Futamura為食品包裝市場(chǎng)提供可再生和可堆肥的纖維素膜，旗下NatureFlex可堆肥薄膜由可持續(xù)管理森林產(chǎn)出的木漿制成。
多米諾和Futamura合作評(píng)估激光打碼對(duì)可堆肥薄膜的適用性。經(jīng)過測(cè)試，證明多米諾的D系列二氧化碳激光機(jī)適用于NatureFlex可堆肥薄膜，并實(shí)現(xiàn)了干凈，清晰的賦碼，而不會(huì)影響原始薄膜的完整性、改變化學(xué)成分或影響防潮性能。
項(xiàng)目背景
Futamura于1947年在日本成立，是一個(gè)全球品牌。其纖維素膜生產(chǎn)基地位于日本、英國(guó)和美國(guó)。
食品和飲料行業(yè)的制造商使用Futamura的NatureFlex薄膜，包括糖果，零食，新鮮農(nóng)產(chǎn)品，茶和咖啡。
NatureFlex薄膜來自可靠的種植園木漿。
NatureFlex薄膜符合所有全球工業(yè)堆肥標(biāo)準(zhǔn)，包括 BS EN13432。
"我們花了很多時(shí)間分析新的包裝材料，"多米諾激光學(xué)院團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Stefan Stadler博士說。
"目前，由于歐洲關(guān)于再生塑料的新法規(guī)，我們收到測(cè)試的食品包裝樣品中約有95%是消費(fèi)后回收（PCR）或可回收塑料?，F(xiàn)在，我們的F系列激光機(jī)和U系列激光機(jī)中有許多解決方案可用于此類基材。我們預(yù)測(cè)，在未來幾年，越來越多企業(yè)會(huì)轉(zhuǎn)向可堆肥材料應(yīng)用—因此我們希望能確保為客戶提供建議并為這些新材料提供賦碼解決方案。"
為了實(shí)現(xiàn)這些愿景，多米諾的激光團(tuán)隊(duì)獲得了Futamura市場(chǎng)領(lǐng)先的NatureFlex纖維素膜的樣品，我們需要確定哪種激光賦碼解決方案適用于這些新基材。
可堆肥薄膜的賦碼要求
NatureFlex薄膜專為食品包裝應(yīng)用而開發(fā)， 以滿足日益增長(zhǎng)的環(huán)保包裝需求。這些薄膜的設(shè)計(jì)符合所有全球工業(yè)堆肥標(biāo)準(zhǔn)，包括BS EN13432。
典型的NatureFlex應(yīng)用包括新鮮農(nóng)產(chǎn)品，如水果和蔬菜，這種薄膜還可以用來裝廚余垃圾。NatureFlex薄膜還廣泛用于常溫食品和飲料應(yīng)用，如糖果、茶和咖啡，作為紙板容器內(nèi)的內(nèi)襯。
"企業(yè)一直在尋找通過包裝與消費(fèi)者溝通的方法"，F(xiàn)utamura業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Amaia Cowan說。"我們所有的NatureFlex薄膜都經(jīng)過認(rèn)證，證明它們適用于工業(yè)和家庭堆肥。我們的客戶都希望在薄膜上展示包裝的可持續(xù)認(rèn)證和其他處置信息，以幫助告知最終消費(fèi)者。"
在NatureFlex柔性薄膜上對(duì)簡(jiǎn)單信息進(jìn)行激光賦碼是一個(gè)很好的方式，因?yàn)椴恍枰诳啥逊驶纳显黾尤魏纹渌牧?，因此尋求可持續(xù)包裝認(rèn)證應(yīng)該很簡(jiǎn)單。
多米諾是如何選擇合適的解決方案的？
多米諾專家分析了六種不同版本的NatureFlex可堆肥薄膜，以確定哪種激光解決方案最適合進(jìn)一步的適用性測(cè)試。
"首先，我們對(duì)基材進(jìn)行了光譜分析，以確定哪種波長(zhǎng)的光與基材具有最佳的相互作用；這使我們能夠確定應(yīng)該使用哪種激光進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。通過這樣做，我們確定D系列二氧化碳激光機(jī)為NatureFlex可堆肥薄膜的可能解決方案。"Stadler說。
下一步是對(duì)樣品進(jìn)行賦碼。"我期望看到的結(jié)果類似于我們對(duì)PET瓶進(jìn)行激光打碼時(shí)獲得的效果，"Stadler說。"事實(shí)上，激光的效果是改變薄膜的顏色，從而產(chǎn)生清晰的白色賦碼。"
然后對(duì)薄膜進(jìn)行進(jìn)一步的適用性測(cè)試，以確定實(shí)現(xiàn)可讀碼所需的最小激光強(qiáng)度和賦碼速度。結(jié)果令人鼓舞，多米諾最低功耗的二氧化碳激光機(jī)D120i能夠以40%的激光功率對(duì)基材進(jìn)行賦碼，即使在高速生產(chǎn)下也是如此。
如何確保激光不會(huì)損害薄膜的完整性？
在賦碼后，多米諾使用了3D顯微圖像分析了NatureFlex薄膜，以便更仔細(xì)地觀察賦碼是如何形成的。"通過這種類型的3D圖像，我們可以測(cè)量激光雕刻的深度，以確保基材不會(huì)穿孔或受損。激光對(duì)NatureFlex薄膜產(chǎn)生了發(fā)泡效果，導(dǎo)致照射區(qū)域的薄膜厚度增加了約11.5微米。"
微觀圖像確定薄膜沒有結(jié)構(gòu)性損壞—即使在重疊區(qū)域（例如，在上圖中B的重疊曲線中）。
除了3D顯微圖像外，還使用FT-IR光譜分析樣品，以確定激光賦碼是否導(dǎo)致材料中產(chǎn)生新的化學(xué)物質(zhì)。通過測(cè)試，我們可以證明材料上的賦碼僅是物理變化的結(jié)果，而非化學(xué)變化。
賦碼材料被送回Futamura，對(duì)膜的防潮層進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估。數(shù)據(jù)表明，激光賦碼對(duì)這一特性幾乎沒有影響。
時(shí)刻處于行業(yè)前沿
Cowan說："產(chǎn)品賦碼標(biāo)識(shí)對(duì)我們的客戶來說非常重要，但是，這超出了我們的專業(yè)范圍，因此我們很高興與像多米諾這樣的公司合作開展這個(gè)項(xiàng)目。"
賦碼的質(zhì)量和清晰度使激光打碼成為食品制造商的理想選擇，這些制造商希望創(chuàng)建簡(jiǎn)單的賦碼，例如保質(zhì)期和批號(hào)，以及更復(fù)雜的信息，包括圖形和二維碼。
Futamura和NatureFlex可堆肥薄膜項(xiàng)目是可持續(xù)基材使用激光賦碼的一個(gè)重要發(fā)展—這只是多米諾支持客戶可持續(xù)發(fā)展之旅的其中一個(gè)例子。
"我們希望處于新興包裝材料發(fā)展的前沿，以確保我們能夠繼續(xù)滿足所有行業(yè)客戶的需求，"Stadler說。"通過采用科學(xué)而不是試錯(cuò)法進(jìn)行激光賦碼， 我們不僅可以顯著加快高品質(zhì)賦碼過程，還可以確保產(chǎn)品安全，保持阻隔性能—這對(duì)我們的客戶非常有益。"
