindinė technologija, skirta pagerinti formuotos masės barjerines savybes. Jie sukuria ištisinę barjerinę plėvelę ant paviršiaus, smarkiai sumažindami dujų ir garų pralaidumą.

1. Vandens -pagrindo akrilo dangos.Labiausiai paplitusi ir aplinkai nekenksmingiausia barjerinė danga. Akrilo dangos užtikrina gerą vandens garų barjerą (WVTR 30-150), vidutinį deguonies barjerą (OTR 2 000-10 ​​000) ir vidutinį atsparumą riebalams (3-6 komplektas). Jie yra saugūs maistui{11}}(atitinka FDA, EFSA, GB), gali būti perdirbami popieriniame sraute ir paprastai kompostuojami. Akrilo dangos tinka trumpo ir vidutinio tinkamumo vartoti maisto produktams (kepykloms, užkandžiams, sumuštiniams, produkcijai) ir pramoninėms pakuotėms, kurioms reikalinga vidutinė drėgmės apsauga.

2. Stireno{1}}akrilo dangos.Akrilo variantas su pagerintu atsparumu vandeniui ir riebalams (dėl stireno komponento). Stireno-akrilo dangos užtikrina labai gerą vandens garų barjerą (WVTR 15-80), vidutinį deguonies barjerą (OTR 1000-5000) ir gerą atsparumą riebalams (6-10 komplektas). Jie tinka vidutinio ir labai riebiems maisto produktams (picai, keptam maistui, mėsai) ir darbams, kuriems reikalingas geresnis drėgmės barjeras nei grynas akrilas.

3. Poliuretano (PU) dangos.PU dangos užtikrina gerą vandens garų barjerą (WVTR 10-60), vidutinį deguonies barjerą ir minkštą, prabangų (aksominį / minkštą{4}}palietimą). Jie yra brangesni už akrilą ir paprastai naudojami aukščiausios kokybės reikmėms (kosmetikai, elektronikai, prabangos prekėms), kur svarbu išvaizda ir pojūtis. Yra maistinių PU dangų, tačiau jos yra mažiau paplitusios nei akrilo.

4. PLA (polipieno rūgšties) dangos.PLA yra biologiškai skaidus, kompostuojamas bioplastikas, pagamintas iš atsinaujinančių išteklių (kukurūzų krakmolo, cukranendrių). PLA dangos užtikrina labai gerą vandens garų barjerą (WVTR 5-30), vidutinį deguonies barjerą (OTR 100-500) ir puikų atsparumą riebalams (8-12 komplektas). PLA yra termiškai{11}}užsandarinamas -, leidžiantis hermetiškai uždaryti MAP programas. Tačiau PLA turi apribojimų: (a) suminkštėja esant ~60 laipsnių C (netinka mikrobangų krosnelėje/orkaitėje); b) reikalingas pramoninis kompostavimas (nekompostuojamas namų komposte); (c) jo negalima perdirbti įprastuose popieriaus srautuose (tai plastikas, galintis užteršti popierių perdirbant); d) jis yra brangesnis nei akrilas. PLA dangos tinka vidutinio{13}}ilgo tinkamumo vartoti maisto produktams (salotoms, sumuštiniams, šviežiai pjaustytiems produktams, užkandžiams) ir MAP naudojimui, kai pageidaujama pramoninio kompostavimo.

5. PVOH (polivinilo alkoholio) dangos.PVOH yra vienas geriausių deguonies{0}}barjerų polimerų, - palyginamas su EVOH arba nailonu. PVOH dangos užtikrina puikų deguonies barjerą (OTR 1-50), tačiau yra vandenyje -tirpios (neatsparios vandeniui-) - jos ištirpsta vandenyje. Dėl šios priežasties PVOH paprastai naudojamas kaip deguonies barjerinis sluoksnis daugiasluoksnėse dangose ​​(dengiamos vandeniui atspariu viršutiniu sluoksniu, pvz., akrilu arba PLA). PVOH yra -saugus maistui, biologiškai skaidomas ir perdirbamas popieriaus srautuose (tirpsta celiuliozės proceso metu). Daugiasluoksnės dangos su PVOH tinka ilgai galioti, oksidacijai jautriems maisto produktams (riešutams, užkandžiams, mėsai, pieno produktams, kavai) ir MAP programoms, kurioms reikalingas puikus deguonies barjeras.

6. Vaško emulsijos ir augaliniai vaškai.Vaško dangos (karnaubo vaškas, sojų vaškas, ryžių sėlenų vaškas, vaško emulsijos) užtikrina gerą vandens garų barjerą (WVTR 10-80) ir natūralią, matinę apdailą. Jie yra atsinaujinantys, kompostuojami ir perdirbami (vaškas suyra perdirbimo / kompostavimo metu). Tačiau jie yra prastesni nei polimerinės dangos (ypač dėl atsparumo riebalams ir karščio sandarumo) ir gali jaustis slidžiai. Vaško dangos tinka natūralaus/ekologiško maisto pakuotėms (gaminiams, kepiniams, sausoms prekėms), kur norima natūralios, matinės apdailos.

7. Daugiasluoksnės dangos.Reikalingoms reikmėms, kurioms reikia kelių barjerinių savybių (vandens, deguonies, riebalų, karščio sandarumo), daugiasluoksnės dangos derina skirtingus dangų tipus. Pavyzdžiui: (a) PVOH (deguonies barjeras) + akrilas (atsparus vandeniui, viršutinis sluoksnis) - ilgam tinkamumo laikui-, oksidacijai-jautriam maistui; (b) akrilas (gruntas, sukibimas) + PLA (vandens / riebalų barjeras, sandarumas termiškai) - MAP maisto pakuotėms; (c) vaško emulsija (atsparumas vandeniui, matinis paviršius) + akrilas (patvarumas, atsparumas riebalams) -, skirtas natūraliam / ekologiškam maisto pakavimui. Daugiasluoksnės dangos užtikrina geriausią barjerinį veikimą, tačiau yra sudėtingesnės ir brangesnės.

Laminavimas (plėvelės laminavimas)

Siekiant aukščiausių barjerinių reikalavimų, formuotą celiuliozę galima laminuoti barjerine plėvele -, sukuriant sudėtinę medžiagą, kurioje liejinio masės struktūriniai ir tvarūs pranašumai derinami su plėvelės barjerinėmis savybėmis.

Kaip tai veikia:Plona barjerinė plėvelė (paprastai 10-50 mikronų) yra priklijuojama prie formuotos masės paviršiaus naudojant klijus (ekstruzinis laminavimas, laminavimas sausu ryšiu arba laminavimas šlapiuoju ryšiu). Plėvelė gali būti vieno sluoksnio (pvz., PET, HDPE, PLA) arba daugiasluoksnė (pvz., PET/EVOH/PET, PET/PE, popierius/PE/AL/PE – klasikinė „aseptinė“ kartono struktūra). Plėvelė suteikia barjerą, o formuota minkštimas suteikia struktūrą, standumą ir tvarų prekės ženklą.

Įprastos plėvelės struktūros liejimo celiuliozės laminavimui:

Laminavimo privalumai:(a) Didžiausias barjero našumas - gali pasiekti OTR<0.1 and WVTR <0.1, comparable to flexible plastic packaging; (b) proven technology - lamination is widely used in the paperboard and carton industry (e.g., liquid packaging board, aseptic cartons); (c) design flexibility - can choose from a wide range of film structures to meet specific barrier requirements; (d) heat sealable - many film structures (PE, PP, PLA) are heat-sealable, enabling hermetic MAP packaging.

Laminavimo apribojimai:(a) Didesnė laminavimo kaina - padidina medžiagų ir apdorojimo išlaidas; (b) Perdirbamumas - daugiasluoksnės medžiagos (popierius + plastikas + aliuminis) dažnai nėra perdirbamos standartiniais srautais (nors kai kurios konstrukcijos, pvz., popierius / PE, gali būti perdirbamos specializuotuose įrenginiuose); (c) Kompostavimas - plastikinės plėvelės (PET, PE, EVOH) nėra kompostuojamos (PLA yra pramoniniu būdu kompostuojama); (d) sudėtingumo - laminavimas reikalauja papildomų apdorojimo etapų ir kokybės kontrolės; (e) Tvarumo kompromisas--, kol formuota masė yra tvari, plastikinė plėvelė sumažina bendrą tvarumo profilį (nors ji vis tiek yra mažiau plastikinė nei visiškai plastikinė pakuotė).

Geriausiai tinka:Laminavimas geriausiai tinka programoms, kurioms reikalingas aukščiausios kokybės barjeras - ilgai galiojantis-maisto produktai (6+ mėn.), vaistai, MSD elektronika, drėgmei-jautri pramoniniai produktai ir greitai gendančių maisto produktų MAP. Tokiems tikslams vien dangų barjerinės savybės gali nepakakti, o laminavimas yra vienintelis perspektyvus formuotos celiuliozės sprendimas.

Šilumos sandarinimas ir hermetiška pakuotė

Naudojant modifikuotos atmosferos pakuotę (MAP) ir kitus hermetiškus įrenginius, pakuotė turi būti termiškai{0}}užsandarinta, kad būtų sandarus. Terminiam sandarinimui su formuota plaušiena reikia:

1. Šildoma{0}}užsandarinama danga ant padėklo flanšo:Padėklo sandarinimo paviršius (flanšas) turi būti padengtas termiškai -sandarančia medžiaga -, paprastai PLA, termiškai-sandariu akrilu arba termiškai-sandariais klijais. Danga turi būti suderinama su dangtelio plėvele (toks pats arba panašus polimeras, kad būtų geras sandarinimo stiprumas).
2. Šildoma{0}}užsandarinama dangčio plėvelė:Dangtis turi būti karštai{0}}užsandarinama plėvelė -, paprastai daugiasluoksnė plėvelė su karštu-sandariu sluoksniu (PE, PP arba PLA) toje pusėje, kuri liečiasi su dėklu. Dangčio plėvelėje taip pat gali būti barjerinių sluoksnių (PET, EVOH, aliuminio) ir spausdinamo išorinio sluoksnio.
3. Plokščias, lygus flanšas:Dėklo sandarinimo flanšas turi būti plokščias ir lygus - dėl bet kokios raukšlės, nelygumai ar šiukšlės ant flanšo gali sukelti sandariklio nuotėkį. Termoformuota formuota masė (lygus paviršius) geriau tinka terminiam sandarinimui nei pernešimui-formuota (šiurkštus paviršius) -, nors pernešimo-formuota gali būti termiškai-sandarinta, jei flanšas yra padengtas ir išlygintas.
4. Šilumos sandarinimo parametrai:Sandarinimo temperatūra, slėgis ir laikas turi būti optimizuoti konkrečiam dangos / plėvelės deriniui. Tipiniai sandarinimo parametrai: temperatūra 120-200 laipsnių C (priklausomai nuo polimero), slėgis 0,2-0,5 MPa, laikas 0,5-3 sekundės. Per žema temperatūra / slėgis / laikas=silpnas sandarinimas arba jo nėra; per didelis=plėvelės iškraipymas, dangos degradacija arba sandarinimo gedimas (per didelis sandarumas).
5. Dujų plovimas (MAP):Naudojant MAP, pakuotė prieš pat sandarinimą praplaunama norimu dujų mišiniu (pvz., 100 % azoto -jautriam deguoniui maistui, 30 % CO2 + 70 % N2 šviežiai mėsai, 5 % O2 + 30 % CO2 + 65 % N2 šviežiai produkcijai), kad būtų pakeistas oras pakuotės viduje. Dujų plovimas turi būti efektyvus (likęs O2<0.5-1%) and the seal must be immediate (to prevent air re-entering).

Antspaudų projektavimo principai:

- Flanšo plotis:Sandarinimo flanšas turi būti bent 5–8 mm pločio (10 mm, pageidautina MAP), kad būtų pakankamai sandarinimo ploto ir būtų išvengta nedidelio išlygiavimo.
- Flanšo lygumas:Flanšas turi būti plokščias ir lygiagretus sandarinimo žandikauliui - dėl bet kokio kampo ar išlinkimo gali atsirasti netolygus sandariklio slėgis ir nuotėkis.
- Sandarinimo geometrija:Ištisinis, nenutrūkstamas sandariklio perimetras yra būtinas - dėl bet kokių tarpų, įpjovų ar ypatybių sandariklio srityje gali atsirasti nuotėkių.
- Dvigubas sandariklis (kritinėms reikmėms):Didelės -vertės arba svarbioms reikmėms (vaistams, medicinos prietaisams) dvigubas sandariklis (dvi koncentrinės sandarinimo linijos) gali užtikrinti dubliavimą -, jei vidinis sandariklis sugenda, išorinis sandariklis vis tiek išlieka vientisas.
- Nulupamas ir nuolatinis sandariklis: For consumer packages, a peelable seal (seal strength 3-8 N/15mm) is often desired - easy for the consumer to open without tools. For industrial or shipping packages, a permanent seal (seal strength >10 N/15 mm) gali būti pageidautina - klastojimo-aiški ir saugi.
- Antspaudo patvirtinimas:Siekiant užtikrinti nuoseklų ir patikimą hermetišką sandarumą, sandariklis turi būti patvirtintas atliekant sandariklio stiprumo bandymą, sandarumo bandymą ir (MAP) dujų sudėties analizę -.

Modifikuota atmosferos pakuotė (MAP) su formuota plaušiena

Modifikuotos atmosferos pakuotės (MAP) yra viena iš svarbiausių hermetiškos formuotos masės pakuotės pritaikymo būdų. MAP pakuotės viduje esantį orą pakeičia kontroliuojamu dujų mišiniu -, taip pailgindamas greitai gendančių maisto produktų galiojimo laiką, sulėtindamas oksidaciją, mikrobų augimą ir drėgmės praradimą. Panagrinėkime, kaip formuota plaušiena naudojama MAP.

Kaip veikia MAP

MAP veikia modifikuodamas atmosferą pakuotės viduje, kad sulėtintų pagrindinius maisto skilimo mechanizmus:

- Deguonies mažinimas:Deguonies mažinimas (nuo 21 % ore iki 0-5 %) sulėtina oksidaciją (apkartimą, spalvos blukimą, maistinių medžiagų praradimą) ir slopina aerobines bakterijas bei pelėsius. Labai deguoniui jautriems maisto produktams (pvz., vytinta mėsa, sūris, užkandžiai) naudojamas 100 % azotas (0 % deguonies).
- Anglies dioksido pridėjimas:Anglies dioksido pridėjimas (paprastai 20-40 %) slopina daugelio bakterijų (ypač gramneigiamų bakterijų, tokių kaip Pseudomonas, kurios genda mėsą ir žuvį) augimą. CO2 ištirpsta maisto drėgme, sukurdamas švelnią rūgštinę aplinką, kuri stabdo bakterijų augimą.
- Azotas kaip užpildas:Azotas (inertinės dujos) naudojamas likusiam tūriui užpildyti - jis neturi tiesioginės įtakos maisto kokybei, bet apsaugo nuo pakuotės subyrėjimo (maistas sugeria CO2, todėl pakuotė gali susitraukti) ir išstumia deguonį.
- Deguonis kvėpavimui (šviežiems produktams):Šviežiems vaisiams ir daržovėms (kurie vis dar „gyvi“ ir kvėpuoja) išlaikomas žemas deguonies lygis (2-5 %) - per mažas deguonies kiekis sukelia anaerobinį kvėpavimą (neskoniai, fermentacija), o per didelis deguonies kiekis leidžia greitai kvėpuoti (greitesnis senėjimas, drėgmės praradimas). Optimalus dujų mišinys priklauso nuo konkretaus gaminio tipo.

Įprasti MAP dujų mišiniai

Lieta plaušiena, skirta MAP: reikalavimai ir geriausia praktika

Naudojant MAP, formuoti plaušienos padėklai turi atitikti konkrečius reikalavimus:

1. Kliūtys:Padėklas turi užtikrinti pakankamą deguonies ir vandens garų barjerą, kad išlaikytų pakeistą atmosferą per visą numatytą galiojimo laiką. Trumpam tinkamumo laikui-(nuo dienų iki 1-2 savaičių) gali pakakti PLA dangos; vidutiniam tinkamumo laikui- (2-4 savaitės) reikalinga daugiasluoksnė danga (PVOH + PLA); Ilgam tinkamumo laikui (1+ mėn.) gali prireikti plėvelės laminavimo (PET/EVOH/PE).
2. Hermetiškas šilumos sandarinimas: The tray must have a heat-sealable flange and be sealed with a compatible lid film to create an airtight seal. Seal strength >5–10 N/15 mm ir nėra aptinkamų nuotėkių (burbulų bandymas) yra tipiški reikalavimai.
3. Dujų praplovimo suderinamumas:Padėklo konstrukcija turi būti tokia, kad būtų galima efektyviai nuplauti dujas - padėklas turi būti santykinai atviros geometrijos (ne per giliai, su gera dujų cirkuliacija), o užpildymo/sandarinimo įranga turi būti pajėgi efektyviai nuplauti dujas (likęs O2).<0.5-1%).
4. Maisto sauga:Visos medžiagos (formuota masė, danga, klijai, dangtelio plėvelė) turi būti-maisto klasės ir atitikti atitinkamus reglamentus (FDA, EFSA, GB). Dujų mišinys turi būti maistinės -klasės (medicininio/pramoninio azoto ir CO2 maistui netinka - reikia maistinių- dujų).
5. Mechaninis stiprumas:Padėklas turi išlaikyti savo struktūrinį vientisumą visą galiojimo laiką ir pasiskirstymą -, įskaitant sukrautą (stiprumas gniuždymui) ir tvarkomas (tempimo ir plyšimo stiprumas). Drėgmė iš maisto (arba iš didelės -drėgmės MAP aplinkos) gali susilpninti nepadengtą formuotą celiuliozę -, todėl šlapio stiprumo derva ir drėgmės barjeras yra būtini.
6. Kokybės kontrolė:MAP pakuotėms reikalingas griežtas QC -, įskaitant sandarinimo stiprumo bandymą, sandarumo bandymą, dujų sudėties analizę (iš karto po sandarinimo ir tam tikrais laiko tarpais per galiojimo laiką) ir tinkamumo laiko-tvirtinimą (pakuotės laikomos nurodytomis sąlygomis ir tam tikrais laiko tarpais vertinama maisto kokybė).

Formuotos plaušienos privalumai MAP

Lyginant su plastikiniais MAP padėklais (dabartinis standartas), formuota masė turi keletą privalumų:

1. Tvarumas:Formuota plaušiena gaminama iš perdirbtų arba atsinaujinančių medžiagų, yra perdirbama ir kompostuojama, o anglies pėdsakas yra daug mažesnis nei plastiko. Prekiniams ženklams, kurių tikslai yra tvarūs, arba ekologiškiems{1}}vartotojams tai yra reikšmingas skirtumas.
2. Aukščiausios kokybės išvaizda:Termoformuota masė yra lygi, matinė, natūrali išvaizda, kurią daugelis vartotojų suvokia kaip aukščiausios kokybės ir „natūralų“ -, palyginti su dirbtine plastiko išvaizda. Tai ypač vertinga aukščiausios kokybės maisto produktams (amatiniams, ekologiškiems, gurmanams).
3. Atsparumas temperatūrai:Nedengta formuota minkštimas gali atlaikyti orkaitės temperatūrą (iki 200-250 laipsnių C) -, todėl galima naudoti "orkaitės-paruoštą" MAP pakuotę (vartotojas gali įdėti padėklą tiesiai į orkaitę). Plastikiniai MAP padėklai (PET, PP) negali atlaikyti orkaitės temperatūros – nors PP galima kaitinti mikrobangų krosnelėje.
4. Nėra cheminės migracijos:Formuota plaušiena kelia mažiau problemų dėl cheminės migracijos nei plastikas (be BPA, ftalatų, stireno, stibio) - ypač svarbi karštam arba riebiam maistui, kur plastiko migracija kelia didesnį susirūpinimą.
5. Prekės ženklo diferenciacija:Kadangi vis daugiau prekių ženklų pradeda naudoti plastikinį MAP, lipdytos celiuliozės MAP siūlo galimybę išsiskirti lentynoje - unikalia, tvaria, aukščiausios kokybės išvaizda.

Formuotos plaušienos apribojimai MAP

Formuota plaušiena taip pat turi MAP apribojimų:

1. Kliūtys:Net ir naudojant geriausias dangas, formuotos plaušienos barjerinės savybės gali neprilygti aukšto -barjero plastiko (pvz., EVOH, PVDC) arba aliuminio folijos. Norint, kad gaminiai galiotų -labai ilgai (6+ mėn.) arba labai jautrūs deguoniui{6}}, gali reikėti plastiko arba aliuminio.
2. Kaina:Padengtos / laminuotos formuotos plaušienos MAP padėklai gali būti brangesni nei standartiniai plastikiniai MAP padėklai -, nors tarpas mažėja didėjant mastui, o bendra kaina (įskaitant EPR, plastiko mokesčius, prekės ženklo vertę) gali būti palankesnė formuotajai plaušienai.
3. Skaidrumas:Formuota minkštimas yra nepermatomas - vartotojas nemato viduje esančio maisto. Produktams, kuriems svarbus matomumas (pvz., švieži produktai, paruošti patiekalai), permatoma dangčio plėvelė gali užtikrinti matomumą (dėklas yra nepermatomas, bet dangtelis skaidrus).
4. Įrangos suderinamumas:Esamą MAP užpildymo/sandarinimo įrangą gali reikėti modifikuoti arba koreguoti, kad būtų galima tvarkyti suformuotus masės padėklus (skirtingas šilumos laidumas, paviršiaus tekstūra, sandarinimo parametrai). Naujesnė įranga dažnai yra suderinama, tačiau gali prireikti modifikuoti senesnes linijas.
5. Jautrumas drėgmei:Formuota minkštimas jautrus drėgmei - net ir su dangomis, ilgalaikis kontaktas su labai drėgnu maistu (pvz., sriubomis, padažais, labai drėgnais produktais) gali susilpnėti arba suirti. Labai šlapiam maistui plastikas vis tiek gali būti geresnis pasirinkimas (arba formuota masė su tvirta barjerine danga ir ribotu sąlyčio laiku).

Užtvarų ir sandarumo kokybės kontrolė

Norint užtikrinti nuoseklų barjero veikimą ir sandarumą, reikalinga išsami kokybės kontrolės programa - nuo gaunamų medžiagų iki gatavų pakuočių. Apibūdinkime pagrindinius QC elementus.

Gaunamos medžiagos QC

- Plaušiena ir pluoštas:Patikrinkite pluošto tipą, pluošto ilgio pasiskirstymą, laisvumą (SR/CSF laipsnis) ir teršalus. Užtikrinkite nuoseklumą tarp partijų.
- Cheminiai priedai:Patikrinkite priedo tipą, koncentraciją ir maisto{0}}klasės sertifikatą (jei taikoma). Patikrinkite priedų veiksmingumą (pvz., dydžio parinkimo veiksmingumas taikant Cobb testą, atsparumas šlapiam drėgnam tempimui).
- Dangos:Patikrinkite dangos tipą, kietųjų dalelių kiekį, klampumą, pH ir maisto{0}}klasės sertifikatą. Išbandykite dangos veikimą (barjerines savybes) ant standartinių bandomųjų pagrindų.
- Dangtelių plėvelės:Patikrinkite plėvelės struktūrą, storį, sandarinimo sluoksnio tipą, barjerines savybes (OTR, WVTR) ir maisto{0}}klasės sertifikatą. Patikrinkite karščio sandarinimo suderinamumą su padėklo danga.

Vykdomas-QC

- Minkštimo konsistencija ir temperatūra:Nuolat stebėkite (kas 15-30 minučių), kad užtikrintumėte nuoseklų formavimąsi.
- Formavimo parametrai:Stebėkite vakuumo slėgį, formavimo laiką ir pelėsių temperatūrą. Patikrinkite šlapio padėklo svorį ir drėgmės kiekį (kas 1–2 valandas).
- Džiovinimo parametrai:Stebėkite tunelio temperatūrą, oro srautą ir konvejerio greitį. Kas 2–4 valandas patikrinkite išdžiovinto padėklo drėgnumą (6–10 % tikslinis).
- Dangos parametrai:Stebėkite dangos klampumą, kietųjų medžiagų kiekį, dengimo greitį (dangos svorį) ir džiūvimo / kietėjimo temperatūrą. Kas 1–2 valandas patikrinkite dangos padengimą (vizualinis patikrinimas, be skylučių ar plonų dėmių) ir dangos svorį (gravimetrinis matavimas).
- Apipjaustymas:Patikrinkite apipjaustytus matmenis (apkabos matavimas) ir briaunų kokybę (vizualinis patikrinimas, ar nėra nuskilusių kraštų ar įbrėžimų).
- Šilumos sandarinimas (MAP):Stebėkite sandariklio temperatūrą, slėgį ir laiką. Patikrinkite sandarinimo stiprumą (kas 1-2 valandas) ir patikrinkite sandarumą (kiekvieną pamainą arba partiją). Stebėkite dujų sudėtį (MAP) – likutinį O2 iš karto po sandarinimo ir tam tikrais laiko tarpais per galiojimo laiką.

Gatavo produkto QC

- Vizuali apžiūra:100 % patikrinimas arba AQL mėginių ėmimas, ar nėra matomų defektų - plyšimai, skylės, deformacija, spalvos pakitimas, dangos defektai (smeigtukai, plonos dėmės, netolygus padengimas), spausdinimo defektai, apipjaustymo defektai.
- Matmenų patikrinimas:Mėginys imamas kas 1-2 valandas – dėklo matmenys (ilgis, plotis, aukštis, ertmės dydis, flanšo plotis), sienelės storis ir svoris. Palyginkite su specifikacijomis.
- Drėgmės kiekis:Mėginys kas 2-4 valandas – taikykite 6–10 proc.
- Barjerinis bandymas:Vienai partijai arba pamainai - Cobb testas (vandens sugėrimas), rinkinio bandymas (atsparumas riebalams) ir (kritinėms reikmėms) OTR ir WVTR bandymas. Palyginkite su specifikacijomis.
- Stiprumo testas:Vienai partijai - gniuždymo stipris, trūkimo stipris, tempimo stipris (atsižvelgiant į taikymą). Palyginkite su specifikacijomis.
- Antspaudų bandymas (dėl MAP):Vienos partijos - sandarinimo stiprumas, sandarumo bandymas (burbuliukų arba slėgio mažėjimas) ir dujų sudėties analizė (O2 ir CO2 lygiai). Palyginkite su specifikacijomis.
- Su maistu besiliečianti sauga (naudojant maistą):Dėl medžiagos pakeitimo arba periodiškai - perėjimo bandymai (bendras perkėlimas ir specifinis perkėlimas) pagal FDA, EFSA arba GB standartus. Patvirtinkite visų medžiagų maisto{2}} kokybės sertifikatą.
- Tinkamumo{0}}laiko patvirtinimas (Žemėlapiui):Naujų produktų ar medžiagų pakeitimų atveju - atlikite tinkamumo- trukmės tyrimus (laikykite pakuotes nurodytoje temperatūroje/drėgmėje, periodiškai įvertinkite maisto kokybę ir dujų sudėtį), kad patvirtintumėte, ar pakuotė atitinka numatytą galiojimo laiką.

Dažni barjeriniai defektai ir pagrindinės priežastys

Esmė

Sandarumas ir barjerinės savybės yra svarbios daugelio pakuočių naudojimo - savybės – nuo ​​modifikuotos atmosferos pakuočių (MAP), skirtų šviežiam maistui, iki drėgmės barjero, skirto elektronikos ir pramonės gaminiams. Nors nepadengta formuota plaušiena yra labai pralaidi (iš esmės nėra barjero), šiuolaikinės barjerinės technologijos - vidiniai priedai, išorinės dangos (akrilas, stireno-akrilas, PU, PLA, PVOH, daugiasluoksnis -), plėvelės laminavimas ir karščio sandarinimas - gali žymiai pagerinti kažkada lipdytų plastiko ir pulpaenų užtvarą. aliuminio.

Pagrindiniai pasiėmimai yra šie:

1. Nedengta formuota plaušiena iš esmės neturi barjero - OTR >10 000, WVTR 500-2 000, Cobb 50–150, komplekto įvertinimas 0–1. Jis tinka gaminiams, kuriuose pageidaujamas pralaidumas orui (gaminiai, gėlės) arba kur nereikia barjero (sausi, greitai gendantys gaminiai), bet ne barjerams.
2. Dangos gali žymiai pagerinti barjerą- net ir paprasta vandens-akrilo danga sumažina WVTR 90 %+ (iki 30-150), o Cobb – 70 %+ (iki 5-30). PLA danga užtikrina labai gerą vandens ir riebalų barjerą (WVTR 5-30, komplektas 8-12) ir yra termiškai sandari. PVOH danga užtikrina puikų deguonies barjerą (OTR 1-50). Daugiasluoksnės dangos sujungia geriausias kiekvieno iš jų savybes.
3. Plėvelės laminavimas suteikia aukščiausią barjerą- laminuota formuota plaušiena gali pasiekti OTR<0.1 and WVTR <0.1, comparable to flexible plastic packaging. Lamination is best for long shelf-life (6+ months), pharmaceuticals, MSD electronics, and highly perishable MAP foods.
4. MAP su formuota plaušiena yra pasiekiamas- su tinkama danga (PLA arba kelių{1}}sluoksnių), karščiu-užsandarinamu flanšu, suderinama dangčio plėvele, optimizuotais sandarinimo parametrais ir griežta kokybės kontrole, formuota masė gali užtikrinti hermetišką MAP pakuotę, kurios galiojimo laikas yra panašus į plastiko tinkamumo laiką. Formuota plaušiena MAP siūlo tvarumą, aukščiausios kokybės išvaizdą, atsparumą temperatūrai ir prekės ženklo diferenciacijos pranašumus, palyginti su plastiku.
5. Testavimas ir QC yra būtini- barjero veikimas turi būti matuojamas naudojant standartizuotus testus (OTR, WVTR, Cobb, rinkinio bandymas, nuotėkio bandymas, sandariklio stiprumas, dujų sudėtis) ir kontroliuojamas naudojant išsamią kokybės kontrolės programą (gaunamos medžiagos,{1}}procesas, gatavas produktas). Dažni defektai (smeigtukai, kraštų nuotėkis, sandariklio nuotėkis) turi būti nustatyti ir ištaisyti atliekant pagrindinių priežasčių analizę.
6. Supraskite apribojimus- formuota plaušiena negali atitikti aliuminio folijos arba aukšto{1}}atsparumo plastiko (EVOH, PVDC) barjero dėl labai ilgo laikymo-tarpio arba ypatingų barjerų reikalavimų. Jis taip pat nėra skaidrus (nors aiškūs dangteliai gali užtikrinti matomumą) ir gali reikėti modifikuoti MAP linijų įrangą. Šioms reikmėms vis tiek gali prireikti plastiko arba aliuminio, - bet daugumai vidutinių-barjerų pritaikymo būdų, formuota plaušiena yra perspektyvi ir tvari alternatyva.

„Hesheng“ turime didelę barjerinę ir sandarią celiuliozės pakavimo patirtį. Siūlome visą spektrą barjerinių technologijų: vidinius priedus (AKD matmenis, PAE drėgną stiprumą), išorines dangas (vandens -pagrindo akrilas, stireno-akrilas, PU, ​​PLA, PVOH, daugiasluoksnis -), plėvelės laminavimą (PET, PE, EVOH, PLA, daugiasluoksnes sandarinimo struktūras (su 4}) ir karščiu. Galime padėti pasirinkti tinkamą barjero technologiją jūsų programai -, atsižvelgdami į reikiamą galiojimo laiką, produkto tipą, dujų mišinį (skirtą MAP), biudžetą ir tvarumo tikslus. Taip pat teikiame išsamias testavimo paslaugas - OTR, WVTR, Cobb, rinkinio bandymą, sandarinimo stiprumą, sandarumo bandymą, dujų sudėties analizę ir tinkamumo-galiojimo laiko patvirtinimą -, kad įsitikintume, jog pakuotė atitinka barjero reikalavimus. Mūsų maistinės{12}}klasės barjerinės medžiagos atitinka FDA, EFSA ir GB reglamentus, todėl niekada nenaudojame PFAS ar kitų kenksmingų priedų.

Jei vertinate formuotą celiuliozę barjerinėms arba MAP programoms ir norite suprasti, kas pasiekiama -, o kas ne -susisiekite su Hesheng technine komanda- mielai įvertinsime jūsų produktą ir reikalavimus, rekomenduosime optimalią barjerinę technologiją, pateiksime prototipus ir bandymų duomenis bei padėsime atlikti kiekvieną kūrimo ir kvalifikacijos kūrimo proceso žingsnį. Nuo elementaraus atsparumo drėgmei iki hermetiškos MAP pakuotės, formuota plaušiena gali patenkinti jūsų barjerinius poreikius -, tvarumo, aukščiausios išvaizdos ir našumo, kurių reikalauja šiandieniniai prekių ženklai ir vartotojai. Padėsime rasti tinkamą barjerinį sprendimą jūsų produktui.