La selección de bolsas de embalaje de plástico requiere que las propiedades del material coincidan con las demandas de aplicaciones específicas, incluida la exposición ambiental, el peso de la carga y el método de cierre. Las bolsas de embalaje de plástico están disponibles en cientos de combinaciones de tipos de materiales de espesor y paquetes de aditivos. Shenlong Packaging Products Co., Ltd. presenta esta guía para ayudar a los ingenieros y profesionales de adquisiciones a especificar las bolsas de embalaje de plástico correctas según criterios de rendimiento mensurables.
Las bolsas de plástico para embalaje comercial se dividen en cuatro familias de materiales: LDPE para flexibilidad, HDPE para rigidez, PP para resistencia al calor y PET para claridad y barrera. La siguiente tabla compara las métricas clave de rendimiento de estos cuatro tipos de bolsas de embalaje de plástico.
| Propiedad | LDPE | HDPE | PP | PET |
|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción MPa | 10 a 16 | 20 a 30 | 30 a 40 | 50 a 75 |
| Temperatura máxima de servicio C | 80 | 90 | 120 | 150 |
| Temperatura mínima de servicio C | -50 | -50 | -20 | -60 |
| Porcentaje de claridad turbidez | 10 a 20 | 30 a 70 | 5 a 15 | 2 a 5 |
| Barrera contra la humedad WVTR g/m²/día | 15 a 20 | 5 a 12 | 5 a 10 | 20 a 40 |
| Barrera de oxígeno OTR cm³/m²/día | 1800 a 2200 | 1500 a 2500 | 1500 a 2000 | 50 a 100 |
Las bolsas de embalaje de plástico LDPE dominan el mercado de embalajes flexibles con una participación del 48 por ciento debido a su equilibrio entre flexibilidad de costos y resistencia al impacto. Las bolsas de plástico para embalaje de HDPE representan el 32 por ciento del mercado y son el estándar para las bolsas de supermercado y los revestimientos para botes de basura. Las bolsas de plástico para embalaje de PP, con una participación de mercado del 12 por ciento, están creciendo más rápidamente debido a la demanda de embalajes aptos para microondas y de llenado en caliente. Las bolsas de plástico para embalaje de PET tienen una cuota de mercado del 8 por ciento, principalmente en embalajes médicos y alimentarios de primera calidad.
Las bolsas de plástico para embalaje minorista para mercancías livianas, como ropa o pequeños productos electrónicos, requieren de 15 a 25 micrones de HDPE o de 30 a 40 micrones de LDPE. Con estos espesores, las bolsas de embalaje de plástico proporcionan la resistencia adecuada y al mismo tiempo minimizan el costo del material. La resistencia al estallido de las bolsas de embalaje de plástico HDPE de 20 micrones es de 25 a 35 libras por pulgada cuadrada cuando se prueba mediante el método Mullen.
Las bolsas de plástico para embalaje de productos comestibles para frutas y verduras utilizan LDPE de 10 a 15 micrones para permitir la ventilación de la humedad. Se añaden orificios de ventilación de 2 a 3 milímetros de diámetro con una densidad de 5 a 10 orificios por 100 centímetros cuadrados. Las bolsas de embalaje ventiladas de plástico prolongan la vida útil de los productos al evitar la condensación y al mismo tiempo mantener entre un 70 y un 80 por ciento de humedad relativa dentro de la bolsa.
Las bolsas de plástico para embalaje industrial para polvos y gránulos químicos requieren LDPE de 80 a 120 micras con estabilizadores UV. El paquete de estabilizador UV agrega entre 0,02 y 0,05 USD por kilogramo de resina, pero extiende la vida útil de almacenamiento al aire libre de 6 a 24 meses. Para envasar bolsas de plástico y almacenar el producto al aire libre durante más de 30 días, es esencial utilizar material estabilizado contra los rayos UV para evitar la fragilidad.
Las bolsas de embalaje de plástico de grado médico para dispositivos estériles requieren LDPE de 50 a 75 micrones o PP de 40 a 60 micrones con sellos de membrana Tyvek o transpirables. Las bolsas de plástico para embalaje médico deben pasar las pruebas de barrera microbiana según ASTM F1608 y no muestran penetración microbiana después de 24 horas de exposición. El entorno de fabricación de sala limpia para bolsas de plástico para embalaje médico debe mantener ISO Clase 7 o superior con recuentos de partículas inferiores a 352.000 partículas por metro cúbico a 0,5 micrones.
Los cierres termosellados para bolsas de embalaje de plástico proporcionan el menor costo y la mayor confiabilidad para aplicaciones de un solo uso. La resistencia del termosellado para bolsas de embalaje de plástico debe exceder los 18 newtons por 15 milímetros de ancho para garantizar la integridad de la bolsa durante el llenado y el transporte. Los parámetros de termosellado para bolsas de plástico de embalaje de LDPE son de 140 a 160 grados Celsius a una presión de 2 a 4 bares durante un tiempo de permanencia de 0,3 a 0,8 segundos.
Los cierres de cremallera para bolsas de embalaje de plástico resellables agregan entre 0,03 y 0,06 USD por bolsa, según el ancho de la cremallera y el diseño del perfil. El cierre de cremallera de las bolsas de embalaje de plástico debe resistir 500 ciclos de apertura y cierre sin fallas para aplicaciones de consumo. Las bolsas de embalaje de plástico resellables de grado médico requieren pruebas de 1000 ciclos sin pérdida de integridad del sello.
Las bolsas de embalaje de plástico con fondo de bloque tienen un fondo rectangular que se crea doblando y sellando la base de la bolsa. Las bolsas de embalaje de plástico con fondo de bloque se colocan en posición vertical sobre estantes sin soporte externo. El diseño requiere entre un 15 y un 20 por ciento más de material que las bolsas planas del mismo volumen, pero reduce los costes de los accesorios de exposición. Shenlong Packaging Products Co., Ltd. produce bolsas de embalaje de plástico con fondo de bloque con una resistencia de sellado inferior de 25 a 30 newtons por 15 milímetros de ancho.
El refuerzo del mango para bolsas de plástico para embalaje minorista agrega un parche de película más gruesa o un inserto de cartón laminado. Las bolsas de embalaje de plástico con asa tipo parche aumentan la carga máxima segura de 5 kilogramos a 10 kilogramos. El parche de refuerzo cubre 40 por 80 milímetros alrededor del orificio del asa y agrega entre 0,01 y 0,02 dólares por bolsa.
La impresión de superficies en bolsas de embalaje de plástico utiliza placas flexográficas con tramas lineales de 100 a 150 líneas por pulgada. Las bolsas de embalaje de plástico con superficie impresa tienen tinta aplicada directamente al exterior de la bolsa, donde se puede rayar o borrar. Para bolsas de embalaje de plástico que sufrirán abrasión durante el envío, la impresión de la superficie requiere un barniz de sobreimpresión agregado de 0,001 a 0,002 USD por bolsa.
La impresión inversa para bolsas de plástico coloca la tinta entre dos capas de película. Las bolsas de embalaje de plástico con impresión inversa tienen la tinta protegida de la abrasión mediante una capa de película exterior. El proceso de laminación para bolsas de plástico con impresión inversa agrega entre 0,005 y 0,010 USD por bolsa en comparación con la impresión superficial. La impresión inversa se recomienda para bolsas de embalaje de plástico que se utilizarán en ambientes polvorientos o que requieren gráficos de alta durabilidad.
La impresión digital en bolsas de plástico para embalaje está disponible para tiradas cortas inferiores a 10.000 unidades. La impresión digital sobre bolsas de embalaje de plástico no tiene costes de plancha y un tiempo de preparación de 24 a 48 horas. El costo por bolsa para bolsas de embalaje de plástico impresas digitalmente es de 0,15 a 0,35 USD para tiradas de 1000 bolsas y se reduce a 0,08 a 0,15 USD para tiradas de 10000 bolsas. Para tiradas superiores a 50.000 unidades, la impresión flexográfica es más económica que la digital.
Se debe probar la resistencia a la tracción de todas las bolsas de embalaje de plástico según la norma ASTM D882. La prueba utiliza tiras de 15 milímetros de ancho extraídas a 500 milímetros por minuto. La resistencia a la tracción mínima aceptable para bolsas de plástico de embalaje de LDPE es de 10 megapascales en la dirección de la máquina y 8 megapascales en la dirección transversal. Para bolsas de embalaje de HDPE, la resistencia a la tracción mínima de plástico es de 20 megapascales en la dirección de la máquina y 18 megapascales en la dirección transversal.
Las pruebas de resistencia del sello para bolsas de embalaje de plástico siguen la norma ASTM F88 utilizando una muestra de sello de 15 milímetros de ancho extraída a 300 milímetros por minuto. La resistencia del sellado de las bolsas de plástico para embalaje debe informarse como el promedio de 10 muestras, siendo el valor individual más bajo no inferior al 70 por ciento del promedio. Las bolsas de embalaje de plástico con una fuerza de sellado inferior a 12 newtons por 15 milímetros de ancho se rechazan para aplicaciones alimentarias o médicas.
La resistencia al impacto de las bolsas de embalaje de plástico se mide mediante la prueba de caída de dardo según ASTM D1709. Se deja caer un dardo con un peso específico desde 0,66 metros sobre la película. El valor informado es el peso en el que falla el 50 por ciento de las muestras de plástico de bolsas de embalaje analizadas. Para bolsas de embalaje de plástico LDPE de 40 micras, el impacto de la caída del dardo es de 80 a 120 gramos. Para bolsas de plástico de embalaje de HDPE del mismo espesor, el valor cae de 40 a 60 gramos debido a una mayor rigidez y un menor alargamiento.
La resistencia al desgarro para bolsas de embalaje de plástico sigue la norma ASTM D1922 utilizando el péndulo de Elmendorf. Un péndulo oscila a través de la muestra y la desgarra a una distancia fija. Para bolsas de embalaje de LDPE de 40 micrones, la resistencia al desgarro del plástico es de 100 a 300 gramos. Para bolsas de embalaje de HDPE del mismo espesor, la resistencia al desgarro del plástico es de 20 a 50 gramos, lo que indica que una vez rotas, las bolsas de HDPE propagan el desgarro fácilmente.
Pregunta 1 ¿Cuál es la diferencia entre las bolsas de embalaje de plástico LDPE y HDPE?
Las bolsas de embalaje de plástico LDPE tienen una densidad más baja, de 0,910 a 0,925 g/cm³, lo que da como resultado una película más flexible con mayor resistencia al impacto. Las bolsas de embalaje de plástico HDPE tienen una mayor densidad, de 0,941 a 0,965 g/cm³, lo que da como resultado una película más rígida con mayor resistencia a la tracción pero menor resistencia a la perforación. Para el mismo espesor, las bolsas de embalaje de LDPE, el plástico, se estiran entre un 200 y un 600 por ciento antes de romperse, mientras que el HDPE se estira sólo entre un 10 y un 120 por ciento. Elija LDPE para artículos de forma irregular y HDPE para productos planos y uniformes.
Pregunta 2 ¿Se pueden reciclar las bolsas de embalaje de plástico?
Las bolsas de embalaje de plástico LDPE y HDPE son reciclables a través de programas de entrega en tiendas que aceptan películas de plástico. Las bolsas de plástico limpias y secas sin residuos de alimentos se pueden reciclar en bolsas nuevas o madera plástica. Los recicladores pueden rechazar las bolsas de embalaje de plástico con impresiones pesadas o adhesivos. Consulte con las instalaciones de reciclaje locales, ya que el 91 por ciento de los programas en la acera no aceptan bolsas de embalaje de plástico. Shenlong Packaging Products Co., Ltd. ofrece reciclaje de cantidades industriales de bolsas de embalaje de plástico usadas.
Pregunta 3 ¿Cómo evito la estática en las bolsas de plástico durante el llenado?
Agregue agente antiestático a las bolsas de embalaje de plástico con una carga del 1 al 3 por ciento. Las bolsas de plástico antiestáticas tienen una resistividad superficial de 10^9 a 10^11 ohmios por cuadrado en comparación con los 10^14 ohmios de la película sin tratar. Para protección antiestática temporal, rocíe las bolsas de embalaje de plástico con una solución antiestática a base de alcohol isopropílico inmediatamente antes de llenarlas. Para protección permanente solicite bolsas de embalaje de plástico con aditivo antiestático interno mezclado con la resina antes de la extrusión.
Pregunta 4 ¿Qué causa que las bolsas de plástico se vuelvan quebradizas con el tiempo?
La exposición a los rayos UV provoca fotooxidación que rompe las cadenas de polímeros en las bolsas de plástico. Después de 500 horas de pruebas UV aceleradas, las bolsas de embalaje de LDPE pierden el 40 por ciento de su alargamiento original. El envejecimiento por calor por encima de 50 grados Celsius también fragiliza las bolsas de plástico y cada aumento de 10 grados por encima de 40 grados Celsius duplica la tasa de pérdida de propiedad. Guarde las bolsas de embalaje de plástico en un lugar fresco y oscuro, a menos de 30 grados Celsius, para obtener la máxima vida útil.
Pregunta 5 ¿Cuáles son las tolerancias de ancho estándar para bolsas de embalaje de plástico?
La tolerancia estándar de la industria para el ancho de las bolsas de embalaje de plástico es de más o menos 2 milímetros para anchos inferiores a 300 milímetros y de más o menos 3 milímetros para anchos entre 300 y 600 milímetros. La tolerancia del espesor a lo ancho de las bolsas de embalaje de plástico es de más o menos el 5 por ciento para los fabricantes de calidad. Shenlong Packaging Products Co., Ltd. mantiene una tolerancia de ancho de más o menos 1,5 milímetros y una tolerancia de espesor de más o menos 4 por ciento para todos los pedidos de bolsas de embalaje de plástico.
Los aditivos deslizantes reducen el coeficiente de fricción en las bolsas de plástico para embalaje, lo que permite que las bolsas se abran fácilmente y se muevan suavemente en las líneas de llenado. Una concentración de aditivo deslizante de 500 a 1500 partes por millón reduce el COF de 0,5 a 0,6 a 0,2 a 0,3. Demasiado aditivo deslizante en bolsas de embalaje de plástico, por encima de 2000 partes por millón, impide que los sellos se formen correctamente a medida que el aditivo migra a la superficie del sello.
Los aditivos antibloqueo evitan que las bolsas de plástico se peguen entre sí en el rollo. Sin agentes antibloqueo, las bolsas de plástico requieren hasta un 30 por ciento más de fuerza para separar las bolsas individuales. Los aditivos antibloqueo a base de sílice de 1000 a 3000 partes por millón crean una rugosidad microscópica en la superficie que reduce la adhesión de una bolsa a otra. Para bolsas de embalaje de plástico transparente, el tamaño de las partículas antibloqueo debe ser inferior a 5 micras para que permanezcan invisibles a simple vista.
Los auxiliares de procesamiento para el envasado de bolsas de plástico incluyen aditivos a base de fluoropolímeros que reducen la fractura de la masa fundida durante la extrusión. La fractura por fusión aparece como rugosidad superficial o piel de tiburón en la superficie de la bolsa. Los auxiliares de procesamiento de 300 a 600 partes por millón eliminan la fractura de la masa fundida y aumentan la producción de extrusión entre un 15 y un 25 por ciento. Para imprimir en bolsas de embalaje, los niveles de auxiliares de procesamiento de plástico deben permanecer por debajo de 500 partes por millón o la adherencia de la tinta disminuirá.
El masterbatch de color para envasar bolsas de plástico se agrega entre un 2 y un 6 por ciento en peso para lograr colores sólidos. Las bolsas de plástico blancas requieren entre un 4 y un 8 por ciento de masterbatch de dióxido de titanio para alcanzar el 90 por ciento de opacidad. Las bolsas de embalaje negras de plástico solo necesitan entre un 2 y un 4 por ciento de masterbatch de negro de humo, que también proporciona protección UV. La combinación de colores para bolsas de embalaje de plástico debe utilizar una medición espectrofotómetro con una tolerancia de más o menos 0,5 Delta E para colores no críticos y más o menos 0,2 Delta E para colores de marca.
Shenlong Packaging Products Co., Ltd. formula paquetes de aditivos para envasar bolsas de plástico según los requisitos específicos de uso final. Los paquetes de aditivos estándar incluyen antideslizante y antibloqueo para líneas de llenado automático, estabilizador UV para almacenamiento en exteriores y antiestático para embalaje de productos electrónicos. Los paquetes de aditivos personalizados para envasar bolsas de plástico se desarrollan con un plazo de entrega de 10 a 15 días para pruebas de laboratorio antes de la producción.
