Quando il foglio di alluminio fa gradualmente un passo indietro: il futuro degli imballaggi alimentari flessibili ad alta-barriera

Nel campo degli imballaggi alimentari flessibili, un tempo il foglio di alluminio era sinonimo di "prestazioni barriera assolute". Uno strato di foglio di alluminio spesso solo 6 micron può impedire all'ossigeno e all'umidità di penetrare, aiutando a mantenere freschi patatine, latte in polvere, prodotti a base di carne e altri alimenti.

Ma oggi, una profonda trasformazione versoriduzione dell'alluminio e imballaggi alimentari-senza alluminiosta avendo luogo.

Questo non è un rifiuto del foglio di alluminio. Piuttosto, è una scelta naturale per l’industria dell’imballaggio in linea con le tendenze della protezione ambientale, della riduzione dei materiali, della riciclabilità, della trasparenza e di un design degli imballaggi più sostenibile.

Tuttavia, una volta rimosso il foglio di alluminio, come è possibile garantire ancora la prestazione barriera degli imballaggi alimentari?

La risposta sta in un ruolo spesso trascurato ma estremamente importante:adesivi per laminazione di materiali ad alta-barriera.

1. La forza e i limiti del foglio di alluminio

Negli imballaggi alimentari flessibili tradizionali, il foglio di alluminio viene spesso utilizzato come strato intermedio e laminato con materiali come PET, BOPP e PE.

È ampiamente utilizzato in applicazioni quali il confezionamento di latte in polvere, confezionamento di carne e buste per storte, dove sono richieste prestazioni barriera molto elevate.

Il tasso di trasmissione dell'ossigeno può essere inferiore a 0,1 cm³/(m²·24h·atm), mentre il tasso di trasmissione del vapore acqueo è vicino allo zero. Fornisce inoltre un'eccellente protezione dalla luce.

Tuttavia, il foglio di alluminio non è perfetto.

La sua produzione consuma una grande quantità di energia, le strutture laminate contenenti fogli di alluminio sono difficili da riciclare e la sua flessibilità relativamente scarsa può portare alla formazione di fori di spillo.

È inoltre opaco, il che impedisce ai consumatori di vedere il prodotto confezionato, mentre gli imballaggi-contenenti metalli non possono passare attraverso alcuni sistemi di rilevamento dei metalli.

Questi svantaggi stanno diventando sempre più significativi alla luce degli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio e della pressione dell’economia circolare.

Di conseguenza, la riduzione dell’alluminio si sta trasformando da un concetto in un’azione reale in tutto il mondoindustria dell’imballaggio alimentare flessibile.

2. Tre forze che guidano la riduzione dell’alluminio

Ci sono tre forze principali che guidano il movimento verso la riduzione dell’alluminio.

Politica:Le normative sugli imballaggi in Europa e gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio della Cina stanno spingendo il settore verso una migliore riciclabilità. Le strutture multistrato contenenti fogli di alluminio possono essere difficili da separare e riciclare.

Industria:I proprietari dei marchi sperano di ridurre i costi, diminuire il peso degli imballaggi, evitare fluttuazioni nei prezzi dell’alluminio e soddisfare nuovi requisiti applicativi come il riscaldamento a microonde.

Consumatori:L'imballaggio trasparente ad alta barriera-è più in linea con le preferenze moderne, poiché i consumatori desiderano sempre più vedere il cibo reale all'interno della confezione.

Ciò che rende veramente possibile la riduzione dell’alluminio, tuttavia, è lo sviluppo dimateriali di imballaggio ad alta-barriera e tecnologie di imballaggio flessibile multistrato.

Materiali come EVOH, PVDC, pellicole metallizzate e pellicole rivestite di ossido trasparente-come SiOx e AlOx vengono sempre più utilizzati per sostituire parte del ruolo tradizionalmente svolto dal foglio di alluminio.

Presso Haide Packaging, gli imballaggi flessibili ad alta-barriera vengono utilizzati in applicazioni in cui i prodotti richiedono protezione da ossigeno, umidità, aromi e altri fattori esterni. Haide fornisce anchesoluzioni di imballaggio trasparente ad alta-barriera e buste storte trasparentiper applicazioni alimentari in cui sia le prestazioni barriera che la visibilità del prodotto sono importanti.

Tuttavia, questi materiali hanno ciascuno le proprie caratteristiche. Per farli funzionare insieme in modo efficace, un elemento chiave è essenziale: l'adesivo.

3. Materiali alternativi ad alta-barriera: diverse soluzioni che necessitano di supporto adesivo

EVOH:Eccellenti prestazioni di barriera all'ossigeno, ma sensibile all'umidità, quindi deve essere protetto tra strati idrofobici.

PVDC:Buone prestazioni di barriera all'ossigeno e all'umidità, ma contiene cloro e ha una stabilità termica relativamente scarsa.

Film metallizzato:Riduce la quantità di alluminio a un rivestimento molto sottile mantenendo parte delle proprietà barriera e di blocco della luce.

Pellicola rivestita di ossido trasparente-:Fornisce un'elevata trasparenza e può essere adatto per applicazioni a microonde, ma il rivestimento può essere vulnerabile ai difetti.

La chiave per la riduzione dell’alluminio non è più un singolo materiale, ma la precisa combinazione di più materialimateriali di imballaggio flessibili ad alta-barriera.

Le strutture tipiche possono includere:

BOPP/EVOH/PE

PET/AlOx-PET/PE

BOPET/EVOH/CPP

A questo punto, gli adesivi per la laminazione del materiale ad alta-barriera si spostano dallo sfondo al centro della struttura.

4. Adesivi per laminazione: lo "strato barriera invisibile" nell'era della-riduzione dell'alluminio

In passato, la laminazione del foglio di alluminio con la plastica era relativamente semplice.

Poiché il foglio di alluminio stesso è denso e fornisce eccellenti prestazioni di barriera, l'adesivo svolgeva principalmente una funzione di incollaggio.

Dopo la riduzione dell'alluminio, tuttavia, le strutture degli imballaggi passano da "metallo + plastica" a combinazioni precise di più polimeri ad alta-barriera.

Le interfacce tra i livelli possono diventare nuovi punti deboli.

Prendiamo EVOH e PE come esempio.

EVOH è idrofilo, mentre il PE è idrofobo, quindi i due materiali hanno scarsa compatibilità.

Gli adesivi comuni potrebbero non fornire una forza di adesione interfacciale sufficiente.

In condizioni di storta ad alta-temperatura o elevata umidità, può verificarsi delaminazione.

Una volta avvenuta la delaminazione, l'umidità può migrare lungo l'interfaccia e raggiungere lo strato EVOH, facendolo assorbire umidità e riducendo drasticamente le sue prestazioni di barriera all'ossigeno.

Gli adesivi specializzati per la laminazione ad alta-barriera possono essere progettati per formare una struttura di legame densa all'interfaccia.

Possono aiutare a ridurre la migrazione dell'umidità e rallentare la perdita di prestazioni barriera causata dall'assorbimento di umidità di EVOH.

In questo senso l'adesivo non è solo un collante, ma anche una parte funzionale dell'insiemesistema di imballaggio ad alta-barriera.

Nelle strutture rivestite di ossido trasparente-, l'adesivo necessita inoltre di eccellente flessibilità e caratteristiche di basso-stress per evitare la rottura del rivestimento barriera durante la laminazione o la lavorazione successiva.

Nelle strutture a film metallizzato, la resistenza agli acidi e la resistenza chimica dell'adesivo possono influenzare direttamente l'adesione dello strato metallico e la stabilità a lungo-termine delle prestazioni della barriera.

Senza un abbinamento preciso tra il materiale barriera e il sistema adesivo, anche un'eccellente pellicola barriera potrebbe non funzionare come previsto.

5. Imballaggio dei prodotti lattiero-caseari: un test importante per la riduzione dell’alluminio

Il confezionamento dei prodotti lattiero-caseari è una delle aree più difficili per la riduzione dell’alluminio.

Gli imballaggi asettici dei latticini liquidi, le buste del latte in polvere e i coperchi dello yogurt fanno affidamento da tempo sul foglio di alluminio.

I latticini sono ricchi di grassi e di componenti-sensibili alla luce e molti richiedono una durata di conservazione compresa tra 6 e 24 mesi.

Ciò crea requisiti estremamente elevati per le prestazioni di barriera e la protezione dalla luce.

Nello sviluppo di imballaggi a base di carta asettica senza alluminio-senza carta-, alcune soluzioni utilizzano cartone rivestito ad alta barriera-o EVOH e strati barriera rivestiti di ossido-per sostituire il foglio di alluminio.

Tuttavia, le prestazioni dell'EVOH diminuiscono in condizioni di alta-umidità, mentre il cartone stesso può assorbire l'umidità.

Ciò rende particolarmente importanti la resistenza all'acqua e la coordinazione della barriera dell'adesivo.

Un buon adesivo può contribuire a formare un'interfaccia-resistente all'umidità tra il cartone e lo strato barriera, rallentando l'effetto dell'umidità su EVOH.

Nel confezionamento del latte in polvere, le strutture trasparenti ad alta-barriera come BOPET/EVOH/PE stanno attirando sempre più attenzione.

Tuttavia, i grassi presenti nel latte in polvere possono intaccare i normali strati adesivi, causando potenzialmente delaminazione e perdita delle prestazioni di barriera.

Pertanto, la resistenza all'olio e la bassa migrazione stanno diventando requisiti tecnici importanti per gli adesivi ad alta-barriera utilizzati negli imballaggi dei prodotti lattiero-caseari.

Per le confezioni più piccole, come i coperchi dello yogurt e le confezioni del formaggio, è importante anche l'equilibrio tra facilità di pelatura e resistenza della termosaldatura.

Allo stesso tempo, per soddisfare le aspettative di sicurezza alimentare, sono sempre più richiesti sistemi a basso odore e privi di solventi-.

Anche il confezionamento in storta trasparente di Haide riflette questa direzione di sviluppo più ampia. Le sue strutture trasparenti delle buste a storta sono progettate per applicazioni alimentari impegnative e possono supportare la lavorazione ad alta-temperatura durante la combinazioneeliminare gli-ostacoli elevati in termini di prestazioni e visibilità del prodotto.

6. Sfide e sviluppo futuro degli adesivi per laminazione

La riduzione dell’alluminio deve ancora affrontare molte sfide, tra cui la sensibilità all’umidità dell’EVOH, i difetti nei rivestimenti barriera trasparenti e il divario prestazionale delle strutture in plastica completamente riciclabili.

Gli adesivi per laminazione ad alta-barriera devono evolversi allo stesso tempo.

Sviluppo senza solventi-:Ridurre le emissioni di COV e soddisfare i requisiti ambientali e di sicurezza alimentare.

Maggiore resistenza:Migliora la resistenza alle condizioni della storta, all'olio, agli acidi e all'umidità elevata per le applicazioni di imballaggio più impegnative.

Funzionalizzazione:Forniscono non solo prestazioni di adesione, ma anche supporto per la barriera contro l'ossigeno, la barriera contro l'umidità e la resistenza alla migrazione chimica.

Compatibilità con imballaggi mono-materiale:Sviluppare sistemi adesivi più compatibili con tutte le strutture riciclabili-PE e-PP, supportando lo sviluppo diimballaggi flessibili riciclabili.

In futuro, gli adesivi per laminazione ad alta-barriera non saranno più considerati semplici materiali ausiliari.

Diventeranno un elemento tecnico fondamentale insieme all'EVOH, alle pellicole rivestite di ossido-e ai rivestimenti ad alta-barriera.

Conclusione

Il passaggio alla riduzione dell'alluminio negli imballaggi alimentari flessibili è essenzialmente una transizione dal fare affidamento su un "materiale a barriera assoluta" a fare affidamento su un sistema multistrato coordinato ad alta-barriera.

In questo sistema, gli adesivi per laminazione ad alta-barriera agiscono come "ingegneri dell'interfaccia".

Aiutano a colmare le differenze di prestazioni tra i materiali, stabilizzano gli strati barriera e consentono agli imballaggi a ridotto contenuto di alluminio- di continuare a proteggere la freschezza e la sicurezza alimentare.

Questa direzione è anche coerente con l'attenzione di Haide Packagingimballaggi flessibili ad alta-barriera, strutture di barriera trasparenti e imballaggi in storta trasparentiper applicazioni alimentari impegnative.

Poiché il foglio di alluminio si allontana gradualmente da alcune applicazioni, il futuro degli imballaggi alimentari flessibili dipenderà sempre più da una precisa tecnologia di laminazione, da materiali barriera avanzati e dall’ingegneria delle interfacce.

Gli adesivi per laminazione ad alta-barriera sono una parte indispensabile di questo sviluppo.

Segui Haide Packaging per ulteriori approfondimenti sugli imballaggi flessibili ad alta-barriera, sui materiali di imballaggio, sulle tecnologie di laminazione e sull'innovazione degli imballaggi sostenibili.