مواد جدید Cpetlight راه حل های بسته بندی با دمای بالا را فراهم می کند

صنعت بسته بندی مواد غذایی با چالش های مداوم در تعادل مقاومت در برابر دمای، ایمنی مواد غذایی و قابلیت بازیافت مواجه است.متخصص افزودنی و masterbatch سوئیسی Sukano و تولید کننده سیستم های ترموفرم آلمان Illig یک راه حل نوآورانه را به طور مشترک توسعه داده اند: CPET-Light، یک ماده پیشرفته که ترکیب شفافیت، مقاومت در برابر دمای بالا و بازیافت عالی را دارد.

با افزایش اجماع جهانی در مورد اصول اقتصاد دایره ای، قابلیت بازیافت تبدیل به یک معیار حیاتی برای پایداری بسته بندی پلاستیکی شده است.یکی از پلاستیک های بازیافت شده در سراسر جهان، مزایای مشخصی را برای کاربردهای بسته بندی مواد غذایی ارائه می دهد. همکاری Sukano-Illig با هدف گسترش پتانسیل PET در گرمایش مایکروویو و کاربردهای پر کردن گرم،ارائه جایگزین های مناسب برای مواد رایج استفاده شده اما کمتر قابل بازیافت مانند پلی استیرین (PS) و پلی پروپیلن (PP).

راه حل های بسته بندی دمای بالا در حال حاضر به طور معمول از انواع غیر شفاف کریستالی CPET (پلی اتیلن ترفتلات کریستالی) استفاده می کنند که در دمای 220 درجه سانتیگراد مقاومت می کنند.برای کاربردهای استاندارد گرمایش مایکروویو و پر کردن گرم که فقط نیاز به مقاومت 100 درجه سانتیگراد دارنداین شکاف بازار فرصتی برای راه حل های مقرون به صرفه تر است.

مواد CPET-Light پیشرفت قابل توجهی در فناوری ترموفرم CPET را نشان می دهد.این نوآوری بر دستیابی به شفافیت برای مایکروویو و کاربردهای پر کردن گرم تمرکز دارد در حالی که به طور چشمگیری بهره وری تولید در سیستم های ترموفرم را بهبود می بخشد.

Illig یک فرآیند ترموفرمی بهینه سازی شده را توسعه داد که درجه حرارت فیلم های پیش هسته ای شده با Sukano masterbatches را به دقت کنترل می کند.این فرآیند تولید فنجان های CPET-Light را با سرعتی که با تولید سنتی CPET مطابقت دارد، امکان پذیر می کند.این فنجان ها نه تنها نیازهای مایکروویو و پر کردن گرم را برآورده می کنند بلکه به طور یکپارچه در جریان بازیافت PET ادغام می شوند و جایگزین های پایدار برای بسته بندی یکبار مصرف PS و PP را ارائه می دهند.

این پروژه مشترک بر تولید فنجان های پرکننده گرم لبنی با شفافیت کافی و مقاومت در برابر دمای 100 درجه سانتیگراد متمرکز بود.محققان آزمایش جامع با استفاده از یک ماشین RDM 70K termoforming و قالب تک حفره ای انجام دادند، با آزمایش مقایسه ای بر روی PP-H (پلی پروپیلن همپولیمر) و نمونه های APET انجام شده است.

سوکانو فیلم های شفاف و سفید CPET-Light با ضخامت 1.1 میلی متر و عرض 240 میلی متر را برای آزمایش تولید کرد. چهار نوع مواد مورد ارزیابی قرار گرفتند: PP-H، APET، CPET-Light سفید و CPET-Light شفاف.

بهره وری تولید برای فنجان های CPET-Light به 20 چرخه در دقیقه رسید که قابل مقایسه با تولید PP-H و APET است.محققان اولویت توزیع یکنواخت ضخامت دیوار را برای اطمینان از مقایسه معنی دار خواص نوری و مکانیکی داشتند.

پس از ذخیره سازی 24 ساعته، ارزیابی های جامع اندازه گیری شد:

• ضخامت دیوار در نقاط بحرانی
• نرخ انقباض قالب
• قدرت بار بالا
• مقاومت در برابر دمای کوره
• مقاومت در برابر دمای آب گرم
• سطح شفافیت

اندازه گیری ضخامت دیوار نشان داد توزیع قابل مقایسه در میان مواد، به استثنای پایه های نازک APET و پاره شدن لبه های مهر و موم سفید CPET-Light.نرخ انقباض قالب تقریباً 0 اندازه گیری شده است.5٪ برای هر دو APET و CPET-Light، مطابق با مشخصات طراحی ابزار، در حالی که PP نشان داد 1.58٪ کاهش یافته است.

آزمایش فشرده سازی بار بالا نشان داد که لیوان های سفید CPET-Light با لبه های مهر و موم نازک تر تغییر شکل زودتر و نیروی فشرده سازی حداکثر پایین تر (Fmax) را نشان می دهند.لیوان های APET رفتار مشابهی را به دلیل دیواره های نازک پایه نشان دادندفنجان های شفاف CPET-Light مقادیر Fmax به طور قابل توجهی بالاتر از فنجان های PP را نشان دادند، که مربوط به ماژول جوان برتر PET (3800 MPa در مقابل 2000 MPa PP) است.

در آزمایش مقاومت کوره در 100 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه، فنجان های APET به شدت تغییر شکل داده اند در حالی که فنجان های PP کمترین کاهش ارتفاع را نشان می دهند.نمونه های CPET-Light مقاومت در برابر تغییر شکل را از طریق هندسه قالب بهینه نشان دادند.

آزمایش مقاومت آب گرم شامل پر کردن فنجان ها با آب 95 درجه سانتیگراد، تخلیه پس از یک دقیقه و سپس اندازه گیری پس از 30 دقیقه بود.اندازه گیری شفافیت با استفاده از استانداردهای ASTM D-1003 نشان داد که فنجان های شفاف CPET-Light با مقادیر غبار کمی بالاتر از APET اما از نظر بصری قابل مقایسه با فنجان های PP هستند..

راه حل CPET-Light ترکیبی از فیلم های پیش هسته ای Sukano ، طراحی قالب تخصصی ، تجهیزات پیشرفته ترموورفینگ و دهه های تخصص فنی برای دستیابی به مقاومت در برابر دمای 100 درجه سانتیگراد است.ویژگی های بسیار خوبی PET مانع مقاومت روغن را تضمین می کند، در حالی که قابلیت بازیافت مواد غذایی از اهداف اقتصاد دایره ای پشتیبانی می کند.

نوع شفاف، که توسط masterbatches هسته سازی تخصصی Sukano امکان پذیر است، یک جایگزین جذاب برای فنجان های سنتی PP را ارائه می دهد.با سرعت تولیدی که با مواد سنتی مطابقت دارد و اعتبارات زیست محیطی برتر، CPET-Light به چالش های حیاتی پایداری در بسته بندی مواد غذایی می پردازد.