Главная / Вестник индустрии питания России / Технологии общепита / 27.01.10 Как не ошибиться с выбором упаковочных материалов? Какие материалы безвредные? Как их отличить от опасных?

27.01.10 Как не ошибиться с выбором упаковочных материалов? Какие материалы безвредные? Как их отличить от опасных?

27.01.10 Как не ошибиться с выбором упаковочных материалов? Какие материалы безвредные? Как их отличить от опасных?

 

У потребителей  упаковки  очень часто возникает практическая задача по распознаванию природы полимерных материалов, из которых они изготовлены. Основные свойства полимерных материалов, как хорошо известно, определяются составом и структурой их макромолекулярных цепей. Отсюда ясно, что для идентификации полимерных пленок в первом приближении может быть достаточной оценка функциональных групп, входящих в состав макромолекул. Некоторые полимеры благодаря наличию гидроксильных групп (-ОН) тяготеют к молекулам воды. Это объясняет высокую гигроскопичность, например, целлюлозных пленок и заметное изменение их эксплуатационных характеристик при увлажнении. В других полимерах (полиэтилентерефталат, полиэтилены, полипропилен и т.п.) такие группы отсутствуют вообще, что объясняет их достаточно хорошую водостойкость.

Наличие тех или иных функциональных групп в полимере может быть определено на основе существующих и научно обоснованных инструментальных методов исследования. Однако, практическая реализация этих методов всегда сопряжена с относительно большими временными затратами и обусловлена наличием соответствующих видов достаточно дорогостоящей испытательной аппаратуры, требующей соответствующей квалификации для ее использования. Вместе с тем, существуют достаточно простые и быстрые практические способы распознавания природы полимерных пленок. Эти способы основаны на том, что полимерные пленки из различных полимерных материалов отличаются друг от друга по своим внешним признакам, физико-механическим свойствам, а также по отношению к нагреванию, характеру их горения и растворимости в органических и неорганических растворителях.

Во многих случаях природу полимерных материалов, из которых изготовлены полимерные пленки, можно установить по внешним признакам, при изучении которых особое внимание следует обратить на следующие особенности: состояние поверхности, цвет, блеск, прозрачность, жесткость и эластичность, стойкость к раздиру и др. Например, неориентированные пленки из полиэтиленов, полипропилена и поливинилхлорида легко растягиваются. Пленки из полиамида, ацетата целлюлозы, полистирола, ориентированных полиэтиленов, полипропилена, поливинилхлорида растягиваются плохо. Пленки из ацетата целлюлозы нестойки к раздиру, легко расщепляются в направлении, перпендикулярном их ориентации, а также шуршат при их сминании. Более стойкие к раздиру полиамидные и лавсановые (полиэтилентерефталатные) пленки, которые также шуршат при сминании

В то же время пленки из полиэтилена низкой плотности, пластифицированного поливинилхлорида не шуршат при сминании и обладают высокой стойкостью к раздиру. Результаты изучения внешних признаков исследуемой полимерной пленки следует сравнить с характерными признаками, приведенными в таблицах, после чего уже можно сделать некоторые предварительные выводы.

Однако, как нетрудно уяснить из анализа данных, приведенных в таблице, не всегда по внешним признакам можно однозначно установить природу полимера, из которого изготовлена пленка. В этом случае, необходимо попытаться количественно оценить какие-нибудь физико-механические характеристики имеющегося образца полимерной пленки. Как видно, например, из данных, приведенных в таблице ниже, плотность некоторых полимерных материалов (ПЭНП, ПЭВП, ПП) меньше единицы, а, следовательно, образцы этих пленок должны плавать в воде. С тем, чтобы уточнить вид полимерного материала, из которого изготовлена пленка, следует определить плотность имеющегося образца путем измерения его веса и вычисления или измерения его объема. Уточнению природы полимерных материалов способствуют и экспериментальные данные по таким их физико-механическим характеристикам как предел прочности и относительное удлинение при одноосном растяжении, а также температура плавления. Кроме того, как видно из анализа данных, приведенных в таблице, проницаемость полимерных пленок по отношению к различным средам также существенно зависит от вида материала, из которого они изготовлены.

Помимо отличительных особенностей в физико-механических характеристиках следует отметить и существующие различия в характерных признаках различных полимеров при их горении. Этот факт позволяет использовать на практике так называемый термический метод идентификации полимерных пленок. Он заключается в том, что образец пленки поджигают и выдерживают в открытом пламени в течение 5-10 секунд, фиксируя при этом следующие свойства: способность к горению и его характер, цвет и характер пламени, запах продуктов горения и др. Характерные признаки горения наиболее отчетливо наблюдаются в момент поджигания образцов. Для установления вида полимерного материала, из которого изготовлена пленка, необходимо сравнить результаты проведенного испытания с данными о характерных особенностях поведения полимеров при горении, приведенными в таблице.

Как видно из данных, приведенных в таблице, по характеру горения и запаху продуктов горения полиолефины (полиэтилены и полипропилен) напоминают парафин. Это вполне понятно, поскольку элементарный химический состав этих веществ один и тот же. Отсюда возникает сложность в различении полиэтиленов и полипропилена. Однако при определенном навыке можно отличить полипропилен по более резким запахам продуктов горения с оттенками жженой резины или горящего сургуча.

Таким образом, результаты комплексной оценки отдельных свойств полимерных пленок в соответствии с изложенными выше методами позволяют в большинстве случаев достаточно надежно установить вид полимерного материала, из которого изготовлены исследованные образцы. При возникающих затруднениях в определении природы полимерных материалов, из которых изготовлены пленки, необходимо провести дополнительные исследования их свойств химическими методами. Для этого образцы могут быть подвергнуты термическому разложению (пиролизу), при этом в продуктах деструкции определяется наличие характерных атомов (азота, хлора, кремния и т.п.) или групп атомов (фенола, нитрогрупп и т.п.), склонных к специфическим реакциям, в результате которых обнаруживается вполне определенный индикаторный эффект.

Изложенные выше практические методы определения вида полимерных материалов, из которых изготовлены полимерные пленки, носят в известной степени субъективный характер, а, следовательно, не могут гарантировать их сто процентной идентификации. Если такая необходимость все же возникает, то следует воспользоваться услугами специальных испытательных лабораторий, компетентность которых подтверждена соответствующими аттестационными документами.

 

Вид полимераВнешние признаки
МеханическиеСостояние поверхности на ощупьЦветПрозрачностьБлеск
ПЭВДМягкая, эластичная, стойкая к раздируМаслянистая, гладкаяБесцветнаяПрозрачнаяМатовая
ПЭНДЖестковатая, стойкая к раздируСлегка маслянистая, гладкая, слабо “шуршащая”БесцветнаяПолупрозрачнаяМатовая
ППЖестковатая, слегка эластичная, стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветнаяПрозрачная или полупрозрачнаяСредний
ПВХЖестковатая, стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветнаяПрозрачнаяСредний
ПВДХМягкая, стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветнаяПрозрачнаяСредний
ОПСЖесткая, стойкая к раздируСухая, гладкая, сильно шуршащаяБесцветнаяПрозрачнаяВысокий
ПАЖесткая, слабо стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветная или светло-желтаяПолупрозрачнаяСлабый
ПЭТФЖесткая, слабо стойкая к раздируСухая, гладкая, сильно шуршащаяБесцветная или с голубоватым оттенкомПрозрачнаяСредний
ПКЖесткая, слабо стойкая к раздируСухая, гладкая, сильно шуршащаяБесцветная, желтоватым или голубоватым оттенкомВысокопрозрачнаяВысокий
АЦЖесткая, не стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветнаяВысокопрозрачнаяВысокий
ЦеллофанЖесткая, не стойкая к раздируСухая, гладкаяБесцветнаяВысокопрозрачнаяВысокий

 

Сокирянский Федор

Читать далее
Top