Свойства материалов, применяемых в упаковке
При работе по обращениям клиентов зачастую приходится сталкиваться с тем, что при подборе упаковки потребители не всегда хорошо представляют, из какого материала должна быть сделана упаковка для их продукта. Если с картоном, бумагой, стеклом, металлами и деревом все более-менее понятно, то свойства пластиков, применяемых в упаковке, часто вызывают вопросы технологов и менеждеров по упаковке небольших компаний. Между тем требования к упаковке, имеющей оборот на территории Таможенного союза, установлены Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности упаковки» (ТР ТС 005/2011), принятого Решением Комиссии Таможенного союза от 16.08.2011г. № 769 и вступившим в силу с 01.07.2012г.
Первое, что надо знать из ТР ТС, что вся упаковка должна быть промаркирована — т.е. иметь на поверхности пиктограммы, а так же буквенные и цифровые символы, обозначающие свойства данного материала и (по возможности) условия его использования.
Для пищевой пластиковой упаковки применяется следующие виды маркировки:
Знак ЕАС свидетельствует о том, что данная упаковка соответствует требованиям ТР ТС 005/2011.
Знак, свидетельствующий о том, что данная упаковка изготовлена из материала, допускающего контакт с пищевыми продуктами.
— изображение, называемое «петлей Мёбиуса», или знаком рециклинга — данная пиктограмма показывает, что материал допускает повторное использование, т.е. возможна вторичная переработка. Знак дополняется цифровым и буквенным обозначением для идентификации используемого материала. Этот тип маркировки был разработан и внедрен 90-е годы Союзом Производителей Пластмасс для облегчения идентификации материала изделий при сортировке для переработки, и в настоящее время принят многими странами, в том числе и Таможенным союзом.
Не вдаваясь в подробности и не претендуя на полноту изложения, рассмотрим наиболее популярные виды пластиков, применяемых для изготовления упаковки, их свойства и условия использования.
Таким знаком с цифрой «1» маркируются изделия из ПЭТ. Полное название — полиэтилентерефталат. Встречаются маркировки ПЭТ, ПЭТФ, АПЭТ, в варианте латиницы РЕТ и АРЕТ, в быту известен под названием «лавсан», в текстах иногда встречаются такие названия как «полиэфир» и искаженное от перевода с английского «полиэстер». Применение этого материала при изготовлении упаковки за последние несколько лет значительно выросло, что связано с появлением отечественных производителей сырья, и данная тенденция продолжает усиливаться. Привлекательность данного материала объясняется набором присущих ему физико — химических свойств. Материал прочный, эластичный, устойчивый к низким температурам, масложировым фракциям и кислотам. При этом изделия из ПЭТ имеют привлекательный внешний вид благодаря его прозрачности и блестящей поверхности. К условным «недостаткам» можно отнести недостаточную жесткость (при отсутствии хрупкости и растрескивания) и невысокую температуру коробления — начиная от 60 ⁰С.
Совокупность свойств позволяет широко применять ПЭТ при производстве упаковки для кондитерских изделий, салатов (в т.ч. корейских), мороженого, полуфабрикатов и других групп продуктов, допускающих охлаждение или заморозку, но не предполагающих разогрев. Т.е. изделия из ПЭТ не используются для готовых блюд, подлежащих разогреву в микроволновых, конвекционных и иных жарочных печах.
Здесь, однако, необходимо сделать существенную оговорку. Все написанное выше касается «обычного», или аморфного ПЭТ (иногда в буквенной маркировке добавляется буква «А»). Существует и другая модификация ПЭТ — СРЕТ (си-ПЭТ), или кристаллизованный ПЭТ. Продукция из этого материала также маркируется цифрой «1», но преимущественно с добавлением буквенного обозначения » СРЕТ» с целью отличить от изделий из АРЕТ. Этот матерал обладает уникальными для пластиков свойствами — он устойчив при температурах 170-220 ⁰С, что позволяет непосредственно в нем производить приготовление блюд с высокими температурами термической обработки, а так же производить разогрев этих блюд не только в микроволновых, но и в жарочных шкафах. Плата за такие свойства — отсутствие «нарядного» блеска и прозрачности. Изделия из СРЕТ выпускаются в белом и черном цветах. Российские производители до настоящего времени технологию производства изделий из этого материала не освоили, практически все изделия импортируются.
Кроме того, ПЭТ обладает барьерными свойствами, в силу чего применяется и в пленочных материалах и в виде лотков, предназначенных для упаковки в газомодифицированной защитной среде (МГС, МАР), увеличивающей сроки хранения продуктов. Более подробно об этом — в соответствующих разделах каталога. Механическая прочность и эластичность ПЭТ используется и при производстве стяжных (стреппинг) лент, устойчивых к растрескиванию при низких температурах и обладающих обратной растяжимостью, в отличие от полипропиленовых.
Комплекс потребительских свойств данного материала определяет его безоговорочное лидерство при производстве пластиковых бутылок. А это, в свою очередь, облегчает процесс сортировки и утилизации отработанной тары, что ставит ПЭТ в лидеры среди пластиков по степени вторичной переработки.
таким знаком с цифрой «3» и буквенными обозначениями ПВХ, (PVC в варианте латиницы) маркируются изделия из ПВХ — поливинилхлорида или в бытовом варианте «винилхлорид», или просто «винил». Так уж исторически сложилось, что первая жесткая полимерная упаковка в России стала изготавливаться именно из этого матерала в силу его доступности и наличия товарного сырья. ПВХ по совокупности физико-механических свойств очень близок к описанному выше ПЭТ, соответственно, и области его применения аналогичны. Небольшие отличия связаны с тем, что у него более высокая температура коробления изделий, более высокая жесткость при одинаковой толщине слоя, но прозрачность и блеск поверхности уступает ПЭТ. В последнее время данный материал при производстве жесткой полимерной упаковки несколько утратил свои позиции. Отчасти это связано с многочисленными спекуляциями о якобы экологической вредности данного матерала, которые, в свою очередь, зачастую носят заказной характер и продиктованы лоббированием корпоративных интересов производителей других видов пластика. Действительно, в странах Европы оборот изделий из ПВХ или сильно ограничен или исключено полностью — но это продиктовано не «вредностью» данного матерала, а проблемами его утилизации и сортировки и вторичной переработки. Видимо, данная тенденция будет развиваться и в России. В то же время понятия «экологичности» материала тоже со временем меняются, и с точки зрения экономии углеводородных ресурсов, ПВХ является абсолютным лидером среди пластиков, т.к. в его составе углеводороды занимают около 50%, а другие 50% — сырье минерального происхождения.
Барьерные свойства ПВХ аналогичны ПЭТ, но, в отличие от ПЭТ, ПВХ до сих пор практически незаменим при прозводстве термоусадочных, сретч — пленок (параллельно именующихся еще и как «стрейч»), барьерных пленок и колбасных оболочек.
Полипропилен (ПП, РР в варианте латиницы) – традиционно широко используется в гибкой упаковке при производстве моно и многослойных пленок. Моно пленки известны в вариантах ВОРР (двуосно-ориентированного) и CAST (наливного). При одинаковом химическим составе, близких значениях прозрачности и блеска поверхности, пленки имеют существенные различия в характеристиках механической прочности – где требуется легкое вскрытие упаковки с отрывом края – применяются ВОРР пленки. Традиционно ПП является основным материалом при производстве пищевой упаковки методом литья под давлением – ведер и банок с крышкой, соусников, многоразовых бытовых контейнеров для микроволновых печей.
В последние несколько лет наиболее интенсивно развиваются такие направления переработки полипропилена как производство лотков для полуфабрикатов и посуды (контейнеров) для предприятий быстрого питания – и так же, как и в случае ПЭТ, развитие применения этого материала поддерживается с постояным наращиванием объемов производства отчественного сырья. Полипропилен устойчив к действию кислот, щелочей, масложировых сред, но обладает невысокими барьерными характеристиками по пропусканию газов. Температурные режимы использования – от 0 до 140 ⁰С, что делает его незаменимым при производстве готовых блюд, требующих разогрева в микроволновых печах. Увеличение барьерных свойств изделий из ПП достигается нанесением слоя этилвинилового спирта (EVOH), при необходимости использования при температурах ниже 0 ⁰С применяют специальные виды добавок, модифицирующие его свойства. Благодаря высокой механической прочности волокон полипропилена, этот материал применяется при производстве стреппинг (стягивающих) лент, плетеных изделий — мешков и биг-бэгов.
Полистирол (ПС, PS) . Изделия из полистирола устойчивы к короблению до 80⁰С — т.е. выше чем у ПЭТ и ПВХ, однако для разогрева в м/в печи непригодны в отличии от полипропиленовых изделий из-за опасности термической деструкции самого материала. Нижняя граница использования изделий из полистирола — минус 20 ⁰С, поэтому до настящего времени контейнеры из ПС применяются при производстве мороженого. Материал небарьерный, не устойчив к действию кислот и масложировых сред, вследствие чего нежелателен контакт с данными категориями продуктов – т.е. в контейнеры из ПС нежелательно фасовать салаты, заправленные соусами с высоким содержанием кислот. Кроме натурального ПС с цифрой «6» встречаются еще обозначения HIPS, EPS и OPS (ВOPS). HIPS – полистирол литьевых марок, в частности для производства посуды – стаканов, бокалов и рюмок качества «кристалл». EPS – вспененный полистирол – основной материал для производства «пенопластовых» лотков для упаковки продуктов заворачиванием в стретч-пленку или в термоусадочную пленку. Теплоизоляционные свойства данного материала используются при производстве ланч-боксов для доставки готовых блюд – где нет возможности или необходимости подогрева в микроволновых печах. OPS (ВOPS) – ориентированный полистирол – благодаря специальной механической обработке в процессе получения приобретает высокие оптические характеристики и блеск, благодаря которым широко применяется при производстве упаковки для кондитерских изделий.
Цифровые коды пластика от 7 до 19 в настоящее время являются резервными и не привязаны к конкретным пластикам. Следующая после кода «6» полистирола цифра «7» обычно задействуется для обозначения комбинированных пластиков – так называемых ламинатов и многослойных пленок. Среди пластиков, использующихся при производстве жесткой упаковки, наиболее часто встречаются ПЭ/ПЭТ, ПЭ/ПВХ и ПЭ/ПП – так обозначают ламинированные полиэтиленом ПЭТ, ПВХ и ПП соответственно. Первым в названии стоит ламинирующий материал, вторым (через дробь) – основа.
Следует упомянуть два «недостающих» кода маркировки – 2 и 4, распространенные, в основном, в гибкой упаковке
полиэтилен высокой плотности, второе распространенное в русскоязычной литературе название – ПНД (полиэтилен низкого давления). При этом «давление» относится к особенностям процесса синтеза ПЭ, а плотность – к самому материалу. Из ПНД делаются известные «шуршащие» пакеты.
-полиэтилен низкой плотности или ПВД – полиэтилен высокого давления. Этой же цифрой маркируется и особый сорт полиэтилена LLDPE – т.н. «линейный» полиэтилен, используемый как добавка для увеличения прочности и эластичности пакетов и как основа для производства полиэтиленовых стретч-пленок.
Потребительская упаковка принесла комфорт и позволила решить многие проблемы как для потребителей, так и для производителей. Вместе с тем ее повсеместное внедрениет породило целый спектр других проблем, в т.ч. экологических — т.к. содержание использованной упаковки в бытовом мусоре приближается к 100%. Маркировка упаковки — первый и необходимый шаг для решения экологических задач сбора, сортировки и дальнейшей вторичной переработки таких высокотехнологичных и ресурсозатратных изделий, каковыми являются упаковочные материалы. Именно поэтому отсутствие маркировки на упаковке является грубейшим нарушением природоохранного законодательства.
С точки зрения потребительских свойств — маркировка упаковки позволяет подобрать потребителю необходимый материал, соответствующий условиям производства, хранения и транспортировки продукта.
