Влияние физико-механических свойств исходных материалов на качество каширования (1094722), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Конечно, у фольги есть и свои недостатки. Один из них — достаточно низкое сопротивление механическому воздействию. Для ликвидации этого и других недостатков были изобретены гибридные материалы, в которых фольга комбинируется в различных сочетаниях с лаком, бумагой, картоном, полимерными пленками.

Алюминиевая фольга в упаковке

В настоящее время алюминиевая фольга в чистом виде или в составе гибридных материалов используется едва ли не во всех областях упаковочной промышленности.

Упаковка для скоропортящихся продуктов. Здесь фольга занимает лидирующее положение, так как по срокам хранения ни один материал с ней в этом секторе конкурировать не может. Для упаковки используется неотожженная фольга, иногда снаружи в декоративных целях дополненная слоем полимера или бумаги.

Фольга для асептической упаковки жидкостей. На фоне насыщения некоторых секторов упаковочной отрасли можно отметить интенсивное расширение рынка эластичной асептической упаковки жидкостей. С помощью непроницаемой для микроорганизмов, света и кислорода структуры из картона, алюминиевой фольги толщиной 6–9 мкм и пластмассы можно предохранять от порчи в неохлажденном состоянии в течение 6–24 месяцев такие продукты как сгущеное молоко, фруктовые соки и даже столовые вина.

Фольга для упаковки кофе, детского питания, сухого молока, мучных и кондитерских изделий, чая, пряностей, супов. Для упаковки кофе и других ароматосодержащих продуктов, например, специй, а также товаров, требующих защиты от влаги, используется алюминиевая фольга, ламинированная полимерными пленками. Главная задача упаковки в случае кофе — сохранение аромата продукта и защита его от воздействия солнечных лучей и кислорода атмосферы. Пакеты не рекомендуется закрывать плотно, так как кофе в зернах в течение нескольких дней после обжарки выделяет двуокись углерода. Вместо скрепленного сургучом или клеем основного шва следует пользоваться многократным перегибом верхней части пакета. Ламинированная фольга позволяет обеспечить длительный срок хранения продуктов, например, сухое молоко в герметично закрытом пакете из этого материала может храниться до двух лет.

Фольга для упаковки масла, маргарина, мороженого, творога и творожных сырков. В этом случае используется алюминиевая фольга, кашированная воском на пергаментную, подпергаментную или сульфитную бумагу. Испытания фольги толщиной 9 мкм, тисненой снаружи и кашированной воском на пергаментную бумагу 40 г/м², дали значение влагопроницаемости всего 0,005 г/м²xd, где d — толщина материала. Это очень высокий результат, который достигается благодаря тому, что воск для каширования и защитный лак сводят к минимуму количество имеющихся пор.

Несмотря на свои уникальные свойства, фольга во многих сферах производства постепенно уступает место синтетическим упаковочным материалам. Отчасти, это объясняется экономическими причинами (пленочные материалы дешевле, позволяют снизить вес упаковки, имеют высокие печатно-технические свойства, обладают способностью к вторичной переработке). Вторая причина — забота о сохранении истощающихся быстрыми темпами природных ресурсов. И все же, алюминиевая фольга, похоже, не собирается сдавать свои позиции. Этот материал действительно обеспечивает срок хранения продуктов, который не может обеспечить ни один полимер (не случайно оборонная промышленность широко использует алюминиевую фольгу для хранения солдатских пайков). Кроме того, фольга незаменима для упаковки полуфабрикатов, рынок которых имеет во всем мире стойкую тенденцию к расширению.

Фольга, кашированная сульфидной бумагой, для упаковки масла и маргарина

Фольга, кашированная бумагой, для упаковки чая и кофе

Фольга, кашированная пергаментом или подпергаментом для творожных продуктов

Фольга, ламинированная полимерными пленками с термосвариваемым слоем для сметаны, творога, йогурта

Фольга с термосвариваемым лаковым покрытием для йогурта и молочных десертов

Фольга, ламинированная полимерными пленками для упаковки сухого молока, детского питания, кофе, чая

Рис. 2.4. Примеры упаковок из фольги.

Фольга в упаковке создает ощущение престижного, дорогого, экологически чистого и качественного продукта. Чего стоит одна упаковка шоколада «Вдохновение». И упаковка сигарет с качественной фольгой внутри вызывает больше доверия: не подделка! Это еще один пример того, как фольга подчеркивает престижность, ценность продукта.

Осталась традиция непременно обертывать фольгой что-то лучшее, неординарное, праздничное: шоколадные конфеты в отличие от карамели, горлышки бутылок с шампанским и лучшими сортами пива. Последнее совершенно не функционально, но весьма эстетично.

Стоимость фольги. Стоимость упаковки из фольги выше стоимости упаковки из других современных материалов. Но опыт показывает, что объем продаж зависит от стоимости продукта лишь косвенно. И даже не самый богатый покупатель предпочтет заплатить чуть больше, но приобрести товар в добротной, вызывающей доверие упаковке, [9].

2.2.3. Полиэтилен

Полиэтилен получают полимеризацией газа этилена в присутствии катализатора. Открытый в 30-е годы ХХ века этот материал одним из первых полимеров начал покорять мир.

Рис. 2.5. Строение молекулы полиэтилена

Полиэтилен является термопластичным материалом, то есть при нагревании он размягчается, а при охлаждении вновь твердеет. Полиэтилен состоит из множества макромолекул-цепочек, которые могут перемещаться друг относительно друга. Управляя процессом полимеризации этилена можно получать полиэтилен с относительно длинными или короткими макромолекулами. Если допустить, что все линейные молекулы полиэтилена выстроить в одном направлении по вектору приложения нагрузки, то прочность такого материала должна быть в 20 раз больше прочности легированной стали.

В полиэтилене имеются зоны, где молекулы молекулярные цепочки относительно ровные и расположены симметрично друг другу. Эти зоны отличаются большей плотностью и называются "кристаллитами", то есть " кристаллоподобными". В остальном пространстве вещества макромолекулы беспорядочно переплетены, образуя рыхлую аморфную структуру. Эти зоны обладают меньшей плотностью. С повышением температуры кристаллиты распадаются, переходя в аморфное состояние. При достижении температуры 200^oС полиэтилен переходит в текуче-пластичное состояние, при котором он может подвергаться формовке

Рис. 2.6. Строение цепи полиэтилена

Обычно, в состав основного полимера входят присоединенные к основным молекулам цепочки сопутствующего мономера. Для полиэтилена, это, как правило, бутен (бутилен).

В зависимости от технологии получения полиэтилен подразделяется на полиэтилен низкой плотности (высокого давления) (LDPE, ПЭВД), средней плотности (среднего давления) (MDPE, ПЭСП) и высокой плотности (низкого давления) (HDPE, ПЭНД). С повышением плотности и молекулярного веса полиэтилена возрастает его стойкость к химическим воздействиям. Это обусловило широкое использование ПНД для изготовления водопроводных и канализационных труб, кабельных лотков и т.п. Трубы из полиэтилена низкого и среднего давления могут работать при температуре не выше 70^oС (кратковременно 85 ^oС).

Структуры молекул у полиэтиленов различной плотности отличаются друг от друга.

Рис. 2.7. Строение молекулы полиэтилена высокой плотности

Рис. 2.8. Строение молекулы полиэтилена средней плотности

Рис. 2.9. Строение молекулы полиэтилена линейного низкой плотности

Рис. 2.10. Строение молекулы полиэтилена низкой плотности

Если первые три разновидности полиэтилена имеют линейную структуру главной в цепи с большим или меньшим количеством ответвлений кополимера, то LDPE свойственны длинные ветвящиеся цепи, соединяющиеся сами с собой.

Плотность полиэтилена, предопределенная технологией его получения и структурой, придает материалу свои индивидуальные физические и механические свойства, [И4].

Таблица 2.1

Технические характеристики полиэтиленов различной плотности

Характеристика	LDPE	MDPE	HDPE
Плотность, кг/м3	920	930	940	950	960
Модуль пластичности при 20oС, Н/мм2	175	260	455	630	875
Точка плавления кристаллитов,oС	109	116	125	130	133

2.3. Обоснование выбора слоев материалов для каширования

2.3.1. Подбор и сочетание слоев комбинированного материала

При конструировании многослойной упаковки большое значение имеет оптимальное содержание слоев и их чередование, определяемое индивидуальными свойствами упаковываемого продукта, а также условиями и сроками хранения.

Используют двух- и трехслойные комбинированные материалы, состоящие из полимера, бумаги и фольги, где каждый слой играет свою определенную роль.

Характеристики

Список файлов ВКР