In considerazione dei margini ridotti che si possono ottenere realizzando film monostrato o multistrato, i produttori stanno verificando la possibilità di lavorare resine non convenzionali sugli impianti attuali di estrusione. A questo scopo Eastman ha presentato una serie di copoliesteri, a marchio Eastar, per linee convenzionali di film soffiato di PE. Essi possono essere usati come film monostrato soffiato o cast, ma sono anche utilizzabili successivamente per accoppiamento con substrati di alluminio, cartone o plastica. Per le industrie del packaging alimentare questo materiale offre il vantaggio di funzionare velocemente su confezionatrici automatiche, assicurando al tempo stesso imballaggi flessibili caratterizzati da integrità di saldatura e stabilità della forma.
Eastman sottolinea in particolare il fatto che, grazie alle ottime caratteristiche di lavorabilità, i copoliesteri costituiscono un ottimo componente di film coestrusi, consentendo all’utilizzatore finale di personalizzare le proprietà della struttura del film per soddisfare esigenze specifiche.
Il film così ottenuto è caratterizzato da grande brillantezza, tenuta della piega, stampabilità senza pretrattamenti di sorta, buone proprietà organolettiche e barriera e orientamento controllato. I copoliesteri Eastar trovano impiego in applicazioni commerciali come l’avvolgimento di caramelle e altri prodotti dolciari, sleeve, film retraibili, etichette o come componenti di film coestrusi.
Nota: Il copoliestere Eastar® è un marchio Eastman Chemical
Buone proprietà ottiche
Roman Haenggi, direttore sviluppo applicativo della Eastman, spiega che «I tentativi precedenti di soffiare il poliestere sono falliti perché i produttori utilizzavano un APET, per bottiglie, che risultava troppo difficile da lavorare perché tende a cristallizarsi molto rapidamente nell’estrusore, penalizzando così la produttività dell’impianto».
Alla fine, come spiega Haenggi, la soluzione è stata quella di usare copoliesteri che includessero speciali comonomeri per un ampliamento della finestra di lavorabilità. «Il risultato è che il materiale resta amorfo qualsiasi cosa si faccia; è possibile persino lasciare i copoliesteri Eastar nell’estrusore per tutta la notte, e continuare la lavorazione in un secondo tempo».
L’elemento più importante per processare la resina di copoliestere è di procedere alla sua essiccazione, mediante essiccatore, riducendo l’umidità a un livello inferiore allo 0,08%, per evitare che la bolla diventi instabile e vengano compromesse le proprietà del film.
Il copoliestere in questione è un materiale multifunzionale, dotato di buone proprietà ottiche e di brillantezza molto elevata. Rispetto alle polieolefine, offre risultati di grande impatto visivo impiegando le più comuni tecniche di stampa; inoltre, la tensione superficiale intrinseca è molto elevata, consentendo così la stampa senza trattamento corona e la metallizzazione senza pretrattamento. Inoltre, la sua rigidità intrinseca comporta la possibilità di ridurne lo spessore da 50 a 25 micron rispetto a un film di LLDPE, pur offrendo le stesse prestazioni.
Utilizzato come saldante, presenta ottime caratteristiche di saldabilità e una buona adesività a caldo (hot tack), assicurando così ottime prestazioni anche sulle macchine FFS; in sintesi, questo materiale offre un’ampia gamma di caratteristiche positive, essendo al tempo stesso l’unico poliestere che può essere lavorato su impianti tradizionali di soffiaggio per film.
I vantaggi della coestrusione
Il nuovo materiale è già stato impiegato in Inghilterra e in Francia per la produzione di sleeve. Un produttore francese ha introdotto un film twist multiestruso per l’avvolgimento di caramelle. Il suo utilizzo fornisce al film di avvolgimento una superiore tenuta alla piega; inoltre è stato scelto anche per le proprietà barriera agli aromi, poiché il materiale è inerte al gusto e adatto al contatto con cibi grassi.
Nonostante possa essere usato anche come film monostrato, è consigliato, in particolare, per la produzione di film multistrato coestrusi, nelle applicazioni in cui le proprietà barriera agli aromi siano decisive. A questo scopo i test di permeabilità all’aroma effettuati indicano che questo materiale possiede qualità barriera molto elevate.
L’unico svantaggio è costituito dal fatto che non può essere usato in applicazioni dove sono necessarie elevate temperature, perché questo provoca il deterioramento dello strato adesivo (che lega i vari componenti nella coestrusione o nell’accoppiamento).
I film copoliesteri Eastar sono facilmente macchinabili. Per quanto riguarda il monofilm o il loro impiego nello strato esterno, si raccomanda l’impiego di additivi scivolanti o antibloccanti, così da ridurre la formazione di pieghe e migliorarne lo scorrimento. Per ottenere invece una migliore stabilità della bolla, si può prendere in considerazione di utilizzare un sistema Internal Bubble (IBC) in combinazione con un anello d’aria a labbro primario, singolo o doppio.
Amico dell’ambiente
I copoliesteri Eastar potrebbero sostituire i film biassiali orientati di poliestere, finora utilizzati in virtù della loro stampabilità. Per quanto riguarda i film biassiali orientati di poliestere BOPET, come Roman Haenggi fa notare, «il loro problema è che non si possono saldare e devono essere accoppiati ad altri materiali».
D’altro canto i copoliesteri Eastar si stanno ritagliando un ruolo come sostituti dell’alluminio o di altri materiali (PVC, PE e Coex) utilizzati nelle strutture accoppiate stampate in flessografia, che non richiedono proprietà barriera e di tenuta della piega eccessivamente elevate. Si tratta dunque di una questione sia di costi che di impatto ambientale; è il caso soprattutto dei Paesi scandinavi, dove oltre al consumo ridotto di alluminio si punta in particolare all’uso di materiali privi di PVC o di cloro.
|  | New resin for “old” films
Eastman Chemical have come up with a non traditional resin copolyester for conventional blown film lines offering excellent optical, twist and barrier features.
With profits being razor thin on standard monolayer to multilayer layer films, producers have been looking into the possibility of processing non-conventional resins on existing blown film equipment. Eastman has now introduced its Eastar Copolyesters for conventional PE blown film lines.
They can be used as a stand-alone monolayer blown or cast film, and are also suitable for subsequent lamination to aluminium, paperboard, or plastic substrates. The material offers food-packaging companies the ability to run rapidly on automated packaging machines while producing flexible packaging with excellent seal integrity and form stability.
However, what the producers really want to emphasise is that - as the result of its wide processing window - Eastar Copolyesters make an excellent component in coextruded films, allowing the end user to tailor the properties of the film structure to meet specific requirements.
The resulting film gives good clarity, deadfold, printability without any pretreatment, good organoleptic & barrier properties and directional tear. Eastar Copolyesters find use in commercial applications such as candy wrap films, sleeves, shrinkfilms, labels or as a component in coextruded films.
Nota: Eastar® Copolyester is an Eastman Chemical trademark
Good optical properties
As Eastman’s application development manager Roman Haenggi explains. «Previously efforts to blow polyester failed because processors used APET bottle grade which proved to be too difficult to control because these tend to crystallize very rapidly in the extruder, making it difficult to get it out».
In the end, as Haenggi explained, the solution chosen was that of using Eastar Copolyesters that include special comonomers to help widen the processing window. «The result is it stays amorphous whatever you do; you can even leave Eastar Copolyesters in an extruder overnight, and continue processing». Here the key feature to processing the copolyester resin previously dried in a dessiccant dryer is to reduce moisture to <0.08 %, otherwise bubble becomes instable and film properties
deteriorate.
Eastar Copolyester are multifunctional materials, with good optical properties such as very high gloss. Compared to polyolefins they give eye-catching results using common print technologies. Surface tension is inherently very high, enabling printing without the need corona treatment as well as metalisation without pretreatment. Furthermore, its inherent stiffness means it can be downgauged from 50 to 25 microns compared to LLDPE’s while giving the same performance.
As a sealant, it seals very nicely to itself and has good hot tack - ie it offers a strong seal whilst the seal is still hot, an important feature in FFS operations; in a word it offers a whole host of different properties while being the only polyester that can be processed on conventional blown film equipment.
Virtue of coextrusion
The new material has already found application in England and in France in sleeve applications. A French processor has introduced a multilayer twist film for candy wrap based on Easter copolyester. Its use provides the wrapping with superior twist-retention properties. They also selected Eastar Copolyesters for its aroma barrier, the material being inert to taste and suitable for fatty foods.
Since it can also be used as a monolayer film it is particularly recommended for use as a coextruded multilayer film in situations where the organoleptic aroma barrier properties are important. Aroma permeation tests carried out show that it has extremely good barrier qualities.
Its only drawback is that it cannot be used when excessively high temperatures are required, because this leads to the deterioration of the tie layer - the layer binding the various layers in coextrusion or lamination.
Eastar copolyesters do not need any processing aids. For monofilm or as outer layer, slip or antiblock additives are recommended to reduce formation of wrinkles and to improve handling.
For improved bubble stability, the use of an Internal Bubble (IBC) system in combination with a single lip or double lip primary air ring can be considered.
Ecologically friendly
Eastar Copolyesters could go to replace biaxial oriented polyester films, used up to now for their printability. As far as biaxial oriented polyester films BOPET are concerned as Roman Haenggi pointed out «their problem is you can’t seal them, they have to be laminated to some other material».
Eastar copolyesters are also finding a role in replacing aluminium and other material parts (PVC, PE and Coex) used in laminated flexo structures where excessively high twist and barrier properties are not required. Here, as well as cost the issue is environmental. This is particularly the case in Scandinavian countries, together with the trend to reduce the consumption of aluminium and halogen containing materials.
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