Недороге обладнання для виробництва одношарової плівки користується стабільним попитом завдяки невисокій ціні, особливо це стосується екструдерів з південно-східної Азії. Варто враховувати, що подібне обладнання закуповувалося в першу чергу на зорі «пакувального буму» в Росії в 90-х роках минулого століття. Тому конкуренція на ринку одношарових фасувальних плівок шириною полотна менше 300 мм досить щільна, і увійти на цей ринок новачкам вдасться лише при наявності надійних каналів збуту. В іншому випадку, навіть низька вартість устаткування - близько 25-28 тис. доларів і навіть нижче - не дозволить розраховувати на отримання стійкого прибутку на тривалій основі. Крім того, подібні малі установки обслуговують досить вузьку ринкову нішу, де вдається конкурувати за рахунок пропозиції більш низької ціни, яка досягається лише за рахунок зниження власного прибутку, а не зменшення виробничих витрат. Екструзійні установки, що виробляють рукав з великою шириною (до 1600 мм) дозволяють працювати на розширеному ринковому сегменті за рахунок пропозиції плівки для виробництва фасувальних пакетів більшого обсягу, сміттєвих мішків, плівок для мульчування, а також стрейч-плівки і термозбіжною плівки.
Однак і в цій категорії машин не все так просто. Їх вартість уже перевищує 50 тис. доларів, а конкурувати доводиться з виробниками багатошарової плівки, яка по ряду причин, мова про які піде нижче, є переважно. В даний час виробники харчових продуктів віддають все більшу перевагу плівок, які мають бар'єрні властивості, щоб виключити потрапляння в упаковку атмосферного повітря або витік газового середовища, в якій знаходиться продукт, з упаковки. Одношарова плівка в цьому випадку не здатна забезпечити необхідні свойства.В боротьбі за конкурентну поліпшення фізико-механічних властивостей одношарової плівки доводиться йти на збільшення її товщини, використання більш дорогих основних матеріалів і добавок, що робить продукцію менш конкурентною за ціною. Спроби здешевити продукцію найчастіше призводять до погіршення її якості - недорогі лінії по видуву одношарової плівки не надають особливих можливостей з технологічного вдосконалення процесу її отримання. Зменшення товщини плівки, наприклад з 7 до 5 мкм, до якого часто вдаються з метою економії полімерної сировини, погано позначається на фізико-механічні властивості плівки і виготовленні з неї навіть маленьких пакетів, призначених для упаковки хлібобулочних виробів. Незважаючи на низьку ціну, замовник рано чи пізно буде змушений відмовитися від такої неякісної продукції.
Спеціальні добавки дозволяють отримувати одношарові плівки, які за своїми фізико-механічними властивостями цілком задовольняють цільовим вимогам. Однак більшість спеціальних добавок в Росії не виробляється і їх доводиться закуповувати в Європі і південно-східної Азії за досить високими цінами, що знову ж таки не сприяє поліпшенню конкурентного становища одношарових плівок. В якійсь мірі можуть допомогти технологічні хитрощі і використання спеціальних рецептур, але застосувати їх на практиці буде можливим далеко не на всіх екструзійних лініях. Наприклад, існує спеціальна рецептура і технологія її застосування, що дозволяє робити дуже цікаву різновид фасувальної одношарової плівки з ефектом пергаменту, яка використовується у виробництві пакетів для дорогих мережевих магазинів і бутиків.
Одиночний екструдер має досить обмежений діапазон переробки матеріалів, і розраховувати на якийсь широкий асортиментний ряд одержуваної на ньому продукції не доводиться.
Діапазон одержуваних полімерних плівок дозволяють розширити установки з двома екструдерами, що дозволяють при використанні спеціальної ділильної головки отримувати тришарову плівку. У цьому випадку вже можна використовувати функціональні властивості відразу двох полімерів - наприклад, один з шарів (як правило середній) забезпечує прочностниє властивості, два інших полегшують зварювання при виготовленні упаковок.
У сучасній упаковці харчових продуктів кожен з шарів виконує свої відмінні функції: внутрішній відповідає за поліпшену термозваркою шва і протівоокислітельниє процеси, середній - за міцнісні характеристики, зовнішній повинен полегшувати нанесення флексографічного друку і володіти глянцевою поверхнею. Тому всі три шари мають різні добавки, які не вдасться підмісити до матеріалу всіх трьох шарів на видувної установці з двома екструдерами. Саме з цієї причини в Європі подібні машини зараз вже практично не використовуються.
У три шари ...
Найбільш оптимальне поєднання вартості устаткування і якісних переваг випускається на ньому полімерної плівки досягається на тришарових соекструзійних установках. Власне, тришарові плівки вже надають переробникам дуже ємний набір переваг.
По-перше, комбінація трьох тонких шарів дозволяє досягти тих же властивостей (а часом і краще), ніж у одношарової плівки при тому, що сумарна товщина тришарової плівки може бути на 25-30% менше, ніж у одношарової. У наявності економія основних полімерних матеріалів. Прикладом цього може служити одержання тришарової плівки з ПЕНЩ товщиною 12-14 мкм з вітчизняної сировини, що абсолютно недосяжне на одношарової плівці.
По-друге, надається можливість використовувати вдруге перероблений полімер, що активно використовується у виробництві сміттєвих мішків. Цим досягається ще більша економія полімерних матеріалів. У цьому випадку середній шар на 80% може складатися з вторинного полімеру без погіршення фізико-механічних властивостей тришарової плівки. Використання полімеру вторинної переробки за рахунок багатошарової технології тепер допустимо не тільки при виробництві плівки для сміттєвих мішків і плівки для мульчування, а й для фасувальних цілей.
По-третє, спеціальні добавки для додання полімерній плівці специфічних властивостей (наприклад, ультрафіолетовий фільтр, ультрафіолетовий стабілізатор, адгезивні або антиадгезивна властивості) можна додавати лише в один або два шари, що дозволяє заощадити дорогі добавки. Так, у одношарової стрейч-плівки клейку добавку доводиться додавати з запасом, щоб її властивості стабільно виявлялися на поверхні. У тришарової плівки її досить додати лише в один зовнішній шар, щоб гарантувати стабільну клеющую здатність однієї з поверхонь плівки.
По-четверте, вдається реалізувати бар'єрні властивості плівки, а також інші спеціальні властивості за рахунок наявності середнього шару. Крім бар'єрних функцій різні шари можуть виконувати роль ультрафіолетового фільтру, а також перетворювати довжину хвилі світлового потоку. Для цього в них додаються спеціальні полімерні матеріали - полісветани. По-п'яте, в багатошаровій плівці вдається поєднувати властивості полімерів, якими не може мати жодна монополімерная структура. Досягається це за рахунок «сендвіч»-структури багатошарової плівки, коли чергування шарів, наприклад з ПЕВЩ і ПЕНЩ, призводить до отримання дуже міцного матеріалу. Отримання такої плівки з тих же самих ПЕВЩ і ПЕНЩ у сумішевих поєднанні на одношаровому екструдері неможливо.
І найголовніше - тришарова установка по видуву плівки дозволяє істотно розширити номенклатуру плівок для виходу на нові неосвоєні ринки.
... І більше
Провідні світові виробники екструзійного обладнання, такі як Reifenhдuser, Windmцller & Hцlscher, Hosokawa Alpine, постачають обладнання для видування 5 -, 7-шарових плівок. Додаткові шари дозволяють досягти ще більш розвиненою комбінації властивостей - наприклад, внести поліамідний шар, який дає бар'єрний ефект. П'ятишарові і семишарових видувні установки вже не є екзотикою, проте представляють особливий ціновий сегмент, як в плані обладнання, так і в плані сировини, що переробляється. Вартість «голої» установки для виробництва 5-шарової плівки рішуче подолає позначку в мільйон євро, а вартість комплексного рішення з технічної та технологічної підтримкою виллється вже в кілька мільйонів євро. Крім того, технологічний регламент постачальника обладнання з переробки полімерів буде припускати застосування певних полімерних матеріалів від провідних виробників, що виведе продукцію в ціновій преміум-сегмент, коли мова може вестися лише про налагоджених збутових каналів за переділами Росії.
Застосування вітчизняної сировини в цьому випадку виключається полностью.Собственно 7 шарів ще не межа для багатошарових соекструзійних ліній - канадська компанія Alpha Marathon пропонує екструзійні головки для видува плівки в 10 шарів при 5 екструдерах. Такі плівки дозволяють домогтися високих бар'єрних властивостей в поєднанні з унікальними характеристиками міцності характеристиками, однак повна вартість такої установки навряд чи дозволить розраховувати на швидку окупність проекту.
Канадська компанія Brampton Engineering ще 2001 році почала поставки екструзійних установок для видува 10-шарових плівок. Немов передбачаючи напрошується питання обивателя «навіщо?», В прес-релізі зазначалося, що з появою ще більш сучасних пакувальних матеріалів, найбільш просунуті їх споживачі охоче знайдуть застосування і їм. За неперевіреними даними BE анонсував установку для виробництва 12-шарової плівки ...
На практиці великі комбінації шарів дозволяють домогтися досить цікавих сполучень матеріалів та їх властивостей:
1. Можна укладати тонкий шар EVOH між двома шарами поліаміду для поліпшення опірності плівки зламу, щоб тим самим зберегти бар'єрні властивості;
2. Можна розділити поліамід сполучною шаром для поліпшення бар'єрних властивостей і зменшення пропускання водяної пари, так як «сухий» поліамід має набагато кращими бар'єрними властивостями по відношенню до кисню.
3. Можна розділити зовнішні (крайні) шари плівки на два окремих шари з тим, щоб в одному з них використовувати дешевший полімерний матеріал.
4. Можна сформувати шар з Іономіри достатньої товщини, щоб забезпечити необхідну якість зварних швів, а поверх використовувати більш товстий шар недорогого ПЕНЩ.
5. Для формування надтовсте шарів можна використовувати багатошаровий пакет з того ж полімеру, покращуючи міцнісні властивості.
Тим не менше, найбільш оптимальним вибором з асортименту пропонованих соекструзійних ліній все одно залишаються тришарові установки в більш сучасному конструктивному виконанні - наприклад, поліпшена термоізоляція формованих шарів в спіральної системі головки до їх сходження (дозволяє гнучко підбирати температурний режим для кожного окремого полімерного матеріалу), вдосконалена система бульбашкового охолодження.
Природно, що грає свою роль і ціновий чинник. Вартість екструзійних установок для виробництва високоякісної тришарової плівки провідних європейських виробників коштує в районі одного мільйона євро, що є нормальним для реального промислового проекту. Добре зарекомендувало себе вітчизняне обладнання коштує втричі дешевше, однак має можливість переробки вітчизняної сировини, що може допомогти значно підвищити рентабельність виробництва. Машини з ПСА можуть коштувати ще дешевше, але їх треба вміти вибирати. Необхідно також додати, що 5-й і більше слойні соекструзионні установки в даний час активно витісняються ламінатора. Тут знову ж таки не обійшлося без цінового фактора: комплекс, що складається з тришарового соекструдера і бессольвентного ламінатора коштує дешевше ніж п'ятишарова соекструзионні установка, а за функціональними можливостями даний комплекс значно привабливіший.
Так що перехід на тришарову плівку не виглядає надзавданням - цілком підйомні інвестиції та здійсненні проекти - потрібно тільки обговорити з постачальником устаткування його конфігурацію і все докладно прорахувати. Перспективні сфери застосування багатошарової плівки. Ще недавно різні види пакувальної продукції виготовлялися з багатошарової плівки, виробленої за кордоном, включаючи навіть Китай, Туреччину та Східну Європу. Однак, вже з 1999 року намітилася тенденція з імпортозаміщення з боку вітчизняного виробника. Тому нижче ми представляємо не просто перспективні для російського ринку напрямки застосування полімерних плівок, а приклади продукції, яка реально проводиться на російських підприємствах. Фасувальна плівка. Незважаючи на активне зростання її виробництва в Росії, повністю витіснити імпортну продукцію не вдається. Позначаються певне конструктивне недосконалість, а також моральний і фізичний знос використовуваного обладнання та недостатня якість вітчизняних матеріалів, що призводить до збереження деякої частки якісної імпортної продукції. Тому в цьому сегменті ще цілком можуть розгорнутися нові виробники, що мають у своєму арсеналі більш досконале обладнання і здатні надати якісну продукцію за оптимальною ціною. Причому це стосується і звичайних фасувальних пакетів, і пакетів-сумок, де крім екструзійних установок в технологічний процес залучені і інші машини (пакетосварочние, флексодрукарські і т.д.), від досконалості яких також дуже багато залежить.
Якщо говорити про будову (структурі) плівок, то тут основну частку складають одношарові плівки з ПЕВЩ. Однак стійко зростає частка багатошарових плівок з використанням ПЕВЩ, ПЕНЩ, ПП і ЕВА. У різних комбінаціях вони чудово задовольняють спеціальним вимогам упаковки, що пред'являються до різних видів продуктів: хлібобулочних виробів, сипучих продуктів, овочів і фруктів, макаронних виробів і т.д. Так, наприклад, комбінація ПЕНЩ-ЕВА-ПП найкращим чином підходить для упаковки сипучих продуктів, що мають гострі кромки або подовжені компоненти, коли потрібні високі еластичні властивості, стійкість до розриву і раздіру.В упаковці цукерок чудово прижилася плівка з так званим «твіст-ефектом »- коли після скручування кінчиків фантика вони зберігають скручений стан як завгодно довго. Однак і тут не обійшлося без багатошарової плівки - на практиці одношарові плівки з «твіст-ефектом» значно дорожче, ніж тришарові.
При упаковці кисломолочних продуктів також більш затребувані багатошарові плівки в яких поєднуються кілька властивостей: масло-і жиростійкості берьерний ефект, стійкість до УФ випромінювання. Поєднання різних властивостей в одній плівці вимагає і упаковка свіжого м'яса і фаршу. Не менш жорсткі вимоги до пакувальних матеріалів пред'являють виробники чіпсів, кондитерських виробів, в'ялених закусок до пива. Тому спеціалізація фасувальної плівки вже зараз утворює все нові цільові ніші, які зможуть заповнити тільки постачальники багатошарової плівки.
Плівка для заморожування продуктів харчування. Цей тип плівки можна виділити в окрему цільову групу, що охоплює упаковку з великою шириною полотна. Подібні плівки зараз все активніше використовуються в рибній отраслікак захисна упаковка при заморожуванні і зберіганні в гофрокартонної упаковці, щоб запобігти змерзання рибопродуктів і гофрокартону. Крім того, пошарове прокладання рибопродуктів в морозильних камерах сейнерів дозволяє уникнути утворення великих блоків, які ускладнюють сортування і пакування. Для такого застосування не підійдуть традиційні одношарові плівки з ПЕ різної щільності, так як при встановлення критичних для поліолефінів низьких температур (до -40 град.С), плівка почне розтріскуватися. Комбінація шарів з поліолефінів дозволяє усунути цю проблему. Тому тришарова плівка для заморожування великих мас продуктів зараз дуже затребувана в Росії.
Стрейч-плівка. У цю групу потрапляють плівки знову ж декількох цільових груп: стрейч-плівка для упаковки харчових продуктів (від 7 до 10 мкм), палетна стрейч-плівка (до 25 мкм), сенажних плівка (25 мкм).
Що стосується харчової стрейч-плівки, то тут ще сильні позиції одношарової плівки з лінійного ПЕНЩ або суміші ПЕНЩ і лінійного ПЕНЩ. Тим не менш, більш високий ступінь анізотропії в тришарових плівках і їх порівняно менша товщина (при збереженні властивостей) призведуть до витіснення одношарової стрейч-плівки. Нові технології упаковки також повинні привести до зростання споживання стрейч-плівки - так лотки загорнуті в стрейч витісняють лотки з термоусадковими плівками. Крім того, сучасні технології упаковки вже дозволяють утворювати герметичний шов при закупорюванні контейнера з продуктом в стрейч-плівку. Крім того, багатошаровий стрейч дозволяє упаковувати продукти в модифікованому газовому середовищі.