Что значит полимерный контейнер
Пищевые полимерные контейнеры
«Чудесная чаша» – именно так назывался первый пластиковый пищевой контейнер. Для современного потребителя он давно уже не чудо, а удобный помощник в быту. Слово «контейнер» заимствовано из английского языка, просто означает емкость, вмещающую что-либо. Контейнеры еще бывают грузовые, транспортные, промышленные, но это совсем другое направление, требующее отдельного подхода. По оценке агентства Nielsen, около 70% потребительской упаковки приходится на долю пищевой промышленности, поэтому в статье речь пойдет о самом популярном типе полимерного контейнера – для пищевых потребительских товаров.
По данным НКПак, в 2014 году в стоимостном выражении жесткие полимерные материалы составляют 18% от российского упаковочного рынка. По прогнозам исследовательского агентства Freedonia (США), объем мирового спроса на контейнеры для пищевых продуктов ежегодно будет увеличиваться в среднем на 4,5%. По их оценке, к 2016 году объем этого рынка в США в полимерном выражении составит 6,5 млрд. кг. К примеру, в Китае эксперты Freedonia прогнозируют ежегодное увеличения спроса на пищевые контейнеры более чем на 10%, а в некоторых странах Азиатско-Тихоокеанского региона, Центральной и Южной Америки, Африки и Ближнего Востока – более чем на 6%. Аналитики утверждают, рынок контейнеров прирастет в объеме, но не в стоимости, поскольку продолжает снижаться средний вес изделий.
По назначению полимерные пищевые контейнеры подразделяются на 2 большие группы:
В быту наибольшее распространение получили контейнеры вместительностью от 0,3 до 2,5 л, они представлены в двух основных типах конструкций:
Еще лет 20 назад в нашем обиходе чаще применялись контейнеры из других материалов, в частности:
Пищевые контейнеры из полимерных материалов прочно закрепились в нашем быту, отняв определенную долю рынка у каждого из перечисленных типов.
Немного истории
Идея изобретения пластикового контейнера принадлежит Эрлу Сайласу Тапперу, родившемуся в начале прошлого века в Нью-Гемпшире. К числу его изобретений относятся улучшенные чулочные подвязки, лодки с двигателем, немнущиеся брюки, новые конструкции женских корсетов и безменов, устройство для потрошения птицы. Не сумев на этих изобретениях заработать и прославиться, Таппер устроился на работу в концерн DuPont в подразделение по производству пластика.
Наш герой быстро освоил специфику этого процесса, а в 1938 году купил машины для термоформовки полимеров и основал собственное предприятие TupperPlastics. Тапперу удалось разработать технологию формовки полиэтилена. Из материала с новыми свойствами Эрл решил делать упаковку для пищевых продуктов. В то время для этих целей чаще использовались вощеный картон и фольга.
В 1946 г. был изготовлен первый 20-граммовый контейнер Wonderbowl молочно-белого цвета, прототипом для его формы послужила банка для краски. В течение первых двух лет изделие не пользовалось особым спросом. Однако Эрл с помощью Брауни Вайз организовывал торговые вечеринки, сеансы демонстраций продукта в домашних условиях. Можно утверждать, что он стоял у истоков многоуровневого маркетинга.
Особенности производства
Пищевые полимерные контейнеры изготавливают посредством двух основных способов: литья под давлением и формования.
При литье под давлением форму заполняют вязким расплавом полимера, она впоследствии затвердевает, охлаждается и изымается. Здесь важно соблюдение определенных температурных режимов на каждой из стадий технологической цепочки.
Способ литья под давлением считается менее производительным из-за длительного цикла изготовления, зато позволяет создавать контейнеры различных конфигураций.
Формование производится из заготовки, чаще выполненной в виде полимерной ленты, при этом формуются изделия заданных параметров. Это высокопроизводительный метод, который позволяет наносить печать на изделия, однако имеет свои недостатки: разнотолщинность продукции, большое количество отходов.
Формование осуществляется посредством двух основных технологий.
Свойства контейнера в зависимости от типа материала
В производстве контейнеров распространены следующие полимерные материалы:
Так, контейнеры из ориентированного полистирола более всего ценятся за их прозрачность. Из вспененного полистирола – за функцию сохранения температуры упакованного продукта в течение двух часов. Из полипропилена – за возможность разогрева в микроволновой печи. При выборе материала для изготовления такой тары учитывается степень жирности, кислотность, консистенция и другие характеристики фасуемого продукта.
Основные функциональные свойства пищевых контейнеров, за которые их любят потребители:
Вместе с тем, у полимерных контейнеров есть и свои конкурирующие виды тары из полимерных материалов: дойпаки и паучи (мягкая упаковка, например, для собачьего и кошачьего корма).
Дюжина тенденций развития пищевых контейнеров
Сейчас потребители четко разграничивают контейнеры на два типа: недорогие одноразовые и качественные многоразовые. Первые берут с собой на пикники, в дорогу. Вторые – для домашнего использования, для хранения и разогрева блюд.
Полимерные контейнеры, используемые производителями в качестве упаковки готовой продукции, отражают общие тенденции рынка полимерных упаковочных материалов:
1. Снижение среднего веса контейнера.
В сфере жестких и гибких полимерных упаковочных материалов четко прослеживается тенденция: они становятся более тонкими и высокобарьерными. Это связано с улучшением эргономики пространства и рационализацией использования природных ресурсов.
2. Увеличение роли дизайна, повышение уровня его качества.
В этих целях используется качественная печать. Печать может быть нанесена как на сам контейнер (флексографская, глубокая печать или офсет), так и на этикетку (вплавляемая, термоусадочная или наклеивающаяся).
3. Высокая степень прозрачности.
Полимерные контейнеры с высокой степенью прозрачности выглядят эстетично, современно, удобны в эксплуатации.
4. Развитие сложных конструкций, комбинирование материалов.
Сложность может выражаться не только в многообразии форм, но и в сочетании материалов. Например, контейнеры концепции DuoSmart от крупного мирового производителя Huhtamaki имеют внутри полимерный слой, обеспечивающий высокие барьерные качества, снаружи – бумажный, отвечающий за термоизоляцию, жесткость, позволяющий воплотить качественный дизайн.
5. Популярность малых форм.
Самый быстрый рост объемов продаж эксперты прогнозируют для пластиковых контейнеров в форме туб, стаканчиков и чаш. Ключевые факторы: общий рост спроса на порционную упаковку, потребность в компактности, частое потребление «на ходу».
Контейнеры, используемые в качестве посуды, имеют следующие ориентации в развитии.
6. Продление возможностей сроков хранения продукта, высокая герметичность.
Использование вакуумных контейнеров из пищевого пластика позволяет увеличить сроки хранения продуктов в 3-4 раза. Современные хозяйки и профессиональные повара используют вакуумные контейнеры для маринования. Насосы, откачивающие из него воздух, могут быть встроенными в крышку или прилагаться в комплекте.
7. Разнообразие крышек, носиков, ручек.
Есть контейнеры с крышкой, снабженной пароотводом, клипсами или носиком. К примеру, ланч-боксы открываются сразу в нескольких местах, оборудованы удобными механизмами многократного открывания. Контейнеры могут иметь боковые держатели или складные ручки на крышке. В целях обеспечения более плотного примыкания крышки используются силиконовые прокладки.
8. Секционность.
Полимерные контейнеры для хранения продуктов предназначаются не только для продления годности продуктов, но и для комфортного использования, повышения эргономики пространства.
Встречаются двух-, трехсекционные контейнеры, предназначенные для смешивания продуктов, ингредиентов непосредственно перед употреблением. Вот пример многофункционального полипропиленового контейнера из ассортимента «Икеа»: подходит для замораживания продуктов и выдерживает нагревание до 100 °С; имеет две съемные вставки, образующие три автономных отделения, благодаря чему в него одновременно можно положить основное блюдо, салат и соус.
9. Устойчивость одновременно к нагреванию и охлаждению.
Универсальность полимерных контейнеров выражается и в том, что такую емкость с едой можно достать из морозилки или холодильника, поставить разогреваться в микроволновку, затем использовать для подачи на стол.
10. Трансформируемость.
Например, почти у каждого из нас есть дома так называемые наборы контейнеров-матрешек. Они не занимают много места при хранении, удобные и практичные.
Советы по выбору безопасных пластиковых контейнеров для еды
Обычно в качестве контейнера для еды и напитков используется пластик. Однако не стоит просто выбирать пластик в качестве емкости для еды. Если не соблюдать осторожность, материал, из которого изготовлен пластик, вреден для здоровья.
Пластмассы состоят из различных химикатов. При определенных условиях контакт между пластиком и пищей может вызвать миграцию (перенос) химикатов из контейнера в пищу.
Миграция происходит из-за воздействия тепла пищи, хранения или обработки. Чем выше температура, тем выше вероятность миграции. Продолжительность хранения пищи также влияет на перенос этого химического материала. Чем дольше происходит контакт между пищевыми продуктами и пластиковой упаковкой, тем больше химикатов попадает в продукты питания. Если это будет происходить постоянно, это повредит здоровью и может увеличить риск рака.
Не поддавайтесь соблазну дешевой тары, которая представляет серьезный риск для здоровья. Лучше выбирать торговую марку, которая уже запатентована.
Критерии для пластиковой тары для пищевых продуктов:
– Имеется знак качества пищевых продуктов, а именно логотип стакана и вилки, который означает, что пластик подходит для изготовления столовых приборов.
– Имеется знак безопасности пищевых продуктов, который представляет собой логотип в виде галочки, означающий, что продукты питания или напитки безопасны от загрязнения химическими веществами.
– Существуют запатентованные товарные знаки, а именно логотип TM (товарный знак) или R (зарегистрированный). Это означает, что товар зарегистрирован и его подлинность гарантирована.
Мы часто видим знак «треугольник» на упаковке продуктов питания или напитков. Внутри треугольника перечислены числа от 1 до 7. Каждое число имеет значение, а именно:
1. PETE/PET (polyethylene terephthalate)
PETE или PET (полиэтилентерефталат). Эта бутылка типа PETE/PET рекомендуется только для одноразового использования. Если она используется слишком часто и используется для хранения теплой воды, особенно горячей, это приведет к расплавлению полимерного слоя в бутылке. И выделению канцерогенных веществ, которые в долгосрочной перспективе могут вызвать рак.
Этот материал из PET опасен для рабочих, связанных с переработкой и переработкой бутылок. PETE производится с использованием соединений триоксида сурьмы. Эти соединения могут попадать в организм через дыхательную систему при вдыхании воздуха. Частое вдыхание этих соединений может вызвать раздражение кожи и дыхательных путей. У женщин эти соединения усиливают проблемы с менструальным циклом и выкидыши. При родах ребенок, вероятно, будет медленно расти до 12-месячного возраста.
2. HDPE (high density polyethylene)
HDPE (полиэтилен высокой плотности). Пластиковые бутылки типа HDPE обладают более прочными, твердыми, непрозрачными материалами и более устойчивы к высоким температурам. Это пластиковый материал, который безопасен в использовании из-за его способности предотвращать химические реакции между пластиковой упаковкой HDPE и продуктами питания и напитками, который он упаковывает. Как и PETE, HDPE также рекомендуется для одноразового использования, потому что высвобождение его соединения триоксида сурьмы со временем увеличивается.
3. PVC (Polyvinyl chloride)
Код V, или более известный как PVC (ПВХ – поливинилхлорид), представляет собой тип пластика, который сложнее всего переработать. Этот материал встречается в пищевых упаковках и бутылках.
Реакция, происходящая между ПВХ и пищевыми продуктами, содержащими этот пластик, вредна для почек, печени и веса тела. ПВХ содержит DEHA (диэтилгидроксиламин), который вреден для организма. Обычно этот материал вступает в реакцию с пищевыми продуктами, упакованными из этого пластика, изготовленного из ПВХ. DEHA может плавиться при температуре выше 15°С.
4. LDPE (Low density polyethylene)
LDPE (полиэтилен низкой плотности) – это тип коричневого пластика (термопласта, сделанного из нефти). Обычно используемого для пищевых контейнеров, пластиковой упаковки и мягких бутылок.
Механические свойства этого типа материала LDPE – прочная, полупрозрачная, гибкая и слегка жирная поверхность. До 60°С он очень устойчив к химическим реакциям, защита от водяного пара неплохая, может быть переработан и хорош для предметов, требующих гибкости и прочности.
Этот материал LDPE трудно разрушить, но он хорош для пищевых контейнеров, поскольку трудно вступает в химическую реакцию с пищевыми продуктами.
5. PP (Polypropylene)
Этот материал типа PP (полипропилен) является лучшим выбором из пластика. Особенно для контейнеров для продуктов и напитков. Таких как хранилища продуктов, бутылки для питья и, что наиболее важно, детские бутылочки.
Ищите код номер PP при покупке пластиковых предметов для хранения различных продуктов питания и напитков. Полипропилен прочнее и легче, с низкой паропроницаемостью, хорошей стойкостью к жирам, устойчив к высоким температурам.
6. PS (Polystyrene)
Полистирол – это синтетический полимер, который может выделять стирол в пищу при контакте с пищей. Помимо пищевых контейнеров, стирол также можно получить из сигаретного дыма, выхлопных газов автомобилей и строительных материалов.
Этого материала следует избегать, потому что он не только вреден для здоровья мозга, но и мешает выработке женского гормона эстрогена. Что приводит к проблемам с репродуктивной системой, ростом нервной системой. А также потому, что этот материал трудно перерабатывать.
7. OTHER
Тут есть 4 вида материалов типе пластика OTHER, а именно:
1. SAN (styrene acrylonitrile), стиролакрилонитрил.
2. ABS (acrylonitrile butadiene styrene), акрилонитрилбутадиенстирол.
3. PC (polycarbonate), поликарбонат.
4. Nylon, нейлон.
Его можно найти в контейнерах для пищевых продуктов и напитков, таких как спортивные бутылки для питья, автозапчасти, бытовая техника, компьютеры, электронные устройства и пластиковая упаковка.
SAN и ABS обладают высокой устойчивостью к химическим реакциям и температуре, прочностью, жесткостью и повышенной твердостью. Обычно встречается в мисках миксеров, внешних поверхностях термосов, тарелках, столовых приборах, фильтрах для кофе и зубных щетках. В то время как ABS обычно используется в качестве материала для игрушек LEGO и труб.
PC (поликарбонат) можно найти в бутылочках для детского молока, стаканчиках, бутылках для питья из поликарбоната и банках для упаковки продуктов питания и напитков, в том числе банках для молочных смесей.
SAN и ABS могут использоваться для пищевых контейнеров. PC может выделять основной ингредиент, а именно бисфенол-А, в еду и напитки. Не рекомендуется использовать его для емкостей с едой и напитками.
Другие знаки, которые иногда печатают на упаковке
Первое изображение – это ложка и вилка, что означает, что контейнер безопасен для еды.
На втором изображении показана излучение волн, означающее, что контейнер можно использовать в микроволновой печи.
Третье изображение, похожее на снежинку, означает, что контейнер можно поместить в морозильную камеру.
Тарелки и линии, похожие на дождь, означают, что емкость можно мыть в посудомоечной машине.
Зная эти символы, нам полезно начать уделять больше внимания имеющимся у нас контейнерам, чтобы не использовать их неправильно. Потому что неправильное использование не только вредит окружающей среде, но и может нанести вред нашему здоровью.
Пищевые пластиковые контейнеры: материалы, технологии изготовления и дизайн
Как удобное средство для транспортировки, хранения и приготовления продуктов питания пластиковые контейнеры прочно обосновались в нескольких сегментах рынка. В их использовании происходят постоянные перемены, обусловленные как развитием упаковочных технологий, так и растущими требованиями к применяемым материалам. Все больший спрос на продукты, упакованные в подложки прямоугольной формы – для свежемороженого мяса, птицы, рыбы и полуфабрикатов – предъявляют предприятия розничной торговли, работающие на принципах самообслуживания. В каждом крупном супермаркете теперь есть отдел, где в контейнеры со съемными крышками фасуют готовые салаты и другие блюда. Все больше потребителей обращают внимание на то, можно ли подвергать контейнер разогреву в микроволновой печи. Возможности упаковки во многом определяются особенностями материала и технологии изготовления.
Особенности материалов
В приведенной ниже таблице для сравнения приведены наиболее важные для производителей и потребителей упаковки особенности соответствующих полимеров.
Материал | Прозрачность |
Технология литья под давлением предполагает, что контейнер изготавливается путем затвердевания вязко-текучей пластиковой массы в форме под давлением. Вначале расплав полимера подготавливается в специальном цилиндре, затем впрыскивается в форму, в которой он застывает и охлаждается. После отвержения пластмассы форму размыкают и удаляют изделие. При этом необходимо поддерживать определенную температуру формы, чтобы не было затруднений в ее заполнении. Данный метод позволяет перерабатывать разнообразный ассортимент полимерных материалов, включая вспененные и получать изделия более сложной конфигурации. Производительность литья под давлением гораздо ниже по сравнению с термоформованием, поскольку производственный цикл является более длительным. Отходы формируются в основном в литниковой системе, их объем можно уменьшить, используя современные горячеканальные формы.
Пищевые пластиковые контейнеры отличаются широчайшими возможностями графического оформления, которое выполняется методами флексографии, офсетной и глубокой печати и техникой in mould, использование которых во многом зависит от технологии изготовления контейнера.
Дизайн контейнеров
Пластиковые контейнеры отличаются широчайшими возможностями графического оформления. Возможно осуществить графическое решение без нанесения печати на саму полимерную упаковку, а лишь на этикетку – бумажную или пластиковую, – которая в готовом виде наклеивается на контейнер. Перечислим основные виду печати на пластиковую емкость:
Флексография используется для нанесения печати на рулонный полимерный материал или самоклеящиеся этикетки. При этой технологии между подающим краску валиком и подложкой для печати располагаются два цилиндра – накатный валик из протравленного металла и формный цилиндр с полимерными печатными формами (как правило, из синтетического каучука). Пластиковые клише дешевы, могут быть быстро изготовлены и позволяют быстро перенастраивать оборудование на новую продукцию. Однако недостатком данного метода является недостаточно точная передача деталей, которые могут искажаться при незначительном изменении давления. Многоцветные изображения и полутона обычно формируются из мелких точек, которые заметны при внимательном рассмотрении. При флексографии используются краски низкой вязкости на основе воды или растворителей. Данный метод особенно эффективен при работе с шероховатыми и текстурованными поверхностями, поэтому в применении к дизайну контейнеров, его достоинства в наибольшей мере востребованы в печати самоклеящихся этикеток и красочных наклеек. Обычно флексографию применяют при многотиражной печати – до сотен тысяч и миллионов оттисков, что позволяет существенно снизить издержки на изготовление форм на единицу продукции. В последнее время использование лазерных технологий при изготовлении форм позволили заметно повысить качество флексопечати.
Офсетная печать предполагает, что многокрасочное изображение вначале формируется печатающими элементами на эластичном полотне (цилиндре), который выступает в функции посредника. При этом до соприкосновения с подложкой краски должны сохранять свою влажность. Поэтому часто при офсетной печати используют краски, затвердевающие при нагревании или – более современная технология – под воздействием ультрафиолетовых лучей.
Офсетная печать подразделяется на 2 подтипа – печать с увлажнением и «сухой» офсет. При печати с увлажнением на алюминиевой форме поддерживается баланс между краской и водой. В процессе печать увлажняющий раствор смачивает зерненную алюминиевую поверхность цилиндра и отталкивается от слоя диазосоединений. Гидрофобная краска же не может попасть на смоченную водой поверхность и остается на печатных элементах. Недостатком офсета с увлажнением является невозможность адекватно передавать мелкие детали и точно отражать границы, что является следствием действия сил поверхностного натяжения и вязкости полиграфических красок.
Безводный, «сухой» офсет не предполагает использования увлажняющего раствора за счет специального силиконового слоя, покрывающего пробельные элементы. Благодаря этому упрощается процесс печати, и получается более четкий и контрастный растр. Краски «сухого» офсета отличаются повышенной вязкостью, которую необходимо поддерживать в определенном узком диапазоне, который зависит от небольших колебаний температуры в помещении. Недостатком технологии «сухого» офсета является дороговизна расходных материалов (качество красок и подложки), что значительно увеличивает себестоимость конечной продукции. Однако «сухой» офсет незаменим для печати на пластиковых тубах, на которые изображение передается с высокой точностью, несмотря на неровность поверхности.
Метод глубокой печати (ротогравюра) предполагает создание оттиска с помощью нескольких цилиндров, установленных на ротационной машине. Печатные валы, которых для получения даже не очень сложного дизайна нужно 6-7 штук, требуют сложной технологии изготовления, однако, они выдерживают на порядок больший объем печати по сравнению с пластиковыми клише. Глубокая печать осуществляется при рулонной и листовой подаче. Сначала краску наносят на весь формный цилиндр, а затем удаляют тонкой стальной пластиной так, что пигмент остается только в углубленных печатных элементах. Затем подложка обжимается печатным цилиндром, и краска переходит на ее поверхность. Чтобы ускорить удаление краски, на подложку и форму часто подают напряжение противоположного знака. Глубокая печать применяется для оформления этикеток, оберток, рулонных упаковочных материалов, которые затем нарезаются. Основное преимущество глубокой печати – высокое качество изображения с превосходной передачей градиентов цвета, тонких линий и мелких элементов. При этом на изображении отсутствует зернистость и размытость границ, что открывает дизайнеру большое поле для творчества. Однако дороговизна печатных форм делает данный метод рентабельным только при больших тиражах продукции.
Технология in-mould или «вплавляемая этикетка» применяется, как правило, в случаях, когда необходимо обеспечить высокое качество изображения на поверхностях сложной формы. В качестве основы для такой этикетки используются пленки из традиционных материалов – PE, PP, PS, PET. Столь же привычны и методы печати на основе – офсет, флексография, ротогравюра. Однако принципиальной особенностью этикеток in-mould является сам способ прикрепления этикетки – в готовом виде она вплавляется в контейнер в момент формования. Метод in-mould сочетается с рядом технологий изготовления контейнеров – термоформовка, литье под давлением, выдув в пресс-форму. Особенности технологии накладывают определенные технические ограничения. Во-первых, высеченная этикетка должна иметь очень ровную кромку реза. Кроме того, в контурах этикетки не должно быть острых углов. В процессе нанесении этикетки особое значение имеет момент ее позиционирования, которое осуществляется либо при падении этикетки под действием собственной тяжести (это требует большой осторожности, так как малейшее движение воздуха может вызвать брак) или с помощью специального механического манипулятора. Также важно правильным образом зафиксировать этикетку в пространстве формы, для чего применяют механический, вакуумный и электростатический методы. Первый из них предполагает фиксацию этикетки с помощью держателей. Ваккумный метод, при котором она удерживается сжатым воздухом, получил большее распространение. Наиболее перспективный метод – фиксация с помощью статистического электричества: этикетка удерживается подаваемым через электрические контакты разрядом. При этом на ней не остается следов, появляющихся на месте откачки воздуха при вакуумном методе.
Unipack.Ru
Смотрите также по теме «Пищевые пластиковые контейнеры: материалы, технологии изготовления и дизайн»:
- Что значит полимерный воск
- Что значит полимерный материал