довідник пакувальника
Комбіновані і багатошарові матеріали
Багатошарові і комбіновані матеріали є одним з видів композиційних матеріалів. Тому поділ пакувальних матеріалів на багатошарові і комбіновані досить умовно. Термін "багатошарові матеріали" відноситься до групи матеріалів, що складаються тільки з шарів синтетичних полімерів, в той час як до складу комбінованих матеріалів входять шари матеріалів різного типу (папір, фольга, тканина). Комбіновані і багатошарові матеріали знаходять широке застосування в якості упаковки. Це пояснюється практично необмеженими можливостями варіювання їх властивостей за рахунок:
- вибору складу композиційного матеріалу;
- встановлення порядку чергування шарів;
- забезпечення необхідного рівня адгезійного взаємодії між шарами;
- вибору оптимальної технології і обладнання для отримання конкретного матеріалу.
Порядок чергування шарів, тобто структура композиційного пакувального матеріалу, визначається його функціональним призначенням. Зовнішній шар (субстрат) здійснює захист від зовнішнього впливу, а також служить основою для нанесення колірного друку. Зазвичай це двухоснооріентірованних поліефірні, поліпропіленові або поліамідні плівки, папір, картон.
Внутрішній шар забезпечує герметизацію упаковки. Середній або зовнішній шар забезпечують бар'єрні властивості.
Монолітність композиційного пакувального матеріалу досягається за рахунок адгезії. Адгезію називається складний комплекс явищ, що призводять до з'єднання різнорідних тіл, наведених в контакт, в єдине ціле. На здатності полімерів до адгезії грунтується їх використання в якості плівкоутворюючих матеріалів (клеї, герметики, покриття), а також при отриманні наповнених і армованих полімерних матеріалів. Для створення адгезійного з'єднання один з матеріалів повинен бути пластичним, текучим (адгезив) а інший може бути твердим (субстрат). Іноді при з'єднанні однакових за хімічною природою матеріалів виникає самосліпаемость (Аутогезія). Кількісно адгезія оцінюється роботою руйнування з'єднання, віднесеної до одиниці поверхні, цей показник називається адгезійної міцністю.
Серед двошарових плівок найбільшого поширення при пакуванні харчових продуктів отримав матеріал целофан-поліетилен. Це один з найстаріших матеріалів цієї групи. Матеріал широко відомий під фірмовими назвами: "Віскота", "метате", "целотен", "целлоглас-РЕ", "ламітен" і ін. А у вітчизняній практиці ПЦ-2, ПЦ-4. Він поєднує в собі міцність і газонепроникність целофану з паронепроникністю, водостійкість і здатністю до термічної зварюванні ПЕ.
Двошаровий матеріал поліамід-поліетилен ( "алкорон", "комбітен", "екструамід"). У вітчизняній практиці використовується для виготовлення плівок, придатних для пакування харчових продуктів у вакуумі.
Інші плівки на основі поліаміду, наприклад, поліамід-поліпропілен витримують нагрівання до 135 ° С, тришарові плівки ПЕ-ПА-ПЕ можуть піддаватися глибокій витяжці до 180 мм при товщині вихідного матеріалу до 300 мкм, використання ПВДХ як проміжний (бар'єрного) шару в тришаровому матеріалі ПА-ВДВХ-ПЕ дозволяє отримувати пакувальну плівку з підвищеними захисними властивостями.
У випадках, коли необхідно отримати пакувальний матеріал з мінімальною гаео-, ароматопроніцаемостью, але прозорий, до складу пакувального матеріалу вводять ПЕТФ, поєднуючи 4-5 і навіть болю компонентів, наприклад, ПЕЛАК-4 (ПЕНП-ПЕТФ-ПЕТФ-ПЕНП), Полак -4 (ПП-ПЕТФ-ПЕТФ-ПП).
До групи матеріалів на основі паперу або картону відносяться папір і картон (щільністю від 40 до 500 г / м2) з полімерним покриттям. З полімерів частіше за інших використовують ПЕ, сополімери етилену з вінілацетату (типу ЕВА), сополімер ВХВД, поліпропілен. Так, наприклад, комбінований матеріал для упаковки молока і молочних продуктів в пакети тетраедральной форми складається з паперу з поліетиленовим покриттям і барвистою печаткою, покритої парафіном (ОСТ 49-112-76). Комбінований матеріал для упаковки молока і молочних продуктів на автоматах "Тетра-Брик" - папір з нанесеною з одного боку барвистою печаткою і покрита з двох сторін ПЕ (ТУ 49-312-75). У всіх випадках при виготовленні матеріалів папір-ПЕ-картон-ПЕ або папір-ЕВА та інші покриття наносять екструзійних способом, сополімери ПВДХ (з дисперсій) - валковим способом.
Матеріали на основі алюмінієвої фольги представляють собою плівки з високими бар'єрними властивостями, які успішно конкурують з традиційними видами скляної і металевої тари. У більшості випадків на базі цих матеріалів виготовляють різні види еластичною упаковки (пакети), використовуючи тонку алюмінієву фольгу - 7-14 мкм.
Сьогодні розроблені оригінальні комбіновані матеріали на основі алюмінієвої фольги:
буфль (папір-фольга-ПЕ) для пакування сухих харчових продуктів;
лафолен (лавсан-фольга-полиолефини) у вигляді пакетів для упаковки пі-щевих продуктів, соків з подальшою їх стерилізацією;
цефлен (целофан-ПЕ-фольга-ПЕ) для упаковки продуктів сублімації сушіння на швидкісних пакувальних автоматах;
м'ясних (лак-фольга-ПП) для виготовлення тари холодним штампуванням при упаковці продуктів, що піддаються стерилізації та пастеризації.
Останнім часом при конструюванні багатошарових пакувальних матеріалів застосовують металізацію полімерних плівок. Металізація - процес нанесення найтонших шарів металу (до 3 х 10-7 м) на поверхню плівкового матеріалу в глибокому вакуумі. При металізації різко знижується газопроникність плівкових матеріалів, при незначній витраті металу досягається непрозорість упаковки, в тому числі і для УФ-частині спектру. Металізовані плівки економічніше алюмінієвої фольги і мають цілий ряд технологічних переваг: зменшення маси плівкового матеріалу, виняток ушкоджень металевого шару при вигинах матеріалу. Крім того, металлизацию використовують і в якості прийому декорування полімерних матеріалів.