СБОРНИК СТАТЕЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ПЕРЕРАБОТКИ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Многослойные пленки. Перспективы развития рынка в России

Многослойные пленки, полученные методом выдувной экструзии, относятся к типу композиционных пластиковых материалов и используются преимущественно в упаковочной отрасли. Многослойные пленки подразделяются на несколько видов - двухслойные на основе простых полиолефинов, простые трехслойные и многослойные пленки с барьерными слоями.

Упрощенно соэкструзия определяется как процесс экструзии двух или более жидких полимеров в многослойную структуру. Процесс соэкструзии и способы применения многослойных пленок еще несколько десять лет назад жители нашей страны не помышляли о мороженом без вафельного стаканчика, не предполагали, что суп можно сварить из замороженного пакета с овощами, а на даче или в походе предусмотрительно помещали продукты под камень в прохладный ручеек. Десятилетие рыночной экономики расставило все на места. Конкуренция российских и импортных продуктов питания, крупных российских пищевиков, попытка выжить в кризисе 1998 года сформировали новый рынок упаковочных товаров, который уверенно занял значительную нишу национальной экономики. Неуклонный рост до 30% процентов в год, отметившийся в упаковочной отрасли, явился неожиданностью для многих экспертов всего мира. Советы директоров многих европейских производителей упаковочного оборудования вынесли однозначный вердикт: «освоение огромного российского рынка пластиковой упаковки - приоритет номер один в развитии бизнеса на ближайшие годы». С середины 90-х некоторые российские производители упаковочных машин вступили в неравную конкурентную борьбу с европейскими и азиатскими поставщиками. Как показало время, российское оборудование пользуется повышенным спросом. Соединение западных новейших достижений технологии, российских сырьевых, административных и интеллектуальных ресурсов, позволило вновь заговорить о российском полимерном машиностроении как о достойном конкуренте ведущих мировых лидеров. В современной индустрии гибкой упаковки соэкструзия занимает особое место как наиболее перспективное направление. Появление такого вида пленок было обусловлено многими факторами: экономическим, экологическим и фактором потребительского спроса. Соединяя в своей структуре не

Загрязняющие окружающую среду клеящие слои и высокотехнологичные вулканизированные клеящие системы, соэкструзия является процессом, укрепляющим успех развития новых технологий в перерабатывающей и упаковочной отраслях. Как отмечает Джон Перикоулиас, вице-президент компании «Компупласт Интл.», соэкструзия, как процесс, «это стойкая и самая перспективная тенденция в развитии индустрии упаковки, благодаря своей экономичности и оптимизации всех процессов производства, которые она обеспечивает. Рассматривая упаковочную пленку, Вы видите две поверхности и внутреннюю часть. Каждая из составляющих имеет различные требования. Одна поверхность требует возможность термосваривания. Другая поверхность, возможно, нуждается в пониженном трении или лучшем сопротивлении высокой температуре для улучшенной обработки в упаковочной машине. Внутренняя поверхность должна обеспечивать прочность или барьерные свойства. Постольку, получение такого типа однородного полимера, отвечающего всем этим требованиям, по существу, невозможно, соэкструзия является на данный момент наилучшим решением». Группа специалистов в Battenfeld Goucester Engineering Со. считают, что соэкструзия позволяет выходить на

Планируемую мощность производства, используя конкретные полимеры в конкретных пленках, снизить число производственных этапов, обеспечивать более низкую стоимость», - говорит представитель компании Билл Хелльмут, старший продакт - менеджер. Прежде всего, это способ получения пленки экструзией с раздувом.

Хелльмут утверждает, что снижение себестоимости пленки возможно за счет уменьшения количества используемых дорогих полимеров, работа с недорогими сополимерами без ущерба для производительности, уменьшение ширины отбора кромки, а также использования вторичного гранулята. Скотт Б. Маркс, старший технический специалист компании E. I. Du Pont de Nemours & Co., опрошенный нами недавно, делит соэкструзионный процесс на два основных используемых способа экструзии

- барьерный и не барьерный. «При не барьерном способе соэкструзия позволяет производителю максимально увеличить необходимые ему свойства в данной структуре, такие как свойства свариваемости,

Окрашивания, светонепроницаемости и физические свойства. При барьерном способе соэкструзия позволяет включить газообразный внешний или внутренний слой, способный управлять проникновением кислорода, диоксида углерода, водяного пара и т. д.»

«Переработка полимеров, которые не могут экструдироваться самостоятельно» - вот главное достижение соэкструзии, которое выделяет Дэвид Тимм, Вице-Президент компании "Charter Films". Соэкструзионные технологии имеют и ряд недостатков.«Некоторый недостаток выдувной соэкструзии заключается в определенных различиях физических свойств полимеров, сочетание которых является как желательным, так и несовместимым», - говорит Гари Д. Оливер, старший исследователь компании «Клоэрен Инк. Полимеры для соэкструзии должны иметь схожую вязкость расплава, чтобы поддерживать ламинарное течение. Разница в степени вязкости может быть более или менее толерантна в зависимости от расположения материала в композиционном составе и толщины пленки». Энди Кристи, главный консультант компании Optex Process Solutions, отмечает и другие недостатки соэкструзии: данный процесс требует более квалифицированного оператора экструдера; процесс требует серьезного планирования и продуманности в его разработке.

Ричард В. Халл, старший инженер компании ExxonMobil Chemical Co., отмечает, что наибольший недостаток соэкструзии, «вероятно, заключается в том, что дополнительная сложность оборудования означает дополнительную стоимость обслуживания». Дэвид Тимм с ним не согласен: «Многие первым недостатком соэкструзии считают стоимость. Я же так не думаю. В зависимости от его сложности, соэкструзионный шнек, возможно, трудно очищать от остатков полимера, в случае, если он был сконструирован специально для барьерного нанесения. Процесс очистки может привести к длительным простоям и убыткам. Усовершенствование композиционных материалов и конструкции шнека могут свести к минимуму такие проблемы. Кроме того, было бы безумием начинать сложное высокотехнологичное производство без технического сопровождения. Обычно таким «гидом» в мир соэкструзионных технологий является производитель оборудования».

Комментируя вопрос о сырье для соэкструзии, сотрудник компании Equistar Chemicals сообщает, что полимерная промышленность вскоре почувствует резкое смещение в сторону большей специализации полиолефинов. Представитель компании Келли Уилльямс, менеджер по развитию рынка гибкой упаковки, отмечает: «очевидно, что химический состав полимеров будет все более схож с процессом его же переработки, так же как и с молекулярными решетками структур полиэтиленов низкой плотности. Будущее покажет актуальность целого ряда полимерных технологий на основе полипропилена и линейного полиэтилена, нацеленных на повышение рентабельности взаимозаменяемости полимеров».

На сегодняшний день в России и странах СНГ производятся все виды такого сырья, что значительно увеличивает привлекательность и рентабельность применения соэкструзионных процессов в изготовлении упаковки. Какова же область применения многослойных простых и барьерных пленок? Направления применения многослойных пленок в пищевой, химической и фармацевтической промышленностях можно определить как следующие:

Сельскохозяйственные пленки:

- - пленки парниковые

- - пленки для мульчирования (для настила на поверхность почвы)

- - пленки для упаковки овощей и фруктов

- - силосные Молочные пленки

- - пакеты для молока

- - пакеты для сметаны и творожков

Пленки для упаковки замороженных продуктов Пленка для упаковки стиральных порошков, сухих кормов, удобрений и т. п.

Термоусадочные пленки (для групповой упаковки в ящички) Паропропускающие-водоизоляционные пленки («дышашие»)

Пленки для упаковки продуктов ламинированные Металлизированные пленки Пленки канцелярские

Пленки для многослойных полиэтиленовых пакетов

Пленки для вакуумирования (колбасные нарезки, копчености)

Пленки для кэширования

Многослойные стреч - пленки для обмотки паллет

Пленки для транспортной упаковки

Пленки для упаковки фармацевтических препаратов

Пленки для ламинирования и металлизации декоративные

Многослойная сельскохозяйственная пленка нашла свое применение в процессах мульчирования почв и строительстве парников. Современные полимерные добавки позволяют препятствовать затемнению пленки, улучшать ее скользящие свойства; оптические добавки помогают

Пропускать ультрафиолет и создавать «парниковый» эффект. Для производства такой пленки используется ПВД, линейный полиэтилен и многочисленные сополимеры.

Недавно в Германии была разработана новая серия полимеров, с использованием комплексных систем антиоксидантов и структуры HALS (Hindered Aminй Light Stabiliser) для задержки ультрафиолета. Данные полимеры, применяемые широко в сельском хозяйстве, являются

Производными этиленбутилакрилата (ЕВА) и содержат 3 % ЕВА, а, также 8% бутилакрила. Они характеризуются превосходными механическими свойствами при низких температурах, высоким сопротивлением к продирам и разрывам, а также хорошими оптическими и термическими свойствами. Химическая структура этих добавок придает пленке хорошие

Противоокислительные свойства, минимизирует повреждения от стока воды, что надежно оберегает пленки от быстрого разрушения. Учитывая механизм старения полимеров и возможности применения различных добавок для их защиты, была выбрана система первичных и вторичных антиоксидантов со стабилизационным пакетом высокомолекулярной массы HALS. Такие пленки применяются в сельском хозяйстве при строительстве теплиц.