Caminhe pelo corredor de salgadinhos de qualquer supermercado e observe as embalagens dos sacos de salgadinhos, embalagens de biscoitos e caixas de doces. Muito provavelmente, a camada protetora brilhante que você vê é o filme BOPP,-um material tão comum em embalagens flexíveis que as publicações do setor o chamam de "cavalo de batalha" do mundo dos filmes para embalagens. Compreender o que é o BOPP, como é feito e por que funciona tão bem em aplicações de laminação explica muito sobre a embalagem que protege os produtos que usamos todos os dias.
O que realmente é o filme BOPP
BOPP significa polipropileno orientado biaxialmente. Esse nome contém os fatos essenciais sobre o material.
O polipropileno é o polímero base-uma resina termoplástica derivada do petróleo, amplamente utilizada em embalagens devido à sua combinação favorável de propriedades de desempenho e custo de material relativamente baixo. O material inicial de polipropileno é relativamente barato e possui propriedades de barreira razoáveis, mas em sua forma extrudada básica, falta-lhe a resistência mecânica e a qualidade óptica necessárias para aplicações de embalagens premium.
A mudança acontece através do processo de orientação biaxial. O filme de polipropileno extrudado é esticado em duas direções. Uma delas é na direção da máquina, que é como o filme extrusa o molde. A outra é na direção horizontal perpendicular à direção da máquina. O alongamento geralmente é simultâneo. O filme passa por um forno aquecido enquanto um rolo o puxa nas duas direções. Isso aproxima as moléculas do polímero dos cristais.
O resultado é um filme com propriedades mecânicas, clareza óptica e desempenho de barreira marcadamente melhorados em comparação com o material de partida não orientado. A visão geral da engenharia de materiais da ScienceDirect observa que esta combinação de propriedades mecânicas excepcionais com barreiras competitivas e características ópticas, tudo a um custo de matéria-prima relativamente baixo, tornou o BOPP o substrato de filme dominante para aplicações de embalagens em todo o mundo.
Principais propriedades que tornam o BOPP valioso
O processo de orientação biaxial cria diversas melhorias de propriedades que atendem diretamente às aplicações de embalagem e laminação.
Resistência à tracção:Esticar o filme em duas direções cria um material com altas proporções de resistência-por{1}}espessura. O filme BOPP pode ser fabricado bastante fino, mantendo a integridade mecânica adequada, o que se traduz diretamente em economia de custos de material na produção de embalagens. O filme resiste a rasgos durante operações de conversão em alta-velocidade e durante uso em distribuição.
Propriedades ópticas:O BOPP aceita tratamentos de superfície e revestimentos que melhoram sua já boa clareza óptica. Os níveis de brilho são altos. O filme pode ser feito com diferentes níveis de clareza ou turvação dependendo do uso. Essas qualidades ópticas fazem do BOPP uma boa base para embalagens impressas que precisam ter uma aparência brilhante e atraente nas prateleiras das lojas.
Camada de barreira contra umidade:O polipropileno evita naturalmente a passagem de umidade. A orientação biaxial torna-o ainda mais poderoso. O filme BOPP tem bom desempenho de barreira à umidade. Isto ajuda a manter a embalagem fresca e em forma durante o transporte e armazenamento. Isto é importante para os alimentos porque a perda e o aumento da umidade podem alterar a qualidade dos alimentos.
Resistência química:O BOPP protege contra muitos produtos químicos comuns em alimentos, cosméticos e produtos industriais. Essa resistência faz com que, ao entrar em contato com o interior do produto, o filme mantenha sua resistência e aparência.
Estabilidade dimensional:Quando a temperatura muda, o processo de orientação biaxial produz filmes bastante estáveis. Resiste à contração, empenamento ou distorção. Estes problemas podem ocorrer na produção de filmes desleixados.
O papel do BOPP na laminação de filmes
A laminação de filme é o processo de colagem de um filme plástico fino a uma base impressa ou não impressa. Essa base geralmente é papel, papelão ou outra camada de filme. O resultado é que o material sintético tem um desempenho melhor do que qualquer outro componente sozinho. OMáquina de laminação BOPPsão dispositivos que realizam esse trabalho de ligação na produção em massa.
Em uma configuração típica de máquina de laminação de BOPP, o filme de BOPP é desenrolado de um rolo. Em seguida, passa por uma estação de revestimento onde é aplicada a cola. Depois disso, o filme encontra a base (papel ou cartão) sob calor e pressão no ponto de laminação. Aqui, a cola une as duas camadas. Após a colagem, o material combinado passa por uma seção de secagem ou cura. Em seguida, é enrolado em rolos acabados ou enviado para etapas posteriores de conversão.
O filme BOPP é muito adequado para esse processo por vários motivos. Sua superfície aceita bem sistemas de cola. Isso funciona para colas à base de-água, à base de solvente-ou sem solvente usadas em diferentes configurações de laminação. A estabilidade dimensional do filme significa que ele mantém sua posição e alinhamento durante a laminação em alta-velocidade. Portanto não há problemas de alinhamento que possam acontecer com bases menos estáveis. E sua resistência mecânica significa que pode ser manuseado em velocidades de produção sem rasgar ou esticar.
Pesquisas sobre propriedades de barreira em filmes laminados de poliolefina mostraram como o processo de laminação melhora o desempenho da barreira ao oxigênio. Também funciona em conjunto com a barreira de umidade do próprio BOPP. Isto cria estruturas combinadas com propriedades protetoras equilibradas para necessidades exigentes de embalagens de alimentos.
Tipos e variantes de filme BOPP
Nem todos os filmes BOPP são iguais. O processo de fabricação pode ser alterado para produzir diferentes versões para diferentes usos finais.
O BOPP padrão atende às necessidades gerais de embalagem. Para estes, a barreira básica contra a umidade e uma boa óptica são os principais requisitos. Este é o grau mais comum usado na mais ampla gama de usos.
O BOPP metalizado possui uma fina camada de alumínio colocada em uma superfície no vácuo. Isso melhora muito sua barreira contra luz, oxigênio e umidade. O BOPP metalizado é amplamente utilizado em embalagens de salgadinhos. Para esses lanches, o frescor do produto depende do bloqueio da luz e do ar.
O BOPP branco contém pigmento de dióxido de titânio. Isso faz com que o filme pareça branco opaco. Esta versão é utilizada quando o fundo branco é melhor para impressão, ou quando o produto embalado não deve ser visto através da embalagem.
O BOPP perolizado ou cavitado possui estruturas microscópicas de vazios criadas durante a fabricação, produzindo uma aparência perolada e densidade reduzida, mantendo propriedades mecânicas adequadas. Pesquisas publicadas em revistas de ciência de materiais examinaram os parâmetros do processo que afetam a qualidade e a uniformidade na produção de filmes BOPP perolados.
O BOPP-selável a quente tem uma superfície revestida com uma resina-selável a quente que permite que as embalagens sejam seladas usando impulso térmico ou selantes em barra sem afetar as propriedades principais do BOPP.
Por que o BOPP domina outros filmes
Em embalagens flexíveis, o BOPP compete com vários outros substratos de filme, incluindo BOPET (poliéster orientado biaxialmente), CPP (polipropileno fundido), PVC e filmes de polietileno. Cada um tem o seu nicho, mas o BOPP mantém a posição dominante por diversas razões.
O custo é um fator primário. A resina de polipropileno está entre os polímeros de embalagem de alto-desempenho mais baratos. Quando o processo de orientação biaxial é concluído, o filme resultante oferece uma relação de propriedade-/{4}}custo favorável que as alternativas têm dificuldade em igualar na maioria das aplicações.
A combinação de propriedades é importante. O BOPP oferece barreira contra umidade, clareza óptica, capacidade de impressão e resistência mecânica em um único material. As alternativas geralmente funcionam muito bem em uma ou duas áreas. Mas eles ficam aquém em outros. O BOPET, por exemplo, possui melhor resistência ao calor e maior resistência à tração. Mas custa mais. E tem diferentes propriedades de vedação. Os filmes de polietileno possuem excelente barreira à umidade e boa capacidade de vedação. Mas eles não possuem a clareza óptica do BOPP e uma boa superfície de impressão para muitos usos.
A versatilidade completa o quadro. O BOPP pode ter-tratamento de superfície para impressão e revestimento. Pode ser metalizado para melhor desempenho da barreira. Pode ser laminado sobre si mesmo ou sobre outras bases. Ele também pode ser transformado em bolsas, sacos e embalagens flow{5}}wrap usando máquinas de embalagem padrão. Essa conversibilidade o torna atraente para os fabricantes de embalagens. Esses fabricantes precisam de uma base flexível que funcione com muitos tipos de produtos diferentes.
Aplicações onde o BOPP se destaca
O filme BOPP aparece em embalagens em quase todas as categorias de bens de consumo, sendo certas aplicações particularmente características.
As embalagens de salgadinhos são a aplicação mais visível do BOPP. Sacos de salgadinhos, embalagens de biscoitos e embalagens de doces costumam usar BOPP como principal filme estrutural. O filme é frequentemente metalizado para melhor desempenho de barreira. Ele também é impresso com gráficos-muito detalhados. Isso cria um forte impacto nas prateleiras. Esse impacto determina o que os compradores escolhem comprar.
A embalagem de cigarro é um dos usos mais antigos do BOPP em-escala. Aqui, a clareza do filme, a barreira contra umidade e o bom comportamento nas máquinas o tornam perfeito para embrulhar maços de cigarros.
O BOPP é usado como substrato para etiquetas e tiras de pressão. Eles se beneficiam de sua estabilidade de tamanho e de sua capacidade de receber revestimentos de cola.
A laminação de livros utiliza filme BOPP para proteger e melhorar capas de livros, revistas e publicidade. A superfície lisa proporciona uma sensação premium. A durabilidade do filme evita desgaste e umidade.
As embalagens industriais utilizam laminação BOPP para embrulhar papel e papelão. Esses materiais precisam de proteção contra umidade ou melhores propriedades de superfície para impressão.
A máquina de laminação BOPP e considerações de produção
A produção de bons materiais laminados-BOPP requer equipamentos que possam manusear o filme com cuidado. Uma máquina de laminação BOPP deve controlar cuidadosamente a tensão à medida que o filme se desenrola dos rolos. Deve aplicar cola uniformemente em toda a largura do filme. Deve manter o filme e a base devidamente alinhados através do nip de colagem. E deve manusear a teia laminada acabada sem adicionar rugas ou bolhas.
A velocidade é um fator muito importante na laminação do BOPP. Linhas de embalagem-de alta velocidade funcionam em velocidades nas quais até mesmo pequenos defeitos se transformam em grandes desperdícios. Equipamentos feitos para laminação BOPP geralmente possuem sistemas de controle de tensão, dispositivos anti{3}estáticos para impedir que a poeira grude e ferramentas de corte de precisão para aparar bordas na largura final.
O tratamento de superfície é frequentemente integrado à configuração da máquina de laminação BOPP. O tratamento corona ou tratamento por chama aumenta a energia superficial do filme de BOPP imediatamente antes da aplicação do adesivo, garantindo que o adesivo molhe a superfície adequadamente e crie uma ligação forte. Sem tratamento de superfície adequado, as falhas de delaminação tornam-se prováveis em serviço.
Considerações Ambientais
O perfil ambiental do filme BOPP é misto, mas está melhorando. Sendo um produto de polipropileno, é tecnicamente reciclável em instalações que aceitam fluxos de polipropileno, embora as taxas reais de reciclagem de filmes para embalagens flexíveis permaneçam baixas na maioria dos mercados.
BOPP é leve. Uma película fina proporciona mais área superficial por quilograma de material em comparação com outras bases mais pesadas. Isso ajuda o meio ambiente de algumas maneiras. Reduz a energia necessária para o transporte. Também utiliza menos matéria-prima para cada embalagem confeccionada.
A pesquisa sobre materiais de embalagem sustentáveis ainda está em andamento. Ele analisa alternativas-de polipropileno de base biológica. Também analisa melhores maneiras de reciclar embalagens de filmes flexíveis. A indústria de embalagens de alimentos depende muito do BOPP. Portanto, esses esforços para melhorar o meio ambiente geram muito dinheiro para pesquisa.
Conclusão
O filme BOPP conquistou sua posição como substrato dominante para embalagens flexíveis por meio de uma combinação atraente de baixo custo, propriedades mecânicas e ópticas favoráveis, desempenho eficaz de barreira contra umidade e versatilidade em processos de conversão e laminação. A capacidade do material de ser metalizado, revestido, impresso e laminado o torna adaptável a uma extraordinária gama de aplicações de embalagens.
Entender por que o filme de BOPP é usado na laminação se resume às qualidades fundamentais que a orientação biaxial cria: resistência, clareza, barreira e estabilidade, tudo fornecido por meio de um material-com boa relação custo-benefício que converte com eficiência na máquina de laminação de BOPP e tem desempenho confiável durante os rigores da embalagem, distribuição e uso pelo consumidor. Para engenheiros de embalagens e proprietários de marcas que buscam um equilíbrio ideal entre desempenho e economia, o BOPP continua sendo o ponto de referência contra o qual as alternativas são avaliadas.
Referências
- ScienceDirect - Visão geral do polipropileno biaxialmente orientado (BOPP): propriedades mecânicas, desempenho de barreira e eficiência de custos em aplicações de embalagens
- Springer - Processos de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP): orientação de filme, estrutura cristalina e aprimoramento de propriedade
- ResearchGate - Propriedades de barreira de filmes de poliolefina revestidos e laminados para embalagens de alimentos: efeitos da laminação no desempenho da barreira de oxigênio e umidade
- ResearchGate - Melhorando a qualidade e uniformidade do filme em filmes de polipropileno bi{1}}perolados orientados axialmente: estudo de parâmetros do processo de fabricação
- Journal of Polymer Science - Evolução estrutural de filmes de polipropileno orientados biaxialmente sob condições de alongamento multi{1}}eixos
- ScienceDirect - Melhoria da barreira de filmes de polipropileno de orientação biaxial para embalagens de alimentos: estudos de compatibilização e revestimento
- Hindawi Engineering Materials - Guia técnico para fabricação de filmes BOPP e desenvolvimento aprimorado de propriedades
