Спрашивали – отвечаем: вакуумные материалы и их особенности.

Недавно меня спросили про подобные материалы, я коротенько ответил, но подумал, что привести более полную информацию по современным пленкам будет полезно. Ранее я уже говорил про пленки, сегодня более обстоятельный рассказ.

Биаксиально ориентированные или двуосно-ориентированные полипропиленовые пленки (biaxially oriented polypropylene films) являются пленочным материалом на основе синтетических полимеров группы полиолефи-нов. Общепринятое сокращенное название — БОПП-пленки (ВОРР films).

БОПП-нленки производятся из полипропилена экструзионным методом. Технология производства предполагает последовательную двунаправленную растяжку изготавливаемой пленки по продольной и поперечной осям. Биаксиально ориентированные пленки, имеющие жесткую молекулярную структуру по двум перпендикулярным осям, обладают исключительно ценными для последующей обработки и применения свойствами. К их числу относятся, прежде всего, высокая прочность, низкая плотность и большая удельная поверхность, восприимчивость к печати, высокий уровень оптических характеристик.

Толщина БОПП-пленок, в зависимости от области их применения, составляет от 3 мкм в конденсаторах до 80-85 мкм в пищевой упаковке. В течение последнего десятилетия средняя толщина БОПП-пленок сократилась на 20-30%. По оценкам западных экспертов, средняя толщина БОПП-пленок составляет в настоящее время 20-25 мкм. БОПП-пленки отличаются количеством и природой поверхностных слоев, наполнением полипропилена и сополимеров. В зависимости от технологии производства БОПП-пленки классифицируются на однослойные (plain films) и соэкструдированные (coextruded films). По составу композиций пленки подразделяются на прозрачные, перламутровые, матовые, бело-перламутровые и глянцевые.

Значительная часть пленок подвергается дальнейшей технологической обработке. В результате обработки получаются следующие типы пленок: металлизированные (metallized films), с покрытием (coated films), ламинированные (laminated films).

По назначению БОПП-пленки обычно подразделяются на следующие группы: упаковочные (packaging films), табачные (tobacco films), для изготовления этикеток (label films), для конденсаторов (capacitor films), прочие (other films).

ПА/ПЭ (PA/PE) – соэкструзия неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления – самый распространенный материал для изготовления вакуумных пакетов.

Такие материалы, в зависимости от конфигурации, могут насчитывать до 9 слоев различной комбинации, вот некоторые из них: ПА/ПЭ (PA/PE), ПЭ/ПА/ПЭ (PE/PA/PE), ПА/ПА/ПЭ (PA/PA/PE), ПЭ/ПА/ПЭ/ПА/ПЭ (PE/PA/PE/PA/PE)

Слой полиамида (ПА) наиболее дорогостоящая составляющая пленки. Чем выше толщина полиамидного слоя, тем больше стоимость вакуумного пакета. Общая толщина полиамида ПА (PA) обычно составляет 15-20мкм. Но чем больше слой полиамида, тем выше барьерные свойства вакуумного пакета или вакуумной пленки. Толщина полиэтилена ПЭ(PE) – зависит от требований заказчика – чем больше % PE, тем плотнее будет вакуумный пакет. Обычно используют 65, 70, 75, 80, 90, 100, 110 и 120 микронные вакуумные пакеты. Возможное соотношение материалов ПА/ПЭ может быть соответственно: 15 PA/45 PE, 15 PA/50 PE, 20 PA/50 PE, 20 PA/60 PE, 20 PA/100 PE мкм и т.д. Бартерным слоем здесь будет полиамид (PA), он имеет: хороший барьер кислороду, большинству газов.

Использование ПА/ПЭ вакуумных пакетов затрагивает большой спектр фасуемой продукции: от замороженных продуктов (рыбы, мяса полуфабрикатов, овощей, фруктов и т.д.), деликатесной продукции (дорогой нарезки и целых кусков) до денежных купюр в банках, медицинских приборов и препаратов.

Определить вакуумный пакет из неориентированного полиамида с полиэтиленом (PA/PE) можно так: мягкий на ощупь, почти не шуршит, вакуумные швы могут чуть загибаться. Такие вакуумные пакеты, при толщине больше 90 мкм (PE/РА/PE) прекрасно держат проколы и механические воздействия (даже сильно замороженных продуктов).

По оптическим свойствам вакуумные PA/PE пакеты делятся на пакеты с внешним полиамидом и с внутренним полиамидом. С внешним полиамидом – вакуумные пакеты имеют отличную прозрачность, блестящие и красивые. С внутренним полиамидом имеют меньшую прозрачность, на вид несколько матовые – это обусловлено структурой полиэтилена. Правда внешний вид запакованного продукта почти не отличается в обоих видах.

ПЭТ/ПЭ (PET/PE) – ламинат полиэтилентерефталата (лавсан, полиэстер) и полиэтилена высокого давления. В деловом обороте вакуумные пакеты из (PET/PE) получили название лавсановые вакуумные пакеты. Где толщина ПЭТ(PET) (лавсана) составляет 12мкм, 2-3 мкм агдезива (склеивающего слоя), а толщина полиэтилена (PE) зависит от требований заказчика: чем больше процент PE, тем плотнее и соответственно более устойчивым к проколу и прорыву будет вакуумный пакет . Обычно используют 60, 80, 100 и 120 микронные вакуумные пакеты, в них толщина материалов в микронах будет: 12 PET/45 PE, 12 PET/65 PE, 12 PET/85 PE, 12 PET/105 PE мкм.

В таком материале ПЭТ(PET) является барьерным слоем: хороший барьер к парам воды, большинству газов, но невысокий барьер к кислороду, что является критичным для хранения деликатесной продукции в вакууме со сроком реализации более 7 дней. Данный материал прекрасно подходит для фасовки замороженных продуктов (рыбы, креветок, мяса, курицы и т.д.). Лавсан – один из самых дешевых материалов для изготовления вакуумных пакетов.

Определить пакет из лавсана с полиэтиленом довольно просто: он достаточно жесткий на ощупь, “шуршит”, имеет ровные жесткие вакуумные швы, (некоторые фасовщицы говорят, что пакеты колют руки углами). По незапаянному краю материал заворачивается внутрь пакета, это связано с высокой удельной плотностью ПЭТ. Такие пакеты при толщине больше 100 мкм прекрасно держат форму – можно не использовать подложки. Лавсан (PET) имеет отличные оптические свойства: пакет из лавсана прозрачный и хорошо блестит на свету. Такие материалы хорошо использовать по межслоевой печати (цветные пакеты). Но, при всех положительных качествах PET, лавсан имеет ряд недостатков: помимо невысокого барьера к кислороду, лавсан довольно хрупко.

ОПА/ПЭ (OPA/PE) – ламинат ориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления. Толщина ориентированного полиамида (OPA) – 15 или 20 мкм, 2-3 мкм агдезива (клея), толщина полиэтилена (PE) зависит от требований заказчика- чем больше % PE, тем плотнее будет пакет, и тем более устойчивым к проколу и прорыву. Стандартные толщины: 80,100 и 120 мкм пакеты, в них толцина материалов будет соответственно 150(20)OPA/60 PE, 150(20)OPA/80 PE, 150(20)OPA/100 PE мкм.

Бартерным слоем здесь будет ориентированный полиамид (PA), он имеет барьер: хороший к кислороду (больше, чем у неориентированного полиамида), большинству газов, но невысокий барьер к воде (он также гигроскопичен), что может привести к отслоению и снижению барьерных свойств, поэтому данный материал нужно стараться не подвергать обработке в водной среде. Использование данного материала обычно касается деликатесной продукции (дорогой нарезки и целых кусков), из за довольно высокой стоимости.

Вакуумный Пакет из ориентированного полиамида с полиэтиленом ОПА/ПЭ (OPA/PE) похож на пакет из PA/PE с поверхностным полиамидом: также мягкий на ощупь (чуть жестче из-за ламинации), почти «не шуршит», прекрасно облегает продукт при вакуумации.

По оптическим свойствам такие вакуумные пакеты имеют отличную прозрачность блестящие и красивые. Такие материалы используются под межслоевую печать (пакеты «с печатью»).

Eсли взять – соэкструзионное полотно неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления и ламинировать его с полиэтилентерефталатом (лавсаном, полиэстером) – (PET/PA/LDPE), получится материал, сочетающий полезные свойства первого и второго рассматриваемых материалов, и идеально подходящий под межслоевую печать (пакеты «с печатью»). Такой материал будет обладать хорошим барьером к кислороду, большинству газов, к водяным парам, а также иметь отличные антипрокольные свойства. Такие вакуумные пакеты будут от 70мкм и выше, толщина материалов будет соответственно: 12 PET //20 Р А//3 5-100 РЕ мкм.

Барьерными слоями здесь будут и полиамид (РА) и лавсан (PET). Использование такого материала также занимает весь спектр фасуемой продукции: от замороженных, деликатесных, свежих продуктов, до технических и медицинских.

На ощупь такие вакуумные пакеты будут похожи на пакеты из ламината полиэтилентерефталата (лавсан, полиэстер) и полиэтилена высокого давления, только чуть плотнее. По оптическим свойствам такие вакуумные пакеты имеют хорошую прозрачность, такие же блестящие.

EVOH – сополимер этилвинилового спирта (EVOH). Основные конфигурации такого материала: РЕ/агдезив/РА/EVOH/РА/РЕ – (EVOH/PA/LDPE) – соэкструзия этилвинилового спирта, неориентированного полиамида и полиэтилена высокого давления, или более дешёвый вариант PE/EVOH/ (EVOH/PE) – соэкструзия этилвинилового спирта и полиэтилена высокого давления. Это высокобарьерные материалы применяемые для фасовки в вакуумной, газовой и модифицированной атмосферах. Из-за высокой стоимости этилвинилового спирта (EVOH), данный материал будет стоить не дёшево.

Такой материал имеет высокие барьеры по всем газам и смесям. Область применения – фасовка вакуумная и в газовых смесях как свежих продуктов так и деликатесных, замороженных и т.д. – это весь спектр, нуждающийся в высоком барьере газонепроницания. Высокобарьерные пленки на основе PA/EVOН/PA/PE/РЕ, где дополнительный высокобарьерный слой EVOН составляет не менее 5 мкм, используется как для производства вакуумных пакетов, так и для вакуум-формовочного оборудования.

Пример: в холодильнике есть всяческие сосиски, вот это примерно 100мкм, если я правильно помню. А для нарезки мясной – от 70 до 100 мкм.