Curs 7

Termoformarea

Laminarea (ambalaje tip Tetra-Pak)

Imprimarea

Tehnologii secundare de obţinerea ambalajelor polimerice

Ambalaje si design in

industria alimentara

Termoformarea

Avantaje faţă de injecţie:

- arie de aplicabilitate mai largă → datorită matriţelor mai ieftine, presiunii şi

temperaturii mai scăzute

- formarea uşoară a articolelor cu pereţi subţiri, dificil de realizat prin alte tehnici

- productivitate foarte ridicată

- investiţii de capital mai mici

Procedeul permite obţinerea obiectelor sau semi-fabricatelor din plăci sau folii

din materiale plastice.

Obiectele se formează la temperaturi ridicate (dar mai mici de Tt) ca urmare a

deformării înalt elastice a termoplastelor.

Termoformarea

Termoformarea sub vacuum

- foarte utilă pentru farfurii şi pahare de unică folosinţă.

Etape:

1 - Placa din material plastic este supusă încălzirii (rezistenţă

electrică sau IR)

Se prelucrează cu succes materialele plastice amorfe:

PVC, PS, ABS, PC, etc.

4 - Obiectul obţinut este întărit prin contactul cu suprafaţa

rece a matriţei şi apoi este extras din aceasta.

2 - Placa încălzită este plasată peste cavitatea concavă a

matriţei3 - Prin aplicarea vacuumului placa este trasă şi ia forma

matriţei

Termoformarea

Termoformarea asistată de un poanson

- o variantă a formării sub vid → permite obţinerea de

piese cu înălţime mai mare

- utilizează o matriţă negativă (cu cavitate concavă)

Termoformare cu matriţă pozitivă (drap termoformare)

- articole cu raportul H:D aprox. 4:1

- matriţele pozitive - mai uşor de construit decât cele negative

→ mai ieftine

- control mai bun al dimensiunilor interioare ale articolelor

- se recomandă preîncălzirea matriţei până la 80-100C.vid

TermoformareaTermoformare sub presiuneProcedeu similar cu termoformarea sub vid, cu deosebirea că vacuumul este înlocuit cu aer fierbinte sub presiune.

Termoformarea

Termoformarea în flux

- placa din material plastic este debitată direct din extruder

- trece printr-un cuptor pentru menţinerea ei la temperatura de formare

- intră în instalaţia de termoformare

- operaţiile secundare (printare, ştanţare, debavurare etc) sunt incluse în flux

- toate etapele procesului de formare trebuie să fie sincronizate cu viteza de

debitare a plăcii de către extruder

- proces mult mai greu de controlat comparativ cu alte procedee de

termoformare.

Procedeul este destinat fabricării ambalajelor alimentare cu pereţi subţiri

(farfurii, tăvi, ceşti, pahare etc).

Laminarea – Folii multistrat

Laminarea – procesul de unire a unei folii din material plastic cu

altă folie prin intermediul căldurii şi/sau presiunii, uzual utilizând un adeziv.

Laminatul – două sau mai multe straturi – identice sau diferite

Laminarea cu pelicule polimerice → pentru hârtie, carton şi aluminiu.

Scopul laminării: conferirea unor proprietăţi specifice,

indispensabile pentru ambalajele alimentare:

- impermeabilitatea faţă de apă

- permeabilitate selectivă pentru anumite gaze

- proprietăţi mecanice - păstrarea formei ambalajului după umplere

Laminarea – Folii multistrat

Laminarea umedă

- adezivul este în stare lichidă atunci când foliile sunt lipite.

- utilizat, în special, pentru obţinerea foilor laminate hârtie-aluminiu

Laminarea uscată

- adezivul, dizolvat într-un solvent, este aplicat pe suportul cel mai poros şi cu

termostabilitatea cea mai ridicată

- solventul se evaporă într-un cuptor de uscare.

- substratul acoperit cu adeziv este laminat peste altă folie la presiune ridicată

printre două role încălzite

Laminarea – Folii multistrat

Laminarea cu termoadezivi.

- un oligomer sau un termoadeziv este dispus, sub formă topită, pe unul din cele

două substraturi

- prin laminare cu cealaltă folie se obţine produsul final.

- procedeu utilizat pentru obţinerea laminatelor din hârtie-hârtie sau hârtie-

folie de aluminiu

Laminarea fără solvent

- conform acestui procedeu adezivul utilizat pentru obţinerea laminatului nu

conţine solvent (adezivi sensibili la presiune).

Laminarea – Folii multistrat

- folia de polimer ce urmează a fi

aplicată pe substratul de hârtie

sau aluminiu este debitată cu

ajutorul unui extruder cu fantă

lată.

Procedee combinate extrudere-laminare

- se pot obţine laminate cu folie de

polimer pe o singură faţă sau pe

ambele feţe.

- folia în stare viscoelastică aderă de

substrat fără să mai fie nevoie de

adeziv, prin presarea între role

1 - substrat; 2 - extruder;

3 - folie de polimer; 4 - role de laminare;

5 - role conducătoare ; 6 - laminat.

Laminarea – Folii multistrat

- 1950 - Ruben Rausing (Suedia) → realizarea unui tip de ambalaj utilizând

minimum de resurse naturale → să asigure maximum de igienă

Principalele aplicaţii pentru aceste ambalaje sunt: lapte şi produse lactate,

sucuri, vin, supe, îngheţată.

- ambalaj cu formă de tetraedru → pentru ambalarea laptelui

- straturi de carton, aluminiu şi polietilenă.

- în 1963 → cutii cu formă paralelipipedică.

Ambalaje multistrat din carton/PE/Al

Laminarea – Folii multistrat

Ambalaje multistrat din carton/PE/Al

- folia de aluminiu (5%) - barieră în calea luminii şi oxigenului →

conţinutul îşi păstrează calităţile mai mult timp dacă ambalajul nu este

desfăcut

- straturile de polietilenă (20%) protejează conţinutul şi stratul de carton

împotriva umidităţii / adeziunea între stratul de carton şi cel de aluminiu

- cartonul (75%) - protecţie mecanică → asigură forma ambalajului

Imprimarea

Imprimarea - procesul de transpunere a unui text sau a unei figuri

de pe o formă de tipar pe un substrat polimeric sau de hârtie

→ se formează grupări polare (-OH, C=O, -COOH)

→ asigură compatibilizarea cu cernelurile tipografice.

- se folosesc maşini de tipar - cerneluri tipografice

- aplicabilitate pentru folii şi corpurile cave.

- imprimare facilă pe celofan, PP, PA, PVC, PET, PC, PS

- imprimarea pe PE nu se poate realiza datorită inerţiei chimice →

activarea suprafeţei → oxidare superficială (flacără, ozon)

Imprimarea

Flexografia

- procedeul cel mai utilizat pentru imprimarea foliilor

- în cazul mai multor culori, folia este trecută succesiv prin faţa mai

multor cilindri cu desen şi cerneală:

- perechi cilindru cu desen/cilindru de presiune

- mai mulţi cilindri cu desen / un cilindru de presiune de diam. mare

- folia este trecută printre doi cilindri:

- unul poartă desenul (textul) pe o formă din cauciuc şi cerneala

- celălalt asigură presarea foliei pentru transferul de cerneală

Imprimarea

Schema de principiu a instalaţiei de imprimare prin flexografie

1 - rezervor pentru cerneală; 2 - cilindru pentru cerneală; 3 - cilindru pentru depunerea cernelii;

4 - cilindrul care poartă forma; 5 - formă elastică în relief ce poartă desenul sau textul

(de regulă din cauciuc); 6 - cilindru de presiune; 7 - folia de imprimat

Flexografia

ImprimareaTampografia (ştampilarea)

- procedeu similar flexografiei, cu formă elastică (de obicei cauciuc),

aplicabil produselor finite

- în cazul mai multor culori, folia este ştampilată succesiv cu forme şi

culori diferite

- culorile bine separate în desen (text) → imprimare multicoloră cu o

singură ştampilă → tuşiera conţine mai multe culori

- operaţiunea este similară ştampilării, în doi paşi:

- forma din cauciuc se încarcă cu vopsea

- depune vopseaua pe substrat

Imprimarea

Serigrafia

- dispunerea cernelii printr-o sită fină (şablon)

- se pot imprima sticle şi tuburi pe maşini ce asigură rotirea

obiectului de imprimat.

- şablonul prezintă zone impermeabile şi zone permeabile

(corespunzătoare desenului) care asigură trecerea cernelii pe

suprafaţa de imprimat

- şablonul se realizează pe cale fotografică – depunere/developare

- pentru imprimare cerneala este depusă pe suprafaţa şablonului şi

este transferată pe suprafaţa foliei cu ajutorul unei raclete.

Imprimarea

Serigrafia

Schema de principiu a imprimării serigrafice a foliilor

1 - şablonul cu desenul de imprimat; 2 - racletă din cauciuc;

3 - cerneala; 4 - rama formei de imprimat;

5 - folia de imprimat

Instalaţie pentru imprimarea serigrafică a corpurilor cilindrice

1 - suportul maşinii; 2 - dispozitiv de frânare; 3,8 - cilindri;

4 - obiectul cilindric de imprimat; 5 - şablonul de imprimat;

6 - racletă; 7 - cerneala

a - direcţia de deplasare a cilindrilor;

b - direcţia de deplasare a şablonului

Imprimarea

Rotogravura

- imaginea de imprimat se gravează pe un cilindru metalic

- costuri mari de pregătire a cilindrilor gravaţi → doar pentru tiraje

mari (de obicei peste 500.000 exemplare)

- cilindrul se roteşte şi preia cerneala dintr-o baie de cerneală →

este curăţat de o lamă metalică ce elimină surplusul de cerneală

→ cerneala se acumulează doar în zonele gravate (adâncite)

→ aplicată pe suportul de imprimat (hârtie sau folie de plastic)