Flexible Verpackungen haben die Einrichtung moderner Lieferketten für Anbieter von FMCG und für Einzelhandelsunternehmen wie Einkaufsclubs, Lagerhäuser und Supermärkte erst ermöglicht. Da die Hersteller flexibler Verpackungen von den Kaufgewohnheiten und Meinungen der Verbraucher beeinflusst werden, müssen sie ständig innovativ sein, sich neu erfinden, anpassen und sich den Herausforderungen im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit, Recyclingfähigkeit und anderen ökologischen Fragen stellen.
Verpackungshersteller und Zulieferer sowie unzählige andere an der Produktion beteiligte Personen, die Form, Funktion und Mehrwert hinzufügen, sind sich bewusst, dass für uns alle die Uhr tickt. Wir können Kunststoffe zwar nicht abschaffen, aber wir alle wissen, dass wir unser Haus in Ordnung bringen und unseren CO2-Fußabdruck reduzieren müssen. Wir sollten uns bemühen, Alternativen zu Lösungsmitteln und Derivaten fossiler Brennstoffe zu finden, idealerweise Lösungen, die die Leistung nicht beeinträchtigen oder die Barriereeigenschaften und damit die Sicherheit untergraben. Die praktischen Aspekte der Umstellung und die Realitäten der Einführung neuer Materialien und Formulierungen sowie die Bewertung der Leistung im Laufe der Zeit mögen zwar nur einen langsamen Fortschritt ermöglichen, aber es ist dennoch ein Fortschritt.
Biomaterialien unter der Lupe
Biologisch abbaubare und biobasierte, biologisch kompostierbare Materialien für flexible Verpackungen und für Lebensmittel, Getränke und medizinische/gesundheitliche Produkte sind zurzeit unter der Lupe, wobei in vielen Bereichen Fortschritte erzielt werden. PLA oder Polymilchsäure ist eines von mehreren biologisch abbaubaren Polymeren, das unter bestimmten Umständen als Alternative zu nicht abbaubaren Materialien in Betracht gezogen wird. PLA wird aus erneuerbaren Quellen gewonnen und kann enzymatisch abgebaut werden, was einen effizienten geschlossenen Kreislauf ermöglicht. PLA neigt dazu, spröde zu werden. Sauerstoff- und Wasserdurchlässigkeit können ein Problem darstellen. Positiv ist, dass PLA ölbeständig ist, was für viele Lebensmittel eine wichtige Anforderung ist. PLA bietet außerdem eine gute Transparenz und gute Versiegelbarkeit. Verpackungstechniker müssen sorgfältig vorgehen, um sicherzustellen, dass die Durchlässigkeit oder Barriereeigenschaften des zu prüfenden Materials angemessen sind. Sichtbares Licht, UV-Strahlung und andere Wellenlängen können für chemische Veränderungen verantwortlich sein, die die Barrierewirkung beeinträchtigen, z. B. durch Auslösung einer Oxidationsreaktion. Bei manchen Lebensmitteln können lichtinduzierte Veränderungen den Nährwert beeinträchtigen und sogar zu Fehlgeschmack führen.
Zu den kritischen Barriereeigenschaften, die für flexible Verpackungen oder flexible Konstruktionen für andere Anwendungen erforderlich sein können, gehören: Feuchtigkeitsüberwachung, sichere Versiegelung und Luftdichtigkeit; Hitzebeständigkeit, Abziehbarkeit und Fettbeständigkeit. Obwohl in den meisten Fällen eine Barriere erforderlich ist, um ein Produkt vor äußeren Einflüssen zu schützen, ist dies nicht immer der Fall. Bei Kaffeebohnensäcken und -beuteln beispielsweise muss eine Barriere vorhanden sein, um das Aroma zu bewahren und die Qualität zu sichern.
Auftragen von Beschichtungen auf Folien und Papiere
RK Print Coat Instruments Ltd. hat sich auf die Entwicklung, Herstellung und Lieferung von kundenspezifischen Beschichtungssystemen für die Aufbringung von Barriereschichten auf Folien und Papier spezialisiert. Das Ziel der Kunden und der mit ihnen zusammenarbeitenden Unternehmen ist es, mehr umweltfreundliche und effiziente Beschichtungen zu verwenden, von denen viele auf Wasserbasis hergestellt werden und einen geringeren Feststoffgehalt aufweisen.
Die Formulierung und Konfiguration vieler neuerer Materialien und der Trend zur Verwendung von wasserbasierten, bzw. wasserlöslichen Tinten, Klebstoffen und Beschichtungen bedeutet, dass die Trockner entsprechend optimiert werden müssen. In vielen Fällen hat RK für Kunden VCMLs mit drei Trockentunneln konfiguriert, insbesondere für die Beschichtung von Papier. Die Verarbeitung von leichteren Mono- oder Multibahnkonstruktionen, die oft einen hohen Anteil an recyceltem Material enthalten, erfordert ebenfalls Tests von Prozessen und Systemen. Beschichtungssysteme, sowohl im Pilot- als auch im Produktionsmaßstab, werden für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt. Der vielleicht wichtigste ist die Ausstattung von Lebensmittel- und Getränkeverpackungen mit den erforderlichen Barriereeigenschaften, um eine optimale Produktqualität zu gewährleisten, die vor Verderbnis durch Sauerstoff, Wasserdampf, Licht und Mikroorganismen geschützt ist, aber auch keine Gefahr einer chemischen Migration birgt.
Die Barriereeigenschaften können durch Verarbeitungsschwankungen und Kompatibilitätsprobleme während der Produktion sowie durch die mit der Endnutzung verbundenen Temperaturen beeinträchtigt werden. Materialien können empfindlich und durchlässig für mehr als eine Barriere sein. Beispielsweise können sie gleichzeitig empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff sein.
Bisher haben Hersteller und Verarbeiter Schichten aus verschiedenen Materialien kombiniert, um eine Barrierewirkung zu erzielen, oder um die Anforderungen an Bedruckbarkeit und Verarbeitung zu erfüllen. Kompatibilitätsprobleme und Verarbeitungstransienten treten selbst bei Materialien oder Materialkombinationen auf, die derzeit verwendet werden, und es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass es bei der Verarbeitung neuerer Materialien, die in den nächsten Jahren auf den Markt kommen werden, nicht weiterhin zu Prozessstörungen kommen wird.
Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Effektivität
Um neue Beschichtungsmaterialien zu entwickeln, vorhandene Materialien zu modifizieren und die Effizienz und Qualität von Tinten, Klebstoffen und deren Auftragungsverfahren zu bestimmen, müssen die entsprechenden Technologien vorhanden sein. Die meisten von RK Print Coat hergestellten VCM und VCML wurden im vergangenen Jahr für flexible Verpackungen und insbesondere für die Beschichtung von Folien und Papieren mit Barriereschichten geliefert.
Der Reverse-Gravure-Druck ist eine geeignete Auftragungsmethode, da er eine extrem homogene Beschichtung ohne Nadellöcher ermöglicht, was für Barriereanwendungen unerlässlich ist. Der Reverse-Gravure-Druck erleichtert auch die Aufbringung von niedrigen und hohen Beschichtungsgewichten, indem einfach die Anilox-Walze ausgetauscht wird.
Geschrieben von Tom Kerchiss, Chairman von RK Print Coat Instruments Ltd