Im Bereich der lösungsmittelfreien Laminierung stellte die Hochtemperatur-Retortenbehandlung in den letzten Jahren eine große Herausforderung dar. Dank der Weiterentwicklung von Anlagen, Klebstoffen und Technologien hat die lösungsmittelfreie Laminierung von Kunststoffen mit Kunststoff bei einer Retortentemperatur von unter 121 °C jedoch zunehmend an Bedeutung für Hersteller flexibler Verpackungen gewonnen. Darüber hinaus steigt die Zahl der Betriebe, die PET/AL-, AL/PA- und Kunststoff/AL-Laminierungen bei 121 °C durchführen.
In diesem Beitrag werden die neuesten Entwicklungen, Kontrollpunkte während der Fertigung und zukünftige Trends beleuchtet.
1. Neueste Entwicklung
Sterilisationsbeutel werden heute in zwei Substrattypen unterteilt: Kunststoff/Kunststoff und Kunststoff/Aluminium. Gemäß GB/T10004-2008 wird das Sterilisationsverfahren in zwei Standards eingeteilt: Halbhochtemperatur (100 °C – 121 °C) und Hochtemperatur (121 °C – 145 °C). Aktuell umfasst die lösungsmittelfreie Laminierung Sterilisationsbehandlungen bis 121 °C.
Neben den bekannten Werkstoffen PET, AL, PA und RCPP, die für drei- oder vierlagige Laminate verwendet werden, sind auch andere Materialien wie transparente, aluminisierte Folien und sterilisiertes PVC auf dem Markt erschienen. Bislang werden diese Materialien jedoch noch nicht in großem Maßstab hergestellt und eingesetzt und benötigen daher mehr Zeit und Tests für eine breite Anwendung.
Unser Klebstoff WD8262A/B hat sich derzeit auf Substraten wie PET/AL/PA/RCPP bewährt und ist bis 121 °C sterilisierbar. Für Kunststoff/Kunststoff-Substrate wie PA/RCPP findet unser Klebstoff WD8166A/B breite Anwendung und ist bereits in zahlreichen Projekten erprobt worden.
Die Herausforderung der lösungsmittelfreien Laminierung von bedrucktem PET/Al wurde mit unserem WD8262A/B gelöst. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Anlagenherstellern und nach tausendfachen Tests und Optimierungen erzielte das WD8262A/B schließlich hervorragende Ergebnisse. Unsere Kunden in der Provinz Hunan zeigen großes Interesse an Aluminium-Retortenlaminaten, und unser Produkt ermöglicht ihnen nun bequeme Testläufe. Bei bedruckten PET/AL/RCPP-Substraten werden alle Schichten mit WD8262A/B beschichtet. Bei bedruckten PET/PA/AL/RCPP-Substraten werden die PET/PA- und AL/RCPP-Schichten mit WD8262A/B beschichtet. Das Beschichtungsgewicht liegt bei ca. 1,8–2,5 g/m².2und die Geschwindigkeit liegt bei etwa 100 m/min – 120 m/min.
Die lösungsmittelfreien Produkte von Kangda haben inzwischen große Fortschritte bei Temperaturen unter 128 °C erzielt und stellen sich weiterhin der Herausforderung, Hochtemperatur-Retortenbehandlungen bei 135 °C und sogar 145 °C standzuhalten. Auch die chemische Beständigkeit wird erforscht.
LEISTUNGSTEST
| MODELL | SUBSTRATE | SCHÄLFESTIGKEIT NACH 121℃ RÜCKSCHUSS |
| WD8166A/B | PA/RCPP | 4-5N |
| WD8262A/B | AL/RCPP | 5-6N |
| WD8268A/B | AL/RCPP | 5-6N |
| WD8258A/B | AL/NY | 4-5N |
Schwierigkeiten:
Die größte Herausforderung bei der Herstellung von vierlagigen Aluminium-Retortenbeuteln besteht darin, die optimale Kombination verschiedener Materialien wie Folien, Klebstoffe, Tinte und Lösungsmittel zu finden. Besonders schwierig ist die Herstellung der vollständig bedruckten PET/Aluminium-Außenschicht. Wir haben immer wieder Fälle erlebt, in denen wir bei der Prüfung von Kundenmaterialien in unserem Labor – inklusive aller Geräte – keine Fehler feststellten. Die Kombination aller Komponenten führte jedoch zu unbefriedigenden Ergebnissen beim Laminat. Nur wenn alle Technologien, Geräte und Materialien vollständig unter Kontrolle sind, lässt sich das Substrat erfolgreich herstellen. Dass andere Hersteller dieses Substrat produzieren können, bedeutet nicht, dass dies auch für andere möglich ist.
2. Kontrollpunkte während der Herstellung
1) Das Beschichtungsgewicht beträgt etwa 1,8 – 2,5 g/m².2.
2) Umgebungsfeuchtigkeit
Es wird empfohlen, die Luftfeuchtigkeit im Raum zwischen 40 % und 70 % zu halten. Das in der Luft enthaltene Wasser nimmt an der Reaktion des Klebstoffs teil; hohe Luftfeuchtigkeit reduziert das Molekulargewicht des Klebstoffs und führt zu Nebenreaktionen, was die Beständigkeit gegenüber Sterilisationsprozessen beeinträchtigt.
3) Einstellungen am Laminiergerät
Je nach Maschine müssen geeignete Einstellungen wie Spannung, Druck und Mischer getestet werden, um die richtige Anwendung zu finden und Laminate flach zu machen.
4) Anforderungen an Filme
Gute Planheit, angemessener Dyn-Wert, geringe Schrumpfung und Feuchtigkeitsgehalt etc. sind allesamt notwendige Bedingungen für das Retortenlaminieren.
3. Zukünftige Trends
Derzeit findet die lösungsmittelfreie Laminierung hauptsächlich Anwendung im Bereich flexibler Verpackungen, wo ein starker Wettbewerb herrscht. Aus meiner Sicht gibt es drei Entwicklungsmöglichkeiten für die lösungsmittelfreie Laminierung.
Erstens, ein Modell mit mehr Anwendungsmöglichkeiten. Ein Produkt kann die meisten Substrate von Herstellern flexibler Verpackungen herstellen, was viel Zeit und Klebstoff spart und die Effizienz steigert.
Zweitens bietet es eine höhere Leistungsfähigkeit, die eine hohe Beständigkeit gegenüber Hitze und Chemikalien gewährleistet.
Schließlich die Lebensmittelsicherheit. Lösungsmittelfreie Laminierung birgt mehr Risiken als lösungsmittelbasierte Laminierung, da sie gewisse Einschränkungen für Hochleistungsprodukte wie z. B. 135 °C-Retortenbeutel mit sich bringt.
Vor allem die lösungsmittelfreie Laminierung entwickelt sich rasant, und es kommen immer mehr neue Technologien auf den Markt. Zukünftig könnte die lösungsmittelfreie Laminierung einen großen Marktanteil im Bereich flexibler Verpackungen und anderer Anwendungsgebiete einnehmen.
Veröffentlichungsdatum: 27. Oktober 2021