Ольга Коваленко, главный технолог по развитию, Мария Молодиненко, менеджер по маркетингу, АО «Мир Упаковки», г. Санкт-Петербург
СТАНДАРТ на полимерную потребительскую упаковку — один ив первых, о разработке которого приняла решение евразийский совет по стандартизации. И это неслучайно. Роль пластиковой тары на сегодня сложно переоценить. Полимеры демонстрируют тенденцию к росту своей доли в общем объеме упаковочных изделий, которые применяются как в России, так и в мире в целом.
Со второй ПОЛОВИНЫ XX в. наметилась тенденция за-мены традиционных упаковочных материалов на полимерные. Сегодня с трудом можно представить, что когда-то все малярные и полиграфические краски поставлялись исключительно в жестяных, а соусы (в том числе, например, майонез) в стеклянных банках, а стеклянные бутылки из-под молока собирали и сдавали, а зачастую и во-обще покупали молоко в розлив в принесенный с собой бидон.
Если посмотреть на европейскую статистику, то во вновь внедряемых проектах по созданию упаковочных решений для пищевой продукции пластики получают решительное преимущество перед традиционными материалами — до 44 %. По данным WPO, в 2000-е гг. самым быстрорастущим сегментом является именно сегмент жесткой полимерной тары, и эта тенденция будет сохраняться. Совокупность этих факторов во многом объясняет оперативное появление стандартов на полимерную упаковку.
В России в настоящее время полимерная упаковка в общем объеме занимает 38 % рынка, потеснив бумажные и картонные аналоги. Полимерная упаковка находит применение в нескольких сегментах: продукты питания, лакокрасочные материалы (АКМ), бытовая химия, средства гигиены и т. д.
Как рассказал генеральный директор Национальной конфедерации упаковщиков Александр Бойко на прошедшей в июне 2015 г. конференции «Полимеры в упаковке 2015», на рынке полимерной упаковки есть не-сколько основных тенденций, которые определяют его развитие в целом. Растет спрос на упаковку, обеспечивающую увеличение сроков хранения продуктов, фасовку в модифицированных средах; все более популярна упаковка с программируемыми свойствами. Это объясняется социальными (стремление к здоровому образу жизни, экономия времени на приготовление и потребление пищи) и демографическими факторами (старение населения, уменьшение численного состава семьи, рост числа одиноких людей). Кроме того, на рынок влияет ужесточение экологических требований в производстве и применении упаковки.
ФГУП «ВНИИ СМТ» обратилось к уже зарекомендовавшему себя при создании российского стандарта Р 51760-2011 «Тара потребительская полимерная. Общие технические условия» разработчику АО «Мир Упаковки», располагающему специализированной лабораторией для испытаний полимерной тары, включая наполнение горячей водой, бросание с высоты, замораживание и т.д., с последующим замером результатов.
Предварительный обзор стандарта был представлен технологами пред-приятия на конференции в ходе вы-ставки RosUpack 2015, вызвав значи-тельный интерес у специалистов и даже дискуссию. Коллег из сегмента термоформинга, например, интересовал вопрос, относится ли новый стандарт к их продукции или им ну-жен свой, отдельный.
Одной из ключевых тенденций яв-ляется применение методов увеличе-ния сроков хранения в пластиковой упаковке. Среди таких методов стоит отметить заморозку, горячий розлив и пастеризацию/стерилизацию.
Возможности применения полиме-ров в экстремальных условиях при-ведены в табл. 1.
Исследования показали, что имен-но полипропилен (РР) является самым стойким и безопасным для пищевой продукции материалом. На втором месте — кристаллизованный ПЭТ, который сейчас активно применяется для формования пищевых лотков. Учитывая свойства современных пластиков, наиболее подходящим материалом для всех способов обработки и хранения продукции, в том числе заморозки с последующим разогревом в СВЧ, следует считать полипропилен.
Возникают новые требования к по-ведению изделий при низких температурах — они не должны раскалываться и деформироваться. Горячий розлив когда-то был характерен в основном для стеклянной тары, которая сейчас замещается на полимерную. Для того чтобы это замещение было полноценным, упаковка не должна менять своих свойств и не должна деформироваться по боковой поверхности при остывании. Те же требования возникают к упаковочному изделию при пастеризации: оно не должно деформироваться и растрескиваться, должно сохранять внешний вид, окраску, параметры, размеры и механические свойства.
Положения разработанного стандарта распространяются на полимерную потребительскую упаковку (банки, бутылки, ведра, канистры, тубы, стаканчики, ведра, коробки и пеналы), предназначенную для упаковывания и хранения продукции пищевой промышленности, лекарственных средств, парфюмерно-косметической продукции, товаров бытовой химии, лакокрасочных материалов, технических масел и смазок, продукции промышленного и бытового назначения. Определения и описания указанных типов упаковочных изделий можно найти в документе ГОСТ 17527-2014 «Упаковка. Термины и определения».
Настоящий стандарт не распространяется на пакеты, бутылки из ПЭТ для пищевых жидкостей, транспортную полимерную упаковку, в том числе на ящики, мерные сосуды, а также на изделия культурно-бытового и хозяйственного назначения.
Общие технические требования приведены в соответствие условиям и требованиям современного рынка полимерной тары и упаковки.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Упаковочные изделия должны изготавливаться в соответствии с требованиями, указанными в стандарте и технической документации на конкретные виды упаковки. Новый стандарт поддерживает требования технического регламента Таможенного союза ТР ТС 005/2011.
Например, упаковка, предназначенная для упаковывания пищевой продукции, включая детское питание, а также парфюмерно-косметической
продукции, игрушек, изделий детского ассортимента, не должна выделять в контактирующие с ними среды вещества в количествах, вредных для здоровья человека, превышающих предельно допустимые количества миграции химических веществ. Характеристики, регулируемые стандартом, приведены в табл. 2
Остановимся подробнее на некоторых наиболее значимых и отражающих тенденции развития современной полимерной упаковки характеристиках.
ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ
Если упаковку применяют для упаковывания с температурой выше 25 °С (до 40 °С), упаковка не должна изменять устойчивости к вертикальной нагрузке более чем на 20 при температуре (4013) °С. Испытания проводятся следующим образом:
образцы упаковки помещают в Климатическую камеру, устанавливают температуру (4013) °С. Образцы выдерживают в камере в течение 2 ч, затем их вынимают из камеры, и сразу же
проводят испытания на усилие сжатия в осевом направлении. Образцы считают выдержавшими испытания, если стойкость к вертикальной нагрузке снизилась не более чем на 20 % по отношению к образцам, не подвергавшимся нагреву.
Таблица 2. Нажмите, чтобы посмотреть подробнее
СТОЙКОСТЬ К ГОРЯЧЕЙ ВОДЕ
Вводится дополнительное требование: тара не должна деформироваться по боковой поверхности после остывания при заполнении ее водой температурой (70 ±5) °С не менее чем на 95 % от объема (под крышку). Допускается втягивание дна и крышки тары, не приводящее к нарушению герметичности.
На конкретном примере разберем результаты испытаний при различных температурах и уровне заполнения. Использованный в опыте мате-риал ведер — РР блоксополимер. В первом опыте заполнение на 90 % при Т = 100 °С, во втором — на 70 % при Т = 100 °С. Из результатов опыта видно, что во втором случае тара не восстановила свою форму, стенки остались втянутыми ввиду большой прослойки воздуха под крышкой, создавшего вакуум. Очевидна необходимость ввода ограничений на температуру и объем заполнения (см. фото).
ТРЕБОВАНИЯ К МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ
Эти требования описывают две характеристики:
• стойкость к удару при свободном падении;
• нагрузка на сжатие в осевом на-правлении.
Стойкость к удару при свободном падении для разных типов РР отличается. На рис. 1 показана высота в сантиметрах, падение с которой выдерживают ведра различных объемов, изготовленные из гомополимера, рандомсополимера и блоксополимера полипропилена, соответственно:
Категории прочности при свобод-ном падении приведены в табл. 3.
Нагрузка на сжатие в осевом направлении (стойкость к вертикальной нагрузке): регламентируются скорости приложения нагрузки при испытаниях. На рис. 2 показано усилие сжатия, которое выдерживают ведра различных объемов, изготовленные из гомополимера, рандомсополимера и блоксополимера полипропилена, соответственно. Скорость приложения нагрузки — 100 мм/мин.
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Если упаковку применяют для хранения продукции при отрицательной температуре (-18±4) °С, то категория прочности упаковки не должна снижаться более чем на одну категорию при проведении испытания упаковки на прочность при свободном падении после замораживания при температуре (-18±4) °С, если иное не предусмотрено в технической документации на упаковку для конкретного вида продукции.
ХИМОСТОЙ КОСТЬ
За прошедшие годы расширился рынок пластиковых материалов для упаковки агрессивных веществ, в том числе гербицидов, пестицидов, растворителей, кислот и щелочей. При этом некоторые химические вещества вообще появились в реализации только благодаря полимерной упаковке, так как доступные натуральные материалы не выдерживают их воздействия. Например, это касается плавиковой кислоты. Полимерные материалы, рекомендуемые для контакта с конкретными видами продукции, описаны в специальном приложении к стандарту.
МАРКИРОВКА
В стандарте приведены рекомендуемые для маркировки изображения, например, такие:
Кроме всего перечисленного, в стандарте отражены требования к безопасности, охране окружающей среды, правила приемки готовой упаковки на предприятии заказчика, методы контроля качества упаковочной продукции.
При разработке стандарта была проведена большая аналитическая работа по изучению свойств упаковочных материалов, влияния свойств материалов на свойства конечной упаковки. Проведен анализ международных стандартов. На их основании выработаны методики тестирования для данного стандарта.
Новый стандарт вступил в силу с января 2016 г. Его полный текст опубликован на портале Госстандарта — www.gost.ru.
Материал предоставлен редакцией журнала «Тара и упаковка»