Повышение прозрачности и конкурентоспособности в области затрат, которые дополнили от природы присущую OPP теплостойкость, улучшили перспективы использования этого материала в области производства контейнеров из барьерных материалов, предназначенных для горячей расфасовки. Но контейнеры для горячей расфасовки из PET постоянно повышают планку за счет своей более высокой производительности и «беспанельной» конструкции бутылки.

Каждые несколько лет делаются восторженные прогнозы о том, что бутылкам из ориентированного полипропилена (OPP) предстоит совершить прорыв в области замены РЕТ и стекла для изготовления целого ряда контейнеров для пищевых продуктов и напитков. В настоящее время OPP переживает возрождение в качестве соперника за счет своей высокой тугоплавкости, небольшой массы, повышенной прозрачности и конкурентоспособности в области затрат. Основной упор на этот раз делается на применения для горячей расфасовки, особенно, контейнеры из барьерного материала с многослойными структурами или покрытиями. Более высокая производительность оборудования, оптимизированная конструкция преформ, а также усовершенствованные полипропиленовые смолы и осветляющие добавки дают ОРР наилучший из когда-либо имевшихся шанс заменить стекло при горячей расфасовке в барьерную упаковку джемов, желе, сальс, маринадов, а также продуктов томатного ряда.

Новый стимул для OPP
Несмотря на возобновление интереса к OPP, продукты из РЕТ с отверждением при нагревании занимает прочные позиции в качестве доминирующего фактора в секторе производства пластмассовой упаковки для горячей расфасовки. Контейнеры из многослойного PET, изготовленные из барьерного найлона MSD6 и поглотителей кислорода, используются в качестве бутылок для чая горячего заполнения и натуральных фруктовых соков. PET может похвастаться прозрачностью стекла и лучшими присущими от природы барьерными свойствами по сравнению с OPP. Новая технология была разработана так, чтобы исключить использование вакуумных панелей, которые ранее использовались для предотвращения усадки бутылок из PET, при горячем заполнении ниже 1800 F. Тем не менее, имеющиеся у PET проблемы в области теплостойкости и производственных затрат делают его уязвимым при соперничестве с OPP.
Контейнеры из OPP, которые изготавливаются на установках для ориентированного формования раздувом с предварительным нагреванием, могут выдерживать горячую расфасовку при температуре до 2050 F. Бутылки из PET могут подвергаться горячей расфасовке при температуре всего 1300 F - 1500 F без термической усадки. При реализации данной технологии преформа нагревается до температуры несколько ниже температуры кристаллизации, тем самым повышается теплостойкость бутылки и ее барьерные свойства. Для бутылок из OPP не нужно отверждения нагреванием, и их можно использовать при производстве многих применений для горячей расфасовки.
Будущее OPP зависит во многом от затрат. Исторически ценовое преимущество от 10¢ до 15¢ за фунт является для полипропилена достоинством по сравнению с PET, особенно, с учетом того, что плотность полипропилена ниже на 40%. Тем не менее, различие в цене в настоящее время сократилось до того, что оба материала сравнялись в цене за фунт, при этом полипропилен все еще сохраняет преимущество в области плотности. Наблюдатели прогнозируют дальнейший сдвиг маятника в пользу PP на протяжении следующего года, по мере того, как спрос рынка PET сравняется с недавним повышением потенциала поставок.
Эксперты отрасли говорят об изменении потребительского спроса и переносе акцента с газированных безалкогольных напитков на “более здоровые” напитки, такие как соки, чаи и воды с добавками, которые производятся с помощью горячей расфасовки. “При растущем спросе на более свежие, менее обработанные и более натуральные продукты, OPP является привлекательнее, чем PET и стекло, поскольку он позволяет осуществлять горячую расфасовку и обладает меньшей массой”, - объясняет Сурендра Агаравал, старший технологический консультант компании Kraft Foods, Гленвью, Иллинойс.

Появление барьерных бутылок
Возможно, основным ограничивающим фактором для OPP является газовый барьер. При проникновении кислорода и углекислого газа в 30 раз  большем, чем у РЕТ, OPP не может использоваться при изготовлении ряда контейнеров без покрытия или со-инжекции барьерной смолы. “Если можно будет определить рентабельный барьер, рынок горячей расфасовки будет для ОРР рынком, на котором тенденция движения конъюнктуры очевидна и не требует особого анализа”, - утверждает Шон Шеппард, менеджер по разработке продукции компании  Milliken Chemical, которая производит добавки для РР и PET. И, действительно, предельной температурой для термоотверждающегося PET является примерно 1850 F.

Многообещающие покрытия
Другим способом улучшения барьерных свойств контейнеров из ОРР является нанесение покрытий. Компания Container Corporation of Canada,  Ричмонд Хилл, Онтарио, со своим партнером Советом по инновационным научным исследованиям в Южной Африке разрабатывает технологию нанесения покрытия погружением, поливом и напылением, которая повышает противокислородный барьер в 45 раз по сравнению с РЕТ без специальной обработки. Как говорит Норманн Готтлиб, президент CCC, покрытие, соответствующее требованиями FDA, которое, по имеющимся данным, способно подвергаться утилизации, наносится на внешний слой бутылки, а в некоторых случаях, необходимо наносить также поверхностный слой. Компания разработала установку, на которой можно наносить покрытие на 1000 бутылок в час, и в настоящее время работает над получением производительности в 15,000 единиц в год. Реализуется несколько проектов для разработки ряда применений. В компании CCC также говорят, что их технология нанесения покрытия повышает барьер против кислорода бутылок из термоотверждающегося PET в 45 раз.
В CCC заявляют, что компания является единственным в Северной Америке производителем двухэтапных бутылок из ОРР с предварительным нагреванием, как барьерного, так и не барьерного. Это покрытие использовалось в экспериментальных количествах для производства контейнеров объемом 500 куб. см. для горячей расфасовки соков и продуктов на основе томатов. Их производят на установках компании CCC EnviroClear для формования с раздувом и вытяжкой, которые производит партнер компании из Китая, поставляющий установки также и другим формовщикам. Эти бутылки могут похвастаться высокой прозрачностью, массой меньше на 30% и более низкими затратами по сравнению с термоотвержадющимся PET.
Тем временем Dow Plastics изучает использование плазменных барьерных покрытий, таких как система покрытия из оксида кремния Plasmax от компании SIG Plasmax GmbH из Германии. У компании Dow имеются две экспериментальные марки полипропилена для формования с раздувом и вытяжкой на основе линии компании Inspire, которые характеризуются высокой жесткостью и прозрачностью. Первоначальные испытания показали, что обработка плазмой может снизить скорость распространения кислорода (OTR) для бутылок горячей расфасовки объемом 500 куб. см. с 0.8 куб. см. на упаковку в день до 0.02 куб. см. на упаковку в день. По словам Терри Гласса, руководителя по технологии применения, покрытие толщиной 50 ангстрем (5 нанометров) наносится внутри бутылки с использованием технологии нанесения плазменного покрытия традиционным оксидом кремния. В Dow считают, что барьерные покрытия  дают существенные преимущества при утилизации и  при удалении вкуса и запаха по сравнению с использованием многослойных структур из EVOH.

Переход на ‘беспанельную’ технологию
В области термоотверждающихся PET большинство крупных производителей бутылок, таких как Amcor PET Packaging, Graham Packaging Co., Ball, и Constar International разработали различные варианты беспанельной технологии. Ранее традиционным способом конструирования бутылки из РЕТ для горячей расфасовки было создание в вакуумных панелях для предотвращения деформации по мере того, как происходит охлаждение напитка после горячей расфасовки до комнатной температуры. Беспанельные бутылки позволяют избежать “сморщивания этикеток”, и удовлетворить различные требования владельцев брэнда в области эстетических и конструкторских свойств.
Как сообщает Лен Забинко, вице-президент по маркетингу напитков в индивидуальной упаковке, компания Amcor в Энн Арбор, Мичиган, работает над проблемой использования своей беспанельной технологии Powerflex в гибридном сочетании с панельными конструкциями. Ставится задача управления распределением материала и включения сложных форм и вакуумных панелей в конструкцию бутылок с использованием специально разработанных систем управления. По словам Забинко, такие индивидуальные конструкции были созданы для нескольких владельцев брэндов.
Также недавно компания Amcor запустила в промышленное производство первое применение для бутылок Powerflex, предназначенное не для напитков. Claude’s Sauces Inc., Эль Пасо, Техас, представила восемь вариантов бутылочек Powerflex для соусов и маринадов с длинным горлом и объемом 16 унций от компании Amcor. Amcor также недавно зарегистрировала свой первый национальный брэнд, и представила свою первую сделанную по индивидуальному заказу бутылку Powerflex, контейнер для сока объемом 14 унций от Welch.
Тем временем в Graham Packaging из Йорка, Пенсильвания, сообщают, что компания запустит в промышленное производство в начале будущего года беспанельную бутылку второго поколения Active Transverse Panel (ATP). Она будет иметь меньшую массу, большую эластичность, и будет содержать больше добавок, по сведениям, полученным от Марка Лейдена, вице-президента по глобальному маркетингу. Основным устройством здесь является внутреннее основание в отличие от внешнего, что исключает необходимость использования системы наружного или “прижимного” кольца, которая перемещает бутылки по линии заполнения.
В компании Graham также сообщают, что у нее имеются успехи с разработкой собственной технологии формования с раздувом и вытяжкой, которая позволяет уменьшить массу контейнеров для горячей расфасовки из РЕТ без изменения конструкции или снижения эксплуатационных характеристик. Дальнейшие детали не сообщаются, но на стадии получения патента находятся “сверхлегкие” технологические устройства: специальная пресс-форма и особой конструкции преформа, а также устройство для точного распределения заготовок для снижения массы на 7 - 12% для бутылок объемом от 8 унций о 1 галлона.
Еще одна технология, называемая технологией вертикальной коррекции, была разработана компанией Constar со штаб-квартирой в Филадельфии. Конструкция бутылки объемом 10 унций включает горизонтальные кольца, которые позволяют осуществляться усадке бутылок примерно на 0.090 дюйма для размещения вакуума в период охлаждения. Сообщается о малой массе и прекрасной прочности при нагрузке сверху. Компания Constar будет внедрять бутылку объемом 10 унций для соков горячей расфасовки в первом квартале 2008 г. Планируется создать диапазон размеров от 6.75 до 12 унций.
 

Рост пропускной способности
Первая алюминиевая пресс-форма для бутылок из термоотверждающегося PET была разработана совместно компаниями Sidel и Graham в качестве альтернативы нержавеющей стали. При массе  меньшей, чем у нержавеющей стали, на одну треть, новая пресс-форма F300 увеличивает производительность и уменьшает срок перехода с производства одного вида продукции на другой. Новый алюминиевый сплав, содержащий серебро, обладает большей теплостойкостью по сравнению со стандартным алюминием, и выдерживает температуру до 1800 C (3560 F).

Джозеф A Грэнд, старший редактор
Источник: Plastics Technology