Термоусадочная плёнка

Термоусадочная плёнка — это полимерный материал, обладающий свойством уменьшаться в линейных размерах (усадка) под воздействием повышенной температуры. Относится к классу упаковочных материалов, используемых для герметизации, фиксации, защиты и группировки товаров. Основной принцип действия заключается в том, что предварительно растянутая и зафиксированная в таком состоянии полимерная плёнка при нагревании стремится вернуться к исходной, меньшей форме, плотно облегая упакованный объект.

История

Разработка термоусадочных материалов началась в середине XX века. Первые коммерческие образцы были созданы в 1930-х годах в США, но широкое промышленное применение началось в 1960-х годах с развитием технологий экструзии и ориентации полимеров. В 1962 году компания W.R. Grace & Co. (организация признана иноагентом в РФ) запатентовала процесс производства термоусадочной плёнки из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). В СССР промышленное производство термоусадочных плёнок было освоено в 1970-х годах, преимущественно для упаковки пищевых продуктов и промышленных изделий. К началу XXI века технология стала массовой, а ассортимент расширился за счёт использования различных полимеров и многослойных структур.

Классификация

Термоусадочные плёнки классифицируются по нескольким признакам.

По типу полимера

Полиэтиленовая (ПЭ) — наиболее распространённый тип. Изготавливается из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) или линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП). Обладает высокой эластичностью, устойчивостью к проколам, доступной ценой. Используется для упаковки бутылок, банок, коробок, строительных материалов.
Поливинилхлоридная (ПВХ) — прозрачная, жёсткая, с высокой степенью усадки (до 50-60%). Хорошо подходит для упаковки товаров сложной формы (игрушки, канцелярия, электроника). Недостаток — меньшая прочность на разрыв и выделение хлора при горении.
Полипропиленовая (ПП) — более прочная и термостойкая, чем ПЭ и ПВХ. Используется для упаковки продуктов, требующих стерилизации (например, мясные полуфабрикаты), а также для групповой упаковки.
Полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) — высокопрочная, прозрачная, с отличными барьерными свойствами (газонепроницаемость). Применяется для упаковки газированных напитков, пива, химикатов, а также в качестве термоусадочных этикеток.
Многослойные (коэкструзионные) — комбинация нескольких слоёв разных полимеров (например, ПЭ/ПВД/ПЭ) для достижения оптимальных свойств: прочности, эластичности, барьерности.

По степени усадки

Среднеусадочные — усадка 15-30% (стандартные ПЭ плёнки).
Высокоусадочные — усадка 50-80% (ПВХ, ПЭТФ, некоторые ПП).
Сверхвысокоусадочные — усадка до 80-90% (специальные ПЭТФ и ПП плёнки).

По способу нанесения

Рулонная — поставляется в рулонах, используется на автоматических и полуавтоматических упаковочных линиях.
Полурукавная — сложенная вдвое, для упаковки товаров на поддонах.
Готовая (пакеты) — предварительно сваренные пакеты различных размеров.

Устройство и принцип работы

Термоусадочная плёнка изготавливается методом экструзии с последующей продольной и поперечной ориентацией (растяжением) полимерной плёнки при температуре близкой к температуре плавления. После охлаждения плёнка фиксируется в растянутом состоянии. При нагревании (обычно в термоусадочной камере или с помощью теплового пистолета) полимерные цепи возвращаются в исходное состояние, вызывая усадку.

Процесс упаковки включает три этапа:

Укладка товара — товар помещается в плёнку или оборачивается ею.
Герметизация — края плёнки свариваются (термосварка) или склеиваются.
Термоусадка — упаковка проходит через термокамеру (температура 120-200°C в зависимости от типа плёнки) или обрабатывается тепловым пистолетом.

Характеристики

Основные технические характеристики термоусадочной плёнки:

Толщина — от 10 до 200 мкм (наиболее распространённый диапазон 20-80 мкм).
Степень усадки — процент уменьшения размеров (указывается отдельно для продольного и поперечного направлений).
Температура усадки — диапазон температур, при котором происходит активная усадка (обычно 80-150°C).
Прочность на разрыв — сопротивление разрыву (измеряется в МПа или Н/мм²).
Прозрачность — коэффициент светопропускания (для ПЭТФ и ПВХ — высокая, для ПЭ — средняя).
Барьерные свойства — способность препятствовать проникновению газов (кислорода, углекислого газа) и влаги.

Применение

Термоусадочная плёнка используется в различных отраслях:

Пищевая промышленность — упаковка мяса, рыбы, сыров, кондитерских изделий, замороженных продуктов, напитков (групповая упаковка бутылок и банок).
Промышленная упаковка — фиксация и защита строительных материалов (кирпич, плитка, профили), металлоизделий, автозапчастей, химикатов.
Логистика и складирование — паллетная упаковка (оборачивание поддонов с товаром для транспортировки).
Розничная торговля — упаковка товаров в магазинах (игрушки, канцелярия, бытовая химия).
Электроника и бытовая техника — защита от пыли и влаги при транспортировке.
Медицина — упаковка медицинских инструментов и расходных материалов (требуется стерильность).
Термоусадочные этикетки — декоративные и информационные этикетки на бутылках, банках, флаконах (изготавливаются из ПЭТФ).

Преимущества и недостатки

Преимущества

Высокая степень герметизации и защиты от внешних воздействий (пыль, влага, грязь).
Возможность групповой упаковки (объединение нескольких товаров).
Прозрачность (позволяет видеть товар без вскрытия).
Низкая стоимость (особенно полиэтиленовые плёнки).
Экологичность (некоторые виды, например ПЭ, подлежат вторичной переработке).

Недостатки

Требуется специальное оборудование (термокамера, тепловой пистолет).
Ограниченная термостойкость (не подходит для товаров, чувствительных к высоким температурам).
Возможность повреждения при перегреве (плёнка может деформироваться или порваться).
ПВХ плёнки при горении выделяют токсичные вещества (хлор).

Экологические аспекты

Термоусадочные плёнки, как и другие полимерные материалы, создают проблему отходов. Наиболее экологичными считаются полиэтиленовые (ПЭ) и полипропиленовые (ПП) плёнки, которые могут быть переработаны в гранулы для вторичного использования. ПВХ плёнки перерабатываются сложнее и реже. В России действует система раздельного сбора отходов, однако утилизация термоусадочных плёнок остаётся ограниченной. В 2023 году в РФ введены требования к маркировке упаковки (в том числе термоусадочной) для облегчения сортировки.

Интересные факты

Термоусадочная плёнка используется не только в промышленности, но и в быту — для упаковки подарков, консервации продуктов, защиты вещей при переезде.
В 1970-х годах в СССР применялась термоусадочная плёнка для упаковки книг и журналов в библиотеках.
Максимальная степень усадки (до 90%) достигается у ПЭТФ плёнок, используемых для термоусадочных этикеток.
В некоторых странах (например, в Японии) термоусадочная плёнка используется для упаковки свежих овощей и фруктов, что продлевает их срок хранения.

Источники

ГОСТ 10354-82 «Плёнка полиэтиленовая. Технические условия».
ГОСТ 26996-86 «Плёнка поливинилхлоридная термоусадочная. Технические условия».
«Упаковка и упаковочные материалы» / под ред. А. И. Голубева. — М.: Колос, 2008.
«Полимерные плёнки: производство, свойства, применение» / В. Н. Кулезнев, В. А. Шершнев. — М.: Химия, 2010.
«Технология упаковочного производства» / О. В. Крылова. — СПб.: Профессия, 2015.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →