Analyse des causes de délaminage des sachets stérilisables

Le délaminage des sachets stérilisables se manifeste par des dommages à l'interface de trois couches clés : film intérieur/adhésif, adhésif/encre et encre/film extérieur. Il peut également se produire sous forme de rupture de cohésion au sein de la couche adhésive ou de la couche d'encre. Lorsque le délaminage est mineur, il se manifeste par une séparation en bandes dans les zones sollicitées de l'emballage, ou le sachet peut être facilement décollé ou déchiré à la main. Dans les cas plus graves, le délaminage peut entraîner une séparation importante après le processus de stérilisation. Les principales causes de ces phénomènes sont les suivantes :

1. L'encre ou l'adhésif n'a pas suffisamment de résistance à l'humidité et à la chaleur, ce qui affaiblit la liaison.

L'encre ou l'adhésif utilisé dans les sachets stérilisables, qu'il s'agisse d'un système bicomposant ou monocomposant, est généralement fabriqué à partir de résine polyuréthane , qui détermine principalement sa résistance à l'humidité et à la chaleur. En particulier, en raison de la présence de groupes ester et uréthane, fortement polarisés, dans la résine polyuréthane, le matériau est sujet à l'hydrolyse en conditions humides et à haute température. De plus, les liaisons hydrogène formées entre la résine polyuréthane et la surface du substrat se rompent facilement dans ces conditions, ce qui entraîne une diminution de la force d'adhérence et, dans les cas les plus graves, un décollement de la couche adhésive. Les fabricants d'encres ou d'adhésifs peuvent améliorer techniquement la force d'adhérence des encres stérilisables après traitement à haute température en modifiant la structure chimique de la résine polyuréthane et en utilisant des additifs.

2. Il y a des problèmes avec l'application de l'encre ou de l'adhésif.

1. La quantité de durcisseur ne répond pas aux exigences. La quantité ne doit être ni trop faible ni trop élevée. Une quantité trop faible entraînera une réticulation insuffisante entre le durcisseur et la résine, ce qui entraînera une diminution de l'adhérence, de la résistance à la chaleur et de la résistance à l'hydrolyse de la couche adhésive. Une quantité trop élevée peut entraîner une réticulation excessive, ce qui peut affecter la cristallisation et la séparation des microphases entre les polymères, et potentiellement endommager la cohésion de la couche adhésive. Cela peut augmenter les contraintes internes, provoquer un retrait excessif de la couche d'encre et entraîner un délaminage .

2. Le taux de durcisseur n'est qu'un des facteurs influençant le taux d'adhérence réel. En pratique, le durcisseur peut être absorbé par l'humidité, les alcools et d'autres substances présentes dans l'ester éthylique, ce qui entraîne des variations du taux de réaction réel. De plus, la durée de stockage de l'adhésif et une capacité de séchage insuffisante de l'équipement peuvent également affecter sa densité de réticulation.

③ Si le temps de vieillissement est insuffisant, cela entraînera une réticulation incomplète, ce qui réduira la résistance à la chaleur et à l'hydrolyse de la couche d'encre.

④ Si l'encre ou l'adhésif manque d'activité, ou si des résidus périmés ou inefficaces sont mélangés en excès, le nombre de groupes disponibles pour adhérer au substrat sera réduit avant l'impression ou le laminage. Il en résulte une faible adhérence.

1. Incompatibilité entre l'encre, l'adhésif et le film.

Selon la théorie de l'adhésion, lorsque la tension superficielle de l'adhésif correspond à celle du substrat et que leurs polarités sont similaires, la tension interfaciale est minimisée, ce qui permet une adhérence maximale. Par conséquent, l'état de surface de l'encre ou de l'adhésif après durcissement et celui du film peuvent varier selon les fabricants. Lorsque les groupes de surface de différents matériaux ne peuvent pas s'attirer efficacement pour former des forces intermoléculaires ou se lier chimiquement, l'adhésion peut se produire à basse température en raison d'interactions faibles. Cependant, à haute température, ces faibles forces d'adhérence peuvent être perturbées, entraînant un délaminage.

2. Problèmes avec le film

Ce problème se manifeste principalement sous deux aspects : d'une part, le traitement du film ne répond pas aux exigences, voire n'a subi aucun traitement, ce qui entraîne une résistance au pelage et au thermoscellage insuffisante après stérilisation. d'autre part, certains additifs contenus dans le film peuvent migrer à la surface à haute température, affaiblissant potentiellement l'adhérence. Ces additifs peuvent inclure des agents d'ouverture, des agents antistatiques, des lubrifiants et d'autres substances ajoutées aux films plastiques.

Si un délaminage se produit dans les sachets stérilisables après stérilisation, la première étape consiste à identifier l'interface où il se produit et à déterminer les deux matériaux impliqués. Il est également crucial de vérifier si le processus de production a respecté les normes requises. De plus, l'échange de matériaux pour des expériences comparatives peut aider à identifier la véritable cause du délaminage.

3. Problèmes liés au processus de riposte

1. Lors de l'utilisation de sachets stérilisables, les entreprises agroalimentaires doivent contrôler strictement la température dans la plage spécifiée par le fabricant. Même quelques degrés au-dessus de cette plage peuvent être critiques, car les matériaux utilisés pour la fabrication des sachets stérilisables sont souvent déjà à leur limite de tolérance maximale. La capacité de garantir les performances du sachet stérilisable malgré ces degrés supplémentaires est un facteur clé.

2. Affectées par le contenu emballé, les propriétés physiques et chimiques du contenu à l'intérieur de l'emballage, ainsi que tout changement chimique ou nouvelle substance pouvant se former sous des températures élevées, peuvent pénétrer les couches de la pochette de stérilisation, entraînant une baisse de ses performances, comme par exemple un délaminage.

③ L'impact du niveau de vide. Même le niveau de vide à l'intérieur du sachet stérilisable peut créer des différences de contrainte entre les couches du sachet, entraînant un délaminage entre les couches de film et une adhérence plus faible.

④ Contre-pression pendant la stérilisation. À haute température, la résistance du thermoscellage du sachet est bien inférieure à celle à température ambiante. À ce stade, la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du sachet stérilisable peut provoquer une dilatation excessive, comparable au gonflement d'un ballon, pouvant entraîner une rupture ou une fuite.