Многослойная полимерная упаковка

Но с появлением этой возможности экологи получили новую головную боль, потому что переработка такого рода упаковки, отслужившей свой срок и попавшей в отходы чрезвычайно сложна. История появления многослойных полимерных упаковочных материалов не уходит корнями в глубокую старину, а насчитывает около 50 лет, беря начало от появления полимеров в сочетании с алюминиевой фольгой. Такой материал жив и поныне, упаковка таблеток - наглядный тому пример.

Производство многослойных полимерных материалов росло со сказочными темпами, хотя их рынок сформировался недавно. Для России и Беларуси вообще окончанием его формирования считают 1998 год. Темпы развития и роста отрасли полимерных упаковочных материалов были достаточно высоки и колебались в последнее десятилетие от 5 до 11% в год.

Производство упаковочных материалов стало одной из главных статей расхода производимых полимеров. Необходимо отметить, что происходит не только рост объема производимой продукции, но и усложнение состава полимерной упаковки. Если в начале 90-ых основными полимерами, использующимися для изготовления упаковки, были полиэтилен, полипропилен, а изредка полиамид и поливинилиденхлорид, то сейчас спектр применяемых полимеров и сополимеров вырос. Уже существует пять направлений производства многослойных пленок, при чем в каждое направление входит несколько способов.

Прогресс в области полимерной упаковки довел число слоев полимеров в одном композиционном материале от 2 до 15. В настоящее время Европа производит 2-3% многослойных пленок, полностью отдав эту сферу деятельности на откуп Азии. В странах СНГ производят многослойную пленку, в частности в Беларуси изготавливают пленку состава полиэтилен-алюминий-полиэтилентерефталат, в которую, например, упаковывают кофе. Но конкуренция на этом рынке очень сильна.

Многослойные пленки производят для придания упаковке особых свойств: прочности, долговечности, влагостойкости. Но особенно ценны барьерные свойства пленки, которые не позволяют ценным веществам выходить из упаковки, а вредным и не нужным - не поступать внутрь. Достаточно между двумя слоями полиэтилена положить 5-8 мкм другого, специально подобранного полимера, как у пленки появляется способность не пропускать кислород внутрь, не выпускать аромат и влагу, и другие полезные качества.

Но у многослойной упаковки есть один недостаток. У нее очень короткий век. Несколько месяцев она радует потребителя, а затем её путь лежит на полигоны твердых коммунальных отходов, а проще говоря, на свалку. В настоящее время количество многослойных полимерных упаковочных материалов в полимерной фракции твердых коммунальных отходах Беларуси оценивают в 15-20%. В масштабах республики это составит около 30-40 тыс.т. полимерного сырья. Цифра огромная и данное сырье безвозвратно утеряно.

В этой утерянной массе, согласно недавним исследованиям, содержится 40% полипропилена, 20% полиэтилена, 10% сополимеров полиэтилена, 20% полиэтилентерефталата, 4% полиамида и 6% других полимеров. На полигоне полимерный пакет будет разлагаться десятки лет с постепенным выделением в окружающую среду различных химических соединений. Полимерная упаковка, перекатываемая ветром, нередко становится причиной гибели животных и птиц, которые глотают ее, принимая за живой объект. Данный вид отходов нуждается в переработке, которая потребует навыков, средств и оборудования не меньше, чем ушло на ее создание.

Отходы упаковки очень сложно собрать. Они часто содержат остатки пищевых продуктов, что усложняет переработку. Расчетливые западные экономисты давно подсчитали, что сборка и мойка делают переработку упаковочных материалов невыгодной. А ведь их надо еще измельчить, расслоить и рассортировать. Потом высушить, гранулировать и упаковать. В итоге получается материал на 5-20% уступающий по некоторым свойствам первичному полимеру. Помимо этих проблем у пленок малый удельный вес.

Если порезать простой полиэтиленовый пакет ножницами на кусочки, то получится довольно большая горка лоскутков, а веса в ней будет не более 1-2 грамм. Это также создает технологические трудности при переработке.

В Беларуси вопросам переработки многослойной полимерной упаковки уделяется большое внимание. Решением этой проблемы активно занимается Белорусский государственный технологический университет, институт механики металлополимерных систем им Белого В.А. Весомую поддержку в разработке технологий переработки отходов упаковки оказывает Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Разработаны технологии расслоения отходов полимерной пленки путем обработки смесью растворителей с последующей сепарацией и получением вторичных полимеров. Есть разработки по переработке пленок в изделия методом прессования без предварительного расслоения на составляющие. Основные трудности при переработке обуславливаются алюминиевым напылением, наличие слоев красителя и разнородным составом используемых полимеров. Каждая из технологий данные трудности решает по-своему.

Но как бы высокотехнологичны не были созданы методы переработки, многие западноевропейские страны полимерную упаковку в лучшем случае сжигают, в худшем - складируют на полигонах. Переработка ее сложна и невыгодна экономически. Производители, осознавая эти проблемы, уже ищут выход в биоразлагаемой упаковке. Это тоже непросто, но нагрузка на окружающую среду в этом случае уменьшится, т.к. упаковка при попадании на свалки в течение нескольких месяцев исчезнет сама в результате биологических процессов. Но эта замена произойдет не так скоро. По прогнозу только 10-15% упаковочных материалов можно будет заменить на биодеградируемые аналоги к 2020-2040 гг. Поэтому вопрос переработки многослойной полимерной упаковки остается открытым и будет востребован в будущем.

Виталий Липик, кандидат технических наук, Минск, специально для "Экологии Севера"