Сучасний розвиток споживчої упаковки

Сучасна упаковка – це обов’язковий компонент розвиненого промислового і сільськогосподарського виробництва. Стан розвитку упаковки, її якісна характеристика значною мірою є показником культури виробництва в окремих регіонах і державах. В якості пакувальних матеріалів використовують папір, картон, скло, метал, різні полімерні матеріали. В теперішній час помітно підвищується роль полімерної і комбінованої тари. Високі захисні властивості, технологічність, зручність у застосуванні дають можливість полімерним матеріалам конкурувати з традиційними.

В природі не існує універсального пакувального матеріалу. В залежності від пакованого продукту або виробу одна і таж властивість упаковки може бути корисною і шкідливою. Наприклад, прозорість упаковки в ряді випадків необхідна, щоб візуально оцінити або проконтролювати якість виробу чи продукту, але вона не бажана для продуктів, які чутливі до впливу світла тобто ультрафіолетового випромінювання. Іншим прикладом може бути газопроникність упаковки. У багатьох випадках вона повинна бути мінімальною, бо під впливом кисню відбувається псування продуктів або корозія виробів. Проте у випадку упаковки фізіологічно активних продуктів – свіжі фрукти, овочі, ягоди, які потребують постійного надходження кисню і видалення вуглекислоти, вона не тільки бажана, але й необхідна.

Аналіз вітчизняного і закордонного досвіду використання традиційних і нових пакувальних матеріалів показав, що кожен з них має свою сферу використання, а оптимальне співвідношення між ними постійно змінюється в залежності від різних факторів, до головних з яких відноситься кон’єктура на ринку упаковки, економічна і екологічна характеристики. Основні тенденції розвитку окремих видів упаковки, їх екологічні характеристики і форми застосування свідчать про великі можливості полімерних упаковок.

Співвідношення між окремими видами упаковок у різних країнах постійно змінюється, але є всі підстави вважати, що найближчим часом оптимальним буде такий поділ: полімерні матеріали – 40…50 %, папір і картон – 30…40 %, метал – 10…15 %, скло – 5…10 %. Оцінюючи сучасні напрямки розвитку споживчих полімерних і комбінованих упаковок, необхідно в першу чергу звернути увагу на їх бар’єрні властивості, тобто на газо-, аромато-, паронепроникненість. Як найбільш ефективний метод виготовлення високобар’єрних пакувальних матеріалів, визнано введення до складу полімерних матеріалів шару тонкої (8-10 мкм) алюмінієвої фольги. Значного поширення набув економічний спосіб металізації полімерних плівок - поліетилентеренфталатних, поліолефінових, поліамідних. Значного посилення бар’єрних властивостей пакувальних матеріалів можна досягти шляхом нанесення покриття з силіцій оксиду та високодисперсної слюди.

Експлуатаційні властивості – друга важлива характеристика сучасної упаковки. Вона повинна бути зручною, «швидкою», «активною». Це характеризує їх технологічність, зручність при використанні. Посуд повинен розкриватися легко і швидко.

Особливе значення має упаковка харчових продуктів, яка дає змогу швидко здійснювати нагрів продукту мікрохвильовим обладнанням. Нині 80 % споживачів США мають домашні мікрохвильові печі, а в Японії, Великобританії та інших розвинених країнах – не менше 50 %. Тому сучасна упаковка повинна бути прозорою до мікрохвиль. Більш того, у склад упаковки часто вводять високодисперсні частки алюмінію, нержавіючої сталі, сплавів, які інтенсифікують мікрохвильовий нагрів, що дуже важливо під час смаження або випікання продуктів в упаковці за допомогою мікрохвиль.

Інші види «активної» упаковки можуть містити у своєму складі різні добавки,: антиокислювачі, вологовбирачі, консерванти, антикорозійні добавки, стабілізатори.

Упаковка активно впливає на продукт під час його зберігання. Наприклад, внаслідок селективної проникності плівкових пакувальних матеріалів у ряді випадків здійснюється регулювання газового складу всередині упаковки, підтримується оптимальне співвідношення О₂/СО₂, що дуже важливо під час зберігання фізіологічних об’єктів: свіжих овочів, фруктів, ягід, грибів, квітів.

Компоненти упаковки

Клеї для упаковки. Склеюючи речовини застосовуються під час виготовлення таких видів пакувальних матеріалів, як гнучкі пакети. Зменшення маси й трудових затрат, легкість з технологічної точки зору використання гнучкої фольги і плівки призвели до широкого використання їх для упаковки приправ та інших продуктів подібного типу. Розробка гнучких пакетів для продуктів, які потребують стерильної обробки, призвела до ще більшого поширення нових видів упаковки. Клеї відносять до допоміжних пакувальних матеріалів.

У пакувальному виробництві використовують тільки ті види клеїв, які відповідають наступним вимогам: надійність утвореної клейової сполуки, придатність до використання на існуючому обладнанні, простота у застосуванні, відсутність токсичності, стабільність властивостей у часі. Клеї широко застосовуються при сполученні деталей паперової, картонної, дерев’яної, металевої, полімерної упаковки, в процесах її обробки та декорування. За призначення клеї можна поділити на дві групи: для виготовлення упаковки і для виготовлення пакувальних матеріалів.

За походженням клеї, як і інші допоміжні пакувальні матеріали, можна поділити на природні, синтетичні і комбіновані (природно-синтетичні).

Природні клеї можуть бути рослинного і тваринного походження. До рослинних відносять – крохмальні, декстринові, латексні (на основі природного каучуку) та ін.. До тваринних відносяться казеїнові, кісткові, міздрові та ін.. Клеї проривного походження доступні, дешеві, екологічно безпечні. Наприклад, клей, який призначений для наклеювання паперової етикетки на скляну тару, виготовлений на основі крохмалю (рослинна сировина) і казеїну (тваринна сировина.

Синтетичні пакувальні клеї поділяють на неорганічні, термореактивні, термопластичні, еластомірні та ін.. Наприклад, синтетичний пакувальний клей – це клей на основі силікату натрію. Його використовують під час виробництва гофрованого картону для склеювання картонної і паперової тари. Термореактивні клеї є розчинами різних полімерів або їх сумішей. До них відносять речовини резольних, фенолформальдегідних смол із полівінілацеталями, поліамідами та ін.

Термопластичні клеї – це композиції на основі співполімерів етилену, похідних акрилової та метакрилової кислот, поліамідів, похідних полівенілового спирту, поліізобутилену і різних канчуків. Термопластичні клеї призначені для наклеювання паперової етикетки на полімерну (поліетиленову, полівінілхлоридну. Полістирольну, поліпропіленову), скляну, жерстяну тару. Різновид термопластичних клеїв - еластомірні клеї, у складі яких є похідні канчуків. Такі клейові композиції призначені для склеювання картонних пачок, коробок, наклеювання етикеток тощо. До еластомірніх клеїв відносять липкі клеї, які застосовують для виготовлення липких стрічок.

За консистенцією клеї поділяють на рідкі, пастоподібні, порошкоподібні, гранульовані (нитки, прути) та ін..

Рідкі і пастоподібні пакувальні клеї найбільш широко використовуються у промисловості для виробництва картону, паперу, фанери, деревостружкових і деревно-волокнистих плит, комбінованих плівок (папір-полімер, папір-фольга та ін..), липких стрічок, самоклеючих етикеток, виготовлення тари і упаковки – склеювання картонних ящиків, коробок, пачок, етикетування скляної, полімерної, металевої, картонної, паперової та інших видів тари, сполучення окремих елементів полімерної, металевої, картонної та інших видів упаковки. До рідких клеїв відноситься і силікатний клей.

Нині у пакувальному виробництві застосовують тверді клеї – розплави, які можуть випускатися у вигляді порошку, гранул, мати конфігурацію ниток, прутів. Клеї розплави мають цілий ряд переваг – швидке згущування, високу адгезію, відсутність води і розчинників, широкий інтервал температур і властивостей, гігієнічність, стійкість до старіння, дії води і кислот, широке регулювання в’язкості, оборотність стану, високі тепло- і морозостійкість, зручність транспортування і зберігання. Клеї-розплави призначені для етикетування полімерної тари.

Радіаційна небезпека

Радіація або іонізуюче випромінювання – це електромагнітне рентгенівське або гамма-випромінювання та корпускулярне випромінювання – альфа, бета-, протони, нейрони. Радіація потрапляє в організм людини двома шляхами: ззовні – з природного оточення (сонячне випромінювання, земля, вода, повітря і штучних джерел - рентгенівське дослідження, а також зсередини – з їжею і питною водою.

Земну радіацію створюють радіоактивні елементи, які містяться в надрах, природному газі, будівельних матеріалах, продуктах харчування, воді, повітрі. Внаслідок розпаду природних елементів і утворення нових природних продуктів на кожному етапі розвитку Землі формувався певний радіаційний фон, який забезпечував виникнення і розвиток флори і фауни. Деякі вчені вважають, що своєю еволюцією людина завдячує підвищеній природній радіації. Третина території нашої країни розташована над Українським кристалічним щитом – геологічним утворенням вулканічного походження, яке містить високорадіоактивні породи. У місцях наближення або виходу на поверхню Землі вони утворюють території з високою природною радіоактивністю – так звані радіонуклідні аномалії. Такі аномалії є в Київській, Житомирській, Кіровоградській областях та в Криму, де традиційно існує підвищений природний фон..

Радіаційний фон – це іонізуюче випромінювання від природних джерел земного і космічного походження, а також від штучних радіонуклідів, розсіяних у біосфері внаслідок діяльності людини. Оскільки позбутися радіаційного фону неможливо, то велику увагу необхідно приділяти адаптації населення до умов проживання на території, що зазнала радіаційного забруднення.

Основні джерела опромінення людини поділяються на природні – Земля і космічна радіація, і штучні – ядерні вибухи в атмосфері, використання радіації у медицині, атомна енергетика. Найбільша частина припадає на медичне опромінювання – 51,5 %, природний радіаційний фон забезпечує 43,4 %, ядерні випробовування – 2,5 %, будівельні матеріали – 2,0 %, атомна енергетика0,06 %, польоти на авіалайнерах – 0,03, телевізори – 0,28 %. Крім того штучні радіоактивні продукти розсіюються по Землі нерівномірно, що пов’язано з переносом повітряних мас в атмосфері. Основна часка радіоактивних опадів припадає на північну півкулю. Вміст ⁹⁰Sr приблизно в 7 разів більший, ніж у південній. Природні радіонукліди поділяють на 2 групи – радіонукліди, які безперервно утворюються під час взаємодії космічного випромінювання з ядрами атомів в атмосфері і земній корі і радіонукліди, які присутні в навколишньому середовищі з моменту утворення Землі (радон і торій), а також продукти їх розпаду. Крім того в атмосферному повітрі є велика кількість земних радіонуклідів у вигляді аерозолів і газів. Питома радіоактивність природних радіонуклідів у ґрунті залежить від активності гірських порід, сорбції радіонуклідів ґрунтами. У наслідок діяльності людини рівень природних радіонуклідів у навколишньому середовищі підвищується над природним фоном. Це перевищення називають забрудненням. До основних джерел забруднення, крім штучних, відносяться забруднені мінеральні добрива і підприємства, що їх виробляють, будівельні матеріали, стічні води рудників, газоаерозольні викиди в атмосферу продуктів спалювання палива. Серед мінеральних добрив найбільше природних радіонуклідів міститься у фосфатних добривах. Штучні джерела радіації поділяють на такі, що забруднюють і не забруднюють довкілля. До першої групи відносять – випробовування ядерної зброї, промислові ядерні вибухи, підприємства ядерної енергетики, до другої – джерела випромінювання які використовуються в медицині і деякі споживчі товари.

Із ґрунту радіонукліди потрапляють у рослини і далі по харчових ланцюгах – до організму людини. Серед більш ніж 200 радіонуклідів, які утворюються в результаті ядерного розпаду, найбільшу небезпеку становлять ті, які довго живіть. Це цезій-137, період напіврозпаду якого 30 років, і стронцій-90, з періодом напіврозпаду 28,6 років. Вони проникають у кров і поширюються по всіх клітинах організму. Стронцій 90 накопичується в кістковій тканині, особливо у дітей. Вражається кровотворення, можуть виникнути злоякісні переродження крові – лейкози. Основна частина цезію-137 осідає в м’язах. При постійному надходженні з їжею кількість стронцію і цезію в організмі поступово збільшується.