納米材料的分析檢測（輕灼淺刻六微米）

2023-08-13 05:11:34 2

背景

Sappi是一家生產纖維類產品的全球供應商，其中包括具有熱封性能的柔性紙質包裝，以及具有抗氧化、防水蒸氣、防油脂、防氣味和防礦物油功能的高阻隔材料。

越來越多全球知名食品企業想要使用雷射賦碼來提供高質量的標識，因此，Sappi尋求與多米諾合作以確定理想的噴碼解決方案。

多米諾的D系列雷射打碼機被用於為六種不同的Sappi產品進行標刻，並在不影響高阻隔性的前提下全部實現了潔淨、銳利的標識效果。

• Sappi是高阻隔紙質包材的市場領導者

• 該公司自2013年開始研發創新型包裝解決方案，並在包括茶、巧克力、穀類食物和菸草在內的應用領域中完成了100多個項目

• Sappi的高阻隔紙可以完全回收，旨在滿足即將出臺的可回收包裝法規

• Sappi的紙質產品是FSC和PEFC認證種植園的木漿製成，並且這些種植園均位於距工廠100公裡的範圍內

高阻隔紙質包材的賦碼要求

Sappi的高阻隔紙在各種應用場景中都能作為塑料複合材料的替代品。典型的應用包括：

●用於包裝糖和義大利麵等乾燥食材的硬底紙袋

●用於包裝零食、巧克力和糖果的枕式包裝紙●用於包裝新鮮和加工食品的軟包裝袋和蓋子

具體的標刻要求因客戶的特定應用而有不同。然而，所有食品包裝生產線通常都要求列印最佳食用日期和保質期，以及標準批次和產品代碼。此外，許多食品和飲料製造商現在正尋找包括二維碼應用在內的更複雜的賦碼解決方案，以便於數據共享和提高可追溯性。

Sappi產品應用工程師Mike Zywietz表示：「我們注意到越來越多的品牌希望在其成品包裝上添加二維碼，這通常是為了提高產品的可追溯性，但也是為了響應消費者對獲得產品原產地等更多信息的需求。」

「在原始包裝設計中添加這類信息不太可能，因為對於可追溯碼來說，需要為每個批次或單個產品提供新的信息。」Zywietz繼續說道，「但是，如果使用雷射打碼機，我們的客戶就可以在流程結束時添加一個二維碼，而無需對產品包裝設計進行任何更改。在幾毫秒內就可以添加一個二維碼，而無需額外成本。」

如何選擇合適的解決方案？

二氧化碳雷射打碼機適合應用於紙質包裝，所以第一步就是確定哪種類型的二氧化碳雷射最有效。為了確定理想的雷射波長，多米諾的專家對Sappi的六種不同高阻隔紙進行了FT-IR光譜分析，用以測量響應率。「光譜分析是用來確定哪種雷射波長與列印表材的相互作用最佳。」多米諾雷射學院團隊主管Stefan Stadler博士說，「通過初步分析，我們確定了D系列藍管二氧化碳雷射可能是Sappi高阻隔紙的有效解決方案。」

上圖顯示了列印表材對多米諾的藍、黑和紅管二氧化碳雷射的響應，其中藍管雷射的吸收率略好一些。進一步的適用性測試確定了D320i藍管雷射為理想解決方案。

如何確保雷射不會損害紙張的完整性？

多米諾的雷射專家為Sappi高阻隔紙的樣本創建了標刻後的3D顯微圖像，以檢查標識的形成情況。

「我們的分析表明，雷射刻印總深度的平均最小值約為6µm。」Stadler繼續說道，「根據我們的經驗，如此微小的刻印不太可能對列印表材的高阻隔性產生任何影響。」

Sappi研發中心的產品應用工程師Alexander Schröder對已賦碼材料進行了額外的高阻隔性測試，以確定雷射標刻是否影響了紙張的高阻隔性。

透過率測試證實，多米諾D系列二氧化碳雷射打碼機對所有紙張的高阻隔性均無顯著影響。

「我們對高阻隔測試的結果非常滿意。」Zywietz說，「結合標識的質量和清晰度，這使得多米諾D系列成為Sappi客戶的良好選擇。」

在Sappi的高阻隔紙測試成功後，多米諾邀請來自Sappi的一組人員訪問多米諾雷射學院，讓客戶親自觀察樣品測試過程。「這對我們來說是一次非常有意義的體驗。」Zywietz說，「我們對Sappi高阻隔紙的標刻過程有了最直觀的了解，還看到了在常規樣品檢測中使用的所有測試和測量設備，實驗室設備非常齊全。」

未來發展

可持續產品包裝的市場規模正在擴長，對於難以回收的柔性塑料替代品的研發可能會持續數年。Sappi營銷傳播專家Ingo Kaiser表示：「柔性包裝的市場份額是巨大的，但目前的許多解決方案都是不可回收或難以回收的。我們必須做大量的工作來提供可持續的替代品。」「近期與多米諾的合作非常積極，我們希望在未來能夠有更多成功的項目。」他總結道。