Полистирол (ПС) получают полимеризацией стирола. Классический ПС очень прозрачен, имеет высокое светопреломление, химическую стойкость, но хрупкий и мало термостойкий (до +80 °С) с высокими изоляционными свойствами. Для производства упаковки применяют ПС высокой молекулярной массы, который обладает высокими оптическими свойствами, прозрачностью, устойчивостью к воздействию воды, растворов кислот и щелочей, устойчивостью к некоторым органическим растворителям. Пленки из ПС прозрачные, но жесткие, поэтому чаще выпускают жесткую тару из ПС. ПС легко формуется, хорошо декорируется и сваривается.
Выпускают сополимеры ПС:
1) ударопрочный ПС и каучуки акрилонитрильные, бутадиеновый. Изготовляют сантехоборудование;
2) акрилбутадиенстирольный – твердый, ударопрочный, легко окрашивающийся материал для корпусов телевизоров, деталей бытовой аппаратуры.
Полистирол и его сополимеры выделяют стирол (ядовитое вещество), поэтому его содержание ограничивается. Выпускают марки «пищевого» и «непищевого» ПС, а также вспененный ПС или стиропор. Из-за его высоких морозостойких и термостойких свойств он нашел довольно широкое применение для выпуска пористых лотков для пищевых продуктов, требующих заморозки, а также стаканчиков под горячее (супы быстрого приготовления).
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) относится к классу полиэфиров, производится синтезом терефталевой кислоты и этиленгликоля или смеси этиленгликоля и диэтиленгликоля. Он химически инертен, что дает возможность использовать упаковку из него для химической группы товаров. Пленки из ПЭТФ очень прочные, прозрачные, блестящие, выносят большие колебания температур, вследствие чего могут использоваться для продуктов, подвергаемых глубокой заморозке или стерилизации. Выпускают комбинированные пленки: лавсан, ПЭ, лавсан, сополимеры ПЭ, ПП и др. Они позволяют снизить температуру сваривания пленки, следовательно, используются в качестве упаковки широкой группы товаров. Еще одним достоинством ПЭТФ является низкая проницаемость к углекислому газу, вследствие чего бутылки из ПЭТФ широко применяют для фасовки и хранения газированных напитков.
Полиамиды (ПА) – полярные полимеры, характеризуются высокой механической прочностью, особенно в ориентированном состоянии, эластичностью, термо-, жиро– и химической стойкостью, низкой газопроницаемостью, однако высокая гигроскопичность и паропроницаемость являются их недостатками. ПА нашли широкое применение в производстве пленок для упаковки пищевых продуктов, упаковки для масел животного и растительного происхождения, оболочек колбас и сосисок. Вследствие высоких барьерных свойств ПА, их могут использовать как промежуточный слой в многослойных пленках.
Поликарбонат (ПК) – по химическому строению является производным угольной кислоты, в которой атомы водорода замещены на органические радикалы. Пленки из него обладают высокими прочностными показателями, низкой паро– и газопроницаемостью, большим интервалом колебания температур (от -100 °С до +200 °С), устойчивы к изгибам. Эти свойства обусловливают сферу применения упаковок из ПК. Они широко применяются для упаковок продуктов, которые стерилизуются, замораживаются, а также нагреваются в микроволновой печи.
Полиуретаны (ПУ) получаются синтезом диизоцианитов (жесткий блок) и полиэфиров (мягкий блок). Могут быть в высокоэластичном (эластомеры) или твердом стеклообразном состоянии. Вспененные ПУ (поролон) используют в качестве амортизаторов, прокладочных, вспомогательных материалов для транспортной тары.
Перечисленные виды полимеров являются основными при производстве полимерной упаковки.
Производство полимерной упаковки
Методы производства полимерной тары и упаковки
Выпускают сополимеры ПС:
1) ударопрочный ПС и каучуки акрилонитрильные, бутадиеновый. Изготовляют сантехоборудование;
2) акрилбутадиенстирольный – твердый, ударопрочный, легко окрашивающийся материал для корпусов телевизоров, деталей бытовой аппаратуры.
Полистирол и его сополимеры выделяют стирол (ядовитое вещество), поэтому его содержание ограничивается. Выпускают марки «пищевого» и «непищевого» ПС, а также вспененный ПС или стиропор. Из-за его высоких морозостойких и термостойких свойств он нашел довольно широкое применение для выпуска пористых лотков для пищевых продуктов, требующих заморозки, а также стаканчиков под горячее (супы быстрого приготовления).
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) относится к классу полиэфиров, производится синтезом терефталевой кислоты и этиленгликоля или смеси этиленгликоля и диэтиленгликоля. Он химически инертен, что дает возможность использовать упаковку из него для химической группы товаров. Пленки из ПЭТФ очень прочные, прозрачные, блестящие, выносят большие колебания температур, вследствие чего могут использоваться для продуктов, подвергаемых глубокой заморозке или стерилизации. Выпускают комбинированные пленки: лавсан, ПЭ, лавсан, сополимеры ПЭ, ПП и др. Они позволяют снизить температуру сваривания пленки, следовательно, используются в качестве упаковки широкой группы товаров. Еще одним достоинством ПЭТФ является низкая проницаемость к углекислому газу, вследствие чего бутылки из ПЭТФ широко применяют для фасовки и хранения газированных напитков.
Полиамиды (ПА) – полярные полимеры, характеризуются высокой механической прочностью, особенно в ориентированном состоянии, эластичностью, термо-, жиро– и химической стойкостью, низкой газопроницаемостью, однако высокая гигроскопичность и паропроницаемость являются их недостатками. ПА нашли широкое применение в производстве пленок для упаковки пищевых продуктов, упаковки для масел животного и растительного происхождения, оболочек колбас и сосисок. Вследствие высоких барьерных свойств ПА, их могут использовать как промежуточный слой в многослойных пленках.
Поликарбонат (ПК) – по химическому строению является производным угольной кислоты, в которой атомы водорода замещены на органические радикалы. Пленки из него обладают высокими прочностными показателями, низкой паро– и газопроницаемостью, большим интервалом колебания температур (от -100 °С до +200 °С), устойчивы к изгибам. Эти свойства обусловливают сферу применения упаковок из ПК. Они широко применяются для упаковок продуктов, которые стерилизуются, замораживаются, а также нагреваются в микроволновой печи.
Полиуретаны (ПУ) получаются синтезом диизоцианитов (жесткий блок) и полиэфиров (мягкий блок). Могут быть в высокоэластичном (эластомеры) или твердом стеклообразном состоянии. Вспененные ПУ (поролон) используют в качестве амортизаторов, прокладочных, вспомогательных материалов для транспортной тары.
Перечисленные виды полимеров являются основными при производстве полимерной упаковки.
Производство полимерной упаковки
Осуществляется на современных технологических линиях с учетом санитарно-гигиенических и экологических требований и состоит из следующих операций:
1) разработка полимерной тары;
2) собственно производство;
3) контроль качества готовых изделий.
Разработка тары и упаковки ведется с учетом совокупности условий и требований, предъявляемых к ним во всех сферах обращения от изготовления до утилизации. Здесь экономические требования являются основными.
Выделяется ряд факторов, определяющих результативность проектных решений в области упаковки:
• дизайн упаковки, формирующий представление потребителя о товаре и производителе;
• возможность использования групповой упаковки;
• стандартизация упаковки и сочетание цветов материала при ее изготовлении;
• стоимость упаковки;
• материал, используемый для изготовления упаковки;
• размеры и форма упаковки;
• сопоставимость упаковки и маркировки;
• возможность использования комбинированной упаковки;
• увязка упаковки по всем составляющим с маркетинговой стратегией фирмы на определенном рынке или его сегменте;
• экологичность упаковки.
Упаковка должна обеспечивать на всех стадиях обращения от изготовления до утилизации наименьшие затраты и наибольшую экономию общественного труда. Затраты на саму упаковку не должны составлять основную часть в себестоимости товаров, поэтому целесообразно выбирать упаковку не с максимальными, а с оптимальными защитными свойствами, которые обеспечили бы необходимые сроки хранения товаров, не приводя к чрезмерным затратам.
Требования сохранения продукции определяются основной функцией упаковки. Для ограниченной категории изделий и продукции, изготовленной из атмосферостойких материалов, имеющих защитные покрытия и окраску, должна быть обеспечена лишь защита от механических воздействий и повреждений. Другие виды продукции необходимо предохранять также от физических, химических, климатических, биологических и других воздействий. Сохранность продукции обеспечивается влагостойкой, химически стойкой, свето-, влаго– и газонепроницаемой, герметичной упаковкой и созданием специальной защитной атмосферы внутри упаковки.
Требования по защите продукции устанавливают с учетом ее свойств и гарантированного срока хранения. Обеспечивается прочностью тары, стойкостью к удару при свободном падении, вибростойкостью (при динамических нагрузках) и формоустойчивостью при статических нагрузках. Механическая стойкость тары к удару при свободном падении характеризуется высотой падения.
Требования к таре и упаковке, связанные с защитой окружающей среды от загрязнения, исходят из предотвращения потерь и утечек продукции, минимального загрязнения среды использованной упаковкой, наиболее эффективной и экономически выгодной утилизацией ее отходов. Эти требования обеспечиваются при использовании прочной, многооборотной, надежной в эксплуатации тары, при увеличении срока ее службы, повторным использованием, уничтожением и утилизацией отходов упаковки.
Требования торговли и маркетинга необходимо учитывать для упаковки товаров народного потребления. Упаковка по цвету, форме, размеру и внешнему виду должна быть адекватной реализуемому товару, рекламировать его, стимулировать продажу.
Технологические требования обусловливают наиболее рациональное, с минимальными расходами труда, энергии, материалов и других ресурсов изготовление упаковки. Важное значение приобретает правильный выбор материала, формы, конструкции и способа изготовления упаковки, технологического режима для данного полимерного материала и конструкции упаковки.
Требования стандартов и норм обусловлены стандартами на упаковку и на упаковывание продукции, в которых определены материалы, размеры и конструкция тары и упаковки, методы ее испытания, требования к оформлению, прочностные и другие характеристики.
Однако следует отметить, что в настоящее время рынок конструирования технических объектов, в том числе упаковки, не возможен без компьютерных технологий. Сам процесс конструирования предполагает наличие необходимой базы исходных данных, являющихся результатом решения достаточно сложных инженерных задач как конструкторского, так и технологического уровней. Решение таких сложных задач может быть реализовано только на базе современной компьютерной техники и при наличии специального программного обеспечения. Компьютерные технологии широко применяются при разработке новых видов тары и упаковки.
С учетом перечисленных требований анализируют и составляют технические требования к разработке конкретной тары или упаковки. Затем конструкторы начинают заниматься дизайном, а дизайнеры – структурой и графикой будущей упаковки, после чего приступают к непосредственному изготовлению.
1) разработка полимерной тары;
2) собственно производство;
3) контроль качества готовых изделий.
Разработка тары и упаковки ведется с учетом совокупности условий и требований, предъявляемых к ним во всех сферах обращения от изготовления до утилизации. Здесь экономические требования являются основными.
Выделяется ряд факторов, определяющих результативность проектных решений в области упаковки:
• дизайн упаковки, формирующий представление потребителя о товаре и производителе;
• возможность использования групповой упаковки;
• стандартизация упаковки и сочетание цветов материала при ее изготовлении;
• стоимость упаковки;
• материал, используемый для изготовления упаковки;
• размеры и форма упаковки;
• сопоставимость упаковки и маркировки;
• возможность использования комбинированной упаковки;
• увязка упаковки по всем составляющим с маркетинговой стратегией фирмы на определенном рынке или его сегменте;
• экологичность упаковки.
Упаковка должна обеспечивать на всех стадиях обращения от изготовления до утилизации наименьшие затраты и наибольшую экономию общественного труда. Затраты на саму упаковку не должны составлять основную часть в себестоимости товаров, поэтому целесообразно выбирать упаковку не с максимальными, а с оптимальными защитными свойствами, которые обеспечили бы необходимые сроки хранения товаров, не приводя к чрезмерным затратам.
Требования сохранения продукции определяются основной функцией упаковки. Для ограниченной категории изделий и продукции, изготовленной из атмосферостойких материалов, имеющих защитные покрытия и окраску, должна быть обеспечена лишь защита от механических воздействий и повреждений. Другие виды продукции необходимо предохранять также от физических, химических, климатических, биологических и других воздействий. Сохранность продукции обеспечивается влагостойкой, химически стойкой, свето-, влаго– и газонепроницаемой, герметичной упаковкой и созданием специальной защитной атмосферы внутри упаковки.
Требования по защите продукции устанавливают с учетом ее свойств и гарантированного срока хранения. Обеспечивается прочностью тары, стойкостью к удару при свободном падении, вибростойкостью (при динамических нагрузках) и формоустойчивостью при статических нагрузках. Механическая стойкость тары к удару при свободном падении характеризуется высотой падения.
Требования к таре и упаковке, связанные с защитой окружающей среды от загрязнения, исходят из предотвращения потерь и утечек продукции, минимального загрязнения среды использованной упаковкой, наиболее эффективной и экономически выгодной утилизацией ее отходов. Эти требования обеспечиваются при использовании прочной, многооборотной, надежной в эксплуатации тары, при увеличении срока ее службы, повторным использованием, уничтожением и утилизацией отходов упаковки.
Требования торговли и маркетинга необходимо учитывать для упаковки товаров народного потребления. Упаковка по цвету, форме, размеру и внешнему виду должна быть адекватной реализуемому товару, рекламировать его, стимулировать продажу.
Технологические требования обусловливают наиболее рациональное, с минимальными расходами труда, энергии, материалов и других ресурсов изготовление упаковки. Важное значение приобретает правильный выбор материала, формы, конструкции и способа изготовления упаковки, технологического режима для данного полимерного материала и конструкции упаковки.
Требования стандартов и норм обусловлены стандартами на упаковку и на упаковывание продукции, в которых определены материалы, размеры и конструкция тары и упаковки, методы ее испытания, требования к оформлению, прочностные и другие характеристики.
Однако следует отметить, что в настоящее время рынок конструирования технических объектов, в том числе упаковки, не возможен без компьютерных технологий. Сам процесс конструирования предполагает наличие необходимой базы исходных данных, являющихся результатом решения достаточно сложных инженерных задач как конструкторского, так и технологического уровней. Решение таких сложных задач может быть реализовано только на базе современной компьютерной техники и при наличии специального программного обеспечения. Компьютерные технологии широко применяются при разработке новых видов тары и упаковки.
С учетом перечисленных требований анализируют и составляют технические требования к разработке конкретной тары или упаковки. Затем конструкторы начинают заниматься дизайном, а дизайнеры – структурой и графикой будущей упаковки, после чего приступают к непосредственному изготовлению.
Методы производства полимерной тары и упаковки
Технологические методы производства упаковки:
• литьевое (инжекционное) формование;
• литьевое (инжекционное) формование;
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента