полиэтилен
пакеты из полиэтилена
полиэтиленовые пленки

 

Полимеры в упаковке

Согласно бессчетным исследованиям во всем мире рынок упаковки является более принципиальным сектором в сфере потребления пластика:

  • Этот сектор составляет треть от общего количества используемого пластика

  • Рынок упаковки во всем мире постоянно растет и потребляет на сейчас приблизительно 50 млн тонн пластика

Упаковочные материалы - это основной рынок для пластика и термопластика.

Предпосылки этого очень разнообразны:

  • Технические: пластик предоставляет исключительный баланс успешного веса и формы, простоты обработки и адекватной цены.

  • Экономические: пластик - это вариант массового производства по сравнимо низким ценам.

  • Эстетические: пластик дозволяет огромную свободу для дизайна, чем картон, бумага, дерево, стекло либо сплав.

  • Экологические: уменьшение веса упаковки, высочайшие защитные характеристики по сравнению с бумагой и картоном.

Какова же финансовая действительность сейчас?

Обычный ответ на обычный вопрос:

  • Более 38% общего потребления пластика приходится на Европу, около 29% - на США

  • Мировой рынок пластика составляет около 50 тонн полимеров . Лишь для США -это миллиардный бизнес.

Таблица 1 показывает очередность тех отраслей, которые более заинтересованы в потреблении пластика. Для рынка США в расчет принимался лишь термопластик.

Таблица 1. Установившееся разделение рынка потребления главных полимеров

Европейский рынок полимеров

%

Упаковка

38

Стройку и гражданская инженерия

18

Авто индустрия и транспорт

7

Электроника и электросистемы

7

Промышленность

5

Спорт и отдых

5

Мебель

4

Остальные продукты «для дома»

5

Земледелие

3

Медицина

1

США - рынок термопластика:

Упаковка

29

Стройку и гражданская инженерия

17

Авто индустрия и транспорт

5

Электроника и электросистемы

3

«Упаковка», таким образом, - это основной сектор полимерных решений, за ним следует «Стройку», авто создание и электроника. В Европе эта «крупная четверка» потребляет 70% всей производимой полимерной продукции.

Какова функциональность упаковочной отрасли?

По данным Института Клемсон, необходимость упаковки обусловлена четырьмя основными причинами:

  • Защитная функция упаковки :

    1. Упаковка обязана защищать содержимое от действий окружающей среды: повреждений, загрязнения либо утечки, обеспечивать бактерицидную защиту для товаров питания.

    2. Упаковка обязана защищать экологию от утечки опасного содержимого -ядов, токсичных веществ.

    3. Упаковка из пластика более безопасна, чем стекло, так как не бьется при перевозках.

    4. Пластик лучше сохраняет продукт, так как обеспечивает кислородный барьер

  • Пластмассовая упаковка более вместительна - это одна из первых обстоятельств, по которой продукты (как продукты питания, так и химические вещества) упаковывают при перевозках.

  • Вопросы эстетики: пластик предоставляет больше способностей для того, чтоб разнообразить дизайн упаковки: таковая упаковка может быть прозрачной либо непроницаемой, раскрашенной, с металлическими либо древесными вставками… Пластик дозволяет лучше информировать о представленном продукте и завлекать покупателя, не считая того он довольно прост в использовании.

Какие виды полимеров есть?

Упаковочная ветвь в основном базируется на термопластике и их производных (см. табл. 2)

  • Термопластик: упаковка - основной рынок его использования, 95% упаковки изготовлено из термопластика.

  • Реактопласты используются только в 1% случаев производства упаковки

  • Полимерные композиты: по статистике упаковка из них не делается, если лишь не считать эксклюзивных вариантов.

  • Каучук: в потреблении каучука по статистике не числится упаковочная ветвь, но упоминаются обработки для бутылок и контейнеров…

  • Термоэластомеры (ТРЕ): употребляются лишь для специальной обработки пленки и герметизации.

Таблица 2. Доля использования разных видов полимеров для производства упаковки.

Виды упаковочных материалов:

Доля использования (%):

Термопластик

95

Термореактивные полимеры

1

Композитные материалы

< 1

Каучук

< 1

Термоэластомеры

< 1

Какой пластик выбрать?

Способности обширно известны:

  • Полиолефины более важны и составляют 65% пластика

  • Употребляются и остальные варианты: РЕТ, PVC, полистирол.

  • Термореактивные полимеры - такие как полиуретан, употребляются только в 1% случаев.

  • РММА (полиакрил), полиамиды и поликарбонаты употребляются лишь в особых вариантах

  • Композитные материалы - полиэстер из стекловолокна и RRIM - более редки в применении.

Набросок 1: Долевое соотношение используемых пластиков при производстве упаковки

Лишь потребление ПВХ миниатюризируется из-за ужесточения требований по экологии. Пластики составляют 17 % всех материалов, используемых в упаковочной отрасли, в него пакуют 50% производимых продуктов.

Какие ТРЕ выбрать?

Хотя упаковка и не относится к области потребления этих материалов, есть процессы, требующие их использования:

  • Пленки изготовленные на базе TPS, COPE, PEBA

  • Пломбы (для герметизации) изготовленные из TPO и TPV

  • Материалы для запайки и укупорки

Какой каучук?

  • Каучук EPDM употребляется для герметизации химикатов

  • NBR и его разновидности, акрилаты и силикон используются для герметизации масел и горючих веществ.

УПАКОВКА: рынок способностей в области биоразлагаемых полимеров

Из-за заморочек с утилизацией отходов пластмассовые пакеты запрещены и облагаются большими налогами в Ирландии, Германии, Южной Африке, в Тайване. Соответственно, растет спрос на биоразлагаемые полимеры (биополимеры).

Такими являются, к примеру:

  • Крахмал и его производные

  • PLA (полимолочная кислота)

  • PGA (полигликолевая кислота)

  • PCL (поликапролактон)

  • PHA (полигидроксиалканоат)

  • PHB (полигидрокибутират)

Эти материалы вызывают энтузиазм у производителей упаковки, что подтверждается следующими примерами:

  • Сеть супермаркетов Англии Co- op, Kwik Save и Somerfield употребляют биоразлагаемые пакеты для товаров. В Италии самая большая торговая сеть IREP употребляет лишь биополимерные материалы марки Cargill Dow' s Nature Work для обертывания и хранения новых товаров во всех собственных 20 магазинах.

  • Английский супермаркет Tesco в течение ближайших шести месяцев перейдет к использованию пакетов из РЕ, содержащих биоразлагаемые элементы.

  • Гидрат целлюлозы употребляется для кондитерских продуктов и для упаковки сосисок.

  • Ацетат целлюлозы применялся для упаковки сухих товаров без жиров.

  • Во время Зимних Олимпийских игр в Лилехаммере в кафе использовались лишь биоразлагаемые упаковочные материалы

  • Исследования по поводу сохранности стаканчиков для йогуртов длятся

  • Биоразлагаемые пакеты для отходов уже используются

  • Cargill Dow имеет несколько коммерческих приложений в Европе и Азии. Основной рынок - это блистерная упаковка для телефонной продукции Sony Walkman и цифровых дисков

  • Пластмассовые бутылки для молока доступны в Европе

  • Прозрачные пластмассовые контейнеры для оливкового масла и остальных пищевых масел скоро поступят в продажу

  • Компания Cadbury будет применять полимеры, приобретенные из зернового крахмала для упаковки молочного шоколада Milk Tray

Почему нужно применять полимеры?

Существует несколько обстоятельств:

  • Некие характеристики полимеров незаменимы для таковых обычных материалов, как бумага, картон либо стекло:

  • Упругость и устойчивость термопластичных пленок по сравнению с картоном и бумагой

  • Устойчивость при ударах по сравнению со стеклом

  • Химическая инертность в сравнении с сплавами

  • Защитные свойства пенистых материалов из полистиролов, полиуретана, целофана , ПВХ и полипропилена…

  • Обеспечение хорошей эластичности и плотности

  • Низкая модульность и мягкость на ощупь каучука, термоэластомеров и неких остальных термопластиков

  • Более перспективной является возможность замены пластиком обычных материалов.

Пластик отдаёт:

  • Легкость в процессе переработки

  • Высшую адаптацию: как к массовому, так и к небольшому производству

  • Маленький вес:

    • За период 10 лет исследований подтверждено, что пластмассовая упаковка стала меньше весить на 28% благодаря новым технологиям

    • Без пластмассовой упаковки, вес упаковки возрос бы в 4 раза.

  • Обилие дизайна и обилие форм.

  • Плотность и многоразовые крышки

  • Понижение издержек и цен:

    1. Без пластмассовых упаковок издержки и цены на продукцию возросли бы вдвое

    2. Без пластмассовых упаковок количество отходов превысило бы 150%

  • Сопротивляемость ударам:

    1. Пластик дозволяет уменьшить повреждения при перевозках и на складах

    2. Уменьшает количество повреждений продуктов битым упаковочным стеклом

  • Защитные характеристики при опрокидывании.

  • Возможность сомещать несколько полимеров с целью интегрирования их параметров, к примеру, барьерная мультислойная пленка из ПЭ и PVAL

  • Эстетика: прозрачность, колорирование, возможность окрашивания, нанесения печатных элементов…

  • Нескользящая поверхность.

  • Сопротивляемость химическим воздействиям. Невосприимчивость к кислотам, органическим химикатам, инертность продуктам питания.

  • Возможность стерилизации

Есть также некие общие недочеты:

  • Вопрос экологической сохранности и негативное публичное мировоззрение

  • Цены на сырье довольно высоки (см. график 2).

Инновации в мире пластика: материалы-хамелеоны

В тех вариантах, когда пластик не может вполне заменить собой традиционные материалы, он способен взаимодействовать с ними и дополнять их. Примеры этого бесчисленны:

  • Мультислойные пленки с внедрением бумаги

  • Ламинированный картон

  • Мультислойные пленки с фольгой

  • Защитное покрытие для металлов

Обилие пластмассовых материалов дозволяет с помощью комбинирования решать новейшие индустриальные задачки, такие как:

  • Упаковочные и презентационные цели

  • Упаковка и поддерживание формы

  • Эстетика и отменная изоляция для бутылок шампанского…

Где использовать полимеры?

Пластик, каучук и композиты стают все более популярны в следующих секторах упаковочной отрасли:

  • Пленки : целофан , полиэстер, ПВХ

  • Бутылки, пакеты и другая тара из ПЭТ и ПВХ

  • Вспененная упаковка из полистирола, ПЭ, полиуретана и др. обеспечивает защиту при падении и опрокидывании

  • Герметичная упаковка, защищающая от газа, жидкостей, загрязнения, смесей и воздуха.

  • Структурная упаковка

  • Твердые и прозрачные листы ПВХ, поликарбоната и РММА для блистер-упаковок и коробок…

Препятствие для распространения полимеров в упаковочной отрасли - экологические предпосылки. Так ли всё серьезно?

Переработка полимеров имеет больше экономических и технических недостатков по сравнению с переработкой металлов либо бумаги.

Упаковка - это самый принципиальный сектор, так как:

  • Конкретно этот рынок - самый большой потребитель пластика

  • Продукты скоро портятся даже в герметичной упаковке

  • Полимеры долго распадаются и могут нанести вред экологии

  • Высок процент упаковочных отходов (пленка, пакеты, бутылки)

  • Пластмассовые «бытовые» отходы традиционно смешаны с пищей, маслами и бытовой химией…

Главные способы переработки пластиков:

  • Механическая переработка либо вторичное внедрение в другой обработке

  • Термообработка

  • Разложение на первичные химические элементы способом термического распада

Таблица 3 (по данным компании Нестле) Характеристики топлива из угля и пластмассовых отходов: показывает великолепные теплоэнергосвойства ПЭ в сравнении с углем.

Уголь

РЕ

Смешанные пластики

Низкотемпературная ценность

25

40

32

Карбон

64

81

65

Пепел

16

3

18

В секторе упаковки главным считается способ механической и энергетической переработки. Вообщем, выбор предпочитаемых способов варьируется в различных странах:

Таблица 4. Обращение с пластмассовыми отходами в странах Европы

Общий размер переработки ( %)

Переработка для вторичного использования ( %)

Энергопереработка (%)

Дания

85

9

76

ФРГ

70

51

19

Франция

49

12

37

Италия

22

12

10

Англия

17

11

6

Испания

15

9

6

Страны ЕС

38

18

20

Чтоб облегчить переработку, существует несколько главных правил, из которых непременно есть исключения:

  • Маркировка делает дальнейшую идентификацию отходов проще

  • Нельзя перерабатывать разные полимеры совместно

  • Нужно вывести эталон используемых полимеров

  • Верный выбор материала, который можно будет переработать для аналогичного использования…

Каково будущее полимерной продукции?

Пластик и методы его внедрения, непременно, будут совершенствоваться со временем:

  • Улучшенные термосвойства: повышение температуры упаковочного процесса (заполнение бутылок и контейнеров, быстрое нагревание пищевой тары)

  • Расширение способностей по заморозке (в том числе, глубочайшей)

  • Увеличение производительности, уменьшение себестоимости производства

  • Понижение конечных цен - за счет усовершенствование красящих действий и разработки дизайна, декорирования и сборки

  • Облегчение действий переработки методом подбора соответственных материалов и использования концепции однородных полимеров

Таким образом, пластик - фаворит посреди материалов, используемых в упаковочной отрасли, который пока в силу собственных неповторимых черт незаменим. Его характеристики делают внедрение полимеров экономически более выгодным.


Автор: ОМНЭКСУС (перевод Unipack.info)
 
  Copyright © www.polyethilene.info