Введение
Пластмассы — материалы на основеорганических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложениядавления формовать изделия сложной конфигурации.
Полимеры — это высоко молекулярныесоединения, состоящие из длинных молекул с большим количеством одинаковыхгруппировок атомов, соединенных химическими связями. Кроме полимера впластмассе могут быть некоторые добавки.
Переработка пластмасс — это совокупность технологических процессов,обеспечивающих получение изделий — деталей с заданными конфигурацией, точностьюи эксплуатационными свойствами.
Высокое качество изделия будетдостигнуто, если выбранные материал и технологический процесс будутудовлетворять заданным эксплуатационным требованиям изделия: электрической имеханической прочности, диэлектрической проницаемости, тангенсу угладиэлектрических потерь, прочности, плотности и т.п. Эти требования должны бытьучтены при создании элементной базы (микросхем, микросборок и т.п.) и элементовбазовых несущих конструкций (БНК), печатных плат, панелей, рам, стоек, каркасови др.
При переработки пластмасс вусловиях массового производства для обеспечения высокого качества изделийрешают материаловедческие, технологические, научно-организационные и другиезадачи.
Материаловедческие задачисостоят в правильном выборе типа и марки полимера, таким образом, чтобыобеспечить возможность формования изделия с заданными конфигурацией и эксплуатационнымисвойствами.
Технологическиезадачи включают в себя всю совокупность вопросов технологии переработкиполимеров, обеспечивающих качество изделия: подготовку полимеров к формованию,разработку-определение технологических параметров формования, разработкуинструмента, выбор оборудования.
Основные этапы работы поприменению пластмасс в изделиях следующие:
1. Анализ условий работыизделия, разработка требований к эксплуатационным свойствам.
2. Выбор вида пластмассы позаданным требованиям и эксплуатационным свойствам изделия.
3. Выбор способа переработкипластмассы в изделие и оборудования.
4. Выбор базовой маркипластмассы и на её основе марки с улучшенными технологическими свойствами.
5.Конструирование, изготовление, испытание и отладка технологической оснастки идр.
Наполненныеисупернаполненныепластики
Наполнительв пластмассе может быть в газовой или конденсированной фазах. В последнемслучае его модуль упругости может быть ниже (низкомодульные наполнители) иливыше (высокомодульные наполнители) модуля упругости связующего.
Кчислу газонаполненных пластиков относятся пенопласты — материалы наиболеелёгкие из всех пластмасс; их кажущаяся плотность составляет обычно от 0,02 до0,8 г/см3.
Низкомодульныенаполнители (их иногда называют эластификаторами), в качестве которыхиспользуют эластомеры, не понижая теплостойкости и твёрдости полимера, придаютматериалу повышенную устойчивость к знакопеременным и ударным нагрузкам,предотвращают прорастание микротрещин в связующем. Однако коэффициенттермического расширения эластифицированных пластмасс выше, а деформационная устойчивостьниже, чем монолитных связующих. Эластификатор диспергируют в связующем в видечастиц размером 0,2-10 мкм. Это достигается полимеризацией мономера наповерхности частиц синтетических латексов, отверждением олигомера, в котором диспергированэластомер, механическим перетиранием смеси жёсткого полимера с эластомером.Наполнение должно сопровождаться образованием сополимера на границе разделачастиц эластификатора со связующим. Это обеспечивает кооперативную реакциюсвязующего и эластификатора на внешнее воздействие в условиях эксплуатации материала.Чем выше модуль упругости наполнителя и степень наполнения им материала, темвыше деформационная устойчивость наполненного пластика. Однако введение высокомодульныхнаполнителей в большинстве случаев способствует возникновению остаточныхнапряжений в связующем, а следовательно, понижению прочности и монолитностиполимерной фазы.
Свойствапластмасс с твёрдым наполнителем определяются степенью наполнения, типомнаполнителя и связующего, прочностью сцепления на границе контакта, толщинойпограничного слоя, формой, размером и взаимным расположением частиц наполнителя.Пластмассы с частицами наполнителя малых размеров, равномерно распределённымипо материалу, характеризуются изотропией свойств, оптимум которых достигаетсяпри степени наполнения, обеспечивающей адсорбцию всего объёма связующего поверхностьючастиц наполнителя. При повышении температуры и давления часть связующегодесорбируется с поверхности наполнителя, благодаря чему материал можноформовать в изделия сложных форм с хрупкими армирующими элементами. Мелкиечастицы наполнителя в зависимости от их природы до различных пределов повышаютмодуль упругости изделия, его твёрдость, прочность, придают ему фрикционные,антифрикционные, теплоизоляционные, теплопроводящие или электропроводящие свойства.
Дляполучения пластмасс низкой плотности применяют наполнители в виде полых частиц.Такие материалы (иногда называемые синтактическими пенами), кроме того, обладаютхорошими звуко- и теплоизоляционными свойствами.
Применениев качестве наполнителей природных и синтетических органических волокон, а такженеорганических волокон (стеклянных, кварцевых, углеродных, борных, асбестовых),хотя и ограничивает выбор методов формования и затрудняет изготовление изделийсложной конфигурации, но резко повышает прочность материала. Упрочняющая рольволокон в волокнитах, материалах, наполненных химическими волокнами (т. н.органоволокнитах), карбоволокнитах и стекловолокнитах проявляется уже при длиневолокна 2-4 мм.С увеличением длины волокон прочность возрастает благодаря взаимному ихпереплетению и понижению напряжений в связующем (при высокомодульном наполнителе),локализованных по концам волокон. В тех случаях, когда это допускается формойизделия, волокна скрепляют между собой в нити и в ткани различного плетения.Пластмассы, наполненные тканью (текстолиты), относятся к слоистым пластикам,отличающимся анизотропией свойств, в частности высокой прочностью вдоль слоёвнаполнителя и низкой в перпендикулярном направлении. Этот недостаток слоистыхпластиков отчасти устраняется применением т. н. объемно-тканых тканей, вкоторых отдельные полотна (слои) переплетены между собой. Связующее заполняетнеплотности переплетений и, отверждаясь, фиксирует форму, приданную заготовкеиз наполнителя.
Визделиях несложных форм, и особенно в полых телах вращения, волокна-наполнителирасположены по направлению действия внешних сил. Прочность таких пластмасс в заданномнаправлении определяется в основном прочностью волокон; связующее лишьфиксирует форму изделия и равномерно распределяет нагрузку по волокнам. Модульупругости и прочность при растяжении изделия вдоль расположения волокондостигают очень высоких значений. Эти показатели зависят от степени наполненияпластмассы.
Дляпанельных конструкций удобно использовать слоистые пластики с наполнителем издревесного шпона или бумаги, в том числе бумаги из синтетического волокна(древесные пластики, гетинакс). Значительное снижение массы панелей присохранении жёсткости достигается применением материалов трёхслойной, илисэндвичевой, конструкции с промежуточным слоем из пенопласта или сотопласта.
Средитермопластов наиболее разнообразно применение полиэтилен, поливинилхлорид иполистирола, преимущественно в виде гомогенных или эластифицированныхматериалов, реже газонаполненных и наполненных минеральными порошками или синтетическимиорганическими волокнами.
Пластмассына основе полиэтилена легко формуются и свариваются в изделия сложных форм, ониустойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам, химически стойки, отличаютсявысокими электроизоляционными свойствами (диэлектрическая проницаемость2,1-2,3) и низкой плотностью. Изделия с повышенной прочностью и теплостойкостьюполучают из полиэтилена, наполненного коротким (до 3 мм) стекловолокном. Пристепени наполнения 20% прочность при растяжении возрастает в 2,5 раза, при изгибе- в 2 раза, ударная вязкость — в 4 раза и теплостойкость — в 2,2 раза.
Жёсткаяпластмасса на основе поливинилхлорида -винипласт, в том числе эластифицированный(ударопрочный), формуется значительно труднее полиэтиленовых пластиков, нопрочность её к статическим нагрузкам намного выше, ползучесть ниже и твёрдостьвыше. Более широкое применение находит пластифицированный поливинилхлорид-пластикат. Он легко формуется и надёжно сваривается, а требуемое сочетание внём прочности, деформационной устойчивости и теплостойкости достигаетсяподбором соотношения пластификатора и твёрдого наполнителя.
Пластмассына основе полистирола формуются значительно легче, чем из винипласта, ихдиэлектрические свойства близки к свойствам полиэтиленовых пластмасс, они оптическипрозрачны и по прочности к статическим нагрузкам мало уступают винипласту, ноболее хрупки, менее устойчивы к действию растворителей и горючи. Низкая ударнаявязкость и разрушение вследствие быстрого прорастания микротрещин — свойства,особенно характерные для полистирольных пластиков, устраняются наполнением ихэластомерами, т. е. полимерами или сополимерами с температурой стеклования ниже- 40 °С. Эластифицированный (ударопрочный) полистирол наиболее высокогокачества получают полимеризацией стирола на частицах бутадиен-стирольного илибутадиен-нитрильного латекса. Материал, названный АБС, содержит около 15%гель-фракции (блок- и привитые сополимеры полистирола и указанных сополимеровбутадиена), составляющей граничный слой и соединяющей частицы эластомера сматрицей из полистирола. Морозостойкость материала ограничивает температурастеклования эластомера, теплостойкость — температура стеклования полистирола.
Теплостойкостьперечисленных термопластов находится в пределах 60-80 °С, коэффициенттермического расширения высок и составляет 1 * 10-4, их свойстварезко изменяются при незначительном изменении температуры, деформационнаяустойчивость под нагрузкой низкая. Этих недостатков отчасти лишены термопласты,относящиеся к группе иономеров, например сополимеры этилена, пропилена илистирола с мономерами, содержащими ионогенные группы (обычно ненасыщенные карбоновыекислоты или их соли). Ниже температуры текучести благодаря взаимодействиюионогенных групп между макромолекулами создаются прочные физические связи,которые разрушаются при размягчении полимера. В иономерах удачно сочетаютсясвойства термопластов, благоприятные для формования изделий, со свойствами,характерными для сетчатых полимеров, т. е. с повышенной деформационнойустойчивостью и жёсткостью. Однако присутствие ионогенных групп в составеполимера понижает его диэлектрические свойства и влагостойкость.
Пластмассыс более высокой теплостойкостью (100-130 °С) и менее резким изменением свойствс повышением температуры производят на основе полипропилена, полиформальдегида,поликарбонатов, полиакрилатов, полиамидов, особенно ароматических полиамидов.Быстро расширяется номенклатура изделий, изготавливаемых из поликарбонатов, втом числе наполненных стекловолокном.
Длядеталей, работающих в узлах трения, широко применяются пластики из алифатическихполиамидов, наполненных теплопроводящими материалами, например графитом.
Особенновысоки химическая стойкость, прочность к ударным нагрузкам и диэлектрическиесвойства пластиков на основе политетрафторэтилена и сополимеров тетрафторэтилена.В материалах на основе полиуретонов удачно сочетается износостойкость сморозостойкостью и длительной прочностью в условиях знакопеременных нагрузок. Полиметилметакрилатиспользуют для изготовления оптически прозрачных атмосферостойких материалов.
Объёмпроизводства термопластов с повышенной теплостойкостью и органических стеколсоставляет около 10% общего объёма всех полимеров, предназначенных для изготовленияпластмасс отверждения.
Отсутствиереакций отверждения во время формования термопластов даёт возможность предельноинтенсифицировать процесс переработки. Основные методы формования изделий изтермопластов –литье под давлением, экструзия, вакуумформование ипневмоформование.Поскольку вязкость расплава высокомолекулярных полимеров велика, формованиетермопластов на литьевых машинах или экструдерах требует удельных давлений30-130 Мн/м = (300-1300 кгс/см2).
Дальнейшееразвитие производства термопластов направлено на создание материалов из тех жеполимеров, но с новыми сочетаниями свойств, применением эластификаторов,порошковых и коротковолокнистых наполнителей.
Потребление пластмасс
Потреблениепластмасс в строительстве непрерывно возрастает. При увеличении мировогопроизводства пластмасс примерно в 4 раза объём их потребления в строительствевозрос в 8 раз. Это обусловлено не только уникальными физико-механическими свойствамиполимеров, но также и их ценными архитектурно-строительными характеристиками.Основные преимущества пластмасс перед другими строительными материалами — лёгкость и сравнительно большая удельная прочность. Благодаря этому может бытьсущественно уменьшена масса строительных конструкций, что является важнейшей проблемойсовременного индустриального строительства. Наиболее широко пластмассы (главнымобразом рулонные и плиточные материалы) используют для покрытия полов и другихотделочных работ, герметизации, гидро- и теплоизоляции зданий, в производстветруб и санитарно-технического оборудования. Их применяют и в виде стеновыхпанелей, перегородок, элементов кровельных покрытий (в т. ч. светопрозрачных),оконных переплётов, дверей, пневматических строительных конструкций, домиковдля туристов, летних павильонов и др.
Пластмассызанимают одно из ведущих мест среди конструкционных материалов машиностроения.Потребление их в этой отрасли становится соизмеримым (в единицах объёма) спотреблением стали. Целесообразность использования пластмасс в машиностроенииопределяется прежде всего возможностью удешевления продукции. При этомулучшаются также важнейшие технико-экономические параметры машин — уменьшаетсямасса, повышаются долговечность, надёжность и др. Из пластмассы изготовляютзубчатые и червячные колёса, шкивы, подшипники, ролики, направляющие станков,трубы, болты, гайки, широкий ассортимент технологической оснастки и др.
Основныедостоинства пластмасс, обусловливающие их широкое применение в авиастроении, — лёгкость, возможность изменять технические свойства в большом диапазоне. Числоавиационных деталей из пластмассы увеличилось от 25 до 10 000. Наибольшийпрогресс в использовании полимеров достигнут при создании лёгких самолётов ивертолётов. Тенденция к всё более широкому их применению характерна также дляпроизводства ракет и космических аппаратов, в которых масса деталей изпластмассы может составлять 50% от общей массы аппарата. С использованиемреактопластов изготовляют реактивные двигатели, силовые агрегаты самолётов(оперение, крылья, фюзеляж и др.), корпуса ракет, колёса, стойки шасси, несущиевинты вертолётов, элементы тепловой защиты, подвесные топливные баки и др.Термопласты применяют в производстве элементов остекления, антенныхобтекателей, при декоративной отделке интерьеров самолётов и др., пено- исотопласты — как заполнители высоконагруженных трёхслойных конструкций.
Областиприменения пластмасс в судостроении очень разнообразны, а перспективыиспользования практически неограничены. Их применяют для изготовления корпусовсудов и корпусных конструкций (главным образом стеклопластики), в производстведеталей судовых механизмов, приборов, для отделки помещений, их тепло-, звуко-и гидроизоляции.
Вавтомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластмасс дляизготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузоваприходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова изпластмассы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле ипроще. Однако пластмассы не получили ещё большого распространения впроизводстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-занедостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболеешироко пластмассы применяют для внутренней отделки салона автомобиля. Из нихизготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение,которое пластмассы играют в электротехнике, определяется тем, что они являютсяосновой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрическихмашин, аппаратов и кабельных изделий. Пластмассы часто применяют и для защитыизоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовленияконструкционных материалов и др.
Тенденция ко всё более широкомуприменению пластмассы (особенно плёночных материалов) характерна для всех странс развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационныхсооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранениясельском хозяйстве продукции и т.д. В мелиорации и сельском хозяйствеводоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю водына фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из пластмасс изготовляюттрубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооруженийи др.
В медицинской промышленностиприменение пластмассы позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов,специальной посуды и различных видов упаковки для лекарств. В хирургии используютпластмассовые клапаны сердца, протезы конечностей, ортопедические вкладки,туторы, стоматологические протезы, хрусталики глаза и др.
Супернаполненные пластмассы (СНП) наоснове минеральных наполнителей и термопластов относятся к новым композиционнымматериалам для строительства, способным заменить дорогую пластмассу, ониэкологически чисты, дешевы, сочетают лучшие свойства полимеров со специальнымихарактеристиками. Введение минеральных наполнителей в полимеры позволяетулучшить прочностные показатели, огнестойкость, тепло- и электрофизическиесвойства, снизить токсичность при горении и т.д. СНП могут применяться встроительстве в качестве конструкционных, отделочных материалов, трубопроводов,обладающих повышенной огнестойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных иатмосферных факторов, в том числе к солнечной радиации в условиях длительнойэксплуатации, водостойкости и кислотостойкости.
Из супернаполненных пластмасс можнополучать плиты широкого назначения, трубы канализационные, оболочки для силовыхкабелей, обладающие повышенной огнестойкостью, а также пожаробезопасныеотделочные материалы для полов, стен, сидений в транспорте, детских медицинскихучреждениях, обладающие высокой износостойкостью и долговечностью.
Исходным материалом супернаполненныхпластмасс является минеральный тонкомолотый наполнитель (кварцевый песок, мел,тальк, слюда), и в качестве связующего применяются термопласты (полиэтилен,полипропилен, поливинилхлорид) и их отходы. Реализация процессамикрокапсулирования частиц наполнителя расплавом позволяет снизить абразивностькомпозиции и перерабатывать ее в изделия методами экструзии, вальцевания, литьяи прессования. Высокая степень наполнения (до 90% массы) минеральнымнаполнителем обеспечивает низкую себестоимость продукции и высокую рентабельностьпроизводства.
Изделия из СНП сочетают в себе лучшиекачества всех известных материалов: экологическую чистоту, высокие прочностныехарактеристики, обладают повышенными значениями износо-, и химстойкости,заданными электрическими, магнитными, бактериостатическими и антиобрастающими(грибками, моллюсками) характеристиками, хорошо поддаются механическойобработке. Материал практически не имеет усадки, сохраняет формоустойчивостьпри температуре до +120°C.
Упаковка
1.Упаковка в термоусадочные пленки
Вкачестве термоусадочных пленок используют одно- и двухосно-ориентированныепленки, которые могут сокращаться при нагревании и при этом плотно обтягиватьупакованные в них изделия. В инженерной практике к усадочным принято относитьпленки, обладающие способностью давать повышенную (до 50% и более) усадку ииспользуемые для упаковки различных изделий.
К преимуществам упаковки втермоусадочные пленки по сравнению с традиционными пленочными упаковкамиотносятся уменьшение объема упаковки за счет плотного обтягивания товара,относительно меньшая масса пленок. Упаковка в усаживающуюся пленку часто бываетдешевле и привлекательнее на вид, чем обычный ящик из картона. Этот видупаковки дает определенные преимущества для розничной торговли: уменьшениеколичества упаковочного материала и площади в торговом зале, занимаемой товаромпо мере его реализации. Упаковывание в термоусадочную пленку защищает товар отвоздействия окружающей среды.
Термоусадочные пленкиприменяются для упаковки разнообразных продуктов питания, банок, бутылок, галантерейныхи хозяйственных изделий, газет, журналов, канцелярских товаров и др.
Возможные варианты упаковывания в термоусадочную пленку могут бытьусловно разделены на три основные группы: единичная, групповая и штабельнаяупаковка.
Единичная упаковка (ее называютштучной, или индивидуальной) — каждое отдельное изделие обертывается пленкой,которая после усадки плотно облегает изделие, повторяя его конфигурацию.
Групповая упаковка — предварительнокомплектуется набор из нескольких однотипных или разнотипных изделий, которые,как и при единичной упаковке, обертываются пленкой, после усадки которойполучается плотный пакет. Упаковывание может производиться только в пленку илис использованием предварительной укладки изделий на специальные подложки. Этотвид упаковки может применяться в качестве транспортной тары
Штабельная упаковка — на жесткийподдон укладываются несколькими рядами изделия (мешки, коробки, книги, кирпичи,лотки с банками, бутылками и т.д.), которые сверху покрываются чехлом изтермоусадочной пленки и подаются в туннельную печь. После усадки получаетсякомпактный штабель, который можно легко перемещать подъемно-транспортнымисредствами. Штабельная упаковка представляет собой современный и перспективныйвид транспортной упаковки товаров.
Термоусадочные пленки могутбыть изготовлены из кристаллизующихся ПО (ПЭВД, ПЭНД, ПП ), сополимеров этиленас винилацетатом, ПВХ, ЗХВД, ПС, гидрохлорида каучука, ПА. Физико-механические иэкcплуатационные свойства пленок обусловлены химической природой применяемогополимера и степенью его ориентации.
Процессупаковывания в термоусадочную пленку включает в себя следующие операции:укладка товара на подложку (лоток, поддон); обертывание пленкой; сварка пакета;усадка (прохождение через усадочную камеру); охлаждение изделий.
2.Биоразлагаемые полимерные материалы
Впоследние годы, как в нашей стране, так и за рубежом возрос интерес к биоразлагаемымполимерным материалам и упаковкам из них, которые разрушаются при воздействииразличных микроорганизмов.
Создание материалов, которыечасто называют материалами с регулируемым сроком службы, предполагает введениев них специальных добавок, ускоряющих распад макромолекулы полимера. Для этихцелей используют различные полисахариды, содержание которых может достигать 60%.
Макромолекула крахмалапредставляет собой сложное вещество и состоит из двух полисахаридов различныхпо структуре и свойствам — амилозы (20-30%) и амилопектина (70-80% от массыкрахмала). Оба полисахарида построены из одинаковых глюкозных остатков, ноамилоза имеет линейное строение, а амилопектин — разветвленное.
Разработанасерия биоразлагаемых материалов различного состава и назначения с применениемкрахмала и других добавок. Установлено, что молекула полисахарида крахмаласовмещается с макромолекулами синтетических полимеров. Недостатком такихкрахмалсодержащих продуктов является их повышенная способность к впитыванию влаги,в результате чего они могут оказаться непригодными для упаковки продуктов с повышеннойвлажностью, а также для изготовления сельскохозяйственных пленок.
При изготовлениибиоразлагаемых полимерных материалов учитывают, что процесс деструкции(разрушения) базового полимера практически не ускоряется. Для интенсификацииэтого процесса в состав полимерной матрицы вводят добавки, ускоряющие ее распадпод действием УФ-облучения. К таким добавкам относятся сополимеры на основеэтилена и моносахарида углерода, винилкетоны и другие материалы (Ecoplast,Ecolyte — Канада, Bioplast, Biopol и Ecostar — Великобритания, Novon и Tone — США, Biocell — Франция и др.).
В Российской Федерации разработкой биоразлагаемых крахмалосодержащих продуктовдля упаковки занимается НПО по крахмалопродуктам совместно с Проблемнойлабораторией полимеров МГУ11К. Создаются новые направления и проводятся исследованияно разработке широкого ассортимента материалов на основе различных видовкрахмалов, крахмалосодержащих продуктов, технических лигнинов и белков.
Однако следует отметить, чтопроизводство и потребление биоразлагаемых упаковочных материалов и упаковокпрактически не решает проблемы охраны среды обитания от использованной и изношеннойполимерной упаковки и тары. Причин здесь несколько:
— трудность регулированияскорости распада на свалках под воздействием факторов окружающей среды;
— довольно высокая стоимостьвводимых добавок;
— технологические трудностипроизводства;
— экологические трудности,которые связаны с тем, что, но данным некоторых исследований, не снижаетсяопасность отрицательного воздействия материалов и продуктов их распада наприроду и животных;
— безвозвратная потеряценных сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, которые при правильном играмотном решении могли бы приносить достаточно высокую прибыль народному хозяйству.
По этим причинам уничтожениеотходов путем создания и применения быстроразлагаемых упаковок должно иметьограниченное и контролируемое применение.
Наиболее рациональнымспособом устранения отходов в виде изношенной и/или использованной упаковкипредставляется их утилизация.
3.Упаковки в растягивающиеся пленки
Впоследнее время большое значение в качестве упаковки приобретает упаковывание врастягивающиеся пленки (стрейч-пленки), использование которых расширяет возможностиприменения полимерных материалов.
Растягивающиеся пленкипроизводят из модифицированного полиэтилена низкой плотности, линейногополиэтилена, поливинилхлорида, сополимеров винилиденхлорида и иономеров.Главное преимущество этого типа пленок состоит в том, что они не требуюттепловой обработки.
Растягивающиеся пленки восновном применяются в следующих случаях:
— скрепление пакетов грузовправильной формы;
— упаковывание продукции,чувствительной к нагреву;
— упаковывание продукции,которая в процессе хранения и транспортирования может уплотняться.
Преимущества упаковки врастягивающуюся пленку по сравнению с упаковкой в термоусаживающуюся пленкусостоит в следующем:
— экономия энергии(отсутствие операции в усадочной камере);
— экономия материала(применение более тонких пленок);
— экономия производственнойплощади;
— использование пленкистандартной ширины;
— использование двойнойпленки (возможность заворачивания поддонов с грузом, предварительноупакованными в термоусадочную пленку, избегая при этом возможного свариванияили ламинирования пленок отдельных упаковок).
На практике эти два способане только конкурируют, но и дополняют друг друга. В том случае, когда упаковкиподдонов с примерно одинаковыми грузами поступают с достаточно большимиинтервалами, предпочтительна растягивающаяся пленка. Когда важна скорость, аразмеры грузов очень разные, предпочтительна упаковка в термоусаживающуюсяпленку.
4.Асептическая упаковка
Вобласти упаковочной технологии наибольшее развитие в настоящее время получилаасептическая упаковка пищевых продуктов. Эта технология широко используется дляжидких продуктов (молоко и молочные продукты — более 65%, различные соки — более25%, пасты, супы и др. -10%).
Наиболее распространеннаясхема асептического упаковывания пищевых продуктов включает три стадии:
— стерилизация упаковочногоматериала;
— термическая обработкапищевого продукта;
— расфасовка и запечатываниеупаковки.
При асептическом упаковываниипродукт и упаковка стерилизуются раздельно, затем упаковка заполняется иукупоривается в стерильных условиях. Наиболее широкое распространение получилхимический метод стерилизации растворами пероксида водорода, а также SO2,озоном, смесью Н2О2 и уксусной кислоты, используют ифизические методы: термический, УФ- или ИК-облучение. Стерилизация проводится вспециальной камере обработкой Н2О2 упаковки в течениеопределенного времени. После сушки упаковка поступает в зону заполнениястерилизованным продуктом. Заливка продукта происходит со дна упаковки, чтопозволяет избежать вспенивания. После заполнения верх упаковки промываетсяструей инертного газа, производится тепловая сварка низа (донной части).Упаковка переворачивается и направляется на окончательное упаковывание в пленкуили в транспортную коробочную тару.
Основнымтребованием к упаковочному материалу, продукту, оборудованию, газу или воде дляпромывки при этом виде упаковки является «коммерческая стерильность»(соответствие длительности хранения при нормальной температуре указанномусроку). Данный способ имеет несомненные преимущества перед стерилизацией вавтоклаве, характеризуется меньшими механическими и термическими нагрузками,что позволяет при асептическом упаковывании использовать более дешевыеупаковочные материалы.
В настоящее время имеетсябольшой выбор материалов и разнообразной формы упаковок для асептическойрасфасовки, отвечающих высокому уровню барьерных свойств. Используют банки избелой жести и алюминия, стеклянные и пластмассовые бутылки, различные пакеты,упаковки из комбинированных материалов "Bag-in-Box"(пакет в коробке).
Взависимости от типа материала (стекло, бумага, картон, пластмасса, комбинированныемногослойные материалы), а также формы (стаканчик, бутылка, коробка и т.д.)используют различные методы обработки перекисью: распыление, погружение и др.
Асептическоеупаковывание позволяет сохранить органолептические и вкусовые характеристикипищевого продукта значительно дольше, чем при упаковывании в обычных условиях.Проводимая перед расфасовкой продукта его термическая обработка помогаетизбавиться от вредных микроорганизмов, влияющих на сохранность содержимого упаковки.
Асептическая технологияупаковывания в условиях рыночной экономики представляется прогрессивной иподходящей для многих продуктов (главным образом жидких), так как позволяетрешать комплексно логистическую задачу производства, хранения, транспортировкии реализации молочной продукции, безалкогольных напитков, легких вин и другихжидких продуктов.
5.Упаковкапод вакуумом
Впроцессе хранения многих пищевых продуктов происходят химические и микробиологическиеизменения, важную роль в которых играют кислород, свет и температура всовокупности.
Особенно чувствительные кокислению белки мяса, рыбы и птицы, которые в мясе из миоглобинапурпурно-красного цвета переходят в оксиформу ярко-красного цвета, а затем иметмиоглобин — коричневого цвета. При переходе более 50% оксимиоглобина вметмиоглобин мясо становится непригодным к применению. Сыпучие пищевые продуктыподвержены сильному окислению вследствие большой площад