Исследование прочностных свойств упаковочных многослойных полимерных пленочных материалов, полученных методом каширования

42

ВВЕДЕНИЕ

В историческом плане первыми функциями упаковки были предохранение продуктов или изделий от порчи и обеспечение возможности их транспортировки с сохранением высокого ка­чества. Проблемы упаковки традиционно занимали важное место в жизни как отдельного человека, так и общества в це­лом. Многие важнейшие открытия и достижения человече­ства были широко использованы именно для развития упаков­ки. Можно привести многочисленные примеры из разнообраз­ных областей науки и техники. Это и разработка новых мате­риалов, и создание новых технологий для производства упа­ковки из дерева, глины, фарфора, стекла, металлов, пластмасс и т. д. Это и широкое использование автоматизированной техники как для изготовления упаковки, так и для процессов упа­ковывания продукции. Это и создание новых технологий дли­тельного сохранения продуктов...

Основные тенденции рынка гибкой упаковки

В современной жизни упаковка прочно вошла в наш быт и сопровождает человека на всех стадиях его деятельности. Она во многом изменила наш жизненный уклад, позволила по-но­вому взглянуть на многие проблемы, например, питания. По состоянию развития упаковочной индустрии стали судить об экономическом и техническом уровне той или иной страны. Наиболее развитые страны вкладывают значительные сред­ства в эту сферу. Так, ежегодные расходы в США на упаковку превышают 52 млрд. долларов, в Германии — 33 млрд. марок (около 20 млрд. долларов США). Среднегодовые расходы на упаковку во всем мире составляют от 450 до 500 млрд. долла­ров США.

Ведущие специалисты российского рынка упаковки отмечают его специ­фику — быстроту изменений. Но его объем да и возраст недостаточны для формирования мировых тенденций, по­этому приведу некоторые тенденции американского рынка упаковки.

По данным аналитиков потребность в бумажной и полимерной упаковке на рынках США, где оба материала конкурируют друг с дру­гом, растет ежегодно на 2 процен­та и к 2005 достигнет 39 млн. тонн. Сти­мулом к развитию станут постоянный рост сектора продуктов питания, улуч­шение барьерных свойств, усиление прочности упаковки и другие атрибуты. Потребность в полимерной упа­ковке будет расти быстрее из-за пре­имуществ в стоимости и рабочих ха­рактеристиках. Все чаще будет использоваться комбинация бумаги и полимеров как в гибких, так и в жест­ких конструкциях. Полимерная упа­ковка продолжит вытеснять стекло- и металлотару. Бумажная упаковка сох­ранит свою конкурентоспособность за счет экологичности, снижения стои­мости и укрепления позиции гофротары.

Потребность в бумажной и картон­ной упаковке в США возрастает ежегодно на 2 процента и достигнет 33,8 млн. тонн в 2005. Потребность в полимерной упаковке возрастает ежегодно на 3 процента и к 2004 достигла 5,2 млн. тонн. 3,3 процента прироста ожидается для рынка гибкой упаковки. Преимущества полимеров очевидны: простые условия хранения, легкость распределения, высокие барь­ерные свойства, прозрачность, влагопрочность. Рынок гибкой упаковки в России явля­ется одним из наиболее быстро расту­щих. В ближайшие три года оборот на нем вырастет в 2 раза — до 1,4 млрд. долларов.

Объем рынка гибкой упаковки увеличился ориентировочно с 15 тыс. тонн в 1993 до 80 тыс. тонн в 2001. Из них, по раз­ным оценкам, около 25 тыс. тонн — им­порт. Только за последние два года объ­ем закупок упаковочных материалов увеличился на 51 процент, свидетель­ствуя об интенсивном развитии этого сектора рынка. Наиболее высокими темпами растет потребление кашированных и ламинированных пленок (хо­тя их доля, и особенно доля барьерных пленок, пока невелика), а также пакетов из полиэтиленовой, полипропиле­новой и полиамидной пленок для ва­куумной упаковки.

Рост конкурентоспособности рос­сийских производителей и активный приток как отечественного, так и иностранного капитала стали опреде­ляющими факторами роста упаковоч­ного рынка. Параллельно с ростом потребления упаковки формируется устойчивый спрос на нее, вырабатыва­ется культура потребления, а вместе они опять-таки стимулируют произво­дство.

Экономические показатели прошед­шего года говорят о значительном при­росте объемов промышленного произ­водства в отраслях, связанных и с изготовлением, и с потреблением упа­ковки. По данным статистики, выделя­ется полиграфическая индустрия. Хо­рошие показатели у основных отраслей-потребителей упаковки: пи­щевой промышленности и машиност­роения, далее следуют также связан­ные с рынком упаковки химическая и нефтехимическая отрасли (рис. 1). Важными факторами, влияющими на спрос и предложение гибких поли­меров, являются тенденции на рынке сырья. Большая часть упаковки изго­тавливается на основе импортного сырья. Цены на гибкие полимерные ма­териалы зависят от цен на нефтяном рынке. Сейчас намечается тенденция к увеличению цен на западное сырье, российское - дешевле, но уступает по ка­честву.

Российские производители исполь­зуют импортное оборудование: экструдеры для получения пленки, ламина­торы, печатные машины, оборудование для резки и др. (рис.2).

Рис.1. Рост объемов производства в некоторых отраслях промышленности в 2001 году, %.

Рис.2. Оборудование для производства полимерных тканых мешков.

Для печати используют сырье и краски от известных отечественных и мировых производителей.

Оборудование поступает к нам из Германии, Италии, Франции и отличается высо­ким качеством комплектую­щих и хорошей производи­тельностью. Но пока еще не все фирмы могут позволить себе дорогостоящее оборудо­вание, позволяющее осущес­твлять высококачественную печать. Не обладающие дос­таточным спектром высоко­технологичного оборудова­ния компании (чтобы расширить ассортимент) раз­мещают заказы на печать у бо­лее крупных производителей.

Темпы роста рынка гибкой упаков­ки с флексографской печатью в России по экспертным оценкам в 2001 соста­вили 12 процентов, в то время как в Ев­ропе — б, в США — 6-7 процентов.

В странах ЕС принят законодатель­ный акт 22/97, по которому с 1 января 1998 к продаже допускается лишь та упаковка, которая отвечает европейским стандартам, установленным Евро­пейским комитетом нормализации, а также принята Директива по вопросам упаковки и этикетирования пищевых продуктов. В России давно разрабаты­вался и только сейчас утверждается на федеральном уровне закон «Об упаков­ке и упаковочных отходах».

Потребление гибкой упаковки

В результате проведённых аналитиками исследо­ваний североамериканского рынка гиб­кой упаковки были представлены следующие основ­ные данные и тенденции развития на 2003. Спрос на гибкую упаковку существует, главным образом, на трёх ос­новных сегментах: рынке индустри­альной упаковки (4,488 млрд. долл.), рынке скоропортящихся пищевых про­дуктов (2,730 млрд. долл.) и на рынке сухих обезвоженных пищевых продук­тов (2,568 млрд. долл.). Из других тен­денций следует обратить внимание на рост использования в гибкой упаков­ке металлоцен линейно­го полиэтилена низкого давления (LLDРЕ) и рост темпов использования такой упаковки в табачной продукции.

Из общего объема производимой Россией упаковочной пленки значи­тельная часть приходится на традици­онные материалы: до 10 процентов — на полиэтиленовые пленки для упа­ковки молочных продуктов, около 10 процентов — на однослойные полиэ­тиленовые пленки для упаковки раз­личных товаров, в т.ч. соли, минераль­ных удобрений, товаров бытовой химии и др.

На долю современных пленочных материалов на основе двухосно ори­ентированной полипропиленовой пленки и высокотехнологичных мно­гослойных пленок (с внутренней пе­чатью, кашированных, металлизиро­ванных) приходится около 40 процентов объема производимых в России упако­вочных пленок.

Остановлюсь подробнее на упаков­ке для пищевых продуктов.

Наиболее крупным сектором потребления гибкой упаковки в Рос­сии является кондитерская промыш­ленность, которая в свою очередь де­лится на две части: сахаристую (шоколад, конфеты, карамель, зефир, мармелад, пастила) и мучную {печенье, вафли, пряники, вафельные торты).

Активно развивается в последнее время сектор упаковки сухих продук­тов, которые в зависимости от техно­логии производства подразделяются на две группы: а) сухие супы, каши быстрого приготовления, сухие завт­раки, быстрорастворимые напитки; б) упакованные крупы, макароны, хле­бобулочные изделия. Более сложные технологии производства упаковки для свежих продуктов также развиваются вполне успешно.

Наиболее популярным является сек­тор упаковочных материалов для мо­лочной продукции. Основные требова­ния здесь — повышенные уровни барьерности ( газо-, паро-, водо-, ароматопроницаемость), позволяющие увеличить сроки хранения расфасованных продуктов. Пленку полиэтиле­новую наполненную (ПЭ высокого дав­ления) используют для изготовления мягких пакетов и туб, в которые рас­фасовывают молоко, молочные напит­ки, диетический творог, сметану низ­кой жирности. Для продуктов на основе высокой жирности разработа­ны одно-, двух-, трехслойные; белые, черно-белые и пр. материалы.

Кашированные материалы на осно­ве фольги и полиэтилена используют­ся для упаковки сливочного масла, сырково-творожных изделий, мороженого, маргарина, животных жиров, мясного фарша, халвы, жевательной резинки, чая и других пищевых продуктов.

Структура потребления гибкой упа­ковки для продуктов питания показа­на на рис.3.

В настоящее время на рынке актив­но действуют свыше двухсот предпри­ятий. Среди них производители, печат­ники, дистрибьюторы, официальные представители зарубежных произво­дителей.

Следует отметить, что упаковочная промыш­ленность в том или ином виде присутствует в каждом регионе России. Как выглядит процентное распределение упаковочной промышленности, пока­зано на рис.4. Более половины производителей упаковки находится в Центральном регионе, в основном в Москве. Второе место занимает Северо-Западный ре­гион — конечно, благодаря Санкт-Пе­тербургу. Третье место делят Уральс­кий, Западно-Сибирский и Северо-Кавказский регионы.

По данным исследований, общее количество крупных и средних предп­риятий, производящих гибкую упаков­ку, выросло с 9-10 в 1995 до примерно 70-ти в 2000. Объем рынка в прошлом году составил 80 тыс. тонн. Свыше половины общего объема производства гибкой упаковки приходится на 12-15 крупных производителей (главные шесть — на рис.5).

Можно сделать вывод о том, что про­изводство гибких материалов в России набирает силу и на рынок выпускает­ся конкурентоспособный товар по сравнению с западными образцами. Почти в каждом регионе производят­ся пленки. Наибольшим спросом поль­зуются пленки с повышенными барь­ерными свойствами. Большее внимание уделяется сохранности упа­ковываемого продукта и его внешне­му виду — красочности печати.

Р
ис.3. Структура потребления гибкой упаковки в России в 2001 году, %.

Рис.4. Рынок российских производителей гибкой упаковки в 2001 году, %.

Рис.5. Распределение упаковочной промышленности по регионам в 2001 году, %.

1. ОСОБЕННОСТИ МЯГКОЙ ТАРЫ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. Упаковка. Классификация тары и упаковки. Мягкая тара. Понятия и определения.

Под упаковкой понимается средство или комплекс средств, обеспечивающих за­щиту продукции от повреждений или потерь, окружающую среду от загрязнений, а также обеспечивающих процесс обра­щения продукции. В процесс обращения включают стадии транспортирования, хранения и реализации продукции.