Материалы на основе целлюлозы

Свойства. Целлюлоза — природный полимер, получаемый из хлопка и древесины с характерными свойствами этого сырья.

Применение: целлюлоза входит в состав целлофана, целлу­лоида, целлона, используемых в пищевой промышленности в ви­де пленок:

• трехслойный целлофан — для изготовления колбасных обо­лочек;

• целлофан, покрытый нитролаком, — для упаковки кондитер­ских изделий, воздушной кукурузы, пряностей, макаронных изделий, рыбной кулинарии, топленого жира, других продук­тов с влажностью не более 15 %;

• отдельные виды целлофана — для упаковки и длительного хранения размороженных продуктов, творога, сыра, масла, хлеба, сухих фруктов и овощей;

• изготовление санитарно-технического оборудования.

Для упаковки пищевых продуктов, наряду с полимерными мате­риалами, широко используют бумагу и картон, гигиенические тре­бования к которым определены соответствующими документами. Эта область применения постоянно развивается и совершенству­ется.

Новинкой являются картонные упаковки фирмы «РКL» (Герма­ния), позволяющие производить асептическую расфасовку жидких пищевых продуктов (соки, молоко, супы и др.). Предлагаемая упа­ковка обеспечивает сохранность витаминов, других питательных веществ, защищает продукт от воздействия света, является резистентной к механическому повреждению. Все это увеличивает срок хранения пищевого продукта. Фирма гарантирует возможность пе­реработки картонных упаковок как вторсырья, что представляется важным с гигиенических позиций.

Эффективной современной упаковкой являются пакеты «Тетра Брик Асептик». Применяются более чем в 100 странах мира для упаковки напитков, жидких и пастообразных продуктов. Обеспе­чивают хранение от нескольких месяцев до года при комнатной температуре без использования консервантов. Производит пакеты концерн «Тетра Лаваль» (Швеция), в нашей стране — подольское предприятие «Тетра Пак».

Удобны и оправдывают свое назначение комбинированные ма­териалы — сочетание полимерных пленок, картона, бумаги, фоль­ги. Распространенным вариантом являются многослойные пленки типа целлофан-полиэтилен, лавсан-полиэтилен.

Полиэтиленовый воск, добавленный к парафину, дает возмож­ность получить прочное покрытие бумаги и картона. Полиэтилено­вый воск марки Е-114 используется для покрытия бумажной и кар­тонной тары для молока, мороженого, сливочного масла, маргари­на, других пищевых продуктов, покрытия стаканчиков одноразо­вого использования. Бумага, покрытая полиэтиленовой пленкой, удобна для упаковки молока, сливок, других жидких и пастооб­разных продуктов, меда, мороженого.

Завоевала популярность алюминиевая фольга с лаковым по­крытием на основе поливинилхлорида — упаковка плавленого сы­ра, животных жиров, других продуктов с высоким содержанием жира. Алюминиевая фольга в комбинации с бумагой обладает большой механической прочностью и низкой ароматопроницаемостью, благодаря чему используется для упаковки чая, других аро­матических продуктов.

Создан отечественный упаковочный материал — ламистер — алюминиевая фольга, склеенная с полипропиленом; аналогичен материалу штераль (Германия). Используется для кулинарной про­дукции, из этого материала изготавливают банки для пресервов и консервов.

Вопросы экологии полимерной упаковки

Ежегодно десятки тонн упаковочных материалов засоряют сре­ду обитания человека и оказывают негативное влияние на его здо­ровье. Цивилизованные страны активно проводят организацион­но-техническую и научную работу по утилизации упаковочного ма­териала, особенно полимерной и комбинированной упаковки, по­скольку она наиболее перспективна, экономически эффективна, удобна и ей принадлежит будущее.

Таблица. Значение UВР для некоторых типов упаковки

Продукт и тип упаковки	Значение UВР	Продукт и тип упаковки	Значение UВР
Молоко, 1 л	Груши, 1 кг
«Тетра Брик»		ПЭ-пакет
ПЭ-пакет		Бумажный пакет
Стекло (40 оборотов без мойки)		Картонная коробка Полимерная коробка
Полимерные бутылки (100 оборотов с мойкой)		Картон + ПВХ
Апельсиновый сок, 1 л	Кофе, 250 г
«Тетра Брик»		Многослойный пакет
Стекло (40 оборотов)		Пакеты «Эспрессо» (10 порций)
Масло, 125 г	Мясо, 300 г
Полимерный пакет + картон		Бумага-ПЭ
Полимерный пакет		ПЭ-пакеты
Пакет из материала полимер-фольга		ПС-лоток + полимерная пленка (ПЭ + ПВХ)

 

Экологической характеристикой упаковочных материалов при­нято считать единицу загрязнения среды UВР, которая учитывает возможность и легкость утилизации, ее стоимость, другие показа­тели, рассчитываемые по специальной методике. По мнению спе­циалистов, нельзя рекомендовать упаковку, если UВР превышает 100. В табл. указаны значения UВР для некоторых типов упа­ковки.

Экологические вопросы по полимерной упаковке решаются по следующим четырем направлениям:

Применение многооборотной тары. Сторонники этого направ­ления считают, что увеличение количества оборотов тары снижает экологическую нагрузку, делает тару экономичной. На смену одно­разовой упаковке типа «Тетра Пак», «Тетра Брик», «Брик Пак», «Ком-библок», «Пьюр Пак», «Тетра Топ», «ГИПА» и др. приходит многообо­ротная упаковка, например высокопрочные бутылки из ПЭТФ.

Разрабатываются специальные системы возврата бутылок из ПЭТФ. В Европе принята единая система фасования в стандарт­ные многооборотные бутылки вмести­мостью 0,75 л. Рекомендуются для жидких пищевых продуктов — соков, вина, молока, минеральной воды.

Сжигание использованной полимерной упаковки. Накоплен опыт использования отходов в качестве топлива ТЭЦ и бытовых нужд. По теплотворной способности 2 т бывшей в употреблении упаковки эквивалентны 1 т нефти. Один из основных недостатков этого способа утилизации — выделение при сжигании газообраз­ного хлористого водорода в больших количествах, проблема нейт­рализации которого, как и других вредных компонентов, успешно решается.

Утилизация отходов полимерной тары. Использованная упа­ковка перерабатывается во вторичное сырье для получения новой тары и упаковки, изготовления изделий бытового и технического назначения.

В отдельных странах используются различные технологии:

• отходы подвергаются высокотемпературному воздействию (пиролизу), в результате образуются исходные материалы полимеров или отдельные виды газообразного и жидкого топлива;

• переработка полимерных отходов в наполнители различного типа, добавки в строительные материалы, структурирующие почву, и др.;

• применение полистирола, полиэтилена, поливинихлорида, других гранулированных или порошкообразных полимеров в качестве добавок при изготовлении новых видов тары;

• восстановление отходов ламината на основе алюминиевой фольги.

Использование самодеструктируемой полимерной упаков­ки. Этот способ предполагает, что упаковочный материал, попадая в землю или на свалку, разлагается под воздействием микроорга­низмов, света, кислорода, других факторов.

Различают три вида таких материалов: подверженные био-, фо­то- и окислительной деструкции. Из биодеструктирующих полиме­ров наиболее известны те, в которых к полиолефинам добавляется 6 % модифицированного крахмала. Среди фотодеструктируемых материалов широкое применение получил — винилкетонполимер. Ряд зарубежных фирм ведет поиск но­вых типов самодеструктируемых пленок.

Оценивая рассматриваемое направление как интересное и перспективное, следует отметить некоторые проблемы:

• деструкция отдельных полимеров длится многие месяцы, в отдельных случаях они не деструктируются, а только дис­пергируются, что увеличивает опасность загрязнения при­родной среды;

• деструкция может сопровождаться выделением в атмосферу и почву вредных летучих веществ;

• процесс распада полимерных материалов может начаться за­долго до того, как содержимое упаковки будет использовано.

Все это свидетельствует о необходимости проведения иссле­дований, позволяющих управлять деструкцией, обеспечивающих быстроту и безопасность этого процесса.