Разработки функциональных покрытий, способных не оказывать влияния на процесс вторичной переработки бумажной, картонной и гофрокартонной упаковки, сейчас находятся в центре внимания исследовательских лабораторий во всем мире. По данным международной исследовательской компании Smithers*, на сегодняшний день объем производства специальных покрытий для бумаги и картона составляет почти 3,37 млн тонн (метрических). Эксперты компании прогнозируют увеличение этого числа к концу 2023 года до 4,25 млн тонн. С каждым годом спрос на эту продукцию будет расти. В первую очередь, в новых технологиях заинтересованы предприятия пищевой промышленности. Функциональные барьерные покрытия наносят для защиты бумаги и картона от жира, масла и влаги.
*Smithers с 1925 года оказывает услуги по тестированию, консалтингу, обеспечению соответствия, проводит исследования в различных сферах, в том числе, бумажной и упаковочной промышленности. Компания предоставляет точные и достоверные данные, которые помогают клиентам внедрять инновации при разработке, производстве и запуске новых продуктов и материалов.
В России одним из ведущих предприятий, разрабатывающих барьерные покрытия для бумаги и картона, является «Компания Хома». Предприятие работает с 1998 года: производит собственные продукты, внедряет технологии их применения, оказывает всестороннюю поддержку российским промышленникам. В ассортименте компании: полимерные дисперсии, промышленные клеи для мебели, деревообработки и упаковки, клеи для укладки напольных покрытий, полиуретановые системы для автомобильной отрасли, строительная химия. Производственные площадки Компании Хома расположены в Дзержинске (Нижегородская область), а в Щёлково (Московская область) действует научно-исследовательский центр.
Как рассказал UpackUnion продакт-менеджер по промышленным клеям для тары и упаковки Компании Хома Олег Трушин, сегодня в России одноразовую посуду ламинируют полиэтиленовым слоем, но уже предпринимаются первые шаги, в том числе самой Компанией Хома, по переходу на биоразлагаемые и перерабатываемые дисперсионные латексные барьерные составы. Это требует перестройки некоторых процессов. В свете общенациональной политики вопрос остается максимально актуальным. Государство заинтересовано в повышении процента перерабатываемых материалов, увеличении доли использования одноразовой бумажной и картонной тары в целях отказа от пластиковой.
Для создания биоразлагаемого и перебатываемого барьерного покрытия Компанией Хома разработана линейка «homacrylBP». Это восемь дисперсионных латексных составов, каждый из которых характеризуется своей степенью защиты бумаги и картона, в зависимости от их назначения, возможностью применения для пищевых и горячих продуктов. Интерес к этой продукции, по словам О.Трушина, высокий. Так, с рядом отечественных производителей бумажной продукции компания уже отрабатывает технологию промышленного применения.
«Данные составы являются новыми и уникальными разработками, в некотором смысле опережающими время. На данный момент в нашей стране используется одноразовая посуда, изготовленная из картона, ламинированного полиэтиленом. Это исключает возможность макулатурной переработки или обычного компостирования, казалось бы, безобидных бумажных стаканчиков. Бумажный стакан, покрытый полиэтиленом, перестает быть бумажным продуктом с точки зрения последующего рециклинга. Именно в этом и заключается неоспоримое преимущество латексных барьерных покрытий «homacrylBP». Бумага или картон, покрытые данным составом, полностью сохраняют свою перерабатываемость и биоразлагаемость. Бумага с барьерным слоем «homacrylBP» не оказывает влияния на процесс переработки бумаги. Переработка осуществляется в стандартном режиме, как и с обычной макулатурой. Отработка технологии покрытия бумаги составами «homacrylBP» совместно с российскими производителями бумаги/картона позволит сформировать отсутствующую ранее конкуренцию для импортного ламинированного картона», – поясняет Олег Трушин.
Барьерное покрытие homacryl наносят на поверхность готовой бумаги или картона определенным слоем на специальном оборудовании: машинах с возможностью нанесения покрытия реверсивным валом, нанесением покрытия и удалением излишков с помощью планки (стержня), воздушным ножом, машинах шаберного типа.
В собственной лаборатории Компании Хома регулярно проводятся тестирования и эксперименты. Так, для определения эффективности барьерного покрытия, а именно степени его гидрофобности, специалисты проводят оценку поверхностной впитываемости воды при одностороннем смачивании (метод Кобба) по ГОСТ 12605-97 (ISO 535-91). Согласно этому методу оценивается впитываемость стандартных образцов за 5 и 30 минут, которая у образцов картона с барьерным покрытием homa (при оптимальной толщине покрытия) не должна превышать 5 г/м2 и 15 г/м2 соответственно. Для определения жиростойкости используется метод Кита. Образцы бумаги и картона c барьерным покрытием homa в зависимости от толщины и типа покрытия имеют балл Кита от 6 до 12.
Другими словами, стаканчик с барьерным биоразлагаемым покрытием, наполненный сначала горячим, а потом и остывшим чаем, простоял более трех суток без изменения формы и появления иных дефектов или протечек. При заполнении стаканчика растительным маслом время испытания составляло 24 часа, в течение которых также не отмечалось протечек или появления жирных пятен на внешних стенках стакана.
Как отмечают в компании, значимость биоразлагаемых покрытий сложно переоценить. За ними, действительно, большое будущее. Это перспективное направление разработки не только для отрасли бумажной промышленности. Барьерные дисперсии, свойства которых придают продукции жиростойкость, влагостойкость и герметичность, можно использовать и в других сферах.