(опубликовано 10 июля 2006 года и в №5, 2006 журнала «Пластикс»)

---

Соэкструзионная головка

Как и в других популярных методах изготовления изделий из пластмасс в экструзионно-выдувном формовании также существуют технологии производства за один цикл изделий, состоящих не из одного, а сразу из нескольких полимерных материалов. Такие технологии называют соэкструзионными и призваны они обеспечивать получение многослойных выдувных ёмкостей. Принцип выдувной соэкструзии основан на том, что для переработки каждого из материалов составляющих стенку изделия предусмотрен отдельный экструдер, каждый из экструдеров передаёт гомогонезированный расплав в специально отведённую под этот слой точку на многослойной экструзионной головке. В экструзионной головке (которая, к слову, является наиболее технологически сложной частью соэструзионно-выдувной машины) поток каждого из материалов растекается в форму рукава, а затем объединяется с другими слоями, и в итоге из головки выходит готовая многослойная трубчатая заготовка в эластичном состоянии готовая для смыкания и выдува.

Развитие многослойных выдувных технологий в России находится в самой начальной стадии, а по сути оно ещё вообще не началось. По данным автора на момент публикации данного материала в нашей стране есть всего лишь одно предприятие, владеющее парком современных соэкструзионно-выдувных машин; компания производит 3-х слойные канистры для удобрений собственного производства. С целью популяризовать применение многослойных ёмкостей в России и СНГ мы предлагаем Вам ознакомиться с обзором конкретных методов применения соэскструзионных технологий в экструзионно-выдувном формовании.

2-х слойная соэкструзия

2.a — Оптимизация применения вторичного сырья

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	Первичный PE или PP с красителем	Любое
Внутренний слой	Вторичный PE или PP с красителем	Любое

Данная компоновка позволяет нивелировать ухудшение качества продукта при добавлении большого количества вторичного сырья (актуально, например, для крупных ёмкостей с ручками). Система позволяет использовать в производстве большой процент вторичного сырья (более 75%), таким образом, в изделии можно «зашить» не только передробленный облой от этого же изделия, но и добавлять дополнительный вторичный материал.


2.б — Улучшенный вид упаковки

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	PE или PP с дорогостоящим красителем или материалы для поверхности типа Soft touch	10-15%
Внутренний слой	Смесь первичного и вторичного PE или PP с красителем	85-90%

Данная компоновка позволяет не расходовать дорогостоящие виды материалов, призванные улучшить поверхность флакона. Применяется в косметике.

3-х слойная соэкструзия

3.a — Барьерная упаковка

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	PE или PP	85-90%
Серединный слой	Адгезив *	5%
Внутренний слой	PA	5-10%

* Примечание: Адгезив — специальный полимерный материал, обеспечивающий «склеивание» слоёв из материалов, которые в чистом виде не скрепляются между собой. Популярная марка адгезивов для соэкструзионно-выдувного процесса — ADMER.

Данная компоновка слоёв обеспечивает повышенные барьерные свойства против химических реактивов и применяется в агрохимическом секторе для упаковки удобрений. Также применяется в косметической отрасли для упаковки лосьонов для волос. Минус данного решения — невозможность немедленного использования облоя от бутылок во вторичном производстве. «Сборная солянка» из трёх разных материалов (включающая полиэтилен и полиамид) которая образуется в результате вообще не подлежит дальнейшей переработке. Впрочем, улучшить экономическую ситуацию позволяет 4-х слойный процесс (см. ниже).


3.б — Износостойкая поверхность

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	PA	5%
Серединный слой	Адгезив	5%
Внутренний слой	PE или PP	90%

Данная компоновка применяется в hi-end косметических флаконах с сверхстойкой, устойчивой к царапинам, поверхностью.


3.в — Оптимизация применения вторичного сырья

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	Первичный PE или PP с красителем	Любая
Серединный слой	Вторичный PE или PP	Любая
Внутренний слой	Первичный PE или PP с красителем	Любая

Данная компоновка применяется аналогично 2.а, но кроме того, данная компоновка позволяет использовать «дроблёнку» любого цвета т.к. вторичный слой в двух сторон закрыт слоями первичного материала с нужным красителем.


3.г — Молочная упаковка

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	PE или PP с белым красителем	50%
Серединный слой	PE или PP с чёрным красителем	15%
Внутренний слой	PE или PP с белым красителем	35%

Данная компоновка снижает проникновение внутрь бутылки солнечных лучей и, таким образом, эффективно сказывается на продлении срока хранения молочных продуктов. Часто применяется вместе с технологией чистого выдува и запайкой горла.

4-х слойная соэкструзия

4.a — Экономичная барьерная упаковка

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	PE или PP с красителем	15%
Серединный слой 1	Смесь первичного и вторичного PE или PP	70-75%
Серединный слой 2	Адгезив	5%
Внутренний слой	PA	5-10%

Данная компоновка применяется аналогично 3.а, но здесь возможно применение большого количества вторичного сырья в отдельном слое. Как уже было сказано в разделе о методе 3.а, применяемое вторичное сырьё должно поступать извне, т.к. повторно использовать смесь полиолефинов и полиамида невозможно.

6-ти слойная соэкструзия

6.a — Барьерная пищевая упаковка

Слой	Состав	Доля в общей толщине стенки
Наружный слой	Первичный PE или PP	15%
Серединный слой 1	Адгезив	5%
Серединный слой 2	Барьерный материал EVOH	5%
Серединный слой 3	Адгезив	5%
Серединный слой 4	Смесь первичного и вторичного PE или PP	50%
Внутренний слой	Первичный PE или PP	20%

Данная компоновка оптимальна для производства всевозможной пищевой упаковки; такая упаковка отлично подходит для соусов, масел и негазированных напитков. Сердцем данного решения являются высочайшие барьерные свойства материала EVOH (Сополимера этилена и винилового спирта). EVOH имеет лучшие барьерные свойства из всех выпускаемых термопластов. Данный материал характеризуется очень низкой проницаемостью по кислороду и другим газам, ароматическим веществам, водяным парам и др. Высокую цену исходных материалов (особенно EVOH) компенсирует возможность добавления в вес ёмкости до 50% вторичного сырья.


Перспективы и возможности
Многослойные выдувные ёмкости открывают новые возможности для производителей и потребителей. Применение вторичного сырья, через отдельный слой, кроме очевидной для производителя выгоды на экономии сырья, стимулирует развитие самостоятельной отрасли по переработке полиолефиновых отходов и продаже качественной «вторички» из них. Использование специальных барьерных канистр из пластика в агропромышленном хозяйстве позволяет отказаться от неудобных по большинству параметров металлических ёмкостей.

Многослойные бутылки для пищевых продуктов делают возможным значительное увеличение срока годности продуктов и одновременно позволяют избавляться от консервантов, делая продукты более натуральными. В частности, в 6-ти слойной бутылке на основе полипропилена и EVOH можно хранить сок в течение года и это вкупе с возможностью безболезненного горячего розлива. Соэкструзионно-выдувное формование является единственным способом изготовления многослойных бутылок с запаенным верхом для асептического розлива; натуральную молочную продукцию в таких бутылках можно хранить несколько месяцев. Как следствие, барьерная упаковка и увеличенные сроки хранения открывают совершенно новые возможности для логистики розничной торговли и маркетинга продуктов питания.