Целлофан

Целлофа́н (от целлюлоза и греч. φᾱνός — светлый) — прозрачный жиро- влагоустойчивый плёночный материал, получаемый из вискозы.

Иногда целлофановыми неправильно называют упаковочные изделия (пакеты, товарную упаковку) из полиэтилена, полипропилена или полиэфиров. Это разные материалы с совершенно разными свойствами. В наши дни целлофан стал символическим эталоном тонкости, а также прозрачности и блеска.

История целлофана

Целлофан был изобретён Жаком Эдвином Бранденбергером, швейцарским текстильным инженером, между 1908 и 1911 годами. Он намеревался создать влагонепроницаемое покрытие для скатертей, спасающее их от пятен. В ходе экспериментов он покрыл ткань жидкой вискозой, но получившийся в результате материал был слишком жёстким, чтобы использовать его как скатерть. Однако покрытие хорошо отделялось от тканевой основы, и Бранденбергер понял, что ему найдётся другое применение. Он сконструировал машину, производившую плёнку, которая была выпущена на рынок под маркой Cellophan. В 1913 году во Франции началось промышленное производство целлофана. После некоторых доработок целлофан стал первой в мире относительно устойчивой к воде гибкой упаковкой.

В конце 1950-х годов роль целлофана существенно снизилась — его вытесняла изобретённая в 1958 году виниловая плёнка, а позднее — полиэтилен.

Возрождение интереса к целлофану обусловлено хорошей экологичностью материала за счёт высокой скорости его биологического разложения и отсутствию вредных пластификаторов (используемый в целлофане в качестве пластификатора глицерин физиологически и экологически безвреден).

Получение целлофана

Сырьё для производства целлофана (как и вискозы) — целлюлоза. Очищенную до 88-97 % целлюлозу смешивают с едким натром) и ксантогенируют (при этом происходит частичная деполимеризация молекул целлюлозы до ≈400 а. е. м.). Целлофан получают из раствора ксантогената целлюлозы реакцией с серной кислотой, при этом целлюлоза полимеризуется обратно. Выдавливая раствор ксантогената в ванну с кислотой через фильеры, получают материал в виде волокон (вискоза) или плёнок (целлофан).

Физические и химические свойства целлофана

Показатели физико-механических свойств целлофана

– Прочность при растяжении: 35—75 МН/м2

– Относительное удлинение при разрыве: 10—50 %

– Стойкость к распространению надрыва: 2—20 сН

– Прочность при продавливании по Мюллеру: 5,5—6,5 МПа

– Прочность при ударе: 47 МН/м2

– Число двойных изгибов до разрушения: 2—6

– Плотность: 1,50—1,52 г/см3

– Гигроскопичность: 12,8—13,9 %

– Температура начала разложения: 175—205 °С

– Диэлектрическая проницаемость (при относительной влажности воздуха 65 %) в области частот 100 кГц: 5,3

Стойкость к действию

– Сильных кислот — плохая

– Сильных щелочей — плохая

– Жиров и масел — умеренная

– Органических растворителей — хорошая

Водостойкость

– Водопоглощение за 24 ч: 45—115 %

– При высокой влажности — умеренная

– Стойкость к солнечному свету — хорошая

– Теплостойкость: +130 °С

– Морозостойкость: −18 °С

– Горючесть — плавится

Применение целлофана

Целлофан используется как упаковочный материал в виде внешней прозрачной плёнки (например на коробках с магнитофонными кассетами, CD и DVD-дисками, пачками сигарет и т. д.), а также для упаковки пищевых, кондитерских продуктов, для изготовления оболочки для колбас и сыров, мясо-молочных изделий. При этом на сегодняшний день в основном в этой сфере используются БОПП-пленки, производимые из полипропилена, и визуально имеющие аналогичные свойства.

Основной недостаток целлофановой упаковки: при надрыве она дальше рвётся практически без усилия, что зачастую неудобно, особенно − для больших фасовок сыпучих продуктов, печенья и т.п.

Экологичность целлофана

Изделия из целлофана, как биоразлагаемого материала, наносят намного меньший ущерб природной среде (разрушаются значительно быстрее, чем изделия из синтетических материалов — полиэтилена, полипропилена и полиэфиров) и предпочтительны с точки зрения сохранения комфортной для человека окружающей среды. Однако из-за существенно большей себестоимости производства целлофан был вытеснен полиэтиленом. В XXI веке в силу экологических требований и снижении себестоимости производства целлофана в обществе идут разговоры о замене синтетических материалов на целлофан, и объёмы производства целлофана постепенно растут.