ВЫСОКОБАРЬЕРНЫЕ ПЛЕНКИ С ОКСИДНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ


Оценивая перспективы применения высокобарьерных пленок с покрытиями, следует исходить из свойств продукта, основными из которых являются прозрачность и низкая газо- , влагопроницаемость.


1. Прозрачность. Оксидные и накомпозитные покрытия позволяют достичь очень высокой барьерности по газам  и влаге без применения традиционного барьерного материала – фольги, но сохраняя при этом прозрачность и глянцевость пленки. Фольга самый лучший гибкий барьерный материал. При определенной толщине она имеет нулевой барьер проникновения практически всех сред. Пленки с оксидными и нанокомпозитными покрытиями обладают барьерными свойствами, максимально приближенными к фольге, и являются при этом прозрачными. Данное свойство пленки (прозрачность) заведомо не позволяет применять ее для упаковки продуктов, чувствительных к свету. Под воздействием света довольно быстро окисляются те жиросодержащие продукты питания, к которым относятся:

- жиросодержащие кондитерские изделия (в первую очередь мучные кондитерские изделия);
-  снеки;
- мягкие жиры (сливочное масло, маргарин);
- шоколад и шоколадные конфеты;

Вместе с тем, прозрачность высокобарьерных пленок с покрытиями является скорее конкурентным преимуществом, чем недостатком: во-первых, прозрачная упаковка позволяет потребителю видеть продукт, во-вторых, позволяет производителю/торговцу эффективно управлять процессами хранения и реализации.

2. Барьерность. Пленки с неорганическими покрытиями обладают самыми высокими барьерными характеристиками и даже опережают фольгу небольших толщин.

Высокая барьерность и, соответственно, высокая цена пленки делает нецелесообразным применение такой упаковки в тех сегментах, где особо низкая газопроницаемость не является необходимым качеством. Речь идет о не скоропортящихся продуктах, для упаковки которых можно обойтись низкобарьерными многослойными материалами на основе БОПП и БОПЭТ. В свою очередь пленки с покрытиями идеальны для скоропортящихся товаров (в первую очередь мясные и рыбные продукты). Упаковка этих продуктов питания должна быть прозрачной и обеспечивать необходимые барьерные свойства.

Учитывая выше сказанное, мы можем выделить несколько направлений, где пленки с оксидными и нанокомпозитными покрытиями могут быть успешно коммерциализованы:

• Вакуумные пленки (в т.ч. вакуумные термоусадочные) мясных, рыбных и прочих продуктов питания.
• Верхние, покровные пленки для упаковки продукции в вакууме и газомодифицированной среде (МГС).
• Высокобарьерные фольгированные материалы (для упаковки продуктов, нечувствительных к свету).
• Retort(реторт)– упаковка.
• Пленки для фармацевтической промышленности.

Вакуумные пленки (пакеты)

Все эти пленки являются прозрачными и изготовлены методом соэкструзии на основе барьерных материалов ПА и EVOH или методом ламинации на основе БОПЭТ пленки повышенной толщины (до 19 мкм). Доля последних невысока. Кроме того, на рынке присутствуют вакуумные пакеты на основе тех же лавсановых пленок, но тонких (стандартной толщиной 12 мкм), и, соответственно,  не обеспечивающих должных барьерных характеристик. Но такие пленки все равно используются при производстве вакуумных пакетов.

В сравнении с традиционными прозрачными пленками пленки с покрытиями позволят увеличить сроки хранения продуктов питания при снижении толщины и слойности упаковки. В рамках данного проекта мы не имеем возможности сравнить стоимость обеих групп пленок, однако, зарубежные производители пленок с покрытиями утверждают об их большей экономической эффективности по сравнению с традиционными материалами. Особенно это касается пленок с нанокомпозитными покрытиями.


Сравнительная характеристика кислородопроницаемости многослойных материалов для производства вакуумной упаковки

Состав материалаТолщина, мкм.Проницаемость по кислороду, куб. см/кв.м./24ч
ПЭТ/ПЭ*5569,7
ПА/ПЭ6535-60
ПЭТ/ПА/ПЭ6057,6
ПА/EVOH/ПЭ603,7
ПЭТ(SiO2)/ПЭ650,62
ПЭТ(Al2O3)/ПЭ650,062

*-толщина БОПЭТ – 12 мкм.
Источник: данные компаний Биостар, ДПО Пластик, Укрпластик, Rollprint

Покровные пленки для вакуумной/газонаполненной упаковки

Применяемые пленки – многослойные соэкструзионные материалы на основе ПА и EVOH. Соэкструзионные пленки могут также ламинироваться ПЭТ  и частично запечатываться. Пленки с покрытиями имеют все те же преимущества перед традиционными пленками, используемыми в качестве «крышки» лотка, что и перед пленками для вакуумных пакетов.

Сравнительная характеристика кислородопроницаемости некоторых многослойных материалов для производства покровных пленок

Состав материалаТолщина, мкм.Проницаемость по кислороду, куб. см/кв.м./24ч
ПЭТ/ ПА/EVOH/ПЭ603,7
ПА/EVOH/ПЭ603,7
ПЭТ(SiO2)/ПЭ650,62
ПЭТ(Al2O3)/ПЭ650,062

Источник: данные компаний Биостар, ДПО Пластик, Укрпластик, Rollprint

Высокобарьерные фольгированные материалы

Для продуктов длительного хранения, таких как: кофе, чай, кетчуп, томатная паста, горчица, пищевые ингредиенты, детское питание, сгущенное молоко и некоторые другие, наряду с традиционной упаковкой (стекло, жесть) довольно популярной становится упаковка типа «дой-пак» со слоем из алюминиевой фольги (классическая структура ПЭТ/фольга/ПЭ). Используя в этих сегментах высокобарьерные пленки с покрытиями, можно отказаться от фольги и одновременно показать продукт «лицом» потребителю аналогично стеклянной таре.

Сравнительная характеристика кислородопроницаемости некоторых многослойных материалов для производства пакетов «дой-пак»

Состав материала

ТолщинаГазопроницаемость, куб. см/кв.м./24ч (гладкий материал)Газопроницаемость, куб. см/кв.м./24ч (материал с перегибами)
ПЭТ(SiO)/ПЭ650,627,75
ПЭТ/фольга/ПЭ*800,46549,6
ПЭТ/фольга/ПЭ**750,31-
ПЭТ(Al2O3)/ПЭ650,062-

*- фольга толщиной 8,75 мкм.
**- фольга толщиной 12,5 мкм.
Источник: Rollprint

Реторт-упаковка

Один из самых перспективных сегментов для рынка высокобарьерных пленок с покрытиями является  «реторт-упаковка». Реторт-пакеты изготавливаются из высокобарьерных многослойных пленок и допускаются к стерилизации вместе с продуктом при температуре свыше 100С. В Европе они почти вытеснили жестяные консервные банки, так как режимы стерилизации мягкого пакета значительно мягче и быстрее, что позволяет сохранить натуральный вкус продукта.  Кроме того, растут цены на алюминий, используемый для производства консервных банок.

Для ретортной упаковки используется либо трехслойный ламинат на основе фольги (ПЭТ(БОПП)/фольга/ПП) либо прозрачная соэкструзионная пленка, ламинированная ПЭТ (ПЭТ/ПЭ/ПА/EVOH/ПА/ПП). В качестве свариваемого слоя используется каст ПП (СПП), поскольку именно полипропилен выдерживает стерилизацию при очень высокой температуре - свыше 130С.

Высокобарьерные пленки с неорганическими и нанокомпозитными покрытиями в составе с полипропиленом способны составить серьезную конкуренцию применяемым ныне материалам. Основным конкурентным преимуществом в данном случае выступает прозрачность при барьерных свойствах, приближающихся к фольге.

Оценивая потенциал рынка пленок с покрытиями для производства реторт-пакетов необходимо понимать, что главными материалами – заменителями выступают не пленочные материалы, а традиционные консервные банки.

Сравнительная характеристика кислородопроницаемости некоторых многослойных  материалов для производства реторт-упаковки

Состав материалаТолщина, мкм.Проницаемость по кислороду, куб. см/кв.м./24ч
ПЭТ(SiO2)/ПП**650,62
ПА(нано)/ПП*680,6
ПЭТ(нано)/ПП*650,4
ПЭТ/фольга/ПП750,31
ПЭТ(Al2O3)/ПП**650,062

*- ноночастицы глины
**-для ретортной упаковки подходят не все марки оксидных покрытий
Источник: данные компаний Rollprint, Eval Europe


Пленки для медицинской промышленности

Медицинская отрасль является также одной из самых потенциально емких и привлекательных направлений развития прозрачных пленок с покрытиями. В настоящее время отечественная медицина до сих пор ориентирована на упаковочные материалы, сертифицированные еще в СССР, зачастую неоптимальные по свойствам. Прозрачные высокобарьерные материалы имеют здесь большие перспективы, так как обладают высокими барьерными характеристиками и после стерилизации.

Для упаковки предметов медицинского назначения используются барьерные пленки: ПА/ПЭ, ПА/ПП, ПЭ/ПА/ПЭ, а также: ПЭТ/фольга/ПЭ, ПЭТме/ПЭ.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка высокобарьерных упаковочных материалов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок высокобарьерных пленок в России».

Автор:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 672-70-46, 672-70-55
E-mail:
mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования 
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование