Dengan berkembangnya industri pengemasan fleksibel, kebutuhan pelanggan terhadap tampilan dan kinerja tas pengemasan secara bertahap meningkat. Beberapa kantong kemasan telah bertransisi dari struktur-dua lapis PET/CPP (PE) menjadi struktur empat-BOPP/PET/AL/CPP (PE). Struktur empat-lapisan menggabungkan sifat penghalang tinggi dari aluminium foil dengan kekakuan dan daya tarik estetika PET.
Artikel ini terutama menganalisis penyebab masalah pengelupasan dan delaminasi pada struktur empat-lapisan BOPP/AL/PET/CPP (PE) saat pelanggan menggunakan mesin paging, dan memperkenalkan solusi yang sesuai.
1.Mengupas pada Mesin Paging
Banyak-produk kelas atas kini mengadopsi struktur BOPP/AL/PET/CPP (PE), yang mencerminkan tren peningkatan nilai tambah secara bertahap dalam produk kemasan. Seiring dengan bertambahnya jumlah lapisan dalam kantong kemasan, kelainan pada kekuatan laminasi antara setiap lapisan selama proses komposit menjadi semakin menonjol. Hal ini terutama terlihat pada struktur matte BOPP/AL/PET/CPP, dimana permasalahan seperti film matte itu sendiri robek dan terkelupas, kekuatan yang buruk antara matte BOPP dan AL, dan seringnya terjadi delaminasi.
Gambar 1Robek dan Terkelupasnya Film Matte Itu Sendiri
Gambar 2Delaminasi Karena Kekuatan Ikatan yang Buruk Antara Lapisan Film Matte dan Lapisan Aluminium (AL).
Analisis Antarmuka Urutan Material Berbeda dalam Film Komposit Empat-Lapisan
Angka3 BOPP/AL/PET/CPP Gambar 4 BOPP/PET/AL/CPP
Dalam analisis antarmuka struktur material yang ditunjukkan pada Gambar 3, film komposit empat-lapisan sebenarnya terdiri dari antarmuka berikut:
Lapisan BOPP/tinta matte;
Matte BOPP/Lapisan Perekat 1;
Lapisan tinta/Lapisan Perekat 1;
Lapisan Perekat 1/lapisan aluminium foil;
Lapisan alumunium foil/Lapisan Perekat 2;
Lapisan Perekat 2/lapisan PET;
Lapisan PET/Lapisan Perekat 3;
Lapisan Perekat 3/lapisan CPP.
Dalam film komposit ini, delapan antarmuka yang disebutkan di atas secara objektif ada. Namun, hanya tiga dari antarmuka ini-khususnya antarmuka 2, 3, dan 4-yang relevan dengan masalah delaminasi dan pengelupasan yang diilustrasikan pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Saat memeriksa gaya pengelupasan kantong komposit empat-lapisan ini, nilai gaya pengelupasan diperoleh dengan menggunakan mesin uji tarik. Namun, jarang ada orang yang menyelidiki lebih lanjut antarmuka spesifik mana yang mengalami pemisahan pada sampel komposit yang telah dikupas. Sebaliknya, sering kali secara subyektif diasumsikan bahwa nilai gaya pengelupasan ini mewakili kekuatan perekat bahan pengikat. Pada contoh di atas, nilai ini mewakili kekuatan perekat yang komprehensif namun minimum di antara tiga antarmuka: matte BOPP/Lapisan Perekat 1, lapisan tinta/Lapisan Perekat 1, dan Lapisan Perekat 1/lapisan aluminium foil.
Dalam praktiknya, tiga skenario tambahan mungkin terjadi:
Selama proses pengelupasan, BOPP matte mungkin robek, yang berarti pemisahan terjadi di dalam media cetak yang berlapis internal.
Selama proses pengelupasan, pemisahan dapat terjadi di dalam lapisan tinta, baik antara dua lapisan tinta yang berbeda atau di dalam lapisan tinta yang sama.
Pemisahan dapat terjadi di dalam lapisan perekat itu sendiri.
Mengidentifikasi antarmuka yang tepat di mana pemisahan terjadi sangat penting untuk mendiagnosis dan menganalisis secara akurat penyebab rendahnya gaya pengelupasan pada film komposit dan untuk mencegah masalah serupa terulang kembali.
Sifat Fisik Bahan Matte BOPP, PET, AL, dan CPP
Tabel 1 Sifat Fisika Keempat Bahan
Seperti ditunjukkan pada Tabel 1, sifat fisik matte BOPP, PET, dan AL sedemikian rupa sehingga kekuatan tarik dan perpanjangan putus matte BOPP dan PET serupa. Ketika urutan PET dan AL dibalik dalam struktur komposit, karakteristik plastik PET dapat secara efektif melindungi OPP matte dari kerusakan yang disebabkan oleh sabuk mesin paging.
4. Analisa Penyebab Terkelupasnya Pada Mesin Paging
Mengenai delaminasi akibat kekuatan ikatan yang buruk antara matte BOPP dan AL pada Gambar 1, analisis antarmuka menunjukkan bahwa lapisan perekat berada di sisi AL. Kekuatan komposit yang diukur antara film matte dan lapisan perekat adalah 0,8N/15mm, yang gagal memenuhi persyaratan standar nasional GB/T 28118 yaitu Lebih besar dari atau sama dengan 2N/15mm untuk kekuatan pengelupasan dalam struktur aluminium foil. Kekuatan perekat yang tidak memadai adalah penyebab utama delaminasi area yang luas pada film cetakan.
Gambar 5 Tas Pengemasan Melewati Mesin Paging
Gambar 6 Area Pengupasan Diperbesar 50 Kali
Gambar 6 mengilustrasikan pemisahan dalam substrat film BOPP matte: "interlayer merobek atau membelah substrat." Hal ini mengacu pada fenomena di mana substrat itu sendiri mengalami pemisahan antarlapisan selama pengujian kekuatan kupas setelah pemrosesan komposit film dasar yang diekstrusi bersama.
Dengan memperbesar kantong yang ditunjukkan pada Gambar 2 sebanyak 50 kali untuk mendapatkan Gambar 6, dapat diamati bahwa pengelupasan terjadi akibat pemisahan dalam substrat film BOPP matte ketika sabuk mesin paging berinteraksi secara gesekan dengan-penampang kantong-bilah pemotong pembuat. Fenomena ini menunjukkan bahwa kekuatan kohesif film OPP lebih rendah dibandingkan kekuatan adhesi lapisan tinta atau kekuatan ikatan antara lapisan perekat dengan film OPP.
Kami melakukan eksperimen komparatif berikut:
Menggunakan perekat sesuai dengan rasio konvensional, lapisan perekat sembuh sepenuhnya setelah penuaan. Selama pengujian kekuatan pengelupasan, film OPP menunjukkan robekan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, dengan nilai kekuatan pengelupasan yang diukur berkisar antara 0,5–0,7 N/15mm.
Gambar 7 Pemisahan Interlayer Film OPP
② Mengurangi dosis bahan pengawet komponen NCO secara sengaja mengakibatkan lapisan perekat tetap mempertahankan tingkat kelengketan tertentu bahkan setelah proses penuaan. Selama pengujian kekuatan kupas, film OPP dapat terkelupas seluruhnya, dengan nilai kekuatan kupas yang diukur tidak kurang dari 1,5 N/15mm.
Hasil eksperimen di atas menunjukkan bahwa film OPP merupakan substrat yang rentan terhadap pemisahan atau robekan antarlapisan internal. Dalam kondisi di mana lapisan perekat telah mengeras sepenuhnya, nilai kekuatan pengelupasan yang diukur tidak mewakili kekuatan ikatan pada antarmuka antara lapisan perekat dan film OPP, melainkan gaya yang diperlukan untuk merobek atau memisahkan substrat itu sendiri. Dengan mengurangi kandungan NCO dalam perekat atau mengurangi jumlah pelapis, kekuatan perekat antara lapisan perekat dan film OPP sengaja dibuat lebih rendah dari kekuatan awal yang diperlukan untuk merobek substrat film OPP.
5.Analisis-Penampang Kantong Setelah Membalikkan Urutan PET dan AL
Dengan menggunakan kaca pembesar genggam untuk memotret dan menganalisis-penampang pisau pemotong-pembuatan tas, diamati bahwa setelah membalik urutan material, peningkatan kekuatan ikatan antar lapisan menghasilkan penampang-yang halus dan rapi tanpa ada lengkungan ke luar. Ini secara efektif mencegah masalah pengelupasan saat melewati mesin paging.
Gambar 8 Penampang-Bagian Kemasan
Gambar 9 Tampilan yang Diperbesar pada Penampang-Tas Kemasan
Perbandingan Data Kekuatan Setelah Membalikkan Urutan Material
Tabel 7 Data Kekuatan Setelah Membalikkan Urutan Material
Berdasarkan data kekuatan komparatif setelah membalik urutan material, kekuatan pengelupasan antar setiap lapisan dapat ditingkatkan. Saat bilah-bilah pemotong pembuat kantong ditekan,-penampang tidak menunjukkan lengkungan luar yang signifikan, yang membantu mencegah terkelupasnya selama pengoperasian pada mesin paging.
7. Kesimpulan
Karena jumlah lapisan bahan dalam kantong kemasan komposit menjadi semakin kompleks, penting untuk mempertimbangkan karakteristik penggunaan klien di seluruh proses-mulai dari desain, pemilihan bahan mentah, dan perencanaan struktur hingga produksi dan pengujian-untuk meningkatkan kinerja kantong kemasan di pihak klien. Untuk mengatasi masalah pengelupasan dan delaminasi pada kantong kemasan komposit plastik empat-lapisan aluminium-selama pengoperasian mesin paging, menyesuaikan urutan material komposit dan mengoptimalkan formulasi bahan pengawet lapisan permukaan dapat secara efektif memenuhi persyaratan untuk mencegah pengelupasan dan delaminasi pada mesin paging.