Films composites imprimés haute performance dans l’ingénierie moderne de l’emballage

Comprendre l'architecture multicouche des films composites imprimés

Les films composites imprimés sont des matériaux techniques constitués de deux ou plusieurs couches de substrats, tels que le BOPP, le PET, le PE ou la feuille d'aluminium, liées ensemble pour obtenir des propriétés qu'un seul matériau ne peut pas offrir. L'objectif premier de cette structure « sandwich » est d'allier l'esthétique de l'impression haute définition avec la protection fonctionnelle des couches barrières. Dans une construction typique, la couche la plus externe sert de substrat d'impression, la couche intermédiaire offre des propriétés de barrière contre l'oxygène et l'humidité, et la couche la plus interne est conçue pour le thermoscellage. Cette superposition sophistiquée garantit que les produits restent frais tandis que la marque reste protégée des éraflures et de la dégradation de l'environnement.

Techniques d'impression avancées pour les substrats composites

La qualité visuelle d'un film composite dépend fortement de la méthode d'impression utilisée. Étant donné que l'impression est souvent « emprisonnée » entre les couches (impression inversée), l'encre doit présenter une excellente adhérence et une excellente résistance à la chaleur pour survivre au processus de laminage ultérieur. Deux méthodes principales dominent l'industrie :

• Impression par héliogravure : Idéal pour les tirages à grand volume, offrant une cohérence de couleur exceptionnelle et la possibilité d'utiliser des encres métalliques pour un look haut de gamme.
• Impression flexographique : Une solution plus rentable pour les tirages moyens, utilisant des plaques en relief flexibles et des encres à séchage rapide qui fonctionnent bien avec divers films polymères.
• Impression numérique : Gagner du terrain pour les emballages personnalisés et les délais de livraison courts, permettant des conceptions complexes sans le coût des cylindres ou des plaques.

Spécifications techniques et sélection des matériaux

La sélection de la bonne combinaison de matériaux est essentielle à la performance du film. Le tableau suivant illustre les combinaisons de matériaux courantes utilisées dans la production de films composites imprimés et leurs applications pratiques spécifiques :

Le processus de laminage : avec ou sans solvant

Après l'impression, le film doit être collé à d'autres couches fonctionnelles. Le choix de la technologie d'adhésif et de stratification a un impact significatif sur la sécurité et la durabilité du produit final. La fabrication moderne se concentre sur deux voies principales :

Stratification à sec (à base de solvant)

Cette méthode traditionnelle consiste à appliquer sur le film un adhésif dissous dans un solvant. Le solvant est ensuite évaporé dans un tunnel de séchage avant que les couches ne soient pressées ensemble. Cette méthode est très polyvalente et offre une excellente force de liaison, en particulier pour les emballages résistants ou les sachets cornues soumis à une stérilisation à haute température.

Stratification sans solvant

À mesure que les réglementations environnementales se durcissent, le laminage sans solvant est devenu la norme industrielle en matière d’emballage alimentaire. Il utilise des adhésifs multi-composants qui réagissent chimiquement pour former une liaison sans avoir besoin de séchage. Ce processus réduit la consommation d'énergie, élimine les risques de résidus de solvants et offre une empreinte de production plus durable.

Facteurs critiques de contrôle de qualité

Pour garantir que le film composite imprimé fonctionne de manière fiable sur les lignes de remplissage à grande vitesse, les fabricants doivent surveiller plusieurs paramètres techniques. Le non-respect de ces normes peut entraîner un délaminage ou une détérioration du produit.

• Coefficient de friction (COF) : Garantit que le film glisse en douceur dans les machines d'emballage sans coller ni glisser.
• Résistance au pelage : Mesure la force nécessaire pour séparer les couches laminées ; une valeur faible indique une mauvaise liaison.
• Niveaux de solvant résiduels : Crucial pour la sécurité alimentaire afin de garantir qu’aucune odeur ou produit chimique ne migre dans le produit.
• Tension superficielle (niveau Dyne) : Doit être maintenu au-dessus de 38 dynes/cm pour garantir un bon mouillage de l’encre et de l’adhésif.

Tendances futures : durabilité et recyclabilité

L'industrie s'oriente actuellement vers des films composites « mono-matériaux ». Historiquement, le mélange de différents plastiques (comme le PET et le PE) rendait le recyclage presque impossible. Les nouvelles innovations se concentrent sur la création de structures multicouches utilisant une seule famille de polymères, comme les stratifiés entièrement en polyéthylène (PE/PE). Ces films avancés conservent des propriétés barrières élevées grâce à des revêtements spécialisés tout en restant compatibles avec les flux de recyclage existants, répondant ainsi à la demande mondiale de solutions d'économie circulaire dans le secteur de l'emballage.