Dicționar de Termeni Tehnici pentru Ambalajele Flexibile din plastic

Ce sunt ambalajele flexibile din plastic?
- Ambalajele flexibile din plastic sunt folii sau pungi a căror formă poate fi schimbată cu ușurință atunci când sunt umplute sau în timpul utilizării.
- Acest tip de ambalaj este produs din hartile laminata, plastic, film, folie de aluminiu sau orice combinație a acestor materiale.
- Beneficiile ambalajelor flexibile din plastic sunt: greutate redusă, cost eficient, posibilitate de personalizare (tipar), rezistență la umiditate, ușor de transportat și depozitat.
- Ambalajele flexibile din plastic au evoluat pentru a îndeplini cerințe diverse – de la protecția alimentelor împotriva degradării, la prezentarea atractivă pe raft și până la reducerea impactului asupra mediului. Realizarea acestor ambalaje implică o varietate de materiale, fiecare aducând proprietăți specifice: polimeri de bază care conferă structură și sigilare, materiale de barieră ce protejează conținutul de oxigen și umiditate, opțiuni sustenabile menite să reducă poluarea, precum și materiale auxiliare (adezivi, cerneluri, acoperiri) care asigură funcționalitatea completă a ambalajului.
Materiale folosite in productia Ambalajelor Flexibile din Plastic
1. Materiale polimerice de baza
Materialele polimerice de bază formează stratul principal al ambalajelor flexibile și determină în mare măsură proprietățile mecanice (rezistența la rupere, flexibilitatea), posibilitățile de prelucrare (extrudare în folie, imprimare, termosigilare) și comportamentul general al ambalajului. Cei mai utilizați polimeri în folii și pungi flexibile sunt polietilena și polipropilena (în diverse grade și forme), urmați de alți polimeri precum PET, PVC, PA, EVA sau PS, fiecare cu roluri specifice. Polimerii de bază asigură de obicei structura și integritatea ambalajului, însă adesea sunt combinați în construcții multistrat pentru a compensa limitările fiecăruia (de exemplu, poliolefinele precum PE și PP au barieră slabă la gaze, așa că li se alătură straturi barieră). Mai jos descriem principalele tipuri de polimeri de bază folosiți în ambalajele flexibile:
Polietilenă (LDPE, HDPE, LLDPE)
Polietilena (PE) este cel mai răspândit material pentru ambalaje flexibile, reprezentând aproximativ 30-40% din folii la nivel global (). Avantajele sale includ costul scăzut, inerția chimică și ușurința procesării într-o varietate de forme (folie, pungi, filme termocontractabile etc.). De asemenea, polietilena este flexibilă, rezistentă la temperaturi joase și termosigilabilă la temperaturi reduse, ceea ce o face ideală pentru ambalaje alimentare. Există mai multe grade de PE, diferențiate prin densitate și structură, cu proprietăți ușor diferite:
Polietilenă Joasă Densitate (LDPE)
LDPE (Low-Density Polyethylene) – Polietilenă de joasă densitate, foarte ramificată. Are densitatea ~0,91–0,93 g/cm³ și punct de topire relativ scăzut (~105–115°C). LDPE este moale, clară și foarte flexibilă, putând fi ușor transformată în folie subțire. Se folosește pe scară largă la fabricarea pungilor (ex: pungi de sandviș), a filmelor pentru ambalarea produselor proaspete sau congelate și a foliilor termocontractabile (shrink) folosite la baxarea sticlelor, conservelor etc . Foliile LDPE se remarcă prin claritate și capacitate bună de termosudare la temperaturi joase, fiind potrivite pentru ambalarea alimentelor care nu necesită barieră ridicată. De asemenea, LDPE are un cost redus și este reciclabil (cod de reciclare #4), contribuind astfel la opțiuni de ambalare sustenabile. Limitările LDPE includ rezistența mecanică și termică mai scăzută (se înmoaie la temperaturi relativ joase) și permeabilitatea ridicată la oxigen și arome (nu oferă o barieră eficientă la gaze).
Polietilenă liniara (LDPE)
LLDPE (Linear Low-Density Polyethylene) – Polietilenă lineară de joasă densitate, un copolimer obținut prin polimerizare cu comonomeri (α-olefine scurte). LLDPE are densitate similară cu LDPE (~0,915–0,935 g/cm³) însă lanțurile sale fiind mai lineare îi conferă rezistență la întindere și perforare mai mare. Acest material păstrează flexibilitatea LDPE dar are duritate și rezistență la impact superioare. LLDPE este utilizat frecvent ca strat interior sigilant în ambalajele multistrat, datorită proprietăților excelente de termosigilare (temperatură de inițiere a sigilării joasă și hot-tack ridicat – aderență imediată după sudare). De exemplu, în pungi și plicuri laminate, stratul interior este adesea LLDPE pentru a asigura îmbinarea etanșă. LLDPE se regăsește și în folii extensibile (stretch film) pentru paletizare, datorită elasticității sale. Ca și LDPE, este inert și sigur pentru contact alimentar, fiind folosit la ambalaje pentru produse proaspete, congelate, lactate etc. Combinarea LDPE cu LLDPE în folii coextrudate permite obținerea unui echilibru între flexibilitate și rezistență, menținând totodată un bun comportament la termosigilare.
Polietilenă Înaltă Densitate (HDPE)
HDPE (High-Density Polyethylene) – Polietilenă de înaltă densitate, cu foarte puține ramificații în structura lanțului polimeric. Densitatea sa (~0,94–0,97 g/cm³) este mai mare, iar punctul de topire urcă spre ~130°C. HDPE este mai rigid și mai rezistent decât LDPE, având rezistență mecanică și la tracțiune superioare. În același timp, păstrează o anumită flexibilitate și greutate redusă, ceea ce îl face potrivit pentru ambalaje care necesită durabilitate mai ridicată. Se folosește la pungi de cumpărături mai groase, saci industriali, foliile pentru construcții sau la unele ambalaje alimentare (de exemplu, pungi pentru cereale, ambalaje de făină/zahăr care combină hârtie cu film HDPE etc.). Filmul de HDPE are opacitate mai mare (aspect ușor lăptos) din cauza cristalinitații crescute, dar oferă barieră mai bună la umiditate decât LDPE și o rezistență mai bună la temperaturi ridicate. Un avantaj important este reciclabilitatea: HDPE este ușor de reciclat atât sub formă rigidă, cât și ca film, și este considerat o opțiune relativ “eco-friendly” în rândul plasticelor de ambalaje. În practică, HDPE apare adesea ca strat exterior în folii coextrudate (pentru a conferi tărie) combinat cu straturi de PE mai moale (LLDPE/LDPE) la interior pentru sigilare.
Polietilena (PE) este cel mai răspândit material pentru ambalaje flexibile, reprezentând aproximativ 30-40% din folii la nivel global. Avantajele sale includ costul scăzut, inerția chimică și ușurința procesării într-o varietate de forme (folie, pungi, filme termocontractabile etc.). De asemenea, polietilena este flexibilă, rezistentă la temperaturi joase și termosigilabilă la temperaturi reduse, ceea ce o face ideală pentru ambalaje alimentare. Există mai multe grade de PE, diferențiate prin densitate și structură, cu proprietăți ușor diferite:
Familia polietilenelor acoperă un spectru larg de aplicații în ambalaje flexibile – de la folii foarte subțiri și extensibile la pungi rezistente. Popularitatea polietilenei se datorează versatilității, costului scăzut și ușurinței de reciclare comparativ cu alți polimeri. Totuși, un dezavantaj major al PE este bariera slabă la oxigen și alte gaze, motiv pentru care adesea se adaugă alte straturi funcționale atunci când se ambalează produse sensibile la oxidare.
Polipropilenă (PP, BOPP, CPP)
Polipropilena (PP)
Polipropilena (PP) este al doilea cel mai folosit polimer pentru ambalaje plastice, după PE, și constituie un material de bază important datorită combinației sale de proprietăți. PP are densitatea cea mai mică dintre polimerii uzuali (~0,90 g/cm³), fiind astfel foarte ușor. Este rigidă și rezistentă la temperaturi mai înalte decât PE (punct de topire ~160–170°C), ceea ce permite ambalajelor din PP să suporte temperaturi de sterilizare sau umplere la cald mai bine. De asemenea, PP are o rezistență bună la grăsimi și substanțe chimice și o barieră moderată la umiditate, însă similar cu PE, nu excelează la bariera împotriva oxigenului. Polipropilena se folosește într-o gamă largă de ambalaje flexibile: de exemplu, pungi pentru snacks-uri, biscuiți și dulciuri, ambalaje de paste făinoase, produse congelate și alimente uscate. Datorită greutății reduse și rezistenței la impact și umezeală, PP este populară și la caserole și recipiente termoformate (în special varianta rigidă), dar în domeniul ambalajelor flexibile ne interesează în mod special folie PP în forme orientate sau turnate:
BOPP (Biaxially Oriented Polypropylene)
Polipropilenă biorientată, obținută prin întinderea foliei de PP în două direcții perpendiculare. Biorientarea îmbunătățește proprietățile: BOPP are rezistență mecanică și rigiditate excelente, claritate “cristal” și barieră bună la umiditate . Este folosită pe scară foarte largă ca film imprimabil pentru produse alimentare: ambalaje de bomboane și ciocolată, pungi pentru snacks-uri (chips-uri, sticks-uri), pachete de cafea (laminate cu strat metalizat), plicuri pentru condimente etc. BOPP are suprafață lucioasă și este ușor de imprimat (mai ales după tratament corona), asigurând calitate grafică ridicată a ambalajului.. Pe lângă versiunea transparentă, BOPP se poate metaliza (Met-BOPP) pentru creșterea barierei la gaze și lumină, fiind folosită la produse ce necesită durată mare de viață. Sunt disponibile variante BOPP tratate special pentru proprietăți de barieră sau sigilare. Per ansamblu, BOPP oferă un raport excelent între cost și performanță, motiv pentru care este unul dintre cele mai utilizate filme.
CPP (Cast Polypropylene)
Polipropilenă turnată (neorientată biaxial). CPP este produsă prin extrudare plană , rezultând o folie neorientată, cu grosime uniformă și aspect foarte lucios. Față de BOPP, filmul CPP este mai flexibil (mai puțin rigid), având însă rezistență termică superioară. O caracteristică importantă este capacitatea de termosigilare: CPP poate fi sudată termic, spre deosebire de BOPP care necesită acoperire sau laminare pentru a sigila. Astfel, filmul CPP este adesea folosit ca strat interior (sigilant) în ambalajele laminate împreună cu BOPP sau PET. De exemplu, ambalajele pentru snacks-uri premium sau pentru produse care urmează a fi sterilizate/tratate termic (pungi retort pentru mâncăruri gata preparate) folosesc adesea o structură PET/Alu/CPP sau BOPP/CPP. CPP are rezistență la temperaturi ridicate și poate suporta procesul de sterilizare la 121°C, fiind folosit în ambalaje retort drept strat de etanșare. De asemenea, se utilizează CPP monostrat pentru ambalarea produselor de panificație, a bomboanelor sau a articolelor textile, când e nevoie de o folie clară, cu luciu deosebit. Producătorii apreciază CPP pentru claritatea optică și proprietățile de sigilare și o denumesc uneori „folie de înaltă claritate”. În comparație cu BOPP, CPP are barieră ușor mai redusă la umiditate și gaze, dar are avantajele menționate (sigilabilitate, termorezistență).
Polipropilena, în ansamblu, este un material versatil care combină greutatea redusă cu rezistența la umezeală și chimicale, motiv pentru care apare în numeroase aplicații de ambalare. Filmele PP (BOPP/CPP) alcătuiesc peste 20% din totalul filmelor de ambalaj folosite global. Recilabilitatea PP este posibilă (cod #5), însă în practică reciclarea filmelor PP este mai puțin răspândită față de PE. Din această cauză, există o tendință de a proiecta ambalaje flexibile monomaterial din PP (toate straturile PP) pentru a facilita reciclarea – aspect discutat în secțiunea sustenabilitate.
Polietilen tereftalat (PET)
Polietilena tereftalată (PET) este un poliester aromatic folosit pe scară largă atât în ambalaje rigide (sticle, tăvițe), cât și în ambalaje flexibile sub formă de film. Ca folie, PET are proprietăți remarcabile: este subțire, dar foarte rezistentă la tracțiune și impact, are stabilitate dimensională (nu se deformează ușor) și rezistă la temperaturi ridicate (se poate folosi la tratamente termice, pasteurizare).
Un exemplu este folia de BOPET (poliester biorientat) care oferă un excelent echilibru între cost, rezistență mecanică, rezistență termică și proprietăți optice. Filmul PET are claritate și luciu ridicate, fiind adesea folosit ca strat exterior în ambalajele laminate pentru aspectul său și ca suport pentru imprimare de calitate.
Un avantaj al PET față de poliolefine (PE, PP) este bariera mai bună la gaze: PET are o permeabilitate moderată la oxigen și CO₂ (de ordinul zecilor de cm³/m²/zi), deci păstrează aromele mai bine decât PE/PP. De asemenea, constituie o barieră eficientă la vaporii de apă în comparație cu foliile subțiri de PE. De aceea, ambalajele pentru gustări sau alimente cu termen mai lung includ frecvent un strat de PET. Totodată, PET poate fi metalizat (Met-PET) – un film PET cu strat subțire de aluminiu – obținându-se astfel un material cu barieră mult îmbunătățită la oxigen și umiditate, folosit la cafea, condimente sau alimente deshidratate. În aplicații speciale, PET se găsește și ca folie termocontractabilă (de ex. etichete shrink din PET-G pentru sticle).
Un exemplu de utilizare a PET în ambalaje flexibile: plicurile pentru alimente premium (ex. unele snacks-uri) pot avea structura PET/PE, în care PET asigură rezistența și imprimarea, iar PE sigilarea și flexibilitatea. PET-ul simplu (monostrat) se folosește la ambalaje unde se dorește transparență și rezistență (de ex. pungi de salată preambalată care pot fi supuse și tratamentelor de sterilizare la rece).
Din punct de vedere al sustenabilității, PET are avantajul de a fi reciclabil și deja reciclat pe scară largă sub formă de sticle. Filmul PET este identificat cu cod #1 și poate fi reintrodus în ciclul de reciclare, deși foliile subțiri necesită infrastructură de colectare dedicată. O inovație viitoare importantă este polietilen furanoatul (PEF), un poliester 100% bio-based, considerat un posibil înlocuitor pentru PET. PEF are proprietăți de barieră superioare (de ~6 ori mai bun la oxigen și de ~2 ori la vapori față de PET) (), ceea ce ar putea permite ambalaje mai subțiri și cu durată de conservare mai mare. Deși încă în dezvoltare, PEF exemplifică direcția de inovare către materiale cu performanțe îmbunătățite și proveniență regenerabilă.
Per ansamblu, PET se evidențiază prin combinația de rezistență mecanică, stabilitate termică și barieră moderată, fiind indispensabil în ambalajele flexibile moderne. Limitarea sa principală este necesitatea unui strat sigilant separat (PET nu se sudează ușor singur, necesitând laminare cu PE, CPP sau aplicarea unui lac termosigilant).
Polistiren (PS)
Polistirenul este cunoscut mai mult sub formă rigidă (caserole, pahare, tacâmuri de unică folosință, spumă tip styrofoam) însă există și utilizări în ambalaje flexibile sub formă de film. În starea sa obișnuită, filmul din polistiren este fragil și se rupe ușor, însă prin orientare biaxială se obține OPS (polistiren orientat) – un film cu proprietăți îmbunătățite. OPS are claritate foarte bună și luciu, fiind comparabil ca aspect cu PET sau PVC. Principala utilizare a filmului OPS este pentru etichete termocontractabile (shrink sleeve) aplicate pe recipiente. OPS poate fi fabricat astfel încât să aibă un grad ridicat de contracție (până la ~75%) sub acțiunea căldurii, permițând mularea etichetei pe forme complexe. Un avantaj al OPS în aceste aplicații este că are o contracție unidirecțională controlată (aproape doar pe lățime, foarte puțin pe înălțime), obținându-se o etichetare uniformă, fără deformarea graficii. De asemenea, OPS are o rigiditate mai mare decât PET-G sau PVC în stare orientată, ceea ce îi conferă o senzație mai „tare” și îl face ușor de îndepărtat prin tăiere (important la reciclarea sticlelor PET cu sleeve OPS, de exemplu).
În afară de etichete, folii de polistiren (adesea sub formă BOPS – polistiren biorientat) se folosesc și ca ferestre transparente la cutii de carton sau pungi (de exemplu ferestre la cutii de prăjituri), datorită clarității și planeității lor. BOPS are și o permeabilitate relativ scăzută la vaporii de apă, ajutând la protecția alimentelor uscate. Cu toate acestea, utilizările polistirenului în ambalaje flexibile rămân de nișă, comparativ cu alți polimeri, din cauza procesării mai dificile și a reciclării problematice (PS are cod #6 și infrastructura de reciclare este limitată). OPS este perceput ca fiind ceva mai eco-friendly decât PVC pentru etichete (în principal datorită densității mai mici – se obține ~30% mai mult material pe aceeași greutate, deci economii de material)), însă tot are dezavantajul de a nu fi biodegradabil sau ușor compostabil.
Polistirenul în folii este utilizat în special pentru ambalaje contractabile și elemente transparente, unde claritatea și contracția controlată sunt esențiale. Totuși, datorită opțiunilor alternative (PETG, PLA pentru etichete shrink) și a focusului pe reciclare, rolul PS în ambalajele flexibile este relativ limitat și specializat.
Policlorură de vinil (PVC)
Policlorura de vinil (PVC) a fost unul dintre primele materiale plastice folosite la ambalaje alimentare flexibile (cunoscute fiind folia alimentară tip „cling” și folia termocontractabilă pentru ambalarea coletelor sau a produselor multimedia). PVC este un polimer rigid în stare pură, dar devine flexibil prin adăugarea de plastifianți – astfel se obțin folii subțiri, foarte clare și aderente (efect de cling) folosite pentru înfolierea alimentelor. Avantajele foliei din PVC includ: transparență excelentă, capacitate de întindere și lipire de sine (esentială la filmul alimentar pentru caserole), precum și contracție la căldură controlată, ceea ce o face potrivită pentru ambalaje termocontractabile (shrink sleeves, folii pentru baxare). De exemplu, majoritatea etichetelor termocontractabile de pe sticle (shrink sleeves) au fost mult timp fabricate din PVC datorită costului scăzut și ușurinței de procesare – PVC dominând ~70% din piața foliilor de tip shrink. De asemenea, folia alimentară de uz casnic sau catering era tradițional din PVC, având avantajul că permite „respirația” produselor (transfer de puțin oxigen și CO₂, util pentru fructe și legume) și aderență bună la recipiente.
Cu toate acestea, PVC prezintă dezavantaje ecologice semnificative. Conținând clor, la incinerare sau degradare poate elibera compuși corozivi (HCl) și toxici. Este considerat mai puțin prietenos cu mediul față de alți polimeri și mai dificil de reciclat. De aceea, în ultimii ani utilizarea PVC în ambalaje alimentare a scăzut, fiind înlocuită de alternative precum PE sau PET (ex.: filmul stretch alimentar din LLDPE sau etichete shrink din PETG sau OPS). Chiar dacă folia de PVC rămâne o opțiune ieftină și cu performanță bună (contracție până la ~64% la temperaturi scăzute, multe branduri au început tranziția spre materiale mai sustenabile. PVC rămâne prezent încă în ambalaje termocontractabile pentru produse nealimentare și în ambalaje medicale (pungi pentru sânge și perfuzii – însă și aici se fac eforturi de înlocuire). În concluzie, PVC a jucat un rol istoric important în ambalaje flexibile, dar preocupările legate de mediu și siguranță determină o reducere treptată a utilizării lui.
Poliamidă (PA, Nylon)
Poliamidele, în special nailonul (PA6 sau PA66), sunt utilizate în ambalajele flexibile mai ales pentru proprietățile lor de barieră la gaze și rezistență mecanică. Folia de poliamidă este solidă și rezistentă la puncție, având totodată o barieră foarte bună la oxigen și arome. Acest profil o face ideală pentru ambalarea în vid și în atmosferă modificată a alimentelor sensibile, precum carnea proaspătă, mezelurile, brânzeturile și alimentele gătite (de exemplu, pungile vidate de mezeluri sau cașcaval conțin de obicei un strat de PA pentru a împiedica pătrunderea oxigenului). Structura tipică este PA/PE: poliamida ca strat exterior pentru barieră la oxigen și rezistență, iar polietilena la interior pentru termosigilare. De asemenea, PA este folosită în plicurile destinate congelării și în ambalajele pentru produse fierte în pungi (ex. mâncăruri pasteurizate), datorită rezistenței sale la temperaturi moderate și la impactul la rece.
Nailonul este adesea aplicat sub formă de folie coextrudată multistrat, nu singur, deoarece absorbția de umiditate a poliamidei poate afecta bariera la oxigen (când se umezește, bariera scade). Prin urmare, în folii complexe se poziționează PA între straturi de poliolefină sau se combină cu un strat de EVOH pentru a obține o barieră superioară. O trăsătură pozitivă a poliamidelor este rezistența lor remarcabilă la abraziune și perforare: ambalajele cu PA rezistă bine la oasele ascuțite din carne sau la granulele dure ale unor produse, fără să se perforeze ușor.
În tabelul comparativ al barierelor, poliamida este clasificată cu barieră “foarte bună” la oxigen și rezistență mecanică ridicată. Totuși, are permeabilitate medie la vapori (nu protejează la fel de bine împotriva umidității precum PP sau PE) și de aceea nu înlocuiește total alte straturi. Recyclabilitatea ambalajelor care conțin PA este redusă, deoarece amestecul poliamidă-polietilenă (sau alt polimer) e dificil de separat – de aceea se lucrează la alternative (ex. structuri numai din poliolefine) pentru a atinge obiectivele de economie circulară.
Pe scurt, PA (nailon) funcționează ca un strat de performanță în ambalajele flexibile: adaugă rezistență mecanică și protejează produsele perisabile de oxidare. Este indispensabilă în ambalajele în vid și în cele care trebuie să reziste la manipulare dură.
Etilen-acetat de vinil (EVA)
Etilen-acetat de vinil (EVA) este un copolimer derivat din polietilenă care conține un anumit procent de acetat de vinil în structură (de obicei 5–30%). Prin introducerea grupelor acetat, EVA capătă caracteristici intermediare între plastic și cauciuc: este extrem de elastic, flexibil la temperaturi scăzute și cu claritate ridicată, în funcție de compoziție. În ambalajele flexibile, EVA este apreciat în principal pentru proprietățile sale de sigilare termică și adeziune. Acesta are o temperatură de inițiere a sigilării foarte joasă și un hot-tack excelent, permițând formarea unei suduri puternice chiar înainte de răcirea completă. Din acest motiv, EVA se folosește adesea ca strat de sigilare în coextrudări (de exemplu în foliile multistrat pentru brânzeturi sau produse congelate, unde EVA asigură că punga poate fi sigilată rapid și etanș).
Foliile sau straturile pe bază de EVA oferă și reziliență la impact – pot absorbi șocurile fără să se rupă – precum și o bună aderență la alte materiale, servind uneori ca strat intermediar (tie layer) pentru a lega poliolefine de polimeri polarizați. EVA în compoziția foliei conferă ambalajelor transparență deosebită și rezistență la fisurare la stres (nu crapă ușor sub solicitare). O aplicație comună este filmul pentru ambalarea cărnii proaspete în atmosferă modificată, unde un strat subțire de EVA la interior permite sigilarea excelentă chiar dacă există contaminanți (grăsime, umiditate) pe marginile de sudură. De asemenea, EVA menține flexibilitatea ambalajului la temperaturi scăzute, fiind potrivit pentru ambalaje de congelator. În industria farmaceutică și medicală, EVA a fost utilizat ca înlocuitor de PVC în unele pungi de perfuzie, datorită absenței clorului și a plastifianților.
Proprietățile remarcabile ale EVA – claritate, flexibilitate și rezistență la impact – îl fac util în numeroase aplicații de ambalare. Fiind un copolimer, gradul de acetat influențează caracteristicile: EVA cu conținut mai ridicat de acetat este mai moale și mai adeziv. Unele folii termorezistente (ex. pentru laminarea panourilor solare) sunt realizate din EVA cu conținut mare de acetat, demonstrând versatilitatea acestui material. În concluzie, EVA este folosit mai ales ca componentă auxiliară în ambalajele flexibile, îmbunătățind performanța la sigilare și reziliența foliei, contribuind la menținerea prospețimii produselor ambalate prin închiderea ermetică a pachetelor.
2. Materiale de Barieră
Multe produse (în special alimentele) necesită ambalaje care să ofere o barieră eficientă împotriva factorilor externi precum oxigenul, umezeala, lumina sau mirosurile. Polimerii de bază precum PE, PP sau PET pot oferi o barieră parțială, dar adesea insuficientă pentru a asigura o durată mare de conservare. De exemplu, polietilena este foarte permeabilă la oxigen și arome (), iar polipropilena permite și ea trecerea gazelor într-o măsură semnificativă. Pentru a suplini aceste neajunsuri, ambalajele flexibile integrează materiale de barieră – sub forma unor straturi adiționale în structurile multistrat sau ca acoperiri aplicate peste filmul de bază. Aceste materiale speciale au rolul de a bloca sau încetini drastic transferul de gaze și vapori, protejând conținutul de oxidare, umidificare/uscare sau pierderea aromelor.
Cele mai cunoscute materiale de barieră folosite în ambalajele flexibile sunt EVOH (alcool etilen-vinilic) și PVDC (policlorură de viniliden), alături de metal (folie de aluminiu sau strat metalizat) și variante de acoperiri tehnologice moderne.
EVOH (alcool etilen-vinilic)
EVOH este un copolimer obținut din etilenă și alcool vinilic, recunoscut pentru proprietățile sale de barieră excepțională la oxigen. Dintre polimerii transparenți, EVOH se apropie cel mai mult de performanța aluminiului în a bloca oxigenul – practic împiedică aproape complet trecerea oxigenului la umiditate scăzută. Această caracteristică îl face ideal pentru ambalarea alimentelor sensibile la oxidare (carne proaspătă, preparate, cafea, produse farmaceutice etc.). Totuși, EVOH are o limitare: este hidrofil, adică absoarbe umezeala din mediul ambiant, iar când se umezește capacitatea sa de barieră scade semnificativ. Soluția practicată este de a sandviciui EVOH între alte straturi de plastic care îl protejează de apă, astfel încât să-și păstreze proprietățile de barieră. În structurile coextrudate, se interpun adesea straturi de poliolefină de fiecare parte a stratului subțire de EVOH. Un exemplu tipic este formula PA/PE/EVOH/PE/PA, folosită la ambalaje de carne vidată sau brânzeturi – EVOH formează miezul barieră la oxigen, iar PE și PA din exterior îi asigură integritatea mecanică și protecția la umiditate.
Rolul EVOH în ambalaj este clar: reduce drastic valoarea OTR (rata de transmitere a oxigenului) a ambalajului. De exemplu, un film complex cu EVOH poate ajunge la OTR de 0,1 cc/m²/zi sau chiar mai mic, asigurând o protecție excelentă contra râncezirii grăsimilor și oxidării vitaminelor. EVOH este relativ scump, astfel că se folosește ca un strat foarte subțire (câțiva microni sau mai puțin) în structurile multistrat. Acest strat fin nu afectează transparența ambalajului. Pe lângă bariera la oxigen, EVOH oferă și barieră bună la mirosuri și la U.V. într-o anumită măsură.
Ca aplicații, EVOH apare frecvent în ambalaje de mezeluri feliate în atmosferă protectoare, mâncare pentru animale, condimente, alimente gătite refrigerate etc., adică produse unde fără o barieră ridicată durata de raft ar fi foarte scurtă. De menționat că EVOH trebuie folosit în combinație cu adezivi de legătură (tie layers), deoarece nu este compatibil direct cu poliolefinele – se adaugă straturi adezive speciale pentru a lega EVOH de PE sau PP ().
În concluzie, EVOH este un material de barieră esențial în ambalajele flexibile moderne, asigurând protecția împotriva oxigenului la niveluri altădată atinse doar de folia metalică. Prin includerea EVOH în structurile multistrat (chiar în proporție mică), se obțin ambalaje transparente cu proprietăți de barieră comparabile cu ale metalului la oxigen, extinzând semnificativ durata de valabilitate a alimentelor sensibile.
PVDC (policlorură de viniliden)
PVDC este un polimer clorurat renumit pentru proprietățile sale excelente de barieră atât la oxigen cât și la vapori de apă. De fapt, apariția PVDC (cunoscut comercial ca Saran) a revoluționat ambalajele alimentare la mijlocul secolului XX, permițând pentru prima dată păstrarea alimentelor perisabile pentru durate semnificativ mai mari. Capacitatea de barieră excepțională a PVDC a transformat industrii precum ambalarea alimentelor și a produselor medicale. PVDC a fost (și este încă) folosit sub două forme principale în ambalaje flexibile: ca film independent (de ex. folie monostrat PVDC pentru cârnați sau brânzeturi) și ca strat de acoperire pe alte filme (de ex. PET sau OPP acoperite cu PVDC).
În practică, utilizarea majoră este sub formă de acoperire lac: un strat subțire de PVDC aplicat pe suprafața unui film de bază. Această acoperire îmbunătățește bariera acelui film la oxigen și umiditate, conferindu-i proprietăți de ambalaj barieră cu cost relativ scăzut. De exemplu, BOPP lacuit cu PVDC combină claritatea polipropilenei cu bariera PVDC – astfel de folii se folosesc la snack-uri sau biscuiți unde e nevoie de barieră la umezeală și grăsimi. PVDC adaugă și alte beneficii: formează un strat lucios, transparent și rezistent la zgârieturi, îmbunătățind aspectul și durabilitatea ambalajului. Un alt exemplu este PVC laminat/PVDC în folia pentru blistere farmaceutice (tablete) – PVC dă rigiditate blisterului, iar stratul de PVDC aplicat intern asigură protecția pastilelor contra umidității și oxigenului, prelungind valabilitatea lor.
Caracteristicile PVDC derivă din structura sa chimică (conține atomi de clor în lanț, care creează barieră la gaz prin efect de cristalinitate ridicată). Astfel, PVDC protejează excelent împotriva umezelii și contaminării produselor ambalate, fiind o bariera împotriva alterării. Studii compară adesea PVDC cu alte materiale de barieră și îl plasează aproape de nivelul foliei de aluminiu în multe aplicații.
Totuși, PVDC are și dezavantaje care au condus la reducerea utilizării sale în ultima vreme. Fiind un polimer clorurat, ridică probleme la incinerare (formare de HCl și compuși organici clorurați) și la reciclare (prezența PVDC poate contamina fluxurile de reciclare ale altor polimeri, necesitând separare). Din acest motiv, industria ambalajelor caută alternative la PVDC, cum ar fi acoperiri pe bază de polioli alcoolici (PVOH), lacuri acrilice sau nano-coating-uri care să ofere barieră similară, dar fără clor. Unele companii au anunțat eliminarea PVDC din ambalajele lor alimentare într-un orizont de timp, însă tranziția e graduală deoarece puține materiale pot egală versatilitatea PVDC (barieră multi-factor, claritate, sigilabilitate).
Cu toate acestea, PVDC rămâne un etalon al materialelor de barieră. Ambalajele ce necesită performanță ridicată – de exemplu unele produse militare sau medicale, alimente sterilizate ce trebuie păstrate ani de zile – încă se bazează pe PVDC. Un strat subțire de PVDC (câțiva microni) reduce OTR și WVTR la valori extrem de mici (OTR sub 1 cc/m²/zi și WVTR sub 0,5 g/m²/zi în funcție de grosime, imposibil de atins de majoritatea polimerilor transparenți standard. Astfel, PVDC continuă să joace un rol fundamental în industria ambalajelor, chiar dacă se fac eforturi de înlocuire treptată cu opțiuni reciclabile.
Aluminiu și folii metalizate
Metalul (în special aluminiul) este folosit în ambalajele flexibile fie sub formă de folie de aluminiu (un strat metalic grosime tipică 7–15 microni) în laminat, fie ca strat metalizat (depunere subțire de vapori de aluminiu pe o folie de plastic, de obicei PET sau OPP). Scopul este același: obținerea unei bariere aproape totale la gaz, vapori și lumină. Folia de aluminiu oferă cea mai ridicată barieră posibilă – practic impermeabilă la oxigen și apă – și se regăsește în ambalajele care cer protecție maximă, de exemplu: pungi pentru cafea și condimente, produse sterilizate (mâncare pentru bebeluși în plic, preparate militare), medicamente fotosensibile, pliculețe de silica gel etc. O pungă laminată cu Al (ex. PET/Al/PE) poate menține un conținut steril sau proaspăt pe perioade îndelungate, deoarece aluminiul blochează complet schimburile cu mediul. Dezavantajele foliei de aluminiu țin de lipse de transparență (ambalajul devine opac), flexibilitate limitată (folie fiind metalică se poate plia și șifona, formând micro-fisuri) și de dificultatea reciclării laminatelor multistrat care o conțin.
O alternativă apărută ulterior este filmul metalizat: în locul unui strat gros de folie, se depune un strat extrem de subțire (cateva zeci de nanometri) de aluminiu pe o folie polimerică. Rezultatul este un film ușor, flexibil și lucios, cu proprietăți de barieră foarte bune (nu la nivelul foliei solide, dar suficiente pentru majoritatea alimentelor). Foliile metalizate oferă barieră excelentă la oxigen, umiditate și lumină, fiind folosite la scara largă în ambalaje precum: pungi de snacks-uri, ambalaje de cafea și ceai, batoane de ciocolată, produse farmaceutice și cosmetice etc. De exemplu, clasicul ambalaj interior de la ciocolata tabletă sau biscuiți glazurați este OPP metalizat – asigură păstrarea aromei și crocanței prin împiedicarea pătrunderii oxigenului și a umezelii. Un alt exemplu, pungile de chips-uri folosesc adesea un laminat BOPP/metalizat-BOPP sau PET/metalizat-PP, unde stratul metalizat prelungește mult durata de valabilitate. Avantajul major al metalizării este că se obține o barieră apropiată de a foliei de aluminiu, folosind însă mult mai puțin metal și păstrând ambalajul foarte subțire și flexibil. De asemenea, filmele metalizate sunt considerate mai ușor de reciclat comparativ cu laminatele cu folie de Al, deoarece stratul de aluminiu este foarte subțire (nu împiedică topirea polimerului; în plus, unele procese de reciclare îl pot separa ca zgură). Metalizarea este așadar o soluție mai eco-friendly și mai cost-effective decât folosirea directă a foliei de aluminiu, oferind totodată un aspect estetic atrăgător (ambalajul argintiu/lucios).
Bariera oferită: un film PET metalizat are valori OTR și WVTR adesea sub 1 (foarte aproape de zero), protejând produsele sensibile la oxidare și umiditate. În plus, blocarea luminii de către aluminiu previne râncezirea grăsimilor și decolorarea alimentelor sensibile la lumină. Datorită acestor proprietăți, ambalajele cu strat metalic sunt folosite la cafea, supe instant, prafuri alimentare și altele, unde fără o astfel de barieră produsul ar degrada rapid.
Pe lângă aluminiu, merită menționate și acoperirile transparente de barieră ce încep să fie folosite ca alternativă (ex: straturi subțiri de dioxid de siliciu – SiOx sau oxid de aluminiu – AlOx depuse pe film, care oferă barieră apropiată de metal, dar mențin transparența ambalajului). Aceste inovații sunt încă la nivel mai specializat (ambalaje de lux sau aplicații farmaceutice), dar indică direcția de dezvoltare: bariere performante, cu mai puțin material și potențial reciclabil.
Materialele de barieră (EVOH, PVDC, folia de aluminiu, straturile metalizate) reprezintă componentele cheie care permit ambalajelor flexibile să înlocuiască ambalaje mai grele (borcane, cutii metalice) oferind totuși protecția necesară produselor. Combinarea inteligentă a acestor materiale în structuri multistrat face posibilă obținerea de ambalaje ușoare și flexibile, dar cu protecție ridicată împotriva oxidării, umidității și a altor factori externi. În funcție de cerințe, se poate opta pentru soluții transparente (EVOH, PVDC, lacuri speciale) sau opace (metalizate/Al) pentru a asigura durata de raft optimă a fiecărui produs.
3. Materiale Sustenabile și Alternative Ecologice
Industria ambalajelor se află astăzi într-o tranziție importantă către soluții sustenabile, pe fondul preocupărilor globale privind poluarea cu plastic și epuizarea resurselor petroliere. Ambalajele flexibile, deși eficiente ca utilizare a materialului (sunt ușoare și folosesc mai puțin plastic decât ambalajele rigide), pun provocări la capitolul reciclare și biodegradare, fiind adesea compuse din straturi multiple incompatibile la reciclare. Ca răspuns, cercetarea și inovația s-au concentrat pe dezvoltarea de materiale alternative mai prietenoase cu mediul, precum și pe reproiectarea ambalajelor existente pentru a le face mai ușor reciclabile sau biodegradabile
Bioplastice compostabile (PLA, PHA, PBS etc.)
Bioplasticele compostabile reprezintă o categorie de materiale care pot fi descompuse biologic, în anumite condiții, într-un interval de timp relativ scurt, reducând astfel persistența deșeurilor plastice în mediu. Printre acestea se numără PLA (acid polilactic), PHA (polihidroxialcanoate), PBS (polibutilen succinat), precum și alți poliesteri biodegradabili (PBAT – polibutilen adipat-co-tereftalat, starch blends – amestecuri pe bază de amidon etc.). În anul 2020, materialele plastice biodegradabile precum PLA, PHA, PBS, PBAT și altele reprezentau deja peste 55% din producția globală de bioplastice, reflectând interesul crescut pentru aceste alternative.
PLA (Acid polilactic)
PLA (Acid polilactic) – Este un poliester obținut din surse regenerabile (amidon de porumb, trestie de zahăr), fiind biodegradabil și compostabil în instalații industriale. PLA este probabil cel mai răspândit bioplastic, folosit atât la ambalaje rigide (pahare, caserole) cât și la folii flexibile. Filmele PLA sunt transparente și cu proprietăți mecanice bune, similare într-o oarecare măsură cu PET-ul (însă cu punct de topire mai scăzut ~60°C). Se folosesc la ambalarea produselor alimentare proaspete, la pungi pentru produse ușoare și chiar la etichete termocontractabile ecologice (există folie shrink PLA cu contracție ~70%. Avantajul major al PLA este că se biodegradează în mediu controlat (compost industrial, ~60°C și umiditate ridicată) în CO₂, apă și biomasă, fără reziduuri toxice. Astfel, poate contribui la reducerea deșeurilor persistente dacă este colectat și procesat corespunzător. Popularitatea PLA a crescut în ultimii ani odată cu dorința brandurilor de a face un statement ecologic. Totuși, PLA are și limitări: este fragil (casant) la grosimi mici, are rezistență termică scăzută (nu poate ambala produse fierbinți) și, foarte important, nu se biodegradează ușor în mediul natural (dacă ajunge în oceane sau la groapa de gunoi, degradarea e foarte lentă din lipsa condițiilor de compost industrial). De asemenea, PLA nu este reciclabil împreună cu alte mase plastice – prezența sa în fluxul de PET, de exemplu, poate cauza probleme de calitate. Prin urmare, PLA este o soluție bună unde există infrastructură de compostare, dar nu rezolvă singur problema poluării dacă gestionarea post-consum nu e adecvată.
PHA (Polihidroxialcanoate)
PHA (Polihidroxialcanoate) – Sunt biopolimeri produși de anumite bacterii din zaharuri sau lipide, reprezentând o familie de materiale (ex: PHB – polihidroxibutirat, PHBV etc.). PHA au atras mult interes deoarece sunt biodegradabili în mediu natural (inclusiv marin) și sunt bio-asimilați complet de microorganisme. Ei au proprietăți variabile: unele PHA sunt fragile ca PLA, altele elastice ca poliolefinele. Deocamdată, costurile PHA sunt ridicate și producția limitată, astfel că aplicările în ambalaje sunt mai rare – de exemplu, folii pentru produse de igienă sau pungi compostabile premium. Totuși, PHA reprezintă o direcție promițătoare pe termen lung, fiind considerați “adevărați biopolimeri circulari”. Un avantaj este că pot fi combinați cu alte bioplastice pentru a îmbunătăți proprietățile. De exemplu, s-au realizat blenduri PHA cu PLA sau cu PA biodegradabilă, obținându-se folii mai robuste și cu barieră mai bună. Fiind încă la început, PHA nu are un rol major în ambalaje comerciale curente, dar cercetările și investițiile cresc.
PBS (Polibutilen succinat)
PBS (Polibutilen succinat) – Un poliester alifatic obținut din acid succinic și 1,4-butanediol (acesta din urmă putând fi și el bio-derivat). PBS este biodegradabil și el (comportament similar cu PLA/PHA în compost). Are proprietăți fizice interesante: flexibilitate și rezistență mecanică apropiate de polietilenă și polipropilenă. Practic, PBS se comportă ca o poliolefină biodegradabilă, având o alungire la rupere mare (~300%) și rezistență bună. Fiind mai moale, PBS se folosește adesea în combinație cu PLA (care e mai rigid) – de exemplu, BASF Ecoflex (PBAT) este un copoliester pe bază de adipat și tereftalat ce seamănă cu PBS ca proprietăți, și este folosit ca aditiv de flexibilizare în pungi PLA compostabile. Foliile din PBS sau PBAT apar în produse precum saci menajeri compostabili, ambalaje de fructe/legume biodegradabile etc. Un exemplu notabil este folia Mater-Bi (Novamont) – un amestec pe bază de amidon, PBS/PBAT și PLA – folosită la pungi de cumpărături compostabile în Europa. Astfel, PBS și PBAT acționează ca “suplinitori” ai polietilenei în aplicații unde se dorește compostabilitatea.
Alte materiale compostabile includ celuloza regenerată (ex. NatureFlex, folii transparente din celuloză, care sunt compostabile și oferă și o anumită barieră la arome) și materiale pe bază de amidon (deși acestea din urmă sunt mai degrabă folosite la pungi groase și filme pentru mulcire în agricultură). De asemenea, chitosanul și alte biopolimere naturale sunt studiate pentru acoperiri comestibile și ambalaje biodegradabile, însă sunt deocamdată la nivel experimental.Ambalajele compostabile reprezintă o soluție atractivă pentru reducerea poluării, dar eficiența lor depinde mult de existența unor sisteme de colectare și compostare industrială. Bioplasticele compostabile nu rezolvă poluarea dacă ajung amestecate cu plastic convențional (îngreunează reciclarea) sau dacă sunt aruncate necontrolat (unele vor biodegrada, dar nu instantaneu). Cu toate acestea, pentru aplicații unde ambalajul ajunge contaminat cu alimente (și nu ar fi reciclat) – de exemplu ambalaje de servire mâncare – compostabilele pot fi o opțiune logică, integrându-se cu deșeurile alimentare la compostare.
Ambalaje monomateriale reciclabile
O altă direcție majoră în sustenabilitate este optimizarea ambalajelor pentru reciclare, în special prin trecerea la structuri monomaterial. Ambalajele flexibile complexe (ex: PET/Al/PE sau PA/PE/EVOH) sunt dificil de reciclat deoarece conțin materiale diferite lipite, imposibil de separat economic. Astfel de ambalaje ajung de regulă la gropi de gunoi sau incinerare. Soluția este reproiectarea lor astfel încât toate straturile să fie din aceeași familie de polimeri, permițând reciclarea în flux unic. Ambalajele monomaterial (mono-resin) au avantajul că pot fi recuperate și reprocesate fără a necesita separări complicate – toate straturile topesc la reciclare ca un singur material. De exemplu, în locul unui ambalaj format din PET/PE, se poate realiza unul echivalent integral din polipropilenă: un strat de BOPP (pentru rezistență și imprimare) laminat cu un strat de CPP (pentru sigilare). Rezultatul este un ambalaj PP/PP, deci reciclabial ca polipropilenă. Similar, multe ambalaje care includeau aluminiu sau PA se înlocuiesc cu structuri doar din poliolefine: ex. un săculeț de cafea care era PET/Al/PE poate deveni acum o folie specială BOPE (PE biorientat) laminată cu PE – totul fiind polietilenă. Aceste inovații sunt posibile datorită apariției unor poliolefine modificate: de exemplu, PE biorientat și PP cu orientare pe o direcție (MDO-PE) care pot îmbunătăți claritatea și bariera poliolefinelor pentru a putea substitui straturi de PET sau PA.
Beneficiul cheie al ambalajelor monomaterial este reciclabilitatea: toate straturile fiind același plastic, sortarea este mai ușoară și rezultă fluxuri de reciclare mai curate. Acest lucru duce la procente de reciclare mai mari și la șanse mai mari ca materialul să fie reintrodus în producție sub formă de granule reciclate. Multe companii, sub auspiciile inițiativelor precum CEFLEX (pentru ambalaje flexibile) în Europa, dezvoltă astfel de soluții. Un exemplu de progres tehnologic este filmul BOPE introdus de producători precum Borealis și Dow – acesta poate înlocui stratul de PET din laminat, permițând fabricarea de ambalaje integral PE cu proprietăți comparabile cu cele tradiționale.
Provocarea monomaterialelor este că performanța ambalajului trebuie menținută: de exemplu, polietilena pură are barieră slabă la oxigen, deci cum păstrăm bariera? O soluție este includerea de EVOH în coextrudare, dar EVOH fiind alt polimer, strict vorbind nu mai e monomaterial – totuși, dacă procentul de EVOH este sub 5%, ambalajul poate fi considerat reciclabil ca polietilenă (EVOH se diluează și nu deranjează reciclarea). O altă abordare este aplicarea de acoperiri bariere pe filmul monomaterial (ex. lac barierră pe film PP). De asemenea, adezivii trebuie adaptați – un laminat PP/PP poate folosi un adeziv compatibil PP care să nu contamineze reciclarea.
Trendul este atât de puternic încât se estimează o creștere anuală de ~4,5% a consumului de filme mono-material în următorii ani. Aceasta este susținută și de reglementări: de pildă, Uniunea Europeană solicită ca până în 2030 toate ambalajele să fie reciclabile într-un mod viabil economic, ceea ce împinge producătorii să elimine structurile compozite greu reciclabile. Așadar, ne putem aștepta ca din ce în ce mai multe ambalaje flexibile să fie etichetate “Recyclable” și să fie fabricate integral din PE sau PP. Desigur, succesul depinde și de dezvoltarea infrastructurii de colectare și reciclare pentru aceste folii (în prezent, multe municipii nu colectează separat foliile subțiri). Dar inițiative pilot există – ex. în unele țări se colectează împreună toate ambalajele flexibile poliolefinice pentru reciclare.
Materiale reciclate (PCR) în ambalaje flexibile
O altă componentă importantă a eforturilor sustenabile este utilizarea materialelor reciclate în fabricarea noilor ambalaje, reducând dependența de resurse virgine. Așa-numitul PCR (Post-Consumer Recycled content) se referă la material plastic obținut din deșeuri post-consum care a fost colectat, reprocesat în granule și apoi folosit din nou în producție. Practic, PCR închide bucla reciclării: ambalaje folosite (de ex. folii, pungi) sunt transformate în materie primă pentru ambalaje noi.În segmentul ambalajelor flexibile, utilizarea de PCR a fost tradițional dificilă din cauza cerințelor de calitate și siguranță (pentru ambalaje alimentare, se cere ca materialul reciclat să provină dintr-un proces aprobat de autorități, care garantează puritatea – de exemplu reciclare chimică sau procese de super-cleaning la reciclare mecanică). Totuși, s-au făcut progrese și tot mai multe ambalaje flexibile conțin un anumit procent de plastic reciclat – în special ambalajele nealimentare (detergenți, cosmetice) dar și unele alimentare cu strat reciclabil nealimentar. De exemplu, pungile de curierat sau sacii menajeri conțin adesea 80-100% PE reciclat post-consum. Pentru ambalaje alimentare, au apărut folii certificabile cu 30% PCR, obținute prin reciclare chimică (care dă material de calitate virgina).Integrarea PCR are multiple beneficii: reduce cantitatea de deșeuri plastice care ajunge la incinerare sau depozit și diminuează amprenta de carbon a ambalajelor (producerea de plastic din reciclare consumă în general mai puțină energie decât din petrol). De asemenea, multe reglementări viitoare (ex. în UE) vor impune cote minime de conținut reciclat în ambalaje – ex. se discută ținte de 30% PCR pentru ambalajele din plastic până în 2030.
Un exemplu de implementare este PET-ul reciclat: deși folosit mai mult la sticle, s-au fabricat și folii PET 100% rPET pentru ambalaje, care funcționează bine. Pentru poliolefine, provocarea e că reciclarea mecanică poate lăsa urme de miros sau contaminanți – soluția ar fi tot reciclarea avansată (chimică sau enzimatică) care produce material identic cu cel virgin. Marile companii de chimie investesc în astfel de tehnologii, cu scopul ca ambalajele flexibile să poată conține procente mari de PCR în siguranță.
Materialele reciclate (PCR) devin o parte integrantă din povestea ambalajelor sustenabile. Un ambalaj flexibil ideal al viitorului ar putea fi: fabricat dintr-un singur polimer, conținând 30-50% material reciclat, și el însuși reciclabil complet după utilizare. Deja vedem pași clari în această direcție – numeroase branduri anunță ambalaje cu conținut PCR, iar consumatorii devin și ei atenți la acest aspect, ceea ce stimulează adoptarea. Desigur, e nevoie de extinderea infrastructurii de colectare și reciclare pentru a asigura flux suficient de PCR (în prezent cererea începe să depășească oferta la unele materiale).Pe lângă cele de mai sus, merită menționat că sustenabilitatea ambalajelor flexibile nu înseamnă doar materiale noi, ci și optimizarea producției și a designului: folii mai subțiri (down-gauging) pentru a folosi mai puțin plastic, ambalaje reutilizabile (de ex. pouch-uri reîncărcabile) și combinații cu materiale biodegradabile (de ex. ambalaje hibride hârtie-plastic unde plasticul e redus la minimum). Tendința generală este de a reduce, reutiliza și recicla în cât mai mare măsură, fără a compromite însă siguranța și calitatea produselor ambalate.
4. Materiale Auxiliare (Adezivi, Cerneluri de imprimare și Acoperiri speciale)
Pe lângă straturile de film polimeric discutate anterior, ambalajele flexibile mai conțin și alte materiale auxiliare esențiale pentru a obține produsul final cu toate funcționalitățile dorite. Dintre acestea, adezivii (pentru laminare), cernelurile de imprimare și diverse acoperiri speciale (lacuri de barieră, straturi antifog etc.) au un rol critic. Chiar dacă ele reprezintă cantități mici ca proporție, fără aceste materiale un ambalaj nu ar putea atinge performanța dorită – fie ar delamina straturile, fie nu ar transmite informațiile de branding, fie ar forma condens și ar compromite vizibilitatea produsului.
Ambalajele flexibile din plastic reprezintă un domeniu în permanentă evoluție, aflat la intersecția cerințelor de performanță tehnică și a imperativelor de sustenabilitate. Materialele folosite – de la polimerii de bază precum PE și PP, la straturile de barieră ca EVOH sau aluminiu și până la noile bioplastice compostabile – sunt rezultatul a zeci de ani de inovație în știința materialelor. Fiecare componentă a ambalajului are un rol bine definit: polimerii de bază conferă structură și flexibilitate, materialele de barieră păstrează prospețimea produselor, soluțiile sustenabile reduc impactul de mediu, iar elementele auxiliare (adezivi, cerneluri, acoperiri) asigură funcționalitatea și aspectul necesar.
Astăzi, tendințele majore includ orientarea spre ambalaje mono-material reciclabile și integrarea de conținut reciclat în producție, impulsionate de obiective globale precum cele ale UE (ambalaje 100% reciclabile și cu conținut reciclat până în 2030. De asemenea, asistăm la diversificarea portofoliului de materiale biodegradabile și compostabile (PLA, PHA, etc.) care încep să înlocuiască, în anumite aplicații, materialele convenționale. Pe partea de performanță, se experimentează cu noi bariere transparente și combinații de materiale care să mențină calitatea produselor ambalate, reducând totodată cantitatea de plastic folosită (ex. folii mai subțiri dar cu barieră crescută).
Este important de subliniat că nu există o soluție unică “perfectă” – alegerea materialelor pentru un ambalaj flexibil este întotdeauna un exercițiu de echilibru între multiple cerințe: protecția produsului (shelf life), compatibilitate alimentară, procesabilitate pe utilaje, cost, marketing (aspect vizual), și din ce în ce mai mult, impactul asupra mediului după utilizare. De aceea, cercetarea în domeniu continuă să fie intensă, iar inovațiile apar constant: de la polimeri bio-based de nouă generație, la adezivi care permit de-laminarea la reciclare, cerneluri pe bază de apă, până la ambalaje inteligente care indică prospețimea.
Pentru producători și branduri, cunoașterea acestor materiale – proprietăți și limitele lor – devine esențială în dezvoltarea de ambalaje care să răspundă așteptărilor tot mai variate. Iar pentru consumatori, înțelegerea faptului că în spatele unei pungi aparent simple există o multitudine de straturi și materiale cu roluri specifice poate aduce aprecierea efortului tehnologic și poate încuraja o utilizare și o eliminare responsabilă a ambalajelor (de exemplu, colectarea lor pentru reciclare sau compostare, după caz).
În concluzie, materialele ambalajelor flexibile din plastic formează un domeniu complex și dinamic, unde inovația tehnologică se împletește cu obiectivele de mediu. Prin optimizarea continuă a polimerilor de bază, a straturilor de barieră și a alternativelor ecologice, se urmărește realizarea de ambalaje care să ofere siguranță alimentară, conveniență și sustenabilitate deopotrivă – ambalajele viitorului vor fi la fel de eficiente în a proteja produsele, însă mult mai prietenoase cu planeta.
Adezivi de laminare
Majoritatea ambalajelor flexibile performante sunt laminate multistrat, adică alcătuite din două sau mai multe folii diferite lipite între ele. Adezivii de laminare sunt materialele care unesc aceste straturi și asigură că ele se comportă ca un tot unitar. De exemplu, într-un ambalaj tipic PET/PE, adezivul face legătura între folia de PET (printată) și folia de PE (sigilantă), prevenind dezlipirea lor în timpul folosirii. Laminarea permite combinarea materialelor cu proprietăți distincte – barieră, rezistență, sigilabilitate, imprimabilitate – iar adezivul creează ambalajul final laminat cu funcționalități multiple. Fără un adeziv potrivit, straturile s-ar separa ușor, compromițând integritatea ambalajului.
Adezivii utilizați sunt în principal adezivi pe bază de poliuretan (PU) bicomponenți, disponibili în variante cu solvent, fără solvent (100% solizi) sau pe bază de apă. Aceștia polimerizează formând legături puternice între folii, fiind în același timp suficient de flexibili pentru a nu crăpa la îndoire. Alegerea adezivului depinde de cerințe: ambalajele care vor fi sterilizate la temperaturi înalte cer adezivi rezistenți termic (ex. PU aromatic reticulat), pe când ambalajele obișnuite pot folosi adezivi generali. Adezivii fără solvent au devenit foarte populari, deoarece elimină emisiile de compuși organici volatili și grăbesc procesul de laminare; două componente lichide se amestecă, se aplică în strat subțire și polimerizează între folii. Variantele pe bază de apă (dispersii) sunt și ele în dezvoltare, fiind mai “eco”, deși încă nu ating în toate cazurile performanța adezivilor convenționali.
Rolul adezivilor nu este doar să „lipească”, ci și să fie compatibili cu celelalte componente: de exemplu, trebuie să adere bine și la folie, și la cerneala imprimată pe folie, și eventual la stratul de aluminiu (dacă avem folie metalizată). Un adeziv bun asigură că laminatul nu se va delamina la îndoire, umplere sau impact. Straturile laminate includ adesea bariere, straturi de etanșare, suport de imprimare etc., deci adezivul menține laolaltă aceste funcții în ambalajul final.
Tendințe recente în domeniul adezivilor de laminare includ:
- Adezivi cu retenție redusă a monomerilor (pentru siguranța alimentară – ex. să nu lase izocianați liberi care pot migra în aliment), cunoscuți și ca adezivi cu migrație scăzută.
- Adezivi cu întărire ultra-rapidă sau adezivi UV – care permit ca laminatele să fie convertite (tăiate, umplute) aproape imediat după laminare, crescând productivitatea.
- Adezivi “recycling-friendly” – formulări care fie se pot separa în timpul reciclării (de exemplu, un adeziv care devine solubil în apă fierbinte astfel încât straturile laminate să se poată separa la reciclare) sau adezivi compatibili cu polimerul de bază (care nu contaminează granulele reciclate).
Din perspectiva sustenabilității, adezivii sunt adesea cea mai mică problemă cantitativ, însă pot fi impedimente la reciclare. De aceea, se lucrează la adezivi care nu afectează calitatea plasticului reciclat. Un exemplu este eliminarea adezivilor pe bază de compuși halogenați (ex. cei cu clor, care ar putea genera HCl la reciclare).
În concluzie, adezivii de laminare sunt coloana vertebrală invizibilă a ambalajelor flexibile multistrat: datorită lor putem combina filme cu diferite roluri într-un ambalaj final robust și funcțional. Alegerea adezivului potrivit asigură coeziunea straturilor pe toată durata de viață a ambalajului, de la fabricație, umplere, distribuție și până la utilizarea de către consumator.
Laminare și Defecte Asociate
Delaminarea:
- Definiție: Separarea stratului laminat din cauza adezivului inadecvat, condițiilor incorecte de laminare (temperatură, presiune, viteză) sau a unei compatibilități slabe între materiale.
- Efecte: Pierderea barierelor (oxigen, umiditate), slăbirea rezistenței mecanice, aspect inestetic, potențial contaminare a produsului.
- Prevenție: Folosirea adezivilor potriviți (cu migrație scăzută în cazul contactului cu alimente), control riguros al parametrilor (temperatură, timp, presiune), testări de peel strength și coeziune.
- Cauze comune: Adezivi neadecvați, contaminare a suprafeței, tratament corona insuficient, condiții greșite de laminare.
Cerneala de imprimare
Imprimarea ambalajelor flexibile este crucială pentru comunicarea vizuală și textuală – ambalajul trebuie să atragă privirea, să afișeze brandul, informațiile nutriționale, instrucțiuni etc. Cernelurile de imprimare utilizate la ambalaje flexibile sunt formulări speciale, adaptate pentru tipărirea pe folii neporoase (plastic). Cele mai folosite tehnologii de tipărire sunt flexografia și heliogravura, ambele implicând cerneluri lichide care se usucă prin evaporarea rapidă a solvenților sau prin polimerizare UV.Particularități ale imprimării pe plastic:
- Foliile din poliolefine (PE, PP) au suprafața hidrofobă și inertă, ceea ce face dificilă ancorarea cernelei. De aceea, se aplică înainte un tratament corona (descărcare electrică de înaltă frecvență) care crește tensiunea superficială a foliei și o face receptivă la cerneală și adezivi. Practic, fără corona sau primer, cerneala ar putea să nu adere și să se șteargă de pe ambalaj.
- Cernelurile pentru ambalaje trebuie să fie flexibile (să nu crape când se îndoaie folia) și rezistente la frecare, deoarece ambalajele flexibile sunt supuse la abraziune în timpul transportului. Adesea, imprimarea se face “reverse” – pe spatele filmului exterior – și apoi se laminează cu un alt film, astfel încât cerneala să fie encapsulată și protejată de zgâriere.
- În cazul ambalajelor alimentare, cernelurile trebuie formulate cu pigmenți și rășini cu migrație minimă, pentru a nu contamina produsul. De aceea se folosesc sisteme de cerneluri bazo-nitrocelulozice, poliuretanice sau acrilice cu solvent, sau sisteme UV curable moderne, unde monomerii polimerizează complet sub UV.
- Imprimarea în mai multe culori presupune strat peste strat de cerneală, deci cernelurile trebuie să se suprapună fără să se întindă și să se usuce rapid (la 50-70 m/min pe linia de tipar). Acest lucru se realizează prin cuptoare de uscare cu aer cald sau UV pe mașina de imprimat.
Materialele polimerice de bază influențează alegerea cernelii. De exemplu, pe PE și PP se folosesc cerneluri pe bază de poliimidonă sau nitroceluloză care aderă bine după corona. Pe PET sau PA, aderența e mai bună în general, deci se pot folosi cerneluri pe bază de poliuretan sau alte rășini. Important este ca după uscare, stratul de cerneală să fie ferm legat de film – uneori se adaugă un lac de protecție (vernice) peste imprimare pentru extra rezistență.
Din perspectiva inovației, se observă:
- Trecerea la cerneluri pe bază de apă în flexografie, cel puțin pentru ambalaje nealimentare, reducând emisiile VOC. Aceste cerneluri au evoluat și oferă culori tot mai vibrante și rezistențe similare cu cele pe solvent.
- Tipărirea digitală (inkjet) începe să apară la ambalaje flexibile (pentru tiraje mici sau personalizare), folosind cerneluri UV inkjet sau toner special pentru folii.
- Cerneluri funcționale: ex. cerneluri termocromice (care își schimbă culoarea la variații de temperatură), cerneluri conductive pentru senzori integrați sau QR coduri complexe, cerneluri fluorescente pentru verificarea autenticității etc. Acestea adaugă valoare ambalajului dincolo de aspectul vizual.
Merită menționat că, pentru a obține culori deosebite sau efecte metalice, uneori se folosesc cerneluri speciale: de exemplu, cerneală argintie metalizată (pigmenți de aluminiu) care poate imita efectul unei folii metalizate în zone selective. Acestea însă pot interfera cu reciclarea dacă sunt în cantitate mare (pigmenții metalici pot rămâne ca contaminanți).
Cernelurile de imprimare sunt o componentă cheie a ambalajelor flexibile, asigurând estetica și informarea. Procesele și materialele implicate au fost adaptate special pentru plastic – de la tratament corona pentru aderență (), la formulări de cerneluri rezistente și sigure. Fără aceste cerneluri, ambalajele ar fi anoste și neinformative, deci contribuția lor, deși subțire ca strat, este esențială.
Acoperiri speciale (barieră și antifog)
Acoperiri speciale (barieră și antifog)În afară de adezivi și cerneluri, unele ambalaje beneficiază de acoperiri speciale (coatings) aplicate pe suprafața filmelor, pentru a conferi proprietăți suplimentare. Dintre acestea, vom evidenția două tipuri importante: acoperirile de barieră (alternative la straturile de barieră discutate) și acoperirile antifog (anti-condens).Acoperirile de barieră sunt lacuri transparente care, odată uscate pe film, reduc permeabilitatea la gaze sau vapori. Un exemplu tradițional l-am menționat deja: lacurile PVDC aplicate pe OPP/PET. Alte exemple includ lacuri pe bază de PVOH (alcool polivinilic) sau copolimeri acrilici, care pot oferi barieră la oxigen rezonabilă. De asemenea, există acoperiri cu nanoparticule (ex. nanocompozit cu argilă) care formează un strat tortuos pentru moleculele de gaz, crescând bariera. Scopul acestor acoperiri este de a înlocui un strat de film în laminat, reducând complexitatea – de pildă, în loc de laminat PET/foil/PET, se poate folosi un singur PET acoperit cu un lac de barieră pentru a obține proprietăți similare. Un alt beneficiu este transparența – în cazul în care nu dorim opacitate, acoperirile transparente (ex. SiOx) pot oferi barieră comparabilă cu metalizarea, dar mențin produsul la vedere. Tehnologia de acoperire cu plasmă (vapor depozition) pentru straturi de SiOx sau AlOx pe film creează ambalaje cu barieră ridicată, dar complet transparente, folosite la alimente deosebite sau la ambalaje farmaceutice unde inspectarea vizuală e necesară.
Un alt tip de acoperire funcțională sunt cele de tip funcțional de suprafață: ex. acoperiri antistatice (pentru a evita atragerea prafului pe ambalaj), acoperiri easy-open (un lac siliconic care facilitează ruperea controlată a foliei), acoperiri reselabile (adezivi detașabili pentru zip-uri) etc.
Acoperirile antifog (anti-aburire) merită o atenție specială, deoarece sunt cruciale la ambalajele alimentare proaspete. Când un produs cald este ambalat sau când un produs rece și umed este pus într-o folie și apoi refrigerat, se formează condens sub formă de picături mici pe suprafața interioară a ambalajului. Aceste picături creează ceață (fog) care scade atractivitatea vizuală – consumatorul nu mai poate vedea clar salata sau legumele din pungă, de exemplu. Pentru a evita asta, se aplică un tratament antifog pe suprafața interioară a ambalajului (fie ca un strat coating, fie ca aditiv incorporat în masa polimerului care migrează la suprafață). Antifog-ul funcționează prin reducerea tensiunii superficiale a apei, determinând ca picăturile condensate să se răspândească într-un strat subțire, transparent, în loc să stea sub formă de picături opace. Practic, face ca apa de condens să “înmoiere” suprafața foliei într-un film uniform, invizibil, în loc de bobițe care difuzează lumina.
Acoperirile antifog sunt de obicei agenți tensioactivi (surfactanți) aplicați ca soluție pe film. Aceștia pot fi neionici (ex. esteri ai acidului stearic, glicerină etc.) care migrează și se aliniază la suprafață, creând un mediu hidrofil. Două metode există:
- Antifog intern: aditivi introduși în polimer înainte de extrudare. Ei migrează lent la suprafața filmului și asigură efectul antifog pe termen lung. Multe folii PE pentru legume au astfel de aditivi.
- Antifog extern (coating): un strat subțire aplicat după extrudare (prin coating sau spray), care oferă imediat suprafața hidrofilă necesară. Avantajul e efectul imediat și puternic, dezavantajul e că se poate șterge sau consuma în timp, necesitând uneori re-aplicare (dar în ambalaje de unică folosință nu e problemă).
Un exemplu comun: caserolele de fructe sau legume cu capac film – filmul are tratament antifog pe interior pentru ca, odată pusă caserola la rece, să nu se aburească și să lase cumpărătorul să vadă clar conținutul. Un altul: ambalaje de carne proaspătă în atmosferă modificată – o peliculă antifog asigură că vitrina arată impecabil fără picături de apă pe interior.
Acoperirile antifog sunt un exemplu cum un detaliu tehnologic îmbunătățește mult experiența utilizatorului, fără de care ambalajul ar deveni neatractiv. De menționat că astfel de tratamente nu afectează siguranța alimentului; ingredientele folosite sunt aprobate pentru contact alimentar. În esență, ele nu lasă condensul să formeze picături, menținând claritatea ambalajului.
Materialele auxiliare – adezivi, cerneluri, acoperiri – deși în cantități mici, contribuie esențial la funcționarea ambalajului flexibil modern. Adezivii asigură integritatea multistrat, cernelurile adaugă comunicare și estetică, iar acoperirile speciale adresează nevoi punctuale (barieră suplimentară, prevenirea condensului, proprietăți de suprafață). Inovațiile în aceste domenii merg mână în mână cu cele din polimeri, pentru a obține ambalaje din ce în ce mai performante, dar și mai sustenabile (de exemplu, adezivi și cerneluri prietenoase cu reciclarea, lacuri pe bază de apă, etc.).
Tipuri de Ambalaje Flexibile
Ambalajele flexibile au evoluat semnificativ în ultimele decenii, devenind o componentă esențială a industriei de ambalare la nivel global. Potrivit unui raport al Smithers (2023), piața globală a ambalajelor flexibile a fost estimată la ~280 de miliarde USD în 2022 și se așteaptă să crească cu o rată anuală compusă (CAGR) de 4–5% până în 2027. Printre factorii de creștere se numără:
- Nevoia de ambalaje ușoare și durabile, cu amprentă de carbon mai mică față de ambalajele rigide.
- Creșterea comerțului online și a livrărilor la domiciliu.
- Avansul tehnologic în materiale cu barieră ridicată, imprimare avansată și funcționalități speciale (resigilare, valve, proprietăți antifog).
1. Pouches (Pungi Flexibile)
1.1. Pungi Stand-Up (si Doypack)
Pungile Stand-Up (SUP – Stand-Up Pouches), numite frecvent și Doypack (după inventatorul Louis Doyen), au la bază o structură care le permite să stea în poziție verticală atunci când sunt umplute. Estimările arată că aproximativ 35–40% din ambalajele flexibile din sectorul alimentar la nivel global sunt reprezentate de pungi stand-up (conform unui studiu al Freedonia Group, 2021).
Diferențe Doypack vs. alte tipuri Stand-Up:
- Forma bazei: Doypack are baza rotunjită (în formă de „U”), fiind excelentă pentru produse de până la ~1–2 kg, asigurând o bună stabilitate la raft.
- K-Seal, Plow Bottom: Folosite pentru produse mai grele (2–5 kg sau mai mult). Cost de fabricație ușor mai scăzut, însă un aspect mai puțin „premium” în unele cazuri.
Materiale și structuri tipice:
- PET/PE sau PET/AL/PE pentru cafea sau snacks-uri ce necesită barieră ridicată (OTR < 0,1 cc/m²/24h în cazul stratului cu aluminiu).
- BOPP/CPP pentru snacks-uri ușoare, dulciuri, unde bariera la umiditate și transparența sunt cheie.
- Integrări EVOH: pentru a preveni oxidarea produsului alimentar, asigurând un conținut scăzut de oxigen în ambalaj.
Beneficii principale (conform AMERIPEN, 2022):
- Reducerea risipei alimentare cu 20–30% comparativ cu ambalajele rigide, datorită proprietăților de barieră și resigilare.
- Greutate mică – transport mai ușor, amprentă de carbon mai mică (până la 60% economie de material vs. ambalaje rigide).
- Ușurință la depozitare – pachetul plat când este gol, redus cost logistic.
Aplicații tipice:
Cafea, ceai, snacks-uri, condimente, hrană pentru animale, cosmetice (măști, creme).
1.2. Polybags (Pungi simple din plastic)
Pungi fabricate de obicei din polietilenă (LDPE, HDPE). Sunt, statistic, cel mai folosit tip de pungă la nivel global în retail și uz industrial (conform Plastics Europe, 2021, ~25% din ambalajele flexibile sunt pungi simple).
Beneficii:
- Cost foarte redus: Grosimi de 15–30 microni pentru uz retail.
- Disponibilitate și producție facilă: Poate fi extrudată rapid în linii de mare viteză.
- Personalizare: Ușor de imprimat, folosită frecvent pentru branding promoțional.
Limitări:
- Barieră scăzută la oxigen și vapori (dacă se folosește LDPE subțire).
- Nu oferă etanșeitate ridicată (fără strat barieră sau componente resigilabile).
1.3. Bag in Box
Sistem de ambalare care combină o pungă interioară (multistrat, barieră la oxigen sau lumină) cu o cutie exterioară de carton. Conform unui studiu TechNavio (2022), segmentul Bag-in-Box a atins o valoare de ~3,5 miliarde USD în 2021 și crește cu ~6% CAGR în industria băuturilor (vin, sucuri etc.).
Utilizări:
- Băuturi (vin, suc, bere artizanală), detergenți, sosuri, ulei de gătit.
- Robinetul permite dozarea treptată, cu aer minim care intră la interior (prelungind shelf-life-ul produsului).
Beneficii:
- Manipulare și stivuire ușoară: cartonul oferă rigiditate, pungile sunt protejate la șocuri.
- Reducerea pierderii de lichid (vinul oxidat e mai puțin frecvent, durata de consum poate crește cu 2–3 săptămâni după deschidere).
2. Folie (Film)
2.1. Folii pentru Paletizare (Stretch și Shrink)
Stretch Film: Folie care se extinde și se lipește pe sine, consolidând marfa pe paleți. Majoritatea produsă din LLDPE (Polietilenă lineară de joasă densitate). Conform datelor REACH (2022), ~60% din folia stretch la nivel european este LLDPE cu grosimi de 17–23 microni.
Shrink Film: Folie care se contractă la căldură, protejând produsele împotriva umidității și prafului. Poate fi:
- PVC shrink (tradițional, scade în popularitate din motive ecologice).
- POF (poliolefin) – devine standard, are rezistență la perforare mai mare cu 25–40% față de PVC, contracție uniformă la 120–160°C.
Beneficii Folii Industriale:
- Eficiența logistică: Stabilizarea produselor pe paleți reduce avariile cu până la 50% (conform EUMOS, 2021).
- Vizibilitate: De obicei transparente, astfel încât etichetele rămân vizibile.
- Cost total redus: Înlocuiește cutiile voluminoase la transport colectiv.
2.2. Folie pentru Ambalare Automată (Flowpack, VFFS / Rollstock)
Descriere:
Material în rolă (rollstock), utilizat de mașini automate. Domeniul de utilizare este vast, incluzând batoane de ciocolată, biscuiți, cafea boabe, snacks-uri, paste etc.
Date cheie (PMMI, 2022):
- Sistemele Vertical Form-Fill-Seal (VFFS) acoperă ~55% din totalul mașinilor de ambalare automată în industria alimentară la nivel global, datorită versatilității.
- Flowpack orizontal (HFFS) e preferat la batoane individuale sau produse delicate (prăjituri, biscuiți) – viteze de până la 300 pachete/min.
Beneficii:
- Sigilare sigură, rapidă: Reducerea la minimum a contactului produs-operator, sporind igiena.
- Adaptabilitate: Se pot aplica diverse tipuri de folie (transparență, barieră metalizată, grosimi diferite).
3. Film Retractabil (Shrink Film)
Film care se micșorează la temperaturi de 110–180°C, în funcție de material. Conferă protecție și asigură un aspect atrăgător.
Statistici despre shrink film (Allied Market Research, 2022):
- Piața globală a foliilor shrink este estimată să atingă ~7 miliarde USD până în 2025.
- PVC încă reprezintă ~25% din folia shrink folosită în sectorul retail, dar POF (poliolefin) crește cu o rată de ~7% anual datorită avantajelor ecologice și mecanice.
Utilizări:
- Ambalare unitară (sticle, cutii, electronice);
- Gruparea produselor (multipack) – doze de băuturi, seturi promoționale;
- Paletizare (shrink-hood, tub mare de PE retractabil).
Beneficii și cifre:
- Scădere a daunelor la transport cu 40–50% (PMMI, 2021).
- Protecție împotriva murdăriei și apei: Folia se mulează, formând un strat exterior etanș.
4. Pungi Retort (Retort Pouches)
Pungi capabile să reziste la tratamente termice severe (sterilizare până la ~121–135°C). Folosite preponderent în industria alimentară (ex. mâncăruri ready-to-eat, ratii militare).
Statistici (Mordor Intelligence, 2023):
- Segmentele retort pouches și retort trays au atins o valoare globală de ~4,8 miliarde USD în 2022, cu o rată de creștere de ~6,2% anual.
- Adoptarea crește pe segmentul de alimente gourmet și produse pentru camping, datorită greutății reduse față de conservele metalice.
Beneficii:
- Durată de viață extinsă: De la 6 luni la 24 luni (în funcție de produs).
- Greutate și volum cu ~30–40% mai mici comparativ cu conservele rigide.
- Rezistență la temperaturi înalte: Structuri laminate PET/AL/PA/CPP, menținând integritatea pungii.
5. Pungi de Vidat (Vacuum Bags)
Pungi multistrat (ex. PA/PE, EVOH/PE) din care se extrage aerul, prevenind oxidarea alimentelor.
Date de piață (Euromonitor, 2022):
- Se estimează că vacuum packaging reprezintă ~15% din totalul ambalajelor alimentare flexibile din Europa.
- S-a observat o creștere de 5–6% în segmentul retail pentru pungi de vidat de uz casnic (foarte căutate pentru reambalarea cărnii, brânzeturilor și fructelor de mare).
Beneficii dovedite:
- Extinderea termenului de valabilitate cu 50–400%, în funcție de produs (carne roșie, pește, brânzeturi).
- Reducerea arsurii de congelare la produsele înghețate cu până la 70% (raport Meat & Livestock Australia, 2021).
Diferențe Doypack vs. alte Stand-Up Pouches
Când să alegi Doypack:
- Pentru produse cu greutate redusă sau medie (sub 1–2 kg).
- Aspect premium, bază rotunjită, stabilitate excelentă pe raft.
- Investiție în matriță specifică, dar oferă un design distinctiv.
Când să alegi alte tipuri Stand-Up (K-Seal, Plow Bottom):
- Pentru produse mai grele sau voluminoase (2–5 kg+).
- Cost per unitate mai scăzut pe linii industriale, bază cu sudură dreaptă.
- Stabilitate superioară, mai puține riscuri de deformare a fundului la încărcături mari.
Valoare Adăugată pentru Consumatori și Producători
Reducerea Costurilor și a Deșeurilor:
- Ambalajele flexibile pot reduce cu până la 75% cantitatea totală de material (FAO, 2020) față de alternative rigide.
- Transport mai eficient: un camion poate transporta cu ~30% mai multe produse ambalate flexibil.
Sustenabilitate și Reglementări:
- UE are ca țintă ca toate ambalajele să fie reciclabile până în 2030. Ambalajele flexibile mono-material (PP, PE) devin prioritare, însă momentan reprezintă doar ~18% din piață (CEFLEX, 2021).
- Crește cererea de conținut reciclat (PCR) integrat în folii și pungi, stimulând inovația în polimeri compatibili cu reciclarea.
Prelungirea Duratei de Raft:
- Bariera la oxigen și umiditate prelungește valabilitatea alimentelor perisabile cu 20–400%, reducând risipa alimentară.
- Consumatorii apreciază resigilarea, zip-lock-ul și designul ergonomic – aspect confirmat de un studiu Nielsen (2022) care arată că 69% dintre clienți preferă ambalajele resigilabile pentru gustări.
- Cererea pentru ambalaje flexibile crește constant, alimentată de preferințele consumatorilor pentru produse proaspete și ușor de consumat, precum și de inovațiile în materiale barieră și echipamente de ambalare.
- Diferențele dintre pungi stand-up (Doypack vs. alte tipuri) sunt relevante în funcție de greutate, design, costuri și aspect comercial.
- Tehnologii speciale precum retort, vacuum, MAP (atmosferă modificată) sau folii shrink adaugă valoare și oferă protecție sporită, prelungind considerabil durata de viață a produselor alimentare și non-alimentare.
- Sustenabilitatea joacă un rol major: brandurile caută soluții eco-friendly (mono-material, conținut reciclat, bioplastice, etc.), iar reglementările europene și internaționale accelerează tranziția spre ambalaje flexibile cu impact redus asupra mediului.
În ansamblu, alegerea tipului de ambalaj flexibil depinde de nevoile produsului (barieră, greutate, format), de așteptările consumatorului (ușor de deschis/resigilat, aspect premium) și de obiectivele de cost și sustenabilitate ale producătorului. Prin înțelegerea acestor factori și utilizarea datelor statistice corecte, companiile pot opta pentru soluția optimă de ambalare, care să maximizeze protecția, atractivitatea și responsabilitatea ecologică.
Ambalaje Active și Inteligente
Ambalaje Active
- Definiție: Ambalajele active sunt sisteme de ambalare care interacționează cu produsul și atmosfera din interior, având rolul de a prelungi termenul de valabilitate. Spre deosebire de ambalajele pasive, ele pot emite sau absorbi diferite substanțe (oxigen, umezeală, compuși antimicrobieni) pentru a încetini degradarea produsului.
- Exemple:
- Absorbanți de oxigen (O₂) – folosiți în pliculețe la cafea, snacks-uri, produse procesate.
- Folie antimicrobiană – conține substanțe ce inhibă dezvoltarea bacteriilor (ex. la carne proaspătă).
- Desicant (silica gel) – absoarbe umiditatea în produsele higroscopice (condimente, pulberi).
- Statistici & Tendințe:
- Piața globală a ambalajelor active este estimată să depășească 50 de miliarde USD până în 2030 (conform rapoartelor Smithers, 2022).
- Adoptată intens în industria alimentară și farmaceutică, pentru a reduce risipa alimentară și a îmbunătăți siguranța.
Ambalaje Inteligente (Smart Packaging)
- Definiție: Ambalajele inteligente includ senzori, indicatori sau dispozitive electronice care monitorizează și comunică informații despre starea produsului (temperatură, timp, prospețime), oferind trasabilitate și interacțiune digitală cu utilizatorul.
- Exemple:
- Indicator TTI (Time-Temperature Indicator) – își schimbă culoarea dacă produsul a fost expus la temperaturi incorecte.
- RFID/NFC – etichete pentru logistică și trasabilitate automată, verificarea stocurilor în timp real.
- Coduri QR – acces la rețete, date despre proveniență, tutoriale video.
- Statistici & Tendințe:
- Valoarea pieței globale de ambalaje inteligente a depășit 23 miliarde USD în 2023, cu un potențial de creștere până la 38 miliarde USD în 2030 (rată anuală estimată 6–8%).
- Creșterea comerțului online și cerințele de transparență ale consumatorilor favorizează adoptarea acestui tip de ambalaj.
Beneficiile ambalajelor active si inteligente
- Reducerea risipei: Atât ambalajele active, cât și cele inteligente contribuie la scăderea pierderilor alimentare (prin prelungirea duratei de valabilitate sau monitorizarea condițiilor).
- Interacțiune cu consumatorul: Sistemele inteligente facilitează trasabilitatea și experiența digitală (ex. scanare cod QR pentru informații suplimentare).
- Sustenabilitate: Trendul actual urmărește materiale biodegradabile și minimalizarea componentelor electronice de unică folosință pentru a menține ambalajele reciclabile.
Stadiu legal si reglementari
- UE -> Reg. (CE) 450/2009 (materiale active și inteligente);
- FDA -> Food Contact Notification dacă substanțele eliberate pot migra în aliment.
- Sustenabilitatea -> Cerințe de reciclabilitate, minimizarea electronicii (IoT) ne-reutilizabile.
Ambalaje Active și Inteligente
Ambalaje Active
- Definiție: Ambalajele active sunt sisteme de ambalare care interacționează cu produsul și atmosfera din interior, având rolul de a prelungi termenul de valabilitate. Spre deosebire de ambalajele pasive, ele pot emite sau absorbi diferite substanțe (oxigen, umezeală, compuși antimicrobieni) pentru a încetini degradarea produsului.
- Exemple:
- Absorbanți de oxigen (O₂) – folosiți în pliculețe la cafea, snacks-uri, produse procesate.
- Folie antimicrobiană – conține substanțe ce inhibă dezvoltarea bacteriilor (ex. la carne proaspătă).
- Desicant (silica gel) – absoarbe umiditatea în produsele higroscopice (condimente, pulberi).
- Statistici & Tendințe:
- Piața globală a ambalajelor active este estimată să depășească 50 de miliarde USD până în 2030 (conform rapoartelor Smithers, 2022).
- Adoptată intens în industria alimentară și farmaceutică, pentru a reduce risipa alimentară și a îmbunătăți siguranța.
Ambalaje Inteligente (Smart Packaging)
- Definiție: Ambalajele inteligente includ senzori, indicatori sau dispozitive electronice care monitorizează și comunică informații despre starea produsului (temperatură, timp, prospețime), oferind trasabilitate și interacțiune digitală cu utilizatorul.
- Exemple:
- Indicator TTI (Time-Temperature Indicator) – își schimbă culoarea dacă produsul a fost expus la temperaturi incorecte.
- RFID/NFC – etichete pentru logistică și trasabilitate automată, verificarea stocurilor în timp real.
- Coduri QR – acces la rețete, date despre proveniență, tutoriale video.
- Statistici & Tendințe:
- Valoarea pieței globale de ambalaje inteligente a depășit 23 miliarde USD în 2023, cu un potențial de creștere până la 38 miliarde USD în 2030 (rată anuală estimată 6–8%).
- Creșterea comerțului online și cerințele de transparență ale consumatorilor favorizează adoptarea acestui tip de ambalaj.
Beneficiile ambalajelor active si inteligente
- Reducerea risipei: Atât ambalajele active, cât și cele inteligente contribuie la scăderea pierderilor alimentare (prin prelungirea duratei de valabilitate sau monitorizarea condițiilor).
- Interacțiune cu consumatorul: Sistemele inteligente facilitează trasabilitatea și experiența digitală (ex. scanare cod QR pentru informații suplimentare).
- Sustenabilitate: Trendul actual urmărește materiale biodegradabile și minimalizarea componentelor electronice de unică folosință pentru a menține ambalajele reciclabile.
Stadiu legal si reglementari
- UE -> Reg. (CE) 450/2009 (materiale active și inteligente);
- FDA -> Food Contact Notification dacă substanțele eliberate pot migra în aliment.
- Sustenabilitatea -> Cerințe de reciclabilitate, minimizarea electronicii (IoT) ne-reutilizabile.
Procese de Producție pentru Ambalaje Flexibile
1. Extrudarea și Co-extrudarea (COEX)
1.1. Extrudare Monostrat (Blown Film / Cast Film)
- Rășina plastică (de ex. LDPE, LLDPE, PP) este topită și formată într-un film continuu. Extrudarea poate fi realizată:
- Blown Film – materialul este suflat sub formă de tub, apoi răcit (flux de aer).
- Cast Film – materialul topit este turnat și răcit pe un cilindru / bandă.
- Aplicabilitate: Folii pentru pungi simple, saci menajeri, folii agricole, ambalaje de uz industrial.
- Statistici: ~65% din producția de folii PE se bazează pe tehnologia blown film la nivel global (Freedonia, 2021). Cast film asigură ~35%, având avantajul unei transparențe superioare și a stabilității dimensionale.
1.2. Co-extrudarea Multistrat
Extrudarea simultană a mai multor polimeri printr-o singură matriță, formând un film cu straturi distincte (ex. strat barieră, strat de sigilare).
- Beneficii: Combinație de proprietăți (barieră la oxigen, rezistență mecanică, termosigiliabilitate).
- Statistici: Flexible Packaging Association (2021): ~40–50% din foliile folosite la ambalaje alimentare sunt coextrudate, cu minimum 3 straturi.
2. Laminare și Proprietăți de Barieră
2.1. Laminare cu Adezivi sau Termică
Combinarea a două sau mai multe folii (plastic, hârtie, aluminiu) cu roluri specifice: barieră, rezistență, termosigilare, imprimare.
- Aplicații: Ambalaje pentru alimente perisabile (cafea, snacks, carne), produse farmaceutice.
- Beneficii:
- Barieră superioară la oxigen/umiditate (OTR < 0,1 cc/m²/zi la structurile cu EVOH sau aluminiu).
- Durabilitate (rezistență la perforare, protecție la lumină și mirosuri).
- Tendințe: Adezivii fără solvent reprezintă ~60% din aplicațiile de laminare în UE (Smithers, 2022), reducând emisiile VOC.
2.2. Coating / Lăcuire Suplimentară
Aplicarea unui strat subțire de lac sau polimer pentru proprietăți specifice (antifog, antistatic, easy-peel, barieră suplimentară).
- Exemple:
- Antifog – prevenirea condensului în ambalajele de salate/carne.
- Heat Seal Lac – zonă selectivă termosigilabilă.
- Beneficii: Creșterea funcționalității ambalajului fără a adăuga un strat fizic suplimentar în laminare.
3. Tratament Corona și Pregătirea Suprafeței
Expunerea foliei la o descărcare electrică de înaltă tensiune pentru a mări tensiunea superficială.
- Scop: Îmbunătățește aderența cernelurilor, adezivilor și lacurilor.
- Statistici: ~90% din foliile poliolefinice (PE, PP) trec prin tratament corona înainte de imprimare (EPU, 2022).
4. Imprimare pe Folii Flexibile
4.1. Flexografie (Flexo)
Metodă predominantă, folosind plăci flexibile și cerneluri pe bază de solvent sau apă.
- Avantaje: Viteză ridicată (peste 400 m/min), cost competitiv, bună calitate la tiraje mari.
- Pondere: ~55–60% din tipărirea ambalajelor flexibile în Europa și America de Nord (Smithers, 2023).
4.2. Rotogravură (Heliogravură)
Cilindrul gravat transferă cerneala din celule în folie, racleta îndepărtând excesul de cerneală.
- Avantaje: Calitate superioară la detalii fine, culori bogate, stabilitate la tiraje foarte mari.
- Statistici: Reprezintă ~25% din tipărirea ambalajelor flexibile global, cu o pondere mai mare în Asia (PMMI, 2022).
4.3. Imprimare Digitală
Inkjet sau electrofotografie pe role, fără plăci de tipar.
- Scop: Serii scurte, prototipuri, personalizări (ediții limitate, date variabile).
- Tendință: Crește cu ~15–20% anual, dar încă sub 5% din totalul tipăririi flexibile (FPA, 2022).
4.4. Alte Metode (Offset, Serigrafie, Hibrid)
Rar utilizat pe folie flexibilă (de obicei pentru ambalaje rigide tip cutii sau pahare).
- Serigrafie: Aplicații speciale (lac relief, cerneluri groase), nu pentru volum mare.
5. Debitare, Ștanțare și Perforare
5.1. Slitting & Rewinding (Debitare / Rebobinare)
Tăierea rolelor jumbo în fâșii mai înguste, cu cuțite circulare, și rebobinarea lor.
- Scop: Adaptarea lățimii la necesarul mașinilor VFFS/HFFS.
- Beneficii: Eliminarea riscului de deșeuri ulterioare, obținerea dimensiunii exacte pentru client.
5.2. Die-Cutting (Ștanțare / Decupare)
Folosirea unei matrițe metalice pentru decuparea de forme speciale (mânere, colțuri rotunjite, ferestre).
- Aplicații: Pungi cu mâner, ambalaje cu orificii de agățare, etichete autoadezive.
- Avantaj: Permite designuri unice și funcționalități suplimentare.
5.3. Perforare (Macro, Micro, Laser Scoring)
- Macro-Perforații: Orificii de 2–10 mm, pentru ventilație (pâine, legume).
- Micro-Perforații: <1 mm, control respirație fructe/legume, reduc condensul.
- Laser Scoring: Slăbirea controlată a foliei pentru deschidere ușoară (easy-open).
- Beneficii: Adaptarea ambalajului la nevoile produsului (condiții de umiditate, respirabilitate, ușurință la deschidere).
6. Termoformare și Form-Fill-Seal
- Încălzirea foliei (uneori multistrat) și formarea ei în tăvi, blistere etc. Poate fi urmată de umplere și sigilare (Form-Fill-Seal).
- Aplicații: Tăvi pentru carne, caserole pentru brânzeturi, blistere pentru electronice.
- Avantaje: Forme adaptate produsului, rezistență mecanică, posibilă combinare cu atmosferă modificată (MAP).
7. Operațiuni de Finisare și Tratare Specială
7.1. Reliefare (Embossing)
Crearea unui model în relief prin presare la cald, oferind efecte estetice sau funcționale (antiderapant).
- Aplicații: Ambalaje premium, pungi mari industriale (motive antialunecare).
- Tendință: Creștere ~8% la ambalajele embosate în segmentul cosmetic / confecții de lux (Mintel, 2021).
7.2. Lipire Ultrasonică / Laser Welding
Sudură punctuală prin ultrasunete sau laser, folosită mai ales la pungi medicale, ambalaje de precizie.
- Avantaje: Mai puțin transfer termic, sigilare localizată.
- Limitări: Cost echipament și viteză mai reduse față de sigilarea termică convențională.
7.3. Sterilizare / Pasteurizare Post-Ambalare
Pungi retort și caserole pot fi supuse la 100–135°C în autoclave, distrugând microorganismele.
- Exemplu: Mâncăruri ready-to-eat (sosuri, paste) cu valabilitate extinsă (6–24 luni).
- Implicare pentru ambalaj: Materiale rezistente termic (PET/PA/CPP, Alu-laminat), suduri etanșe.
8. Flux Tehnologic Integrat
Un flux tipic într-o fabrică de ambalaje flexibile arată astfel:
- Extrudare sau Co-extrudare – obținerea filmului de bază.
- (Opțional) Metalizare / Laminare – adăugarea straturilor barieră (EVOH, aluminiu).
- Tratament Corona – pregătirea suprafeței pentru imprimare/adezivi.
- Imprimare (Flexo, Roto, Digital) – design grafic / branding.
- (Opțional) Coating – lac protector, antifog, etc.
- Slitting & Rewinding – adaptarea lățimii și lungimii rolelor.
- (Opțional) Die-cutting / Perforații / Reliefare – forme speciale, ventilare, elemente tactile.
- Livrarea rolelor (pentru mașini Form-Fill-Seal) sau formarea pungilor (de ex. la producători de ambalaje).
- (Dacă e cazul) Sterilizare / Pasteurizare – pentru produse retort, asigurând shelf-life extins.
9. Statistici și Tendințe Majore
- Imprimare:
- Flexografia deține ~55–60% din piața de tipar a ambalajelor flexibile în Europa/US, rotogravura ~25% global (PMMI, 2022).
- Digitalul crește cu 15–20% anual, dar are încă sub 5% pondere totală.
- Laminare:
- 65% dintre ambalajele barieră folosesc structuri laminate multistrat (Mordor Intelligence, 2022).
- Adezivii fără solvent câștigă teren (peste 60% din piața UE, Smithers, 2022).
- Procesare mecanică (Slitting & Perforare):
- 80% din folia vândută în Europa este supusă slitting-ului în centre de fasonare (CEPI, 2021).
- Laser scoring și microperforații au o rată de creștere de 8–10% anual, datorită cererii pentru easy-open și ambalaje de fructe/legume (Allied Market Research, 2022).
- Termoformare:
- Segmentul de tăvi termoformate a crescut cu ~4,8% între 2020 și 2023 (Allied Market Research, 2022), susținut de industria alimentară și farmaceutică.
10. Aspecte Conexe și Viitorul Producției de Ambalaje Flexibile
- Controlul Calității (Industry 4.0): Linii automate cu senzori de grosime, camere de inspecție pentru defecte de imprimare, control al tensiunii foliei în timp real.
- Sustenabilitate și Economie Circulară: Creșterea interesului pentru ambalaje mono-material (facil de reciclat), conținut PCR (material reciclat post-consum) și adezivi de-laminabili.
- Siguranță Alimentară: Standardele HACCP, BRC/IFS, ISO 22000 devin obligatorii la producția de ambalaje care intră în contact direct cu alimente.
- Inovații la Nivel de Barieră: Noi polimeri (bio-based, PHA, PBS) sau straturi ultrafine de SiOx / AlOx (metalizare transparentă) pentru a înlocui folia de aluminiu.
Forme și Funcționalități în Ambalajele Flexibile
1. Pungi Stand-Up
Beneficii
- Stabilitate pe raft – Permite expunerea verticală atractivă.
- Versatilitate – Admite adăugarea de zip-lock, fermoar slider, supapă unidirecțională etc.
- Cost-eficient – Greutate redusă comparativ cu ambalajele rigide și eficiență la transport.
Pungile Stand-Up (SUP – Stand-Up Pouches) includ:
- Doypack – Cu bază rotunjită („U”), stabilă pentru produse de 0,1–2 kg. Oferă aspect premium.
- K-Seal – Bază în unghi „K”, susține greutăți mai mari (2–5 kg).
- Plow Bottom – Bază pliată, se potrivește produselor voluminoase.
2. Pungi cu Gusset (Burduf)
Definiție și aplicații
- Side Gusset – Pungă cu pliuri laterale ce se extind la umplere (ex. pungi de cafea cu valve).
- Bottom Gusset – Pliul se regăsește la bază, creând un fund plat (ex. doypack).
Beneficii
- Capacitate mărită – Pliurile oferă spațiu suplimentar fără a crește dimensiunile exterioare.
- Stabilitate – Un gusset bine proiectat ajută punga să se mențină vertical și să reziste la manipulare.
3. Plicuri Plate (Pillow Pouches)
Descriere
Plicuri subțiri, cu laturi termosudate, folosite pentru:
- Condimente, Supe Instant
- Monodoze cosmetice
- Batoane de ciocolată, biscuiți (când se folosesc mașini flowpack)
Avantaje
- Cost redus – Consum minim de film.
- Flexibilitate dimensională – Ușor de adaptat la porții mici (5-10 g) sau mai mari (100 g+).
- Imprimare facilă – Înainte de formare, plicul poate fi tipărit pe toată suprafața.
4. Elemente/Termeni Tehnici Importanți
4.1. Easy-Open / Tear Notch
- Descriere: O mică crestătură (notch) sau perforație care permite deschiderea ambalajului fără ajutorul foarfecelor.
- Avantaje:
- Confort pentru consumator – Timp mai scurt la deschidere;
- Siguranță – Mai puține riscuri să tai din greșeală produsul sau să te rănești;
- Versatilitate – Poate fi poziționat în zone diferite (sus, lateral), în funcție de design.
4.2. Zip-Lock (Fermoar Resigilabil)
- Descriere: Un profil din plastic (canal și nervură) aplicat la marginea superioară a pungii, ce permite închiderea etanșă după fiecare deschidere. Există și varianta cu slider (un mic „cursor” culisant).
- Beneficii:
- Menținerea prospețimii – Ideal pentru snacks-uri, cereale, fructe uscate;
- Flexibilitate – Consumatorul poate folosi produsul fracționat, apoi închide punga;
- Reducerea risipei – Evită alterarea sau vărsarea accidentală a conținutului.
4.3. Euro Hole (Euro Slot)
- Descriere: Decupaj rotund-alungit în partea superioară a ambalajului, pentru agățarea pe cârlige (peg hooks) în magazine.
- Avantaje:
- Expunere verticală – Mai multă vizibilitate în spațiul de vânzare;
- Manipulare ușoară – Retailerii pot rearanja produsele rapid;
- Economisire de spațiu – Permite prezentarea produselor pe o suprafață verticală, nu doar pe raft.
4.4. Spout
- Descriere: Un gât de turnare (uneori cu capac), termosudat pe folia ambalajului, permițând curgerea lichidelor sau semi-lichidelor.
- Utilizări:
- Detergenți lichizi, diverse soluții de curățare;
- Sosuri alimentare, miere, ulei, sucuri;
- Produse cosmetice (șampoane, loțiuni).
- Beneficii:
- Dozare ușoară – Fără a fi nevoie de ustensile suplimentare;
- Reducerea deșeurilor – Poți turna exact cât ai nevoie și resigila capacul;
- Portabilitate – Ambalaj mai ușor față de sticla rigidă.