Барьерные пленки для упаковки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Применяемые в упаковочных средствах барьерные пленки представляют собой пластмассовые пленки, которые защищают содержимое упаковки от проникновения газов, таких как кислород или водыные пары, которые могут стать причиной порчи или ухудшения содержимого. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барьерные пленки также применяются для герметизации внутри упаковки запаха или аромата содержащихся в ней продуктов или напитков. В области упаковочных процессов пластмассы конкурируют со стеклом и металлом, и у них имеется несколько преимуществ над этими более традиционными материалами. Среди них можно выделить гибкость, низкий вес и сравнительно низкую стоимость. К самым распространенным барьерным пленкам, применяемым в упаковочных средствах, относятся поливинилиденхлорид (PVdC), этилен-виниловый спирт (EVOH), полиэтилентерефталат (PET), полихлортетрафторэтилен (PCTFE), нейлон и нитриловые сополимеры. Большинство барьерных пленок используются в многослойных упаковочных структурах, хотя некоторые из них применяются и в однослойных структурах. Обычно внешние слои многослойных упаковок представляют собой прочные прозрачные пленки, изготовленные из таких материалов как полиэфиры или полипропилен. Средние слои сделаны из барьерных пленок. Слой, вступающий в контакт с упакованным содержимым, часто изготавливается из полиэтилена низкой плотности. Иногда для повышения прочности или барьерных свойств упаковки добавляют дополнительные слои. Для скрепления некоторых из этих слоев между собой можно использовать адгезивы. Наиболее часто используемыми адгезивами являются пленки из этиленвинилацетат (EVA) и этилен-акриловые сополимеры Таблица 1: Барьерные свойства пластмасс, используемых для мяса и мясных продуктов при стандартных условиях.
В области применения барьерных пленок для упаковок существуют тенденции по использованию более сложных многослойных структур с точно спроектированными сочетаниями прочности и газопроницаемости, а также избирательно проницаемых структур, которые пропускают только определенные газы. В настоящее время предпринимаются попытки улучшить барьерные свойства PET, чтобы его можно было использовать для долгосрочного хранения пива. Поливинилиденхлорид (PVdC) Для получения хороших барьерных свойств PVdC часто экструдируют с полиолефинами для изготовления многослойных упаковочных пленок. Эти многослойные структуры можно использовать отдельно или наслаивать на различные жесткие и гибкие подложки, в том числе металлическую фольгу, бумагу, полиолефины, нейлон, ориентированную полипропиленовую пленку, поливинилхлорид или ударопрочный полистирол.
Помимо барьерных свойств, многослойные пленки из PVdC обеспечивают жесткость, прочность, химическую инертность, гибкость и сравнительно хорошую экономию. Они применяются в упаковках для продуктов питания, фармацевтических упаковках, прокладках для крышек и текстолитах для защитной одежды. Этилен-виниловый спирт (EVOH) Результатом одной из последних разработок для EVOH стало появление сортов с необычными сочетаниями гибкости и упругости. Это позволяет применять EVOH в областях, где необходимы более гибкие барьерные упаковки, а также в упаковках с термоусадочной пленкой. Помимо этого, развивается направление по улучшению барьерных свойств EVOH против кислорода при помощи поглотителей кислорода – химически активных добавок для пищевых упаковок, которые поглощают кислород. Например, в герметичной барьерной чашке для чувствительных к кислороду продуктов, изготовленной из термоформованного пропилен-EVOH-пропилена и разработанной Säntis J. Goldi AG, швейцарской компанией по производству упаковок, используются поглотители для впитывания кислорода непосредственно после стерилизации чашек. Это полезное свойство, так как стерилизация временно разрушает барьерные свойства EVOH.
PET
Было проведено тестирование некоторых многообещающих барьерных систем, содержащих PET. Одна из них включает в себя структурные внешние слои из PET, окружающие внутренние слои, которые содержат нейлон с высокими барьерными свойствами и поглотители кислорода. Другой метод состоит в применении плазменной технологии для покрытия внутренней поверхности упаковок из PET тонкими пленками из углерода или диоксида кремния, которые улучшают барьерные свойства PET. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Полихлортрифторэтилен (PCTFE)
Недавно появились новые сорта PCTFE, которые предназначены для применения во многослойных барьерных структурах. Эти материалы можно применять в качестве центральных слоев или внешних слоев упаковочных систем. По заявлениям представителей одного из производителей таких сортов (Honeywell), их можно применять для упаковки изделий для гигиены полости рта, изделий по уходу за глазами, лекарств от кашля, лиофизированных препаратов, особых масел и сверхчистых химикатов. Нейлон (полиамиды)
Нейлон-MXD6 – вид нейлона, в котором, по заявлениям его разработчика (Mitsubishi), были улучшены барьерные свойства. Этот материал представляет собой продукт полимерного отверждения метаксилолдиамина (MXDA) с адипиновой кислотой. Нейлон-MXD6 можно сделать еще более сильным барьерным материалом путем применения технологии нанокомпозитов, расслоения в смоляную матрицу из глинистых минералов, состоящих из нанометровых частиц. Сообщается, что барьерные свойства нанокомпозитных сортов MXD6-материала в два раза превышают аналогичные свойства углекислого газа и в два-четыре раза – барьерные свойства против кислорода у ненаполненного полимера. Нейлон-MXD6 можно экструдировать совместно с другими барьерными полимерами, например нейлоном 6 и PET. Нитриловые полимеры
К преимуществам нитриловых полимеров относится их способность к формованию в сложные и необычные формы, сильный внешний лоск и пригодность для печати. Нитриловые полимеры применяются в разных областях, среди которых упаковки для обработанного мяса, фруктовые соки класса премиум, фармацевтические изделия, косметика, добавки к бензину и агрохимикаты. Упаковка с модифицированной атмосферой В областях применения технологии МАР используются различные сочетания барьерных упаковочных полимеров, например полиэфиров, полипропилена, поливинилхлорида, этиленвинилацетата и EVOH. Их можно экструдировать совместно с полиэтиленом, которые контактирует с упакованными продуктами и обеспечивает тепловую изоляцию.
Пластмассы достигли значительных успехов, заменяя стекло и металл в качестве барьерных упаковок. Область барьерных упаковок становится все более сложной, некоторые системы достигают восьми или более полимерных слоев, каждый из которых выполняет особую функцию. Разработчики полимеров, используемых в барьерных упаковках, нацелены на продление срока свежести продуктов и напитков, одновременно повышая внешнюю привлекательность упакованных товаров. Для новой технологии барьерных полимеров серьезную роль играют экономические и экологические факторы. Некоторые из специализированных направлений, в которых идет разработка барьерных полимеров – например, дешевые контейнеры для пива из PET – вполне могут захватить новые прибыльные сегменты рынка.
Об авторе: Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||