Упаковка обладающая дополнительными функциями

Вопрос утилизации отходов также сейчас требует особого внимания. Вместе с упрощением и удешевлением потребительской упаковки существует и противоположный фактор – дополнять упаковку различными полезными свойствами, необходимыми потребителю. И то, и другое направление продолжает расти и развиваться.

Рис.1 Упаковка, позволяющая разогревать упакованное изделие в микроволновой печи, привлекает внимание покупателе за счет своего расширенного функционала.

Функции упаковки и сейчас продолжают постепенно расти и расширяться. Упаковка продолжает выполнять в жизни потребителей различной продукции большую роль. Сейчас становятся все больше популярны инновационные виды упаковки: саморазогревающаяся и самоохлаждающаяся упаковка, упаковку с поглотителем кислорода, селективно-проницаемая упаковка для газов, упаковка, позволяющая регулировать интенсивный микроволновый нагрев, упаковка, обладающая бактерицидными свойствами, «съедобная» упаковка и т.д. Это всё так называемые смарт-упаковки, или активные упаковки, то есть воздействующие не на сам продукт, а на процесс обработки упакованного продукта. Слово «smart» в переводе означает «остроумный».

Разогреваемая упаковка

Широко распространена сейчас упаковка, которая позволяет разогреть упакованный продукт в микроволновой печи. Упаковка такого вида значительно превосходит не предназначенную для этого упаковку. Сейчас популярны «быстрые» продукты, которые можно быстро и легко разогреть в микроволновой печи: пицца, гамбургеры, пироги, уже приготовленные мясные и овощные блюда, различные супы и другие виды продуктов, готовых к употреблению, но требующие разогрева. Микроволновку часто применяют не только для разогрева уже готовых блюд, но и для того, чтобы готовить полуфабрикаты. В ней также можно готовить различные блюда, используя свежие продукты.

Все материалы, используемые для производства упаковки, позволяют ей обеспечивать нужный режим приготовления. Соответственно, материалы должны обладать определенными характеристиками. Главными свойствами таких материалов являются:

• достаточно высокая проницаемость для микроволн, но невозможность снизить барьерные свойства материала.
• обеспечение равномерного распределения температуры, если разогревается упакованный продукт.
• хорошая термостойкость материала в связи с использованием высокой температуры в микроволновой печи (может быть более 200 градусов).
• способность восстанавливать энергию микроволновой печи и преобразовывать ее в тепло, а иногда и доводить до появления хрустящей корочки на поверхности продукта.
• абсолютная безвредность материалов для человеческого организма.
• экономичность и легко доступность материала, возможность легко заказать необходимый материал.
• экологическая безопасность материала для окружающей среды и его способность к повторной переработки или же утилизации.

Требования такого вида позволяют исключить применение в упаковки алюминиевой фольги, поскольку фольга является не проницаемой для микроволн, что мешает полноценному разогреву продукта. Можно изготовить упаковку для микроволновой печи и из фольги, но в этом случае будут необходимы специальные окна-волноводы, позволяющие проникать в продукт микроволнам. Такой вариант вряд ли будет целесообразным, поскольку выгода при использовании фольги небольшая, а вот сложности технические характера огромные.
Температура нагрева продукта при обработке его в микроволновой печи регулируется с помощью инфракрасных, газовых или комбинированных способах.
Для изготовления упаковки, позволяющей разогревать продукт в микроволновке, отлично подходят материалы ПЭТ и различные ламинаты, изготовленные на основе ПЭТ, ПА-66, ПК, а также реактопласты, полиэфирамиды и другие виды полимеров, способные выдерживать сильное нагревание. Популярно сейчас также использование лотков для продуктов, выполненных из специального картона, ламинированного К-ПЭТ.
Сокращенные названия материалов, используемых при создании упаковки различных видов:

• ПЭТ – полиэтилентерефталат

• ПА – полиамид

• ПВДХ – поливинилиденхлорид (саран)

• К-ПЭТ – кристаллизующийся полиэтилентерефталат

• ПС – полистирол; ПК – поликарбонат

• СЭВА – сополимер этилена с винилацетатом

• ПФО – полифениленоксид

• СЭВОН – сополимер этиленвинилового спирта

• РГС – регулируемая газовая среда

• МГС – модифицированная газовая среда

• ПЭНД – полиэтилен низкого давления (ПЭВП)

• ПЭВД – полиэтилен высокого давления (ПЭНП)

• ПВХ – поливинилхлорид

• ПП – полипропилен

• ПАН – полиакрило-нитрил

• ОПП – ориентированный полипропилен

• ДГК – соль дегидроцетовой кислоты

• ЭВА – этиленвини-лацетат

• ВИМ – латексное покрытие в виде водной дисперсии бутилкаучука и ВХВД (сополимер винилхлорида и винилиденхлорида)

• ПВС – поливиниловый спирт

• Полисвэд – латексное покрытие в виде водной дисперсии сополимера винилацетата с этиленом

• ВИМ – латексное покрытие в виде водной дисперсии бутилкаучука и ВХВД (сополимер винилхлорида и винилиденхлорида).

Если продукт, упакованный внутрь, разогревать до t=177 градусов не нужно, то будет выгоднее использовать полиэтилентерефталат, который обладает более низким уровнем кристалличности. Получают упаковки для разогрева в микроволновой печи из полиэтилентерефталата методом соэкструзии. Упаковка из полиэтилентерефталата включает верхний кристаллизующийся слой и нижний аморфный слой. Для производства такой упаковки применяют обычно вспененный кристаллизующийся полиэтилентерефталат, обладающий низкой плотностью. Он называется Petlite и изготавливается в США. Он по стоимости ниже, чем стандартный полиэтилентерефталат, и зарекомендовал себя с лучшей стороны не только при воздушном разогреве, но и при разогреве в микроволной печи. Полиэтилентерефталат такого вида, однако, не предназначен для хранения замороженных продуктов. Это связано с тем, что у него высокая теплоизоляция, что приводит к неэффективности работы промышленных холодильников.

Часто для производства упаковки, которую можно разогревать в микроволновой печи, применяют полипропилен, а также используют комбинированные материалы: полипропилен и поливинилиденхлорид (саран), полипропилен и сополимер этилена с винилацетатом, а также используют вспененный полистирол, наполненный полиамид и другие материалы.

Наиболее распространенным считается конструкция разогреваемой упаковки, где используется чувствительный элемент, имеющий вид очень тоненького (мкм) слоя из металлизированной пленки, которая позволяет концентрироваться в микроволновую энергию. Излучение, исходящее из волн, превращается в тепло, идущее на разогрев упакованного продукта. В некоторых случаях используют алюминиевую стружку. Её при этом равномерно вкрапливают в лотки из полипропилена. Алюминиевые стружки накапливают тепло, напоминая при этом пленочный датчик. Часто используют также активные элементы, способные усиливать нагревание упакованного продукта в определенных зонах, отталкивая при этом другие зоны от исходящего излучения. Также при помощи этого процесса можно достичь эффекта, похожего на обработку продукта паром, при этом не открывая упаковку. После этого проводят вентиляционное охлаждение продукта до нужной температуры.

В качестве примера можно привести упаковку, изготовленную из полиэфирного материала под названием ПК Melinex, которая представляет собой обычный плоский лоток. На её дне есть отверстие, закрытое слоем пленки. Материал этого вида позволяет и спокойно разогревать продукты и их замораживать.

Компания «Дюпон» из США представила свой специальный материал, изготовленный из пленки. Он представляет собой сополимер этиленвинилового спирта, при этом содержащий высокодисперсную слюду. Пленочный материал такого типа обладает отличным уровнем газонепроницаемости, особенно это касается по отношению к кислороду и углекислому газу. Введение слюды при этом позволяет в несколько раз уменьшить газопроницаемость сополимера этиленвинилового спирта.

При нанесении на внешний слой упаковочного материала легкого слоя оксида кремния можно увеличить барьерные свойства упаковочного материала, используемого для производства разогреваемой в микровольновке упаковки. Слой такого типа, в отличие от сополимера этиленвинилового спирта, при изменении характеристик влаги свои свойства не изменяет. Также существует другой перспективный материал Selar, который включает в себя два типа: ПО и модифицированный ПА «найлон». Среди инноваций в области разогреваемой упаковки можно назвать жаростойкую «банку FK», которая легко поддается любой температуре, в том числе её можно использовать в микроволновых печах. Производят «банки FK» вместо традиционных металлических материалов из различных комбинированных полимерных материалов. Это связано с тем, что металлические материалы не подходят для использования в СВЧ-печах. У этого материала очень разная структура, которая зависит от его модификации. Один из вариантов этой банки изготовлен в авторской справке. Эта упаковка обладает довольно большим запасом теплостойкости и характеризуется высокими барьерными данными.

Еще одним новым и очень перспективным материалом для изготовления разогреваемой упаковки можно назвать термостойкий сополимер под названием Noril EFC, который включает в себя полифениленоксид и полистирол. Предположительно, упаковка такого типа может заменить в будущем лотки из кристаллизующегося полиэтилентерефталата и полипропилена.

У упаковки из Noril EFC довольно высокая жесткость и хорошая механическая прочность. Она легко выдерживает температуру до 120 градусов. У лотков из этого материала различная форма и размер. Лотки такого типа можно прочно закрыть прозрачной крышкой или герметично обернуть в пленку, которую подвергнуть теплосварки. Сополимер Noril EFC представляет собой относительно недорогой материал. Его частичное вспенивание при этом в результате его переработки позволяет снижать стоимость вырабатываемых из него изделий. В сравнении с упаковкой из вспененного полипропилена, этот вид имеет меньший вес – примерно на 70% и гораздо лучше сохраняет тепло разогретой еды. Обратная сторона лотка при этом не нагревается, а продолжает остаться холодной, позволяя тем самым легко доставать продукт из СВЧ не используя для этого никакие принадлежности. Путем совместной экструзии сополимера Noril EFC c различными другими полимерами можно получать упаковку, используемую для разогрева продуктов в кипящей воде и для использования в РГС и МГС.

Рис.2 Конструкция банки FK:
А – легкооткрывающаяся крышка, материал, которой состоит из слоев:
1 – пигментированного полипропилена, 2 –
ристаллического полипропилена,
3 – алюминиевой фольги, 4 – адгезива, не содержащего растворителей,
5 – сополимера кристаллического полипропилена.
Б – корпус банки, соединяемый с крышкой сварным швом 6 (сварка
высокочастотная). Материал корпуса состоит из слоев: 7 – соэкструдированного
пропилена, 8 – полипропилена, 9 – кристаллического полипропилена,
10 – адгезива, 11 – декорированной пленки, 12 – адгезива, не
содержащего растворителей, 13 – сополимера кристаллического
полипропилена, 14 – пленки, обладающей высокими барьерными
свойствами, но проницаемой для электромагнитных волн.
К корпусу высокочастотной сваркой, образующей шов 15, прикреплено:
В – дно, состоящее из слоев 16 – сополимера кристаллического полипропилена,
17 – адгезива, 18 – алюминиевой фольги, 19 – кристаллического полипропилена,
20 – полипропилена.

Еще один новый и перспективный материал, используемый для разогреваемой упаковки, то есть упаковки для микроволновой печи – это термостойкий сополимер Noril EFC. Он состоит из ПФО и ПС. Можно даже предположить, что такая новая упаковка в скором времени заменит лотки из К-ПЭТ и ПП.
Упаковка из Noril EFC обладает высокой жесткостью и отличной механической прочностью при температуре вплоть до 120 градусов. Размер и форма этих лотков могут быть разными. Эти лотки можно либо закрыть прозрачной крышкой или же герметично обернуть в пленку с последующей теплосваркой. Сополимер Noril EFC – это довольно недорогой материал. К тому же, его частичное вспенивание при переработке дает возможность еще снизить стоимость изделий, получаемых из него. Если сравнивать с упаковкой из вспененного ПП, то она на 70% меньше весит и намного лучше сохраняет тепло, подаваемой на стол еды. При всем при этом обратная сторона самого лотка не нагревается, то есть остается холодной. Все это позволяет легко доставать продукт из печки, без использования кухонной прихватки. Совместная экструзия сополимера Noril EFC c другими полимерами позволяет получать упаковку для разогрева продуктов в горячей воде, а также для использования в РГС и МГС.

Рис.3 Упаковка для СВЧ. Верхняя пленка снимается перед разогревом

Рис. 4 Поп-корн готовится в СВЧ прямо в герметичном пакете

Упаковка, использующая модифицированный газовый состав (МГС), и упаковка с регулируемой газовой средой (РГС)
Для того, чтобы упаковать свежие продукты питания и предотвратить их порчу, используют следующие виды герметичной упаковки: упаковку с модифицированным газовым составом (МГС) и упаковка с регулируемой газовой средой (РГС). В зависимости от того, какой характер имеет упакованная внутрь продукция, зависит и состав газовой среды.

Модифицированный газовый состав (МГС) внутри упаковки способен выполнять следующие функции:

1. подавлять рост различных образований на внешней поверхности изделия, поддерживая при этом нужный уровень микрофлоры.

2. сохранять в течение длительного времени первоначальные свойства продукции (ароматические, органолептические и вкусовые).

3. регулировать нужный уровень углекислого газа, выделяемого из продукта, а также поддерживать необходимый уровень проникновения через упаковку молекул кислорода. Модифицированный газовый состав позволяет обеспечить, чтобы внутри упаковки всегда было постоянное давление этого газа (2 МПа).

4. увеличивает срок годности упакованной продукции, не изменяя при этом его свойства и вкус.

Модифицированный газовый состав предполагает, что будет происходить расфасовка продуктов в специальные газонепроницаемые пакеты. В то время, как регулируемая газовая среда предполагает, где среда вокруг продукта будет меняться.

Продукты питания делятся условно на два типа. Первый тип – это «дышащие» продукты питания, то есть продукты, у которых присутствует биохимическая метаболическая активность. Это различные фрукты и овощи, свежее мясо и рыба, растительное сырье, сычужные сыры и т.д. Ко второму типу относятся «недышащие» продукты, то есть охлажденные и готовые к употреблению блюда, готовые товары из мяса, молочная продукция, выпечка, консервы, пасты различных видов, крупа и другие изделия.

Процесс «дыхания» продукции, в частности фруктов

У свежих фруктов процесс дыхания проходит с поглощением кислорода, что приводит к выделению углекислого газа, водяного пара и тепла.

Химическая реакция следующая:

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 674 ккал|

Процесс дыхания происходит только в том случае, если внутрь упаковки поступает кислород воздуха и с условием последующего удаления конечных продуктов. Соответственно, возможность существования процесса дыхания диктует главное требование к упаковочному материалу, используемого для таких «дышащих» продуктов: проницаемость у материала должна быть такой, чтобы кислорода поступало в упаковку больше, чем происходило удаление углекислого газа. Использовать упаковочный материал из полимерных пленок и их комбинации не получится, поскольку они больше проницаемы для углекислого газа, чем для молекул кислорода. Поэтому для сохранения нужной газовой среды внутри упаковки и для того, чтобы ее можно было регулировать, применяют материалы, которые имеют повышенную газопроницаемость или же изготовленные из силиконовых каучуков (РГС) селективно-проницаемые мембраны.

Рис.5 Для создания необходимой газовой среды
обычно используют кислород (О2),азот (N2) и диоксид
углерода (углекислый газ СО2).

Кислород блокирует развитие патогенных микроорганизмов внутри упаковки, что позволяет сохранять продуктам свежий вид. Например, при хранении свежего мяса кислород позволяет сохранить оксимиоглобин, придающий свежий красноватый цвет мясному продукту. Азот применяют в качестве наполнителя упаковки и используют в качестве инертного заменителя кислорода, поскольку рост микроорганизмов не подавляет и не приводит к изменению свежего цвета мясного продукта.

С помощью углекислого газа можно замедлить активность микроорганизмов. Применяя углекислый газ на ранних стадиях микробиологической активности срок хранения свежего мяса можно легко увеличить. Обычно у полимерных материалов газопроницаемость (или Р) имеет следующее соотношение:

РN2:Ро2:Рсо2 = 1:(2,5-6):(10-30)

В таблице ниже можно увидеть значения уровня проницаемости у различных полимерных пленочных материалов при компонентах газовой смеси для МГС и РГС.

Таблица 1. Газонипроницаемость полимерных пленочных материалов, (см3*см/см2*с*см рт.ст.)

Уровень селективности и газопроницаемости также находится в зависимости от физической структуры используемого полимера, а также от его химической природы. Немаловажную роль играет присутствия внутри наполнителя и его тип, толщина используемой пленки и способ получения этой пленки. Состав газов, находящийся внутри упаковки, регулируется с помощью правильного подбора материала, с нужным уровнем проницающей способности (ПЭНД, ПП, ПЭВД, ПВХ и так далее). Другим способом, позволяющим проводить уровень регуляции газов внутри упаковки, является использование силиконовых мембран с точно рассчитанной в зависимости от уровня проницаемости площадью. Мембрана представляет собой небольшое окошечко в пленочной упаковке, через которое внутрь проникает нужное для процесса дыхания количество кислорода. Через это же окошко наружу выходит углекислый газ, который образуется в результате процесса дыхания. Благодаря этой мембране, содержащийся на упаковке, можно существенно увеличить срок годности продукции. Так, например, благодаря мембране можно сохранить фрукты в отличном состоянии от одного урожая до другого.

Среду с модифицированным газовым составом используют упаковки и хранения мясной и рыбной продукции с гарниром, применяют для большинства полуфабрикатов, используют для хранения салатов и закусок, а также для хранения разнообразной выпечки, хлебобулочных изделий и т.д. Для сохранения исходного красного цвета свежего мяса в ход идут смеси газов в соотношении 80% кислорода и 20% углекислого газа или же в соотношении 85- 90% кислорода и 10-15% углекислого газа. Такой продукт, как куриное мясо лучше сохраняет свои свойства при хранении в среде с соотношением углекислый газ и азот 50:50 или 30:70.

При упаковки твердых сыров часто применяют регулируемую газовую среду. Это связано с тем, что сыр относится к «дышащим» продуктам. При хранении таких изделий внутри упаковки идет выделение веществ, способных изменять газовую среду. Оптимальной средой является следующий состав: 100% азота или 100% углекислого газа или 30% азота и 70% углекислого газа. В упаковке с регулируемой газовой средой из полиолефинов (ПЭНД, ПЭВД и проч.) можно легко сохранить продукт от окисления и не допустить порчу с помощью бактерий до 1-2 месяцев. Упаковывается нужный продукт таким образом: сначала идет процесс вакуумирования, после упаковка заполняется нужным составом, а затем упаковка закупоривается с применением тепловой сварки.

Ассортимент пастообразной продукции, упаковываемой в среду МГС, постоянно увеличивается. Типичным примером является такой продукт, как тесто. Для него часто применяют обычный лоток из поливинилхлорида, обернутый ламинатом ПВДХ/ ПЭТФ, со смесью газов внутри. Основными компонентами этой смеси являются более 20% CO2, около 70% N2 и кислород O2. Внутрь лотка кладется небольшой пакетик, содержащий влагопоглотитель.

Далее можно увидеть, какой состав газовой среды используется для хранения основных «дышащих» и «недышащих» продуктов питания.

Рекомендуемые условия хранения продукции и состав газовой среды внутри упаковки

Таблица 2. Рекомендуемые условия хранения пищевых продуктов и состав газовой среды

В процессе своего хранения свежие продукты выделяют кислород, чтобы от него избавиться в упаковку помещается специальный сорбент, который представлен в виде химического соединения, способного поглощать кислород, воду и другие ненужные вещества, мешающие нормальному хранению упакованных изделий. В качестве сорбента используют в основном неорганические соли металлов, а также применяют органометаллические соединения и керамику.

К главным материалами, используемым для упаковки в МГС, считаются полипропилен ПП или ОПП/ПЭТФ (для лотков), а также ПАН, ПВХ, ПВДХ, используются различные многослойные материалы, которые выполнены на основе ПЭВД с ЭВА или ПВДХ, а также металлизированные пленки.
Используется следующая технология этого процесса: продукция помещается в вакуумную камеру, а затем внутренний объем упаковки заполняется нужным составом газа. При этом тщательным образом следят за санитарным контролем пищевых изделий, а также контролируют упаковочные материалы, дозировочное и упаковочное оборудование.

Очень распространенной является упаковки с МГС и РГС за пределами нашей страны. Такая упаковка производится там в больших объемах и превосходит разогреваемую упаковку, и даже, как утверждают исследователи, асептическую упаковку.

Вакуумная упаковка может применяться самостоятельно, являясь довольно эффективной и надежной защитой продукции от химической и микробиологической порчи. Главная задача при этом – удаление кислорода из упаковки. Часто для производства вакуумной упаковки применяют полимерные материалы, имеющие высокие барьерные свойства. К таким материалам относятся различные комбинированные материалы на основе ПП полипропилена, сарана, различных полиамидов в тандеме с ЭВОН (для того, чтобы увеличить барьерные характеристики упаковки), а также используют материалы фольгированные и металлизированные.

Бактерицидная и «съедобная» упаковка

Одним из новейших достижений в области инновационной, многофункциональной упаковки является создание так называемой «съедобной» упаковки, представленной для пищевой продукции. Они имеет вид различных покрытий и оболочек. Необходимо, чтобы используемые для этого материалы обязательно отвечали всем нормам и правилам для продуктов. Важно, чтобы они были хорошо растворимы в воде, легко разлагались при воздействии на них желудочного сока. Материалы, используемые для «съедобной» упаковки получают из различных природных полисахаридов, имеющих разветвленную структуру – это крахмалы и разные производные целлюлозы.

Направление такой упаковки в нашей стране не получило широкого распространения, но в других странах с каждым годом такой вид упаковки растет. Широко известна выпускающая свои водорастворимые материалы, служащие и для производства так называемой «съедобной» упаковки, немецкая компания «Аквалон». В качестве примера можно привести вещество «Бланозе» Cellulose Gum – это высокоочищенная натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, имеющая степени замещения 0,7, 0,9 и 1,2. При растворении в воде «Бланозе» образуют вязкий прозрачный псевдопластичный раствор. Он отлично подходит для отлива пленки. Подобные покрытия используют для создания упаковки для молочных продуктов, для хлебобулочных изделий, применяют их и для замороженной продукции, а также для соусов, салатов и т. д.

Очень интересны бактерицидные упаковочные материалы, призванные для защиты продуктов питания от вредных воздействий патогенной микрофлоры и влияния различных токсичных веществ. Продукты питания, упакованные в плену, изготовленную на этой основе, становятся стерильными. Это происходит из-за того, что на поверхности продукта под воздействием вводимых добавок все вредные микробы и бактерии уничтожаются. Для того, чтобы защитить пищевые продукты от вредного воздействия микроорганизмов более длительное время, в полимерные оболочки, изготовленные на основе водных дисперсий типа ВИМ и полисвэд, вводятся различные специальные противомикробные добавки, типа зарубежного «Дельвоцид» или же отечественного ДГК (соль дегидроцетовой кислоты).

У бактерицидной упаковки довольно широкий спектр воздействия на вредную среду. Она может легко воздействовать на грибы, дрожжи, актиномицеты, препятствуя при этом порче пищи (сыр, колбаса, готовые мясопродукты и т.д.) и потере её качества. Вещество «Дельвоцид» обладает ограниченным спектром противомикробного действия, а вот дегитроцетовая кислота и её соли, являясь при этом экологически безопасным средством, обладают более высокой биологической активностью к огромному микроорганизменному спектру, практически не токсичные и имеют пролонгированное действие.

_Рис.6 Эти сосиски необходимо варить прямо в пакете. _
В этом случае они сохраняют прекрасные вкусовые качества

При использовании различных покрытий, представляющие собой водные дисперсии, можно легко добавлять в состав пищевых продуктов разнообразные ферментные добавки, а также использовать стерилизующие агенты и многие пищевые красители.

Это направление сейчас постепенно развивается. Оно становится популярным за счет того, что позволяет создавать все новые и новые биологически активные материалы для упаковки, содержащие ферменты, которые иммобилизованы на полимерном носителе. Материалы такого вида имеют возможность регулировать состав, менять биологическую ценность и влиять на органолептическую составляющую продукции, а также интенсифицировать процессы получения этой продукции (ускорять созревание сыров). В качестве примера такого материала можно привести материал, который изготовлен на основе поливинилового спирта с иммобилизованной липазой. Иммобилизующим ферментом выступают гидролизные лигнины, которые представляют собой недорогие отходы целлюлозно-бумажного и гидролизного производства.

Поливиниловый спирт является можно сказать один единственным синтетическим полимером, растворимым в воде. Благодаря чему, на него и его растворы можно воздействовать низкими температурами (подвергать криолизу). Тем самым можно достичь формирования структуры упаковочного материала, обладающего необычным для ПВС комплексом различных свойств.

Криотехнология была разработана учеными МГУПБ. Благодаря этой технологии можно совмещать хранение продукции при низкой температуре с процессом создания на её поверхности защитного пленочного покрытия, что очень удобно и экономически выгодно. Для хранения, например, свежей рыбы в период её вылова этот способ подходит идеально.

Саморазогревающая упаковка

Саморазогревающая упаковка производится с использованием электропроводящих полимерных композиций. Создателями саморазогревающей упаковки являются наши российские ученые, занимающиеся этим под руководством уважаемого профессора В. Е. Гуля.
Большое количество полимеров представляют собой электрические изоляторы, имеющие удельное объемное сопротивление 1011-1014 Ом. Получают такие электропроводящие полимерные композиции путем введения в различные полимеры (реактопласт, каучук, термопласт, резина) дисперсных наполнителей разных видов (технический углерод, сажа, углеродные волокна, графит, металлы). При применении углеродных наполнителей в итоге получаются материалы, имеющие удельное сопротивление около 10-3 Ом, а в случае использования металлических наполнителей сопротивление составляет 10-6 Ом.

Электропроводящие композиции также очень любопытны. Их изготавливают из полипропилена и порошка карбонильного никеля. При подключении упаковки к электрической цепи, её содержимое нагревается до нужной температуры. Это происходит за счет того, что энергия тока преобразуется в тепловую энергию.

Саморазогреваемую упаковку удобно применять в отелях, гостиницах, в дороге и на отдыхе, на природе и т.д. Упаковка такого вида легко доступна и может быть применена повторно.

Все разработки, которые проводились в этой области, сейчас практически остановлены на стадии производства пробных образцов, поскольку для того, чтобы перейти на серийный выпуск этой упаковки, требуются определенные финансовые вложения, а также необходимо углубленное маркетинговое исследование такой упаковки.

Саморазлагающаяся упаковка

В последнее время уделяют особое внимание созданию водоразлагаемых упаковочных материалов. Саморазлагаемой называется упаковка, которая может разлагаться до уровня низкомолекулярных веществ (вода + углекислый газ) под влиянием на неё солнечного света, температуры, воздуха и воздействием различных микроорганизмов. После этого образовавшиеся низкомолекулярные вещества ассимилируются почвой и участвуют в круговороте веществ в природе.

В Америке потребность в материале такого вида равна 2 миллионам тонн в год. Во многих зарубежных странах все чаще прибегают к изделиям одноразового использования (посуда, упаковка для напитков, мусорные мешки, сельхозпленка, упаковка для продуктов питания и прочие товары), которые изготавливают из таких вот разлагающихся полимерных материалов. Для придания полимерной основе возможности к натуральному процессу разложения, в её состав вводят специальные добавки (дрожжи, крахмал, мочевина, казеин и другие растительные и синтетические добавки). Базовый полимер может иметь природное происхождение (производные целлюлозы, белковые продукты), а также иметь синтетическое происхождение (полиамид, ПО и проч.).

У наиболее распространенным биоразлагаемым полимерным упаковочным материалам относятся:

1. Материал Ecolean, созданный на основе ПО (связующее вещество) и карбоната кальция.

2. Материал под названием Polyclen, Bioplast, Ecostar, Ampacet, изготовленный на основе комбинации ПО и крахмала.

3. Материал Biocell-163, представляющий собой полимер, который изготовлен на основе ацетата целлюлозы. В этот материал вводятся специальные добавки и пластификатор для придания ему способность к саморазложению при воздействии различных факторов окружающей среды.

4. Материал Biopol представляет собой сополимер, выполненный на основе различных природных ферментов сахарозы (полигидроксибутирата и полигидроксивалерата). Получают такой материал в результате биосинтеза. Материал Biopol – это природный продукт. Его можно легко применять самостоятельно или вводить в различные полимеры.

5. Tone представляет собой комплекс материалов, которые получают на основе поликапролактона. Этот комплекс хорошо совмещается с наиболее распространенными полимерами (полиэтилен высокого и низкого давления, полипропилен, ПК, полистирол, ПВХ, ПЭТ) механическим путем. В зависимости от того, к какому типу относится полимер, в состав может вводится до 30% Tone (для ВЭВД хватает 5% для того, чтобы материал стал разлагающимся).

6. Материал Mater-Bi, который изготавливается на основе ПА и содержит различные добавки, обладает взаимопроникающей структурой компонентов, входящих в его состав в виде переплетений, что позволяет расширять границу материала, атакуемую микроорганизмами, и ускорять разложение выброшенной упаковки.

Материалы такого вида относятся к группе дорогостоящих, но они позволяют защитить окружающую среду от экологической катастрофы.