Способы обеспечения современных требований

1)Обеспечение долговечности. Для этого необходимо защитить полимер от воздействия разрушающих внешних воздействий, т.е. от солнечных лучей (в первую очередь от ультрафиолетовой части спектра) и от разложения при повышенных температурах и повторной переработке. Для защиты полимеров вводятся термостабилизаторы (первичные и вторичные антиоксиданты) и светостабилизаторы (УФ-стабилизаторы).

2)Улучшение привлекательности. Прежде всего, под этим подразумевается окрашивание изделия в красивый для потребителя цвет. Кроме того, модификация полимера позволит во многих случаях улучшить внешний вид изделия:

· увеличить блеск и скольжение поверхности отливки или пленки, для этого вводятся скользящие (или слип) добавки – олеамид или эрукамид,

· повысить прозрачность неокрашенного полипропилена, снизить проявление таких дефектов, как усадка, утяжины, коробление. Для полипропилена с этой целью вводятся просветлители (нуклеаторы). Усадку и коробление других полимеров, кроме ПП, (ПЭ, УПС, АБС и др.) можно снизить, вводя 5-10 % минеральных наполнителей.

· убрать с поверхности заряды статического электричества, притягивающие к ней пыль и крошку (с помощью концентратов быстродействующих антистатиков или антистатиков длительного действия).

· придать изделиям привлекательный аромат, используя концентраты синтетических ароматизаторов.

3)Обеспечение прочности. В тех случаях, когда требования к прочности изделия выше, чем обеспечивается базовым полимером, можно повысить физико-механические характеристики как за счет добавки более прочного полимера (например, ЛПЭНП, мЛПЭНП), использования полимерных смесей, так и путем введения минеральных наполнителей и нуклеаторов. Такие добавки позволяют увеличить жесткость и прочность крупногабаритных изделий.

4)Защита содержимого (активная упаковка). Современные тара и упаковка должны не только обеспечивать прочную оболочку для содержащихся в них продуктов, но и защищать их от порчи, продлять срок их хранения, не допуская не только механических повреждений, но также и химического или биологического разрушения. Для этого в полимер вводятся активные добавки, обеспечивающие поглощение ультрафиолетового излучения (280-400 нм), антимикробные свойства (бактерицидные, фунгицидные), и повышающие барьерные свойства полимера по кислороду, влаге, углекислоте.

5)Технологичность. Помимо конечных потребительских свойств, важное значение имеет простота и высокая скорость производства полимерных изделий. Решить многие технологические проблемы (таких, например, как образование нагаров на головках или забивка фильтрующих сеток), повысить производительность процессов переработки помогают процессинговые (экструзионные) добавки, а для ускорения перечистки оборудования, снижения непроизводительных затрат применяют специальные чистящие составы.

6)Экологичность. Непременным требованием к современным полимерным изделиям и процессам их получения является всемерное снижение экологической нагрузки на природу, снижение количества отходов, повторная переработка вторичных полимеров. Для этого используются специальные комплексные концентраты, позволяющие повысить качество повторной переработки отходов и получить качественные изделия из вторичного полимера. Перспективное направление экологической защиты от накопления полимерных отходов является стимулирование ускоренного разложения изделий после использования. Для этого применяют специальные биоразрушаемые полимеры (полилактоны, к сожалению пока отсутствующие на нашем рынке), а также специальные добавки и композиции.

Причины изменения рынка полимерных пленок:

1)Замена устаревшего упаковочного оборудования

Выход на российский рынок западных компаний-производителей расфасовочного оборудования послужил толчком к использованию более совершенных с технологической точки зрения типов полимерных пленок. Необходимость в увеличении производительности оборудования привела к возникновению потребности в пленках с низким коэффициентом трения, более низкой температурой тепловой сварки и более высокими прочностными свойствами, нежели у ламината Б/ПЭ. Также, за счет применения гибких полимерных материалов, произошло частичное замещение долговременно используемых стеклянных, картонных и жестяных упаковок.

2)Изменение технологии производства, увеличение требуемого срока сохранности пищевых продуктов

Увеличение количества продуктов, подвергающихся предварительной обработке (стерилизованных консервов, полуфабрикатов), использование более разнообразного сырья, необходимость хранения без заморозки - все это потребовало новых, высокобарьерных материалов. Возможность комбинирования функциональных слоев, нанесения специальных покрытий, применения специальных добавок в структуре материала - то есть создания специфического материала для специфического продукта - предоставила специалистам обширное поле для нового применения гибкой полимерной упаковки.

3)Новые маркетинговые концепции и выпуск принципиально нового продукта

Упаковка стала неотъемлемой частью продукта, способствующей продвижению его на свободном рынке. Глянец, возможность красочной межслойной печати и прозрачность упаковки, постоянный поиск нового визуального представления "своего" продукта - это только некоторые способы, позволяющие выделиться на фоне конкурентов и достижимые путем изменения структуры упаковки. Можно сказать, что гибкая упаковка позволяет пищевому производителю воплощать очень многие маркетинговые задумки. В связи с расширением роли сетевой розницы в структуре продаж продуктов гибкая упаковка стала играть ключевую роль в позиционировании бренда на полке супермаркета. Убыстряющийся темп обычного дня потребителя предъявил новые требования к удобству упаковки. За счет применения новых полимерных материалов в нашем лексиконе появились такие слова, как "дой-пак", "семейная упаковка", "порционная упаковка", "пакет-стик" и многие другие. Ни с одним из других материалов невозможно добиться такого разнообразия форм и размеров упаковки, как с пластиком, который позволяет производителю пищевых продуктов увеличивать ассортимент выпускаемых продуктов. А за счет снижения занимаемого пластиковой упаковкой места можно повысить транспортно-логистическую привлекательность продукции.

4)Расширение ассортимента предложения полимерных пленок

Расширение потребности в упаковке создало в нашей стране новую отрасль по производству упаковочных материалов. На первоначальном этапе компании-производители упаковки ориентировались в выборе материала на запросы пищевиков и обладали минимальным ассортиментом оборудования и предлагаемых пленок. Однако с развитием собственных технологических служб, закупкой новейшего экструзионного оборудования производитель упаковки стал оказывать значительное влияние на выбор производителя пищевых продуктов, предлагая новые виды пленок по конкурентоспособным ценам, в том числе замещая взаимозаменяемые импортные материалы.

5)Рационализация и экономия

Возрастающая конкуренция на пищевом рынке заставляет компании-производители использовать все доступные методы снижения издержек и себестоимости продукции. Одним из подобных методов может являться использование более высокотехнологичных материалов, которые за счет замены дорогого функционального слоя на более дешевый, либо за счет снижения толщины и плотности (без ущерба прочности), либо за счет снижения процента брака при фасовке позволяют снизить издержки на производство упаковки на 5-15 процентов. Повышение производительности оборудования также часто возможно не только за счет его физической модернизации или замены, но и за счет изменения структуры упаковочного материала.

6)Экология

В развитых мировых странах тема экологичности и биоразлагаемости упаковки уже на протяжении многих лет является одной из ключевых. Многие иностранные компании достигли значительных успехов в этой области и предложили рынку свои разработки. В России же в настоящее время интерес к биоразлагаемым материалам находится только в научно-теоретической области. Практическому применению подобных материалов мешают ценовые факторы и отсутствие законодательного принуждения. Все предлагаемые на сегодняшний день "экологичные" материалы из растительного сырья по механическим и технологическим характеристикам уступают материалам, полученным на нефтехимическом производстве, а также по стоимости значительно дороже. К тому же биоразлагаемость использованной упаковки из растительного сырья в значительной мере обуславливается ее предварительной обработкой (гидратацией, ферментацией) и последующим компостированием. В связи с тем, что в нашей стране раздельный сбор и сортировка мусора не распространены, невозможно соблюсти подобную процедуру утилизации, а значит, значительного экологического эффекта от использования биоразлагаемых материалов ожидать сложно. Однако, несмотря на все вышеуказанные причины, появление в России продуктов в упаковке из биоразлагаемых материалов не за горами. Прежде всего это будет маркетинговый и рекламный ход, позволяющий выделиться на фоне конкурирующий компаний. К тому же постоянное удорожание нефтяного сырья и расширение посевов генномодифицированных растений (одного из видов сырья для биоразлагаемых пластиков) сделают цены на "экологичные" полимеры более приемлемыми. Наиболее перспективным с этой точки зрения является полимер на основе молочной кислоты (PLA), который может перерабатываться на тех же экструзионных установках, что уже используются в России.

7)Эстетичность упаковки

Технологичность и функциональность являются не единственными требованиями, предъявляемыми специалистами к упаковочным материалам. Значительную роль, побуждающую покупателя приобрести продукт, иногда играет внешнее восприятие, ощущение "премиальности". Достигнуть этого можно за счет использования декоративной модификации полимерной пленки. Например, это матовые БОПП и ПЭТ, придающие упаковке не только видимый эффект, но и обеспечивающие несколько иные ощущения при прикосновении, чем при использовании традиционных глянцевых материалов. Также можно отметить белые и бело-перламутровые ("жемчужные") БОПП-пленки, которые являются не только прекрасными подложками для красочной печати, но и сами по себе повышают эстетическое восприятие упаковки. Металлизированные пленки, помимо функционального назначения - хороших барьерных свойств - при неполной красочной запечатке также позволяют достигать весьма примечательных и красивых визуальных эффектов.

8)Высокотехнологичность

Но, несмотря на эти тенденции, первенство в развитии применения полимерных упаковочных материалов в пищевой промышленности следует признать за специальными высокотехнологичными пленками. Прежде всего, в связи с развитием сектора готовых к употреблению блюд в ретортной упаковке, это относится к соэкструзионным барьерным пленкам, то есть к тем пленкам, в которых помимо обычного полиолефинового полимера (ПЭ и ПП) содержится высокобарьерный внутренний слой, такой как, например, полиамид или сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH). Ранее подобные пленки упаковочным компаниям приходилось закупать за рубежом, но в последние 2-3 года в России появилось достаточное количество новейших 5- и 7- слойных экструзионных линий, способных вырабатывать подобные материалы. Такие линии также полностью пригодны для производства полиэтиленовых пленок для последующего ламинирования.

Необходимо отметить, что ПЭ пленки на основе полиэтилена низкой плотности (ПЭВД) являются основным и самым доступным функциональным слоем для придания термосвариваемых свойств многослойному упаковочному материалу. В связи со многими технологическими факторами пищевой упаковки к таким пленкам предъявляются все более и более строгие требования, заключающиеся не только в минимальной разнотолщинности, но и в максимальной механической прочности и улучшенной термосвариваемости. Подобное улучшение свойств как раз и можно обеспечить путем соэкструзионного производства с добавлением помимо обычного ПЭВД других высокотехнологичных полимеров во внутренние или внешние слои пленки. Здесь прежде всего необходимо упомянуть линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), добавление которого значительно повышает ударную прочность и термосвариваемые свойства ПЭ-пленки. Следующим шагом в усовершенствовании структурных свойств ПЭ-пленок является использование разработанного в последнее десятилетие линейного полиэтилена, произведенного на металлоценовых катализаторах (так называемый металлоценовый полиэтилен, мЛПЭНП). Его применение обеспечивает выдающиеся механические прочностные улучшения, высокую прочность горячего шва (hot tack), а также позволяет производить термосварку через порошкообразные или жировые загрязнения в области сварного шва. Значительные улучшения физико-механических свойств пленок можно получить при использовании полиэтиленов, произведенных с использованием в качестве сомономера 1-гексена и 1-октена взамен изготовленного сополимеризацией этилена с 1-бутеном обычного линейного полиэтилена. Помимо модификаций линейного полиэтилена, различные компании предлагают и прочие свои материалы для обеспечения подобных свойств, например, материал Syrlin, не только добавляющий пленке при соэкструзии в качестве внешнего слоя хорошие термосвариваемые свойства, но и придающий при желании интересный эффект "взрывного открытия", называемый burst peel. С помощью специальных сырьевых добавок можно добиться и прочих потребительских свойств, обеспечивающих удобство использования конечной упаковки, а именно - легкого вскрытия (peel-эффект), повторного закрытия и так далее. Все это привлекает к подобным решениям не только производителей упаковочных материалов, но и конечного потребителя, что прямо и косвенно способствует расширению потребления высокотехнологичных сырьевых материалов взамен традиционных. В отдельных случаях для обеспечения необходимых механических, барьерных и термосвариваемых свойств в структуре ламината достаточно использовать тонкие БОПП-пленки с покрытиями, что также способствует расширению сферы их применения. Например, акриловое (acrylic) покрытие облегчает использование материала на высокопроизводительных расфасовочных линиях, обеспечивая как низкий коэффициент трения, так и отличные термосвариваемые свойства. Для обеспечения барьерных свойств - уменьшения проницаемости кислорода и посторонних запахов - используется покрытие на основе поливинилового спирта (PVOH, или ПВА). Комбинацию хороших термосвариваемых свойств, высокой прочности горячего шва и отличного барьера предоставляет покрытие из поливинилиденхлорида (PVDC, или ПВДХ).

9)Минералонаполненные полимеры

В последние несколько лет четко прослеживается тенденция перехода к минераллонаполненным полимерным материалам. Появление возможности технического решения таких задач как более тонкое измельчение наполнителя, узкий интервал размера частиц в одной марке минерала, а также возможность поверхностной обработки минеральных частиц для увеличения процесса адгезии позволила производить наполнение полимерных материалов до 65% минеральными добавками без потери физико-механических свойств конечного продукта.