V oboru plastových obalů byly na mezinárodním obalovém veletrhu INTERPACK 2008 v Düsseldorfu prezentovány některé zajímavé novinky, a to jak z hlediska používaných materiálů (např. biopolymery), tak i zdokonalených postupů výroby a nových možností aplikací plastových obalů (aseptické balení, balení nebezpečných látek). V expozicích byla patrná snaha o další racionalizaci užití plastů, ať už snížením materiálové náročnosti či záměnou materiálů s cílem nižšího zatížení životního prostředí. Představena byla i nová konstrukční řešení, která by měla přispět k rozšíření možných aplikací plastových obalových materiálů, obalů a manipulačních prostředků. Ze zajímavých exponátů letošního mezinárodního veletrhu obalů a technologií nabízíme následující koktejl.

SCAN FILL – materiál budoucnosti?

Švédský dodavatel polymerních materiálů, firma POLYKEMI, společně s německým výrobcem zařízení na vyfukování plastových lahví – firmou BEKUM – představil nový typ materiálu pro zlepšení životního prostředí pod označením SCAN FILL. Jedná se polyetylen plněný uhličitanem vápenatým. Tento zcela recyklovatelný materiál je výrobcem prezentován jako materiál budoucnosti z následujících důvodů:

– zvýšená životnost
– dobré bariérové vlastnosti
– možnost použití v mikrovlnných troubách
– neutrální chuť
– dobrá odolnost proti vlhkosti
– vysoká tepelná odolnost
– malá propustnost světla

V případě zpracování nového typu materiálu na elektricky poháněných vyfukovacích strojích firmy BEKUM přináší uživatelům další výhody – možnost racionální výroby obalů se sníženou spotřebou elektrické energie.

Lahve s uchem nově také u PET lahví

Na stánku německé firmy BEKUM byly jako novinka vystaveny průhledné lahve s uchem vyrobené na vyfukovacím stroji BM 406 D z kopolyesteru. Výše uvedené vyfukovací zařízení tak nově umožňuje výrobu průhledných PET lahví s uchem v jedno- ve dvou- nebo i vícenásobné formě až do objemu 10 l.

Průhledné obaly z polypropylenu

Pokroky v technologii zpracování plastů můžeme pozorovat také v rozšířené nabídce přísad pro zlepšení vlastností základních materiálů. Americká firma Milliken nabízí mj. zjasňovací prostředek pro polypropylen typu Millad NX 8000. Uvedený zjasňovací prostředek umožňuje dosáhnout u jinak lehce mléčně zakaleného polymeru vysoké průhlednosti, srovnatelné se standardním polystyrenem nebo polykarbonátem. Ve vybraných aplikacích tak mohou průhledné PP obaly s optickým zjasňovačem nahradit dražší materiály a přispět ke snížení nákladů na balení. Přísada je vhodná také pro PP obaly plněné za horka nebo pro sterilizovatelné obaly.

Polystyren místo PET

Německá firma BASF, jeden z největších dodavatelů polymerů nejen pro výrobu obalů, představila zajímavou alternativu k malým PET lahvičkám v bílém provedení, které se stále více používají pro balení zejména ochucených mléčných výrobků (jogurtové nápoje, probiotické nápoje apod.). – totiž lahvičky z polystyrenu. Tento materiál se využívá pro balení mlékárenských výrobků již více než 40 let, zejména pro tvarované kelímky metodou FFS, pro porcová balení másla, džemu, hořčice a dalších výrobků.

Z polystyrenu lze vstřikovat preformy na zařízeních pro zpracování PET. Také vyfukování lahví s orientací lze realizovat na zařízení pro PET lahve. Výhodou polystyrenu při vstřikování preforem je, že není nutné předsušování materiálu, oblast zpracování je při vstřikování širší, při vyfukování lahví je potřebný nižší tlak. Specifická hmotnost polystyrenu je o více než 20 % nižší – stejná láhev z PET váží 25 g, z PS pouze 20 g.

Výsledkem je nižší spotřeba materiálu, nižší spotřeba energie a menší množství odpadu. Firma BASF vyvinula pro uvedený účel nový typ rázuvzdorného polystyrenu POLYSTYROL BX 3580, který je vhodný pro balení mlékárenských výrobků. Plazmovou technologií lze v případě potřeby opatřit vyrobené PS lahvičky bariérovou vrstvou oxidů křemíku. Upravená PS láhev má pak srovnatelné bariérové vlastnosti jako neupravené PET lahve.

10x nižší propustnost kyslíku

Významnou inovaci v oblasti vrstvených fólií představila italská firma METALVUOTO. Povrchová úprava plastových fólií nánosem s označením OXAQUA-O2 umožní snížit propustnost kyslíku upravované fólie desetkrát v porovnání s nánosem nebo mezivrstvou na bázi etylenvinylalkoholu (EVOH). Strana obalového materiálu s nánosem může být v přímém kontaktu s potravinou. Vyrobené obalové materiály jsou vysoce transparentní. Účinnost bariérové vrstvy OXAQUA-O2 se nemění vlivem vlhkosti. Vyrobené materiály musí být skladovány při teplotě pod 30 oC, aby se zabránilo poškození povrchu upravené fólie. Materiál je vhodný pro použití do čtyř měsíců od data výroby. Nanášení bariérové vrstvy je možné také na fólie vyrobené z PLA.

Bariérové tuhé vrstvené fólie

Pokroky v technologii tuhých vrstvených fólií pro tepelné tvarování bylo možné registrovat u řady dodavatelů. Např. turecká firma DELTA vyrábí fólie pro tvarování již od roku 1953. Původní jednovrstvé PVC fólie nabízí dnes se svařitelnou vrstvou (PVC/PE) nebo s bariérovou vrstvou (PVC/PE/EVOH/PE). Sortiment byl rozšířen také o stejné typy fólií na bázi PET. V nabídce firmy jsou rovněž měkké vrstvené obalové materiály pro balení potravin, farmaceutických výrobků, spotřebního zboží a dalších.

Francouzská firma CELTIPAK má v nabídce koextrudované fólie na bázi polystyrenu (PS/EVOH/PS, PP/EVOH/PE, PP/EVOH/PP) a dokonce na bázi pěnového polystyrenu a polypropylenu (pPS/EVOH/PE, pPP/EVOH/PE).

Náhrada průtažných PVC fólií

Novinku v oblasti průtažných fólií, neobsahující PVC, nabízí švýcarská firma Alimantis. Novou fólii označovanou jako Diamant bez obsahu změkčovadel prezentuje výrobce jako první reálnou alternativu k PVC a PE. Byla vyvinuta na bázi polystyrenu. Nová průtažná fólie pro balení potravin je plně recyklovatelná. Použití této fólie přináší navíc ekonomickou výhodu – v porovnání s běžnými průtažnými fóliemi lze dosáhnout až 40% úsporu materiálu. V důsledku nízké teploty svařování kolem 90 oC přináší také úsporu energie při balení.

Nová fólie je vhodná pro balení čerstvého masa, drůbeže, ryb a jiných výrobků obsahujících tuk. Vzhledem ke skutečnosti, že neobsahuje změkčovadla, nedochází k žádné migraci do produktu. Fólie je vhodná také pro balení ovoce a zeleniny. V porovnání s PE a PVC fólií má výbornou tvarovou paměť. Je samopřilnavá ke všem podložkám pro potraviny. Je vysoce transparentní, lesklá, potiskovatelná, obsahuje povrchovou úpravu zabraňující orosení. Je vhodná pro ruční i pro strojní balení.

Koextrudované tří- a sedmivrstvé průtažné fólie

Špičkové tří- až sedmivrstvé průtažné fólie na bázi lineárního polyetylenu nízké hustoty (LLDPE) vystavovala italská firma HIPAC Group (výrobní závody v Itálii, ve Španělsku a v Rumunsku). Průtažné fólie jsou vyráběny koextruzí v tloušťkách 7 – 80 µm. Jsou vhodné pro ruční i au
tomatické balení. Předorientované fólie mohou být dodány v tloušťkách 7, 8 a 10 µm. Standardní fólie vykazují předorientaci 145 %, fólie označené jako Power mají předorientaci 195 %, fólie Super Power 240 – 265 % a Extra Power až 300 %. Fólie mohou být dodány jako probarvené, potištěné, s antistatickými činidly, UV stabilizované, s přilnavostí na vnější straně, na vnitřní straně nebo na obou stranách.

Bariérová hrdla tub a uzávěry

U plastových tub a lahví vyrobených z vrstvených materiálů („laminátové tuby“) bylo dříve slabým místem hrdlo tub a lahví a také uzávěr, kde docházelo k pronikání kyslíku do obalu a ke ztrátě přirozeného aromatu baleného produktu. Tento nedostatek odstraňuje výroba bariérového hrdla a uzávěrů značky BACOMEX TM s využitím technologie vstřikování. Propustnost kyslíku tuby BACOMEX je v porovnání s PE tubou 3200x nižší, v porovnání s koextrudovanou tubou 1x nižší.

Nové tuby jsou vhodné pro balení potravin – salátových dresinků, arašídového másla, kečupu, oříšků a jiných produktů. Také propustnost aromatických látek je u laminovaných tub s vrstvou hliníku a s vícevrstvým hrdlem Bacomex zhruba 100x nižší v porovnání s hrdlem vyrobeným z HDPE. Technologie Bacomex umožňuje také výrobu bariérových uzávěrů, které při použití u vrstvených PET lahví umožňují balení nápojů citlivých na kyslík – džusy nejvyšší kvality, RTD čaje apod. Propustnost kyslíku bariérových uzávěrů je v porovnání se standardními uzávěry čtyři- až pětkrát nižší.

Plastové přepravní obaly

Na Interpacku byla prezentována nová řešení zejména pro přepravu nebezpečných látek, přepravu za aseptických podmínek, dále skládací obaly s výraznou úsporou skladovacích a přepravních nákladů:

– kanystr s označením AD Blue německé firmy Logo-Plastic se šroubením a hadicí na usnadnění vyprazdňování kanystru u spotřebitele, vloženou do prolisu na boku kanystru

– kbelíky EUROCONTAINERS® se šroubovacím víkem Screw-Top v objemech 0,5 až 40 l

– stohovatelné sudy obsahu 40 l nizozemské firmy CURTEC

– certifikované kbelíky ROPAC s UN kódem pro balení tuhých nebezpečných látek v objemech od 3 do 31 litrů a certifikované kbelíky ROPAC Liquid pro přepravu nebezpečných tekutých látek švýcarské firmy Schoeller ARCA Systems v objemech 5; 10; 15 a 20 l

– inteligentní paletový kontejner iCON® o obsahu 1000 litrů pro přepravu nebezpečných látek nizozemské firmy PROMENS. Kontejner je vybaven bezdrátovým systémem pro sledování polohy, uloženého materiálu a hladiny přepravovaného produktu. Robustní sendvičová konstrukce kontejneru (viz obr. č. 2) umožňuje opakovanou přepravu nebezpečných látek. Předpokládaná životnost je 10 let. Kontejner je opatřen kompaktním víkem s odvzdušňovacím ventilem. Vypouštěcí ventil umožňuje bezpečné vyprazdňování obsahu. Kontejner je umístěn na plastové paletě, kterou lze v případě potřeby vyměnit.

– skládací paletové kontejnery s označením COMBO typu Bag-in-Box obsahu 1060 l švýcarské společnosti Scholler ARCA Systems představují jednoduchý a efektivní způsob přepravy a skladování tekutin.

Kontejnery se sestávají ze skládací plastové konstrukce a pružného vnitřního sáčku (obr. č. 3). Skládací konstrukce plastového kontejneru COMBO umožňuje podstatnou úsporu přepravních nákladů při zpětné přepravě a skladování prázdných kontejnerů. K dispozici je také verze COMBO Aseptic pro aseptické plnění a přepravu tekutých výrobků. Využívají se pro distribuci ovocných koncentrátů, potravinářských přípravků, mléčných výrobků a pro jiné druhy tekutých produktů, vyžadujících hygienu a bezpečnost. Paletových kontejnerů COMBO Aseptic lze stohovat pět na sobě při skladování, dva na sobě při přepravě a 15 po vyprázdnění a složení.

Nový typ plastové „vlnité“ lepenky

Polypropylenové třívrstvé komůrkové desky jako obdoba vlnité lepenky jsou známé již řadu let (AKYLUX, ONDAPLAST apod.). Německá firma TRIPLEX představila na veletrhu Interpack jako novinku třívrstvé desky TRIPLEX, kde střední vrstvu tvoří tvarovaný profil (viz obr.), na rozdíl od podélných příček klasické vlnité lepenky z PP. Vyrobené desky se vyznačují vyšší stabilitou, což umožňuje všestranné využití tohoto materiálu nejen v obalové technice při konstrukci speciálních přepravních obalů, skládacích přepravních paletových beden apod., ale také ve stavebnictví, konstrukci automobilů, nábytku, vybavení interiérů aj. Desky TRIPLEX se vyrábějí v různých tloušťkách a plošných hmotnostech a v široké paletě barev podle účelu použití. Materiál je 100% recyklovatelný.

Odlehčené palety šetří místo při skladování

Tradiční výrobce plastových palet, německá firma CABKA, předvedl na veletrhu kromě svého standardního programu také některé nové typy odlehčených palet. Jedná se např. o poloviční paletu s označením SPP 190 s hmotností 3 kg a nosností 500 kg (obr. č. 4). V nabídce je také odlehčená EURO paleta CPP 790 o hmotnosti 5 kg a nosnosti 500 kg. Konstrukce nových modelů palet umožňuje vkládat jednu do druhé. Do 1 m výšky je tak možné uložit 25 kusů prázdných palet. Jsou proto vhodné např. pro leteckou přepravu, kde je nízká hmotnost a úspora prostoru při přepravě zvláště ceněna. Palety jsou vyráběny z recyklovaného materiálu. Jejich výroba je tedy nejen ekologická, ale i ekonomická při praktickém použití.

Výroba malých lahví tepelným tvarováním

Zásadní inovaci v technologii výroby plastových lahví předvedla na svém stánku německá firma ILLIG. Na veletrhu provozovala linku s označením BF 70 pro výrobu lahví tepelným tvarováním. Malé lahvičky vyrobené tepelným tvarováním (obr. č. 5) jsou vhodné zejména pro výrobky mlékárenského a nápojového průmyslu, pro balení ochucených jogurtů, džusů, marmelád, pudinků, zeleninových a izotonických nápojů. Předností této technologie v porovnání s technologií vyfukování je relativně snadná změna tvaru lahve při nižších nákladech, což umožňuje výrobcům potravin nabízet své výrobky v individuálních obalech. Podíl výrobků tohoto segmentu v obalech objemu 50 – 200 ml na trhu neustále roste a dosahuje v současné době zhruba 19 %.

Hlavní předností nové technologie výroby malých lahví je snížení tloušťky stěny a tím snížení hmotnosti vyrobených obalů přibližně o 40 %, dále také snížení spotřeby energie proti lahvím vyrobeným tradičním vyfukováním. Zatímco vyfukované lahvičky mají průměrnou hmotnost 8,5 g, tepelně tvarovaná láhev váží pouze 4,5 g. Pro tvarování se používá polystyrenová fólie o síle až do 2 mm. Zařízení na výrobu lahví tepelným tvarováním firmy ILLIG, model BF 70, vystavené na Interpacku je vhodné pro výrobu lahviček do objemu 250 ml. V jednom taktu může vyrobit až 16 lahviček (2 x 8 kusů). Výkon linky BF 70 je 25 000 kusů lahviček za hodinu.

Vyfukovací stroje s elektrickým pohonem

Evropský gigant na trhu zařízení pro vyfukování plastových lahví, německá firma BEKUM, představil na veletrhu novou generaci vyfukovacích strojům pod označením EBLOW. Jak ze zkráceného názvu můžeme odvodit, jedná se o vyfukovací stroje s plně elektrickým pohonem. Předností nových strojů oproti klasickým vyfukovacím strojům s hydraulickými nebo pneumatickými prvky j
e snížení spotřeby energie až o 25 %, kratší výrobní cyklus, možnost dosažení lepší kvality výrobku a výrazně snížená hlučnost.

Výrobní program firmy BEKUM je velice široký. Špičkové vyfukovací stroje až s dvacetinásobnými formami mohou nabídnout roční kapacitu až 50 milionů lahví za rok.

Aseptické plnění do plastových lahví

Výroba plastových lahví je v poslední době stále častěji využívána pro návazné aseptické plnění a uzavírání balených produktů. Špičkové zařízení pro aseptické plnění do plastových lahví v rozsahu objemů 0,2 až 500 ml předvedla na veletrhu americká firma WEILER. Linka je dodávána pod obchodním označením ASEPT-TECH model 640. Lahve je možné vyrábět z LDPE (109 kg/h), HDPE (91 kg/h) nebo PP (81 kg/h). Výkon zařízení je závislý na plněném objemu a z toho vyplývajícího počtu forem. Např. při objemu balení 500 ml a desetinásobné formě je výkon linky 2000 kusů za hodinu, ale při objemu 0,2 ml a 60násobné formě může vyrobit až 15 000 balení za hodinu.

Systém kontinuální výroby plastových lahví, jejich následného aseptického plnění a uzavírání vystavovala také německá firma PLÜMAT, známá dodávkami podobných zařízení pro aseptické balení do plastových sáčků. Na Interpacku představila dva základní principy aseptického plnění do plastových lahví:

– vyfukování lahví, plnění a uzavírání – systém označovaný jako BFS
– vyfukování lahví s orientací, jejich plnění a uzavírání – systém SBFS

Jednodušší verze s vyfukováním lahví bez orientace (BFS) vychází z PP/PE granulátu. Vyrobená láhev je po vyfouknutí ihned naplněna produktem za aseptických podmínek a uzavřena nejčastěji svařováním.
Systém výroby lahví s jejich orientací (SBFS) vychází z polotovaru lahve (preformy). Po ohřevu preformy je lahve vyfukována při současné orientaci materiálu pro zlepšení mechanických a bariérových vlastností vyrobené lahve. Stejně jako u systému BFS je pak vyrobená láhev za aseptických podmínek plněna a uzavírána. Pro uzavírání byly vyvinuty také speciální multifunkční uzávěry podle specifických požadavků na ochranu a dávkovaní plněného produktu.

Dvoustranně tvarované plastové obaly

Čínská firma TECHGEN se sídlem v Hongkongu nabízela automatickou linku na oboustranně tvarované obaly z fólie, jejich plnění a uzavírání (systém FFS). Tímto způsobem lze získat velice atraktivní vzhled obalu při nízkých výrobních nákladech (obr. č. 7). Etiketování není v případě kvalitního potisku použité fólie pro tvarování nutné. Tvar obalu může být snadno přizpůsoben požadavkům trhu. Výměna forem je rychlá a snadná. Pro tvarování je možné použít různé druhy materiálů podle baleného produktu. Na lince je možné balit jak potravinářské výrobky (včetně plnění za horka) – jako jogurty, džemy, máslo, omáčky, sýry, cukrovinky, tak i výrobky z oboru farmacie, kosmetiky a chemie. Výkon linky na oboustranně tvarované obaly jejich plnění a uzavírání typu DJ-DSFFS-2 může dosáhnout až 12 000 kusů balení /hodinu (při objemu plnění 30 ml).

Radomil Šustr