5.2. Плівкові полімерні матеріали


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 

Загрузка...

Найбільшу частку серед пакувальних полімерних матеріалів займають поліолефіни, представлені різними типами поліетилену, а також поліпропілену і співполімерами етилену.

Поліетиленові матеріали

Поліетилен (ПЕ) складається з атомів вуглецю і водню завдя-ки полімеризації етилену. З урахуванням ступеня розгалуження поліетилен поділяють на дві основні групи: низької і високої гус-тини (ПЕНГ, ПЕВГ).

Поліетилен низької густини має відносно розгалужену макро-молекулу і завдяки цьому невелику густину (920 кг/м3 ). Його отримують при високому тиску і тому ще називають поліетиле-ном високого тиску. Розгалуженість ланцюга перешкоджає ущіль-ненню макромолекул, що зменшує ступінь кристалічності і тем-пературу розм’якшення, яка набагато нижча за температуру води. Завдяки цьому матеріал не можна стерилізувати водяною парою або кип’яченою водою.

За обсягом виробництва він посідає провідне місце у світі. Тільки в країнах Західної Європи щорічно використовується бли-зько 6,2 млн т поліетилену низької густини. Приблизно 75—80 % цього матеріалу застосовується у пакувальній галузі. Він дає плів-ки, які легко зварюються та утворюють міцні шви, склеюються на основі сумішей поліетилену і поліізобутилену. Плівки відріз-няються високою стійкістю і міцністю до удару та роздирання. Міцність зберігається навіть за дуже низьких температур (–78 °С). Цінними властивостями плівок вважається водо- і паронепрони-кність. Разом з тим, вони проникні для газів і тому непридатні для продуктів, що окислюються. Крім того характеризуються ни-зькою оліє- і жиростійкістю.

Поліетилен високої густини синтезується при порівняно ниж-чому тиску за попередній, тому його іноді називають поліетиле-ном низького тиску. Для нього характерна переважно лінійна бу-дова з незначною кількістю нарізних бічних ланцюгів, а густина його складає близько 960 кг/м3. Завдяки більш щільному розмі-щенню молекул проникність поліетилену високої густини при-близно в 5-6 разів нижча, ніж у поліетилену низької густини. За водопроникністю він поступається тільки плівкам на основі спів-

полімерів вінілхлориду, а за хімічною стійкістю — більш ефек-тивний, особливо до олій і жирів.

Плівки на основі поліетилену високої густини жорсткіші, їх міц-ність під час розтягування та стискування вища, а опір роздиранню та удару нижчий, ніж у плівок з поліетилену низької густини. Тому цей матеріал широко використовується для виготовлення дутих ек-струдованих порожнистих місткостей (бочок, каністр, сулій), які досить ефективні при транспортуванні та зберіганні кислот і лугів. З нього виготовляють ящикові піддони, які витримують статичне навантаження до 1,4 МН і виготовляються литтям під тиском.

Лінійний поліетилен низької густини (ЛПЕНГ) за своєю струк-турою подібний до поліетилену високої густини, тобто має ліній-ну структуру, але з більш численними і довгими відгалуженнями. Завдяки цьому характеризується проміжними властивостями між поліетиленом високої та низької густини. Порівняно з поліетиле-ном низької густини він хімічно стійкий, має кращі експлуата-ційні властивості при високих і низьких температурах, підвище-ну стійкість до розтріскування, проколу, роздирання. Близько 80 % цього матеріалу використовується для виробництва непро-никних, розтягувальних та усадкових плівок. Вони міцні на роз-рив та роздирання, мають добру стійкість щодо появи тріщин при тривалому зберіганні, тому переважно використовуються для ви-готовлення мішків.

Плівка поліетиленова, виготовлена методом співекструзії із поліетилену високого тиску (ПЕВТ) і його композицій, може міс-тити пігменти (барвники), стабілізатори, ковзні, антистатичні і модифіковані добавки.

Залежно від призначення і вихідної композиції плівку випус-кають таких марок:

М — призначена для виготовлення транспортних мішків та інших виробів найбільшої міцності, забарвлених і незабарвлених, стабілізованих і не стабілізованих;

Т — використовується для виготовлення виробів технічного призначення, упаковки і комбінованих плівок, буває забарвленою і незабарвленою, стабілізованою і нестабілізованою;

СТ — призначена для сільського господарства як світлопро-зоре атмосферостійке покриття, випускається забарвленою і не-забарвленою, стабілізованою;

СІК — для сільськогосподарського виробництва як світлопро-зоре атмосферостійке покриття теплиць, яке забезпечує підвище-ний тепличний ефект; виробляють незабарвленою, стабілізова-ною з адсорбентом ІЧ-випромінювання;

СК — для консервування кормів у сільському господарстві, буває забарвленою і незабарвленою, нестабілізованою;

СМ — як матеріал для мальчування у сільському господарст-ві; виробляється незабарвленою, стабілізованою;

В, В1 — для меліоративного і водогосподарського будівництва як протифільтраційний екран; марки В випускають незабарвле-ною, комплексно стабілізованою, високомолекулярною; марки В1 — незабарвленою, стабілізованою;

Н — для виготовлення виробів народного споживання, упаков-ки і побутового призначення, буває забарвленою і незабарвле-ною, стабілізованою і нестабілізованою.

За легкістю плівку поділяють на категорії (вища, перша) і сор-ти (вищий, перший).

Плівку для пакування харчових продуктів виготовляють із ба-зових марок поліетилену, рецептур добавок, дозволених МОЗ України для виробів, які контактують з харчовими продуктами.

Маркування, за вимогами споживача, передбачає марку полі-етилену, добавки або композиції.

Умовне позначення плівки складається із назви матеріалу «плів-ка поліетиленова», марки плівки, виду добавок (n — пігмент або барвник, с — стабілізатор, т — ковзаюча добавка, а — антистатична добавка, ф — модифікована добавка), виду плівки (рукав, напівру-кав, полотно), товщини і ширини в міліметрах, сорту і позначення стандарту. Умовне позначення плівки, допущеної для контакту з харчовими продуктами, доповнюється словом «харчова».

Наприклад, поліетиленова плівка марки Т, містить стабіліза-тор, виготовлена у вигляді полотна, товщиною 0,100 мм, шири-ною в рулоні 1400 мм, вищого сорту:

Плівка поліетиленова, Тс, полотно, 0,100х1400, вищий сорт, ГОСТ 10354-82.

Плівка не повинна мати тріщин, запресованих складок, розри-вів і отворів. Тріщина — це дефект з локальним розділенням плів-ки; запресована складка — дефект у вигляді складки, яка не роз-правляється при ручному зусиллі; розрив — дефект, що харак-теризується розділенням плівки на частини; отвір — являє собою наскрізну порожнину в плівці.

За фізико-механічними і електричними показниками плівка повинна мати відповідну міцність при розриванні (МПа, кгс/см2); відносне подовження при розриванні ( %); статичний коефіцієнт тертя; питомий поверхнево-електричний опір (Ом).

Плівка для упаковки харчових продуктів не повинна нада-вати дистильованій воді стороннього запаху, присмаку вище

1 бала, змінювати колір і прозорість дистильованої води; кон-центрація формальдегіду у водній витяжці може перевищувати 0,1 мг/л.

За своєю безпечністю плівка не є токсичним матеріалом. Ви-користання її в нормальних умовах не вимагає заходів пересторо-ги. Безпека плівки в умовах, що перевищують температуру плав-лення поліетилену, допускає виділення оксиду вуглецю, не-насичених вуглеводів, органічних кислот, альдегідів та інших то-ксичних продуктів.

Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих парів і га-зів термоокислювальної деструкції в повітрі робочої зони вироб-ничих приміщень повинні відповідати ГОСТ і не перевищувати норм, затверджених МОЗ (табл. 5.1).

Таблиця 5.1

ГРАНИЧНО ДОПУСТИМІ (ГДК) І КЛАС БЕЗПЕКИ ОСНОВНИХ ПРОДУКТІВ ТЕРМООКИСЛЮВАЛЬНОЇ ДЕСТРУКЦІЇ

 

Найменування продукту      ГДК, мг/м3    Клас безпеки Дія на організм

Формальдегід            0,5       2          Викликає подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів

Ацетальдегід  5,0       3          Викликає подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів

Оксид вуглецю         20,0     4          Викликає запаморочення, шум у вухах, слабкість

Оцтова кислота        5,0       3          Викликає подразнення верхніх ди-хальних шляхів

Пакування, маркування, транспортування і зберігання. Плівку намотують у рулони на пластмасові шпулі, картонно-паперові стержні, втулки. Маса рулону при ручному завантаженні — не більше 50 кг, при механізованому — до 500 кг. До кожного руло-ну прикріплюють або вкладають під перший шар плівки ярлик, який на рулонах з плівкою марки СІК має жовту смужку, СМ — чорну, СТ — червону, «Харчова» — зелену.

При автоматизованому виробництві плівки на ярлик замість смужок наносяться спеціальні коди.

На ярликах указують: найменування або товарний знак під-приємства-виробника, умовне позначення плівки, ширину вихід-ного рукава, марку поліетилену, номер партії і рулону, масу нет-то, масу брутто, довжину плівки в рулоні, кількість м2 плівки в

рулоні, дату виготовлення, позначення стандарту, прізвище паку-вальника.

Транспортування плівки здійснюється всіма видами транспор-ту в закритих транспортних засобах. При транспортуванні руло-нів плівки пакетами, вказують спосіб і засоби пакетування, роз-мір і масу пакета.

Плівку зберігають у закритих складських приміщеннях, ви-ключаючи попадання прямих сонячних променів, у горизонталь-ному положенні, при температурі від 5 до 40 ºС, на відстані не менше 1 м від нагрівальних приладів. Допускається зберігання плівки в неопалюваному складському приміщенні при темпера-турі до мінус 30 ºС не більше одного місяця.

Гарантійні терміни зберігання плівки марок М, Т, Н і СК без добавок становлять 10 років, марок СІК, СТ, В, В1 і марок М, Т, Н, СК з добавками — 1 рік з дня виготовлення.

Поліетиленові (захисні) матеріали. Плівку із поліетилену низь-кої густини покривають розчином, який містить метилцелюлозу або оксипропілцелюлозу високої чи низької молекулярної маси. Він формує плівку з вмістом 10 000, 7500, 5000, 2500 або 0 од. ні-зину/см2. При дослідженні проби отриманої подвійної плівки розміщували в пептоновий розчин і 10 мкл отриманого розчину вводили в систему, заражену Listeria monocytogenes. Плівки, які містили 5000—10 000 од. нізину, виявили інгібірувальну здат-ність через 30 хв. після внесення. Останні зберігали цю здатність протягом 8 год. Через 8 діб зони інгібірування відзначені для всіх плівок, крім упаковки, що містила 2500 од. нізину/см2. Молеку-лярна маса метилцелюлози не впливала на розвиток мікрооргані-змів. При прямому внесенні нізину в середовище його ефектив-ність була на 25—50 % вищою, ніж при використанні плівки, що містила нізин.

Плівка поліетиленова термоусадкова виготовляється із полі-етилену високого тиску вищого сорту або композицій на їх осно-ві, які містять пігменти і ковзаючі добавки. При цьому викорис-товують метод екструзії з наступним пневматичним розтягу-ванням. Вона призначена для формування штучної продукції, у тому числі в споживчій тарі групової упаковки і для пакетування вантажів.

Плівку, яка призначена для безпосереднього контакту з харчо-вими продуктами, виготовляють з використанням компонентів, дозволених МОЗ України.

Залежно від призначення плівка поліетиленова термоусадкова поділяється на марки і види різної товщини (табл. 5.2).

Таблиця 5.2

МАРКИ І ВИДИ ПОЛІЕТИЛЕНОВОЇ ТЕРМОУСАДКОВОЇ ПЛІВКИ

 

Марка Вид     Номінальна

товщина

плівки, мм      Граничне відхилення, %

 

Застосування

 

0,03

 

У

 

Полотно, рукав, напіврукав

 

0,04

0,05

0,06

 

± 20

 

Пакування спосо-бом повного загор-тання одного або декількох виробів

 

0,07

0,03

0,04

 

О

 

Полотно, рукав, напіврукав

 

0,05

0,06

0,07

0,08

 

± 20

 

Пакування спосо-бом загортання бандероллю одно-го або декількох виробів

 

0,10

 

Т

 

Полотно, рукав, напіврукав

 

0,07

0,08

0,10

 

± 20

 

Пакування спосо-бом повного за-гортання одного або декількох ви-робів

 

0,08

 

tT8

П

Полотно, напів-рукав, рукав з фальцовкою

0,10

tn

Щ

± 20

± 15

± 20

Скріплення паке-тів і вантажів

Ширина плівки залежить від марки.

Плівка, призначена для безпосереднього контакту з харчовими продуктами, повинна відповідати таким вимогам:

•          не надавати водопровідній воді стороннього запаху і при-смаку вище одного бала, не змінювати колір і прозорість дисти-льованої води;

•          концентрація формальдегіду у водній витяжці не повинна перевищувати 0,1 мг/дм3;

• усадка плівки, її зовнішній вигляд, колір, міцність при роз-тягуванні, МПа (кгс/см3), відносне витягування при розриві, %, статичний коефіцієнт тертя, повинні відповідати нормам, залеж-но від марки.

Умовне позначення плівки, призначеної для безпосереднього контакту з харчовими продуктами, повинно містити «харчова», перфорованої — «перфорована».

Приклад умовного позначення поліетиленової термоусадкової перфорованої плівки марки У натуральної у вигляді полотна тов-щиною 0,06 мм, шириною 900 мм: Плівка поліетиленова термо-усадкова, У, полотно, 0,06х900, перфорована ГОСТ 25951-83.

Плівку намотують у рулони на пластмасові втулки або папе-рово-картонні шпулі і загортають у пакувальний папір або полі-мерну плівку. Маса рулону плівки 35, 50 кг і 80 кг залежно від ширини плівки.

Кожний упакований рулон повинен мати ярлик, де вказано: найменування підприємства-виробника або його товарний знак; умовне позначення плівки, параметрів; марки сировини; масу нетто; масу брутто; довжину плівки в рукаві у метрах; площу плівки в рулоні в м2; номер місця; прізвище пакувальника або йо-го номер; дата виготовлення; маніпуляційний знак «Боїться на-грівання».

Транспортують плівку всіма видами транспорту в закритих транспортних засобах. Транспортування плівки транспортними пакетами передбачає використання способу і засобів пакетуван-ня, розмірів і маси пакета.

Зберігають плівку упакованою в закритих складських примі-щеннях у горизонтальному стані при температурі –50 ºС — + 40 ºС, виключаючи попадання прямих сонячних про менів, на від-стані не менше 1 м від нагрівальних приладів.

Гарантійний термін зберігання плівки — 3 роки з дня вигото-влення.

Співполімери етилену. Вони досить широко представлені з ві-нілацетатом, вініловим спиртом та іономерами.

Плівки зі співполімеру з вінілацетатом, порівняно з плівками з немодифікованого поліетилену, мають задовільну міцність, про-зоріші і краще зварюються. Завдяки цьому матеріал може також наноситися на картон та інші пакувальні матеріали.

Співполімер етилену й вінілового спирту досить поширений, застосовується в упакуванні м’ясних виробів, різних харчових продуктів, у комбінованих матеріалах як внутрішній шар, що безпосередньо контактує з харчовим продуктом. Співекструзія

цього співполімеру з нейлоном та поліолефінами використову-ється для виготовлення пакетів і мішків для харчових рідин. Нові різновиди співполімеру етилену й вінілового спирту зберігають надійні бар’єрні властивості при високій вологості і стійкіші до дії високих температур.

Іономери — це співполімери етилену, з ненасиченими органіч-ними кислотами, у макромолекулах яких частина кислотних груп нейтралізована металами. Це — прозорі, термопластичні матері-али, невеликої густини, нерозчинні у більшості органічних роз-чинників. Іономери — інертні до дії жирів, мастил і лугів, що зу-мовило їх застосування, як покриттів для тонкостінного або облягаючого пакування.

Поліпропіленові матеріали

Поліпропілен (ПП) за своїми властивостями наближається до поліетилену високої густини. Він відрізняється від нього меншою густиною, значною механічною міцністю, жиро- й теплостійкіс-тю, але значно поступається у морозостійкості.

Він характеризується пластичністю, стійкістю до дій високих температур, удароміцністю, хімічною стійкістю і низькою паро-та газопроникністю. Завдяки термостійкості поліпропіленову тару можна використовувати для обробітку в мікрохвильових печах.

Основною перевагою поліпропілену, порівняно з іншими по-ліолефінами, є вища температура плавлення (160—175 °С). Про-дукти, упаковані в поліпропіленову плівку, можуть короткочасно витримати до 130 0С, тобто їх можна стерилізувати у цій упаков-ці. Поліпропіленові плівки випускають неорієнтовані та орієнто-вані (в одному чи двох напрямах). Неорієнтовані роздувні полі-пропіленові плівки переважно використовують для упакування текстильних виробів (трикотажних тощо). Це пояснюється ви-щою прозорістю поліпропілену порівняно з поліетиленом низької густини і доброю зварюваністю. Неорієнтовані поліпропіленові плівки застосовують для упакування медичних виробів, особливо багаторазового використання. Завдяки порівняно високій темпе-ратурі розм’якшення ці вироби можна стерилізувати в автоклавах.

Орієнтована плівка характеризується високою механічною міц-ністю, стійкістю до проколів, але усадка її в місці зварного шва ускладнює термічне зварювання. Орієнтовану плівку з пропілену використовують як захисний зовнішній шар у багатошарових па-кувальних матеріалах, неорієнтовану — як внутрішній термозва-рювальний шар.

Цінними властивостями орієнтованого поліпропілену вва-жають високі прозорі і бар’єрні властивості, більшу ударну міц-ність, особливо при низьких температурах, порівняно з полі-етиленом. Для поліпшення якості зварного шва орієнтований поліпропілен покривають іншим полімером із нижчою темпе-ратурою плавлення. Часто з цією метою використовують спів-полімер вініліденхлориду з вінілхлоридом, як і для целофано-вих плівок.

Покриті та співекструдовані поліпропіленові плівки викорис-товують для упакування печива, коли вимагаються підвищені бар’єрні властивості до кисню і водяної пари. Подібні плівки за-стосовують також для упакування чіпсів та інших видів сухих сніданків, які чутливі до дії кисню і парів води. У такі плівки упаковують кондитерські та тютюнові вироби. Орієнтований по-ліпропілен застосовують для усадкових обгорток. Ураховуючи підвищену собівартість, поліпропіленові плівки використовують лише в тих випадках, коли потрібні більші прозорість і блиск, а також кращий зовнішній вигляд, ніж забезпечує поліетилен низь-кої густини.

Із поліпропілену фірма Huhtamaki виробляє оболонки для теп-лого м’яса, птиці, риби і готових страв, які мають різні кольори, високу прозорість і кращу стабільність завдяки гофрованим стін-кам порівняно з гладкими. Плівки з комбінацій поліпропілену і співполімеру етилену та вінілового спирту можуть використову-ватись для зберігання продуктів у модифікованій атмосфері. Структуру дна упаковок оптимізовано так, що м’ясний сік краще направляється на всмоктувальну прокладку.

Біоксальноорієнтовані поліпропіленові матеріали (БОПП)

Споживання БОПП плівок у Західній Європі досягло 700 тис. т на рік, з них частка прозорих загального призначення складає 68 %, металізованих - 9 %, білих і біло-перламутрових — 11 %, з покриттям — 12 %.

Головним виробником орієнтованих поліпропіленових плівок у країнах СНД вважається «Укрпластик». Частка його у поста-чанні таких плівок на українському ринку перевищує 60 % усьо-го обсягу продажу.

Розроблено широку гамму БОПП плівок, які випускаються під торговою маркою ВІРАN®. Це одна із перших захисних вітчизня-них торгових марок пакувальних матеріалів. Перевагами полі-пропілену для виробництва плівок є низька щільність, високий вихід і менша вартість.

При використанні технології двовісної орієнтації у виробниц-тві плівок ВІРАN® досягнуто цінних властивостей:

•          збільшено міцність і жорсткість у 5-6 разів;

•          зменшено проникність водяної пари у 2,5—3 рази;

•          підвищено прозорість у декілька разів;

•          підвищено морозостійкість, термічну стабільність і стій-кість.

Плівки ВІРАN®, які випускає «Укрпластик», мають дозвіл МОЗ України на контакт з харчовими продуктами, фізіологічно нейт-ральні, не змінюють смакові властивості продуктів і не виклика-ють взаємну міграцію компонентів матеріалу і продукту. Вони не містять шкідливих добавок та домішок, і на відміну від ПВХ і ПВДХ, не створюють проблем при утилізації відходів упаковки.

«Укрпластик» виробляє ВІРАN® різних типорозмірів (табл. 5.3).

Таблиця 5.3

НОМЕНКЛАТУРА ПЛІВОК ВІРАN®

 

Тип     Кількість, г/см3          Товщина, мкм           Маса, г/м2      Вихід, м2 /кг

                        Прозорі загального п            ризначення   

GT 100            0,91     30-35  27,3-31,8        36,5-31,4

GT 300            0,91     15-20-25-30-35-40    S-J-KS-          ЗЙЖ&

GT 310            0,91     15-20-25-30-35-40    і5 ,й°Д63        a$s

            Ме       талізовані загальног  о призначення         

GМ 200          0,91     20-30-35         18,2-27,3-31,8           54,9-36,5-31,4

GМ 201          0,91     20-30-35         18,7-27,8-32,3           53,5-36-31

GМ 210, GМ 212       0,91     20-30-35         20-29,1-33,6   50-34,4-29,8

            Біло-п ерламутрова загальн ого призначення      

GР 300            0,72     30-35-40         22,5-26,3-30   51,28-43,95-38,5

GР 310            0,72     30-35-40         24-27,8-31,5   41,7-36-31,3

Закінчення табл. 5.3

 

Тип     Кількість, г/см3          Товщина, мкм           Маса, г/м2      Вихід, м2 /кг

GР 311            0,72     30-35-40         24,5-28,3-32   40,8-35,3-31,3

GР 312            0,72     30-35-40         24,8-28,6-32,3           40,3-35-31,0

Прозорі і біло-перламутрові для етикеток

LP 200, LP 210          0,72     40        26/28   38,5/35,7

LT 300, LT 310          0,91     40        36,5/38.3         27.5/26.1

Прозорі для пакування тютюнових виробів

ТТ 300          0,91       16-20-30         14,6-18,2-27,3           68,5-54,9-36,6

Прозорі плівки ВІРАN® відрізняються високою прозорістю, блис-ком і привабливим зовнішнім виглядом. Вони застосовуються для пакування продовольчих та непродовольчих товарів і комбінуван-ня з іншими матеріалами нашаруванням і ламінуванням.

Металізовані плівки ВІРАN® характеризуються декоративними і експлуатаційними характеристиками. Їх готують напилюванням на плівку в глибокому вакуумі парів алюмінію. Вони відбивають сонячні промені, захищають від їх дії упаковану продукцію, а та-кож характеризуються підвищеними бар’єрними властивостями. Особливо широко застосовуються металізовані плівки для фасу-вання морозива, горішків, чіпсів, кави, чаю та інших харчових продуктів.

Перламутрові плівки ВІРАN® мають привабливий зовнішній вигляд, який досягається внаслідок особливого характеру залом-лення світла спеціальним композитом, який застосовується для виготовлення плівки. Щільність цих плівок нижча, ніж інших плівок ВІРАN®. Мікропориста структура перламутрових плівок надає їм відповідні теплоізолюючі властивості, дає змогу добре зберігати морозиво і заморожені продукти. Ці матеріали також використовуються для пакування кондитерських виробів, вати, бинтів, мила та інших виробів.

Етикеткові високопрозорі і біло-перламутрові плівки ВІРАN® використовують для полімерних етикеток, завдяки яким захища-ють від підробки напої (мінеральні води, пиво, прохолоджуючі напої). Вони еластичні і здатні компенсувати деформації ПЕТ пляшок, на відміну від паперових етикеток, які зморщуються і

відклеюються при зміні вологості та температури. Друкований відбиток можна розміщувати на зворотній стороні високопрозо-рої етикетки. Полімерні етикетки для ПЕТ пляшок важать менше паперових і обходяться споживачеві дешевше. Не виникає також проблем і при повторній переробці полімерної етикетки разом із полімерною пляшкою.

Прозорі плівки ВІРАN® для пакування тютюнових виробів спеці-ально розроблені з використанням високошвидкісних автоматів. Во-ни мають необхідне ковзання, не утворюють при русі по трактах ма-шин зарядів статичної електрики. Плівки призначені для пакування пачок і блоків сигарет. За останні роки розроблено термоусадкові плівки, завдяки яким поліпшується упаковка тютюнових виробів.

Плівки ВІРАN® мають гладку, глянцеву поверхню, низький коефіцієнт тертя, оптимальні властивості друку, добре лакуються і ламінуються. Вони використовуються для пакування кондитер-ських, хлібопекарних, молочних, тютюнових виробів, пива, про-холоджуючих напоїв, мінеральної води, різних промислових то-варів, продукції медичного призначення (табл. 5.4).

Таблиця 5.4

ВИКОРИСТАННЯ ПЛІВОК ВІРАN® ДЛЯ ПАКУВАННЯ ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ

 

Продукція       Упаковка        Тип матеріалу

Морозиво (ескімо на палич-ці, стаканчики)         Пакети, упаковка «Флоу-Пак»         GT 300, GT 310, GM 200, GM 210, GP 300

Макаронні вироби    Пакети            GM 200, GM 210

Горішки, чіпси, кукурудзяні палички          Пакети            GM 200, GM 210

Чай, кава, какао-порошок    Пакети            Gm 200, GM 210

Крупи Пакети            GT 300, GT 310

Вафлі, драже  Пакети, пачки           GM 200, GM 210, GT 300, GT 310

Крекер, печиво, хлібобулоч-ні вироби, пряники Пакети, пачки, упа-ковка типу «Флоу-Пак»          GT 300, GT 310

Сухі сніданки Пакети            GM 200, GM 210, GT 300, GT 310

Мінеральна  і  питна  вода, прохолоджуючі напої           ПЕТ пляшки і скляні пляшки           LT 200, LT 210, LP 300, LP 310

Закінчення табл. 5.4

 

 

Тип матеріалу

LT 200, LT 210, LP 300, LP 310

LT 200, LT 210, LP 300, Lp 300

Gt 200, GT 210

TT 300

 

Продукція       Упаковка

Пиво   ПЕТ пляшки і скляні пляшки

Соки, нектари           ПЕТ пляшки і скляні пляшки, банки, фла-кони

Сухофрукти та інші продук-ти овочесушильної промис-ловості            Пакети

Тютюнові вироби     Сигаретні пачки, блоки сигаретних па-чок

шо-

Упако™

GP 312, GM 212

Кондитерські   вироби, коладні цукерки

Біоксальноорієнтовані поліпропіленові плівки бувають різних Марка «П» — проста прозора плівка без термозварювального

ва для липких стрічок Ламінована поліетиленом БООП-плівка дуже ефективна для фасування великих мас продуктів на паку-вальних автоматах. Під час ламінування поліеном праймера на основі полівініліденхлориду плівка набуває високих бар'єрних властивостей і може використовуватися для пакування продуктів з вмістом жирів понад 5 %, а також як матеріал для вакуумного упакування м’ясних продуктів і риби.

Марка «ПМ» — проста прозора плівка для металізації без антистатичних і ковзких добавок а також без термозварюваль-

теріалів.

Марка «С» — співекструдована прозора плівка з одним або

тощо. На плівку легко наноситься малюнок як флексографсь-ким, так і глибоким друком.

Марка «СМ» — співекструдована прозора плівка для металізації, без антистатичних і ковзких добавок, з одним або двома шарами. Використовується для пакування продовольчих товарів і виготов-лення комбінованих матеріалів. Металізована плівка відрізняється високими бар’єрними властивостями щодо водяної пари, жирів і ароматичних речовин. Нанесення алюмінієвого шару методом ваку-умної металізації знижує киснепроникність плівки і одночасно за-безпечує захист продукції від променевої енергії у всіх діапазонах.

Марка «СЖ» — співекструдована непрозора перлинова плівка з двома термозварюваними шарами. Застосовується на вертикальних і горизонтальних пакувальних машинах для пакування продоволь-чих товарів, парфумерії, одягу, ламінування паперу і картону.

Марка «СБ» — співекструдована непрозора плівка з двома термозварюваними шарами. Застосовується на пакувальних ма-шинах різних типів для пакування продовольчих товарів, парфу-мерії, одягу.

Марка «СЖБ» — співекструдована непрозора перламутрова плівка з білим співполімерним шаром на одній зі сторін. Призна-чена для пакування продовольчих товарів, парфумерії, одягу. Продукти, упаковані в таку плівку, тривалий час зберігають свій смак, запах, колір, свіжість та інші цінні властивості.

Марка «СТ» — співекструдована непрозора плівка з двома зварюваними шарами. Використовується для пакування тютюно-вих виробів.

Підприємство СП «Хемосвіт-Луцькхім» випускає одно- і три-шарові плівки з торговою назвою ТАТРАFAN. Основні переваги упаковки на основі БОПП — економічність і екологічність. Плів-ки випускають без друку і з друком до 8 кольорів.

ТАТРАFAN КХ/Е — плівка прозора з двостороннім термозвар-ним шаром, товщиною 20—40 мкм. Призначена для пакування хлі-бобулочних, кондитерських і макаронних виробів, круп, чаю тощо.

ТАТРАFAN КХР/Е — плівка перламутрова з двостороннім термозварним швом, товщиною 30—45 мкм. Призначена для па-кування морозива, кондитерських виробів тощо.

ТАТРАFAN КХТ — плівка використовується у тютюновій промисловості і відповідає всім критеріям, які ставляться до па-кування окремих пачок і групового пакування на різних типах пакувальних автоматів.

ТАТРАFAN КХNM/E — металізована ПП плівка з друком до 8 кольорів, призначена для пакування морозива.

Поліаміди (ПА)

Це група пластмас з товарними назвами «капрон», «нейлон», «аніт» та ін. У складі макромолекул поліамідів присутній амідний зв’язок і метиленові групи, які повторюються від 2 до 10 разів.

Поліаміди — це полімери, що кристалізуються. Вони є жорст-кими матеріалами із високою міцністю на розрив, мають високу температуру розм’якшення, витримують стерилізацію водяною парою з температурою до 140 °С. Поліаміди зберігають еластич-ність за низьких температур. Для них характерним є високе во-допоглинання, хоча після висушування відновляються їх почат-кові властивості. Поліаміди мають високу міцність під час удару й продавлювання, легко зварюються високочастотним методом. Унаслідок низької газо- й високої паропроникності їх застосову-ють для вакуумного пакування. На поліамід легко наноситься друк. Плівки з поліаміду характеризуються високою прозорістю, особливо двовісноорієнтовані, блиск після орієнтування також покращується.

Недавно розроблено аморфний поліамід, який має меншу паро-проникність порівняно з кристалічним. Поліамід під маркою Selar PA є повністю аморфним і має прозорість звичайного силікатного скла. Бар’єрні та механічні властивості його майже не змінюються під дією вологи, хоча цей матеріал є гігроскопічним. При відносній вологості повітря вище 80 % його захисні властивості близькі до співполімеру етилену й вінілового спирту. Тому новий матеріал може застосовуватися для виготовлення пакетів, у яких продукти перед відкриттям нагріваються в гарячій воді. Пляшки з нього за-стосовують для упакування соків і різноманітних приправ.

Нітрилові полімери

Містять функціональні групи ціану й нітрилу. При співполі-мерилізації поліакрилонітрилу з акриловими та стирольними по-лімерами одержують матеріал з високими експлуатаційними влас-тивостями. Цей полімер уперше синтезований у США і відомий під товарною маркою Barex 210. Він відрізняється низькою газо-і жиропроникністю, стійкий до дії органічних розчинників і має високу світлопроникність.

Нітрилові полімери добре роздуваються та виливаються під тиском. Останніми роками споживання акрилонітрилових по-

лімерів у харчовій промисловості перевищило 2,9 тис. т на рік. Разом з тим через високу ціну вони переважно використову-ються для нанесення шару багатошарових пакувальних матері-алів. Останні застосовуються для упакування продуктів харчу-вання, чутливих до дії кисню повітря, а також газованих про-холоджуючих напоїв. Частина матеріалів використовується для упакування медичних інструментів і фармацевтичних засобів, оскільки їх можна стерилізувати без погіршення властивостей упаковки. Завдяки високій стійкості до дії ароматичних і хло-рованих вуглеводнів, нітрилові полімери можна використову-вати для пакування інсектицидів, дезодорантів, гербіцидів, ла-ків і фарб.

Матеріали на основі співполімерів акрилонітрилу характери-зуються високими бар’єрними властивостями і використову-ються для виготовлення м’яких пакетиків, у які фасують сильно-ароматизовані товари. У перспективі їх будуть застосовувати замість поліетилентерефталату в композиційних банках для фруктового соку.

Полімери на основі целюлози

Найбільш поширеними є целофан і полімери на основі склад-них ефірів целюлози, переважно ді- і триацетати.

Целофан є найдешевшим пакувальним матеріалом. Форму-вання целофанової плівки відбувається коагуляцією з наступ-ним хімічним розкладанням утворюваного складного ефіру це-люлози. Плівку ретельно промивають, видаляють сірку, що утворюється внаслідок розкладання ефіру, і при потребі відбі-люють. Промислові партії целофану містять 10—12 % гліцери-ну, 7—10 % води і 74—78 % целюлози. Целофанова плівка стійка до жирів, має низьку газопроникність. Разом з тим вона характеризується підвищеною гігроскопічністю і схильністю до набухання у воді.

Для підвищення вологостійкості і забезпечення термозварю-ваності целофанові плівки покривають лаком (ефіри целюлози, вінілацетат, полівініл-хлорид). Частину партій випускають у по-єднанні звичайного і лакованого целофану або з іншими синтетич-ними матеріалами.

Целофан добре зберігає смак і аромат продукту, а в поєд-нанні з поліефіром, який має низьку газопроникність, він може захищати продукти і від дії кисню. Такі ламінати застосовують

для фасування різних харчових продуктів. Водночас бар’єрні властивості целофану недостатні для зберігання пюре, м’ясних виробів, деяких кондитерських і парфюмерно-косметичних то-варів.

Складні ефіри целюлози. Представниками є діацетат, триаце-тат, пропіонат, ацетопропіонат та інші. Вони є перспективними екологічно безпечними матеріалами, а їх властивості залежать від типу та ступеня заміщення гідроксильних груп, а також типу і кіль-кості пластифікатора.

Діацетат целюлози використовується для споживчої тари плівкових матеріалів та інших виробів. Ці плівки міцні, стійкі до жиру тадії високих і низьких температур, блискучі, приймають друк і легко фарбуються. Разом з тим вони чутливі до вологи, хо-ча мають високі бар’єрні властивості до газів і водяної пари.

Триацетат целюлози стійкіший до дії вологи. Герметизацію здійснюють зварюванням струмом високої частоти або склею-ванням. При підбиранні марок полімеру слід враховувати вико-ристання пластифікатора, оскільки матеріал контактуватиме з хар-човими продуктами.

Матеріали на основі ефірів целюлози використовують як зов-нішній шар багатошарових плівок для підвищення їх зносостій-кості. На основі діацетатцелюлози методами термоформування отримують тару різних типорозмірів для упакування більшості груп продовольчих товарів.

Поліефіри

Використовуються з середини ХХ століття і найвідоміший серед них поліетилентерефталат, який займає четверту схо-динку між товаропакувальними полімерними матеріалами. Він являє собою складний поліефір, який випускається в Росії під назвою «лавсан», за кордоном — «майлар», «терилен». Завдяки присутності атомів кисню в ланцюгові макромолекули ПЕТ по-лімер характеризується високою морозостійкістю (–70 °С), а на-явність бензольного кільця — високою теплостійкістю.

Світовими лідерами виробництва ПЕТ-плівки є фірми: «Du Pont Teijin Films», «Toraysaehan» і «Mitsubishi». Загальний обсяг випуску ПЕТ-плівок складає 387 тис. т. Найбільшими спожива-чами ПЕТ-плівки є: Європа — 99 тис. т, Америка — 77 тис. т, Азія — 74 тис. т, Китай — 45 тис. т, решта країн — 92 тис. т.

ПЕТ-плівка використовується в різних галузях (рис. 5.4).

□ 26

□ 11

 

□ 18

 

□ 37

 

Упакування Промисловіст Магнітна плів Електротехні Кінематограф

 

8

Рис. 5.4. Частка споживання ПЕТ-плівки, %

У структурі різних видів плівок на Європейському ринку вона займає четверту позицію (рис. 5.5).

 

□ 5

□ 50

 

□ 6        П2

 

33

ПЕ      ОПП      ПП      ПЕТ      ПВХ      Інші плівки

Рис. 5.5. Структура різних видів плівки на європейському ринку упаковки, %

Плівка поліетилентерефталатна. Виготовляють її із полі-етилентерефталату методом екструзії на поверхні валку з на-ступною орієнтацією, термофіксуванням і охолодженням по-лотна.

Ширина плівки перед розрізанням може бути від 3 до 12 м і товщиною від 9 до 36 мкм.

Розроблено нову технологію виготовлення ПЕТ-плівки од-ночасним методом. Розплав полімеру подають на охолоджений циліндр і нагрівають гарячим повітрям, температура якого до-сягає температури пом’якшення плівки. При цьому відбуваєть-ся одночасна орієнтація плівки у поперечному і повздовжньо-му напрямах за рахунок того, що плівка схоплюється по бокам, які одночасно розтягують її у поперечному і поздовжньому напрямах. Завдяки цій технології можна виготовляти ПЕТ-плівку менше 1 мкм.

ПЕТ-плівка характеризується низкою переваг: високою про-зорістю і механічними властивостями, стійкістю до коливань те-мператури (від –40 до +220 °С), високою температурою пом’як-шення (близько 250 °С), високою стійкістю до проникнення кис-ню, водяної пари, ароматичних речовин, високою стійкістю до розтягування, можливістю ламінування і нанесення друку при малій товщині.

Поліпшити властивості ПЕТ-плівки можна за рахунок таких процесів:

•          нанесення на ПЕТ-плівку додаткового шару із ПВДХ, ПАН, EVON або окислу барію для підвищення стійкості до проникнен-ня кисню, водяних парів і ароматизаторів;

•          металізація ПЕТ-плівки для підвищення стійкості до міграції газів із упаковки і попередження проникнення в упаковку соняч-ного світла;

•          обробка поверхні плівки для отримання ефекту блиску або помутніння її поверхні;

•          додавання білого пігменту для виключення прозорості плівки;

•          нанесення голограми для отримання спеціальних візуальних ефектів або боротьби з фальсифікацією;

•          покриття термозварювальним шаром.

ПЕТ-плівки з нанесеним термозварювальним шаром широко

використовують для пакування м’ясних і рибних продуктів у мо-дифікованому газовому середовищі, заморожених харчових про-дуктів з наступним нагріванням їх у мікрохвильових чи тради-ційних печах до 220 °С, готових страв у вигляді верхнього покриття термоформованої жорсткої упаковки, хліба, медикамен-тів тощо (рис. 5.6).

 

□ 10

3

ч?1

13

 

□ 29

 

Сипкі каві і напої       Мийні засоби            Продукти у МГС

Медичні товари        Снекі   Молочні продукти

Соки і напої   Готові страви            Заморожені продукти

Хлібобулочні вироби     Інші Рис. 5.6. Структура використання пакувальної ПЕТ-плівки у Європі, %

Найчастіше ПЕТ-плівки використовують у вигляді таких ла-мінатів:

•          ПЕТ/ПЕ — для пакування м’яса свіжого, ковбасних виробів, шинки, пельменів, сиру, сушених фруктів і овочів, майонезу, прального порошку, рідин для миття посуду, шампуню тощо;

•          мет. ПЕТ/ПЕ — для пакування кави молотої, розчинної, ка-пучіно, горішків, десертів, порошкоподібних напоїв;

•          ПЕТ/мет.ПЕТ/ПЕ — для пакування кави молотої, капучіно, приправ, вина;

•          ПЕТ/АЛ/ПЕ — для пакування кави молотої у вакуумну упа-ковку, соків, напоїв, кетчупу, гірчиці, харчових концентратів;

•          ПА/П/мет.ПЕТ/лак — кришечки для упаковки йогуртів, ке-фіру, сметани, десертів;

•          ПЕТ/АЛ/ПП — товари, призначені для стерилізації за температу-ри понад 120 °С.

Залежно від призначення плівку випускають таких марок:

КЕ — для конденсаторів та ізоляції обмотування електричних машин і апаратів;

М — для основи при отриманні металізованої плівки;

О — для товарів культурно-побутового і господарського при-значення;

Е — для ізоляції дротів, кабелю, а також для ізоляції обмоток електричних машин.

За кольором вона може бути незабарвленою, білою і голубою.

Плівку марок Е і КЕ випускають вищого і першого сортів.

Умовні позначення плівки складаються зі скороченої назви ма-теріалу (ПЕТ), марки (Е, КЕ, М, О), товщини в мікрометрах, шири-ни в міліметрах, кольору, сорту і позначення стандарту. Наприклад, поліетилентерефталатна плівка марки Е, товщиною 20 мкм, шири-ною 8 мм, незабарвлена, вищого сорту має таке умовне позначення: ПЕТ-Е, 20х8, незабарвлена, вищий сорт, ГОСТ 24234-80.

Для кожної марки, залежно від товщини, загальнодержавним класифікатором промислової і сільськогосподарської продукції присвоюється код (ОКП).

За зовнішнім виглядом, фізико-механічними і електричними показниками плівка повинна відповідати вимогам і нормам стан-дарту. При цьому враховують зовнішній вигляд, колір плівки, руйнуючу напругу при розтягуванні, МПа (кгс/см2); відносне ви-довження при розриві, %; стійкість до надриву, Н (кгс); питому об’ємну електричну напругу, Ом-м; електричну міцність, В/м; руйнуюче зусилля при стисканні кільця Н (кгс).

Плівка повинна бути не токсичною і використання її у кімнатних умовах не потребує запобіжних заходів. При дії на плівку температури вище 250 ºС відбувається деструкція з виділенням оксиду вуглецю, те-рефталевої кислоти, ацетальдегіду. Гранично допустима концентрація продуктів термоокислювальної деструкції в повітрі робочих примі-щень складає, мг/м3: оксиду вуглецю — 20; ацетальдегіду — 5; тереф-талевої кислоти — 0,1. При вищих концентраціях ацетальдегід викли-кає подразнення слизових оболонок, оксид вуглецю — головну біль і нудоту, терефталева кислота — пригнічуючу дію на нервову систему.

Маркування, пакування, транспортування і зберігання. Плівку змотують у рулони на втулки: марок Е, М, О — картонно-паперові, металеві або пластмасові, а марки Е — металеві і пластмасові.

У кожний рулон плівки між зовнішніми шарами вкладають або наклеюють на внутрішню сторону втулки етикетки, де вказують: найменування підприємства-виробника, найменування продукції, номер партії, номер рулону, товщину плівки, ширину плівки, масу нетто, масу брутто рулону або пачки, підписи апаратника, контро-лера, дату виготовлення, позначення стандарту.

Транспортування плівки здійснюють усіма видами транспорту в закритих транспортних засобах.

Плівка упакована зберігається в закритих складських примі-щеннях при температурі від + 5 до + 35 ºС і відносній вологості

повітря не більше 80 %, на відстані не менше 1 м від нагріваль-них приладів, захищена від прямої дії сонячного світла, при від-сутності в приміщеннях кислотної, лужної та інших агресивних се-редовищ. Допускається зберігання плівки в упакованому вигляді протягом 6 місяців з дня виготовлення при температурі від –5 до + 35 ºС і відносній вологості повітря не більше 80 %. Гарантійний термін зберігання для плівки марок Е, КЕ і М — 12,5 років, а для плівки марки О — 5 років з дня виготовлення.

Частину плівок ПЕТ поєднують з ПЕНГ. Завдяки цьому під-вищуються бар’єрні властивості плівки щодо води і водяної пари. Паро- і газопроникність ПЕТ низька і близька до газопроникності ПЕНГ. Вироби з ПЕТ стійкі до олій і жирів, а також до багатьох розчинників. З нього виготовляють термоусадкові плівки і багато-шарові матеріали для таропакувальної галузі. Широкого розповсю-дження набули поліетилентерефталатні пляшки для безалкогольних і слабоалкогольних напоїв. За останні роки ПЕТ широко використо-вують для пакування лікарських препаратів, парфумерних виробів, будівельних сумішей. Він активно і успішно впроваджується на рин-ку лабораторного посуду і тари для алкогольних напоїв. У ПЕТ-тарі добре зберігаються хімічні речовини. Недоліками ПЕТ вважають дію високих температур і порівняно пухку молекулярну структуру, яка не забезпечує ідеальної газонепроникності.

Для запобігання шкідливої дії ультрафіолетових променів у ПЕТ вводять присадки зеленого або янтарного кольорів, які забарв-люють матеріал, не зменшуючи прозорості. Також на поверхню тари з ПЕТ наносять співполімери ПВДХ, що забезпечує кращу збереженість фруктових соків, олій та безалкогольних напоїв.

Фірмою Du Pont (США) під маркою Selar PT випускається мо-дифікований ПЕТ у складі якого введено компонент, що змінює в’язкість розплаву. Завдяки цьому значно легше формувати від-повідні вироби, ніж литтям під тиском.

Використовуючи лиття під тиском, з цього матеріалу отриму-ють банки вищої міцності, ніж з ПЕВТ, а за захисними властиво-стями він не поступається виробам з двовісноорієнтованою ПЕТ. Регулюючи частку модифікатора випускають вироби від непро-зорих до прозорих і різнокольорових.

Полікарбонат (ПК) — це лінійний поліефір вугільної кислоти. У полікарбонаті поєднуються висока термостійкість з відповід-ною ударною в’язкістю та прозорістю. Стійкість до газів і водя-ної пари недостатня, тому для підвищення бар’єрних властивос-тей на плівку наносять покриття. Полікарбонатна плівка мало змінюється при нагріванні навіть до 150 °С. Вона легко зварюєть-

ся як імпульсним, так і ультразвуковим способами, а також звичай-ним зварюванням гарячими електродами. Плівка легко формується у вироби зі значним витягуванням і якісним відтворюванням дета-лей форм. Друк на пляшці отримують різними способами, зокрема, флексографією та гравіруванням. З полікарбонату готують таці для готових страв, які розігріваються перед вживанням. Основну частку полікарбонату використовують для упакування продуктів в умовах підвищених температур. Перспективним вважається застосування його для пакування продукції, що стерилізується в автоклавах, а та-кож фасування для медичних виробів і мікрохвильових печей.

Вінілові полімери. Найбільш відомими є полівінілхлорид, по-лівініліденхлорид, співполімери вінілхлориду з вінілхлоридом, вінілхлориду з вінілацетатом, полівініловий спирт, полістирол та його співполімери.

Полівінілхлорид (ПВХ). Одержують його методами радикаль-но-ланцюгової полімеризації (блочної або суспензійної). При ви-готовленні плівки полівінілхлорид переробляють методом калан-дрування (вальцювання). З основного полімеру можна отримати широкий спектр плівок із різними властивостями, варіюванням складу та ступеня орієнтації. За допомогою пластифікаторів мож-на виготовляти плівки від твердих, до м’яких, клейких, розтяж-них. Змінюючи ступінь орієнтації, одержують плівки від однові-сноорієнтованих до рівноміцних двовісноорієнтованих. Неплас-тифіковані плівки ПВХ повинні містити у своєму складі стабілі-затори, щоб запобігти декструкції, яка супроводжується виділен-ням соляної кислоти. Проникність плівки з ПВХ для водяної пари вища, а для газів нижча, ніж у поліолефінів, тому плівка з ПВХ має високу оліє- та жиростійкість. Крім стабілізаторів, плівки з ПВХ містять антистатичну добавку, щоб запобігти злипанню внаслідок накопичення статичного заряду. При збільшенні част-ки пластифікатора окремих видів підвищується прозорість і м’якість плівки, поліпшуються її властивості за низьких темпера-тур. Пластифіковані і непластифіковані плівки з ПВХ гермети-зують за допомогою високочастотного зварювання. На них може бути нанесений друк без попереднього оброблення поверхні. Тон-кі плівки з пластифікованого ПВХ широко використовують як усадкові і розтягувальні для загортання таць і лотків із харчови-ми продуктами. При фасуванні м’яса вони мають забезпечити ви-соку кисненепроникність, завдяки чому запобігається зміна заба-рвлення продукту. Товсті плівки з пластифікованого полівініл-хлориду використовують у виробництві тари для шампунів, мас-тил тощо.

Завдяки тривкості і легкому формуванню плівки з непластифі-кованого ПВХ та його співполімерів використовують для термофо-рмованих виробів.

Матеріали на основі співполімерів полівінілхлориду і поліві-ніліденхлориду відрізняються низькою паро- і газопроникністю.

Полівініліденхлорид (ПВДХ). Плівки з нього характеризуються високими бар’єрними властивостями щодо газів, водяної пари, аро-матичних речовин. Плівку як усадкову використовують для фасу-вання м’яса птиці, сиру твердого, м’ясних продуктів. Завдяки такій плівці підтримується вакуум і обмежується ріст мікроорганізмів. Вакуумовані пакети з ПВДХ використовують також для дозрівання сирів. Завдяки захисним властивостям плівки виключається зневод-нення та утворення кірки сирів. Плівки з ПВДХ застосовують також у системі ресторанного господарства та в побуті для пакування про-дуктів, а пакети з цього матеріалу — для медикаментів.

Плівки отримують екструзією з поливанням на барабан та із розду-ванням рукава. Останній метод кращий для виробництва орієнтованих плівок. Прогресивним вважається виробництво двовісноорієнтованих плівок екструзією з роздуванням рукава, що забезпечує одночасно по-перечну і повздовжню орієнтацію. Характерними особливостями орієн-тованої плівки з ПВДХ є прозорість, якісні міцнісні характеристики, особливо під час продавлювання, високий опір роздиранню. Разом з тим її складно використовувати на пакувальному устаткуванні через м’якість і цупкість. Плівки з ПВДХ застосовують як компоненти у ба-гатошаровій конструкції. При цьому можна отримати настільки тон-кий шар ПВДХ, який неможливо сформувати окремо. ПВДХ широко використовується для покриття паперу, целофану, поліпропілену.

Полівінілацетат (ПВА) готують полімеризацією вінілацетату. Внаслідок цього утворюється подібний на полівінілхлорид мате-ріал, який використовується переважно як адгезія для отримання комбінованих матеріалів.

Полівініловий спирт (ПВС) отримують гідролізом полівініл-ацетату. Відмінною особливістю ПВС є його розчинність у воді. Співполімери етилену і вінілового спирту (ПЕВС) характеризу-ються високими бар’єрними властивостями і низькою проникніс-тю, яка зростає зі збільшенням вологості. Співекструзія ПВС із поліолефінами (ПЕВГ, ПП) дає змогу підвищити бар’єрні власти-вості матеріалу щодо води та водяної пари. Фірмою Du Pont (США) розпочато випуск матеріалів під торговою маркою Selar OH, які є аналогами етилвінілового спирту.

Етилвініловий спирт характеризується високими захисними властивостями і використовується для виготовлення баготошаро-

вих матеріалів, які можуть замінити металеві та скляні консервні банки для харчових продуктів.

Полістирол (ПС) — твердий і жорсткий аморфний полімер, густиною 1050—1080 кг/м3 і температурою розм’якшення 90— 95 °С. Полістирол переробляють термоформуванням, екструдуван-ням і литтям під тиском. Його одержують радикальною поліме-ризацією. У країнах СНД випускається полістирол загального призначення марок ПСМД і ПСМ, шляхом полімеризації стиролу заблочним методом, марок ПСЕ-1 і ПСЕ-2 — емульсійним мето-дом, а також ПСС і ПССП (пластифікований) — суспензійним методом. За обсягами виробництва серед полімерних матеріалів полістирол займає третє місце, поступаючись тільки поліолефі-нам і ПВХ. Недоліками полістиролу вважають низьку теплостій-кість (70—80 °С) та ударну міцність, а також схильність до ста-ріння. Для підвищення міцності, збільшення здатності до сприй-няття друку і глибокого витягування ПС піддають орієнтуванню. Орієнтований полістирол відрізняється середньою газопроникні-стю, яка вища ніж у поліпропілену, але нижча від ПЕНГ. Ця плі-вка відрізняється високою паропроникністю, яка знижується при температурі нижче 0 °С, що дає змогу використовувати полісти-рол для пакування продуктів холодильного зберігання.

Жорсткі плівки з орієнтованого ПС дешевші від плівок з ін-ших матеріалів. З них методом термоформування можна готувати вироби складної конфігурації.

Двовісноорієнтована полістирольна плівка відрізняється висо-кою прозорістю, тому орієнтований ПС товщиною нижче 70 мкм, використовують для виготовлення «віконець» у картонних коро-бках. Більш товсті плівки застосовують для виробництва стакан-чиків разового використання, таць для фасування свіжого м’яса і для тих продуктів, які бажано оцінити за зовнішнім виглядом.

Крім орієнтування, для поліпшення властивостей полістиролу використовують методи співполімеризації. Найбільш відомі співполімери ПС з бутадієновим і бутадієнстирольним каучука-ми — ударноміцний полістирол. Цей матеріал, порівняно з немо-дифікованим ПС, більш гнучкий, має більшу ударну міцність, але нижчу міцність під час розтягування і меншу термостійкість. По-лістирол переважно марки ПСЕ-1 використовується також як ос-нова для виробництва газонаповнених матеріалів (пінопластів). Тару з полістирольного пінопласту застосовують переважно для захисту продукції від ударів, поштовхів, механічних ушкоджень, проникнення вологості, дії мікроорганізмів, а також для змен-шення її маси і підвищення довговічності.

Тара з таких матеріалів, зберігає свою форму і пружні властивос-ті в діапазоні температур від – 60 до 75 °С. Спінений полістирол за-стосовується для виготовлення різноманітних виробів методом тер-моформування (прокладки в ящиках для яблук, коробки для фасування яєць, таці і лотки для фасування яєць, м’яса, риби тощо).

Перспективними співполімерами ПС є АВС-пластики, які міс-тять 5—35 % акрилонітрилу, 10—40 % бутадієну і 25—80 % стиро-лу. Залежно від складу цих компонентів формуються відповідні властивості матеріалу. Порівняно з УПС, АВС-пластики мають бі-льшу ударну в’язкість, хімічну стійкість і пластичність. Промисло-вістю випускаються АВС-пластики марок САН («стирол-акрилоні-трил») і різних модифікацій: МСН, АТ-2, АВС. Їх використовують для виготовлення різноманітних банок і таць.

Плівкові полімерні матеріали випускаються різних торгових марок, деякі з них представлені в табл. 5.5.

Таблиця 5.5

ДЕЯКІ ТОРГОВІ МАРКИ ПОЛІМЕРНИХ ПЛІВОК

 

Плівки            Торгові марки

Целюлозні      Етоцел, Етрол, Тенайт-ацетат, Тенайт-бутират, Целофан

Із співполімеру етилену з вінілацетатом    Адмер, Евафільм, Целофлекс

Поліамідні      Боніл, Дайамірон, Емблема, Зайтел, Іпплон, Кап-рон, Найлон (полікапролактам), Плаксон, Ріль-сан, Саданіл

Полівінілденхлоридні           Вестан, Іксан, Крайова, Курехален, Саран

Полівінілхлоридні     Геон, Клістрон, Коопані, Крехалон, Опалон, Су-мі лайн, Туттадерма, Фаблон

Поліетиленові           Алатон, Асахі, Вестолен, Дау, Елатон, Лойрен, Марлекс, Моплен, Нова текс, Поліфан, Телекс, Хостален, Хай-факс

Поліетилентерефталатні      Естар, Лавсан, Луміррон, Майлар, Мелінекс, Тео-фан, Тетерон, Хоставан

Полікарбонатні          Діфлон, Лексан, Макролон, Мерлон, Пенлайм, Юпілон

Поліпропіленові        Капафільм, Мірейфан, Торейфан, Треспофан

Полістирольні           Люстрекс, Поліфлекс, Стилекс, Стирон, Стиро-ніль, Стирофлекс

Термоусадкові і стретч-плівки

Термоусадкова — це полімерна плівка, що скорочується під дією температури, вищої за температуру розм’якшення полімеру. Її одержують розтягуванням полімерного матеріалу у високоелас-тичному нагрітому стані з наступним охолодженням. Унаслідок цього відбувається направлена орієнтація молекулярних ланцю-гів полімеру та виникнення в них напруги. При охолодженні, за-твердінні ці деформації і напруги фіксуються у матеріалі. Повто-рне нагрівання в таких плівках зумовлює релаксаційні процеси, а матеріал прагне повернутися до своїх початкових розмірів. Цю властивість зворотного повернення називають «пам’яттю поліме-ру» або термоусадкою.

Термоусадкові плівки можуть виготовлятися із кристалізова-них поліефірів ПЕНТ, ПЕВТ, ПП, співполімерів етилену з вініл-ацетатом, ПВХ, ПС, ПА, гідрохлориду каучуку.

Важливими характеристиками термоусадкових плівок є сту-пінь і напруга усадки. Остання виникає в орієнтованому матеріа-лі при нагріванні і залежить від температури та тривалості нагрі-вання плівки.

Термоусадкові плівки виготовляють товщиною від 30 до 300 мкм у вигляді полотна, напіврукава, рукава переважно із поліетилену низької густини, який має задовільну механічну міцність в інтер-валі температур від –50 до +50 ºС, легку зварюваність, еластич-ність та інертність щодо більшості упакованих продуктів, має не-високу ціну. Вони призначені як для пакування вантажів на піддонах, так і для пакування картонних пачок, коробок, пляшок, металевих банок тощо.

Поліетиленові термоусадкові плівки мають високі механічні властивості, але обмежену прозорість і невисоку якість зварювання, які погіршують зовнішній вигляд упакованого продукту. Тому їх не використовують для пакування малогабаритних товарів з привабли-вим зовнішнім виглядом і підвищеними вимогами до якості упаков-ки. Високопрозорі термоусадкові плівки (ВТП) виробляють: поліві-нілхлоридні (ПВХ) і полеолефінові (ПО). Часом їх називають «тонкими», завдяки незначній товщині — 12—40 мкм порівняно зі звичайними ПЕ, які мають товщину 40 мкм і більше. Високопрозорі термоусадкові плівки широко застосовують у країнах Західної Єв-ропи для пакування малогабаритних легких товарів (відеокасети, компакт-диски, коробки для цукерок, піци, групової упаковки кон-дитерських виробів, косметичних товарів тощо).

Основну частку упакованих у ВТП виробів направляють у су-пермаркети, які зацікавлені у привабливому вигляді товарів. Для пакування у ВТП використовують недороге і нескладне облад-нання.

Перевагами ВТП вважають низьку вартість упаковки і облад-нання для термоусадки, простоту технологічного процесу, уні-версальність використання, добру прозорість і естетичність, за-безпечення захисту упакованої продукції, неможливість несанк-ціонованого відкривання.

Із ПВХ і ПЕ виробляють також інші види плівок з відповідним ступенем термоусадки в різних напрямах. Ці плівки використо-вують у виготовленні термоусадкових етикеток для пляшок, ба-нок та іншої тари.

Термоусадкові плівки із ПВХ — одношарові, однорідні, ви-готовлені із сумішей «dry blend», сумішей полівінілхлориду з пластифікаторами, стабілізаторами, барвниками, антиблокую-чими засобами, добавками, які запобігають склеюванню плівки і покращують її ковзання. Внесені добавки поліпшують техні-чні характеристики, але не дають можливості надалі провести їх рециклінг.

Під час зварювання цих плівок виділяються токсичні гази: хлористий водень (HCl), діоксини (PCDD), фурани (PCDF). При контакті плівки з харчовими продуктами слід контролювати вміст добавок та мономеру хлорвінілу, який може викликати за-хворювання на рак.

Термоусадкові плівки із поліолефінів. Поліолефіни — важлива група полімерів, 80 % яких складає поліетилен, поліпропілен і поліефіри. Плівки поліолефінові — це високопрозорі три- і п’яти-шарові термоусадкові із ПЕ та поліпропілену (ПП). Основними вважаються такі типи плівок як ПЕ/ПП/ПЕ; ПЕ/ПЕ/ПЕ; ПП/ПЕ/ПП; ПП/ПП/ПП. Подібні комбінації зустрічаються і у п’ятишарових плівках.

Виділяють плівки залежно від: призначення (для заморожених продуктів, непродовольчих товарів); товщини і ширини; виду (напіврукав для простих пакувальних обладнань або стрічка для високопродуктивних автоматів).

Плівки поліолефінові порівняно з плівками із ПВХ більш ела-стичні (навіть при t –30 °С, тоді як плівка із ПВХ при цьому руй-нується), з високими механічними властивостями, і завдяки цьо-му товщина їх може бути на 25 % нижчою, ніж плівок із ПВХ (табл. 5.6).

Таблиця 5.6

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОУСАДКОВИХ ПЛІВОК ІЗ ПВХ І ПО

 

Характеристика

Плівки із ПВХ

Щільність, г/см3        1,38

Мінімальна товщина            15

Температура усадки, ºС       80—120

Усадка, %       10—40

Прозорість, %            88,5

Ступінь      розтягування (15 мкм), %         40

Допустима   температура зберігання, ºС   0... + 20

 

Поліолефінові плівки

0,90—0,95

12

130—160

0,70

93,5

73

30... + 28

 

 

 

Зварювання

 

Поява шкідливих запа-хів, зварний шов має гострі кінці і низьку міцність на розрив, можливе склеювання з

рамкою

 

Не має токсичних за-пахів, кінці зварюваль-ного шва гнучкі, ве-лика механічна міц-ність шва

 

 

 

Еластичність

Слабка, упаковка рветь-ся під час транспорту-вання  і  при  низьких температурах

Екологія

Під час спалювання утворюються токсичні гази, проблеми з реци-клінгом

Висока, зберігається ці-лісність упаковки при температурах нижче 0 °С

Під час спалювання утворюється СО2, пари води, можлива утилі-зація і рециклінг

Стретч-плівка (розтягувальна від англійського stretch — по-довження) — сучасний пакувальний матеріал, здатний розтягува-тися з видовженням до 300 %, а потім повертатися у початковий стан. Завдяки попередньому розтягуванню плівки перед обмоту-ванням вантажу, за рахунок його прагнення повернутись у вихід-ний стан, діє утримуюча сила, яка забезпечує надійну фіксацію вантажу під час транспортування і вантажно-розвантажувальних роботах. Крім того, при накладанні шару на шар у розтягнутому стані стретч-плівка «самоприлипає», збільшуючи свою міцність до розриву, проколювання, ударів і продавлення.

За видом використаної сировини стретч-плівки поділяють на : полівінілхлоридні, поліетиленові (ЛПЕНТ і сумішей на його ос-нові) і плівки зі співполімерів етиленвінілацетатів (ЕВА).

Для групової і транспортної упаковки в основному застосову-ють стретч-плівки із поліетилену при закріплені готової продук-ції на піддонах-палетах шляхом ротаційного, ручного або авто-матичного обмотування (штабелювання).

Стретч-плівки для машинного пакування поділяються на кате-горії: для напівавтоматичних машин низької продуктивності, для автоматичних пакувальників високої продуктивності, спеціальні, тонкі (до 8,5 мкм); товсті (до 50 мкм), стійкі до проколів, дії УФ-променів, оброблені антистатиком тощо.

Транспортне пакування в термоусадкову плівку може бути груповим і штабельним.

Групова упаковка передбачає комплектування набору (групи) із декількох однотипних або різнотипних виробів (пакувальних одиниць), скріплених оболонкою у щільний пакет із термоусад-кової плівки. При цьому вироби укладаються на спеціальні про-кладки, лотки, підкладні листи, рамки, які разом з оболонкою ви-конують функцію транспортної упаковки. Така плівка застосо-вується для пакування вино-горілчаних виробів, соків, міне-ральної води (у ПЕТ-пляшках і склотарі), продукції консервних заводів, олійножирових комбінатів.

Термоусадкові плівки забезпечують скріплення вантажів будь-якої форми, монолітність пакета, міцне скріплення вантажу з піддоном, повну механізацію процесу, захист вантажу від впли-ву довкілля, візуальний контроль.

Стретч-плівка недостатньо міцно скріплює вантаж з піддоном, а монолітність упаковки досягається тільки при додатковому ви-користанні верхнього пакувального листа. Можливість перегру-пування вантажів у стретч-плівці на проміжних складах недостат-ньо зберігає товар, тоді як термоусадкова плівка — забезпечує недоторканість вмістимого пакета на шляху до споживача.

Важливою перевагою термоусадкової плівки при формуванні групової упаковки вважають можливість захисту вмістимого від фальсифікації (особливо лікеро-горілчаних виробів) шляхом на-несення фірмового логотипу або іншої інформації на товар (штрих-код, дата випуску тощо) чи використання індивідуально-го кольору плівкового полотна.

Завдяки термоусадковій плівці можна здійснювати обандеро-лювання або повне загортання, тоді як стретч забезпечує тільки повне загортання, що призводить до труднощів при ручному за-вантаженні.

При штабельному пакуванні штучних виробів, транспортних одиниць або пакетів на плоскому піддоні чи без нього формують

багатоярусний транспортний пакет, блок-пакет (мішки, коробки, лотки з банками, пляшки тощо) і зверху закривають чохлом із термоусадкової плівки. Після усадки утворюється компактний штабель, який можна легко переміщувати підйомно-транспорт-ними засобами.

Економічна ефективність застосування термоусадкової плівки більш висока тоді, коли вимагається матеріал більшої товщини. Прикладом можуть служити усадкові чохли із ПЕВТ для паку-вання важких вантажів, штабелів склотари, мішків із сипкими матеріалами на піддонах. Для групової упаковки підбирають плів-ку товщиною 50-100 мкм, а для пакетування на піддонах (штабе-льної упаковки) — товщиною 100—300 мкм.

Для відповідного пакування використовують певне термоусад-кове обладнання. Процес пакування в термоусадкових машинах (автоматичних або напівавтоматичних) передбачає обрізування плівки, запаювання і безпосередню усадку. Групову упаковку скляних, полімерних і металевих банок, скляних і ПЕТ-пляшок здійснюють на тунельному або рамковому обладнанні. У тунель-них печах охоплена плівкою упаковка рухається через термоусад-кову камеру. На рамкових лініях нагрівання і усадки плівки здій-снюється за допомогою рам, де розміщені газові або електропро-меневі нагрівачі.

На напівавтоматичних тунельних лініях пакують пляшки, бан-ки, коробки, ПЕТ-пляшки, пакети з крупою, борошном, молоком. Автоматичні тунельні лінії використовують для пакування напоїв у скляних пляшках (пиво, горілчані і безалкогольні напої), алю-мінієвих банках (з алкогольними і безалкогольними напоями) і скляних банках (з джемами, маринадами, кетчупами, дитячим харчуванням), продукти у прямокутній упаковці типу паперових пакетів із сипкими продуктами (борошном, пластівцями, молоч-ними продуктами тощо).

Пакування у стретч-плівку штабельованих вантажів має ряд переваг:

•          менші витрати матеріалу за рахунок високого рівня поперед-нього розтягування;

•          відпадає необхідність у складному обладнанні і високих за-тратах енергії при пакуванні;

•          усувається необхідність у додаткових засобах фіксації за ра-хунок здатності шарів плівки при стиканні прилипати один до одного;

•          висока прозорість, що полегшує контроль вмістимого;

•          можливість ручного обмотування.

Пакування у стретч-плівку здійснюється за допомогою спеціаль-них машин — палетайзерів. Їх можна легко настроювати на відпо-відну висоту предметів (штабелю), механічно регулювати розтягу-вання плівки і швидко замінювати рулон з плівкою. Напівавто-матична модель включає ручне або електромагнітне гальмо розтя-гування плівки, а автоматична — має систему попереднього розтя-гування плівки з електронним управлінням. Продуктивність палето-укладачів складає від 10 до 60 піддонів на годину. Вітчизняні пале-тообгорткові машини здатні пакувати палети з банками, скляними пляшками, молочними пакетами, пакетами із сипкими продуктами. У майбутньому очікується значне збільшення використання палет-ної стретч-плівки за рахунок росту крупногабаритних паків.