Avec une croissance prévue à un TCAC de 4,5 % sur le marché mondial des emballages en plastique souple d'ici 2025, les marchés finaux tels que l'alimentation, les boissons, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques (entre autres) s'attendent à une augmentation de la demande en raison des tendances de consommation et de vente au détail. Lisez la suite pour découvrir les principaux éléments à prendre en compte lors de la conception d'emballages flexibles et ce que vous devez prendre en compte lorsque les structures multicouches et la durabilité sont au cœur de la discussion.
Définition de l'emballage souple avec des structures multicouches
L'emballage flexible est exactement ce qu'il paraît ; un emballage souple pour l'utilisateur final, qui peut le plier, le plier et le façonner sans le compromettre ni le casser.
Les structures multicouches nécessitent plus d'une couche de matériau, ou substrat, pour obtenir les propriétés souhaitées et sont développées de deux manières :
- Mono-matériau. Les structures multicouches mono-matériau comprennent 2 ou 3 couches appartenant à la même famille de matrices. Ils n'ont pas besoin d'adhésif pour les coller et peuvent être recyclés car ils sont fabriqués à partir des mêmes plastiques.
- Multi-matériaux. Les structures multicouches multimatériaux comportent 3 couches ou plus (3, 5, 7, 9, 11) qui proviennent de polarités différentes ou d'un mélange de différents substrats. Ils ont besoin d'un adhésif pour adhérer qui est déterminé par la méthode de traitement, mais il peut s'agir d'une couche de liaison, d'un adhésif de lamination, d'un revêtement thermoscellable, par exemple. Le recyclage de structures multimatériaux est un peu plus difficile car de nombreux polymères sont liés dans une même structure.
Conception de structures multicouches
Lors de la conception de structures multicouches pour des emballages souples, l'ensemble du processus doit être pris en compte dès le départ afin de garantir le juste équilibre entre les propriétés de l'emballage et les méthodes de traitement et de test appropriées. Passons en revue chaque étape pour découvrir les éléments clés de chaque étape avec des emballages flexibles et des structures multicouches.
Machines et méthode de traitement
La méthode de traitement des emballages flexibles est déterminée par les machines disponibles pour fabriquer les produits. En tenant compte des machines, l'étape suivante consiste à examiner la méthode de traitement. Pour ce faire, il est essentiel d'examiner le produit final, de réfléchir aux propriétés de l'emballage en question et à la manière dont le traitement affectera le produit une fois fabriqué.
Pour les emballages souples, cinq procédés principaux sont utilisés : extrusion, coextrusion, laminage, revêtement par extrusion et laminage par extrusion. Souvent, ces méthodes sont combinées en différentes étapes pour répondre aux besoins uniques du projet. Cliquez ici pour explorer le tableau afin de comprendre chaque méthode de traitement, la forme initiale, les structures et les adhésifs nécessaires.
Propriétés d'emballage requises
Avec les structures multicouches, chaque couche a sa propre fonction. Et lors de la détermination des propriétés d'emballage requises pour les emballages souples, chaque exigence technique doit être prise en compte pour chaque couche : la couche extérieure, la couche fonctionnelle et la couche d'étanchéité.
Discutons des principales questions à prendre en compte pour chaque couche :
Couches extérieures
La couche extérieure confère à la structure l'imprimabilité et la stabilité mécanique. Lorsque vous définissez vos couches extérieures, il est important de répondre à la question suivante :
(1) Doit-elle résister à une température spécifique ?
Dans le cas des emballages souples, il est important de prendre en compte la température à laquelle les structures multicouches peuvent résister afin d'éviter toute déformation et perte de forme. S'il passe au four, par exemple, vous devez vous assurer que les matériaux que vous utilisez ne vont pas mélanger ou faire fondre les polymères. Si des températures élevées doivent être prises en compte, une Tg (température de transition vitreuse) élevée est nécessaire sur les couches extérieures qui résistent aux conditions extérieures.
(2) Va-t-il être imprimé ?
Si la structure doit être imprimée pour afficher ce que les consommateurs voient dans les magasins, vous pouvez envisager d'utiliser un apprêt ou d'ajouter une couche extérieure supplémentaire pour protéger les encres.
Couches fonctionnelles
Les couches fonctionnelles sont celles placées au milieu de la structure. Ils peuvent conférer des propriétés de barrière à de nombreux éléments différents : oxygène, humidité ou lumière. Ils peuvent également renforcer les propriétés mécaniques si nécessaire. Lorsque vous planifiez vos couches fonctionnelles, tenez compte des points suivants :
(1) Une barrière à l'oxygène est-elle requise ?
Les barrières à l'oxygène sont des propriétés très utilisées pour les couches internes des structures multicouches, en particulier dans l'industrie alimentaire. Cette couche barrière empêchera l'oxygène de pénétrer dans les aliments et de les oxyder, ce qui prolongera leur durée de vie sur les étagères et dans les maisons.
(2) De quelles propriétés mécaniques a-t-elle besoin ?
Il est important de prendre en compte les propriétés mécaniques nécessaires pour résister aux rayures, à l'étirement, aux perforations, etc.
Couches d'étanchéité
Le film d'étanchéité est généralement le film qui recouvre, protège et scelle une autre pièce. Il est de la responsabilité de conférer à l'emballage des propriétés refermables et/ou refermables. Lorsque vous planifiez votre couche d'étanchéité, tenez compte des points suivants :
(1) Aura-t-elle besoin d'un paramètre d'étanchéité ?
Contrairement à la résistance à la température où une Tg (température de transition vitreuse) élevée est idéale, avec le scellage, plus la Tg est basse, moins il faut d'énergie pour la sceller et plus vous économisez de l'argent. Cela revient à trouver le juste équilibre qui consiste à trouver la bonne Tg pour améliorer l'efficacité de la machine, tout en restant capable de résister à la température requise.
Sur toutes les couches
Sur chaque couche de vos structures multicouches, vous devez prendre en compte :
(1) Sera-t-elle transparente ?
Lorsque vous ajoutez plusieurs matériaux qui ne sont pas naturellement compatibles, la transparence peut être affectée. Chaque couche doit conserver sa transparence, par exemple si cette structure doit passer par une phase de thermoformage.
(2) Quels sont les polymères finaux à coller ?
Une fois que vous avez défini les polymères nécessaires pour chaque couche, l'étape suivante consiste à trouver l'adhésif approprié. Le choix de l'adhésif est essentiel pour obtenir de bonnes performances et éviter les problèmes de délamination de la structure.
Prenez en compte des facteurs tels que la nature des substrats et des polymères, les méthodes de traitement et l'équipement de dosage pour faire le bon choix.
Continuez à lire pour en savoir plus sur les tests, les réglementations, le comportement des consommateurs et les emballages flexibles, les structures multicouches et la durabilité.
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