Меню

Материал подготовлен Содиковым Исмоилом, инженером инновационно-технологического центра "Современные технологии переработки биоресурсов Севера".  

Если вы нашли неточности в переводе, свяжитесь, пожалуйста, с Исмоилом. Вы можете написать Исмоилу, какие темы в области ЦБП вам интересны, и мы о них напишем. С Исмоилом можно связаться по телеграмму. 

Если у вас есть интересные материалы и наработки, которыми вы хотели бы поделиться с коллегами, мы с радостью их опубликуем. Также мы ищем редакторов направлений Целлюлоза, Лайнеры, Другие картоны (специальные виды картонов). Если бы вы хотели писать и редактировать статьи на технические темы, свяжитесь с Ириной Летягиной. 

В современном мире всё больше внимания уделяется защите окружающей среды, и одним из важных направлений стало снижение использования пластика. Важной альтернативой пластику стали упаковки и контейнеры из прессованного волокна (формованная упаковка). Но чтобы такие упаковки стали действительно конкурентными, необходимо решать множество технологических задач, включая повышение их прочности и устойчивости к воде и жирам. Одним из эффективных решений является использование минеральных наполнителей, таких как тальк, каолин и карбонат кальция.

Формованные упаковки — это изделия, созданные из прессованной бумаги и целлюлозы. Они не только экологичны, но и удобны в переработке. Рост популярности таких изделий связан с запретом на одноразовые пластиковые изделия и стремлением компаний использовать экологичные материалы. По прогнозам, мировой рынок формованной упаковки может достичь 5,89 миллиардов долларов к 2027 году, ежегодно увеличиваясь примерно на 5,3%.

Минеральные наполнители уже давно применяются в производстве бумаги и картона. Теперь они нашли своё применение и в формованной упаковке, где помогают улучшить качество и производительность. Основными наполнителями являются:

• Тальк – помогает улучшить дренаж воды, облегчает отлипание изделия от форм.

• Каолин – улучшает оптические свойства (белизну и прозрачность) и барьерные характеристики.

• Карбонат кальция – повышает яркость и снижает энергозатраты на сушку.

Практические примеры использования минеральных наполнителей

Пример 1: Термосформованные чашки из багассы

Багасса — это волокно, остающееся после переработки сахарного тростника. Одной из её проблем является склонность прилипать к формам из-за содержания сахаров. Испытания, проведённые на заводе компании Kiefel в Германии, показали, что добавление талька (около 2%) значительно облегчило процесс отлипания изделий от формы и увеличило содержание сухого вещества после прессования на 2–4% (см. рис. 1).

Пример 2: Исследование Университета штата Мэн

Лабораторные исследования показали, что добавление наполнителей сокращает время удаления воды из волокнистой массы (см. рис. 2). При добавлении каолина повысилась яркость изделий, а также улучшились их барьерные свойства к жирам и маслам (см. рис. 3 и 4). Это особенно важно для упаковок, контактирующих с пищей.

Пример 3: Производство пищевых лотков в Бельгии

На производстве в Бельгии была испытана технология добавления талька и каолина при изготовлении пищевых лотков. Добавление этих минералов улучшило сухость изделий после прессования (до 2,1%) и значительно повысило их оптические характеристики, включая непрозрачность (см. рис. 5 и 6). Минералы равномерно распределялись по всей толщине изделия (см. рис. 7), а незначительное снижение прочности оказалось некритичным для использования лотков (см. рис. 8 и 9).

Преимущества и перспективы

Использование минеральных наполнителей в формованной упаковке предоставляет несколько важных преимуществ:

• Экономия энергии и повышение производительности – благодаря улучшению процесса отвода воды и снижению времени сушки.

• Улучшение барьерных свойств – заменяют вещества, которые ранее использовались для защиты от воды и жиров.

• Улучшение внешнего вида и функциональных характеристик – увеличение яркости и непрозрачности изделий.

  
  

Исследования подтвердили, что минеральные наполнители могут стать важным инструментом для повышения конкурентоспособности формованной упаковки, обеспечивая её высокое качество и экологичность.

Таким образом, минеральные наполнители являются перспективным и эффективным решением для улучшения экологичных упаковок, помогая заменить одноразовый пластик и снизить нагрузку на окружающую среду.