Futamura為食品包裝市場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)管理森林產出的木漿制成。
多米諾和Futamura合作評估激光打碼對可堆肥薄膜的適用性。經過測試，證明多米諾的D系列二氧化碳激光機適用于NatureFlex可堆肥薄膜，并實現(xiàn)了干凈，清晰的賦碼，而不會影響原始薄膜的完整性、改變化學成分或影響防潮性能。
項目背景
Futamura于1947年在日本成立，是一個全球品牌。其纖維素膜生產基地位于日本、英國和美國。
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，新鮮農產品，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)堆肥標準，包括 BS EN13432。
"我們花了很多時間分析新的包裝材料，"多米諾激光學院團隊負責人Stefan Stadler博士說。
"目前，由于歐洲關于再生塑料的新法規(guī)，我們收到測試的食品包裝樣品中約有95%是消費后回收（PCR）或可回收塑料?，F(xiàn)在，我們的F系列激光機和U系列激光機中有許多解決方案可用于此類基材。我們預測，在未來幾年，越來越多企業(yè)會轉向可堆肥材料應用—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。"
為了實現(xiàn)這些愿景，多米諾的激光團隊獲得了Futamura市場領先的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用而開發(fā)， 以滿足日益增長的環(huán)保包裝需求。這些薄膜的設計符合所有全球工業(yè)堆肥標準，包括BS EN13432。
典型的NatureFlex應用包括新鮮農產品，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用，如糖果、茶和咖啡，作為紙板容器內的內襯。
"企業(yè)一直在尋找通過包裝與消費者溝通的方法"，F(xiàn)utamura業(yè)務發(fā)展經理Amaia Cowan說。"我們所有的NatureFlex薄膜都經過認證，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)認證和其他處置信息，以幫助告知最終消費者。"
在NatureFlex柔性薄膜上對簡單信息進行激光賦碼是一個很好的方式，因為不需要在可堆肥基材上增加任何其他材料 ，因此尋求可持續(xù)包裝認證應該很簡單。
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一步的適用性測試。
"首先，我們對基材進行了光譜分析，以確定哪種波長的光與基材具有最佳的相互作用；這使我們能夠確定應該使用哪種激光進行進一步測試。通過這樣做，我們確定D系列二氧化碳激光機為NatureFlex可堆肥薄膜的可能解決方案。"Stadler說。
下一步是對樣品進行賦碼。"我期望看到的結果類似于我們對PET瓶進行激光打碼時獲得的效果，"Stadler說。"事實上，激光的效果是改變薄膜的顏色，從而產生清晰的白色賦碼。"
然后對薄膜進行進一步的適用性測試，以確定實現(xiàn)可讀碼所需的最小激光強度和賦碼速度。結果令人鼓舞，多米諾最低功耗的二氧化碳激光機D120i能夠以40%的激光功率對基材進行賦碼，即使在高速生產下也是如此。
如何確保激光不會損害薄膜的完整性？
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，我們可以測量激光雕刻的深度，以確?；牟粫┛谆蚴軗p。激光對NatureFlex薄膜產生了發(fā)泡效果，導致照射區(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構性損壞—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致材料中產生新的化學物質。通過測試，我們可以證明材料上的賦碼僅是物理變化的結果，而非化學變化。
賦碼材料被送回Futamura，對膜的防潮層進行進一步評估。數(shù)據表明，激光賦碼對這一特性幾乎沒有影響。
時刻處于行業(yè)前沿
Cowan說："產品賦碼標識對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項目。"
賦碼的質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)建簡單的賦碼，例如保質期和批號，以及更復雜的信息，包括圖形和二維碼。
Futamura和NatureFlex可堆肥薄膜項目是可持續(xù)基材使用激光賦碼的一個重要發(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。"通過采用科學而不是試錯法進行激光賦碼， 我們不僅可以顯著加快高品質賦碼過程，還可以確保產品安全，保持阻隔性能—這對我們的客戶非常有益。"
