Технология производства растительного пергамента

ВВЕДЕНИЕ.

 

Упаковка из растительных полимеров безвредна для человека, быстро разлагается в природе  и не загрязняет окружающую среду, легко  перерабатывается в виде макулатуры. На российском и международном рынках стабильно сохраняется тенденция  увеличения капиталовлажений в развитие упаковки. Все более приоритетной  становится упаковка, практичная и  безвредная для потребителя. Одним  из таких упаковочных материалов является растительный пергамент.

Растительный пергамент  – материал натурального происхождения, состоящий из   100целлюлозы, такой  же биоразлагаемый, как древесина и другое растительное сырье. В природе он разлагается на безвредные вещества: целлюлозу, глюкозу, углекислый газ, воду. Его безвредность при контакте с пищевыми продуктами признана законодательством всех стран. Пергамент, как вторсырье, используется для получения удобрений, В Германии из него производят компост. При сжигании пергамент не выделяет вредных газов для окружающей среды. Он имеет повышенную теплоту сгорания.

Отличительная особенность  пищевого пергамента по сравнению с  полимерными пленками и специальными бумагами – его биологическая инертность и воздухопроницаемость, которые позволяют продуктам «дашать» и не адсорбировать посторонние запахи. Эти уникальные свойства обеспечили практически повсеместное применение его при упаковке продуктов, нуждающихся в продолжительном предохранении от сырости или высыхания, в защите от потери летучих эфирных веществ, обусловливающих вкус и запах. Поверхность пергамента не имеет никаких волокон, микроволосков и пыли. Он не растворяется в жирах и противодействует проникновению жиров сквозь упаковку, не прилипает к жирным продуктам, имеет непревзойденные барьерные качества по жиронепроницаемости среди всех существующих в настоящее время бумаг. Это незаменимая и безопасная упаковка для предприятий быстрого питания, кафе, школ.

Растительный пергамент  или пергаментная бумага – жиронепроницаемая  и влагостойкая бумага, предназначенная  для упаковывания пищевых продуктов, перевязочных материалов, изделий медицинской  промышленности и другой продукции, требующей влагонепроницаемой и  жиронепроницаемой упаковки, для  хозяйственно-бытовых нужд и используемая в качестве основы для каширования  фольгой, ламинированияи т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВИДЫ И ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА.

 

Растительный пергамент  – это жиронепроницаемая влагопрочная полупрозрачная бумага, получаемая путем  обработки бумаги-основы концентрированной серной кислотой с последующими ее промывкой и сушкой. Растительный пергамент иногда называют просто пергаментом, хотя он принципиально отличается от истинного пергамента – старинного материала для письма, изготавливавшегося из шкур животных. Растительный пергамент был изобретен в 1846 г. Жаном Пумару и Луи Фигюйе. В промышленном масштабе его начали выпускать в 1858 г. в Париже.

Растительный пергамент  применяется для упаковывания пищевых  продуктов (сливочного масла, пищевых  жиров, молочно-творожной продукции, пищевых концентратов), изделий медицинской  промышленности (перевязочных материалов) и другой продукции, требующей влагонепроницаемой и жиронепроницаемой упаковки, а  также для технических целей.

В соответствии с ГОСТ 1341-97 растительный пергамент должен вырабатываться следующих видов и марок:

Пищевой пергамент:

марка А (масса 1 м² – 60…68 г) – для упаковывания пищевых продуктов, сливочного масла, маргариновой продукции и других пищевых жиров монолитом, автоматического и ручного фасования, запекания, а также для упаковывания пищевых продуктов в замароженном виде;

марка Б (масса 1 м² – 53…59 г) и марка В (масса 1 м² – 47…52 г) – для упаковывания, автоматического и ручного фасования сливочного масла, маргариновой продукции и других пищевых жиров, концентратов, творожно-сырковых, кондитерских изделий, а также других пищевых продуктов, содержащих жиры и влагу, и для упаковывания пищевых продуктов в замороженном виде;

марка О (масса 1 м² – 35…75 г)  - в качестве прокладок при упаковывании пищевых продуктов в крупногабаритную тару, для ручного фасования пищевых продуктов, для хозяйственно-бытовых нужд и других целей.

Медицинский пергамент:

марка М (масса 1 м² -53…59 г) – для упаковывания перевязочных материалов и изделий медицинской промышленности, в том числе подлежащих стерилизации.

Дуплекс:

марка Д (масса 1 м² – 38…46 г) – в качестве основы для металлизирования, каширования, ламинирования, силиконизирования, а также для упаковывания пищевых продуктов, требующих влагонепроницаемой и жиронепроницаемой упаковки, для технических и других целей.

Натуральный пергамент:

марка К (масса 1 м ² – 50…60 г) – для выстилания изнутри металлических банок при консервировании крабов.

Растительный пергамент  изготавливается в рулонах и  листах различного формата. Российский растительный пергамент поставляется в рулонах шириной 640, 740, 840 мм и  других размеров на гильзах диаметром 76 мм, а также в бобинах шириной 180…255 мм без печати и с печатью. По желанию заказчика растительный пергамент может быть поставлен  в листах [1].

Максимальное допускаемое  отклонение по ширине рулона составляет ±5 мм. Формат листов устанавливается  по согласованию изготовителя с потребителем. Максимальное допускаемое отклонение по длине и ширине листов - ±3 мм.

Растительный пергамент  может изготавливаться окрашенным, с нанесением печати и без нее.

Отечественными производителями  освоен выпуск растительного пергамента с введением наполнителя для понижения прозрачности (масса 1 м² – от 45 до 64 г) и растительного пергамента с биозащитным покрытием для упаковки скоропортящихся продуктов питания [1].

Ширина полотна растительного  пергамента, вырабатываемого на зарубежных предприятиях, составляет от 2,80 до 4,70 м. Масса 1 м² – 40…65 г.

Показатели качества растительного  пергамента фирмы «KoamTac» (США) приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

 

Показатели качества растительного  пергамента фирмы «KoamTac»

Показатели	Значения				Метод испытания
Масса 1 м2 пергамента, г Толщина, мкм Гладкость по Бекку, с Белизна, % ISO Непрозрачность, % Сопротивление продавливанию, кПа Влагопрочность,% Поверхностная впитываемость(Кобб60),г/м2 Жиропроницаемость – число  сквозных отверстий на 1м2, не более: размером менее 0,1 мм размером более 0,1 мм	60 -68 68 -72 14 75 – 80 55 – 57   480 – 430 34,8   32,7       50 0	53 -59 59 – 63 19 75 – 80 53 – 54   104 – 113 30,7   29,8       75 0	38 – 42 40 – 52 25 75 - 80 42 – 43     330 33,3   30,0       150 0	47 – 52 53 – 56 14 75 – 80 52 – 54   430 – 370 35,0   27,0       100 0	ISO 536 – 95 ISO 534 – 88 ISO 5627 – 95 ISO 2470 – 99 ISO 2471 – 98   ISO 2758 – 2001 ISO 3781 – 83   ISO 535 – 91       Тест по фуксину То же

 

Фирма «Ahlstrom» (Финляндия) вырабатывает на своем предприятии во Франции растительный пергамент различного назначения: для пищевой промышленности (марок Unibake, Grillon, Sulcote и Sulpack – для выпекания, упаковки выпечки, завертывания масла и маргарина, упаковывания рыбы, мяса, в том числе в замороженном виде); для автомобильной промышленности, для электроники (марка Sulfu Release), а также окрашенный и текстурированный растительный пергамент для печати постеров и изготовления художественной упаковки [1].

Фирма «Amol Paper Mills Pvt. Ltd.» (Индия) выпускает следующие виды растительного пергамента: для выпечки, для упаковки масла, трансферный (для печати на текстиле), цветной (для изготовления текстильных патронов), медицинский (для стерилизации), для упаковывания цветов, огнестойкий и т.д. [2].

В мировой практике вырабатывался  также растительный пергамент массой 1 м² 30…31 г толщиной 30 мкм, обладающий высокой прозрачностью – для специальных целей; технический растительный пергамент массой 1м² 110…130 г и пергаментный картон, применяемый для изготовления жесткой влагопрочной тары. Последний получали путем поверхностной пергаментации картона.

В связи с интенсивным  развитием производства различных  заменителей растительного пергамента (подпергамент, пергамина) и синтетических  упаковочных пленок в настоящее  время объем производства растительного  пергамента не имеет тенденции роста [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ОСОБЕННОСТИ  ТЕХНОЛОГИИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПЕРГАМЕНТА.

 

Растительный пергамент  получается обработкой непроклеенной  бумаги-основы концентрированной серной кислотой с последующей отмывкой ее и сушкой. Продолжительность действия кислоты изменяется в зависимости от свойств и толщины бумаги и составляет от 3 до 12 секунд.

Действие  серной кислоты  на целлюлозные волокна, из которой  состоит бумага-основа, зависит от концентрации кислоты (1,56…1,59), ее температуры  и от продолжительности действия. При погружении целлюлозы на 10…20 секунд в 78%-й раствор серной кислоты  при комнатной температуре волокна  целлюлозы набухают в поперечном направлении, укорачиваются в длину  и становятся прозрачными. Поверхность  бумаги покрывается плотным водонепроницаемым  слоем. Этот слой уже не имеет четко  выраженной волокнистой структуры  и представляет собой целлюлозу, проклеенную продуктами начального гидролиза (целлодекстринами). При этом снижается удельный вес бумаги на 32…40 %, а толщина на 34…37 %.

Пергаментная бумага легко  окрашивается анилиновыми и другими  искусственными красителями посредством  простого погружения ее в водные растворы красящих веществ.

В воде пергаментная бумага набухает с большим трудом, затем  размягчается. Во влажном состоянии  не подвергается гниению и имеет  высокое сопротивление разрыву.

Для получения растительного  пергамента используют специальную  бумагу-основу.

 

2.1 Бумага-основа  для растительного пергамента.

 

Ранее для производства растительного  пергамента применялась как сульфатная, так и сульфитная беленая целлюлоза. Растительный пергамент из сульфитной целлюлозы имеет более высокую белизну, однако его механические показатели, а также жиронепроницаемость ниже, чем у растительного пергамента из сульфатной целлюлозы.  Поэтому в настоящее время растительный пергамент производят преимущественно из сульфатной целлюлозы.

На одном из предприятий  бумага-основа для растительного  пергамента вырабатывается из смеси  беленых сульфатных целлюлоз, полученных их хвойных и лиственных пород  древесины [2]. Соотношение хвойной  и лиственной целлюлозы в композиции составляет 3:2. Основа вырабатывается неклееной, без наполнителя, с повышенной впитываемостью воды и нормируемой  механической прочностью. Показатели качества бумаги-основы приведены в  табл. 2.

 

Таблица 2.

 

Показатели качества бумаги-основы для растительного пергамента

Показатель	Марка бумаги-основы
	А	Б	В	Д
Масса 1 м2 бумаги-основы, г Разрушающие усилие, Н, не менее: в машинном направлении в поперечном направлении Капиллярная впитываемость  в среднем по двум направлениям , мм, не менее Сорность – число соринок  на 1 м2 площадью: св. 0,1 до 0,5 мм2 вкл., не более св. 0,5 до 1,0 мм2 вкл., не более  св. 1,0 мм2     Количество металлических вкроплений, шт., не более: железа меди  Белизна, % ISO, не менее Влажность, %	58±0,5   44 27   26     60   5   0         10 0 80 3…4	50±0,5   44 27   26     60   5   0         10 0 80 3…4	45±0,5   46 25   26     60   5   0         10 0 80 3…4	42±0,5   44 24   20     60   5   0         10 0 80 3…4