4.5. Поликарбонат

ПК - линейный полиэфир угольной кислоты. Он очень необычен из-за сочетания высокой термостойкости, высокой ударной вязкости и прозрачности. Его свойства мало меняются с ростом температуры. Проницаемость для газа и паров воды высокая, поэтому для улучшения барьерных свойств на ПК пленку наносят покрытие. Выдающимся свойством ПК пленки является ее размерная стабильность, она совершенно непригодна в качестве усадочной пленки; нагревание пленки до 150°С (т.е. выше точки размягчения) в течение 10 мин. дает усадку всего 2%. ПК легко сваривается как импульсным, так и ультразвуковым способами, а также обычной сваркой горячими электродами. Пленку легко формовать в изделия, при этом возможны большие степени вытяжки с хорошим воспроизведением деталей форм. Хорошую печать можно получить разными методами (шелкографии, флексографии, гравировки). Из поликарбоната формуют разогреваемые подносики с готовыми блюдами (упаковка типа "кипяти-в-упаковке"). В обоих случаях используют высокую теплостойкость.

Основное применение ПК - упаковка пищи при повышенных температурах. Перспективные области применения - пакеты, стерилизуемые в автоклавах и упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий.

4.6. Полиамиды

Полиамиды (ПА) - это группа пластмасс с известными названиями: "капрон", "найлон", "анид" и др. В составе макромолекул полимера присутствует амидная связь и метиленовые группы, повторяющиеся от 2 до 10 раз. Полиамиды - кристаллизующиеся полимеры. Свойства различных полиамидов довольно близки. Они являются жесткими материалами с высокой прочностью при разрыве и высокой стойкостью к износу, имеют высокую температуру размягчения и выдерживают стерилизацию паром до 140°С. ПА сохраняет эластичность при низких температурах, так что температурный интервал их использования очень широк. Однако полиамиды отличает довольно высокое водопоглощение. Однако после высушивания первоначальный уровень свойств восстанавливается. В этом отношении лучше ПА-12, у которого водопоглощение меньше, чем у ПА-6 и ПА-6,6. ПА обладают высокой прочностью при ударе и продавливании, легко свариваются высокочастотным методом. ПА обладает очень высокой паропроницаемостью и низкой проницаемостью по отношению к газам, поэтому их применяют в вакуумной упаковке. На ПА легко наносится печать. Прозрачность ПА-пленок высока, особенно двуосно-ориентированных, блеск также улучшается при ориентации. Электрические и механические свойства материала зависят от влажности окружающей среды. Новейшей разработкой является получение аморфного ПА. Он имеет меньшую паропроницаемость по сравнению с кристаллическими полиамидами.

Алюминиевая фольга

В чем же заключаются преимущества алюминия перед другими упаковочными материалами? Каковы основные особенности данного вида сырья? Какие тенденции  в сфере применения алюминия и алюминиевой фольги на рынке упаковки прослеживаются на современном рынке? По данным EAFA, доля упаковки на основе алюминия в мире постоянно увеличивается.

Из истории алюминия

Материал известный как алюминий используется в коммерческих целях в течение 100 лет. Ежегодно в мире производиться 26 миллионов тонн первичного алюминия. Без алюминия невозможно представить такие глобальные области как освоение космоса, передачу электричества, автомобилестроение, а также менее масштабные, но от этого не менее важные вещи - алюминиевые кастрюли и производство высококачественной упаковки. Фактически, чистый алюминий в производстве упаковки используется мало, в основном, используются различные сплавы (например, алюминиевая фольга), которые позволяют увеличить прочность при одновременном утончении упаковочного материала.

Основные рынки алюминиевой фольги

Производство алюминиевой фольги в Европе в 2004 году составило 831500 тонн (EAFA). Среднегодовой рост отрасли за последние семь лет составил 3, 6%. Приблизительно 75% алюминия используется для производства упаковки и фольги, и 25% - в производстве (тепловая изоляция для зданий, трубы и кабели, аэрокосмическая и электронная промышленность).

Производство алюминиевой фольги

Алюминиевая фольга – это очень тонкий лист алюминия. Его толщина составляет до 0, 2 мм (200нм). Ширина фольги будет зависеть от ее назначения: гибкая упаковка, коробки из фольги, фольга для крышек, хозяйственная фольга, фольга для теплообменника, ламинаты для теплоизолирующих материалов и т.д. Важно, что к моменту окончанию процесса производства, благодаря высокотемпературному отжигу, алюминиевая фольга становится стерильной. Именно поэтому она безопасна в использовании с продуктами питания. Кроме того, алюминиевая фольга может нагреваться до высоких температур, не деформируясь и не плавясь – а это идеальное условие для процессов запайки.

Алюминиевая фольга толщиной 0, 006 мм (наиболее тонкая), которая обычно используется в упаковочном ламинате, может эффективно сохранять скоропортящиеся продукты питания без использования  заморозки в течение нескольких месяцев. Для множества товаров алюминиевая фольга обеспечивает абсолютные барьерные свойства к кислороду и влаге, к проникновению бактерий и воздействию температур. Можно отметить, что алюминиевая фольга имеет высокую тепловую проводимость, обладает хорошей гибкостью (то есть, легко приобретает необходимую форму, например, при производстве картона глубокой вытяжки или тиснении поверхности упаковки).

Основные сферы применения упаковки с алюминиевой фольгой:

• продукты питания (например, платинки для йогуртового стаканчика, обертка для масла или сыра)

• кондитерские изделия (обертки на основе фольги)

• напитки (картонная упаковка с алюминиевым слоем)

• кофе, чай

• консервированные продукты (саше и коробки)

• выпечка (алюминиевые контейнеры)

• мясо, птица, рыба

• фармацевтика (блистерная упаковка)

• косметика

• табачные изделия

• корма для домашних животных

Остановимся на некоторых видах упаковки из фольги  подробнее:

Упаковка для сыра и масла

Алюминий играл главную роль в упаковке молочных продуктов еще со времен производства бидонов для перевозки молока. И сейчас алюминий способствует развитию молочной индустрии - как в сфере упаковки, так и в производстве. В вопросах хранения молочных продуктов алюминий особо ценен своими барьерными качествами и сохраняет свежесть скоропортящихся продуктов, таких как сыр или масло. Подвергаясь воздействию света, продукты питания, содержащие масла или жиры теряют свою пищевую ценность и  вкус. Тонкий слой алюминиевой фольги в упаковке предотвращает потерю влаги и вкусовых качеств.

Требования для упаковки сыра варьируются в зависимости от индивидуальных характеристик сыра. Не все сыры выиграют, если их упаковать в свето- и влагонепроницаемый материал. Некоторым для созревания необходим кислород. Последние разработки в упаковке масла и жира включают упаковку из фольги устойчивую к замораживанию и таянию. Эта упаковка решает проблему влажной конденсации, которая при размораживании приводит к расслаиванию традиционной упаковки.

Фольга и молочные изделия

Укупоривание молочных бутылок крышками из алюминиевой фольги стало одним из наиболее эффективных форм использования переработанной упаковки. Использованные стеклянные бутылки собираются и наполняются снова, таким образом, сохраняя ценные материальные ресурсы. Алюминиевая крышка, незатейливая с виду, может выполнять несколько функций: при помощи печати или тиснения на нее можно нанести название продукта или информацию по срокам хранения (в том числе, с внутренней стороны).

Фольга и кондитерские изделия

Даже при хранении в вощеной бумаге, леденцы впитывают влагу и теряют вкус. Только хранение в запаянной упаковке с алюминиевым барьером надежно уберегает содержимое от внешнего воздействия. Интересно, что в жарких странах выпускают специальную алюминиевую упаковку, защищающую сладкие кондитерские изделия (особенно содержащие орехи и изюм) от насекомых.

Фольга и напитки

Упаковка в виде картонных коробок для соков, молока и других напитков чрезвычайно популярна в наши дни. Что особенно важно, многослойные коробки с прослойкой из алюминиевой фольги позволяют хранить напиток долгое время, не требуя охлаждения. Кроме того, можно упомянуть и алюминиевую винтовую пробку как приспособление для укупорки стеклянных бутылок. Еще в далеком 1926 году винтовая пробка нашла свое применение в упаковке виски, и это нововведение всего за шесть месяцев удвоило продажи продукта в Великобритании (марка White Horse).

Упаковка "Bag in box"

Применение упаковки "Bag in box" (пакет в коробке) достаточно широко, ее можно использовать для фасовки хрупких, сыпучих, жидких и пастообразных продуктов, а также для некоторых средств бытовой и промышленной химии.

Прежде всего в упаковку типа "Bag in box" у нас принято фасовать чай. Дополнительная картонная упаковка обеспечивает стопроцентную сохранность продукта, ведь даже если чай просыплется, он все равно останется в коробке. Жесткие требования к качеству продукта и его упаковке предъявляются также и к сухим смесям детского питания. Упаковка "Bag in box" полностью соответствует им, кроме того, в нее можно дополнительно вкладывать мерную емкость.

Когда же еще оправданно применять упаковку "Bag in box"? Безусловно, в "Bag in box" удобно упаковывать продукт, состоящий из нескольких компонентов, которые нельзя предварительно смешивать, или же если необходимо в одну коробку поместить несколько порционных пакетиков одного или разного по назначению продукта (например, специи). Использовать данный вид упаковки можно и в тех случаях, когда производитель хочет донести до потребителя дополнительную информацию, которую можно вложить в коробку вместе с продуктом либо нанести на сам пакетик.

Преимуществом этой упаковки в том, что пачки легче группировать в блоки или укладывать в транспортную упаковку так как они имеют правильную форму. Поэтому процесс укладки продукции в транспортную тару легче автоматизировать.

Еще одна привлекательная особенность упаковки "Bag in box": в нее можно вкладывать упакованные с помощью вакуума продукты, особенно в тех случаях, когда вакуумирование не связано с приданием пакету правильной формы.

Почему же упаковка "Bag in box" не получила в странах СНГ должного распространения? Первый вариант ответа очевиден - ее дороговизна. Но так ли значительно это удорожание? Не будем приводить цифры, чтобы не быть обвиненными производителями и продавцами термо-свариваемых материалов в незнании нюансов, однако известно, что цена, скажем, полипропиленовой пленки или упаковочных материалов на ее основе без нанесенного изображения ниже стоимости того же материала с уже нанесенной печатью. На пленке для "Bag in box" наносить печать вовсе не обязательно, так как изображение уже присутствует на пачке. Нанесение же печати на картонную коробку будет всегда дешевле, чем на пленку, так как для последней необходима специальная подготовка, да и краски для печати на полимерных материалах заметно дороже красок для бумаги и картона.

Жесткость картонной пачки предохраняет внутренний пакет от повреждений, значит, имеется возможность применять для внутреннего пакета более тонкий и более дешевый материал. Соответственно, разница по цене между просто пакетом из термосвариваемого материала и пакетом, уложенным в коробку не будет столь уж велика. Зато, используя "Bag in box", предприятие гораздо быстрее перейдет к комплексному решению автоматизации процесса упаковки и сможет лучше обеспечить ее сохранность в дальнейшем.

Главная же причина небольшого количества продуктов в упаковке "Bag in box" на прилавках - это отсутствие отечественного недорогого оборудования для ее производства. Предприятия, недавно взявшиеся за выпуск фасовочно-упаковочного оборудования, чаще всего выпускают оборудование для упаковки в термосвариваемые материалы и не имеют опыта работы с картонной упаковкой.

Стеклообразующие полимеры (материалы)

Стекло является основным материалом для производства стеклянной тары. Стекло химически инертно и непроницаемо для газов, жидкостей, сырости, устойчиво к действию химических агентов, гигиенично, прозрачно и легко перерабатывается в изделия. Основным недостатком стекла является его хрупкость. Кремнезем является основным компонентом промышленных стекол. Он вводится в состав стекла в виде кварцевого песка. Высокосортные кварцевые пески содержат 99-99,8% кремнезема и 0,2-1,0% примесей. Качество кварцевого песка зависит от содержания и зернистости кремнезема и характера посторонних примесей. Структурные исследования стекла свидетельствуют о микронеоднородности аморфной его фазы, в которой имеются более тонкие структурные образования - кристаллиты. При медленном охлаждении при соответствующей температуре наблюдается выделение из стекломассы кристаллов стекла, снижающих термическую устойчивость и механическую прочность стеклянных изделий. Для предотвращения кристаллизации стекла рекомендуется подобрать такой состав стекла, чтобы температура его выработки была выше температуры кристаллизации.

Стекло для пищевой промышленности содержит около 72% кремнезема, 13,5% оксида натрия, 9% оксида кальция, 2% оксида магния, 2% оксида алюминия, и других веществ в небольшом количестве (оксида брома, оксида желе-за, сульфат натрия).

Тара из стекла в зависимости от вида упаковываемой продукции подразделяется на три основные категории: для парфюмерии и косметики; для пищевых продуктов; для лекарственных препаратов.

Стекло для парфюмерии должно обладать особым блеском и прозрачностью, поэтому для его производства не используют окиси железа и других металлов. В фармацевтической промышленности обычно применяют три типа стекла: нейтральное борнокремнеземное стекло очень дорогостоящее используемое для упаковки физиологически активных препаратов (например, плазмы), натриевокальциевое стекло с соответствующей обработкой, используемое для упаковки некоторых видов медикаментов с содержанием кислоты, натриевокальциевое стекло без обработки (используется для всех прочих целей).

Различают три основных типа емкостей, изготавливаемых из стекла: оплетенные бутыли, фляги, бутылки и банки, флаконы и ампулы.

Бутыли и фляги используются для вина, ликеров, столового и растительного масла, безалкогольных газированных и негазированных напитков, молока. Стеклянные банки и емкости с широким горлом используют для джемов и конфитюров, консервированных фруктов и солений. Флаконы и ампулы используют в парфюмерной и фармацевтической промышленности.

Важнейшей особенностью стекла является его гигиеничность. Из стекла не переходят в продукт вредные вещества, оно не придает продуктам посторонних запаха и вкуса. Стекло непроницаемо для газов, жидкостей, легко формуется и прозрачно. Отрицательным качеством стекла является его хрупкость и большая плотность, что приводит к увеличению транспортных расходов при перевозках и потерям пищевых продуктов. Интенсификация стекловарения достигается путем модификации состава стекла, способов приготовления шихты, применения ускорителей варки и осветлителей, повышения температуры в печи, применения кислородного дутья и т.д. В настоящее время интенсивно ведутся работы по уменьшению массы стеклотары и повышению ее механических свойств за счет обработки поверхности различными веществами, нанесением полимерных покрытий на основе полиуретана, поливинилхлорида и т.д. Внедрение облегченной, упрочненной стеклянной тары экономически выгодно и, учитывая неограниченные запасы природного сырья и возможность повторной утилизации, делает стекло перспективным материалом для производства тары.

БОПП-пленка

БОПП-пленки используются только в комбинации с другими пленочными материалами для изготовления ламинированных композиционных пленок. Следует отметить, что изготовление этого вида упаковки является достаточно сложным технологическим процессом, требующим использования дорогостоящего оборудования и пленок хорошего качества - со стабильным скольжением, высокой жесткостью и сворачиваемостью. Тем не менее, многие эксперты утверждают, что будущее, безусловно, за заверткой с твист-эффектом: удобство использования, увеличение срока хранения продукта и более высокая эстетическая привлекательность - неоспоримые преимущества этого вида конфетного этикета.

Кроме того, в последнее время БОПП-пленки все чаще применяются в качестве внешней упаковки для расфасовки конфет в пакеты - по 200-250 граммов. Обычно для этого используют одно-двухслойную гибкую упаковку толщиной 20-30 мкм, изготовленную на основе прозрачной БОПП-пленки.

С каждым годом в кондитерской отрасли увеличивается применение двух-трехслойных гибких полимерных упаковок с использованием БОПП-пленок для расфасовки жевательных конфет и мармелада. Для этого вида упаковки используются прозрачные БОПП-пленки как импортного, так и отечественного производства, при этом их средняя толщина составляет 20-30 мкм. Благодаря нанесению флексографической печати под слой прозрачной пленки, такая упаковка отличается яркостью и красочностью. В то же время она позволяет потребителю видеть содержащийся в пакете продукт.

В последние годы в России наблюдается настоящий бум использования гибкой упаковки в сегменте мучных кондитерских изделий. Здесь нашли широкое применение самые разнообразные пленочные материалы и технологии упаковки. При этом производители преследуют две основные цели – увеличение срока хранения продукта и улучшение товарного вида упакованной продукции.

Упаковка мучных изделий

К мучным кондитерским изделиям относятся торты, рулеты, пирожные, пряники, различные виды печенья. Широкий ассортимент изготавливаемой продукции предполагает и большое разнообразие используемых упаковок, тем не менее, очевидна общая тенденция, которая заключается в преобладающем применении многослойных гибких упаковок с использованием БОПП-пленок.

Основная проблема, возникающая при упаковке большинства мучных кондитерских изделий – высокое содержание жира, которое при длительном хранении данного вида продукции может привести к скоплению продуктов расщепления жировых компонентов и возникновению прогорклости. Процесс окисления жиров возникает под действием кислорода, света и повышенной температуры, поэтому наиболее часто для упаковки жиросодержащей продукции используют непрозрачную, а в некоторых случаях даже металлизированную пленку, обладающую высокими барьерными свойствами.

На сегодняшний день многие крупнейшие российские предприятия практически все мучные кондитерские изделия упаковывают в многослойную гибкую полимерную упаковку с применением БОПП-пленок. Однако полный переход на этот вид материала они пока не планируют, поскольку конкурентная ситуация в регионах заставляет этих производителей уделять особое внимание не столько улучшению упаковки, сколько сохранению низкой розничной цены на выпускаемую продукцию.

При изготовлении упаковки для мучных кондитерских изделий как правило используется непрозрачная или металлизированная БОПП-пленка иностранного производства, средней толщиной в 20-30 мкм и выше, с нанесением флексографической или глубокой печати.

Для некоторых изделий, упакованных в картонные коробки, применяется отечественная прозрачная ориентированная полипропиленовая пленка, которая обеспечивает дополнительную защиту продукта.

Упаковочный картон

Известно, что так называются все сорта картона, которые подходят для производства складных коробок. Кроме того, упаковочные картоны - прекрасный материал для производства папок, поздравительных открыток и т.п.

Основные сорта упаковочного картона:

U - немелованный;

G - мелованный;

GG - литого мелования;

UC - хром-эрзац картон;

GC - хромокартон;

D - дуплекскартон;

Т - триплекскартон;

Z - целлюлозный картон.

Упаковочный картон состоит из нескольких слоев: верхнего слоя (верхняя сторона), одного или нескольких внутренних слоев и нижнего слоя (оборотная сторона). Все спои соединяются во влажном состоянии в процессе производства на картоноделательной машине и спрессовываются.

Нижний или внутренние слои картона могут быть:

серыми (макулатурное сырье);

светлыми (древмасса);

белыми (целлюлоза).

К упаковочному картону предъявляются следующие требования:

хорошее соединение слоев между собой;

хорошее соединение мелованного покрытия с картоном;

плоское лежание в стопе;

относительная влажность не должна выходить за пределы разрешенных допусков;

хорошие печатные свойства нижней стороны картона;

способность к лакированию даже небольшим количеством лака;

хорошее закрепление красок.

Немелованные сорта картона

Для них функциональные упаковочные свойства важнее печатных. Эти сорта пропускают воздух и подходят, таким образом, для скин-упаковки.

Картон "ЛАДОГА". Рекомендован для упаковки пищевых продуктов, например кондитерских изделий. Запечатывается в 2-3 краски (для достижения наилучших результатов желательны нерастрированные изображения). Плотность - от 220 до 430 г/м2. Белизна -82 %. Толщина - от 0,27 до 0,60 мм. Жесткость: поперечное направление - от 0,26 до 1,6 Н/см, продольное - от 0,75 до 4,8 Н/см.

Для печати на немелованных картонах рекомендуются полиграфические краски EUROLUX-BOARD производства ZELLER+GMELUN.

Мелованные сорта картона

В отличие от немелованных характеризуются лучшим поведением в печати, более интенсивным воспроизведением красок и лучшим глянцем при лакировании. Для блистерной упаковки необходим мелованный картон.

TAMWHITE. Целлюлозный графический картон с двухслойным мелованием лицевой стороны и однослойным мелованием оборота. Поставляется в листах 62х94, 70х100. Обладает высокими показателями белизны и глянца. Рекомендован для производства многоцветной высококачественной упаковки, открыток, папок и т.п.

GRUNOPLEX. Макулатурный картон с двухслойным мелованием лицевой стороны и серым оборотом. Повышенной жесткости. Рекомендован для производства высококачественной упаковки. Плотность - 250 и 275 г/м2. Белизна - 83%.

ALASKA. Трехслойный целлюлозный картон с мелованным покрытием. Плотность: 230, 250-350 г/м2.

PRIMA. Трехслойный картон с односторонним мелованным покрытием, добавлением макулатурной массы и отбеленным оборотом. Плотность - 250-350 г/м2.

СКВ. Многослойный чистоцеллюлозный упаковочный картон хром-эрзац с крафт-оборотом. Имеет двухслойное мелование лицевой стороны, что гарантирует высококачественную печать. Обладает повышенными показателями жесткости, в том числе при низких плотностях, что достигается благодаря добавлению механической целлюлозы. Рекомендован для производства упаковки высокой жесткости, в частности для пищевых продуктов. Подходит для всех видов печати.

НЕВА. Макулатурный мелованный картон хром-эрзац с серым оборотом. Плотность - от 280 до 520 г/м2.

BALTIKA. Двухслойный картон с односторонним мелованным покрытием, добавлением макулатурной массы и серым оборотом. Плотность - 230, 250, 300, 350, 400 г/м2. Поставляется в листах формата 62х94, 70х100.

PRINTA. Двухслойный картон с односторонним мелованным покрытием, добавлением макулатурной массы и серым оборотом. Плотность - 250, 300, 350, 400 г/м2.

Наилучший результат печати достигается при применении высокоглянцевых красок EUROLUX-BOARD производства ZELLER+GMELLIN с повышенной устойчивостью к истиранию и оптимальными показателями впитывания (предназначенных специально для печати по упаковочным картонам, в том числе мелованным).

Картон литого мелования

Это высоглянцевый картон. Высокий глянец достигается способом литого мелования. Мелованная сторона картона сушится на подогреваемом хромированном цилиндре, имеющем зеркальную гладкость. Зеркальная поверхность цилиндра воспроизводится на поверхности картона.

Картоны серии CHROMOLUX. Обладают не только прекрасной восприимчивостью к печатным краскам, но и высокими показателями при послепечатной обработке. Рекомендованы для производства высококачественной упаковки (например, продукции парфюмерной промышленности), ярлыков, обложек, папок, высокохудожественных поздравительных открыток, визитных карточек. Картоны этой серии прекрасно тиснятся фольгой. Плотность - от 250 до 400 г/м2.

Для печати на картонах серии CHROMOLUX рекомендуются специализированные краски Eurolux Folien производства ZELLER+GMELLIN.

Список используемой литературы

1. Интернет журнал Unipack.Ru

Страницы: 1, 2, 3