Pożądane rozciąganie. Folia BOPP z rozdmuchu.

Andrzej Kornacki

Innovia Films

Dzięki swoim zrównoważonym naprężeniom wewnętrznym, produkowana przez Innovia Films folia BOPP znalazła szerokie zastosowanie w produkcji opakowań dla przemysłu tytoniowego, farmaceutycznego, kosmetycznego,
i oczywiście, spożywczego. O jej popularności zadecydowało przeznaczenie w najbardziej ekstremalnych warunkach tj. etykietowanie i owijanie na bardzo szybkich maszynach.

Folie polipropylenowe można wytwarzać przy wykorzystaniu różnych technologii. Ze względu na sposób produkcji rozróżnia się dwa rodzaje folii. Pierwszym z nich są folie wylewane, neorientowane tzw. CAST, otrzymywane poprzez wytłoczenie przez długą, wąską szczelinę płynnej masy tworzywa na obracający się cylinder i natychmiastowe jej schłodzenie. Drugi rodzaj to folie orientowane, w skrócie nazywane najczęściej BOPP, otrzymywane dwoma różnymi sposobami. Najbardziej rozpowszechniona technologia polega na  rozciąganiu wytłoczonej uprzednio masy tworzywa tworzącej taśmę na długiej poziomej linii (stenter line). Rozciąganie odbywa się najpierw wzdłuż, w kierunku przesuwu taśmy (MD) ok. 4-5 razy, a następnie w kierunku poprzecznym (TD) ok. 8-10 razy. To nierównomierne rozciąganie powoduje, że parametry określające wytrzymałość na rozciąganie czy wydłużenie folii przy zerwaniu dla obu tych kierunków różnią się od siebie.  Różnice te i wynikające z nich nierównomierne wewnętrzne naprężenia nie mają kluczowego znaczenia dla większości standardowych zastosowań. Zaczynają jednak odgrywać rolę w warunkach ekstremalnych dla folii jak np. wycinanie niewielkich ich fragmentów (etykiety), cięcie odcinków taśmy do formowania kolejnych opakowań na bardzo szybkich maszynach, formowanie złożonego, wielowarstwowego zgrzewu, zdejmowanie z podłoża etykiet samoprzylepnych, „wtapianie” etykiet w ściance opakowań formowanych technologią  „in-mould”.

Dwustronne rozciąganie/orientowanie folii jest zabiegiem często niezwykle pożądanym.  Pozwala on lepiej wykorzystać folie BOPP na maszynach, gdyż zwiększa się znacznie zarówno ich sztywność, jak i wytrzymałość na rozciąganie, zmniejsza natomiast wydłużenie przy zerwaniu. Proces ten zwiększa też przejrzystość folii i ich barierowość.

Rozdmuch

Proces ten, jako bardzo użyteczny, można przeprowadzić również przy wykorzystaniu innej technologii – rozdmuchu. Szczelina, przez którą wytłaczana jest z ekstrudera masa tworzywa jest w tym przypadku okrągła, a ekstruder znajduje się na górze, powodując przesuw folii z góry w dół. W zsuwający się w dół „rękaw” o niewielkiej średnicy, uformowany w ten sposób przez płynne tworzywo, w pewnym momencie wdmuchiwane jest powietrze tworząc duży balon. Jednocześnie następuje przyspieszenie przesuwu balona. Poprzez ten proces folia rozciągana jest jednocześnie w obu kierunkach, przy czym parametry rozdmuchu i przyspieszenie przesuwu balona są tak dobrane, aby rozciągnięcie w obu kierunkach było 8-krotne. Otrzymuje się w ten sposób folię o zrównoważonych naprężeniach wewnętrznych, znacznie lepiej dającą się wykorzystywać w wymienionych już wcześniej ekstremalnych warunkach pracy.

Tę unikatową technologię wykorzystuje do produkcji folii BOPP firma Innovia Films z Wielkiej Brytanii. Przy jej użyciu wytwarza ona blisko 90 tys. ton folii w swoich zakładach w Wielkiej Brytanii, Belgii i Australii. Dzięki procesowi rozdmuchu można:

- nadać folii właściwości niewielkiej kurczliwości bez konieczności przepuszczania zapakowanego w nią wyrobu przez tunel grzewczy. W ten sposób folia ta znalazła szerokie zastosowanie przy owijaniu paczek papierosów (dostawca nr 1 na świecie), nośników audiowizualnych (CD, DVD, kasety), herbat, kosmetyków, farmaceutyków, wyrobów cukierniczych;

- produkować folie o bardziej zrównoważonych naprężeniach wewnętrznych pozwalających doskonale wykorzystywać je do produkcji etykiet samoprzylepnych (dostawca nr 1 na świecie);

- otrzymywać folie przezroczyste o grubościach bardzo małych (15 mikronów) i bardzo dużych (90 mikronów) przy zachowaniu doskonałej przezroczystości, co ma ogromne znaczenie przy druku elementów graficznych. Folie spienione (perliste) mogą osiągać grubość do 350 mikronów (syntetyczny papier, folie izolacyjne);

- produkować folie lite białe o grubościach do 90 mikronów i o równomiernym (w obu kierunkach) rozciągnięciu - znakomicie przyjęte przez rynek przy produkcji etykiet IML;

- otrzymywać folie nadające się do stosowania na super szybkich maszynach owijających (100m/min., temperatura zgrzewu 65ºC – najszybsza folia na rynku).

Uszlachetnianie folii

Część produkowanych przez siebie folii BOPP Innovia Films może uszlachetniać poprzez powlekanie ich lakierem akrylowym lub PVdC, uzyskując w ten sposób znaczne podwyższenie barierowości, połysku, poślizgu, możliwości zadruku, siły zgrzewu. W swojej ofercie firma posiada również folie BOPP z antyfogiem i „peelable”. Ponadto opracowana przez Innovia Films unikatowa technologia rozdmuchu pozwala produkować specjalne podłoże polimerowe do produkcji banknotów i papierów wartościowych. Polimerowe banknoty zabezpieczono stosując przezroczyste okienka oraz wiele innych, bardzo nowoczesnych rozwiązań. Cechuje je wysoka wytrzymałość na rozdarcie oraz nieprzepuszczalność wilgoci, co sprawia, że są odporne na zabrudzenia. Natomiast badania potwierdzają, że są cztery do pięciu razy trwalsze niż tradycyjne banknoty papierowe.

Innovia Films jest jedynym na świecie producentem tego rodzaju materiałów polimerowych.

Foto 1: Innovia Films

Jeden z etapów produkcji BOPP z rozdmuchu. Moment rozdmuchiwania powietrzem rękawa polimerowego do postaci balona.

Foto 2: Innovia Films

Rozdmuchany balon z folii polipropylenowej nabierając prędkości przesuwa się kilka pięter w dół.