Развитие новой технологии упаковки
Конечная победа пластиковой упаковки над бумажной будет зависеть главным образом от прорыва технологий упаковки. В целом, материалы для пластиковой упаковки развиваются в направлении материалов с более высокими барьерными свойствами, консервирующих и обеззараживающих материалов, интеграции процессов упаковки и технологической обработки, распадающихся материалов.
Технология высоких защитных барьерных свойств
Различные барьерные технологии существуют уже долгое время, и они могут выполнять требования в отношении долгого срока хранения. Сегодня технологи отдают предпочтение такой барьерной технологии, как процесс изготовления слоистого пластика. Структурно в этой технологии используется полиэфир в качестве внутреннего/внешнего слоев, а также ЕВОН, ПЭН или нейлон в качестве барьерного слоя. ПЭН дорог и постепенно выходит из употребления. Например, в пивных бутылках производства Zhuhai Zhongfu, изготовленных из трехслойного композитного пластика, в качестве барьерного слоя используется нейлон. Процесс изготовления слоистого пластика относительно сложен, но при этом можно сократить издержки и обеспечить хорошие барьерные свойства.
В последние годы барьерные технологии были сосредоточены вокруг концепции активного кислородного барьера. Американская компания Invista изобрела бутылки с барьером из однослойного ПЭТ со свойствами активного кислородного барьера и провела тестовое использование на пивоваренных заводах. Кроме того, британское отделение компании Huhtamaki успешно разработало пластиковый упаковочный материал нового типа с двойными функциями пассивных и активных барьеров.
Другим важнейшим методом получения функций продукта и барьерных свойств являются нанотехнологии. U.S. Polyester Manufacturer и Eastman Chemical совместно разработали нанокомпозитный материал Imperm на основе нейлона для экструзии раздувом совместно экструдированного многослойного материала из ПЭТ, который можно использоваться в качестве материала для внутреннего барьерного слоя в трехслойных бутылках, состоящих из слоев ПЭТ/нейлон/ПЭТ. Китайская Академия Наук (CAS) успешно изобрела пивные бутылки из наночастиц ПЭТ для хранения пива в соответствии с требованиями в отношении долгого срока хранения.
Технология консервирующей упаковки
Китай является крупнейшим в мире производителем и продавцом фруктов и овощей. Тем не менее, около 30% китайских фруктов портятся во время хранения и перевозки. Замедление процесса метаболизма, уменьшение потери питательных веществ и сохранение аромата и качества фруктов – это важные задачи консервирующей упаковки. В Японии для хранения и консервирования фруктов используется негерметичная консервирующая пластиковая пленка определенного типа. Она включает в себя два слоя полупрозрачной пленки с превосходной проницаемостью, а также слой концентрата крахмала под высоким осмотическим давлением, зажатый между двумя слоями. Упакованные в эту пленку фрукты остаются свежими и сохраняют баланс влаги.
Одним из американских ученых был изобретен новый метод, заключающийся в использовании технологии нанесения покрытия методом плазменного выпаривания с целью формирования гибкой полиэфирной пленки на внешнем слое пластиковых бутылок. Этот метод позволяет сохранять воду в бутылках свежей. Покрытие на пластмассовых поверхностях способствует снижению уровня кислорода более чем на 10%.
Недавно американская компания вывела на рынок инновационный упаковочный материал с функциями газового контроля. Благодаря микропорам этот новый материал может контролировать обмен кислорода в бутылках с углекислым газом. Он замедляет скорость обмена и таким образом замедляет ингаляцию фруктов/овощей и сохраняет их свежими.
Китайские предприятия не отстают. Китайский Национальный Инженерный и Технический Исследовательский Центр Консервирования Продукции (China National Produce Preservation Engineering & Technical Research Center), расположенный в Тяньцзине, разработал предназначенную для консервирования нанопленку нового типа, которая получила одобрение технических специалистов. Как показали испытания Китайского Национального Испытательного Центра (China National Test Center), она соответствует государственным санитарным нормам по таким параметрам как паропроницаемость, коэффициент проницаемости, физическая/механическая прочность и пониженная газопроницаемость, устраняя слабое место традиционной пленки для консервирования фруктов, которой не хватает разнообразия ассортимента и свойства устойчивости против плесени.
Технология асептической упаковки
В последние годы рынок мешков и чашек для асептической упаковки переживает период быстрого роста. В производстве асептических мешков используется в основном пленка с ПЭТ-покрытием и ПЭ-ламинированием, тогда как для чашек используются главным образом многослойные совместно экструдированные листы, в том числе ПП/ПЭ/ЕВА/ПВДХ/ПС.
В Германии разработана новая технология, в которой технология нанесения покрытия используется для добавления консервирующего и антибактериального покрытия на пластиковую упаковку, которая может полностью заменить консерванты, добавляемые в упаковку для пищевых продуктов. Она эффективно защищает продукты от плесени. В подобном покрытии используются такие вещества как композитная смола, и оно действует при помощи специальных процессов.
Основой технологии стерилизации является теплоустойчивая стерилизация. В настоящее время на рынке США популярны два вида упаковки для пищевых продуктов, изготавливаемые методом теплоустойчивой стерилизации: пластмассовая банка и сжимающаяся бутылка, которые изготавливаются с использованием материалов на основе ПП/ЕВОН/ПП. Пищевые продукты, упакованные в пластмассовую банку, изготовленную при помощи метода теплоустойчивой стерилизации, могут храниться столько же, сколько и упакованные в жестяные банки. Эта пластмассовая банка может заменить металлические банки, которые хранят законсервированные пищевые продукты в течение двух лет в условиях температуры окружающей среды. Характерными особенностями сжимаемых бутылок являются великолепная консервация газа и их сжимаемость. Они являются предпочтительными упаковками, использующими теплоустойчивую стерилизацию, для хранения джема и кетчупа.
Технология интеграции процессов упаковки и обработки
В условиях нарастания скорости в повседневной жизни человека все большую благосклонность рынка приобретают технологии удобной упаковки. Типичным представителем удобной упаковки является технология интеграции процессов упаковки и обработки. Стандартным примером такой упаковки является самонагревающаяся и самоохлаждающаяся упаковка.
Недавно Шанхайский Промышленный Исследовательский Институт Восточного Китая по изучению пищевых продуктов и напитков разработал новое поколение самонагревающейся и самоохлаждающейся банки для напитков со стреляющей крышкой, которая получила всевозможные международные награды, вручаемые за оригинальные технические достижения. Эта банка может охлаждать содержащуюся жидкость до температуры 10°C-15°C или нагревать ее до 43°C-50°C в течение 1-2 минут после нажатия кнопки на поверхности.
Новый упаковочный материал со специальными функциями
Для соответствия требованиям различных видов упаковки поставщики активно разрабатывают новые упаковочные материалы со специальными функциями. Одним из примеров является канадская компания Toxin Alert, которая разработала упаковочный материал с функцией обнаружения патогенных бактерий. В частности, она может находить четыре вида патогенных бактерий: salmonellosis, campylobacter, colibacillosis 0157 и listeriosis. При контакте с загрязненными пищевыми продуктами упаковочный материал изменяет цвет. Также он может определять вредителей или белковые свойства генномодифицированных пищевых продуктов.
Кроме этого, во Франции появилась еще одна разновидность упаковочной пленки, которая производится из обычного материала на основе ПВХ. Она определяет, содержат ли упакованные пищевые продукты ингредиенты трансгенеза. С помощью этой особым образом обрабатываемой пленки из PVC можно определять, осуществлялась ли обработка содержимого (например, соевого масла) при помощи трансгенных ингредиентов сои, в том числе соевых продуктов питания, на 5%~10% состоящих из трансгенных ингредиентов.
Разрушаемая и экологически чистая упаковка
Для устойчивого промышленного развития фундаментальную важность имеет экологическая чистота. Одним из направлений НИОКР в упаковочной отрасли является дальнейшее развитие разрушаемых упаковочных материалов. В настоящее время многие страны мира разрабатывают разлагаемые микроорганизмами пластмассы на замену существующим пластмассовым упаковкам. Например, разработанная в Японии пластмасса на основе кукурузного крахмала выделяется своим большим потенциалом для разработки. Упаковочные материалы на ее основе можно утилизировать различными способами – сжигание, биохимическое разложение или используя насекомых. Таким образом устраняет риск белого загрязнения. Сегодня в Японии пластиковые пакеты, изготовленные из пластмассы на основе кукурузного крахмала, могут конкурировать по количеству с пластиковыми пакетами из полиолефинов. Австралия и США также разработали разрушаемые упаковочные материалы с содержанием маиса, и эти материалы используются в Европе и Азии.
Все большее внимание привлекает водорастворимая пластиковая упаковочная пленка, которая является одним из видов новых экологически чистых упаковочных материалов. Главный ее ингредиент – поливиниловый спирт, слабо поддающийся алкоголизу. При поддержке Технического Подразделения CNPC (Китайская Национальная Корпорация Упаковочных Продуктов), Технологического Института Чжучжоу и гуандунской компании Zhaoqing Fangxing Packaging Material Co., Ltd., в Китае была совместными усилиями были разработаны водорастворимая пленка и производственное оборудование. Фактически производство уже начато, и их продукты скоро будут выведены на рынок.
С другой стороны, Колледж конструирования материалов, входящий в состав Университета Сучжоу, работает над исследованием одной из разновидностей высокомолекулярных, высокорастворимых и безопасных упаковочных пленок, для которой характерна безвредность и быстрое растворение в природном окружении. На вид она не отличается от обычной пластиковой пленки. Тем не менее, если ее положить в холодную воду, то быстро сжимается и исчезает. Было обнаружено, что можно производить различные виды, растворяющиеся при различной температуре воды в зависимости от требований различных продуктов. После растворения в воде пленка не влияет на ее качество.
Быстрое развитие индустрии пластиковой упаковки и постоянное расширение области ее применения стимулируют непрерывный технический прогресс и развитие технологий. В свою очередь постоянное развитие новых технологий и новых материалов становится ведущей движущей силой для ускорения экспансии областей применения пластмасс
Поможем написать любую работу на аналогичную тему