Упаковка в термоусадочные пленки

В качестве термоусадочных пленок используют одно- и двухосноориентированные пленки, которые могут сокращаться при нагревании и при этом плотно обтягивать упакованные в них изделия. В инженерной практике к усадочным принято относить пленки, обладающие способностью давать повышенную (до 50% и более) усадку и используемые для упаковки различных изделий.

К преимуществам упаковки в термоусадочные пленки по сравнению с традиционными пленочными упаковками относятся уменьшение объема упаковки за счет плотного обтягивания товара, относительно меньшая масса пленок. Упаковка в усаживающуюся пленку часто бывает дешевле и привлекательнее на вид, чем обычный ящик из картона. Этот вид упаковки дает определенные преимущества для розничной торговли: уменьшение количества упаковочного материала и площади в торговом зале, занимаемой товаром по мере его реализации. Упаковывание в термоусадочную пленку защищает товар от воздействия окружающей среды.

Термоусадочные пленки применяются для упаковки разнообразных продуктов питания, банок, бутылок, галантерейных и хозяйственных изделий, газет, журналов, канцелярских товаров и др.

Возможные варианты упаковывания в термоусадочную пленку могут быть условно разделены на три основные группы: единичная, групповая и штабельная упаковка [1].

Единичная упаковка (ее называют штучной, или индивидуальной) – каждое отдельное изделие обертывается пленкой, которая после усадки плотно облегает изделие, повторяя его конфигурацию.

Групповая упаковка – предварительно комплектуется набор из нескольких однотипных или разнотипных изделий, которые, как и при единичной упаковке, обертываются пленкой, после усадки которой, получается плотный пакет. Упаковывание может производиться только в пленку или с использованием предварительной укладки изделий на специальные подложки. Этот вид упаковки может применяться в качестве транспортной тары.

Штабельная упаковка – на жесткий поддон укладываются несколькими рядами изделия (мешки, коробки, книги, кирпичи, лотки с банками, бутылками и т.д.), которые сверху покрываются чехлом из термоусадочной пленки и подаются в туннельную печь. После усадки получается компактный штабель, который можно легко перемещать подъемно-транспортными средствами. Штабельная упаковка представляет собой современный и перспективный вид транспортной упаковки товаров.

Термоусадочные пленки могут быть изготовлены из кристаллизующихся полиолефинов (ПЭВД, ПЭНД, ПП), сополимеров этилена с винилацетатом, ПВХ, ВХВД, ПС, гидрохлорида каучука, ПА. Физико-механические и эксплуатационные свойства пленок обусловлены химической природой применяемого полимера и степенью его ориентации.

Важными характеристиками термоусадочных пленок являются степень усадки (коэффициент усадки) и напряжение усадки. Степень усадки характеризуют отношением линейных размеров образца до и после усадки, и определяется по формуле:

К_ус=(L_o-L/L_o) 100%, (1.1)

где L_o и L – длина образца до и после усадки, мм.

Напряжение усадки s_ус, МПа – это напряжение, возникающее в ориентированном материале при нагревании до определенной температуры, определяется по формуле:

s_ус=P/S, (1.2)

где Р – усилие, возникающее при усадке;

S – площадь поперечного сечения образца после усадки.

Напряжение усадки зависит от температуры и продолжительности нагрева пленки. Чем ниже температура усадки, тем больше времени требуется для усадки пленки. Если производить усадку при высоких температурах, то время усадки может быть незначительным. Прочность пленок после усадки несколько уменьшается, но остается достаточной, чтобы обеспечить целостность упаковки.

Для упаковывания единичных изделий небольшой массы, например, хлебобулочных изделий, тушек птиц, аэрозольных баллонов, сувенирных наборов применяются пленки толщиной 20-50 мкм, для групповой упаковки выбирают пленки толщиной 50-100 мкм, для пакетирования на поддонах (штабельной упаковки) – пленки толщиной 100-250 мкм.

В таблице 1.2 приведены основные свойства некоторых термоусадочных пленок.

Таблица 1.2 – Свойства термоусадочных пленок

Процесс упаковывания в термоусадочную пленку включает в себя следующие операции:

- укладка товара на подложку (лоток, поддон);

- обертывание пленкой;

- сварка пакета;

- усадка (прохождение через усадочную камеру);

- охлаждение изделий.

2.2.2. Упаковка в растягивающиеся пленки

В последнее время большое значение в качестве упаковки приобретает упаковывание в растягивающиеся пленки (стрейч-пленки), использование которых расширяет возможности применения полимерных материалов [2].

Факторы, обеспечивающие быстрый рост популярности стрейч-пленки – это герметичная упаковка без сварки, простота использования, малый расход пленки, невысокая цена. К этому можно добавить стойкость упаковки к низким температурам, возможность разогрева продуктов в микроволновых печах, а также прозрачность упаковки и привлекательный внешний вид.

Стрейч-пленка – современный упаковочный материал, обладающий способностью растягиваться (удлинение – до 250%) и возвращаться в исходное состояние. Имеет по сравнению с обычными пленочными материалами повышенную прочность на разрыв, высокую стойкость к проколу, удару, продавливанию. Склеивание слоев между собой достигается благодаря предварительному растяжению пленки перед использованием. За счет ее стремления вернуться в исходное состояние возникает «удерживающая» сила, которая обеспечивает устойчивое скрепление слоев пленки между собой.

Стрейч-пленка производится из модифицированного полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена, поливинилхлорида, сополимеров винилиденхлорида и иономеров. Благодаря уникальному набору качеств стрейч-пленка нашла широкое применение при упаковке как пищевой, так и технической продукции.

В зависимости от толщины, пленка рекомендуется к использованию для различных целей:

- стрейч-пленка толщиной 15-17 мкм применяется для крепления обычных грузов;

- стрейч-пленка толщиной 20 мкм применяется для крепления крупногабаритных тяжелых грузов и предметов, имеющих острые края;

- стрейч-пленка толщиной 23 мкм применяется для крепления сверхтяжелых грузов, таких как каменные блоки и бордюрная плитка.

Отвечая традиционным для упаковочных материалов требованиям к защите товара, стрейч-пленка имеет ряд преимуществ:

- высокое стягивающее усилие (позволяет надежно закрепить груз на паллете);

- стойкость к проколу и раздиру (защищает груз от повреждения, загрязнения, расхищения);

- не требуется сложного оборудования при упаковке;

- возможность предварительного растяжения (позволяет снизить расход материала);

- широкий диапазон рабочих температур, возможность упаковки стрейч-пленкой охлажденных и замороженных продуктов.

К уникальным свойствам стрейч-пленки относится:

- способность растягиваться в два раза с последующим стремлением восстановить свою форму (престрейч) – прекрасное качество, используемое при упаковке товара;

- нейтральность по отношению к самому товару;

- липкость слоев пленки по отношению друг к другу (не требуются дополнительные материалы для крепления);

- самая низкая цена среди всех полимерных пленок.

Характеристики стрейч-пленки делают ее практически универсальной и позволяют применять в различных ситуациях: на производстве, в торговой сети, в быту в случае одноразовой упаковки продуктов питания; для скрепления пакетов грузов правильной формы; для упаковывания продукции, чувствительной к нагреву; для упаковывания продукции, которая в процессе хранения и транспортирования может уплотняться.

В зависимости от назначения стрейч-пленки можно разделить на две большие категории: пищевая и техническая.

Пищевая стрейч-пленка широко используется для упаковки пищевых продуктов: хлебобулочных и кондитерских изделия, фруктов и овощей. Основными преимуществами использования пищевой стрейч-пленки являются:

- герметичность упаковки: надежно защищает продукт от воздействия окружающей среды;

- возможность плотной упаковки разных по размеру продуктов;

- экономичность: занимает минимум места как при транспортировке и хранении самой пленки, так и упакованного продукта (для упаковки одного и того же количества товара требуется (по весу) в 4,5 раз больше картона или в 54 раза больше стекла, чем при упаковке в пленку);

- безопасность (в США стрейч пленки используются уже более 30 лет, в Европе – около 25 лет, при этом учеными неоднократно была подтверждена их абсолютная безопасность).

Техническая (паллетная) стрейч-пленка используется в различных производствах: при индивидуальной упаковке (в том числе груза сложной конфигурации), при групповой упаковке товара. Техническая стрейч-пленка обладает следующими преимуществами:

- защищает товар от потерь во время транспортировки;

- простота в использовании, не требует привлечения квалифицированных рабочих кадров;

- не требует дополнительных средств фиксации;

- не портит внешний вид товара;

- экономичный и легко регулируемый расход, возможность использовать разумно достаточное количество упаковки для разных товаров.

Преимущества упаковки в растягивающуюся пленку по сравнению с упаковкой в термоусадчную пленку состоит в следующем:

- экономия энергии (отсутствие операции в усадочной камере);

- экономия материала (применение более тонких пленок);

- экономия производственной площади;

- использование пленки стандартной ширины;

- использование двойной пленки (возможность заворачивания поддонов с грузом, предварительно упакованных в термоусадочную пленку).

Стрейч-пленка для ручной и машинной упаковки производится из линейного полиэтилена высокого давления. Пленка предназначена для оборачивания различных грузов на поддонах с помощью автоматических и полуавтоматических машин, а также для единичной упаковки товаров.