Возможно, на этот раз мы действительно станем свидетелями давно предсказанного прорыва. В настоящее время возрождается интерес рынка к бутылкам и емкостям из OPP…

Вы уже и раньше все это слышали: бутылки из ориентированного полипропилена (OPP) появятся как воры в ночи, и займут места стеклянных бутылок, а также бутылок из PET и PVC при использовании для изготовления широкого диапазона контейнеров для пищевых и не пищевых продуктов. Тем не менее, предсказанного прорыва не произошло. Действительно, PP дешевле и он более термостоек, нежели PET, но он также обладает и меньшей жесткостью, прозрачностью и барьерными свойствами, он также хуже переносит обработку. Самое скверное то, что медленная скорость обработки ОPP выводит его за рамки конкурентной борьбы в экономическом плане. В настоящее время возрождается интерес рынка к бутылкам и емкостям из OPP, и возобновляются разговоры о давно ожидаемом прорыве в этой области. Вновь заявляется, что прозрачные и жесткие контейнеры из OPP, которые производятся с помощью установок одноэтапного  литья под давлением с раздувом и выяжкой (ISBM) и двухэтапного формования с раздувом и вытяжкой с повторным нагревом (SBM) дают возможность изменить стоимость упаковки воды, сока, пищевых продуктов горячего наполнения, сухих порошков и предметов личной гигиены.

 Повышенная прозрачность и улучшенные органолептические свойства делают бутылки из OPP многообещающими емкостями для одноразовых упаковок для ароматизированной и негазированной воды. (фото: Milliken)

“Мы смотрим на бутылки из OPP с надеждой, что произойдет существенное изменение производственных затрат”, - заявляет Сурендра Агаравал, директор по научно-исследовательским и проектно-конструкторским работам компании Kraft Foods, Гленвью, Иллинойс. По сравнению со стеклянными, бутылки из OPP легче, меньше бьются и проще в обращении.
У РЕТ той марки, из которой изготавливаются бутылки, плотность составляет 1.35 г/куб. см., в настоящее время он продается по 63¢/фунт, в то время как плотность статистического сополимера полипропилена, который используется для изготовления ориентированных бутылок, составляет примерно 0.910 г/куб. см., и стоит он примерно 56¢/фунт. Это делает бутылки из OPP на 40% дешевле в объемном измерении, по сравнению с бутылками из PET. Агаравал также отмечает, что бутылки из OPP весят меньше, чем бутылки из PET, а их «практическая прозрачность» такая же, как у бутылок из PET.
Примерно 57 миллиардов бутылок из PET были использованы в Северной Америке в 2002 г. До 60,000 бутылок в час можно производить выдувным формованием на высокопроизводительных ротационных установках для SBM с повторным нагревом. Производство же бутылок из ОРР, напротив, в настоящее время ограничено использованием в нескольких нишах, таким как педиатрические системы питания и пузырьки для таблеток, в основном, в Азии и Южной Америке. Они, по большей части, изготавливаются на одноэтапных установках ISBM, подход, который не прижился для крупномасштабных рынков упаковочных материалов США. Многие источники внутри отрасли со скептицизмом относятся к идее о том, что пропускная способность для преформ из полипропилена и бутылок из ОРР когда-либо сможет сравняться с производительностью для бутылок из PET.

Борьба с недостатками OPP
До настоящего времени рост производства бутылок из OPP сдерживался имевшимися недостатками в области скорости обработки и физических свойств по сравнению со свойствами PET. Тем не менее, сторонники РР говорят, что эти препятствия теперь преодолены с помощью усовершенствованного оборудования, оптимизированных конструкций преформ и бутылок, усовершенствованных полипропиленовых смол, а также добавок, специально адаптированных для производства бутылок.

Для успешного распространения бутылок из ОРР в США могут понадобиться установки выдувного формования с высокой пропускной способностью, такие как эта выдающая 30,000 бутылок в час система ISBM от компании Sipa.

Технологическое окно полипропиленов при формовании с раздувом и вытяжкой уже, чем у РЕТ (5° C против 15° C для PET), что увеличивает риски простоя и брака. PP также по-другому вытягивается, это тоже фактор, с которым придется считаться проектировщикам преформ и бутылок. Для того, чтобы получить для полипропилена ту же прозрачность, что и у PET, необходимо будет оптимизировать ориентацию и степень растяжения. Некоторые участки преформы, такие как основание и горлышко, могут оказаться менее ориентированными, чем сам корпус бутылки, что делает бутылки подверженными образованию вуали.
Более низкая жесткость PP также означает, что у бутылок из ОРР меньше верхняя и ободковая прочность, чем у бутылок из PET. А это вместе с более низкими барьерными свойствами против углекислого газа, исключает использование бутылок из ОРР при упаковке газированных напитков. Для того, чтобы иметь равнозначную жесткость, бутылки из OPP должны иметь более толстые стенки, чем их аналоги из PET. Тем не менее, бутылки из OPP обычно получаются легче, чем бутылки из PET, поскольку более низкая плотность полипропилена компенсирует дополнительную толщину стенок.
Для бутылок из OPP также свойственная им проницаемость кислорода и углекислого газа больше, нежели проницаемость PET, что препятствует их использованию в качестве барьерных контейнеров, если только не будет нанесено покрытие или осуществлено совместное литье с барьерной смолой.
Новые разработки в области материалов позволяют преодолевать некоторые пробелы в эксплуатационных характеристиках бутылок из ОРР. Одним из средств является осветлитель, такой как Millad 3988, высокопроизводительный продукт с низким содержанием отходов от компании Milliken Chemical. Он широко используется за пределами США при производстве бутылок из ОРР для витаминов, воды, чая, соков, моющих веществ и фармацевтических препаратов.
“Наш осветлитель предназначен для преодоления основных проблем, возникающих при использовании бутылок из ОРР”, - заявляет Радж Батло, менеджер по развитию рынков компании Milliken. К числу таких проблем относится дымчатость (в основном, у горла и основания), слишком длительный цикл при изготовлении преформ (с которым мы боремся с помощью усиленного структурообразования), и плохая технологическая стабильность при формование с вытяжкой и раздувом.

Бутылочки с широким горлом из барьерного OPP могут заменить стеклянные при упаковке соуса для пасты и сальсы. (фото: Pechiney)

Внедрение новых осветленных марок PP компаниями ExxonMobil, Basell, Atofina, и BP Petrochemicals расширило перспективы использования ОРР при производстве бутылок. Специально предназначенные для формования с раздувом и вытяжкой марки обеспечивают высокую прозрачность и текучесть в сочетании с исключительной сбалансированностью жесткости и твердости. Для производства полипропиленов нового поколения используются катализаторы с низким образованием отходов и не используются нарушающие вязкость пероксиды, которые ранее способствовали образованию органолептических недостатков.
Basell предлагает марку металлоценового полипропилена (mPP) для рынка формования с раздувом и вытяжкой. Metocene X50182, материал со скоростью течения расплава 18, прошел испытания на оборудовании компании Sidel. Это уменьшает дымчатость боковых стенок бутылки до 1.5% и усиливает глянцевость до 82%. Atofina также осуществляет оценку своего mPP для производства бутылок из OPP, рассматривая его в качестве кандидата для смешивания с традиционным полипропиленом для повышения прозрачности.

Преимущества бутылок из OPP
Одной из немногих компаний, которые действительно производят бутылки OPP в Северной Америке, является Container Corp. of Canada (CCC). Норман Готтлиб, руководитель компании, говорит, что сочетание экономических и экологических преимуществ обусловило несколько лет тому назад обращение компании CCC к производству бутылок из OPP. Он описывает бутылки EnviroClear как “уни-полимерную” упаковку, в рамках которой корпус из ОРР сочетается с полипропиленовой крышкой, кольцом одноразового пользования, и колореткой-этикеткой  вокруг горлышка, образуя полностью утилизируемую и полностью состоящую из полипропилена систему. Готтлиб также добавляет, что под крышкой из стандартного полипропилена очень эффективно скрывается имеющее вуаль покрытие горлышка из OPP.
“Мы также видим возможности в гидроизолирующем слое,  сдавливаемости и способности подвергаться горячей фасовке бутылок из OPP,” – говорит Готтлиб. CCC осуществляет выдувное формование бутылок из ОРР на 250-, 500-, и 600-куб. см. для ароматизированной воды с использованием общей преформы. Компания также производит бутылки из ОРР для сухих порошков и пищевых продуктов горячей расфасовки, для упаковки которых необходим гидроизолирующий слой, таких как майонез. Выпускаемые СCC бутылки из ОРР для горячей расфасовки стоят примерно на 35% меньше бутылки из РЕТ с отверждением при нагревании.

Три дороги к производству
Для преодоления прежних недостатков ОРР, связанных с пропускной способностью, компании  Bekum и CCC (которые проектируют и реализуют свои собственные установки) модифицировали оборудование для PET под OPP. Они рассматривают поточные линейные системы формования с раздувом и вытяжкой с повторным нагревом с количеством гнезд до восьми как рентабельные установки для производства средних по объему серий применений из ОРР.
“По умолчанию мы поставляет оборудование для производства бутылок из OPP,” – говорит Готтлиб, который рассказывает, что первоначально попытки CCC формовать бутылки из ОРР, которые предпринимались шесть или семь лет назад, были отложены из-за отсутствия соответствующих установок и инструментария из коммерческих источников. В результате, CCC сама спроектировала патентованную поточную линю установок для SBM с повторным нагревом для работы с ОРР. Установки компании, которые называются EnviroClear (и на которых можно работать также и с РЕT) выполнены партнером из Китая, и предлагаются с числом гнезд от двух до восьми. Стоимость с доставкой установки с четырьмя гнездами в США составляет $250,000. Установка производит 900 бутылок в час на одно гнездо, но для следующего поколения установок ожидается модернизация, которая даст производительность до 1100 бутылок в час. Вскоре будет представлена на рынок модель для изготовления банок с широким горлом. CCC предлагает произведенные в Китае преформы и инструментарий для SBM, имеющий до 32 гнезд, по ценам на 40% - 80% ниже, произведенных в стране.

 Барьерные покрытия Bairocade для бутылок из РЕТ компании PPG в настоящее время адаптируются для использования с ОРР.

Скоро появятся барьерные бутылки из OPP
Компания Pechiney Plastics Packaging Inc. со штаб-квартирой в Чикаго, в настоящее время часть Alcan, производит бутылки из трехслойного ориентированного барьерного PP/EVOH/PP на модернизированном ротационном оборудовании для SBM с повторным нагревом компании Sidel. PPPI модифицирует полипропиленовые поверхностные покрытия так, чтобы они прочно прилипали к барьерам из EVOH без использования связующих слоев. Бутылки Gamma Clear компании PPPI изготавливаются в моделях на 16 и 26 унций. У последней широкое горлышко (63 мм) и устойчивость к воздействию температуры 2050 C при стоимости, конкурентной по отношению к стеклу и PET.
“Нашей основной задачей является замена стекла в применениях, требующих длительного срока хранения, хорошего кислородного барьера и более высоких температур горячей расфасовки”, - говорит Джон Хёпер, вице-президент по маркетингу компании PPPI. Первой целью является соус для пасты, в настоящее время обычно упаковываемый в стеклянную тару и фасуемый при 1950 C. Для этой упаковке в противном случае потребовалась бы дорогостоящая бутылка из барьерного РЕТ с отверждением при нагревании. “Бутылки из OPP представляют собой более дешевую альтернативу стеклянным емкостям в доминирующем размере в 26 унций на этом рынке бутылок емкостью в 800 миллионов бутылок в год», - рассказывает Хёпер, который планирует представление для коммерческого использования на 2005 г. Бутылки из PET могут предназначаться для горячей расфасовки при температуре до 1800 C с помощью использования устойчивых к вакууму панелей и конструкций со смыканием и захватом. Бутылки из ОРР могут выдерживать горячую расфасовку и при более высоких температурах и без этих устройств, что позволяет освободить место для маркировки и дает большую свободу действий на рынке. PPPI считает, что ее бутылки из PP/EVOH имеют большой потенциал развития при использовании для упаковки сальсы, яблочного соуса и других продуктов горячей расфасовки.
Kortec оценивает потенциал контейнеров из многослойного ОРР. Джон Кермет, вице-президент по маркетингу, считает, что они скорее дополняют контейнеры из барьерного РЕТ, нежели составляют ему конкуренцию. Он прогнозирует новые использования термостойких ОРР при производстве пищевых пастеризуемых и стерилизуемых продуктов горячей расфасовки, которые теперь упаковываются в металлические и стеклянные банки. Бутылки из барьерного OPP могли бы заменить стальные банки за счет наличия у них свойства прозрачности.
Еще одним способом внедрения контейнеров из барьерных ОРР является приспосабливание технологий нанесения покрытий, которые уже разработаны для бутылок из PET. Компания PPG Industries  заявляет, что ее эпоксидно-аминовое покрытие Bairocade улучшает кислородный барьер бутылок из OPP при стоимости, сопоставимой со стоимостью РЕТ с покрытием. Покрытия напыляются на внешнюю сторону бутылок, а затем отверждаются при нагревании.
Майк Гэйджик, менеджер глобальных продаж компании PPG, говорит, что к концу года следует ожидать коммерческого использования Bairocade для изготовления бутылок из OPР. PPG может менять рецептуры покрытий и толщину слоя для того, чтобы получить кислородный барьер, равный барьеру контейнеров из РЕТ, однослойных или с усиленными барьерными свойствами. “Барьерные свойства бутылок из OPP улучшаются за счет нашего термоотверждающегося покрытия, которое наносится при более высокой температуре, чем на РЕТ, что способствует отверждению”, - говорит Гэйджик.
При производстве бутылок из OPP для хорошей адгезии покрытия необходимы обработка плазмой, пламенем или коронным разрядом. По словам Гэйджика, эти технологии можно включить в поточную линию с минимальными дополнительными затратами. Компанией ССС была разработана патентованная технология нанесения покрытия методом погружения для улучшения свойств кислородного барьера бутылок из ОРР. “Наша гибкая технология нанесения покрытия методом погружения является эффективным вариантом для производства бутылок меньшего размера, не сферических и с причудливой формой”, - говорит Готтлиб. CCC разработала установку для обработки от 3600 до 5600 бутылок в час.

Анализ технологий на существующих отечественных производствах, прогноз ввода новых мощностей, марочная структура и прогноз спроса на различные марки полиэтилена и полипропилена, прогноз цен и оценка экспортного потенциала смотрите в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков: