PRODUCTION OF BIODEGRADABLE ECO-PACKAGE FOR FOOD STORAGE AND TRANSPORTATION FROM FLAX SHIVE BY VACUUM CASTING
Authors: Бадретдинова И.В. , Касаткин В.В. 
Published: January 2024

Необходимость снижения процента пластика в упаковке ведет к поиску альтернативных природных, экологически чистых материалов, как животного, так и растительного происхождения. Таким материалом может служить костра льна. Костра – это отход льняного производства, подлежащий утилизации. По химическому составу костра содержит до 77 % целлюлозы, которая при дополнительной обработке может служить материалом для производства упаковки и посуды. Целью исследования является обоснование основных параметров и режимов технологического процесса производства экологичной биоразлагаемой упаковки для транспортировки и хранения пищевых продуктов. Задачи работы: определить количественное соотношение компонентов смеси, подобрать рабочие режимы линии вакуумного литья для данной смеси, провести испытания контрольных образцов в условиях действующего предприятия. Образцы бугорчатой упаковки выполнены на производственной линии вакуумного бумажного литья Beston в условиях ООО «Ижевское предприятие «Спутник» им. Исаенко Е. М.» г. Ижевска Удмуртской Республики, лабораторные испытания прошли в лаборатории Удмуртского ГАУ, промышленные испытания – в условиях ООО «Сарапульская птицефабрика» г. Сарапула Удмуртской Республики. Основным материалом для исследования стали льняная костра и макулатура. Для определения плотности, массы, влажности использовались методы автоматического и инструментального контроля. Промышленные образцы изготовлялись из пульпы разного состава, количество костры варьировало от 10 до 90 %. Анализируя данные образцы, выявили оптимальный состав основного сырья – 50 % костры льна и 50 % макулатуры. При данном соотношении компонентов масса упаковки составляет 60–70 г, влажность 8–12 %, нагрузка на смятие имеет запас прочности более 15, нагрузка на разрыв имеет запас прочности 5. Данная упаковка, благодаря свойствам костры, наделена антибактериальными свойствами и по прочностным характеристикам не уступает ее прототипу – бумажной упаковке из 100 % макулатуры. Ключевые слова: костра, экологичная упаковка, макулатура, вакуумное литье, целлюлоза, антибактериальные свойства, прочность на разрыв, прочность на смятие, влагопоглотительная способность.

The necessity to reduce the percentage of plastic in the package leads to the search for alternative organic environmentally friendly materials both of animal and plant origin. Flax shive can be used for this purpose. The shive is a waste of flax production which should be utilized. The chemical composition of the shive contains up to 77 % of cellulose, which with additional processing can be used as a material for the production of packaging and tableware. The purpose of the study is to provide the rationale for the main parameters and modes of the technological process of production of eco-friendly biodegradable package for transportation and storage of food products. The tasks of the work are to determine the quantitative ratio of the mixture components, to select the operating modes of the vacuum casting line for this mixture, to test control samples in the enterprise. Samples of cellular package were produced on the production line of vacuum paper casting Beston in the Izhevsk enterprise Sputnik named after Isaenko E.M. in the Udmurt Republic, laboratory tests were conducted in the laboratory of the Udmurt State Agricultural University, industrial tests were conducted in the Sarapul Poultry Farm, in Sarapul in the Udmurt Republic. The main research material was flax shive and waste paper. Methods of automatic and instrumental control were used to determine density, mass, humidity. Industrial samples were made from pulp of different composition, the amount of shives varied from 10 to 90 %. Analyzing these samples, testing them for strength, the optimal composition of the main raw material was revealed – 50 % of flax shives and 50 % of waste paper. With this ratio of components, the package weight is 60–70 grams, humidity is 8–12 %, the bearing load has a margin of safety of more than 15, the tensile strength has a margin of safety of 5. This package due to the unique properties of the shive provides antibacterial properties and its strength characteristics are as good as its prototype – paper packaging made of 100 % waste paper.