15.08.2024
Полимерная упаковка: работа с рекламациями
С ростом популярности упаковки из пластиков растут и требования, предъявляемые к данным изделиям. Производителю приходится работать с различного вида рекламациями. Без помощи лаборатории тут не обойтись.
Полимерная упаковка широко используется в пищевой индустрии (гибкая, формуемая, вакуум-пак, bag-in-box, термоусадочная, групповая), в медицине, в сельском хозяйстве, в логистическом секторе при транспортировке любых непродовольственных товаров. Причем доля использования жесткой и гибкой упаковки из пластика неуклонно растет в последние пять лет.
Расходы на упаковку для производителей пищевой продукции могут составлять до 30% от себестоимости самого продукта, поэтому следом за ростом потребления и спроса обязательно приходят рост ожиданий потребителей, связанных с качеством и возможностями упаковочных материалов, а также увеличение количества рекламаций.
Требования, предъявляемые к упаковке
Какие же требования предъявляются сегодня к полимерной упаковке (прежде всего, пленочной)?
Потребители пленки в основном радеют за следующие характеристики:
— контролируемая барьерность — одно из важнейших качеств упаковочных материалов, которое должно обеспечить стойкость к проникновению газов, водяного пара, стойкость к микроорганизмам. Данное свойство позволяет чипсам не размокнуть, хлебу не засохнуть, а индейке не покрыться плесенью;
— превосходные физико-механические свойства: стойкость к деформации, удару, проколу, раздиру, то есть ко всем видам воздействия, которым упаковка может подвергаться в процессе транспортировки и эксплуатации;
— целостность и прочность сварных швов. Это не только хорошая свариваемость, но и умение выдерживать нагрузки даже во время «горячих» процессов (зачастую продукцию пакуют в «свежесваренные» мешки, шов в этот момент должен не только сохранить целостность, но и выдержать вес упавшего сверху продукта).
Переработчики обязательно упомянут следующие параметры:
— показатель трения (влияет на блокировку при разматывании рулона, невозможность контролировать процесс выпадения лотков под запайку, развал групповой упаковки);
— адгезию (в том числе возможность нанести печать);
— отсутствие технологических сложностей во время переработки (всевозможные «прострелы» статического электричества, венчики на плоскощелевой голове экструдера и прочие прелести).
Возможные рекламации
Когда в лабораторию обращаются с запросами «Упаковка тухнет/не варится/выцветает/не раздувается», то причины этих сложностей можно разделить на две большие группы.
Первая — это сырьевые проблемы: несовместимые компоненты, не учтены технологические особенности переработки, не хватает добавок (или в составе есть добавки-антагонисты), не учтены базовые свойства полимера. Вторая — технологические: некорректно подобраны режимы изготовления пленки или ламинации/печати (температура, скорость протяжки, скорость охлаждения).
Причем истории рекламаций бывают довольно запутанными. Приведу пример. Завод А 50 лет выпускает полимерную гранулу. Завод Б 30 лет делает многослойную пленку, один из компонентов которой покупает у А. Производство В 5 лет наносит на рукав печать и продает рулонные этикетки производителю чипсов Г. Потом конечный потребитель покупает эти чипсы в популярных сетях Д, Е и Ж. Представим, что вдруг сотрудники магазинов сети Ж стали обращать внимание, что цвет упаковки самых ходовых чипсов на витрине стал выцветать. Между тем сеть Ж уже взяла товар на реализацию и теперь должна заводу Г денег. При этом В и Б утверждают, что ничего не меняли: ни сырье, ни технологию, ни режимы, ни у кого не сгорел склад, никто не испытывал сложностей с поставками. У производителя пленки Б на заводе отлично оснащенная лаборатория, каждая партия пленок испытывается на соответствие ТУ, а печатник В покупает только импортные красители. К заводу А вопросов вообще нет ни у кого, так как это предприятие с полувековой историей. В чем же может быть причина?
Загадки тут нет никакой: причина, скорее всего, в том, что кто-то из участников данной цепочки говорит неправду.
Например, при производстве сырья завод А поменял катализатор, адаптировал техпроцесс под него, провел испытания на ускоренное климатическое старение, проверил физико-механические параметры и выпустил гранулят, который соответствует ТУ и прекрасно перерабатывается, но остаток катализатора (который наверняка выпаривали, а потом еще и нейтрализовали антацидом при грануляции) может под действием света вступать в реакцию с красителем, приводя к потере цвета.
Однако вопрос «почему так случилось?» в условиях жесткой рыночной конкуренции должен быстро сменяться более продуктивным «что сделать, чтобы исправить ситуацию?». Тогда на помощь приходят лабораторные испытания и коррекция состава упаковки.
Проверка параметров
Какие показатели, к примеру, пленки следует проверить при возникновении рекламаций?
Исследование состава согласно заявленному — первое, с чего стоит начать и потребителю, и переработчику. Идеальный метод для определения количества слоев, их толщины и определения типов полимеров — ИК-Фурье микроскопия. У метода только два недостатка: он мало где представлен, а также имеются нюансы пробоподготовки, которые часто делают невозможной идентификацию спектров слоев, толщина которых менее 15 мкм.
Кроме ИК-Фурье микроскопии активно используются методы классической спектроскопии, сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия (поможет увидеть разнотолщинность слоев внутри пленки, которая влияет на физико-механические и барьерные свойства) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК).
Кроме того, необходимы испытания физико-механических свойств пленок, а именно:
— прочности и удлинения при растяжении;
— стойкости к удару;
— стойкости к раздиру;
— стойкости к проколу.
Нужно проверить коэффициент трения и блокирующую силу. Примечательно: испытания для изучения этих показателей целесообразно проводить только для сравнения с эталонным образцом или при наличии заявленного производителем значения. При этом исследование следует проводить в строгом соответствии с описанными условиями.
Также необходимо исследование барьерных свойств. Существует несколько методик для определения газо- и паропроницаемости.
Для определения газопроницаемости применяются следующие подходы:
— манометрический (под пленкой создается вакуум, сверху подается испытательный газ), когда скорость проникновения газа оценивается по изменению давления в вакуумированной системе;
— кулонометрический (на пленку подается испытательный газ, под нее — осушенный инертный, который улавливает молекулы испытуемого газа, диффундировавшие сквозь пленку, и «несет» их на кулонометрический детектор для количественного определения).
Паропроницаемость анализируют с помощью следующих методов:
— весовой;
— электролитический;
— ИК-детектирование.
На результаты испытаний обоих параметров влияют толщины пленки и условия окружающей среды (влажность, температура, давление), при этом результат не пересчитывается на единицу длины (толщины), поэтому сравнивать корректно данные, полученные на пленках идентичных толщин.
Посмотреть в журнале
Полимерная упаковка широко используется в пищевой индустрии (гибкая, формуемая, вакуум-пак, bag-in-box, термоусадочная, групповая), в медицине, в сельском хозяйстве, в логистическом секторе при транспортировке любых непродовольственных товаров. Причем доля использования жесткой и гибкой упаковки из пластика неуклонно растет в последние пять лет.
Расходы на упаковку для производителей пищевой продукции могут составлять до 30% от себестоимости самого продукта, поэтому следом за ростом потребления и спроса обязательно приходят рост ожиданий потребителей, связанных с качеством и возможностями упаковочных материалов, а также увеличение количества рекламаций.
Требования, предъявляемые к упаковке
Какие же требования предъявляются сегодня к полимерной упаковке (прежде всего, пленочной)?
Потребители пленки в основном радеют за следующие характеристики:
— контролируемая барьерность — одно из важнейших качеств упаковочных материалов, которое должно обеспечить стойкость к проникновению газов, водяного пара, стойкость к микроорганизмам. Данное свойство позволяет чипсам не размокнуть, хлебу не засохнуть, а индейке не покрыться плесенью;
— превосходные физико-механические свойства: стойкость к деформации, удару, проколу, раздиру, то есть ко всем видам воздействия, которым упаковка может подвергаться в процессе транспортировки и эксплуатации;
— целостность и прочность сварных швов. Это не только хорошая свариваемость, но и умение выдерживать нагрузки даже во время «горячих» процессов (зачастую продукцию пакуют в «свежесваренные» мешки, шов в этот момент должен не только сохранить целостность, но и выдержать вес упавшего сверху продукта).
Переработчики обязательно упомянут следующие параметры:
— показатель трения (влияет на блокировку при разматывании рулона, невозможность контролировать процесс выпадения лотков под запайку, развал групповой упаковки);
— адгезию (в том числе возможность нанести печать);
— отсутствие технологических сложностей во время переработки (всевозможные «прострелы» статического электричества, венчики на плоскощелевой голове экструдера и прочие прелести).
Возможные рекламации
Когда в лабораторию обращаются с запросами «Упаковка тухнет/не варится/выцветает/не раздувается», то причины этих сложностей можно разделить на две большие группы.
Первая — это сырьевые проблемы: несовместимые компоненты, не учтены технологические особенности переработки, не хватает добавок (или в составе есть добавки-антагонисты), не учтены базовые свойства полимера. Вторая — технологические: некорректно подобраны режимы изготовления пленки или ламинации/печати (температура, скорость протяжки, скорость охлаждения).
Причем истории рекламаций бывают довольно запутанными. Приведу пример. Завод А 50 лет выпускает полимерную гранулу. Завод Б 30 лет делает многослойную пленку, один из компонентов которой покупает у А. Производство В 5 лет наносит на рукав печать и продает рулонные этикетки производителю чипсов Г. Потом конечный потребитель покупает эти чипсы в популярных сетях Д, Е и Ж. Представим, что вдруг сотрудники магазинов сети Ж стали обращать внимание, что цвет упаковки самых ходовых чипсов на витрине стал выцветать. Между тем сеть Ж уже взяла товар на реализацию и теперь должна заводу Г денег. При этом В и Б утверждают, что ничего не меняли: ни сырье, ни технологию, ни режимы, ни у кого не сгорел склад, никто не испытывал сложностей с поставками. У производителя пленки Б на заводе отлично оснащенная лаборатория, каждая партия пленок испытывается на соответствие ТУ, а печатник В покупает только импортные красители. К заводу А вопросов вообще нет ни у кого, так как это предприятие с полувековой историей. В чем же может быть причина?
Загадки тут нет никакой: причина, скорее всего, в том, что кто-то из участников данной цепочки говорит неправду.
Например, при производстве сырья завод А поменял катализатор, адаптировал техпроцесс под него, провел испытания на ускоренное климатическое старение, проверил физико-механические параметры и выпустил гранулят, который соответствует ТУ и прекрасно перерабатывается, но остаток катализатора (который наверняка выпаривали, а потом еще и нейтрализовали антацидом при грануляции) может под действием света вступать в реакцию с красителем, приводя к потере цвета.
Однако вопрос «почему так случилось?» в условиях жесткой рыночной конкуренции должен быстро сменяться более продуктивным «что сделать, чтобы исправить ситуацию?». Тогда на помощь приходят лабораторные испытания и коррекция состава упаковки.
Проверка параметров
Какие показатели, к примеру, пленки следует проверить при возникновении рекламаций?
Исследование состава согласно заявленному — первое, с чего стоит начать и потребителю, и переработчику. Идеальный метод для определения количества слоев, их толщины и определения типов полимеров — ИК-Фурье микроскопия. У метода только два недостатка: он мало где представлен, а также имеются нюансы пробоподготовки, которые часто делают невозможной идентификацию спектров слоев, толщина которых менее 15 мкм.
Кроме ИК-Фурье микроскопии активно используются методы классической спектроскопии, сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия (поможет увидеть разнотолщинность слоев внутри пленки, которая влияет на физико-механические и барьерные свойства) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК).
Кроме того, необходимы испытания физико-механических свойств пленок, а именно:
— прочности и удлинения при растяжении;
— стойкости к удару;
— стойкости к раздиру;
— стойкости к проколу.
Нужно проверить коэффициент трения и блокирующую силу. Примечательно: испытания для изучения этих показателей целесообразно проводить только для сравнения с эталонным образцом или при наличии заявленного производителем значения. При этом исследование следует проводить в строгом соответствии с описанными условиями.
Также необходимо исследование барьерных свойств. Существует несколько методик для определения газо- и паропроницаемости.
Для определения газопроницаемости применяются следующие подходы:
— манометрический (под пленкой создается вакуум, сверху подается испытательный газ), когда скорость проникновения газа оценивается по изменению давления в вакуумированной системе;
— кулонометрический (на пленку подается испытательный газ, под нее — осушенный инертный, который улавливает молекулы испытуемого газа, диффундировавшие сквозь пленку, и «несет» их на кулонометрический детектор для количественного определения).
Паропроницаемость анализируют с помощью следующих методов:
— весовой;
— электролитический;
— ИК-детектирование.
На результаты испытаний обоих параметров влияют толщины пленки и условия окружающей среды (влажность, температура, давление), при этом результат не пересчитывается на единицу длины (толщины), поэтому сравнивать корректно данные, полученные на пленках идентичных толщин.
Посмотреть в журнале