Quels types de films plastiques sont utilisés dans les machines de fabrication de sacs alimentaires ?

Le film plastique introduit dans une machine de fabrication de sacs alimentaires n'est pas une décision de base : il détermine les performances de barrière du sac fini, la qualité de l'étanchéité, la résistance mécanique et la conformité réglementaire en matière de contact alimentaire. Choisir le mauvais film pour un produit alimentaire donné entraîne une détérioration prématurée, des défaillances des joints ou un emballage qui ne répond pas aux exigences du marché. Comprendre les options de film disponibles et comment chacune d'entre elles est traitée sur un machine de fabrication de sacs alimentaires est essentiel pour les acheteurs d’emballages, les fabricants de produits alimentaires et toute personne évaluant l’équipement d’une nouvelle ligne d’emballage.

Les bases : structures de films monocouches ou multicouches

Les films d'emballage alimentaire sont soit monocouches (un seul matériau sur toute la section transversale du film), soit multicouches (plusieurs couches de matériaux liées ensemble pour combiner les propriétés de différents polymères). Dans les emballages alimentaires modernes, les structures de films multicouches dominent pour la plupart des applications nécessitant plus qu'un confinement de base : la capacité de combiner des couches barrières, des couches thermoscellables et des couches structurelles dans un seul film permet des performances qu'aucun matériau n'atteint à lui seul.

Films monocouche sont utilisés là où les exigences d’application sont simples – résistance de base à l’humidité, protection mécanique, courte durée de conservation – et où la minimisation des coûts est la priorité. Les films monocouches LDPE et LLDPE pour sacs de produits surgelés et applications de sachets simples sont les principaux films d'emballage alimentaire monocouche commerciaux.

Films multicouches sont produits par coextrusion (fusion de plusieurs types de polymères à travers une seule filière pour les lier dans un processus continu) ou par laminage (liage de films produits séparément ensemble à l'aide d'un adhésif ou d'un laminage thermique). Les films coextrudés ont une meilleure adhérence intercouche et constituent la construction préférée pour les films d’emballage alimentaire à haute barrière.

Les principaux types de films plastiques utilisés dans la fabrication de sacs alimentaires

Polyéthylène (PE) — LDPE et LLDPE

Polyéthylène basse densité (LDPE) et Polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE) sont les films les plus utilisés dans les machines de fabrication de sacs alimentaires à l'échelle mondiale. Les films PE sont thermoscellables à des températures relativement basses (110-130°C), flexibles, résistants à l'humidité, sans danger pour le contact alimentaire et peu coûteux. Ils constituent le matériau stetard pour une large gamme de sacs alimentaires, notamment les sacs à pain, les sacs de produits, les sacs de produits surgelés et les simples sacs de collations, pour lesquels la performance de barrière à l'oxygène n'est pas une exigence primordiale.

Le LLDPE offre une résistance à la traction, une résistance à la perforation et une résistance aux impacts de fléchettes améliorées par rapport au LDPE à même calibre, ce qui en fait la spécification préférée pour les sacs nécessitant de meilleures performances physiques, en particulier pour les produits aux bords tranchants ou pour les sacs utilisés dans les lignes automatisées de remplissage et de scellage où le film est soumis à des contraintes mécaniques.

Les films PE peuvent être traités sur la plupart des machines de fabrication de sacs alimentaires et constituent le matériau de base pour l'évaluation des capacités des machines. Si une machine ne peut pas traiter le film PE de manière fiable à la vitesse de production, elle ne peut pas traiter autre chose.

Polypropylène (PP) — OPP et CPP

Polypropylène orienté (OPP) et Polypropylène coulé (CPP) sont utilisés dans les emballages alimentaires pour leur clarté, leur rigidité et leurs propriétés modérées de barrière contre l’humidité. L'OPP est produit en étirant un film PP dans le sens machine et transversal, ce qui donne un film doté d'une excellente clarté optique, d'une bonne rigidité et d'une bonne imprimabilité, ce qui en fait la couche externe standard pour les emballages laminés de snacks. L'OPP n'est pas thermoscellable seul (le processus d'orientation supprime la scellabilité du PP brut) et est toujours utilisé comme couche externe d'une structure stratifiée avec une couche interne scellable.

Le CPP est le film PP thermoscellable utilisé comme couche interne (scellable) dans les emballages autoclaves – des emballages alimentaires qui doivent survivre à une stérilisation à haute température dans un autoclave. Le CPP a une résistance thermique plus élevée que le PE et maintient l’intégrité du joint aux températures de 121°C utilisées dans le traitement en cornue. Les laminés OPP/CPP constituent la structure de film standard pour les sachets cornue utilisés pour les repas de longue conservation, les aliments pour animaux de compagnie et les produits similaires.

Polyester (PET)

Le polyéthylène téréphtalate à orientation biaxiale (BOPET)**, communément appelé film PET ou Mylar, est utilisé comme couche externe structurelle dans les stratifiés d'emballage alimentaire haute performance. Le PET offre une excellente résistance à la traction, à la perforation, une stabilité dimensionnelle et une résistance aux températures élevées. Il n'est pas thermoscellable et est toujours utilisé comme couche externe en combinaison avec une couche interne scellable en PE ou CPP.

Les laminés PET/PE et PET/CPP sont les structures de film standard pour une large gamme d'emballages alimentaires flexibles, notamment les sachets stand-up, les sachets scellés sur quatre côtés et les emballages de snacks, où l'imprimabilité et la durabilité physique sont requises. Le PET est également la couche externe des emballages alimentaires transparents, où la clarté et la brillance élevées du film PET confèrent une apparence attrayante au produit.

Nylon (Polyamide/PA)

Nylon à orientation biaxiale (BON ou BOPA) Le film est un élément clé des emballages alimentaires nécessitant à la fois des performances de barrière à l'oxygène et une résistance mécanique. Le nylon offre une meilleure résistance à la perforation et aux fissures de flexion que le PET à calibres équivalents, ainsi qu'une performance de barrière à l'oxygène modérée. Il est utilisé dans les couches externes ou intermédiaires des structures stratifiées pour l'emballage de produits alimentaires à arêtes vives (fromage à pâte dure, légumes surgelés à surfaces rugueuses), de viande transformée et d'autres applications où la résistance aux fissures par flexion et à la perforation sont des exigences prioritaires.

Une structure stratifiée typique pour emballage alimentaire contenant du nylon est OPP/nylon/LLDPE ou PET/nylon/PE : le nylon offre une résistance mécanique au milieu de la structure, le PET ou l'OPP offre l'imprimabilité et la clarté à l'extérieur, et le PE offre une thermoscellabilité à l'intérieur.

ÉVOH (alcool éthylène vinylique)

EVOH n'est pas utilisé comme film autonome mais comme couche barrière fonctionnelle au sein d'une structure de film coextrudé multicouche. Il offre des performances de barrière à l'oxygène exceptionnellement élevées – 100 à 10 000 fois supérieures à celles du PE, selon les conditions d'humidité – ce qui en fait le composant essentiel de l'emballage des produits alimentaires sensibles à l'oxygène, notamment le café, les snacks, la viande transformée et le fromage.

La limite de l'EVOH est que ses performances de barrière à l'oxygène se dégradent considérablement en cas d'humidité relative élevée. C'est pourquoi l'EVOH est toujours utilisé comme couche intermédiaire dans une structure multicouche, protégée des deux côtés par des couches de PE ou PP résistantes à l'humidité qui empêchent l'EVOH d'absorber l'humidité ambiante pendant le remplissage, le stockage et la distribution.

Une structure typique d'emballage alimentaire à haute barrière contenant de l'EVOH est la suivante : OPP/adhésif / EVOH / adhésif / LLDPE. La couche interne LLDPE offre une thermoscellabilité ; la couche intermédiaire EVOH fournit une barrière à l'oxygène ; la couche externe OPP assure l'intégrité structurelle et la surface d'impression. Ce type de structure de film est traité sur des machines de fabrication de sacs alimentaires avec un contrôle de température de scellage suffisant pour répondre aux exigences d'étanchéité de la structure multi-matériaux.

Stratifiés de papier d'aluminium

La feuille d'aluminium laminée entre les couches de plastique offre la plus haute performance de barrière disponible à la fois pour l'oxygène et la lumière, ce qui en fait le matériau standard pour emballer les produits soumis aux exigences de durée de conservation les plus strictes, notamment le café, les chips/chips, les produits pharmaceutiques et les produits alimentaires de spécialité. Les structures stratifiées en feuille sont plus difficiles à traiter que les films entièrement plastiques en raison de la rigidité de la feuille et de sa tendance à se fissurer au niveau des courbures. Les machines de fabrication de sacs alimentaires traitant des films laminés nécessitent un contrôle minutieux de la tension du film et une géométrie de barre de scellage appropriée pour éviter les fissures du film au niveau de la zone de scellage.

Exigences de traitement du film pour les machines de fabrication de sacs alimentaires

Différents types de films imposent différentes exigences de traitement à la machine de fabrication de sacs. Comprendre ces exigences aide les acheteurs à sélectionner une machine capable de gérer la gamme de films prévue :

Options de films durables et recyclables

La pression croissante de la réglementation et du marché sur la durabilité des emballages plastiques conduit à l’adoption de films alternatifs recyclables et biosourcés dans les emballages alimentaires. Les principaux développements pertinents pour les acheteurs de machines de fabrication de sachets alimentaires :

• Structures multicouches tout PE : Le remplacement des stratifiés PET/PE conventionnels par des structures entièrement en polyéthylène coextrudé (en utilisant du PEHD ou du PE spécial comme couche structurelle au lieu du PET) produit un film d'emballage recyclable dans le flux de recyclage du PE. Les structures entièrement en PE nécessitent des paramètres de traitement différents de ceux des stratifiés contenant du PET et constituent un domaine de développement actif pour l'adaptation des machines de fabrication de sacs alimentaires.
• Structures PP mono-matériau : Les structures multicouches entièrement en polypropylène utilisant du PP pour toutes les couches sont recyclables dans le flux PP et remplacent les stratifiés à matériaux mixtes dans certaines applications de snacks.
• Films PE et PLA biosourcés : Le bio-polyéthylène (propriétés identiques au PE fossile mais produit à partir de canne à sucre) remplace le PE standard dans les emballages alimentaires. Le PLA (acide polylactique) issu de l'amidon de maïs est compostable dans des conditions de compostage industriel mais a une résistance thermique limitée et ne convient pas à toutes les applications de sacs alimentaires.

Foire aux questions

Une machine de fabrication de sacs alimentaires peut-elle traiter tous les types de films ?

La plupart machines intelligentes de fabrication de sacs alimentaires sont conçus pour gérer une gamme de types de films dans le cadre de leurs spécifications, mais la gamme complète, du LDPE au stratifié en aluminium, nécessite différentes températures de scellage et paramètres de manipulation du film. Lors de l'évaluation d'une machine, confirmez les types de films spécifiques pour lesquels elle est conçue et testée : une machine optimisée pour les films PE peut ne pas produire des joints cohérents sur les stratifiés PET/nylon/PE à haute barrière sans modification. Les machines de fabrication de sacs alimentaires de Delipu utilisent des systèmes de température et de paramètres de scellage contrôlés par PLC qui permettent un ajustement pour différents types de films, rendant ainsi la production de types multi-films réalisable sur une seule machine dans sa plage de spécifications.

Quelle plage d’épaisseurs de film les machines de fabrication de sacs alimentaires acceptent-elles généralement ?

La plupart food bag-making machines accept film in the range of 30 à 200 microns épaisseur totale pour les applications standards, avec des modèles de machines spécifiques optimisés pour des gammes plus fines ou plus épaisses. Les films très fins (inférieurs à 30 microns) nécessitent un contrôle minutieux de la tension pour éviter tout étirement ou déchirure pendant le traitement. Les films très épais ou rigides (feuilles laminées de plus de 150 microns) nécessitent des pressions de scellage plus élevées et des conceptions de rouleaux spécialisées. Confirmez la plage d'épaisseurs de film cible auprès du fabricant de la machine et vérifiez que la machine a été testée avec des films dans votre plage d'épaisseur spécifique.

Quel est le rapport entre la largeur du rouleau de film et la taille du sac sur une machine de fabrication de sacs alimentaires ?

Pour la plupart des formats de sacs alimentaires, la largeur du rouleau de film est environ deux fois supérieure à la largeur du sac (puisque le film est plié pour former à la fois l'avant et l'arrière du sac) plus la marge de couture. Pour une largeur de sac fini de 200 mm, le rouleau de film aura généralement une largeur d'environ 410 à 420 mm. Pour les sacs à soufflet (pochettes stand-up), une largeur supplémentaire est requise pour le soufflet. La largeur de travail maximale de la machine (la largeur maximale du film qu'elle peut traiter) détermine les dimensions maximales du sac réalisable. Vérifiez toujours que la plage de largeur de travail de la machine couvre la plus grande taille de sac prévue avant de finaliser la sélection de l'équipement.

Quelles certifications de sécurité alimentaire les films d'emballage alimentaire doivent-ils avoir ?

Les films d’emballage alimentaire doivent être conformes aux réglementations applicables en matière de contact alimentaire pour le marché cible. Aux États-Unis, la norme FDA 21 CFR (plus précisément 21 CFR 177 pour les polymères utilisés en contact alimentaire) couvre les films PE, PP, PET et nylon. Dans l'UE, le règlement (CE) 10/2011 relatif aux matériaux et objets en plastique destinés à entrer en contact avec des aliments s'applique. La conformité REACH est requise pour tous les matériaux mis sur le marché de l'UE. Pour des applications spécifiques telles que les emballages allant au micro-ondes ou les sachets autoclaves à haute température, des tests de conformité supplémentaires peuvent être nécessaires. Les fournisseurs de films doivent fournir des documents prouvant leur conformité aux réglementations applicables aux marchés sur lesquels les emballages alimentaires finis seront vendus.

Machines de fabrication de sacs alimentaires de Delipu

Zhejiang Delipu Intelligent Manufacturing Co., Ltd. fabrique des machines intelligentes de fabrication de sacs alimentaires capables de traiter des structures de films PE, OPP/CPP, PET/PE, nylon-laminé, EVOH multicouche et feuille stratifiée pour les applications d'emballage alimentaire. La gamme de produits comprend la machine de fabrication de sacs à fermeture éclair/autoportante sur trois côtés DLP-600, la machine de fermeture à quatre côtés/scellage à mi-fond DLP-600 et les machines de fabrication de sacs bag-in-box DLP-600 et DLP-1600 BIB. Les paramètres de scellage contrôlés par PLC et les systèmes d'alimentation en film servo garantissent une qualité constante sur une large gamme de types de films.

Contactez-nous pour discuter de vos exigences en matière de spécifications de film, demander les spécifications de la machine et recevoir un devis de projet.

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