Die lösungsmittelfreie Laminierung hat sich am Markt etabliert, vor allem dank der Bemühungen von Verpackungsunternehmen und Materiallieferanten. Insbesondere die Reinaluminium-Laminierungstechnologie im Retortenverfahren hat weite Verbreitung gefunden und unter den gegebenen Umständen einen wichtigen Schritt zur Ablösung der traditionellen lösungsmittelbasierten und extrudierten Laminierungsverfahren gemacht. Verpackungsunternehmen sehen sich aufgrund der unterschiedlichen Produktbedingungen hinsichtlich Ausrüstung, Betrieb, Rohstoffen, Qualitätstechnologie und Anwendung mit verschiedenen Qualitätsproblemen konfrontiert. Dieser Artikel befasst sich mit einem bestehenden Problem: der Öffnungsfähigkeit und der Oberflächenglätte der Beutel.
Eine typische dreischichtige extrudierte Polyethylenfolie besteht beispielsweise aus einer Koronaschicht, einer mittleren Funktionsschicht und einer unteren Heißsiegelschicht. Normalerweise werden der Heißsiegelschicht Öffnungs- und Glättungsmittel beigemischt. Das Glättungsmittel wird zwischen den drei Schichten übertragen, das Öffnungsmittel hingegen nicht.
Als Heißsiegelmaterial sind Öffnungs- und Glättungsadditive bei der Herstellung flexibler Verpackungsverbundstoffe notwendig. Sie unterscheiden sich grundlegend, doch die meisten Verpackungshersteller verwechseln sie fälschlicherweise.
Als Öffnungshilfsmittel wird üblicherweise handelsübliches Siliziumdioxid verwendet, eine anorganische Substanz, die die Viskosität des Films erhöht. Manche Kunden bemerken, dass die beiden Schichten des Beutels zwischen ihnen leicht verschwommen wirken, ähnlich wie bei zwei übereinanderliegenden Gläsern. Der Beutel lässt sich leicht öffnen und abwischen, was bei Öffnungshilfsmitteln üblicherweise fehlt. Selbst einige Filmhersteller verzichten darauf.
Das üblicherweise verwendete Glättungsmittel ist Erucasäureamid, ein weißes Pulver, das sich beim lösungsmittelbasierten Laminieren oft an den Laminierwalzen und Führungswalzen absetzt. Wird beim lösungsmittelfreien Laminieren zu viel Glättungsmittel zugegeben, verteilt sich ein Teil davon mit steigender Aushärtungstemperatur in der Coronaschicht, was zu einer verminderten Schälfestigkeit führt. Die ursprünglich laminierte, transparente PE-Folie lässt sich mit weißen Rückständen abziehen, die sich mit einem Tuch abwischen lassen. Um zu analysieren und zu testen, ob die verminderte Schälfestigkeit durch einen Überschuss an Glättungsmitteln bedingt ist, kann man die Laminatfolie mit geringer Festigkeit fünf Minuten lang bei 80 °C im Ofen erhitzen und anschließend die Festigkeit prüfen. Steigt diese deutlich an, ist die verminderte Schälfestigkeit auf einen zu hohen Anteil an Glättungsmittel zurückzuführen.
Im Vergleich zur Aufwicklung lösungsmittelbasierter Laminierungen ermöglicht die lösungsmittelfreie Laminierung eine deutlich einfachere Additivübertragung und -verteilung. Üblicherweise wird die Qualität der Aufwicklung bei lösungsmittelfreier Laminierung anhand der Kompaktheit und Sauberkeit der Folien beurteilt, um einen gleichmäßigen, nachfolgenden Fluss des lösungsmittelfreien Klebstoffs zu gewährleisten. Je höher der Anpressdruck der Folienwalze ist, desto wahrscheinlicher wandert das Additiv in die Laminierschicht oder sogar in die Druckschicht. Daher besteht weiterhin Unsicherheit hinsichtlich dieses Problems. Abhilfe schaffen beispielsweise niedrigere Aushärtungstemperaturen, eine geringere Beschichtungsmenge, eine lockerere Folie und die wiederholte Zugabe von Additiven. Ohne eine präzise Kontrolle dieser Faktoren härtet der Klebstoff jedoch schlecht aus und kann Feuchtigkeit aufnehmen. Zu viele Additive beeinträchtigen nicht nur die Schälfestigkeit des Kunststoffbeutels, sondern auch dessen Heißsiegelfähigkeit.
KANDA NEW MATERIALS hat eine Reihe von Klebstoffen entwickelt, um diese Probleme zu lösen. Der lösungsmittelfreie Zweikomponentenklebstoff WD8117A/B ist eine gute Empfehlung und hat sich bei Kunden seit Langem bewährt.
| Struktur | Ursprünglicher Reibungskoeffizient | Laminierter Reibungskoeffizient |
| PET/PE30 | 0,1 bis 0,15 | 0,12 bis 0,16 |
Mit WD8117A / B lässt sich das Problem der mangelhaften Schälfestigkeit und der unzureichenden Wärmesiegelleistung aufgrund übermäßiger Glättungsadditive auf der Oberfläche lösen, ohne dass der ursprüngliche Folienhersteller diese reduzieren muss.
Darüber hinaus besitzt WD8117A/B zwei weitere Eigenschaften:
1. Die Schälfestigkeit von OPP / AL / PE liegt über 3,5 N und ist damit vergleichbar mit oder sogar höher als die einiger lösungsmittelbasierter Laminierklebstoffe.
2. Schnelle Aushärtung. Unter den vorgeschlagenen Bedingungen kann die Aushärtungszeit der Laminierfolie auf etwa 8 Stunden verkürzt werden, was die Produktionseffizienz erheblich steigert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die endgültige Bestimmung des Reibungskoeffizienten von Verbundfolien auf den statischen Reibungskoeffizienten zwischen Folie und Stahlplatte basieren sollte. Der Irrglaube, dass sich Beutel aufgrund unzureichender Gleitmittel nur schwer öffnen lassen, muss erkannt und korrigiert werden. Nur durch kontinuierliche Optimierung und Weiterentwicklung können wir stabile und hochwertige flexible Verpackungsprodukte erzielen.
Veröffentlichungsdatum: 03.06.2019