Colaboração entre a Domino e a Futamura
Apresentação
A Futamura produz películas de celulose renováveis e compostáveis para o mercado das embalagens de alimentos. A marca NatureFlex™ é composta por uma gama de películas compostáveis para embalagens, feitas de pasta de madeira proveniente de fontes responsáveis.
A Domino Printing Sciences (Domino) e a Futamura entraram em colaboração para avaliar se seria adequado utilizar a codificação a laser nos produtos com película compostável NatureFlex, proporcionando aos clientes uma solução sem impressão para a codificação e marcação das suas embalagens.
Após testes iniciais de adequação, utilizou-se o laser CO2 D-Series da Domino para codificar a película compostável NatureFlex, e o resultado foi um código branco, limpo e nítido, sem afetar a integridade da película original, alterar a composição química ou afetar as propriedades de barreira anti-humidade.
Informações rápidas
- Fundada no Japão em 1947, a Futamura é uma marca global com mais de 1500 colaboradores em todo o mundo. Possui instalações de produção de películas de celulose no Japão, no Reino Unido e nos Estados Unidos da América.
- Os fabricantes utilizam as películas NatureFlex da Futamura nas indústrias alimentar e de bebidas, nomeadamente em confeitaria, snacks, produtos frescos, chá e café.
- As películas NatureFlex provêm de pasta de madeira proveniente de plantações com gestão responsável.
- As películas NatureFlex cumprem todas as normas globais de compostagem industrial, incluindo a BS EN13432, estando igualmente certificadas pela norma OK Compost Home para compostagem doméstica.
Background do projeto
O fornecimento às empresas das melhores soluções possíveis para codificação e marcação dos seus produtos requer um conhecimento aprofundado das tendências de embalagens novas e emergentes. Na Laser Academy da Domino em Hamburgo, os especialistas da Domino estão a trabalhar na investigação e testagem contínuas de novas superfícies.
"Passamos muito tempo a analisar novos materiais de embalagens, quer através de pedidos dos clientes quer através do nosso trabalho de investigação", explica o Dr. Stefan Stadler, Líder de equipa na Domino Laser Academy.
"Atualmente, devido à nova regulamentação europeia relativa aos plásticos reciclados, cerca de 95% das amostras de embalagens de alimentos que nos são enviadas para testagem são de plástico reciclado pós-consumo (PCR) ou plástico reciclável. Temos neste momento muitas soluções disponíveis para este tipo de superfície nas nossas gamas de laser de fibra F-Series e laser UV U-Series.
"No entanto, prevemos que os pedidos de soluções compostáveis se tornarão mais proeminentes nos próximos anos, pelo que pretendemos garantir que estamos preparados para aconselhar os clientes e apresentar uma solução para estes novos materiais."
Em consonância com estas ambições, a equipa de laser da Domino obteve amostras das películas de celulose NatureFlex líderes de mercado da Futamura para determinar qual das soluções de codificação a laser da Domino constituiria a melhor opção para os fabricantes que utilizassem estas novas superfícies nas suas linhas de produção.
Requisitos de codificação de películas compostáveis
As películas NatureFlex foram desenvolvidas para utilização nas embalagens de alimentos, em consonância com a crescente procura de embalagens ambientalmente responsáveis. As películas foram concebidas para satisfazerem todas as normas globais de compostagem industrial, incluindo a BS EN13432, estando certificadas pela norma OK Compost Home para compostagem doméstica.
Tipicamente, a NatureFlex é utilizada em produtos frescos, como frutas e vegetais, em que a película também pode atuar como invólucro para a compostagem de sobras de comida ou cascas de vegetais. As películas NatureFlex são também muito utilizadas no setor de alimentos e bebidas à temperatura ambiente, nomeadamente confeitaria, chá e café, como revestimento interior das embalagens de cartão.
Os requisitos exatos de codificação das películas de plástico convencionais variam consoante a aplicação em questão, sendo que muitas vezes os códigos só são necessários quando a película é utilizada como parte da embalagem exterior de um produto. Contudo, com produtos compostáveis como o NatureFlex, pode ser necessária uma impressão direta tanto em películas internas como externas, para que as marcas possam incluir mensagens de aconselhamento aos consumidores sobre a melhor forma de eliminação da embalagem.
"Os proprietários das marcas estão sempre à procura de formas para comunicar com os seus consumidores através das embalagens", esclarece Amaia Cowan, Gestora de Desenvolvimento de Negócios, EMEA, Futamura UK. "Todas as nossas películas NatureFlex são certificadas para provar a sua adequação à compostagem industrial e doméstica. Muitos dos nossos clientes pretendem mostrar a certificação da embalagem final e informações adicionais sobre a eliminação da película, para ajudar a informar os consumidores finais."
A opção de codificação a laser de uma mensagem simples nas películas flexíveis NatureFlex é uma possibilidade interessante, uma vez que o método de codificação não requer a adição de materiais à superfície compostável, o que facilita a certificação da embalagem final.
Como é que a Domino selecionou a solução apropriada?
Os especialistas da Domino em matéria de codificação analisaram seis versões diferentes da película compostável NatureFlex para determinar que solução de codificação a laser seria mais apropriada para avançar com os testes de adequação.
"Em primeiro lugar, realizámos uma análise espectroscópica das superfícies para determinar que comprimento de onda de luz teria a melhor interação com o material da superfície; conseguimos assim determinar o laser apropriado para os testes adicionais", explica Stadler.
"A espectroscopia é uma técnica analítica que mostra a resposta dos materiais da superfície ao laser. Deste modo, conseguimos identificar os codificadores a laser CO2 D-Series como uma solução possível para as películas compostáveis NatureFlex."
O próximo passo foi codificar as amostras, e isso foi feito com um dos codificadores a laser CO2 D120i da Domino.
"Esperava ver um resultado semelhante ao efeito que obtemos quando codificamos garrafas PET a laser, um código gravado no topo da superfície", refere Stadler. "Na verdade, o laser iria alterar a cor da película, resultando num código branco e nítido."
As películas foram então submetidas a mais testes de adequação para verificar a resistência mínima do laser e a velocidade de codificação necessária para conseguir um código legível. Os resultados foram animadores, tendo revelado que o laser CO2 de menor potência da Domino, o D120i, conseguia codificar a superfície com apenas 40% de potência do laser, mesmo quando funcionava a elevadas velocidades de produção.
"As aplicações típicas de película flexível, tais como as utilizadas pelos clientes da NatureFlex, raramente necessitarão de velocidades de codificação máximas. Todavia, com base na nossa análise, podemos ver que as películas NatureFlex podem ser codificadas eficazmente com o D120i a velocidades de produção muito elevadas, quando necessário", explica Stadler.
Como é que a Domino garantiu que o laser não comprometia a integridade da película?
Após a codificação com o D120i, as películas NatureFlex foram analisadas utilizando imagens microscópicas em 3D para verificar mais detalhadamente a formação do código.
"Com este tipo de imagem 3D, podemos medir a profundidade da gravação a laser para garantir que a superfície não é perfurada nem comprometida. O laser teve um efeito de espuma nas películas NatureFlex, o que levou a um aumento da espessura da película nas áreas irradiadas de cerca de 11,5 micrómetros."
As imagens microscópicas determinaram que a película não sofrera qualquer dano estrutural, mesmo nos pontos de encontro de vetores de determinadas letras ou números (por exemplo, nas curvas sobrepostas do B na imagem acima), que teriam sido submetidos a uma maior quantidade de potência do laser.
Além das imagens microscópicas em 3D, foram também analisadas amostras por espectroscopia FT-IR para determinar se a codificação a laser trouxe adições químicas ao material. As amostras de película NatureFlex não codificada e codificada foram submetidas a diferentes comprimentos de onda infravermelhos e os resultados das duas amostras foram comparados.
"Tendo em conta os testes, podemos certificar que o código no material resulta de uma alteração física no material e não de uma alteração química. O material em si é o mesmo", esclarece Stadler.
Os materiais codificados foram devolvidos à Futamura para continuação das avaliações e uma análise preliminar das barreiras anti-humidade das películas codificadas. Os dados demonstraram que a codificação teve pouco efeito nesta propriedade específica.
A diferença da Domino
"A codificação e marcação de produtos é importante para os nossos clientes, todavia, está fora da nossa área de conhecimento. Por isso, foi um prazer trabalhar com uma empresa como a Domino neste projeto", afirma Cowan.
"Tranquilizou-nos a abordagem científica da Domino relativamente aos testes e codificação da superfície, bem como a sua vontade de nos facultar os resultados e a garantia de que necessitávamos para confirmar que os codificadores a laser CO2 da Domino são uma solução adequada para as nossas películas compostáveis."
A qualidade e a nitidez dos códigos fazem com que a codificação a laser na película flexível NatureFlex seja uma boa escolha para os fabricantes de alimentos que procuram criar não só códigos simples, como os códigos de lotes e datas de validade, como também designs e mensagens mais complexos, nomeadamente gráficos e códigos 2D legíveis por scan.
"Os resultados do projeto são muito positivos", refere Cowan. "Este novo método de codificação permitirá a inclusão de uma mensagem para os consumidores na própria película, sem impressão. Como não são adicionados outros materiais às películas compostáveis, a obtenção de certificação da embalagem final será simples."
Olhar para o futuro com os lasers da Domino
O projeto com a Futamura e a película compostável NatureFlex é um desenvolvimento entusiasmante na codificação a laser de superfícies sustentáveis, e é apenas um exemplo de como a Domino está a trabalhar para apoiar os clientes no seu percurso para a sustentabilidade.
"Queremos permanecer na vanguarda do desenvolvimento de materiais de embalagens novos e emergentes, garantindo que podemos continuar a satisfazer as necessidades dos nossos clientes em todas as indústrias", garante Stadler. "Temos uma visão para a nossa Laser Academy como centro de excelência de superfícies, onde podemos investir na testagem científica e na codificação de novos materiais com base na nossa investigação exploratória e em pedidos diretos de clientes."
"Ao adotarmos uma abordagem científica à codificação a laser em vez de uma abordagem de tentativa e erro, podemos não só acelerar significativamente o processo de criação consistente e fiável de um código atrativo e de contraste elevado, como também garantir a manutenção da segurança do produto e das propriedades de barreira, algo de grande benefício para os nossos clientes."
A Domino pretende apoiar as necessidades de qualquer empresa que procure explorar superfícies sustentáveis e pode testar amostras de materiais e fazer recomendações relativamente a requisitos de codificação específicos. A Domino recebe visitas à Laser Academy e a outras instalações de testagem avançada para demonstrar as respetivas tecnologias e capacidades.
Se estiver atualmente à procura de superfícies sustentáveis para as embalagens dos seus produtos e pretender discutir as opções da Domino para codificação a laser ou quaisquer outros requisitos de codificação e marcação, entre em contacto connosco.