Процесс коэкструзии требует использования нескольких экструдеров, каждый из которых подает расплавленный полимер к общей формовочной головке, где потоки объединяются в многослойную структуру. Технология реализуется двумя основными способами:
Фидблок-коэкструзия — полимерные потоки соединяются перед матрицей в специальном распределительном блоке, что обеспечивает равномерное распределение слоев и подходит для материалов с близкими температурами плавления
Die-коэкструзия — каждый слой подается непосредственно в головку через отдельные каналы, что позволяет точно контролировать толщину и независимо работать с полимерами, имеющими различную вязкость и температуру переработки
Типичная структура коэкструдированной пленки для пищевой упаковки включает три и более слоев:
Наружный слой — полиэтилен (PE) или полипропилен (PP), обеспечивающий механическую прочность, термосвариваемость и защиту от влаги
Барьерный слой — этиленвиниловый спирт (EVOH) или полиамид (PA), блокирующий проникновение кислорода и углекислого газа, что критично для сохранения свежести продуктов
Внутренний (контактный) слой — пищевой полимер, химически инертный к продукту и безопасный при контакте с едой
Связующие слои — адгезивные полимеры, обеспечивающие прочное соединение несовместимых материалов, например PE и EVOH
Многослойные коэкструдированные пленки производятся по технологии экструзии с раздувом или плоскощелевой экструзии, что определяет конечные оптические и механические свойства материала. Барьерные свойства EVOH снижаются при поглощении влаги, поэтому его защищают внешними слоями из гидрофобных полимеров — HDPE, PP или PET.
Коэкструдированные материалы применяются в отраслях, требующих длительного хранения продукции без потери качества:
Упаковка мясных и рыбных деликатесов — пленки с барьером EVOH обеспечивают защиту от окисления жиров и увеличивают срок хранения охлажденных продуктов до 14-21 дня
Молочная продукция и сыры — трехслойные материалы предотвращают проникновение кислорода и сохраняют органолептические свойства без использования химических консервантов
Замороженные полуфабрикаты — коэкструдированные пленки сохраняют прочность при температуре до -40°C и защищают от вымораживания влаги
Вакуумная упаковка — высокие барьерные свойства материалов позволяют создавать герметичные упаковки для готовых блюд, овощных нарезок и салатов
Асептическая упаковка — многослойные композиты из картона, алюминиевой фольги и полимерных пленок для соков, молока длительного хранения и детского питания
Компания Пакград предлагает многослойные барьерные пленки для запайки PET и PP лотков с эффектами Antifog (против конденсата) и Easy Peel (легкое открытие), произведенные по технологии коэкструзии. Пленки толщиной от 40 до 60 мкм с барьером EVOH обеспечивают герметичность и увеличивают сроки хранения готовых блюд на 30-50% по сравнению с однослойными материалами.
Преимущества:
Комбинированные свойства материалов без дополнительного соединения — каждый слой выполняет свою функцию, обеспечивая оптимальные характеристики упаковки
Высокая барьерная защита при минимальной толщине — коэкструдированные пленки тоньше ламинированных аналогов, что снижает расход сырья и транспортные расходы
Отсутствие клеевых слоев — прочное молекулярное соединение предотвращает расслоение и миграцию вредных веществ в продукт
Экономическая эффективность — снижение отходов производства и возможность использования более дешевых полимеров во внутренних слоях
Продление срока хранения продуктов — барьерные слои блокируют кислород, замедляя окисление и рост микроорганизмов
Прочность и устойчивость к проколам — многослойная структура с независимыми слоями повышает механическую прочность материала
Недостатки:
Высокие капитальные затраты — оборудование для коэкструзии требует нескольких экструдеров и сложных формовочных головок
Сложность переработки — многослойные материалы из несовместимых полимеров затруднительно разделить для вторичного использования
Необходимость точной настройки параметров — различия в вязкости и температуре плавления полимеров требуют высокой квалификации технологов
Ограничения в совместимости материалов — не все полимеры можно объединить даже через связующие слои из-за значительных различий в физических свойствах
Высокая стоимость барьерных полимеров — EVOH и полиамиды дороже базовых PE и PP, что увеличивает себестоимость конечного продукта
При выборе коэкструдированных материалов технологу необходимо учитывать специфику продукта и требования к хранению:
Срок хранения продукции: для товаров длительного хранения (более 7 дней) необходимы пленки с барьером EVOH; для краткосрочного хранения (1-3 дня) достаточно трехслойных материалов без барьерных компонентов
Совместимость с материалом лотка: пленки для запайки должны соответствовать типу контейнера — для PET-лотков используются полиэстер-содержащие композиции, для PP-контейнеров — полипропиленовые слои
Температурный режим: коэкструдированные пленки для горячих блюд должны выдерживать температуру до +110°C без деламинации слоев
Оптические свойства: для визуально привлекательных десертов и салатов выбирайте пленки с высокой прозрачностью и эффектом Antifog, предотвращающим запотевание
Способ фасовки: для упаковки в модифицированной газовой среде (MAP) критичны барьерные свойства материала по кислороду — коэффициент проницаемости не должен превышать 3,8 см³·мм/(м²·24 ч·МПа)
Компания Пакград подбирает пленки необходимых свойств и ширины (от 90 до 720 мм) под конкретное оборудование и характеристики продукта. Технология коэкструзии в сочетании с контейнерами из мономатериала обеспечивает оптимальное соотношение защитных свойств и возможности переработки. При выборе упаковочных решений важно учитывать не только барьерные характеристики, но и экологическое воздействие — чем тоньше пленка при сохранении защитных свойств, тем ниже углеродный след производства.
