110. Полимерная тара

Производство и потребление полимерной упаковки растет высокими темпами, это связано с рядом преимуществ: низкая удельная масса при относительно высокой плотности; химическая инертность; низкая хрупкость; легкость окрашивания; высокая технологичность; взаимозаменяемость.

Однако у этого вида тары имеются некоторые недостатки: старение под действием кислорода воздуха, агрессивных сред, солнечного света; появление постороннего запаха у продукции от данного вида упаковки; трудность распознавания полимеров при утилизации; возможность миграции органических соединений в продукт (поливинилхлорида, полистирола и т. п.).

Полимерную упаковку выпускают трех основных видов: жесткая тара из пластмасс; полужесткая и мягкая тара из полимерных и комбинированных материалов; тара комбинированная с применением полимерных материалов.

По гигиеническим свойствам полимерную тару подразделяют на тару: для пищевых продуктов; для товаров бытового назначения; для товаров технического назначения; для ядохимикатов, дезинфицирующих средств, удобрений, бытового мусора и т. п.

Основные полимерные материалы для упаковки п.п: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол.

111. Многослойные и комбинированные плёночные материалы

Современная упаковка требует применения полимерных мате риалов, обладающих комплексом свойств, таких, как привлекатель ный внешний вид, механическая прочность, заданная газо- и паропроницаемость, свариваемость, способность к глубокой вытяжке, низкий коэффициент трения, термостойкость. Нет полимерного материала, который обеспечивал бы одновременно все перечислен ные свойства и при этом имел бы приемлемую цену. Поэтому раз рабатывают и применяют упаковочные материалы из нескольких слоев разных полимеров (так называемые многослойные пленоч ные материалы — МПМ) или полимеров в сочетании с другими ма териалами — картоном, тканью, бумагой, алюминиевой фольгой (комбинированные пленочные материалы — КПМ).

Основные методы производства многослойных пленочных сис тем:

1. Соэкструзия (рукавная и плоскощелевая).

Этим методом получают только многослойные пленки.

Преимущества процесса: одностадийность; экономичность; возможность формирования очень тонких слоев и регулирования толщины, изменения чередования слоев в материале, использо вания полимеров, которые нельзя перерабатывать экструзией для выработки однослойных пленок; придание многослойной пленке особых эстетических качеств путем сочетания полимеров, различающихся цветом или фактурой поверхности; нако нец, при соэкструзии дорогостоящие добавки можно добавлять не во все слои, а в строго определенные.

Недостатки соэкструзии: ограниченный ассортимент пленок, необходимость использования промежуточных адгезионных сло ев, невозможность нанесения печати между слоями, затруднения при утилизации отходов. Не все полимеры могут подвергаться совместному экструдированию.

2. Экструзионное ла минирование.

Экструзионно-ламинаторный способ получения многослой ных и комбинированных материалов заключается в нанесении расплава полимера на другие полимерные пленки, бумагу, фольгу или ткань. В качестве основы обычно применяют предва рительно ориентированные пленки. Экструзионное ламинирование обеспечивает высокую производительность процесса, но большая скорость протяжки основы часто приводит к снижению сопротивления пленок расслаива нию, которые к тому, же имеют тенденции к скручиванию.

При экструзионном ламинировании расплавом полимера можно соединять две (или больше) пленочные основы, а покры тия наносить с помощью соэкструзионной головки, что су щественно расширяет ассортимент пленок и сферу их примене ния. Для покрытия и соедине ния слоев обычно применяют полиэтилен низкой плотности, по липропилен и их сополимеры.

Ассортимент пленок: материалы для упаковывания молока и молочных продуктов на основе бумаги, алюминиевой фольги и полиэтилена, а также пленки для сухих сыпучих продуктов на ос нове полиэтилентерефталата, полиамида, целлофана, полиэтиле на и алюминиевой фольги.

3. Склеивание, или каширование.

Этот метод получения многослойных пленочных систем осу ществляется по нескольким технологическим схемам (мокрое, су хое склеивание) и является наиболее универсальным. Он позволя ет получать почти любое сочетание и чередование слоев.

При мокром кашировании предусмотрены следующие опера ции: нанесение раствора или дисперсии адгезива на по верхность одной из пленок; соединение пленок в узле ламиниро вания; удаление растворителя или дисперсионной среды в су шильной камере; намотка полученного материала в рулон. При мокром склеивании удаление летучих компонентов про исходит через слой пленочного материала. Поэтому хотя бы один из слоев должен быть пористым либо иметь высокую проницае мость для удаляемого вещества. Обычно этим методом получают комбинированные пленочные материалы на основе бумаги, а в качестве адгезива используют водные эмульсии на основе поливинилацетата.

Метод сухого каширования более универсален и позволяет по лучить практически весь спектр комбинированных и многослой ных материалов. После нанесения на поверхность пленки раство ра или дисперсии адгезива проводят сушку и только после — ла минирование. В качестве адгезива чаще всего пользуются двухкомпонентными отверждающимися полиуретановыми клеями. Растворителем обычно служит этилацетат. К недостаткам сухого склеивания можно отнести экологи ческие проблемы, связанные с наличием отходов в виде паров органических растворителей.

4. Вакуумная металлизация.

В последнее время прослеживается устойчивая тенденция в упаковочной отрасли к замене пленочных материалов со слоем алюминиевой фольги металлизированными пленками. Напыле ние позволяет экономить до 98—99 % металла, использовать более безопасные в экологическом отношении технологии и при этом иногда выигрывать в качестве плёнок. Металлизированные плён ки по сравнению с фольгированными имеют более эстетичный внешний вид, высокий глянец металлизированной поверхности, печать на них выглядит ярче и красочнее. Металлизацию пленок осуществляют в вакуумных камерах, где при высоком разрежении испаряют металл и осаждают его на поверхность полимера, перематываемого с одного рулона на другой. Процесс металлизации осуществляется в условиях глубокого вакуума, создаваемого с помощью специальных вакуумных насо сов, тип которых зависит от размеров оборудования. В условиях высокого вакуума металл (обычно алюминий или реже — бронза) испаряется и в виде очень тонкого слоя (0,01—0,3 мкм) оседает на непрерывно движущуюся подложку. Подложка в виде разматывае мого с бобины полотна пленки или бумаги направляется в вакуум ную камеру и после металлизации наматывается на бобину, про ходя через ряд валков. Металлизация пленочных материалов со здает огромную экономию дорогого и дефицитного металла, про изводство которого требует больших затрат электроэнергии, так как наиболее употребляемая алюминиевая фольга имеет толщину от 7 до 12мкм.