Parcourez l'allée des collations de n'importe quelle épicerie et examinez l'emballage des sacs de chips, des emballages de biscuits et des boîtes de bonbons. Il est plus probable qu'improbable que la couche protectrice brillante que vous voyez soit un film BOPP-un matériau si courant dans les emballages flexibles que les publications industrielles l'ont qualifié de « bête de somme » du monde du film d'emballage. Comprendre ce qu'est le BOPP, comment il est fabriqué et pourquoi il fonctionne si bien dans les applications de laminage en dit long sur l'emballage qui protège les produits que nous utilisons quotidiennement.
Qu'est-ce qu'un film BOPP ?
BOPP signifie polypropylène à orientation biaxiale. Ce nom contient les informations essentielles sur le matériau.
Le polypropylène est le polymère de base-une résine thermoplastique dérivée du pétrole, largement utilisée dans les emballages en raison de sa combinaison favorable de propriétés de performance et d'un coût de matériau relativement faible. Le matériau de départ en polypropylène est relativement peu coûteux et possède des propriétés barrières raisonnables, mais dans sa forme extrudée de base, il ne possède pas la résistance mécanique et la qualité optique nécessaires aux applications d'emballage haut de gamme.
Le changement se produit grâce au processus d'orientation biaxiale. Le film en polypropylène extrudé s'étire dans deux directions. L’une se situe dans le sens de la machine, c’est ainsi que le film est extrudé du moule. L'autre est dans la direction horizontale perpendiculaire à la direction de la machine. Les étirements sont généralement simultanés. Le film passe dans un four chauffé tandis qu'un rouleau le tire dans les deux sens. Cela rapproche les molécules de polymère des cristaux.
Le résultat est un film présentant des propriétés mécaniques, une clarté optique et des performances de barrière nettement améliorées par rapport au matériau de départ non orienté. L'aperçu de l'ingénierie des matériaux de ScienceDirect indique que cette combinaison de propriétés mécaniques exceptionnelles avec des caractéristiques de barrière et optiques compétitives, le tout à un coût de matière première relativement faible, a fait du BOPP le substrat de film dominant pour les applications d'emballage dans le monde entier.
Propriétés clés qui rendent le BOPP précieux
Le processus d'orientation biaxiale crée plusieurs améliorations de propriétés qui servent directement aux applications d'emballage et de laminage.
Résistance à la traction:L'étirement du film dans deux directions crée un matériau présentant un rapport résistance-/-épaisseur élevé. Le film BOPP peut être fabriqué de manière assez fine tout en conservant une intégrité mécanique adéquate, ce qui se traduit directement par des économies de matériaux dans la production d'emballages. Le film résiste à la déchirure lors des opérations de conversion à grande vitesse-et lors de son utilisation dans la distribution.
Propriétés optiques :BOPP accepte les traitements de surface et les revêtements qui améliorent sa clarté optique déjà bonne. Les niveaux de brillance sont élevés. Le film peut être réalisé avec différents niveaux de clarté ou de trouble selon l'utilisation. Ces qualités optiques font du BOPP une bonne base pour les emballages imprimés qui doivent être brillants et attrayants sur les étagères des magasins.
Couche barrière contre l'humidité :Le polypropylène empêche naturellement le passage de l'humidité. L'orientation biaxiale le rend encore plus puissant. Le film BOPP a de bonnes performances de barrière contre l'humidité. Cela permet de conserver l’emballage frais et en forme pendant le transport et le stockage. Ceci est important pour les aliments car la perte et l’augmentation de l’humidité peuvent modifier la qualité des aliments.
Résistance chimique :Le BOPP protège contre de nombreux produits chimiques courants dans les produits alimentaires, cosmétiques et industriels. Cette résistance signifie que lorsqu'il touche l'intérieur du produit, le film conserve sa résistance et son aspect.
Stabilité dimensionnelle :Lorsque la température change, le processus d'orientation biaxiale produit des films assez stables. Il résiste à la contraction, à la déformation ou à la distorsion. Ces problèmes peuvent survenir lors de la production de films bâclés.
Le rôle du BOPP dans le laminage de films
Le laminage d'un film est le processus de collage d'un mince film plastique sur une base imprimée ou non imprimée. Cette base est généralement du papier, du carton ou une autre couche de film. Le résultat est que le matériau synthétique est plus performant que n’importe quel autre composant seul. LeMachine de stratification BOPPsont des appareils qui effectuent ce travail de collage dans la production de masse.
Dans une configuration typique d'une machine de laminage BOPP, le film BOPP est déroulé à partir d'un rouleau. Il passe ensuite par une station d'enduction où de la colle est appliquée. Après cela, le film rencontre la base (papier ou carton) sous chaleur et pression au niveau de la zone de contact de stratification. Ici, la colle lie les deux couches ensemble. Après le collage, le matériau combiné passe par une section de séchage ou de durcissement. Ensuite, il est enroulé en rouleaux finis ou envoyé vers des étapes de conversion ultérieures.
Le film BOPP est très bien adapté à ce procédé pour plusieurs raisons. Sa surface supporte bien les systèmes de colle. Cela fonctionne pour les colles à base d'eau-à base de solvant-ou sans solvant utilisées dans différentes configurations de laminage. La stabilité dimensionnelle du film signifie qu'il conserve sa position et son alignement lors du laminage à grande vitesse-. Il n’y a donc aucun problème d’alignement pouvant survenir avec des bases moins stables. Et sa résistance mécanique lui permet d'être manipulé aux vitesses de production sans se déchirer ni s'étirer.
Les recherches sur les propriétés barrières des films polyoléfiniques laminés ont montré comment le processus de laminage améliore les performances de barrière à l'oxygène. Il fonctionne également avec la propre barrière contre l'humidité de BOPP. Cela crée des structures combinées avec des propriétés de protection équilibrées pour les besoins exigeants en matière d'emballage alimentaire.
Types et variantes de films BOPP
Tous les films BOPP ne sont pas identiques. Le processus de fabrication peut être modifié pour produire différentes versions pour différentes utilisations finales.
Le BOPP standard répond aux besoins généraux d’emballage. Pour ceux-ci, une barrière contre l’humidité de base et une bonne optique sont les principales exigences. Il s’agit de la qualité la plus couramment utilisée dans le plus large éventail d’utilisations.
Le BOPP métallisé comporte une fine couche d’aluminium appliquée sur une surface sous vide. Cela améliore considérablement sa barrière contre la lumière, l’oxygène et l’humidité. Le BOPP métallisé est largement utilisé pour l’emballage de snacks. Pour ces snacks, la fraîcheur du produit dépend du blocage de la lumière et de l’air.
Le BOPP blanc contient un pigment de dioxyde de titane. Cela donne au film un aspect blanc opaque. Cette version est utilisée lorsqu'un fond blanc est préférable pour l'impression ou lorsque le produit emballé ne doit pas être visible à travers l'emballage.
Le BOPP nacré ou cavité présente des structures vides microscopiques créées lors de la fabrication, produisant un aspect nacré et une densité réduite tout en conservant des propriétés mécaniques adéquates. Des recherches publiées dans des revues scientifiques sur les matériaux ont examiné les paramètres de processus qui affectent la qualité et l'uniformité de la production de films BOPP nacrés.
Le BOPP-thermoscellable a une surface recouverte d'une résine-thermoscellable qui permet de sceller les emballages à l'aide de scelleuses à impulsion thermique ou à barres sans affecter les propriétés principales du BOPP.
Pourquoi BOPP domine les autres films
Dans le domaine des emballages flexibles, le BOPP est en concurrence avec plusieurs autres substrats de film, notamment le BOPET (polyester bi-orienté), le CPP (polypropylène coulé), le PVC et les films de polyéthylène. Chacun a sa niche, mais le BOPP occupe la position dominante pour plusieurs raisons.
Le coût est un facteur primordial. La résine polypropylène est l'un des polymères d'emballage hautes-performances les moins chers. Une fois le processus d'orientation biaxiale terminé, le film obtenu offre un rapport propriété-/-coût favorable que les alternatives ont du mal à égaler pour la plupart des applications.
La combinaison de propriétés est importante. Le BOPP offre une barrière contre l'humidité, une clarté optique, une imprimabilité et une résistance mécanique dans un seul matériau. Les alternatives fonctionnent généralement très bien dans un ou deux domaines. Mais ils ne sont pas à la hauteur dans d’autres. Le BOPET, par exemple, présente une meilleure résistance à la chaleur et une résistance à la traction plus élevée. Mais cela coûte plus cher. Et il a différentes propriétés d’étanchéité. Les films en polyéthylène ont une excellente barrière contre l'humidité et une bonne capacité d'étanchéité. Mais ils n'ont pas la clarté optique et la bonne surface d'impression du BOPP pour de nombreuses utilisations.
La polyvalence complète le tableau. Le BOPP peut être traité en surface-pour l'impression et le revêtement. Il peut être métallisé pour de meilleures performances de barrière. Il peut être laminé sur lui-même ou sur d'autres supports. Il peut également être transformé en pochettes, sacs et emballages Flow-à l'aide de machines d'emballage standard. Cette convertibilité le rend attractif pour les fabricants d’emballages. Ces fabricants ont besoin d’une base flexible qui fonctionne sur de nombreux types de produits différents.
Applications où BOPP excelle
Le film BOPP apparaît dans les emballages de presque toutes les catégories de biens de consommation, certaines applications étant particulièrement caractéristiques.
L’emballage des snacks est l’application BOPP la plus visible. Les sacs de chips, les emballages de biscuits et les emballages de bonbons utilisent souvent le BOPP comme film structurel principal. Le film est souvent métallisé pour de meilleures performances de barrière. Il est également imprimé avec des graphiques-très détaillés. Cela crée un fort impact en rayon. Cet impact détermine ce que les acheteurs choisissent d’acheter.
Le suremballage de cigarettes est l'une des plus anciennes-utilisations à grande échelle du BOPP. Ici, la clarté du film, sa barrière contre l'humidité et son bon comportement sur les machines le rendent parfait pour emballer des paquets de cigarettes.
Le BOPP est utilisé comme support pour les étiquettes et les bandes de pression. Ils bénéficient de sa stabilité dimensionnelle et de sa capacité à supporter des revêtements de colle.
La plastification de livres utilise un film BOPP pour protéger et améliorer les couvertures de livres, de magazines et de publicités. La surface lisse donne une sensation haut de gamme. La durabilité du film évite l’usure et l’humidité.
L'emballage industriel utilise le laminage BOPP pour le papier d'emballage et le carton. Ces matériaux nécessitent une protection contre l’humidité ou de meilleures propriétés de surface pour l’impression.
La machine de stratification BOPP et les considérations de production
La fabrication de bons matériaux laminés BOPP- nécessite un équipement capable de manipuler le film avec soin. Une machine de laminage BOPP doit contrôler soigneusement la tension lorsque le film se déroule des rouleaux. Il doit appliquer la colle uniformément sur toute la largeur du film. Il doit maintenir le film et la base correctement alignés à travers la zone de contact. Et il doit traiter la bande laminée finie sans ajouter de plis ni de bulles.
La vitesse est un facteur très important dans le laminage BOPP. Les lignes d'emballage-à grande vitesse fonctionnent à des vitesses telles que même les petits défauts se transforment en beaucoup de déchets. Les équipements conçus pour la stratification BOPP disposent généralement de systèmes de contrôle de tension, de dispositifs antistatiques - pour empêcher la poussière de coller et d'outils de refendage de précision pour couper les bords à la largeur finale.
Le traitement de surface est souvent intégré à la configuration de la machine de laminage BOPP. Le traitement Corona ou le traitement à la flamme augmente l'énergie de surface du film BOPP juste avant l'application de l'adhésif, garantissant que l'adhésif mouille correctement la surface et crée une liaison solide. Sans traitement de surface adéquat, des défaillances de délaminage deviennent probables en service.
Considérations environnementales
Le profil environnemental du film BOPP est mitigé mais en amélioration. En tant que produit en polypropylène, il est techniquement recyclable dans les installations acceptant les flux de polypropylène, bien que les taux de recyclage réels des films d'emballage flexibles restent faibles sur la plupart des marchés.
BOPP est léger. Un film mince donne plus de surface par kilogramme de matériau par rapport à d'autres bases plus lourdes. Cela aide l’environnement à certains égards. Cela réduit l’énergie nécessaire au transport. Il utilise également moins de matières premières pour chaque emballage fabriqué.
La recherche sur les matériaux d'emballage durables se poursuit. Il examine les alternatives au polypropylène bio-sourcé. Il étudie également de meilleures façons de recycler les emballages de films flexibles. L’industrie de l’emballage alimentaire dépend beaucoup du BOPP. Ces efforts visant à améliorer l’environnement génèrent donc beaucoup d’argent pour la recherche.
Conclusion
Le film BOPP a gagné sa position de substrat d'emballage flexible dominant grâce à une combinaison attrayante de faibles coûts, de propriétés mécaniques et optiques favorables, de performances efficaces de barrière contre l'humidité et de polyvalence dans les processus de conversion et de laminage. La capacité du matériau à être métallisé, enduit, imprimé et laminé le rend adaptable à une gamme extraordinaire d'applications d'emballage.
Comprendre pourquoi le film BOPP est utilisé dans le laminage dépend des qualités fondamentales créées par l'orientation biaxiale : résistance, clarté, barrière et stabilité, le tout fourni par un matériau rentable-qui se convertit efficacement sur la machine de laminage BOPP et fonctionne de manière fiable malgré les rigueurs de l'emballage, de la distribution et de l'utilisation par le consommateur. Pour les ingénieurs d’emballage et les propriétaires de marques recherchant un équilibre optimal entre performances et économie, le BOPP reste le point de référence par rapport auquel les alternatives sont mesurées.
Références
- ScienceDirect - Présentation du polypropylène à orientation biaxiale (BOPP) : propriétés mécaniques, performances de barrière et rentabilité dans les applications d'emballage
- Springer - Processus de polypropylène à orientation biaxiale (BOPP) : orientation du film, structure cristalline et amélioration des propriétés
- ResearchGate - Propriétés barrières des films polyoléfiniques enduits et laminés pour l'emballage alimentaire : effets du laminage sur les performances de la barrière contre l'oxygène et l'humidité
- ResearchGate - Améliorer la qualité et l'uniformité des films nacrés en polypropylène à orientation biaxiale : étude des paramètres du processus de fabrication
- Journal of Polymer Science - Évolution structurelle de films de polypropylène orientés biaxialement dans des conditions d'étirement multi-
- ScienceDirect - Amélioration des barrières des films de polypropylène à orientation biaxiale pour les emballages alimentaires : études de compatibilité et de revêtement
- Hindawi Engineering Materials - Guide technique sur la fabrication de films BOPP et le développement immobilier amélioré
