Полимеры для упаковки: пленки (частьII).
Упаковочные пленки в нашей повседневной жизни встречаются везде: обертки для пищевых продуктов, канцелярские принадлежности, одежда, пакеты и мешки…
По имеющимся оценкам, рынок пластмассы в листах и пленках, являющийся наиболее важным сектором потребления пластмассовых упаковочных материалов, составляет примерно 25% от общего объема рынка пластмасс, и этот сектор продолжает расти.
Мотивация здесь самая различная:
- техническая: пленки обладают исключительным соотношением рабочих параметров и массы, их можно легко обрабатывать, у них имеются свойства газовых барьеров, влагоизоляции, герметизации, у них малая масса и высокие эстетические свойствa;
- экономическая: пленки можно производить серийно при низких затратах, особенно при мелкосерийном производстве упаковочных материалов, а также для бытовых применений;
- эстетическая: пленки могут повысить эстетическую привлекательность упакованных материалов, они предоставляют широкий диапазон возможностей нанесения печати для информирования потребителей;
- экологическая: уменьшение массы, и наличие хороших защитных свойств по сравнению с бумагой и картоном, делают пленки материалами, не причиняющими вреда окружающей среде.
Что представляют собой пленки?
В состав этих на первый взгляд простых продуктов входят очень различные материалы, начиная от простого монослоя полиэтилена и кончая высокоэффективным многослойным материалом из различных пластмасс специального применения или гибридов пластмассы и металла.
На рисунке 1 продемонстрированы некоторые возможности, касающиеся структуры, состава, технологии обработки и последующей обработки, а также применений пленки.
Экономический обзор
Часто вместе рассматривают пленки и листы, иногда включаются или не включаются пакеты, мешки и т. д. Соответственно приводимые данные не являются на 100% точными, и из других источников можно получить другие цифры.
Упаковочные материалы составляют 38% всего производства пластмасс, а пленки составляют более 25%.
За этими средними процентами скрывается неоднозначная ситуация, как можно видеть из таблицы 1, в которой рассматривается положение дел в Европе:
- 70% пленки изготавливается из полиэтилена;
- 76% полиэтилен низкого давления (ПЭНД) и линейный полиэтилен низкого давления (ЛПЭНД) выпускается в виде пленок.
Если высокоэффективные пленки составляют, согласно оценкам, 10% от общего объема товарных пленок, то общая доля пленок составляет более 27% всего потребления пластмасс.
На рисунке 2 показано преобладание семейства полиэтиленов, объем которых составляет примерно 70% от объема всего рынка пленки.
Имеется мало статистических данных для конструкционных полимеров и полимеров специального назначения, из которых изготавливают пленки, и здесь ситуации различные, в зависимости от того, рассматриваются ли они в весовом или в стоимостном выражениях. Для североамериканского рынка:
1) товарных пленок 5,2 млн. т на 10 млрд. долл., т. е. в среднем по 1,9 долл. за кг;
2) высококачественных пленок 591 тыс. т на 3,6 млрд. долл., т. е. в среднем по 6,1 долл. за кг:
- 95% изготовлено из Нейлона, полиэфира или полиолефина;
- 5% изготовлено из поликарбонат, полимемтилметакрилат, полиэтиленнафталат, жидкокристаллические полимеры, полиэфирэфиркетон, полиэфиримид, полисульфон, полиимид, политетрафторэтилен.
Последние не используются в качестве упаковочных материалов.
Основные тенденции рынка упаковочных пленок
В таблице 2 показаны основные тенденции роста производства за шесть лет для Европы. В зависимости от рассматриваемого класса, ситуации различаются:
- производство пленки из ПЭНД растет медленно, частично его вытесняет ЛПЭНД, который является лидером с 75% ростом;
- производство пленок из нейлона и ПЭТФ растет, но потребление остается небольшим.
Где используются пленки?
Как правило, по использованию пленки можно разделяется:
- упаковка;
- для пищевых продуктов;
- для не пищевых продуктов;
- растягивающиеся и усадочные пленки;
- не упаковочные.
Пленки для упаковки пищевых продуктов используются, например:
- для производства пакетов и сумок, используемых в магазинах для таких продуктов, как овощи, хлеб и прочие хлебобулочные изделия;
- для производства покрытий поддонов для доставки пищевых продуктов;
- для производства ящиков со вкладышем в форме мешка (для вина, например);
- для производства готовых к употреблению пищевых продуктов, которые непосредственно разогреваются в кипящей воде;
- для производства пакетов и оберток сластей и леденцов;
- для производства пленок для выстилания картонных коробок;
- для производства упаковок для птицы и морепродуктов.
Пленка для упаковки не пищевых продуктов используется, например, для производства:
- промышленных пленок для выстилания тары при транспортировке, мешков для транспортировки, для подкладок многослойных крафт-мешков…;
- пузырьковой упаковки;
- внешних оберток;
- пакетов для складирования и пакетов для расфасовки товаров в магазинах;
- оболочек.
Растягивающиеся и усадочные упаковочные пленки
Растягивающаяся пленка для завертывания представляет собой прочную и эластичную пленку, которую можно растягивать так, чтобы она приняла форму заворачиваемого продукта. Ее используют в домашних условиях для заворачивания свежего мяса и других остатков продуктов, или же в промышленности для закрепления транспортировочных коробок на поддонах. Обычно ее изготавливают из ЛПЭНД, ПЭНД, и ПВХ…
Усадочная упаковочная пленка свободно размещается вокруг продукта, затем она герметизируется и подвергается усадке при тепловой обработке для того, чтобы она приняла форму находящегося внутри продукта. Ее можно использовать для связывания ряда упаковок, или для закрепления целого поддона упаковок, для скрепления кип журналов и газет, для защиты альбомов, CD и так далее. Обычно ее изготавливают из ЛПЭНД, ПЭНД, и полипропилена.
Не упаковочные применения
Существует множество неупаковочных применений, например:
- сельскохозяйственные пленки;
- строительные пленки, такие как пленки для пароизоляции и влагоизоляции стен, фундаментов, а также крыш;
- защитные ткани и обивочные материалы;
- пленки для медицины и здравоохранения;
- мешки для одежды, мешки для самообслуживания, бытовые защитные пленки;
- одноразовые пеленки.
Виды пластмасс
Пластмассовые пленки различаются по своим оптическим свойствам, газонепроницаемости, способности к герметизации, механическим и термическим эксплуатационным характеристикам, устойчивости к воздействию химических веществ. Соотношение между свойствами и затратами обусловливает применение, как показано в таблице 3, в которой рассматриваются наиболее часто употребляющиеся пластмассы.
Почему следует использовать пластмассовые пленки?
Для этого существует несколько причин:
1) новые применения из-за наличия свойств, которых невозможно достичь, используя традиционные материалы, например:
- эластичность и устойчивость термопластических пленок по сравнению с бумагой и картоном;
- реакция на ударное воздействие и износостойкость по сравнению со стеклом, бумагой и картоном;
- химическая инертность по сравнению с металлами;
- свойства газонепроницаемости по сравнению с бумагой и картоном;
- избирательная газопроницаемость некоторых пластмасс;
- способность к растягиванию и усадке, которых нет у традиционных материалов;
- герметизация и горячее формование;
- низкое значение модуля упругости и приятное ощущение при прикосновении;
2) вытеснение традиционных материалов из-за наличия исключительного сочетания свойств, недостижимых для бумаги и стекла. Это самое широкое поле для применения пленок и самое многообещающее.
При условии правильного выбора пластмассы, соответствующей рассматриваемой проблеме, пластмассовые пленки обеспечивают:
1) простоту обработки: способность к герметизации, растягивающиеся и усадочные пленки, горячее формование;
2) возможность приспосабливания к массовому производству и мелкосерийному производству;
3) прекрасные защитные свойства: герметизация и непроницаемость обеспечивают экологическую и бактериологическую защиту; хорошие механические эксплуатационные характеристики, свойства растяжения и усадки обеспечивают хорошую механическую защиту;
4) небольшую массу:
- мешок из пластмассовой пленки, который используется для поставки концентрированного смягчителя тканей, на 85% легче пластмассовой бутылки того же объема. Снижаются материальные затраты и количество отходов по окончании срока эксплуатации продукта;
- по имеющимся оценкам, на протяжении десятилетнего периода объем пластмассовой упаковки на единицу товара уменьшился примерно на 28% за счет используемых технологий;
- без использование пластиков в упаковке, масса упаковки увеличилась бы в четыре раза;
5) закупоривание с возможностью повторной герметизации;
6) сокращение затрат:
- благодаря простоте загрузки/разгрузки, уменьшению массы материала и затрат на транспортировку;
- без пластмассовой упаковки: производственные затраты и потребление энергии увеличились бы в два раза; количество отходов увеличилось бы на 150%;
7) устойчивость к разбиванию:
- уменьшение числа случаев нарушения упаковки в ходе хранения, погрузки/разгрузки, а также транспортировки;
- уменьшение последствий повреждений за счет отсутствия острых осколков, как у стеклянной упаковки;
8) возможность соединения нескольких полимеров для интеграции нескольких функций, благодаря исключительному сочетанию свойств, например, многослойный полиэтилен (дает водной барьер) и поливиниловый спирт (дает барьер от масла);
9) эстетические свойства: прозрачность, окраску всего материала, нанесение текста, металлизацию;
10) устойчивость к воздействию химических веществ: отсутствие ржавчины, устойчивость к воздействию кислот, оснований и органических соединений; инертность по отношению к содержимому, особенно, пищевым продуктам;
11) возможность стерилизации.
Пластмассовые пленки являются материалом, стоящим на первом месте при использовании для упаковки. Они незаменимы для выполнения некоторых функций и присущий им несравненный баланс свойств, связанный с используемыми технологическими методами, позволяет получать новые применения и экономические решения, которые оправдывают их ведущие позиции на рынке упаковочных материалов.
С экологической точки зрения они позволяют уменьшить массу сырья, количество отходов от продуктов с истекшим сроком эксплуатации, а также массу продуктов, которые необходимо хранить, грузить и транспортировать.
К сожалению, отходы хорошо заметны, и их трудно утилизировать, поэтому пленки страдают от сложившегося в общественном мнении негативного представления о них.
http://www.omnexus.com
Источник: «NEWCHEMISTRY.ru» - аналитический портал химической промышленности
www.newchemistry.ru
Мотивация здесь самая различная:
- техническая: пленки обладают исключительным соотношением рабочих параметров и массы, их можно легко обрабатывать, у них имеются свойства газовых барьеров, влагоизоляции, герметизации, у них малая масса и высокие эстетические свойствa;
- экономическая: пленки можно производить серийно при низких затратах, особенно при мелкосерийном производстве упаковочных материалов, а также для бытовых применений;
- эстетическая: пленки могут повысить эстетическую привлекательность упакованных материалов, они предоставляют широкий диапазон возможностей нанесения печати для информирования потребителей;
- экологическая: уменьшение массы, и наличие хороших защитных свойств по сравнению с бумагой и картоном, делают пленки материалами, не причиняющими вреда окружающей среде.
Что представляют собой пленки?
В состав этих на первый взгляд простых продуктов входят очень различные материалы, начиная от простого монослоя полиэтилена и кончая высокоэффективным многослойным материалом из различных пластмасс специального применения или гибридов пластмассы и металла.
На рисунке 1 продемонстрированы некоторые возможности, касающиеся структуры, состава, технологии обработки и последующей обработки, а также применений пленки.
Экономический обзор
Часто вместе рассматривают пленки и листы, иногда включаются или не включаются пакеты, мешки и т. д. Соответственно приводимые данные не являются на 100% точными, и из других источников можно получить другие цифры.
Упаковочные материалы составляют 38% всего производства пластмасс, а пленки составляют более 25%.
За этими средними процентами скрывается неоднозначная ситуация, как можно видеть из таблицы 1, в которой рассматривается положение дел в Европе:
- 70% пленки изготавливается из полиэтилена;
- 76% полиэтилен низкого давления (ПЭНД) и линейный полиэтилен низкого давления (ЛПЭНД) выпускается в виде пленок.
Если высокоэффективные пленки составляют, согласно оценкам, 10% от общего объема товарных пленок, то общая доля пленок составляет более 27% всего потребления пластмасс.
На рисунке 2 показано преобладание семейства полиэтиленов, объем которых составляет примерно 70% от объема всего рынка пленки.
Имеется мало статистических данных для конструкционных полимеров и полимеров специального назначения, из которых изготавливают пленки, и здесь ситуации различные, в зависимости от того, рассматриваются ли они в весовом или в стоимостном выражениях. Для североамериканского рынка:
1) товарных пленок 5,2 млн. т на 10 млрд. долл., т. е. в среднем по 1,9 долл. за кг;
2) высококачественных пленок 591 тыс. т на 3,6 млрд. долл., т. е. в среднем по 6,1 долл. за кг:
- 95% изготовлено из Нейлона, полиэфира или полиолефина;
- 5% изготовлено из поликарбонат, полимемтилметакрилат, полиэтиленнафталат, жидкокристаллические полимеры, полиэфирэфиркетон, полиэфиримид, полисульфон, полиимид, политетрафторэтилен.
Последние не используются в качестве упаковочных материалов.
Основные тенденции рынка упаковочных пленок
В таблице 2 показаны основные тенденции роста производства за шесть лет для Европы. В зависимости от рассматриваемого класса, ситуации различаются:
- производство пленки из ПЭНД растет медленно, частично его вытесняет ЛПЭНД, который является лидером с 75% ростом;
- производство пленок из нейлона и ПЭТФ растет, но потребление остается небольшим.
Где используются пленки?
Как правило, по использованию пленки можно разделяется:
- упаковка;
- для пищевых продуктов;
- для не пищевых продуктов;
- растягивающиеся и усадочные пленки;
- не упаковочные.
Пленки для упаковки пищевых продуктов используются, например:
- для производства пакетов и сумок, используемых в магазинах для таких продуктов, как овощи, хлеб и прочие хлебобулочные изделия;
- для производства покрытий поддонов для доставки пищевых продуктов;
- для производства ящиков со вкладышем в форме мешка (для вина, например);
- для производства готовых к употреблению пищевых продуктов, которые непосредственно разогреваются в кипящей воде;
- для производства пакетов и оберток сластей и леденцов;
- для производства пленок для выстилания картонных коробок;
- для производства упаковок для птицы и морепродуктов.
Пленка для упаковки не пищевых продуктов используется, например, для производства:
- промышленных пленок для выстилания тары при транспортировке, мешков для транспортировки, для подкладок многослойных крафт-мешков…;
- пузырьковой упаковки;
- внешних оберток;
- пакетов для складирования и пакетов для расфасовки товаров в магазинах;
- оболочек.
Растягивающиеся и усадочные упаковочные пленки
Растягивающаяся пленка для завертывания представляет собой прочную и эластичную пленку, которую можно растягивать так, чтобы она приняла форму заворачиваемого продукта. Ее используют в домашних условиях для заворачивания свежего мяса и других остатков продуктов, или же в промышленности для закрепления транспортировочных коробок на поддонах. Обычно ее изготавливают из ЛПЭНД, ПЭНД, и ПВХ…
Усадочная упаковочная пленка свободно размещается вокруг продукта, затем она герметизируется и подвергается усадке при тепловой обработке для того, чтобы она приняла форму находящегося внутри продукта. Ее можно использовать для связывания ряда упаковок, или для закрепления целого поддона упаковок, для скрепления кип журналов и газет, для защиты альбомов, CD и так далее. Обычно ее изготавливают из ЛПЭНД, ПЭНД, и полипропилена.
Не упаковочные применения
Существует множество неупаковочных применений, например:
- сельскохозяйственные пленки;
- строительные пленки, такие как пленки для пароизоляции и влагоизоляции стен, фундаментов, а также крыш;
- защитные ткани и обивочные материалы;
- пленки для медицины и здравоохранения;
- мешки для одежды, мешки для самообслуживания, бытовые защитные пленки;
- одноразовые пеленки.
Виды пластмасс
Пластмассовые пленки различаются по своим оптическим свойствам, газонепроницаемости, способности к герметизации, механическим и термическим эксплуатационным характеристикам, устойчивости к воздействию химических веществ. Соотношение между свойствами и затратами обусловливает применение, как показано в таблице 3, в которой рассматриваются наиболее часто употребляющиеся пластмассы.
Почему следует использовать пластмассовые пленки?
Для этого существует несколько причин:
1) новые применения из-за наличия свойств, которых невозможно достичь, используя традиционные материалы, например:
- эластичность и устойчивость термопластических пленок по сравнению с бумагой и картоном;
- реакция на ударное воздействие и износостойкость по сравнению со стеклом, бумагой и картоном;
- химическая инертность по сравнению с металлами;
- свойства газонепроницаемости по сравнению с бумагой и картоном;
- избирательная газопроницаемость некоторых пластмасс;
- способность к растягиванию и усадке, которых нет у традиционных материалов;
- герметизация и горячее формование;
- низкое значение модуля упругости и приятное ощущение при прикосновении;
2) вытеснение традиционных материалов из-за наличия исключительного сочетания свойств, недостижимых для бумаги и стекла. Это самое широкое поле для применения пленок и самое многообещающее.
При условии правильного выбора пластмассы, соответствующей рассматриваемой проблеме, пластмассовые пленки обеспечивают:
1) простоту обработки: способность к герметизации, растягивающиеся и усадочные пленки, горячее формование;
2) возможность приспосабливания к массовому производству и мелкосерийному производству;
3) прекрасные защитные свойства: герметизация и непроницаемость обеспечивают экологическую и бактериологическую защиту; хорошие механические эксплуатационные характеристики, свойства растяжения и усадки обеспечивают хорошую механическую защиту;
4) небольшую массу:
- мешок из пластмассовой пленки, который используется для поставки концентрированного смягчителя тканей, на 85% легче пластмассовой бутылки того же объема. Снижаются материальные затраты и количество отходов по окончании срока эксплуатации продукта;
- по имеющимся оценкам, на протяжении десятилетнего периода объем пластмассовой упаковки на единицу товара уменьшился примерно на 28% за счет используемых технологий;
- без использование пластиков в упаковке, масса упаковки увеличилась бы в четыре раза;
5) закупоривание с возможностью повторной герметизации;
6) сокращение затрат:
- благодаря простоте загрузки/разгрузки, уменьшению массы материала и затрат на транспортировку;
- без пластмассовой упаковки: производственные затраты и потребление энергии увеличились бы в два раза; количество отходов увеличилось бы на 150%;
7) устойчивость к разбиванию:
- уменьшение числа случаев нарушения упаковки в ходе хранения, погрузки/разгрузки, а также транспортировки;
- уменьшение последствий повреждений за счет отсутствия острых осколков, как у стеклянной упаковки;
8) возможность соединения нескольких полимеров для интеграции нескольких функций, благодаря исключительному сочетанию свойств, например, многослойный полиэтилен (дает водной барьер) и поливиниловый спирт (дает барьер от масла);
9) эстетические свойства: прозрачность, окраску всего материала, нанесение текста, металлизацию;
10) устойчивость к воздействию химических веществ: отсутствие ржавчины, устойчивость к воздействию кислот, оснований и органических соединений; инертность по отношению к содержимому, особенно, пищевым продуктам;
11) возможность стерилизации.
Пластмассовые пленки являются материалом, стоящим на первом месте при использовании для упаковки. Они незаменимы для выполнения некоторых функций и присущий им несравненный баланс свойств, связанный с используемыми технологическими методами, позволяет получать новые применения и экономические решения, которые оправдывают их ведущие позиции на рынке упаковочных материалов.
С экологической точки зрения они позволяют уменьшить массу сырья, количество отходов от продуктов с истекшим сроком эксплуатации, а также массу продуктов, которые необходимо хранить, грузить и транспортировать.
К сожалению, отходы хорошо заметны, и их трудно утилизировать, поэтому пленки страдают от сложившегося в общественном мнении негативного представления о них.
http://www.omnexus.com
Источник: «NEWCHEMISTRY.ru» - аналитический портал химической промышленности
www.newchemistry.ru