Termoformowanie wpływa na przepuszczalność tlenu gazowego opakowań

Termoformowanie wpływa na przepuszczalność tlenu gazowego opakowań

Termoformowanie znajduje szerokie zastosowanie do produkcji opakowań w przemyśle spożywczym. Projekt Flanders' Food (FF) pokazuje MaProDe_Ox, że proces termoformowania ma ogromny wpływ na barierę tlenową materiałów opakowaniowych. Wybór materiału, głębokość tłoczenia, proste lub zaokrąglone rogi mają duże znaczenie, zwłaszcza gdy rozważa się pakowanie w atmosferze modyfikowanej.

Termoformowanie serii DPXB odbywa się za pomocą podciśnienia wspomaganego ciśnieniem powietrza (do 2 barów). Formowanie odbywa się zawsze poniżej linii materiału, przy maksymalnej głębokości formowania 60 mm. Płyty formujące mają siłę zamykania około 18,5 kN.  Dolna płyta jest poruszana przez pionowy siłownik pneumatyczny w połączeniu z mechanicznym systemem przełączającym. Ten proces formowania jest zwykle stosowany w połączeniu z formowaniem wspomaganym wtykowo. Ta technika polega na bardziej równomiernym rozprowadzaniu materiału po formie, uzyskując w ten sposób głębsze ciągnięcia.

Thermoformed Machine For Food Packaging

W ramach tych badań naukowcy z IMO-IMOMEC z Centrum Pakowania oraz Chemii Stosowanej i Analitycznej Uniwersytetu w Hasselt intensywnie współpracowali z 11 firmami z branży spożywczej i opakowaniowej oraz z Pack4Food. Wyniki tych badań aplikacyjnych zostały opublikowane w 2014 roku w czasopiśmie Polymers.


Wyniki zostały zintegrowane z narzędziem MaProDe_Ox, które jest dostępne na stronie internetowej Centrum Pakowania. Za pomocą kilku kliknięć podawany jest wpływ głębokiego tłoczenia na rozcieńczenie materiału i szybkość przenikania tlenu (OTR) dla wybranych materiałów opakowaniowych.

Materiały jedno- i wielowarstwowe, PP, PP/EVOH/PP, PS/EVOH/PE, APET/PE, APET/PE/EVOH/PE, PA/PE i (PE/)PA/EVOH/PA/PE były wytłaczane w dwóch różnych grubościach, a następnie termoformowane w tace o tym samym rozmiarze, ale o zmiennej głębokości i zmiennym promieniu narożników.

W narzędziu MaProDe_Ox możliwe jest wybranie dla dowolnego materiału konkretnego wzoru (np. 25 i 50 mm głębokości z kątami prostymi lub 50 mm głębokości z zaokrąglonymi rogami dla cienkich materiałów oraz 50 i 75 mm głębokości dla grubszych materiałów). Ponadto zmierzone procentowe rozcieńczenie materiału jest pokazane wizualnie, a także zmierzony OTR wyrażony w różnych jednostkach, które są istotne dla porównania różnych arkuszy i opakowań (tj. cc/[m2.day.atm], [cc.20μm]/[m2.day.atm] en cc/[pkg.day.atm]). Ponadto OTR tacek jest również obliczany na podstawie OTR arkusza i przy założeniu jednorodnego rozkładu materiału. Późniejsze badania wykazały, że ta teoretyczna wartość może być wykorzystana jako przybliżone przybliżenie dla większości materiałów. Jednak szczegółowa analiza krystalizacji i nierównomiernego rozrzedzenia, która jest również związana z konstrukcją tacy, pozostaje niezbędna do wyjaśnienia odchylenia mierzonego OTR w stosunku do przewidywanego.

Obecnie realizowany jest projekt IWT TETRA OptiThe_Ox2, który wyznacza kolejne kierunki projektu FF. Badanie to koncentruje się na grubości materiału i OTR przed i po termoformowaniu nowych materiałów foliowych w prostych, ale także w bardziej złożonych tackach z żebrami. Ponadto badany jest wpływ obróbki cieplnej na OTR wybranych tacek oraz badane są dodatki o potencjalnym wpływie na OTR.