Strukturu laminátu sáčku určuje to, před čím je třeba produkt chránit (kyslík, vlhkost, světlo, aroma, propíchnutí) a jak dlouho. Z této odpovědi vyplývá, které fólie se spojí, v jakém pořadí a v jaké tloušťce, a právě na ni se výrobce sáčků zeptá jako první. Článek porovnává struktury nejčastěji používané pro stojací sáčky s potiskem na zakázku, vysvětluje, jak se měří bariéra proti kyslíku a vlhkosti, a ukazuje, jak z cílové trvanlivosti sestavit zadání bariéry.
Co je struktura laminátu sáčku?
Struktura laminátu sáčku je soubor fólií a vrstev spojených do stěny sáčku, zapisovaný zvenku dovnitř, například PET/ALU/PE. Každá vrstva má svou úlohu: vnější vrstva nese potisk a odolává teplu při svařování, bariérová vrstva (pokud je přítomna) zadržuje kyslík, vlhkost, světlo nebo aroma a vnitřní svařovací vrstva tvoří svary a přichází do styku s produktem.
Typická třívrstvá skladba vypadá takto:
| Poloha | Funkce | Běžné materiály | Typický rozsah tloušťky |
|---|---|---|---|
| Vnější (potisková) vrstva | Nosič potisku, lesklý nebo matný povrch, odolnost proti teplu, tuhost | PET (často 12 µm), BOPP (často 18–20 µm), papír, MDO-PE, BOPE | Tenké fólie; papír podle gramáže |
| Střední (bariérová) vrstva | Bariéra proti kyslíku, vlhkosti, světlu a aroma; odolnost proti propíchnutí | Hliníková fólie (typicky 7–9 µm), metalizovaný PET, PA (nylon), EVOH v koextruzi, potažené fólie | Velmi tenká u fólie a povlaků |
| Vnitřní (svařovací) vrstva | Svařování za tepla, houževnatost, styk s potravinami | Směsi LDPE/LLDPE, CPP | Silnější; úměrná velikosti sáčku a hmotnosti náplně |
Svařovací vrstva bývá nejsilnější částí laminátu a její tloušťka roste s velikostí sáčku a hmotností náplně, protože dodává velkou část houževnatosti sáčku a pevnosti svarů. Přesné tloušťky se stanovují při technickém posouzení s ohledem na produkt, formát a plnicí zařízení.
Vrstvy se spojují laminací lepidlem (běžná jsou bezrozpouštědlová nebo rozpouštědlová polyuretanová lepidla) nebo extruzní laminací, při níž roztavený polymer spojí dva pásy. Lamináty spojené lepidlem vyžadují před řezáním a výrobou sáčků dobu vytvrzování, což je jeden z důvodů, proč je výroba laminovaných sáčků delší než u sáčků z jedné fólie.
Jak se liší běžné struktury sáčků?
Hlavní struktury se liší především bariérou proti kyslíku a vlhkosti, vzhledem a recyklovatelností. Hliníková fólie poskytuje nejvyšší bariéru, následuje metalizovaný PET, průhledné potažené fólie a struktury s EVOH nabízejí vysokou bariéru při zachování průhlednosti a čisté PET/PE nebo BOPP/CPP vyhovují produktům s nižšími nároky.
| Struktura (zvenku/dovnitř) | Bariéra proti kyslíku | Bariéra proti vlhkosti | Bariéra proti světlu | Průhlednost / vzhled | Typické použití | Hlavní omezení |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PET/PE | Nízká až střední | Střední | Žádná (pokud není potištěno bíle/krycí barvou) | Průhledný, lesklý; okénka snadno proveditelná | Suché zboží, mražené potraviny a nepotravinářské produkty s krátkou až střední trvanlivostí | Není vysokobariérový; kombinace různých polymerů |
| BOPP/CPP | Nízká | Dobrá | Žádná | Průhledný nebo bílý; pevný, šustivý omak | Cukrovinky, pečivo, suché snacky s krátkou trvanlivostí | Slabá bariéra proti kyslíku; užší teplotní rozsah svařování než u PE |
| PET/metPET/PE | Vysoká | Vysoká | Vysoká | Kovový vzhled, neprůhledný | Káva, ořechy, snacky, pamlsky pro zvířata | Bariéra klesá, pokud se metalizovaná vrstva při ohybu poruší; bez okének |
| PET/ALU/PE | Velmi vysoká při neporušené fólii | Velmi vysoká | Úplná | Neprůhledný, vzhled fólie | Káva s dlouhou trvanlivostí, prášky, doplňky stravy, tekutiny, citlivé potraviny | Mikrootvory a praskliny při ohybu snižují účinnost; bez okének; nelze recyklovat v proudu polyolefinů |
| Kraftový papír/PE | Nízká (papír dodává tuhost a vzhled, nikoli bariéru) | Nízká až střední | Částečná | Přírodní papír | Čaj, suché zboží s krátkou trvanlivostí | Pro citlivé produkty vyžaduje přidanou bariérovou vrstvu (metPET, fólii nebo bariérovou fólii); kombinace různých materiálů |
| Kraftový papír/metPET/PE nebo kraft/ALU/PE | Vysoká až velmi vysoká | Vysoká až velmi vysoká | Vysoká | Papír zvenku, bariéra uvnitř | Prémiová káva, čaj, granola | Tři materiály; okénka vyžadují výsek a záplatu |
| Mono-PE s EVOH (např. MDO-PE nebo BOPE / svařovací vrstva PE-EVOH-PE) | Vysoká v suchém prostředí; citlivá na vlhkost | Dobrá | Žádná, pokud není metalizováno | Průhledný až polomatný | Potravinové sáčky navržené pro recyklaci | Nižší tepelná odolnost a tuhost než u PET; podíl EVOH omezují doporučení pro recyklaci |
| Mono-PP s povlakem AlOx nebo SiOx (potažený BOPP / CPP) | Střední až vysoká | Dobrá | Žádná | Průhledný | Snacky, suché potraviny a některé chlazené potraviny v obalech navržených pro recyklaci | Tenké povlaky mohou při nadměrném ohybu prasknout; teplotní rozsah svařování vyžaduje pozornost |
| PET/PA/PE | Střední (PA přidává určitou bariéru proti kyslíku) | Střední | Žádná | Průhledný | Krmivo pro zvířata s tvrdými granulemi, ostré nebo těžké produkty, mražené potraviny | PA zvyšuje náklady; kombinace různých polymerů |
Co z tabulky nevyčtete:
- Na tloušťce a jakosti záleží stejně jako na názvu materiálu. Silnější nebo lépe metalizovaná fólie může předčit nominálně „lepší“ strukturu vyrobenou levně.
- Hotové sáčky mají horší parametry než plochá fólie. Záhyby, oblasti zipu, otvory pro ventily i manipulace vytvářejí slabá místa. Vždy se ptejte, zda se data o bariéře vztahují k plochému laminátu, nebo k hotovým sáčkům.
Co znamenají OTR a WVTR?
OTR (propustnost pro kyslík) je objem kyslíku, který projde jedním čtverečním metrem materiálu za 24 hodin, obvykle v cc/m²/den (úplněji cm³/m²·den·atm). WVTR (propustnost pro vodní páru) je hmotnost vodní páry, která projde jedním čtverečním metrem za 24 hodin, v g/m²/den. Nižší hodnoty znamenají lepší bariéru.
Kyslík způsobuje žluknutí ořechů a mastných snacků, ztrátu čerstvosti a aroma u kávy a ztrátu barvy a vitaminů u mnoha potravin. Vlhkost způsobuje měknutí křehkých produktů, hrudkování prášků a cukrový výkvět; u vlhkých produktů je tomu naopak a sáček musí vlhkost udržet uvnitř.
Proč podmínky zkoušky rozhodují o srovnatelnosti čísel
Hodnoty bariéry mají smysl jen tehdy, jsou-li uvedeny s teplotou a relativní vlhkostí, protože obojí mění propustnost. Běžné podmínky v oboru jsou tyto:
| Měření | Běžné zkušební normy | Běžné zkušební podmínky | Proč na podmínkách záleží |
|---|---|---|---|
| OTR | ASTM D3985, ISO 15105-2 (kulometrické metody se senzorem) | 23 °C při 0 % RV, nebo 23 °C při 50 % RV či vyšší | EVOH a některé povlaky s rostoucí vlhkostí ztrácejí bariéru; hodnota naměřená v suchu jim může lichotit |
| WVTR | ASTM F1249, řada ISO 15106 | 38 °C při 90 % RV („tropické“) nebo 23 °C při 85 % RV | Vyšší teplota zvyšuje propustnost, proto jsou hodnoty při 38 °C/90 % u téže fólie typicky mnohem vyšší než při 23 °C/85 % |
| Průnik kyslíku celým obalem | ASTM F1307 a obdobné metody pro celé obaly | Dle plánu zkoušky | Zachytí vliv svarů, záhybů, zipů a ventilů |
| Odolnost proti ohybu | ASTM F392 (Gelbo flex) s následnou zkouškou bariéry nebo mikrootvorů | Stanovený počet ohybových cyklů | Ukazuje, jak se vrstvy fólie, metalizace a povlaků při manipulaci zhoršují |
Když dva dodavatelé uvádějí pro „stejnou“ strukturu různé hodnoty OTR, první kontrola je, zda zkoušeli za stejných podmínek, na stejné tloušťce a na plochém laminátu, nebo na hotových sáčcích.
Relativní úrovně bariéry
Protože se publikované hodnoty výrazně liší podle jakosti a uspořádání zkoušky, uvažuje většina technologů spíše v pásmech než v jednotlivých číslech. Jako pracovní vodítko:
- Lamináty s hliníkovou fólií jsou na vrcholu: při neporušené fólii se propustnost kyslíku i vlhkosti blíží nule. Reálnou výkonnost omezují mikrootvory a praskliny při ohybu.
- Metalizovaný PET a kvalitně vyrobené průhledné vysokobariérové fólie (AlOx, SiOx, EVOH v suchých podmínkách) spadají do pásma vysoké bariéry, typicky o jeden až dva řády pod čistým PET.
- Čistý PET a PA nabízejí střední bariéru proti kyslíku; čistý BOPP a PE mají dobrou bariéru proti vlhkosti, ale slabou bariéru proti kyslíku.
- Papír sám o sobě nenabízí v podstatě žádnou bariéru proti plynům ani vlhkosti.
Požádejte dodavatele o naměřené hodnoty navrženého laminátu za dohodnutých podmínek a z nich vycházejte při odhadu trvanlivosti.
Jak převést cílovou trvanlivost na požadavky na bariéru?
Vyjděte z toho, kolik kyslíku nebo vlhkosti produkt snese, než přestane splňovat vaše kritéria kvality, a poté dopočítejte maximální propustnost, kterou sáček během trvanlivosti smí mít. Toleranci obvykle stanovují potravinářští technologové na základě zkoušek produktu; samotný výpočet pro sáček je přímočarý.
Ilustrativní výpočet pro kyslík s hypotetickými čísly:
- Plocha stěny sáčku (obě strany včetně záhybu dna): 0,06 m²
- OTR laminátu za skladovacích podmínek: 1 cc/m²/den
- Denní průnik: 0,06 × 1 = 0,06 cc kyslíku za den
- Za trvanlivost 180 dní: do obalu vnikne přibližně 11 cc kyslíku
Zda je 11 cc přijatelných, závisí na hmotnosti produktu a jeho citlivosti. Pokud zkoušky ukážou, že produkt snese jen zlomek tohoto množství, než se zkazí, potřebujete strukturu s nižším OTR, pohlcovač kyslíku nebo kratší trvanlivost. Stejný výpočet platí pro vlhkost s WVTR a tolerancí produktu vůči vlhkosti. Skutečný průnik je vyšší než tento odhad pro plochou fólii kvůli svarům, zipům a manipulaci, proto počítejte s rezervou a ověřte ji zkouškami skladování v reálném čase nebo urychlenými zkouškami na naplněných sáčcích.
Proplach dusíkem snižuje množství kyslíku uvnitř obalu při plnění, ale proti kyslíku, který stěnou pronikne později, nepomáhá. Proto i proplachovaný sáček potřebuje odpovídající bariéru.
Tisk z rubu a poloha tiskové barvy
U průhledných vnějších fólií, jako jsou PET a BOPP, se motiv obvykle tiskne z rubu: zrcadlově na vnitřní stranu vnější fólie a poté se laminuje. Barva je uzavřena mezi vnější fólií a lepidlem, chráněna před otěrem a oddělena od potraviny. Lesk dodává vnější fólie, matný povrch zajišťuje matná fólie nebo lak.
Volba barev a lepidla má pro styk s potravinami i tak význam, protože některé látky mohou tenkými vrstvami migrovat. Dokumenty, které je vhodné vyžádat, najdete v našem průvodci shodou obalů pro styk s potravinami. Porovnání hlubotisku, flexotisku a digitálního tisku na fólie najdete v našem průvodci tiskovými metodami pro obaly.
Jak vybrat strukturu: pravidla pro rozhodování
Podle těchto pravidel si před jednáním s výrobcem sestavte užší výběr struktur:
- Velmi citlivé na kyslík, dlouhá trvanlivost při běžné teplotě, okénko není potřeba: laminát s hliníkovou fólií, nebo metalizovaná struktura, pokud to trvanlivost dovoluje.
- Káva: vysoká bariéra proti kyslíku a aromatu plus jednocestný odplyňovací ventil; zavedené jsou lamináty s hliníkovou fólií a metalizované lamináty, stále častěji se zkoušejí vysokobariérové monomateriálové struktury (o ventilech viz funkční prvky sáčků).
- Produkt musí být vidět: průhledná vysokobariérová fólie (potažená AlOx/SiOx nebo na bázi EVOH) a smířit se s nižší ochranou před světlem.
- Hlavně citlivé na vlhkost (chipsy, sušenky, prášky): mohou stačit struktury na bázi BOPP nebo PE, při dlouhé trvanlivosti s metalizací.
- Těžké, ostré nebo tvrdé náplně (granule, železářské zboží): přidejte odolnost proti propíchnutí pomocí PA nebo silnější svařovací vrstvy.
- Cíl recyklovatelnosti od roku 2030: vyjděte z mono-PE nebo mono-PP a bariéru přidávejte v mezích doporučení pro recyklaci; viz recyklovatelné monomateriálové sáčky a PPWR.
- Přírodní nebo řemeslný vzhled: vnější kraftový papír, ale pro vše citlivé na kyslík nebo vlhkost specifikujte vnitřní bariéru.
Co sdělit výrobci o bariéře
Čím přesněji popíšete potřebu ochrany, tím méně musí výrobce odhadovat:
- Produkt, hmotnost náplně a zda je suchý, mastný, vlhký, nebo tekutý.
- Cílová trvanlivost a podmínky skladování (běžná teplota, chlazení, mrazení; vlhkost v oblasti prodeje).
- Známé citlivosti: kyslík, vlhkost, světlo, aroma, propíchnutí.
- Podmínky plnění: plnění za horka, proplach dusíkem, čerstvě pražená káva, případná sterilace nebo pasterace.
- Požadovaná data ze zkoušek: OTR a WVTR za uvedených podmínek, na laminátu nebo na hotových sáčcích.
- Cíl recyklovatelnosti a trhy prodeje.
- Zda je nezbytné okénko, matný povrch nebo papírový vzhled.
Tyto údaje uveďte v poptávce na stránce stojací sáčky s potiskem na zakázku nebo je pošlete přes naši kontaktní stránku a struktura bude navržena a potvrzena při technickém posouzení.