ฟิล์มคอมโพสิตพิมพ์: ประเภท โครงสร้าง การใช้งาน และวิธีการเลือกฟิล์มที่เหมาะสม

ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์คืออะไร?

ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์แล้วเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นหลายชั้นที่รวมเอาพื้นผิวฟิล์มตั้งแต่สองแผ่นขึ้นไปเข้าด้วยกัน — เชื่อมติดกันผ่านกระบวนการเคลือบ — ด้วยกราฟิกที่พิมพ์ ข้อความ หรือการเคลือบเชิงฟังก์ชันที่นำไปใช้กับชั้นหนึ่งหรือหลายชั้น โครงสร้างคอมโพสิตได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้แต่ละชั้นมีคุณสมบัติเฉพาะที่ชั้นอื่นๆ ไม่สามารถให้ได้เพียงชั้นเดียว: ชั้นหนึ่งอาจให้ความสามารถในการพิมพ์และรูปลักษณ์ที่น่าดึงดูด อีกชั้นหนึ่งให้ประสิทธิภาพในการกั้นออกซิเจนหรือความชื้น ชั้นที่สามมีส่วนช่วยในการปิดผนึกความร้อนหรือความต้านทานการเจาะ และชั้นนอกสุดเพิ่มความมันเงา ผิวด้าน หรือการปกป้องพื้นผิว

การผสมผสานการพิมพ์และการเคลือบเป็นผลิตภัณฑ์ครบวงจรตัวเดียวคือสิ่งที่ทำให้ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์แล้วแตกต่างจากฟิล์มลามิเนตธรรมดาหรือโครงสร้างคอมโพสิตที่ไม่ได้พิมพ์ โดยทั่วไปชั้นการพิมพ์จะประกบอยู่ระหว่างวัสดุพิมพ์ด้านนอกและชั้นใน — เทคนิคที่เรียกว่าการพิมพ์แบบย้อนกลับหรือการพิมพ์ด้วยหมึกติดอยู่ — ซึ่งช่วยปกป้องหมึกจากการเสียดสี ความชื้น และการสัมผัสอาหาร ในขณะเดียวกันก็รักษากราฟิกให้สดใสและมีเสถียรภาพตลอดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ แนวทางนี้เป็นรากฐานของบรรจุภัณฑ์อาหาร เครื่องดื่ม ยา และสินค้าอุปโภคบริโภคส่วนใหญ่ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งผลิตทั่วโลก

ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ยังเรียกอีกอย่างว่าฟิล์มลามิเนตที่พิมพ์ ลามิเนตที่มีความยืดหยุ่นที่พิมพ์ออกมา หรือฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่พิมพ์หลายชั้น ขึ้นอยู่กับบริบทของอุตสาหกรรม ผลิตในรูปแบบม้วน - โดยทั่วไปเรียกว่า rollstock - และแปลงเป็นรูปแบบบรรจุภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น ถุง ถุงซอง โฟลว์แรป ฟิล์มปิดฝา และถุงแบบตั้งบนเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ขั้นปลายที่โรงงานของเจ้าของแบรนด์หรือผู้บรรจุหีบห่อตามสัญญา

เหตุใดฟิล์มคอมโพสิตจึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าฟิล์มชั้นเดียวสำหรับบรรจุภัณฑ์

ไม่มีฟิล์มโพลีเมอร์ชนิดใดที่สามารถพิมพ์ได้ดีเยี่ยม มีประสิทธิภาพในการกั้นสูง ความสามารถในการปิดผนึกด้วยความร้อน ความทนทานทางกล และความชัดเจนของแสงในเวลาเดียวกัน ฟิล์มแต่ละประเภทมีคุณสมบัติเป็นเลิศในบางคุณสมบัติแต่ก็ลดทอนคุณสมบัติอื่นๆ ไปด้วย วิศวกรรมฟิล์มคอมโพสิตแก้ไขปัญหานี้ด้วยการซ้อนชั้นเพื่อให้จุดแข็งเป็นส่วนเสริมและจุดอ่อนได้รับการชดเชย

ตัวอย่างเช่น โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) มีความสามารถในการพิมพ์ที่โดดเด่น ความคงตัวของขนาด และความชัดเจนของแสง แต่ไม่สามารถปิดผนึกด้วยความร้อนได้โดยตรง และให้ประสิทธิภาพในการกั้นความชื้นในระดับปานกลางเท่านั้น โพลีเอทิลีน (PE) ปิดผนึกได้ง่ายและเป็นฉนวนป้องกันความชื้นที่ดีเยี่ยม แต่มีความสามารถในการพิมพ์ต่ำและมีความแข็งไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่ การติด PET กับ PE ผ่านกาวเคลือบทำให้เกิดฟิล์มคอมโพสิตที่ผสมผสานความสามารถในการพิมพ์และความแข็งของ PET เข้ากับความสามารถในการปิดผนึกและความต้านทานความชื้นของ PE ซึ่งเป็นส่วนผสมที่วัสดุเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำได้ การเพิ่มชั้นอลูมิเนียมฟอยล์เข้าไปในโครงสร้างนี้ทำให้เกิดลามิเนต PET/ฟอยล์/PE ที่มีปริมาณออกซิเจนและกั้นแสงใกล้เคียงกัน ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใช้สำหรับถุงกาแฟ ถุงรีทอร์ต และแผ่นรองตุ่มยา

วิธีการทางวิศวกรรมแบบทีละชั้นช่วยให้ตัวแปลงฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาสามารถปรับเทียบประสิทธิภาพของแผงกั้น คุณสมบัติทางกล ลักษณะทางแสง และลักษณะการปิดผนึกได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดที่แน่นอนของผลิตภัณฑ์และรูปแบบบรรจุภัณฑ์แต่ละชิ้น ซึ่งเป็นระดับของการปรับแต่งที่ไม่สามารถทำได้ด้วยฟิล์มชั้นเดียว

โครงสร้างเลเยอร์ทั่วไปและสิ่งที่แต่ละเลเยอร์ทำ

ทำความเข้าใจการทำงานของแต่ละชั้นใน พิมพ์ฟิล์มคอมโพสิต โครงสร้างเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการระบุการก่อสร้างที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่กำหนด โครงสร้างส่วนใหญ่เป็นไปตามตรรกะจากภายนอกสู่ภายใน: วัสดุพิมพ์ → กาว → ชั้นกั้น → กาว → ชั้นยาแนว

การเลือกพื้นผิวการพิมพ์ด้านนอก

วัสดุพิมพ์ด้านนอกเป็นตัวกำหนดว่าบรรจุภัณฑ์ที่เสร็จแล้วจะมีลักษณะและความรู้สึกอย่างไรในมือของผู้บริโภค โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตชนิดวางแนวสองแกน (BOPET หรือ PET) เป็นวัสดุพิมพ์ด้านนอกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ เนื่องจากมีความเสถียรของขนาดที่ยอดเยี่ยมในระหว่างการพิมพ์ (สำคัญอย่างยิ่งต่อความแม่นยำในการลงทะเบียนหลายสี) ความต้านทานแรงดึงสูง พื้นผิวมันเงาที่ดีเยี่ยม และความต้านทานต่อการเสียดสีและความร้อน โพลีโพรพีลีนเชิงแกนสองแกน (BOPP) เป็นสารตั้งต้นภายนอกที่พบมากที่สุดเป็นอันดับสอง โดยมีน้ำหนักเบากว่า ราคาถูกกว่า PET และให้รูปลักษณ์ที่สดใสและมีความชัดเจนสูง ซึ่งนิยมใช้สำหรับอาหารขบเคี้ยวและขนมหวาน ไนลอนที่มีแกนสองแกน (BOPA) ถูกนำมาใช้โดยให้ความสำคัญกับความต้านทานต่อการเจาะทะลุและการต้านทานการแตกร้าว เช่น ในบรรจุภัณฑ์เนื้อติดกระดูกหรือในถุงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีขอบคม

ตัวเลือกเลเยอร์ Barrier และประสิทธิภาพ

ชั้นกั้นเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดทางเทคนิคของโครงสร้างฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาสำหรับสินค้าที่เน่าเสียง่าย อลูมิเนียมฟอยล์ (โดยทั่วไปมีความหนา 7–12 ไมครอน) ยังคงเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับประสิทธิภาพของแผงกั้น โดยให้อัตราการส่งผ่านออกซิเจน (OTR) ทั้งหมดและอัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR) รวมถึงการยกเว้นแสงโดยสิ้นเชิง ซึ่งมีความสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อรังสียูวี เช่น กาแฟ ผลิตภัณฑ์นม และยา ข้อจำกัดคือความทึบ (ไม่มีหน้าต่างมองเห็นทะลุ) ความไวต่อการแตกหักในถุงแบบอ่อน และความไม่เข้ากันในการรีไซเคิลในกระแสวัสดุผสม ฟิล์มเคลือบโลหะ — PET หรือ BOPP พร้อมการเคลือบอลูมิเนียมสุญญากาศหนา 30–50 นาโนเมตร — ให้ประสิทธิภาพการกั้นที่ดี (โดยทั่วไป OTR 1–5 ซม./ตร.ม./วัน) โดยมีความโปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใส และรีไซเคิลได้ดีกว่ามาก ฟิล์มและการเคลือบโคโพลีเมอร์ EVOH (เอทิลีนไวนิลแอลกอฮอล์) ให้ประสิทธิภาพการกั้นออกซิเจนที่ดีเยี่ยม ในขณะที่มีความโปร่งใสและเข้ากันได้กับโครงสร้างรีไซเคิลได้แบบ PE ทั้งหมดหรือ PP ทั้งหมด แต่การกั้นของพวกมันจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมีความชื้นสัมพัทธ์สูง ฟิล์มเคลือบออกไซด์ (SiOx หรือ AlOx ที่สะสมโดยการสะสมไอพลาสม่า) ผสมผสานประสิทธิภาพการกั้นที่ดีเข้ากับความโปร่งใสเต็มรูปแบบและความเข้ากันได้ของไมโครเวฟ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับบรรจุภัณฑ์ยืดหยุ่นแบบโปร่งใสระดับพรีเมียม

วิธีการพิมพ์ที่ใช้กับฟิล์มคอมโพสิต

กระบวนการพิมพ์ที่ใช้กับฟิล์มคอมโพสิตก่อนการเคลือบมีผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพสี ความละเอียดการพิมพ์ ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ ต้นทุนต่อหน่วย และความยืดหยุ่นในการออกแบบ กระบวนการสี่ประการมีส่วนสำคัญในการพิมพ์ฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น

การพิมพ์กราเวียร์

Rotogravure เป็นวิธีการพิมพ์ที่โดดเด่นสำหรับการผลิตฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ในปริมาณมาก ในการพิมพ์แบบกราเวียร์ ภาพจะถูกสลักเป็นเซลล์เล็กๆ หลายล้านเซลล์ลงบนพื้นผิวของกระบอกทองแดงชุบโครเมียม หมึกจะเติมเซลล์เหล่านี้ ส่วนเกินจะถูกเช็ดออกด้วยใบมีดแพทย์ และฟิล์มจะถูกกดลงบนกระบอกเพื่อถ่ายโอนหมึก Gravure ให้ความสม่ำเสมอของสีที่ยอดเยี่ยม การสร้างรายละเอียดที่ละเอียด และเอฟเฟกต์หมึกเมทัลลิกหรือแบบพิเศษที่กระบวนการอื่น ๆ ต่อสู้ดิ้นรนเพื่อให้เข้ากันได้ ความเร็วในการพิมพ์ 200–400 เมตรต่อนาทีเป็นมาตรฐาน ทำให้กราเวียร์เป็นตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดที่ปริมาณมากกว่า 50,000–100,000 เมตรเชิงเส้นต่อการออกแบบโดยประมาณ ข้อจำกัดที่สำคัญคือต้นทุนกระบอกสูบ: การแกะสลักชุดกระบอกกราเวียร์สำหรับงาน 10 สีอาจมีราคา 5,000-15,000 ยูโร ทำให้การทำงานระยะสั้นและการเปลี่ยนแปลงการออกแบบบ่อยครั้งมีราคาแพง กราเวียร์เป็นมาตรฐานสำหรับบรรจุภัณฑ์ขนม กาแฟ อาหารสัตว์เลี้ยง และเครื่องดื่มที่ต้องใช้ระยะเวลายาวนานในการลงทุนแบบกระบอก

การพิมพ์แบบเฟล็กโซกราฟี

เฟล็กโซกราฟีใช้แผ่นพิมพ์โพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งติดตั้งอยู่บนกระบอกสูบหมุนเพื่อถ่ายโอนหมึกไปยังสารตั้งต้นของฟิล์ม HD flexo สมัยใหม่และระบบเฟล็กโซขอบเขตสีขยายได้ปิดช่องว่างด้านคุณภาพด้วยกราเวียร์อย่างมาก โดยให้ช่วงสีและการสร้างรายละเอียดซึ่งปัจจุบันเป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นมากที่สุด ต้นทุนเพลตเฟล็กโซต่ำกว่าต้นทุนกระบอกกราเวียร์อย่างมาก — โดยทั่วไปเพลทเฟล็กโซที่กำหนดสำหรับงาน 10 สีจะอยู่ที่ 1,500–4,000 ยูโร ทำให้เป็นกระบวนการที่ต้องการสำหรับการวิ่งในปริมาณปานกลางและการใช้งานที่มีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบบ่อยครั้ง ความเร็วในการพิมพ์เทียบได้กับกราเวียร์ และกระบวนการนี้รองรับทั้งหมึกตัวทำละลายและหมึกน้ำได้อย่างง่ายดาย เฟล็กโซกราฟีมีส่วนแบ่งการตลาดมากกว่ากราเวียร์สำหรับฟิล์มลามิเนตที่พิมพ์ในอเมริกาเหนือ และกำลังได้รับความนิยมในยุโรปและเอเชียในขณะที่เทคโนโลยีเพลทพัฒนาขึ้น

การพิมพ์อิงค์เจ็ทดิจิตอล

การพิมพ์อิงค์เจ็ทดิจิทัลสำหรับฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นได้เติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา โดยได้แรงหนุนจากความต้องการการพิมพ์ระยะสั้น การพิมพ์ข้อมูลแบบแปรผัน และการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว แท่นพิมพ์ดิจิทัลช่วยลดการใช้เพลทและกระบอกสูบโดยสิ้นเชิง — งานศิลปะที่พร้อมพิมพ์จะส่งจากไฟล์หนึ่งไปยังอีกเครื่องพิมพ์หนึ่งโดยตรง — ซึ่งช่วยลดต้นทุนการติดตั้งให้ใกล้ศูนย์ และทำให้การพิมพ์ม้วนเดียวเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ เครื่องอัดบรรจุภัณฑ์ดิจิทัลแบบยืดหยุ่นในปัจจุบันจากซัพพลายเออร์ เช่น HP Indigo (ใช้ผงหมึกเหลว ElectroInk), Durst, EFI Nozomi และ Landa ทำงานที่ความเร็ว 30–150 เมตรต่อนาที ซึ่งช้ากว่ากราเวียร์หรือเฟล็กโซอย่างมาก แต่เพียงพอสำหรับการวิ่งระยะสั้นและระยะกลาง คุณภาพสีได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และขณะนี้การรับรองหมึกที่ปลอดภัยต่ออาหารมีให้บริการแล้วสำหรับแพลตฟอร์มดิจิทัลหลักๆ ส่วนใหญ่ การพิมพ์ดิจิทัลมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับรูปแบบตามฤดูกาล เวอร์ชันภาษาในภูมิภาค บรรจุภัณฑ์ส่งเสริมการขาย และการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีปริมาณการทดสอบตลาดน้อย

การพิมพ์หินออฟเซต (สำหรับภาพยนตร์)

การพิมพ์หินออฟเซต — กระบวนการหลักสำหรับการพิมพ์กระดาษและบอร์ด — ใช้ในบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นสำหรับการพิมพ์บนโครงสร้างลามิเนตอลูมิเนียมฟอยล์เป็นหลัก ซึ่งความแข็งของฟอยล์ทำให้เข้ากันได้กับเครื่องพิมพ์ออฟเซตที่ป้อนแผ่น การพิมพ์ฟิล์มแบบยืดหยุ่นป้อนม้วนพบได้ไม่บ่อยนัก แต่ใช้สำหรับการใช้งานพิเศษที่ต้องการความแม่นยำของสีสูงสุดและการจับคู่สี Pantone เช่น บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางและยาระดับพรีเมียม การพิมพ์ออฟเซต UV บนพื้นผิวฟิล์มต้องใช้ฟิล์มเคลือบโคโรนาหรือเคลือบไพรเมอร์เพื่อให้แน่ใจว่าหมึกจะยึดเกาะ และโดยทั่วไปกระบวนการนี้จำกัดอยู่ที่การทำงานที่สั้นกว่ากราเวียร์หรือเฟล็กโซ เนื่องจากความเร็วที่ช้าลงและต้นทุนต่อหน่วยที่ปริมาตรสูงขึ้น

ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญสำหรับฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์

การระบุฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาอย่างถูกต้องจำเป็นต้องกำหนดเป้าหมายประสิทธิภาพในหลายมิติ ข้อกำหนดที่คลุมเครือส่งผลให้ฟิล์มล้มเหลวในสายการบรรจุหรือทำให้อายุการเก็บรักษาไม่เพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์ภายใน

• อัตราการส่งออกซิเจน (OTR): วัดเป็น cm³/m²/วัน ที่อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ที่ระบุ (โดยทั่วไปคือ 23°C/50% RH สำหรับสภาพแห้ง หรือ 23°C/85% RH สำหรับสภาพชื้น) สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อออกซิเจน เช่น กาแฟคั่ว เนื้อแปรรูป และอาหารว่าง โดยทั่วไปเป้าหมาย OTR จะต่ำกว่า 1 ซม./ตร.ม./วัน โครงสร้างกั้นแบบโปร่งใสที่ใช้การเคลือบ EVOH หรือออกไซด์ทำให้ได้ค่า OTR ที่ 0.5–3 cm³/m²/วัน ลามิเนตอลูมิเนียมฟอยล์บรรลุ OTR ได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นศูนย์
• อัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR): วัดเป็นกรัม/ตรม./วัน ที่อุณหภูมิ 38°C/90% RH สำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นมากที่สุด สำคัญอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์แห้ง (บิสกิต ซีเรียล ผง) ที่ความชื้นเข้าไปทำให้เกิดการเน่าเสีย และสำหรับยาที่ไวต่อความชื้น ชั้นเคลือบหลุมร่องฟันที่ใช้ PE เป็นตัวกั้นความชื้นหลัก อลูมิเนียมฟอยล์ให้ WVTR ใกล้ศูนย์สำหรับการใช้งานที่ละเอียดอ่อนที่สุด
• ความแข็งแรงของซีล: แรงต่อความกว้างหน่วยที่จำเป็นในการลอกข้อต่อที่ปิดผนึกด้วยความร้อนออกจากฟิล์มที่เสร็จแล้ว โดยวัดเป็น N/15 มม. เป้าหมายความแข็งแรงของซีลจะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน: โดยทั่วไปแล้วบรรจุภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่เปิดง่ายจะอยู่ที่ 8–15 N/15 มม.; ถุงรีทอร์ทและบรรจุภัณฑ์ปริมาณมากทางอุตสาหกรรมอาจต้องใช้ความหนา 30–60 นิวตัน/15 มม. ขึ้นไปเพื่อความสมบูรณ์ของการปิดผนึกภายใต้ความเครียดในกระบวนการผลิตหรือการขนส่ง
• อุณหภูมิการเริ่มต้นซีล (SIT): อุณหภูมิขากรรไกรการซีลขั้นต่ำที่สร้างการซีลที่ใช้งานได้ในชั้นยาแนว SIT ที่ต่ำกว่าช่วยให้สายการบรรจุเร็วขึ้น เนื่องจากฟิล์มปิดผนึกในเวลาสัมผัสน้อยลง ฟิล์มเคลือบหลุมร่องฟัน CPP มี SIT ต่ำกว่า LLDPE มาตรฐาน ทำให้เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานแบบเติมซีลแนวตั้ง (VFFS) ความเร็วสูง
• ความแข็งแรงของพันธะเคลือบ: แรงลอกระหว่างชั้นที่อยู่ติดกันในโครงสร้างคอมโพสิต วัดเป็น N/15 มม. ความแข็งแรงของพันธะขั้นต่ำที่ยอมรับได้จะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน โดยทั่วไปคือ 2.5–4 N/15 มม. สำหรับผลิตภัณฑ์แห้งโดยรอบ, 6–10 N/15 มม. สำหรับการใช้งานแบบรีทอร์ตหรือการพาสเจอร์ไรซ์ ซึ่งพันธะถูกเน้นด้วยความร้อนและความชื้นในระหว่างกระบวนการผลิต
• ความหนาและความแข็งของฟิล์มทั้งหมด: ความหนาวัดเป็นไมครอน (µm) และส่งผลต่อความแข็ง ความสามารถในการแปรรูป และความรู้สึกสัมผัส ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์โดยทั่วไปสำหรับถุงอาหารมีความหนารวมตั้งแต่ 70 ถึง 140 µm ความแข็ง (วัดเป็นโมดูลัสตัดหรือดัชนีความแข็ง) เป็นตัวกำหนดว่าฟิล์มจะวิ่งบนอุปกรณ์ขึ้นรูปได้ดีเพียงใด และถุงจะคงรูปร่างไว้หรือไม่หลังจากการเติม
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (COF): ลักษณะการเลื่อนของพื้นผิวด้านนอกและด้านในของฟิล์มส่งผลต่อความราบรื่นในการเคลื่อนตัวของตัวนำเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ ปลอกขึ้นรูป และแถบปิดผนึก ฟิล์มที่มี COF อยู่นอกช่วงที่แนะนำของผู้สร้างเครื่องจักร (โดยทั่วไปคือ 0.2–0.4 kinetic COF) ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการลงทะเบียน ความเสี่ยงในการติดขัด และคุณภาพซีลไม่สอดคล้องกัน COF ได้รับการแก้ไขโดยสารเติมแต่งสลิปในชั้นยาแนวและโดยการปรับสภาพพื้นผิวบนพื้นผิวด้านนอก

พื้นที่การใช้งานหลักสำหรับฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์

ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์จะถูกใช้ทุกที่ที่ต้องการบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นเพื่อผสมผสานรูปลักษณ์ที่สวยงามเข้ากับการป้องกันการใช้งาน เหล่านี้เป็นภาคส่วนที่มีปริมาณการบริโภคมากที่สุดในโลก

บรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม

บรรจุภัณฑ์อาหารเป็นการใช้งานหลักสำหรับฟิล์มลามิเนตที่พิมพ์ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 60% ของการใช้ฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นทั่วโลก อาหารขบเคี้ยว ขนมหวาน กาแฟ สินค้าแห้ง ผลิตภัณฑ์นม อาหารแช่แข็ง ซอส และเครื่องดื่ม ล้วนอาศัยโครงสร้างฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมา โครงสร้างเฉพาะจะแตกต่างกันไปอย่างมากตามผลิตภัณฑ์: ถุงมันฝรั่งทอดใช้โครงสร้าง BOPP/เคลือบโลหะ BOPP/LLDPE เพื่อกั้นออกซิเจนในระดับปานกลาง มีความมันเงาดีเยี่ยม และมีน้ำหนักเบา ถุงบรรจุกาแฟสูญญากาศใช้ PET/อะลูมิเนียมฟอยล์/CPP เพื่อการยกเว้นออกซิเจนและความชื้นเกือบทั้งหมด ถุงใส่อาหารแบบรีทอร์ทใช้ PET/อลูมิเนียมฟอยล์/โพลีโพรพิลีนหล่อ (CPP) สำหรับการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ 121°C สำหรับการใช้งานที่ต้องสัมผัสกับอาหาร ทุกชั้นที่สัมผัสกับอาหารจะต้องเป็นไปตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยของอาหารที่เกี่ยวข้อง — กฎระเบียบของสหภาพยุโรป 10/2011 สำหรับวัสดุพลาสติก, FDA 21 CFR สำหรับตลาดสหรัฐอเมริกา หรือมาตรฐานระดับชาติที่เทียบเท่าในตลาดอื่นๆ

บรรจุภัณฑ์ยาและการแพทย์

ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์สำหรับการใช้งานด้านเภสัชกรรมมีมาตรฐานที่เข้มงวดกว่าบรรจุภัณฑ์อาหารอย่างมาก ในแง่ของประสิทธิภาพของอุปสรรค ขีดจำกัดในการเคลื่อนย้าย และการรับรองหมึกพิมพ์ ฟอยล์ปิดบรรจุภัณฑ์พลาสติก — อลูมิเนียมฟอยล์พิมพ์หรือลามิเนต PET/ฟอยล์ที่ปิดผนึกด้านหลังของตุ่มยาเม็ด — เป็นหนึ่งในรูปแบบฟิล์มคอมโพสิตทางเภสัชกรรมที่มีปริมาณมากที่สุด ซองสำหรับผง แกรนูล และของเหลวขนาดจ่ายครั้งเดียวใช้ลามิเนตที่พิมพ์ซึ่งมีอุปสรรคความชื้นและออกซิเจนสูงเพื่อปกป้องศักยภาพของผลิตภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์การแพทย์ปลอดเชื้อใช้ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาพร้อมโครงสร้างซีลแบบลอกออกได้ ซึ่งช่วยให้นำเสนอได้ปลอดเชื้อโดยไม่ทำให้อุปกรณ์ปนเปื้อน ฟิล์มคอมโพสิตทางเภสัชกรรมทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการทดสอบความเสถียรของ ICH Q1A สำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ และต้องแสดงให้เห็นว่าหมึกพิมพ์และกาวไม่มีส่วนในการสกัดหรือชะล้างให้กับผลิตภัณฑ์ในระดับที่ไม่ปลอดภัย

การดูแลส่วนบุคคลและเครื่องสำอาง

ซองแชมพู บรรจุภัณฑ์มาส์กหน้า กระเป๋าใส่ผลิตภัณฑ์ดูแลผิวแบบใช้ครั้งเดียว และลามิเนตหลอดเครื่องสำอาง ล้วนใช้โครงสร้างฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาซึ่งปรับให้เหมาะสมเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจน ทนทานต่อสารเคมีต่อสูตรที่บรรจุอยู่ และมีคุณสมบัติกั้นที่เพียงพอที่จะป้องกันการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์ ภาคนี้ให้ความสำคัญกับคุณภาพการพิมพ์สูงเป็นพิเศษ — การพิมพ์สีแบรนด์อย่างพิถีพิถัน เอฟเฟกต์เมทัลลิก พื้นผิวด้านแบบสัมผัสนุ่ม และลามิเนตโฮโลแกรม ล้วนเป็นมาตรฐานในบรรจุภัณฑ์ยืดหยุ่นสำหรับเครื่องสำอางระดับพรีเมียม วัสดุพิมพ์ในส่วนนี้มักถูกพิมพ์บนพื้นผิว (หมึกด้านนอก) แทนที่จะพิมพ์แบบย้อนกลับ โดยมีการเคลือบทับหรือเคลือบป้องกันบนหมึกเพื่อป้องกันการขูดขีดและการเสียดสี

อาหารสัตว์เลี้ยงและผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร

ฟิล์มคอมโพสิตพิมพ์ที่มีอุปสรรคสูงสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารสัตว์เลี้ยงจะต้องรองรับทั้งรูปแบบเม็ดอาหารแห้งและรูปแบบเปียก/โต้กลับ ในขณะที่ยังคงรักษากราฟิกที่แข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมการค้าปลีกที่มีความต้องการสูง กระเป๋าตั้งพื้นพร้อมซิปสำหรับอาหารสัตว์เลี้ยงแห้ง โดยทั่วไปจะใช้โครงสร้าง PET/PET เคลือบโลหะ/LLDPE หรือ BOPP/โครงสร้าง BOPP/PE เคลือบโลหะ ถุงรีทอร์ทอาหารสัตว์เลี้ยงแบบเปียกต้องใช้โครงสร้างที่ทำจากฟอยล์ซึ่งเทียบได้กับการใช้งานรีทอร์ทอาหารของมนุษย์ บรรจุภัณฑ์เมล็ดพันธุ์พืชเกษตรและผลิตภัณฑ์เคมีเกษตรใช้ฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ซึ่งมีความทนทานต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงในการเจาะทะลุสูง และมีความคงตัวต่อรังสี UV สำหรับสภาพการเก็บรักษากลางแจ้ง

ฟิล์มคอมโพสิตพิมพ์ที่ยั่งยืนและรีไซเคิลได้

ฟิล์มคอมโพสิตหลายชั้นแบบดั้งเดิมที่รวมวัสดุที่แตกต่างกัน เช่น PET/ฟอยล์/PE เป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะรีไซเคิลผ่านกระแสหลัก เนื่องจากชั้นที่ยึดติดกันไม่สามารถแยกออกจากกันในเชิงเศรษฐกิจได้ สิ่งนี้ได้ขับเคลื่อนการลงทุนที่สำคัญในโครงสร้างฟิล์มคอมโพสิตวัสดุเดี่ยวที่สามารถรีไซเคิลได้ ซึ่งให้ประสิทธิภาพการกั้นและการปิดผนึกที่เพียงพอจากตระกูลโพลีเมอร์เดี่ยว

โครงสร้างรีไซเคิลได้ทั้งหมด PE และทั้งหมด PP

ฟิล์มคอมโพสิตโพลีเอทิลีนทั้งหมด (PE ทั้งหมด) ใช้ BOPE (PE แบบแนวแกนสองแกน) หรือ MDOPE (PE แบบทิศทางเครื่องจักร) เป็นพื้นผิวการพิมพ์แทน PET โดยมี EVOH หรือ PE เคลือบโลหะสำหรับสิ่งกีดขวาง และ LLDPE หรือ LDPE เป็นสารเคลือบหลุมร่องฟัน - ทั้งหมดนี้อยู่ในตระกูลโพลีเมอร์ PE โครงสร้างเหล่านี้ได้รับการยอมรับในการรีไซเคิลฟิล์ม PE (โครงการส่งร้านค้าในสหรัฐอเมริกาและแผนการรวบรวมฟิล์มที่ยืดหยุ่นโดยเฉพาะในยุโรป) เมื่อได้รับการรับรองอย่างเหมาะสม ในทำนองเดียวกัน โครงสร้างโพลีโพรพีลีนทั้งหมด (all-PP) ใช้ BOPP เป็นสารตั้งต้นด้านนอก BOPP ที่เป็นโลหะหรือ PP ที่ผสมด้วย EVOH สำหรับสิ่งกีดขวาง และ PP แบบหล่อ (CPP) เป็นชั้นยาแนว ทั้งสองตระกูลเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับลามิเนตวัสดุผสมแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแผงกั้นออกซิเจนภายใต้ความชื้นสูงและในอุณหภูมิเริ่มต้นของซีล ซึ่งผู้กำหนดสูตรกำลังทำงานอย่างแข็งขันเพื่อปิดด้วยเทคโนโลยีฟิล์มอัดรีดที่ได้รับการปรับปรุงและการเคลือบกั้น EVOH ขั้นสูง

เนื้อหา PCR และภาพยนตร์จากชีวภาพ

วัสดุรีไซเคิลหลังผู้บริโภค (PCR) สามารถรวมเข้ากับชั้นฟิล์มเคลือบหลุมร่องฟันคอมโพสิตและชั้นแกนกลางได้ โดยไม่กระทบต่อคุณภาพการพิมพ์ของวัสดุพิมพ์ด้านนอก ซึ่งจะต้องคงเกรดบริสุทธิ์ไว้สำหรับวัตถุประสงค์ในการสัมผัสกับอาหารและการลงทะเบียนการพิมพ์ ฟิล์มที่มีปริมาณ PCR 30–50% ในชั้นที่ไม่มีการสัมผัสนั้นมีจำหน่ายในท้องตลาด และได้รับการระบุมากขึ้นโดยเจ้าของแบรนด์ที่มีเป้าหมายเป็นเนื้อหารีไซเคิลในพันธกิจด้านบรรจุภัณฑ์ ฟิล์มชีวภาพที่ได้มาจากอ้อย แป้งข้าวโพด หรือวัตถุดิบทดแทนอื่นๆ แทนที่จะเป็นปิโตรเลียม ได้แก่ bio-PET, bio-PE และ PLA (กรดโพลิแลกติก) Bio-PET มีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกับ PET ที่ได้จากฟอสซิล และเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับกระแสการรีไซเคิลที่มีอยู่ PLA สามารถย่อยสลายได้ภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรม แต่ไม่เข้ากันกับการรีไซเคิลพลาสติกทั่วไป และต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในกระแสการรีไซเคิล PE หรือ PET

วิธีการระบุและแหล่งที่มาของฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์

การจัดหาฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาจำเป็นต้องมีกระบวนการกำหนดโครงสร้างเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่ตรงกันระหว่างฟิล์มที่จัดหากับเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่ต้องปฏิบัติตาม

• กำหนดรูปแบบบรรจุภัณฑ์ก่อน: โครงสร้างของฟิล์มจะต้องตรงกับรูปแบบบรรจุภัณฑ์ — VFFS (การเติมแบบฟอร์มแนวตั้ง-การปิดผนึก), HFFS (การปิดผนึกแบบฟอร์มแนวนอน), กระเป๋าสำเร็จรูป, การปิดฝา, การห่อแบบไหล หรืออื่นๆ — เนื่องจากแต่ละรูปแบบมีความต้องการที่แตกต่างกันในเรื่องความแข็งของฟิล์ม, COF, รูปทรงของซีล และความสามารถในการแปรรูป แบ่งปันยี่ห้อ แบบจำลอง และการขึ้นรูปขนาดของปลอก/ท่อบรรจุภัณฑ์กับซัพพลายเออร์ฟิล์มตั้งแต่เริ่มแรก
• ระบุข้อกำหนดอุปสรรคจากข้อมูลอายุการเก็บรักษา: อย่าเดาในระดับอุปสรรค ใช้ข้อมูลความไวต่อออกซิเจนและความชื้นของผลิตภัณฑ์ของคุณ — โดยหลักการแล้วมาจากการทดสอบอายุการเก็บรักษาแบบเร่ง — เพื่อคำนวณย้อนกลับ OTR และ WVTR สูงสุดที่อนุญาตสำหรับฟิล์มที่อุณหภูมิและความชื้นในการเก็บรักษาที่ต้องการ สิ่งกีดขวางที่ระบุมากเกินไปจะเพิ่มต้นทุน ระบุน้อยเกินไปทำให้ผลิตภัณฑ์ล้มเหลวในตลาด
• จัดทำอาร์ตเวิร์คพร้อมพิมพ์ในรูปแบบที่ซัพพลายเออร์ระบุ: เครื่องพิมพ์กราเวียร์และเฟล็กโซต้องการอาร์ตเวิร์คที่จัดเป็นไฟล์สีแยกกันในรูปแบบที่ซัพพลายเออร์ต้องการ (โดยทั่วไปคือ Adobe Illustrator AI หรือ PDF/X-4 พร้อมโปรไฟล์แบบฝัง) ระบุสี Pantone สำหรับองค์ประกอบที่มีความสำคัญต่อแบรนด์ และขอการตรวจสอบสีหรือการตรวจสอบการพิมพ์จริงก่อนอนุมัติการดำเนินการผลิต คำนึงถึงพื้นที่ไล่ขอบเมื่อพิมพ์ถึงขอบ 3-8 มม. และโซนการปิดผนึกใดๆ ที่ต้องหลีกเลี่ยงการครอบคลุมของหมึกเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของซีล
• ขอเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนดการสัมผัสอาหาร: สำหรับการใช้งานด้านอาหาร ยา และการดูแลส่วนบุคคล จำเป็นต้องได้รับการยืนยันเป็นลายลักษณ์อักษรจากผู้จำหน่ายฟิล์มว่าทุกชั้น รวมถึงหมึก กาว สารเคลือบ และฟิล์มพื้นฐาน เป็นไปตามกฎระเบียบการสัมผัสอาหารที่ใช้บังคับสำหรับตลาดที่ต้องการ (EU 10/2011, FDA 21 CFR, มาตรฐาน GB ของประเทศจีน ฯลฯ) การประกาศการปฏิบัติตามข้อกำหนด (DoC) ควรระบุกฎระเบียบเฉพาะ เงื่อนไขการใช้งาน (อุณหภูมิ เวลาสัมผัส ประเภทอาหาร) และข้อจำกัดในการใช้งาน
• ยืนยันปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำและระยะเวลารอสินค้าตั้งแต่เนิ่นๆ: โดยทั่วไปฟิล์มคอมโพสิตที่พิมพ์ด้วยกราเวียร์จะต้องมีปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ 500–2,000 กิโลกรัมต่อ SKU เนื่องจากค่าตัดจำหน่ายกระบอกสูบ ค่าเฟล็กโซขั้นต่ำต่ำกว่า — โดยทั่วไปคือ 200–500 กก. การพิมพ์แบบดิจิทัลขจัดข้อจำกัดขั้นต่ำ แต่มีต้นทุนต่อหน่วยในปริมาณที่สูงกว่า ระยะเวลารอคอยสำหรับการสั่งซื้อครั้งแรก รวมถึงการผลิตเพลทหรือกระบอกสูบ การพิมพ์ การเคลือบ และการตัด โดยทั่วไปจะใช้เวลา 4–8 สัปดาห์สำหรับกราเวียร์ และ 3–5 สัปดาห์สำหรับเฟล็กโซ วางแผนตามการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่และการเปลี่ยนแปลงบรรจุภัณฑ์ตามฤดูกาล
• ดำเนินการตรวจสอบคุณภาพขาเข้าในการจัดส่งแต่ละครั้ง: ตรวจสอบความกว้างของม้วน ความหนา (ด้วยการตรวจสอบความคลาดเคลื่อน), COF, ความแข็งแรงของรอยปิดผนึกบนตัวอย่างที่เป็นตัวแทน และคุณภาพการพิมพ์ด้วยภาพโดยเทียบกับมาตรฐานที่ได้รับอนุมัติ ก่อนที่จะส่งมอบสู่การผลิต ความแปรผันของความหนาที่เกินกว่า ±5% ของค่าที่กำหนด, COF อยู่นอกช่วงที่ระบุ หรือการเปลี่ยนสีเกินกว่าค่าความคลาดเคลื่อน ΔE ที่ตกลงไว้ เป็นสาเหตุสำหรับการปฏิเสธ — การตรวจจับปัญหาเหล่านี้ก่อนที่ม้วนจะเข้าสู่สายการบรรจุจะช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายได้มากกว่าการจัดการกับการหยุดสายการบรรจุหรือการหลุดออกจากตลาดอย่างมีคุณภาพ