Полимерная жесткая упаковка в виде различных боксов, контейнеров и коррексов, изготовленная методом термоформования, в настоящее время получила широчайшее распространение благодаря ряду характеристик, которые говорят о надежности самой упаковки и ее более высокой рентабельности, а также о сохранности помещенного в нее продукта. Однако есть и отрицательная сторона этого процесса. Она связана с увеличением загрязнения окружающей среды использованными упаковочными полимерными материалами, которые в большинстве своем не разлагаются естественным путем в течение длительного времени.
 |
MARCHANTE S.A.S. — всемирно признанный производитель линий для выпуска двуосноориентированной пленки, базирующийся во Франции, — также озабочен вопросами экологичности и эффективности материалов, применяемых для изготовления жесткой упаковки. Компания обладает многолетним опытом поставки оборудования для экструзии БОПС-пленки на территорию Российской Федерации.
О том, какие выгоды имеет применение БОПС-пленок по сравнению с использованием поливных (каст) ПЭТ-пленок, главе представительства MARCHANTE в РФ и странах СНГ Лидии Матюшиной рассказал Андрей Волков, главный технолог экструзионных производств, заведующий аккредитованной испытательной лабораторией ООО «Одинцовская фабрика «Комус-Упаковка». По словам Волкова, в результате исследования, проведенного в данной лаборатории, были выявлены существенные преимущества пленок из полистирола.
Плотность сырья
Собственная плотность БОПС равна 1,05 г/см3, тогда как плотность ПЭТ составляет 1,35 г/см3. Таким образом, каждое конечное изделие из ПЭТ будет на 30% тяжелее БОПС-упаковки. Данные 30% полимера, имеющего период только полураспада более 200 лет, лягут дополнительным грузом на утилизационном полигоне.
Физико-механические показатели
Изделия из БОПС имеют прочность на разрыв более 70 МПа и модуль упругости более 2200 МПа. Напротив, упаковка из ПЭТ не дотягивает по прочности и до 60 МПа, а по модулю упругости — до 1700 МПа. Как следствие, БОПС более прочен, способен выдерживать большие статические нагрузки и позволяет снижать удельную массу полимера в упаковке на один килограмм фасуемого продукта на 17%. ]
Так, например, в упаковке для тортов колпак одной и той же толщины из БОПС способен выдержать 6-7 ярусов нагрузки, а из ПЭТ — только 4-5.
Энергоэффективность установок для выпуска БОПС
Производство БОПС-пленок осуществляется на современных, высокоавтоматизированных установках двуосной ориентации. Наличие влаги в экструзионном процессе даже в значительной степени не оказывает влияния на стабильность процесса и качество конечного продукта при исправной функционирующей системе вакуумной дегазации. В итоге энергозатраты на один килограмм произведенного пленочного материала не превышают 250 Вт.
В отличие от полистирола ПЭТ гигроскопичен и не только не терпит наличия влаги в процессе переработки, но и сам накапливает ее. Данная особенность полимера вынуждает использовать при его переработке специальные системы подготовки сырья. Даже самые современные экструзионные линии при переработке ПЭТ затрачивают не менее 500 Вт на один килограмм конечной продукции и до 1200 Вт в случае использования устаревшего оборудования.
Кроме того, температура переработки ПЭТ выше аналогичного значения для полистирола общего назначения (ПСОН) на 30-35°C, что приводит к дополнительному расходу энергии в системах нагрева и охлаждения экструзионных линий. Возвратные отходы при экструзии Из-за особенностей производства, связанных с поперечной ориентацией (выпуск полотна шириной от 4 до 6 м), экструзионные установки для БОПС образуют минимальное количество собственных возвратных отходов (кромочной части). Количество образуемых отходов в зависимости от типа, ком- плектации линии и особенностей технологического цикла не превышает 4-6%.
С другой стороны, практически все экструзионные установки по выпуску ПЭТ-пленки используют однотипные экструзионные процессы с плоскощелевой, фильерной вытяжкой, где максимальная ширина полотна не превышает 2 метров (и то в самых редких случаях — на больших и сверхмощных линиях). Обратимость перехода ПЭТ в процессе переработки из аморфного состояния в кристаллическое приводит к постоянным колебаниям ширины пленки, что также увеличивает объем отходов, который в итоге может достигать 7-14%.
Прозрачность и возможность использования вторичного сырья
Прозрачность ПС значительно выше, чем полиэтилентерефталата. Кроме того, первый значительно меньше теряет свои реологические и физико-механические показатели в процессе вторичной переработки. Высокие требования конечных потребителей и сложность рециклинга отходов ПЭТ (особенно потребительских) не позволяют производителям пленок использовать их в большом количестве. Они ограничиваются в основном производственными отходами, тем самым увеличивая долю неперерабатываемого полимерного мусора. Созданные недавно современные процессы экструзии ПЭТ позволяют достигать требуемых физико-механических свойств и обеспечивать привлекательный внешний вид готовым изделиям, с использованием полигонных отходов, но только если это ПЭТ- бутылки.
Экологичность полистирола
Для максимального раскрытия возможности цикличного использования стирольных пластиков в 2018 году компания INEOS Styrolution выступила учредителем и ведущим участником глобальной инициативы Styrenics Circular Solution (SCS). Она объединила все звенья цепи жизненного цикла полистирольной упаковки, чтобы превратить полистирол в полностью и многократно перерабатываемый материал. От баночки для йогурта до баночки для йогурта — снова и снова!
Данная инициатива опирается на важное преимущество полистирола по сравнению с другими полимерами. ПС можно разложить на первичные мономеры (деполимеризация) с использованием процесса термического крекинга. Проще говоря, эта технология позволяет превратить банку из БОПС в стирол, который можно использовать повторно, без ограничений и в любой сфере. В настоящий момент это единственный полимер, способный к такой трансформации.
На сегодняшний день утверждена и уже реализуется дорожная карта SCS-инициативы. В 2018 году были завершены анализ технико-экономических изысканий, исследование рециклинга отходов, изучение возможностей сортировки (Германия). В 2019 году реализованы пилотные проекты по сортировке и очистке полимерных отходов из стирольных пластиков в промышленном масштабе. В 2020 году были осуществлены запуск экспериментальных установок и проведение промышленных испытаний. А в 2021-2025 годах планируется поэтапное внедрение процесса в соответствии с общей отраслевой стратегией. В компании MARCHANTE уверены, что БОПС-пленки являются более выгодным материалом для производства термо- формованных изделий, чем каст-ПЭТ. Стремясь удовлетворить требования клиентов в отношении высокого качества продукции, снижения потребления энергоресурсов и сокращения отходов, MARCHANTE разработала новую технологию, которая позволит выпускать БОПС-продукцию и улучшать свойства пленок из каст-ПЭТ на той же производственной линии. Данный революционный метод будет публично представлен специалистам в феврале 2021 года в России и странах СНГ.
