Роберт Миллер из компании Business Development Associates в Бетшеде, Мериленд, оценивает существующий спрос на бутылки из барьерного РЕТ в Северной Америке и Европе примерно в 3.5 миллиарда единиц в год. Проникновение наиболее значительно в области расфасовки соков и чая, на нее приходится 52% сегодняшнего потребления. Миллер ожидает сильного роста в ближайшем будущем для данных применений, а также для энергетических и ароматизированных алкогольных напитков (FAB) и более мелких бутылок для газированных безалкогольных напитков и газированной воды. Другим быстро развивающимся сектором является горячая расфасовка продуктов из фруктов, джемов, соусов, заправок, маринованных овощей и смесей для детского питания. Готовится внедрение в область производства ароматизированного молока и кофейных напитков.

Бутылки для пива из барьерного PET медленно, но верно проникают в области специальных применений для упаковки особых и мелко расфасованных напитков, таких как, например, используемые на спортивных аренах. (Фото: Owens-Illinois)

Множество вариантов барьерного выбора

Одним из трех основных способов создания барьеров против углекислого газа и кислорода у бутылок из РЕТ является образование многослойной структуры, в которой структурные слои PET расположены между ядерными слоями или слоями, содержащими более дорогие барьерные материалы. При таком подходе можно воспользоваться преимуществами новых многообещающих барьерных материалов, таких как нанокомпозиты на основе найлона, а также “пассивно-активные” барьерные системы. Последние являются составами двустороннего действия из пассивного барьерного материала и активного поглотителя кислорода, который препятствует проникновению кислорода и также поглощает кислород из верхней части бутылки и содержимого.

При использовании технологии нанесения поверхностного покрытия, наносят сверхтонкий барьерный слой на одну поверхность бутылки из однослойного РЕТ. Оборудование для нанесения покрытия отрегулировано так, чтобы соответствовать специальным барьерным потребностям, пропускная способность оборудования резко повышается, а новые конструкции установок способствуют интеграции в существующие высокоскоростные линии расфасовки.

“Идеальным” путем к созданию бутылки из барьерного РЕТ является образование однослойной полиэфирной структуры. Для реализации этого подхода потребуется смешивание барьерной смолы или поглотителя кислорода (или и того, и другого) с PET. Здесь не потребуется оборудования для создания многослойных структур или нанесения покрытий, и никак не будет затронута свобода выбора формы для бутылки. Тем не менее, в информированных источниках признается, что до сих пор появлялось не очень много практических “однослойных решений”, в основном, из-за того, что подходящие материалы слишком дороги.

Примерно 70% бутылок из барьерного РЕТ произведено с использованием многослойных структур, и эта технология доказала свою жизнеспособность благодаря десятилетнему применению при производстве бутылок для кетчупа. “Бутылка для пищевых продуктов из многослойного РЕТ является оптимальным решением с точки зрения барьерных рабочих параметров, функциональности и объемов затрат”, - утверждает Джон Кермет, вице-президент по маркетингу и продажам компании Kortec Inc., компании, поставляющей системы соинжекции для формования многослойных преформ. Компания сейчас передислоцируется на большие производственные мощности для того, чтобы соответствовать быстро растущему глобальному спросу на многослойные системы преформ для упаковки пиво, чая, сока и прочих пищевых продуктов.

Одноразовые упаковки для соков и соковых напитков представляют собой самый крупный и быстро растущий сектор в области производства контейнеров из барьерного РЕТ. (Фото: Amcor)

Там, где необходима высокая производительность, в настоящее время предпочтение отдается контейнерам из многослойного РЕТ, в не контейнерам с покрытием. Kortec только что представила на рынок систему соинжекции преформ на 72 гнезда, которая работает с тем же 300-тонным прессом, который ранее использовался с 48 гнездами (см. статью на стр. 19). Без всякого ущерба для продолжительности цикла, в результате получается производительность на 50% выше при 25% дополнительных капиталовложений. Исходным применением является бутылка для газированных безалкогольных напитков объемом 16 унций с двойным по углекислому газу сроком хранения по сравнению с типичной бутылкой из однослойного PET.

Кермит также добавляет, что можно производить такие многослойные контейнеры, которые смогут выдерживать пастеризацию. Технология Kortec используется для производства одной выдерживающей пастеризацию пивной бутылки из РЕТ, которая изготавливается в Китае компанией Zhong Fu. Это стало возможным благодаря новым свойствам бутылки, технологиям обработки и модификациям материала.

Таблица I –Спрос на контейнеры для пищевых продуктов из РЕТ с высокими барьерными свойствами, Объем в миллионах единицa

DevTech Labs, компания занимающаяся технологиями производства бутылок из PET, разрабатывает гибридную систему, сочетающую соинжекцию и последовательные циклы формования для производства преформ из барьерного РЕТ с количеством слоев от шести до девяти. Такая структура повышает точность создания слоев и осуществляет ориентацию слоев для оптимизации барьерных свойств.

Компания Owens-Illinois из Чикаго использует пятислойную соинжекцию патентованных пассивно-активных барьерных материалов для производства упаковки пищевых продуктов, от кетчупа до пива. Ее барьерный материал SurShield включает найлон MXD6 и поглотитель кислорода в двух сверхтонких слоях, вставленных между внешними слоями РЕТ и ядерным слоем, включающим до 35% утилизированного для повторного использования материала. Сообщается, что барьер против углекислого газа увеличен на 40%.