CC BY
6
J
Колосов О. С., Сокольський О. Л., Малецький С. В.
УДК 621.798
DOI: 10.15587/2312-8372.2016.85403
ДОСЛ1ДЖЕННЯ БАРСРНИХ ВЛАСТИВОСТЕй ПАКУВАЛЬНИХ ПОЛ1МЕРНИХ ПЛ1ВКОВИХ МАТЕР1АЛ1В
Розглянуто особливостг сталого процесу дифузп по товщинг полгмерного плгвкового пакуваль-ного матергалу та механгзму «розчинення — дифузгя». Описано результати експериментальних дослгджень бар'ерних властивостей по вгдношенню до проникностг газгв I газових сумшей р\з-них непористих полгмерних плгвкових пакувальних матергалгв, призначених для довготривалого збериання продуктгв. Дослгджено динамгку процесу проникнення вологи всередину полгмерного плгвкового паковання.
Клпчов1 слова: полгмерна упаковка, вологопрониктсть, дгфузгя, бар'ернг властивостг, масообмт.
1. Вступ
Ввдомо, що ввдносно багатьох упакованих продукпв сучасний вдеальний пакувальний матерiал, ^м вико-нання звичайних функцш (утримання i запобтння ушкоджень продукту), повинен також забезпечувати шертшсть i необхiднi бар'eрнi властивостi для iзолю-вання упакованого продукту ввд дii навколишнього се-редовища [1, 2]. В вдеальному випадку при забезпеченш чудових iнертних бар'ерних властивостей не спостерт-еться нiякого обмшу молекулами (такими, наприклад, як кисень, азот, вуглецевий газ, вода, юни, компоненти упакованих продукпв або компоненти пакувальних ма-терiалiв) мiж пакувальним матерiалом i матерiалами, розмiщеними в цю упаковку.
У реальностi ж такого пакувального матерiалу не шнуе. Незважаючи на те, що деяк матерiали е практично повшстю iнертними, наприклад, скло, однак за певних умов навиь зi скляноi упаковки можуть бути вищелоченi певш iони. 1нша розповсюджена упаковка, а саме металева, як i скляна, володiе чудовими бар'ер-ними властивостями, однак вона теж не е повшстю шертною. Адже в певних розчинниках може бути роз-чинена металева упаковка будь-якого типу Крiм того, через металеву i скляну упаковку може дифундувати водень.
Таким чином, тдвищення термшв зберiгання та якост пакованоi продукцii е актуальною задачею. Для забезпечення даноi вимоги необхщно визначити мехашз-ми проникнення парiв та газiв крiзь упаковку, особли-востi '¿х взаемодii з продукщею та дослiдити кiлькiснi характеристики цих процеав.
2. Об'скт дослщження
та його технолопчний аудит
Об'ект дослгдження — процес проникнення вологи та шших речовин всередину упаковки з полiмерного плiвкового пакувального матерiалу та '¿х сорбцiйного поглинання упакованим продуктом. На основi теоретичного аналiзу необхiдно встановити основнi чинни-ки, характерш для проникнення вологи в упаковку з вказаних матерiалiв, яка герметизуеться, як правило
шляхом зварювання. Осюльки на динамiку процесу впливае рiзниця концентрацiй вологи по обидва боки шару плiвки, також необхщно враховувати й взаемодiю продукту з вологою всерединi упаковки. Для проведення експериментальних дослджень вiдiбрано найпоширенiшi плiвковi пакувальнi матерiали:
— полiетилен низько' густини (ПЕНГ);
— полiетилен високо' густини (ПЕВГ);
— полiпропiлен (ПП);
— спiвполiмер полiетилена з вшшацетатом (СЕВА).
Експериментальнi дослiдження проводились в екси-
каторi, який являе собою посудину, в якш пiдтримуеться певна волопсть повiтря. Зразки у виглядi заварених пакетiв з дослiджуваних пакувальних матерiалiв з гра-нульованим силшагелем всерединi укладались на спе-щальну керамiчну гратку. Площина з'еднання з кришкою для досягнення герметичностi змащувалась мастилом. На дно ексикатора наливався насичений водний розчин гiдрокарбоната натрiю, завдяки чому в ньому тдтри-мувалась постшна вологiсть повiтря.
Зазвичай таку схему експерименту застосовують лише для дослвджень поглинаючо' здатностi зразкiв, а для дослщжень дифузiйних процесiв використовуеть-ся бшьш складне обладнання, яке не завжди доступне дослвдникам.
3. Мета та задач1 дослщження
Метою роботи е аналiз бар'ерних властивостей рiзних полiмерних плiвкових пакувальних матерiалiв, призначених для довготривалого зберкання продукпв.
Для досягнення поставлено' мети необхвдно вико-нати такi задачi:
1. Зробити аналiз основних типiв взаемодп упакованого продукту i упаковки, як можуть спостерiгатися мiж матерiалом полiмерноi плiвковоi упаковки i упа-кованим харчовим продуктом.
2. Зробити аналiз основних чинниюв, якi впли-вають на сорбцшну i дифузiйну поведiнку матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки та и проникшсть.
3. Провести експериментальнi дослiдження бар'ерних властивостей по волозi рiзних полiмерних плiвкових пакувальних матерiалiв.
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/3(32], 2016, © Колосов О. E., Сокольський О. Л.,
Малецький С. В.
4. Анал1з л1тературних даних
Вiдомо, що полiмернi пакувальш матерiали наба-гато менш шертш, нiж метал i скло [1, 3]. Але при цьому вони е ввдносно проникними по вщношенню до газiв. Обмiн речовин, який може здшснюватися мiж упакованим продуктом i пакувальним матерiалом, а та-кож здатнiсть матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки переносити речовини мiж навколишшм середовищем та продуктом, найчастiше ктотно обмежують термiн придатностi останнього [4]. Bei вищеперелiченi явища зазвичай е взаемодiями упаковки з навколишнiм середовищем i упакованим продуктом, як потребують бiльш детального розгляду.
Сучасна полiмерна упаковка е ефективним засобом, що дозволяе створювати навколо упакованих всередиш неi харчових продуктiв штучне середовище з метою збiльшення термшв ix зберiгання. Штучне середовище всередиш упаковки можна отримати, використо-вуючи iнновацiйнi плiвковi матерiали, як вибiрково пропускають певнi гази i пари. Крiм того, всерединi упаковки можуть бути розмщеш речовини для активноi модифiкацii внутрiшньоi атмосфери (поглиначi кисню, етилену, поглиначi або продукувачi вуглекислого газу, етанолу та im), або цi iнтерактивнi добавки можуть бути введет до складу упаковуваного продукту чи пакувальних матерiалiв перед ix сумщенням в едине цше перед запечатуванням упаковки [1-5].
Однак найбшьш просте i поширене ршення у цьому випадку — iзоляцiя внутрiшнього простору полiмерноi плiвковоi упаковки ввд дп навколишнього середовища. 1з iзольованого простору упаковки може видалятися повиря (наприклад, вакуумуванням), або наявне повiтря замiщуватися iнертним газом чи шертною сумiшшю газiв.
З моменту утворення модифiкованоi газовоi атмосфери всередиш iзольованоi упаковки вiдразу ж починають вiдбуватися ii змiни. Протягом усього термшу зберiгання упакованого продукту склад атмосфери всередиш упаковки постшно змшюеться внаслiдок видiлення парiв i газiв, пов'язаних з бiоxiмiчними процесами, що вщ-буваються в упакованому харчовому продукт!
Крiм цього, наявш гази (пари), що мштяться всере-динi упаковки, i зовшшня атмосфера прагнуть до досяг-нення рiвноваги за рахунок ix взаемного проникнення крiзь стiнки полiмерноi плiвковоi упаковки, iснуючi нещiльностi i мжроотвори, що зазвичай спостерiгаються в зварних i клеених швах.
Швидкiсть цих процеав залежить вiд концентрацп газiв (парiв) усерединi упаковки i в зовшшнш атмосферi. Щоб запобiгти швидкш змiнi складу атмосфери всерединi упаковки, плiвковий матерiал, залежно вiд призначення МАР (упаковки з модифжованою атмосферою), повинен володии тими чи шшими бар'ерними властивостями, а також бути здатним тдтримувати бар'ернi властивостi упаковки протягом усього часу ii функщонування [1-5].
По вщношенню до упаковки бар'ер означае протидш переходу через «пакувальний матерiал — границя», що вщокремлюе упакований харчовий продукт вщ зовшш-нього середовища, зокрема:
— кисню (в упаковку);
— водяноi пари (в- i з упаковки);
— ароматичних речовин (в- i з упаковки);
— свила (в упаковку);
— шертних газiв (з упаковки).
У найбшьш загальному виглядi полiмерний плiв-ковий матерiал повинен бути:
— максимально вологонепроникним, кисненепро-никним, непроникним до шертних газiв (СО2, N2 тощо), щоб зберiгагти модифiковану газову атмосферу всередиш упаковки;
— свилонепроникним, щоб не шщшвати бюлопчш процеси в харчових продуктах;
— непроникним до парiв ароматичних речовин, пере-шкоджаючи змiнi ароматичних властивостей продукту та адсорбщю ними стороншх запахiв.
Крiм того, очевидно, що надання плiвкам високо-бар'ерних властивостей мае бути економiчно обгрун-тованим i знаходитись в розумних межах, виходячи з типу i властивостей упакованого харчового продукту, умов i тривалостi його зберiгання [4].
Здатшсть полiмерноi упаковки або плiвкового мате-рiалу, з якого вона виготовлена, пропускати рвдини, пари або гази, визначаеться проникшстю. Проникнiсть газiв i газових сумiшей через непористу плiвкову полiмер-ну упаковку розглядають зазвичай в рамках мехашзму «розчинення — дифуз1я». При цьому припускають, що перемщення дифундуючоi речовини (так звану пене-трату — у разi дифузii рiдини або пермеату — у разi дифузii потоку газовоi сумiшi, що пройшов через плiв-кову полiмерну упаковку) у полiмернiй матрицi е результатом послщовних перескокiв дифундуючих молекул з одного положення рiвноваги в iнше.
Вщповщно цьому припущенню, запропонованi до тепершнього часу фiзичнi та математичнi моделi меха-нiзму перемiщення дифундуючоi речовини розроблеш iз залученням понять вшьного (незайнятого) об'ему поль меру, статистичноi механiки, рiвноважноi i нерiвноваж-ноi термодинамiки, енергетичних, структурних та шших параметрiв [1-9]. Проте розробка вищезгаданих моделей перемiщення пенетрату (пермеату) ускладнюеться тим, що спостерiгаються суттевi вщмшносп в газоперенесен-нi через полiмерну плiвкову упаковку, сформовану на основi рiзних полiмерiв, наприклад, на основi каучукiв i склоподiбних полiмерiв (тобто при температурах вище i нижче температури склування Тс полiмеру).
Додатковi труднощi виникають при пластифiкацii полiмеру пенетрантом, що зазвичай здiйснюеться для полшшення технологiчностi при одержаннi полiмерноi упаковки, ii набуханнi та частковоi кристалiзацii тощо. Особливiстю полiмерiв також е те, що за параметрами газопроникност вони займають промiжне положення мiж рiдинами i неорганiчними матерiалами.
Слiд зазначити, що до тепершнього часу досить повно описанi два основних мехашзми проникностi полiмерних плiвок, а саме:
1) фазове перенесення;
2) активованоi дифузп.
При фазовому перенесеннi потiк дифундуючоi речовини проходить через пори, мжротрщини, капiляри плiвкового пакувального матерiалу, нещiльностi зварних швiв, не змшюючи свого фазового стану Зрозумiло, що для цього розмiри наявних мiкроотворiв повиннi бути бiльше розмiрiв молекул проникаючоi речовини. Так, наприклад, фазове перенесення може мати мшце в бшо-перламутровiй двоосноорiентованiй полiпропiленовiй плiвцi (ВОРР — англ.), високонаповненому полiетиленi ПЕ (РЕ — англ.), перфорованих плiвках й iн., а також у негерметично звареноi або склееноi упаковки [5, 6].
Плiвка ВОРР володie чудовою прозорiстю, високою еластичнiстю, блиском i мiцнiстю на розрив, що дозволяе використовувати бiльш тонкi плiвки на 11 основi (в по-рiвняннi з iншими полiмерними плiвками), вiдмiнними бар'ерними властивостями на паро- та газопроникшсть, дiелектричними характеристиками i стiйкiстю до сто-роннiх запахiв. Плiвка ВОРР виготовляеться методом плоскощшинно'! екструзп [6] i застосовуеться для вироб-ництва декоративно'! обгортки, флексографiчного друку, ламiнування, для виготовлення гнучких пакувальних матерiалiв для харчово'! продукцп. Iснуючi типи ВОРР такi: прозора, бша, перламутрова i металiзована [1].
Для виявлення негерметичност полiмерноi плiвковоi упаковки при дослiдженнi фазового переносу використо-вують рiзнi методи, найпростший з яких — виявлення в закритш упаковцi течi пiд шаром води у вакуумнш камерi. Застосовуються також течешукачi бiльш складних конструкцш. Крiм цього, використовуються прилади, яю вимiрюють в упаковцi зi змшеною атмосферою (МАР — Modified Atmosphere Packaging) i VP (вакуумнш упаковщ) концентращю О2, СО2, iнших газiв i парiв.
При перенесеннi речовини, що обумовлено другим мехшзмом проникносп полiмерних плiвок, а саме акти-вованою дифузiею, вищезгаданий процес розглядаеться як сума послщовно протiкаючих процеав, якi включають:
1) сорбцiю i розчинення газу (пари) в прикордон-ному (внутрiшньому) шарi плiвки;
2) дифузш атомiв (молекул) через шар полiмерного плiвкового матерiалу;
3) десорбування i видiлення газу (пари) зi зворот-ним (зовнiшньоi) сторони плiвки [1].
Проникнiсть багатошарових полiмерних плiвкових матерiалiв залежить вiд фiзичних i хiмiчних власти-востей компонентiв, а також ввд наступних параметрiв протжання процесу: температури, тиску i концентрацп речовини. Цi умови при тестуванш полiмерних плiвок зазвичай стандартизуються (температура Т, °С; воло-гiсть j, % та iн.).
На проникшсть полiмерних плiвкових матерiалiв по вщношенню до газiв i парiв впливають вищезазначенi умови протiкання процесу i комплекс фiзико-хiмiчних властивостей полiмерних плiвкових матерiалiв: хiмiчний склад полiмеру (природа i кiлькiсть функцiональних груп), орiентацiя, ступiнь кристалiчностi, температура склування, енерпя когезп (полярнiсть), вiльний об'ем, температура, волопсть полiмерiв [1].
Аналiз перюдичних видань останнiх рокiв пiдтверждуе вищезазначене. Так, зокрема, в статтi [10] тдтверджу-еться важливiсть розгляду завдання дослiджень проек-тування полiмерноi плiвковоi упаковки з необхiдними бар'ерними властивостями взагал^ особливо упаковки у захиснш газовiй атмосферi, проте не вказуеться кон-кретних шляхiв реалiзацii цих завдань.
Стаття [11] присвячена вивченню характеристик проникност рiзних полiмерних матерiалiв (гомогеннi i гетерогеннi системи) по рiзних пакувальних газах, за рiзних умов навколишнього середовища, бо вкрай необ-хiдно знати, чи адаптований обраний матерiал до вибра-ного контакту з певними харчовими продуктами. Проте i в цiй роботi не наведено аналiз основних чинникiв, якi впливають на сорбцшну i дифузiйну поведшку матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки та ii проникнiсть.
Характеристика матерiалiв, що використовуються для м'яса i м'ясопродукпв упаковки з точки зору мехатчних
i бар'ерних властивостей, дослiджуеться в статт [12], проте, в нш не проведено аналiз основних титв взаемодп упакованого продукту i упаковки, яю можуть спостерь гатися мiж матерiалом полiмерноi плiвковоi упаковки i упакованим харчовим продуктом.
Процес хiмiчного перенесення речовини крiзь поль мерну багатошарову сандвiч-упаковку описуеться в стат-тi [13], проте в нш не наведено експериментальних даних дослвджень бар'ерних властивостей по волозi дослщжених полiмерних матерiалiв.
У статтi [14] вивчаються передумови умови для за-безпечення збереження якостi харчово' продукцп, яка знаходиться в упаковщ, що мктить покриття у виглядi молочно' сироватки, i що володiе високим бар'ером по вщношенню до кисню i водяно' пари, проте не деталiзу-ються чинники, якi впливають на сорбцшну i дифузiйну поведшку матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки та п проникнiсть.
У статтi [15] дослщжуються питання впливу методу модифжацп поверхнi гiдрофiльних рулонних матерiалiв на адсорбщю парiв води полiмерноi упаковки, проте не аналiзуються питання сорбцшно' i дифузiйноi поведiнки матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки.
У статтi [16] ощнюеться вплив методу термоформу-вання вщ швидкостi передачi даних по товщиш i кисню вiдiбраних пакувальних матерiалiв, проте практично не дослщжуються питання сорбцiйноi i дифузiйноi пове-дiнки матерiалу полiмерноi плiвковоi упаковки.
Таким чином, з вищенаведеного лиературного огляду слщуе, що використання тдходу до проектування пакувальних плiвкових матерiалiв з необхiдними стiйкими бар'ерними властивостями, заснованому на дослщженш процеав перенесення дифундуючо' речовини, зумовлених активованою дифузiею, дозволяе забезпечити надiйне зберкання упакованого в таку упаковку харчового продукту без ктотно' змши його споживчих властивостей протягом необхщного (регламентованого) строку його зберiгання tзб.
Аналiзу основних чинникiв, якi впливають на про-никнення речовин, та визначенню проникносп вологи крiзь плiвковi пакувальнi матерiали й присвячена дана робота.
5. Матер1али та методи дослщження
5.1. Методика теоретичного досл1дження. При про-тiканнi активовано' дифуз!' молекули газiв, парiв та iнших низькомолекулярних речовин можуть розчинятися в полiмернiй плiвковiй упаковцi, дифундувати через не', а попм передаватися в контактуючу з полiмером упако-ваний харчовий продукт. При цьому стутнь i швидкiсть вищевказаних процесiв залежать вщ багатьох факторiв: хiмiчноi та фiзичноi структури полiмеру, а також вщ природи дифундуючих молекул [1].
Водночас рушiйною силою результуючого процесу перенесення молекул пенетранту з одше' точки в шшу е природна схильшсть до врiвноваженостi хiмiчноi ак-тивностi часток пенетрату. Для передачi через полiмерну плiвкову упаковку пенетрату останнш повиннен мати здатнiсть перемщатися як усерединi полiмерноi упаковки, так i крiзь не'. Якщо пенетрат не може проникати в полiмерну плiвкову упаковку або перемщатися всере-динi не' пiсля проникнення, то така полiмерна плiвкова упаковка зможе забезпечити чудовi бар'ернi властивост1
Слщ зазначити, що здатшсть пенетрату перемщатися всередиш пол1мерно' пл1вково' упаковки у значнш м1р1 залежить вщ величини вшьного об'ему пол1мер1в, що входять до складу матер1алу тако' упаковки. Вшьний об'ем — це незайнятий молекулами пол1меру прост1р, тобто порожнеч1 м1ж молекулами пол1меру або м1ж сегментами пол1мерних молекул. При цьому ф1зична структура пол1меру 1 його температура е важливими параметрами, що визначають об'ем вшьного простору всередиш матер1алу пол1мерно' пл1вково' упаковки.
Ще одним важливим параметром е температура силу-вання (Тст) — це температура, при якш пол1мер переходить при охолодженш з високоеластичного або в'язкотекучого в склопод1бний стан. За деякими винятками, найбшьш низький р1вень проникност1 характерний для пол1мер1в, що е у склопод1бному сташ, тобто знаходяться нижче температури склування Тст.
Молекулярш взаемоди в таких системах починаються з моменту контакту упаковки 1 упакованого в не' продукту та тривають протягом усього термшу придатност1 останнього. Одночасно взаемоди з пол1мерною пл1вковою упаковкою включають змши в упакованому продукт^ на як впливають процеси масопереносу, що вщбуваються в пакувальному пл1вковому матер1ал1
Взаемоди з пакувальними матер1алами можна кла-сифшувати на таю типи:
1) проникшсть з'еднань через пол1мерну пл1вкову упаковку;
2) сорбщю сполук пол1мерною пл1вковою упаковкою;
3) миращю сполук з пол1мерно' пл1вково' упаковки [1].
На рис. 1 схематично зображеш процеси дифузи, сорбци та проникност1, що вщбуваються в пол1мерному пл1вковому пакувальному матер1аль
х=0 х=1
Стшка шкувального матер1алу
Рис. 1. Процеси сарбцН, десорбци i дифузи ^зь полiмерний плiвк□вий пакувальний матерiал [1]: р — парщальний тиск газу (парiв); с — концентращя проникаючо! речовини в полiмерному плiвковому пакувальному матерiалi
При цьому вважаеться, що коефвденти дифузи D I розчинност1 Кр е основними параметрами, регулюю-чими процеси масопереносу в пол1мерних пл1вкових пакувальних системах. А в бшьшост1 випадшв л1м1-туючим фактором процесу дифузи е сорбщя 1 розчи-нення газу (пари) в прикордонному шар1 пол1мерного пл1вкового матер1алу.
Проникшсть — це властившть пол1мерно' упаковки або пл1вкового матер1алу, з якого вона виготовлена,
пропускати проникаюч1 речовини у вигляд1 газ1в, па-р1в (пермеат1в) або рщин (пенетрат1в) через гомоген-ний (або гетерогенний) пакувальний матер1ал. У той же час процес проникност не включае перемщення проникаючих речовин через отвори, трщини або шш1 дефекти упаковки (що розглядаються в основному при мехашзм1 фазового перенесення).
Очевидно, що проникшсть здатна в штотнш м1р1 вплинути на термш придатност1 упакованого продукту, так як цей продукт може як приеднувати, так 1 видшя-ти яш-небудь компоненти, або шддаватися небажаним х1м1чним реакщям з молекулами проникаючих речовин. Також на склад упакованих продукт1в здшснюють пев-ний вплив процеси видшення вологи 1 дюксиду вугле-цю (СО2), поглинання вологи сухими продуктами або окислення чутливих до ди кисню продукт1в. Тому вс1 вищевказаш процеси кумулятивно впливають на термш придатност упакованого продукту
Необхщно вщзначити й процес мираци — передач! в упакований продукт речовин, що спочатку знаходяться в матер1ал1 пол1мерно' пл1вково' упаковки. Типовими прикладами мируючих речовин е залишков1 мономери, розчинники, залишков1 катал1затори та добавки до по-л1мер1в. Процес мираци може негативно впливати на органолептичш якост1 упакованого продукту, а також на його токсиколопчш характеристики. Це вщбуваеться внаслщок того, що при цьому процес може вщбуватися поглинання (сорбщя) небажаних компонент1в з поль мерних пл1вкових пакувальних матер1ал1в.
У пол1мерних пакувальних системах, поряд з проник-шстю 1 мирашею, також видшяють сорбцш — так зване «зникнення запаху», що являе собою процес поглинання пакувальним пол1мерним пл1вковим матер1алом компонент упакованого продукту, як обумовлюють наявшсть запаху або офарблюючих сполук (т. зв. сорбат1в).
При дослщженш термодинам1чно' р1вноваги пол1мер-но' пакувально' системи виходять з того, що основною рушшною силою, яка спонукае молекули перемщатися всередиш пол1меру або переходити з пол1меру в навко-лишню фазу 1 назад, е х1м1чний потеншал. За подо-бою того, як електричний потеншал батаре' викликае перемщення електрошв по провщнику, так 1 х1м1чний потеншал е рушшною силою ф1зичних 1 х1м1чних явищ, що вщбуваються в пол1мерних системах.
5.2. Методика та засоби проведення експерименталь-ного досл1дження. Для визначення швидкост1 проникност1 вологи пл1вкових матер1ал1в було використано водопо-глинаюч1 властивост1 сил1кагеля, запакованого в пакети з даних матер1ал1в. Кшьюсть вологи, що проникла кр1зь пакувальний матер1ал та поглинулась сил1кагелем, ви-значалась ваговим методом за ГОСТ 16483.19-72. Було дослщжено так1 пакувальш пл1вков1 матер1али:
- пол1етилен низько' густини (ПЕНГ) товщиною 20 мкм;
— пол1етилен високо' густини (ПЕВГ) товщиною 25 мкм;
- полшрошлен (ПП) товщиною 20 мкм;
- сшвпол1мер пол1етилена з в1н1лацетатом (СЕВА) товщиною 20 мкм.
З вказаних матер1ал1в формувались пакети з вкладе-ним всередину сил1кагелем, попередньо висушеним до нульово' вологость Подальш1 досл1дження проводились в ексикатор1, на дно якого наливався насичений розчин соди, на вставку укладались пакети, кришка герметично
технологический аудит и резервы производства — № 6/3(32), 2016
закривалась та здшснювалась витримка за температури 20 °С. Зразки перюдично зважували з похибкою не б1льш шж 0,001 г. Змша маси пакета й визначае кшь-юсть вологи, що проникла кр1зь пл1вковий матер1ал.
6. Результати дослщження
Зпдно класичних каношв збереження енергп, зокрема принципу мМмуму потенцшно! енергп, будь-яка система прагне перейти в такий стан, при якому 11 потенцшна енерпя виявиться мшмальною. В1дпов1дно до цього, речовини в природних умовах будуть прагнути перемь щатися з област з бшьш високим х1м1чним потенща-лом в область з бшьш низьким х1м1чним потенщалом. 1ншими словами, пакувальна система прагне досягти стану стабшьно! термодинам1чно'1 р1вноваги.
Шукане р1вняння х1м1чного потенщалу мае наступ-ний вигляд [1]:
цi — цo + R T■ ln(ai),
ai — g ■ Ci,
Pi — cRT — yRT,
чином, у вах термодинамшних сп1вв1дношеннях х1м1чну актившсть аг для пол1мерних пл1вкових пакувальних матер1ал1в можна замшяти на концентращю: а{ ~ ci.
При цьому сшввщношення м1ж концентращею речовини в рщкш (або твердш) фаз1 1 концентращею речовини сг (або 11 парщальним тиском рг) в газовш фаз1 виражаеться ввдомим законом Генр1 [1] (рис. 2):
Pi — k ■ Ci, або Ci — SA■ pt,
(4)
де Sc — коефщент пропорцiйностi, або коефiцieнт роз-чинносп.
(1)
де цг — хшшний потенц1ал речовини г; цг° — х1м1чний потенщал речовини г в стандартному сташ; R — ушвер-сальна газова постшна; Т — абсолютна температура, К; а{ — х1м1чна актившсть.
Х1м1чний потенщал речовини, а значить, 1 його х1м1ч-на актившсть аг, визначаються щодо деякого стандарту або базового стану. Зазвичай для рвдин або твердих матер1ал1в базовий стан вибираеться як стан чисто'1 речовини при розглянутш температур! Величина х1-м1чно'1 активност а{ проникаючо'1 речовини зазвичай пропорцшна величиш 11 концентрацп 1 може бути представлена наступним чином:
(2)
де сг — концентращя речовини; у — коефщ1ент активность При цьому у газовш фаз1 при атмосферному тиску або частковому вакуум1 у приблизно дор1внюе 1. Таким чином, актившсть приблизно дор1внюе концентрацп: аг ~ с.
У випадку газових фаз концентращя може бути виражена у вигляд1 парщального тиску рг за законом вдеального газу Дальтона [1]:
(3)
де пг — кшьюсть речовини (в молях); V — об'ем щеаль-ного газу.
Таю вирази, (3), повшстю ввдповщають щеальному газу, тобто такого газу, в якому м1ж молекулами не кнуе шяких взаемодш. Бшьш1сть газ1в ведуть себе практично як щеальш гази (якщо величина тиску рг не надто ви-сока). Таким чином, наведений вираз (3) досить добре тдходить 1 для реальних газ1в. Дослщжуючи процес розчинення у пол1мерних пакувальних системах, зпдно з яким з'еднання (наприклад таке, як кисень) на молекулярному р1вш змшуеться з рщиною (наприклад, такою, як вода) або твердим матер1алом (наприклад, таким як, пол1мер пл1вкового пакувального матер1алу), виходять з того, що у раз1 пол1мерних пл1вкових пакувальних матер1ал1в утворюваний розчин поводиться як щеальний, для якого коефщ1ент х1м1чно'1 активност аг ~ 1. Таким
Рис. 2. Закон Генр^ що описуЕ поведшку речовини при и разчиненш
Закон Генр1 (4) точно описуе поведшку щеальних розчишв, проте його можна використовувати 1 для бшь-шост1 реальних розчишв у раз1 '1х низько'1 концентрацп. Зокрема, закон Генр1 добре описуе поведшку кисню О2
1 дюксиду вуглецю (СО2) при тиску приблизно в 0,1 МПа, а також поведшку пар1в багатьох оргашчних сполук при 1х низьких концентращях [1]. Сл1д також зазначити, що коефщ1ент розчинност Sc передуам залежить в1д температури Т.
Якщо м1ж оргашчним розчинником 1 матер1алом пол1мерно'1 пл1вково'1 упаковки спостерйаеться сильна взаемод1я, то в цьому випадку може використовуватися р1вняння ФлорьХаггшса, в якому м1ститься параметр взаемодп х, що залежить в1д характеру взаемодп м1ж орган1чним розчинником 1 пол1мерним матер1алом.
Вище було зазначено, що уявлення про проникшсть через матер1ал пол1мерно'1 пл1вково'1 упаковки передбачае три стадп (рис. 1): 1 — розчинення проникаючо'1 речовини на меж1 розд1лу пл1вково'1 пол1мерно'1 упаковки;
2 — дифуз1я проникаючо'1 речовини усередин1 пол1мер-но'1 пл1вки з област1 з б1льш високою концентрац1ею в область з б1льш низькою концентрац1ею; 3 — дифуз1я проникаючо'1 речовини на протилежн1й меж1 розпод1лу пл1вково'1 пол1мерно'1 упаковки.
Три вищевказаш стад!' завжди присутн1 в будь-якш пакувальн1й систем1 незалежно вщ того, чи в1дпов1дають значення D { Sc законам Ф1ка 1 Генр1, в1дпов1дно чи н1. Для опису процесу сорбцп при високому тиску СО2 в по-л1мерних пл1вкових матер1алах, таких як пол1етиленте-рефталат (ПЕТФ), може використовуватися р1вняння Ленгмюра-Генр1, яке м1стить два параметри, що характеризуют адсорбц1ю, а саме константу адсорбцшно' р1вно-ваги 1 величину гранично'1 адсорбцГ', вщповщно' повному заповненню поверхн1 мономолекулярним шаром адсорбата:
c — kp +
Ch bp 1 + bp'
(5)
де С'Н — постшна емшсть Ленгмюра; b — константа спо-рiдненостi (адсорбцiйноi рiвноваги) Ленгмюра.
Така модель (5) використовуеться для склоподiбних полiмерiв i при високому тиску проникаючих речовин. Отже, коефщент проникностi Кр можна виразити за наступним виразом:
CH bDH К p=kDD+"W,
(6)
де Dd и DH — вщповщно коефiцiенти дифузи сукупностей законiв R^i i Ленгмюра вiдповiдно.
Як було рашше сказано, полiмерний плiвковий мате-рiал з прийнятними бар'ерними властивостями володiе низькими значеннями об'еднаного коефщента дифузи D i коефiцiента розчинност Sc по вiдношенню до конкретно' проникаючо' речовини. При цьому бажано, щоб як коефщент дифузи D, так i коефщент розчинност Sc, мали низьке значення.
Коефiцiент проникностi Кр характеризуе тшьки пев-ну конкретну пару «полiмер — проникаюча речовина». При цьому полiмерна плiвкова структура може володгги хорошими бар'ерними властивостями по вщношенню до однiеï проникаючо' речовини i середшми або навiть поганими бар'ерними властивостями — по вщношенню до шшо' проникаючо' речовини.
Для задоволення рiзноманiтних потреб тих галузей промисловосп, якi здiйснюють виробництво пакувальних матерiалiв, у даний час доступна велика кшьюсть багатошарових полiмерних структур з широким дiапа-зоном бар'ерних характеристик [7-9, 17, 18]. Широко доступш також матерiали з чудовими бар'ерними властивостями, як можуть захистити упакований продукт вщ ди кисню, водяно' пари або пари оргашчних сполук, а також структури з високими значеннями проникностi Кр по вiдношенню до О2 або СО2, якi необхiднi, наприклад, при виробництвi упаковки з мо-дифжованою газовою атмосферою [19-28].
Дослiдження проникност плiвкових матерiалiв проводились в ексикаторi (рис. 3) за нормальних умов. Було прийнято припущення, що водопоглинаюча спро-можнiсть силiкагеля дозволяе повшстю поглинути во-логу, яка дифундувала всередину пакета, тдтримуючи всередини нього майже нульову волопсть.
Залежност змiни маси силiкагеля в пакетах iз рiзних плiвкових матерiалiв у чаа, що вимiрювався в днях,
показан на рис. 4. З наведених на рис. 4 графиюв витжае, що поглинаюча здатнiсть силжагеля залиша-лась сталою на протязi 15-20 днiв вiд початку експе-рименту. Менш щiльна молекулярна структура ПЕНГ та особливо СЕВА спричиняють бшьшу спроможшсть до пропускання вологи, що може бути небажано для тривалого зберiгання продукци в пакованиях з даних матерiалiв.
Рис. 3. Зразки дослщжуваних пл1вкових матвр1ал1в в ексикатор1: 1 — ПП; 2 — ПЕВГ; 3 — ПЕНГ; 4 — СЕВА
Найбшьш важливими е значення приросту маси продукту в першi дш вимiрювань, коли стетнь поглинання силжагеля ще е майже сталою. З них можна отримати приведет значення коефщенпв проникност дослiджуваних пакувальних плiвкових матерiалiв (у г-мм/мм2) за формулою:
K = -
Dm -S
S
де Аш — прирiст маси продукту, г; 8 — товщина плiвки, мм; S — площа поверхш плiвки, мм.
Отримаиi значення зведено в табл. 1.
Таким чином, з отриманих у табл. 1 даних витжае, що найбшьшу проникшсть за вологою мають СЕВА та ПЕНГ, а найменшу — ПП, що робить його найбшьш придатним серед дослщжуваних матерiалiв, призначе-них для збернання продукци, яка може взаемодiяти з вологою.
Час, дн.
> ПЕНП ■ ПЕВП
)1 СЕВА
Рис. 4. Залежносп зм1ни маси силшагеля в пакетах (у %) i3 р1зних пл1вкових матер1ал1в у 4aci (в днях)
Таблиця 1
Значення коефщЕнпв проникносп пакувальних пл1вкових мат9рiалiв
Тип мат9рiалу КоефщЕнт проникносп, г-мм/мм2 • 106
ПЕНГ 2,38
ПЕВГ 1,00
ПП 0,7
СЕВА 2,55
Наведена методика експериментальних дослiджень е новою, вона не потребуе дороговарпсно! апаратури та придатна для дослщження бар'ерних властивостей pi3-них пакувальних матерiалiв та виробiв. Проте внаслвдок обмежено'1 поглинаючо'1 здатностi адсорбента вона дае не повшстю достовiрнi результати динамжи поглинання за досить тривалих термшв, що перевищуе, 15-20 дшв. Напрями 11 вдосконалення полягають у використанш бiльш ефективного за поглинаючою здатнiстю адсорбенту, а також перюдичним, наприклад, щотижневим, оновленням стандартно використовуваного для подiбних дослiджень адсорбенту у виглядi силiкагелю.
7. SW0T-аналiз результапв дослщження
Strengths. Серед сильних сторш даного дослiдження варто видшити встановлення основних дiючих чинни-юв та експериментальнi дослiдження динамiки процесу проникнення речовин всередину упаковки в поеднанш з поглинаючою здатшстю пакованого продукту Запро-понована методика експериментальних дослщжень вра-ховуе вплив поглинаючо'1 здатностi пакованого продукту на швидюсть просочення вологи всередину упаковки. Вона не потребуе спецiалiзованого обладнання та ви-сококвалiфiкованого персоналу
Weaknesses. Слабкою стороною даного дослiдження е те, що внаслщок обмежено'1 поглинаючо'1 здатност адсорбента воно дае не повшстю достовiрнi результати динамiки поглинання за досить тривалих термшв, що перевищують 15-20 дшв.
Opportunities. Напрями вдосконалення наведеного дослщження полягають у використанш бшьш ефективного за поглинаючою здатшстю адсорбенту, а також перюдичним, наприклад, щотижневим, оновленням стандартно використовуваного для подiбних дослщжень адсорбенту у виглядi силжагелю.
Threats. Недолжи результапв дослiдження можуть полягати у тому, що дана методика та застосоване облад-нання е спрощеними в порiвняннi зi спецiалiзованими, якi досягають бiльшоi достовiрностi, хоча й з бiльшими матерiальними та часовими витратами.
8. Висновки
1. Проаналiзовано основнi типи взаемод!1 упаковано-го продукту i упаковки, яю можуть спостерiгатися мiж матерiалом полiмерноi плiвковоi упаковки i упакованим харчовим продуктом. На цей час найбшьш дослщженими механiзмами проникностi полiмерних плiвок, на базi яких здшснюеться проектування 1х бар'ерних властивостей, е фазове перенесення та активована дифузiя. В рамках першого мехашзму дослiджуеться перенесення дифундуючо'1 речовини при незмшному ii фазовому станi через наявш пори, мiкротрiщини, нещiльностi зварних
швiв та капiляри плiвкового пакувального матерiалy В рамках механiзму активованоi дифуз!1 дослiдження проникностi е б!льш складним та комплексним, так як розглядаеться сума послщовно протжаючих процеав. Серед даних процеав сорбщя i розчинення газу чи пари в прикордонному шар! пл!вки, дифуз!я атом!в (молекул) через шар пол!мерного пл!вкового матер!алу та десорбування i видшення газу чи пари з! зворотно'1 сторони пол!мерно'1 пл!вки. При цьому використання тдходу до проектування пакувальних пл!вкових матер!а-л!в з необхщними стшкими бар'ерними властивостями, заснованому на дослщженш процеав перенесення дифундуючо'1 речовини, зумовлених активованою дифуз!ею, дозволяе забезпечити надшне збержання упакованого в таку упаковку харчового продукту без !стотно'1 змши його споживчих властивостей протягом регламентова-ного строку його збержання.
2. Проанал!зовано основш чинники, як! впливають на сорбцшну i дифузшну поведшку матер!алу пол!мерно! пл!вково'1 упаковки та ii проникшсть. При проектуванш бар'ерних властивостей пол!мерних пл!вкових матер!а-л!в, призначених для збержання харчових продукпв, необхщно враховувати динамжу процесу проникнення речовин всередину упаковки. На дану динамжу, окр!м комплексу ф!зико-х!м!чних властивостей пол!мерних пл!вкових матер!ал!в, впливае поглинаюча здатшсть пакованого продукту, яку необхщно перюдично кон-тролювати протягом часу. Ввдповщш залежност зна-ходяться суто експериментальним шляхом у кожному конкретному випадку.
3. Розроблено удосконалену методику експериментальних дослщжень бар'ерних властивостей р!зних поль мерних пл!вкових пакувальних матер!ал!в, призначених для довготривалого збержання продукпв. Вона врахо-вуе вплив поглинаючо'1 здатност пакованого продукту на швидюсть просочення вологи всередину упаковки. Результати експериментальних дослвджень бар'ерних властивостей р!зних пол!мерних пл!вкових пакувальних матер!ал!в показали, що найбшьшу проникшсть по волоз! мають матер!али СЕВА (2,55 ■ 10-6 г ■ мм/мм2) та ПЕНГ (2,38 ■ 10-6 г ■ мм/мм2), а найменшу — ПП (7 ■ 10-7 г ■ мм/мм2).
Литература
1. Selke, S. E. M. Plastics Packaging: Properties, Processing, Applications, and Regulations [Text] / S. E. M. Selke, J. D. Culter. — Ed. 3. — Munich: Carl Hanser Verlag, 2015. — 487 p. doi:10.3139/9783446437197
2. Hanlon, J. Handbook of Package Engineering [Text] / J. Han-lon, R. Kelsey, H. Forcinio. — CRC Press, 1998. — 698 p. doi:10.1201/b18045
3. Муравин, Я. Г. Применение полимерных и комбинированных материалов для упаковывания пищевых продуктов [Текст] / Я. Г. Муравин, М. Н. Толмачева, А. М. Додонов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 205 с.
4. Steele, R. Understanding and Measuring the Shelf-Life of Food [Text] / R. Steele. — Elsevier, 2004. — 448 p. doi:10.1016/ b978-1-85573-732-7.50002-0
5. Крыжановский, В. К. Производство изделий из полимерных материалов [Текст] / В. К. Крыжановский, М. Л. Кербер, В. В. Бурлов, А. Д. Паниматченко. — СПб.: Профессия,
2004. — 464 с.
6. Гуль, В. Е. Полимерные пленочные материалы [Текст] / под ред. В. Е. Гуля. — М.: Химия, 1976. — 248 с.
7. Голуб, О. В. Упаковка и хранение пищевых продуктов [Текст]: учеб. / О. В. Голуб, С. Б. Васильева. — Кемерово: КТИПП,
2005. — 148 с.
8. Самойлов, В. Я. Технология и оборудование упаковочных материалов [Текст]: учеб. / В. Я. Самойлов, В. В. Остапчук, И. М. Тараненко. — Х.: НАУ им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», 2012. — 71 с.
9. Ефремов, Н. Ф. Технология упаковочного производства [Текст]: учеб. / Н. Ф. Ефремов, М. Г. Колесниченко. — М.: МГУП, 2011. — 350 с.
10. Jovanovic, S. Development directions of packaging made from polymer materials [Text] / S. Jovanovic, J. V. Dzunuzovic // Hemijska industrija. — 2011. — Vol. 65, № 6. — P. 621-635. doi:10.2298/hemind111018087j
11. Siracusa, V. Food Packaging Permeability Behaviour: A Report [Text] / V. Siracusa // International Journal of Polymer Science. — 2012. — Vol. 2012. — P. 1-11. doi:10.1155/2012/302029
12. Suput, D. Z. Characteristics of meat packaging materials and their environmental suitability assessment [Text] / D. Suput, V. Lazic, L. Levic, N. Krkic, V. Tomovic, L. Pezo // Chemical Industry. — 2013. — Vol. 67, № 4. — P. 615-620. doi:10.2298/ hemind120907104s
13. Atmani, R. Study of the Profile Concentration of a Chemical Through a Sandwich Packaging [Text] / R. Atmani, M. El Kouali, M. Talbi, A. El Brouzi, F. Ouzidan // Oriental Journal of Chemistry. — 2015. — Vol. 31, № 3. — P. 1659-1662. doi:10.13005/ojc/310344
14. Schmid, M. Properties of Whey-Protein-Coated Films and Laminates as Novel Recyclable Food Packaging Materials with Excellent Barrier Properties [Text] / M. Schmid, K. Dallmann, E. Bugnicourt, D. Cordoni, F. Wild, A. Lazzeri, K. Noller // International Journal of Polymer Science. — 2012. — Vol. 2012. — P. 1-7. doi:10.1155/2012/562381
15. Schmid, M. Water Repellence and Oxygen and Water Vapor Barrier of PVOH-Coated Substrates before and after Surface Esterification [Text] / M. Schmid, S. Sangerlaub, O. Miesbauer, V. Jost, J. Werthan, C. Stinga, D. Samain, C. Stramm, K. Noller, K. Muller // Polymers. — 2014. — Vol. 6, № 11. — P. 2764-2783. doi:10.3390/polym6112764
16. Buntinx, M. Evaluation of the Thickness and Oxygen Transmission Rate before and after Thermoforming Mono- and Multi-layer Sheets into Trays with Variable Depth [Text] / M. Buntinx, G. Willems, G. Knockaert, D. Adons, J. Yper-man, R. Carleer, R. Peeters // Polymers. — 2014. — Vol. 6, № 12. — P. 3019-3043. doi:10.3390/polym6123019
17. Колосов, О. 6. Технолопя пакувального виробництва [Текст]: навч. поабн. / О. 6. Колосов; НТУУ «КП1». — К.: ВПК «Поль техшка», 2015. — 247 с.
1S. Колосов, О. 6. Технолопя збертання харчово! продукци: неупаковано! та упаковано! i3 застосуванням полiмерних плiвкових матерiалiв [Текст]: навч. поабн. / О. 6. Колосов; НТУУ «КП1». — К.: ВПК «Полггехнка», 2015. — 179 с.
19. Колосов, О. 6. Проектування пакувальних полiмерних плiв-кових матерiалiв з необхщними бар'ерними властивостями [Текст] / О. 6. Колосов, Д. Е. Сщоров, С. В. Малецький // Вюник НТУУ «КП1». Серiя «Хiмiчна iнженерiя, еколопя та ресурсозбереження». — 2016. — № 1 (15). — С. 15-20.
20. Harper, C. A. Handbook of Plastic Films [Text] / by ed. C. A. Harper. — John Wiley & Sons, Inc., 2005. — 743 p. doi:10.1002/0471786586
21. Massey, L. K. Permeability Properties of Plastics and Elastomers [Text] / L. K. Massey. — NY: Plastics Design Library, 2003. — 601 p. doi:10.1016/b978-1-884207-97-6.50103-0
22. Knoll, W. Functional Polymer Films [Text] / by eds. W. Knoll, R. C. Advincula. — Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011. — 1080 p. doi:10.1002/9783527638482
23. Wagner, J. R. Jr. Multilayer Flexible Packaging [Text] / J. R. Jr. Wagner. — Elsevier, 2010. — 258 p. doi:10.1016/ b978-0-8155-2021-4.10019-x
24. Briston, J. H. Plastics Films [Text] / J. H. Briston, L. L. Katan. — Ed. 3. — Longman Scientific & Technical, 1988. — 1050 р.
25. Risch, S. Migration of Toxicants and Odaractive Substances from Flexible Packaging Materials to Food [Text] / S. Risch // Journal of Food Technology. — 2000. — № 7. — P. 95-102.
26. Choudhry, M. S. Evaluation of migrational behaviour of plastic food-contact materials: a comparison of methods [Text] / M. S. Choudhry, F. Lox, A. Buekens, P. Decroly // Packaging Technology and Science. — 1998. — Vol. 11, № 6. — P. 275-283. doi:10.1002/(sici)1099-1522(199811/12)11:6<275::aid-pts441>3.0.co;2-r
27. De Abreu, D. A. P. Mass transport studies of different additives in polyamide and exfoliated nanocomposite polyamide films for food industry [Text] / D. A. P. de Abreu, J. M. Cruz, I. Angulo, P. P. Losada // Packaging Technology and Science. — 2009. — Vol. 23, № 2. — P. 59-68. doi:10.1002/pts.879
2S. Baner, A. L. Preservation of quality through packaging [Text] / A. L. Baner, O. Piringer // Plastic Packaging Materials for Food. — Wiley-VCH Verlag GmbH, 2007. — P. 1-8. doi:10.1002/9783527613281.ch01
ИССЛЕДОВАНИЕ БАРЬЕРНЫХ СВОЙСТВ УПАКОВОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Рассмотрены особенности стационарного процесса диффузии по толщине полимерного пленочного упаковочного материала и механизма «растворение — диффузия». Описаны результаты экспериментальных исследований барьерных свойств по отношению к проницаемости газов и газовых смесей различных непористых полимерных пленочных упаковочных материалов, предназначенных для длительного хранения продуктов. Исследована динамика процесса проникновения влаги внутрь полимерной пленочной упаковки.
Ключевые слова: полимерная упаковка, влагопроницаемость, диффузия, барьерные свойства, массообмен.
Колосов Олександр Свгенович, доктор технчних наук, про-фесор, старший науковий ствробтник, академж Академп наук вищоi освти Украти, патентний повiрений Украти, кафедра хмчного, полжерного та силжатного машинобудування, Нащо-нальний технчний утверситет Украти «Ктвський полтех-тчний iнститут ж. 1горя Скорського», Украта, e-mail: a-kolosov@ukr.net.
Сокольський Олександр Леонгдович, кандидат технгчних наук, доцент, кафедра хжчного, полжерного та силтатного машинобудування, Нацюнальний техтчний утверситет Украти «Кшв-ський полтехшчний iнститут ж. 1горя Скорського», Украта, e-mail: sokolkiev@ukr.net.
Малецький Сергт ВШалтович, кафедра хiмiчного, полмерного та силжатного машинобудування, Нацюнальний технчний утверситет Украти «Ктвський полтех^чний тститут ж. 1горя Скорського», Украта.
Колосов Александр Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник, академик Академии наук высшего образования Украины, патентный поверенный Украины, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», Украина. Сокольский Александр Леонидович, кандидат технических наук, доцент, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Си-корского», Украина.
Малецкий Сергей Витальевич, кафедра химического, полимерного и силикатного машиностроения, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», Украина.
Kolosov Oleksandr, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: a-kolosov@ukr.net.
Sokolskiy Aleksandr, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: sokolkiev@ukr.net.
Maletskiy Sergiy, National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine
