Многослойные пленки. Перспективы развития рынка в России

полиэтилен
пакеты из полиэтилена
полиэтиленовые пленки

Многослойные пленки. Перспективы развития рынка в России

Мультислойные пленки, приобретенные способом выдувной экструзии, относятся к типу композиционных пластмассовых материалов и употребляются в большей степени в упаковочной отрасли. Мультислойные пленки разделяются на несколько видов - двухслойные на базе обычных полиолефинов, обыкновенные трехслойные и мультислойные пленки с барьерными слоями.

Упрощенно соэкструзия определяется как процесс экструзии двух либо более жидких полимеров в многослойную структуру.

Процесс соэкструзии и методы внедрения мультислойных пленок еще несколько 10 лет назад обитатели нашей страны не помышляли о мороженом без вафельного стаканчика, не подразумевали, что суп можно сварить из замороженного пакета с овощами, а на даче либо в походе предусмотрительно помещали продукты под камень в холодный ручеек. Десятилетие рыночной экономики расставило все на места. Конкуренция русских и привезенных из других стран товаров питания, больших русских пищевиков, попытка выжить в упадке 1998 года сформировали новый рынок упаковочных продуктов, который уверенно занял значительную нишу государственной экономики. Неуклонный рост до 30% процентов в год, отметившийся в упаковочной отрасли, явился нежданностью для почти всех профессионалов всего мира. Советы директоров почти всех европейских производителей упаковочного оборудования вынесли однозначный вердикт: <освоение большого русского рынка пластмассовой упаковки - ценность номер один в развитии бизнеса на наиблежайшие годы>. С середины 90-х некие русские производители упаковочных машин вступили в неравную конкурентную борьбу с европейскими и азиатскими поставщиками. Как показало время, русское оборудование пользуется завышенным спросом. Соединение западных новейших достижений технологии, русских сырьевых, административных и интеллектуальных ресурсов, позволило вновь заговорить о русском полимерном машиностроении как о достойном сопернике ведущих глобальных фаворитов.

В современной промышленности гибкой упаковки соэкструзия занимает особенное место как более перспективное направление. Появление такового вида пленок было обусловлено почти всеми факторами: экономическим, экологическим и фактором потребительского спроса. Соединяя в собственной структуре не загрязняющие окружающую среду клеящие слои и высокотехнологичные вулканизированные клеящие системы, соэкструзия является действием, укрепляющим фуррор развития новейших технологий в перерабатывающей и упаковочной отраслях.

Как отмечает Джон Перикоулиас, вице-президент компании <Компупласт Интл.>, соэкструзия, как процесс, <это стойкая и самая перспективная тенденция в развитии промышленности упаковки, благодаря собственной экономичности и оптимизации всех действий производства, которые она обеспечивает. Рассматривая упаковочную пленку, Вы видите две поверхности и внутреннюю часть. Любая из составляющих имеет разные требования. Одна поверхность просит возможность термосваривания. Другая поверхность, может быть, нуждается в пониженном трении либо лучшем сопротивлении высочайшей температуре для усовершенствованной обработки в упаковочной машинке. Внутренняя поверхность обязана обеспечивать крепкость либо барьерные характеристики. Постольку, получение такового типа однородного полимера, отвечающего всем этим требованиям, по существу, нереально, соэкструзия является на данный момент наилучшим решением>.

Группа профессионалов в Battenfeld Goucester Engineering Co. считают, что соэкструзия дозволяет выходить на планируемую мощность производства, используя конкретные полимеры в конкретных пленках, понизить число производственных шагов, обеспечивать более низкую стоимость>, - говорит представитель компании Билл Хелльмут, старший продакт -менеджер. Прежде всего, это метод получения пленки экструзией с раздувом.

Хелльмут утверждает, что понижение себестоимости пленки может быть за счет уменьшения количества используемых драгоценных полимеров, работа с дешевыми сополимерами без вреда для производительности, уменьшение ширины отбора кромки, а также использования вторичного гранулята.

Скотт Б. Маркс, старший технический специалист компании E.I. Du Pont de Nemours & Co., опрошенный нами не так давно, разделяет соэкструзионный процесс на два главных используемых метода экструзии - барьерный и не барьерный. <При не барьерном методе соэкструзия дозволяет производителю очень увеличить нужные ему характеристики в данной структуре, такие как характеристики свариваемости, окрашивания, светонепроницаемости и физические характеристики. При барьерном методе соэкструзия дозволяет включить газообразный внешний либо внутренний слой, способный управлять проникновением кислорода, диоксида углерода, водяного пара и т. д.>

<Переработка полимеров, которые не могут экструдироваться самостоятельно> -вот основное достижение соэкструзии, которое выделяет Дэвид Тимм, Вице-Президент компании "Charter Films". Соэкструзионные технологии имеют и ряд недостатков.

<Некий недочет выдувной соэкструзии заключается в определенных различиях физических параметров полимеров, сочетание которых является как желательным, так и несовместимым>, - говорит Гари Д. Оливер, старший исследователь компании <Клоэрен Инк. Полимеры для соэкструзии обязаны иметь схожую вязкость расплава, чтоб поддерживать ламинарное течение. Разница в степени вязкости может быть более либо менее толерантна в зависимости от расположения материала в композиционном составе и толщины пленки>.

Энди Кристи, основной консультант компании Optex Process Solutions, отмечает и остальные недочеты соэкструзии: данный процесс просит более квалифицированного оператора экструдера; процесс просит серьезного планирования и продуманности в его разработке.

Ричард В. Халл, старший инженер компании ExxonMobil Chemical Co., отмечает, что больший недочет соэкструзии, <возможно, заключается в том, что доборная сложность оборудования значит дополнительную цена обслуживания>.

Дэвид Тимм с ним не согласен: <Почти все первым недочетом соэкструзии считают цена. Я же так не думаю. В зависимости от его трудности, соэкструзионный шнек, может быть, тяжело очищать от остатков полимера, в случае, если он был сконструирован специально для барьерного нанесения. Процесс очистки может привести к долгим простоям и убыткам. Усовершенствование композиционных материалов и конструкции шнека могут свести к минимуму такие трудности. Не считая того, было бы безумием начинать сложное высокотехнологичное создание без технического сопровождения. Традиционно таковым <гидом> в мир соэкструзионных технологий является производитель оборудования>.

Комментируя вопрос о сырье для соэкструзии, сотрудник компании Equistar Chemicals докладывает, что полимерная индустрия скоро ощутит резкое смещение в сторону большей специализации полиолефинов. Представитель компании Келли Уилльямс, менеджер по развитию рынка гибкой упаковки, отмечает: <разумеется, что химический состав полимеров будет все более идентичен с действием его же переработки, так же как и с молекулярными решетками структур полиэтиленов низкой плотности. Будущее покажет актуальность целого ряда полимерных технологий на базе полипропилена и линейного целофана, нацеленных на повышение рентабельности взаимозаменяемости полимеров>.

На нынешний день в России и странах СНГ производятся все виды такового сырья, что существенно увеличивает привлекательность и рентабельность внедрения соэкструзионных действий в изготовлении упаковки.

Какова же область внедрения мультислойных обычных и барьерных пленок?

Направления внедрения мультислойных пленок в пищевой, химической и фармацевтической индустриях можно найти как следующие:

Сельскохозяйственные пленки:

пленки парниковые

пленки для мульчирования (для настила на поверхность земли)

пленки для упаковки овощей и фруктов

силосные

Молочные пленки

пакеты для молока

пакеты для сметаны и творожков

Пленки для упаковки замороженных товаров

Пленка для упаковки стиральных порошков, сухих кормов, удобрений и т.п.

Термоусадочные пленки (для групповой упаковки в ящички)

Паропропускающие-водоизоляционные пленки (<дышашие>)

Пленки для упаковки товаров ламинированные

Металлизированные пленки

Пленки канцелярские

Пленки для мультислойных полиэтиленовых пакетов

Пленки для вакуумирования (колбасные вырезки, копчености)

Пленки для каширования

Мультислойные стреч- пленки для обмотки паллет

Пленки для транспортной упаковки

Пленки для упаковки фармацевтических препаратов

Пленки для ламинирования и металлизации декоративные

Мультислойная сельскохозяйственная пленка нашла свое применение в действиях мульчирования почв и строительстве парников. Современные полимерные добавки разрешают препятствовать затемнению пленки, облагораживать её скользящие характеристики; оптические добавки помогают пропускать ультрафиолет и создавать <парниковый> эффект. Для производства таковой пленки употребляется ПВД, линейный целофан и бессчетные сополимеры.

Не так давно в Германии была разработана новая серия полимеров, с внедрением комплексных систем антиоксидантов и структуры HALS (Hindered Amine Light Stabiliser) для задержки ультрафиолета. Данные полимеры, применяемые обширно в сельском хозяйстве, являются производными этиленбутилакрилата (ЕВА) и содержат 3 % ЕВА, а, также 8% бутилакрила. Они характеризуются превосходными механическими качествами при низких температурах, высочайшим сопротивлением к продирам и разрывам, а также неплохими оптическими и термическими качествами. Химическая структура этих добавок придает пленке отличные противоокислительные характеристики, минимизирует повреждения от стока воды, что надежно оберегает пленки от быстрого разрушения.

Беря во внимание механизм старения полимеров и способности внедрения разных добавок для их защиты, была выбрана система первичных и вторичных антиоксидантов со стабилизационным пакетом высокомолекулярной массы HALS. Такие пленки используются в сельском хозяйстве при строительстве теплиц.

Пленки такового свойства владеют следующими качествами:

Защита от действий окисления: Таковая форма защиты более эффективна, беря во внимание тот факт, что внедрение первичных и вторичных антиоксидантов затрудняет процесс разложения на составляющие.

Защита от ультрафиолета:
Применение высокомолекулярной массы дозволяет создать общий эффект, который приводит к:

хорошей сопоставимости с полимерными веществами;

низкой летучести (неустойчивости);

отличному сопротивлению химическим веществам;

отличному сопротивлению к проникновению воды;

избежание обесцвечивания;

долгое сохранение прочности.

Данная сельскохозяйственная пленка не содержит вредных никеле содержащих примесей, скапливающихся при сжигании (Источник: Ciba Speciality Chemicals)

Упаковка молочной пленки в России имеет давнюю историю. Еще с советсвких времен. Обычно отечественные молокозаводы разливали молоко в стеклянные бутыли и полиэтиленовые пакеты. Преобладание доли стеклянной тары было соединено прежде всего с неразвитостью машиностроения упаковочно-фасовочных машин. После перестройки и экономических реформ, с увеличением привлекательности западных инвестиций, в России возникли западные гиганты упаковки. Такие компании как Тетра- Пак, владеющие значительными финансовыми ресурсами для предоставления оборудования в лизинг и в кредит скоро вытеснили стеклотару и пленочные пакеты. Тем ни менее, рынок упаковки в многослойную молочную пленку остается перспективным, в особенности в русских регионах. Причина банально проста: молоко в пакете ровно в два раза дешевле упаковки в картоне <тетра-пак>. Посреди опрошенных 15000 русских семей, опрошенных ВЦИОМ, 75% раз в день включаю в собственный рацион молоко и молочные продукты, из них 35 % предпочитаю брать в стекле либо в пленке. Потребители не говорят, что это комфортно. Но все однозначно утверждают -дешевле! По данным исследовательской компании TNS, в России 35% семей приобретают молоко в разлив, 44% - в полиэтиленовых пакетах, в асептической упаковке - 48%. Молоко из бутылок (стеклянных и пластмассовых) потребляют 3% домохозяйств.

Соэкструзионная молочная пленка из ПВД, с глянцевым внешним белым слоем, (на который традиционно наносят печать), с внутренним слоем, препятствующим проникновению кислорода и ультрафиолета, пагубных для молока, увеличивает срок жизни продукта как минимум вдвое.

При этом, пленка существенно тоньше однослойного аналога и дозволяет значительно экономить сырье. Беря во внимание нестабильное материальное положение значимой части русского населения и наметившееся резкое соц расслоение, можно уверенно предсказывать стабильность спроса на многослойную молочную пленку.

Пленку для заморозки употребляют для упаковки широкого диапазона скоро замораживаемых товаров, продающихся в магазинах и в супермаркетах.

Пленка на бобине подвергается формофочно-фасовочным операциям и потом преобразовывается в форму упаковки для товаров. Мультислойная структура дозволяет сочетать разные требования к упаковке, фасовке и флексопечати. В семействе пленок, сделанных из ПЭНД наличествуют полимеры автоклавной обработки, способные обеспечить великолепное соответствие прочности (внутренний слой) и оптических параметров (внешний слой) для улучшения нанесения печати. Пленка для глубочайшей заморозки при температуре в -18 градусов ниже ноля дозволяет хранить продукт питания без конфигурации его параметров в срок до 5 лет. Согласно мнению профессионала Двиделли, такое распространение замороженные продукты, упаковываемые в многослойную пленку, получили в силу следующих демографических и соц предпосылок,:

1. Больше одиноких домовладельцев, следовательно требуются

мелкие порции

удобные размеры

2. Стареющее и не увеличивающееся популяция:

мелкие порции

легковскрываемая упаковка

3. увеличение числа работающих женщин:

меньше времени на приготовление еды

внедрение товаров с маленьким временем приготовления

более широкий выбор товаров

4. Изменение во вкусовых привычках:

больше людей, питающихся вне дома

отход от обычного домашнего питания

5. Предпочтение в употреблении замороженной и разогретой в микроволновой печи еде

Пленки для фасовки сыпучих товаров бытовой химии (таковых как стиральные порошки) употребляются сейчас все больше благодаря следующим свойствам:

мультислойная структура продлевает срок хранения

форма упаковки дозволяет поменять её положение в сумке, таре, транспортном средстве.

мультислойная пленка часто дешевле

Пленки для производства прочных полиэтиленовых мешков из мультислойных пленок практически не производятся в России и в основном завозятся из-за рубежа. Композиция высочайшей прочности пленки и неспособность к растяжению существенно уменьшает риск разрыва пленки всех направлений внедрения - от заполнения для транспортировки и до конечного использования. Таковая мультислойная пленка делается средством композиции слоев ПВД,ПНД и линейного целофана.

Пленка для упаковки сухих товаров, использующаяся для упаковки таковых товаров как крекеры, чипсы, печенья предъявляет завышенные требования к водо и влагонепроницаемости, для сохранения свойств рассыпчатости. Таковая пленка относится к типу фасовочной и просит неплохого уплотнения и легкого вскрытия

Особый полимер ПЭВД, FL 5580 был разработан для заслуги низкого уровня проникания воды. Эти пленки совсем тонкие за счет пониженного молекулярного веса ПЭВД. FL 5580 с плотностью 958 кг/м? Отлично подходит для таковых пленок. Технологически такие пленки вырабатываются на экструдерах с узенькой головкой

Вакуумная мультислойная упаковка относится к упаковке, применяемой для товаров переработки пищевой индустрии (мяса, птицы, сыра, молочных товаров).

Такие пленки также используются для товаров, подлежащих долговременной транспортировке, к примеру со скотобоен в супермаркеты. Обширное применение сейчас получили пленки для упаковки колбасных нарезок, копченостей и салатов. Вакуум и отсутствие кислорода навечно продляют жизнь продукта.

Самое огромное распространение в наши дни имеют пленки для упаковки пищевых товаров с нанесением ламинации либо металлизированные пленки. Совмещение полимера с фольгой, бумагой либо иным полимером имеет несколько функций. Прежде всего-это улучшение внешнего вида упаковки, возможность сохранить печать дольше броской и привлекательной. Другая функция - совмещение при помощи адгезива не свариваемых слоев полимеров. Сейчас сфера внедрения ламинированной пленки- упаковка товаров питания, упаковка бытовой химии, фармацевтическая индустрия. Вопросы технологии ламинации и каширования мы рассмотрим в следующей статье, посвященной выбору оборудования для производства мультислойных пленок.

Другое быстроразвивающееся направления в гибкой упаковки- так называемые <барьерные пленки>. Вопреки мнению о том, что барьерные пленки квалифицируются как таковые лишь при экструзии 5-ти и более слоев, почти все европейские специалисты отмечают, что при умелой композиции химических полимерных добавок, экструдер АВС может позволять создавать пленку с барьерными слоями.

Ряд русских компаний-производителей мультислойных пленок, благодаря заимствованию разработок всемирно узнаваемых Du Pont, Borealis и Exxon Mobil и своим экспериментальным разработкам пришли к уникальным композициям состава слоев, позволяющих достичь главных черт барьерных слоев на трехслойных машинках.