Sirokhman Tovaroznavstvo pakuvalnikh materialiv…


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИЛЬВІВСЬКА КОМЕРЦІЙНА АКАДЕМІЯ
І. В. Сирохман, В. М. Завгородня
ТОВАРОЗНАВСТВОПАКУВАЛЬНИХМАТЕРІАЛІВІ ТАРИ
Підручник
2-ге видання
ЗатвердженоМіністерством освіти і науки Українияк підручник для студентіввищих навчальних закладів
Київ
«Центр учбової літератури»2009
ББК 30.609
УДК 620.2:621.798 (075)С 40
Гриф наданоМіністерством освіти і науки України(Лист № 14/18.2-1407 від 21.06.2005)
Рецензенти:
Рудавська Г. Б. — доктор сільськогосподарських наук, професор;Ощипок І. М. — кандидат технічних наук, доцент.
Сирохман І. В. Товарознавство пакувальних товарів і тари: підручник [для C 40 студ. вищ. навч. закл.] / І. В. Сирохман, В. М. Завгородня. — К.: Центр учбової літератури, 2009. — 616 с. — ISBN 978-966-364-800-2.
Підручник розрахований на підготовку бакалаврів, спеціалістів спеціальностей «Товарознавство і комерційна діяльність», «Експертиза товарів і послуг», «Товарознавство та експертиза в митній справі» з дисципліни «Товарознавство тари і пакувальних матеріалів», вивчення якої передбачено у навчальних закладах III і IV рівнів акредитації.
У підручнику наведено товарознавчу характеристику основних і допоміжних пакувальних матеріалів. Особливе місце займають полімерні комбіновані та багатошарові матеріали і тара на їх основі. Розглянуто сучасні тенденції пакування відповідних груп продовольчих і деяких непродовольчих товарів.
Підручник включає новітні досягнення науки і техніки пакування, безпеки і якості пакувальних матеріалів і тари.
ББК 30.609
УДК 620.2:621.798 (075)
ISBN 978-966-364-800-2
© Сирохман І. В., Завгородня В. М., 2009© Центр учбової літератури, 2009
Свою сіфомщ nfd/ую dofanof? твхнііних наук ^офесоф 1 В. Си^хман nfmdniye сбітлі4 пам'яті доньки МифослабиВступПакувальні матеріали відіграють важливу роль у формуванні асортименту товарів, їх іміджу, забезпеченні зберігаємості в процесі товаропросування. Ринок України диктує поступовий розвиток промисловості й сільського господарства в напрямі створення якісних товарів у надійній упаковці. Сучасна ефективна та приваблива упаковка трансформувалась в активний ринковий інструмент.
Споживачі швидко реагують на функції упаковки, зокрема на її зручність у користуванні, привабливий дизайн, форму, колір, наявну інформацію на упаковці. Упаковка сприяє швидкому засвоюванню нових ринків відомими товарами і забезпечує зорове пізнання через дизайн, колір, логотип тощо.
За останні роки спостерігається інтенсивний розвиток ринку пакувальних матеріалів, пакувальних технологій, а також тари та упаковки. З розвитком техніки і технології отримання пакувальних матеріалів розширюються функції упаковки. Крім створення інертного бар'єра між продуктами й оточуючим середовищем, упаковка все активніше перетворюється у виробничу операцію. За її допомогою можна регулювати температуру нагрівання харчових продуктів у мікрохвильових печах, формувати оптимальне газове середовище всередині упаковки, направлено змінювати склад продукту (біологічно активні матеріали з іммобілізованими ферментами, їстівні плівки тощо).
Тенденції розвитку ринку харчових продуктів змушують виробників упаковки розробляти стратегію на перспективу. Гостра конкурентна боротьба формує попит на якісну, відносно недорогу і оптимальну за своїми експлуатаційними та функціональними властивостями упаковку. Найбільш перспективною вважається гнучка упаковка. На найближчий період темпи зростання пакувальної індустрії і харчової промисловості будуть високі і взаємозв'язані між собою.
При створенні «активних упаковок» вітчизняні вчені випробували антимікробні захисні покриття безпосередньо на продуктах харчування (твердих та плавлених сирах, варено-копчених і си- рокопчених ковбасах, делікатесній та ординарній м'ясній продукції).
Новим спрямуванням є включення до складу полімерних пакувальних матеріалів ферментів. Біологічно активні пакувальні матеріали з іммобілізованими на полімерному носії ферментами дають змогу регулювати склад, біологічну цінність продуктів харчування, інтенсифікувати технологічні процеси.
У харчовій промисловості використовуються нові пакувальні матеріали, у тому числі такі, що містять антибактеріальні речовини, ферменти тощо.
Перспективними вважаються такі «активні» оболонки, як їстівні покриття. У них плівкоутворюючою основою є поліцукри (похідні крохмалю та целюлози). Їстівні плівки захищають продукти від втрат маси і створюють певний бар'єр кисню та інших речовин ззовні, завдяки чому гальмують небажані зміни продукту. Вони характеризуються високою сорбційною здатністю, особливо щодо іонів металів, радіонуклідів та інших шкідливих сполук. Завдяки введенню в їстівну плівку ароматизаторів і барвників можна регулювати органолептичні властивості харчових продуктів. Їстівна плівка здатна утримувати біологічно активні речовини (макро- і мікроелементи, вітаміни тощо) і відповідно збагачувати продукти харчування необхідними нутрієнтами.
У підручнику наведено товарознавчу характеристику основних видів пакувальних і допоміжних матеріалів вітчизняного та зарубіжного виробництва, з яких виготовляється тара. Значну увагу приділено дослідженню нових захисних матеріалів і покриттів, які гарантують захист продуктів харчування від втрат і різних типів екотоксикантів.
1СТАН І ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУПАКУВАЛЬНОЇ ІНДУСТРІЇВ УКРАЇНІ І СВІТІУпаковка є невід'ємною частиною продовольчих і непродовольчих товарів. Вона забезпечує їх збереження, дотримання санітарних і естетичних вимог, норм, зручність продажу й користування, сприяє конкурентоспроможності продукції, захищає права товаровиробника і споживача на ринку. У багатьох країнах світу упаковка товарів набула такого самого значення, як самі вироби, що містяться в ній.
В Україні історично сформувалась ідеологія, за якою виробництво упаковок для харчових продуктів сприймалось як другорядна проблема і пакування не розглядалось як самостійний сектор економіки.
В умовах ринку значення упаковки різко зростає при експорті товарів. Чимало вітчизняних підприємств змушені купувати імпортне обладнання і пакувальні матеріали, щоб завдяки якісній упаковці забезпечити вихід своєї продукції на світовий ринок і конкурувати із зарубіжними товарами.
В Україні прийнято програми «Державна програма розвитку виробництва тари й пакувальних матеріалів до 2000 року» і «Нові матеріали та технології фасування і упаковування харчових продуктів». Крім того, розроблено цільову багатогалузеву науково- технічну комплексну програму «Тара й упаковка для харчових продуктів». Для виконання широкого комплексу заходів було залучено ряд організацій і підприємств різних форм власності й джерел фінансування, а також наукові та науково-дослідні заклади (рис. 1.1).
З метою вишукування додаткових фінансових ресурсів Мінекономіки України проводить певну роботу щодо залучення іноземних інвестицій для підприємств-виробників тарно-пакувальних матеріалів і сировини, необхідної для їх виробництва. Можливим є створення спільних підприємств і залучення іноземних фірм до участі в приватизації.

НДДКР з розробки та оформлення тари
НДДКР з таропакувальних матеріалів
НДДКР з фасувально-пакувального обладнання
НДДКР з екологічного забезпечення та сертифікації
Розробка сертифікаційних матеріалів
Впровадження у виробництво
Випуск таропакувальних матеріалів в Україні
паперово-картонні матеріали
полімерні матеріали і тара
металеві матеріали і тара
скляна тара
закупорювальні засоби
тарообладнання
Випуск сировини в Україні
Закупівля високоякісних матеріалів за кордоном
ВипускВипускЗакупівля
Друкування в Україні
централізоване
децентралізоване
Закупівля друкованих матеріалів за кордономПереоснащення вітчизняних підприємствВипуск вітчизняних фарб і поліграфічних матеріалівВипуск вітчизняного поліграфічного обладнання
Створення організаційних структур (АТ, ПФГ,регіональних центрів)
Інформаційне забезпечення
Інформаційний банк даних
Постійно діюча виставка
Маркетингова діяльність
Рекламно-видавнича діяльність, журнал
Фінансування програми
Національна та міжгалузеві програми
Позабюджетні фонди
Кошти підприємств
Підготовка та перепідготовка кадрівМіжнародне співробітництво
Розробка сучасних
видів тари, таропакувальних матеріалів та пакувального обладнання
Забезпечення тарою і таропакувальними матеріалами
Забезпечення фасу- вально-пакувальним обладнанням
Поліграфічне оформлення тари і упаковки
Організаційні та економічні роботи
Рис. 1.1. Принципова схема реалізації багатогалузевої науково-технічної програми «Тара і упаковка для харчових продуктів»
Згідно з угодою між урядом України і Європейським Союзом, англійська фірма закінчила роботу над проектом програми ТАСІС «Генеральний план розвитку промислового планування харчової продукції України». Головною метою його є розробка напрямів промислового пакування харчової продукції в Україні, бізнес- планів для конкретних підприємств з метою залучення інвестицій з боку Європейського банку реконструкції і розвитку.
На першому етапі передбачалося організувати в Україні виробництво тарно-пакувальних матеріалів найширшого асортименту, які раніше не виготовлялися. До них належать 23 паперово- картонні пакувальні матеріали. Уже налагоджено виробництво підпергаменту й різного виду паперу: з латексним покриттям для термозварювання, вологостійкого для сиру, для пакування цукру- рафінаду, високотліючого цигаркового й парафінованого паперу із застосуванням очищеної суміші твердих вуглеводнів, паперу типу «пергафоль», тонкого металізованого, обгорткового паперу, етикетково-пачкового з одностороннім крейдуванням, а також пачково-коробкового картону зниженої масоємкості й водостійкої картонної тари. Планується виготовлення паперу для пакування кондитерських виробів типу «Каурекс», паперу тонкого крейдованого підвищеної якості і з одностороннім крейдуванням, картонної тари з парафінованим антибактерицидним покриттям. На Понінківському картонно-паперовому комбінаті проведено реконструкцію цеху для випуску підпергаменту.
Дніпропетровською паперовою фабрикою виконано експериментальні дослідження щодо виробництва етикеткового паперу. На Жидачівському целюлозно-паперовому комбінаті, Рубіжансь- кому КТХ, підприємстві «Прогрес Т» (м. Харків) налагоджено виробництво гофротари. УкрНДІ паперу виконано науково- дослідні роботи щодо нанесення вологостійкого покриття на го- фрокартон. Визначено також основні вимоги до напівфабрикату з соломи і розроблено технологію виробництва з нього паперу для внутрішніх шарів гофрокартону.
Розпочато виготовлення біоорієнтованої та металізованої поліпропіленових плівок, а також тонкої термоусадкової плівки. Композиції із застосуванням ПВХ-плівок для пакування харчових продуктів виготовляють АТ Донецький хімзавод, ВАТ Слов'янський завод «Торепласт».
ВО «Укрпластик» пропонує ПВХ-плівки зі «стретч-ефектом» і «твіст-ефектом» марки «Термовір» для упаковки свіжого м'яса, птиці, овочів і фруктів, сиру, напівфабрикатів, булочних і кондитерських виробів. Плівка має антистатичні властивості, на неї
легко наноситься друк, характеризується високим ступенем непроникності газів і водяної пари. Її можна переробляти майже на всіх типах пакувальних автоматів. Пріоритетне виробництво полімерної тари обумовлено тим, що значна частина вітчизняної та імпортної техніки розрахована на використання полімерних матеріалів.
Виробниками полімерних пакувальних матеріалів в Україні є спеціалізовані заводи з переробки пластмас: Київський, Харківський, Прилукський, Луцький і Сімферопольський, які випускають продукцію різної ширини і товщини, з друкованим малюнком і без нього, у тому числі термоусадкову, а також мішки і пакети на основі поліетиленової плівки. Поліпропіленові мішки виготовляє ВКФ «Гала» (м. Дніпропетровськ) та СП «Житомир-Полісакс». Видувну полімерну тару із поліетилену у вигляді пляшок, бочок, каністр місткістю до 5 л виробляють Харківський, Прилукський, Луцький і Сімферопольський заводи.
Литу полімерну тару у вигляді банок виробляють Харківський, Прилукський, Луцький і Сімферопольський заводи.
В останні роки Харківський завод став виробником пляшок із поліетилентерефталату (ПЕТФ), освоїв ряд нових видів пакувальних матеріалів, таких як розтягувальні (стретч) плівки на основі поліетилену, поліетиленових мішків із застібкою.
Досить складним є освоєння випуску таких пакувальних матеріалів, як поліетилен низького тиску, алюмінієва фольга, біла жерсть та композити на основі ПВХ-плівки.
Україна має певні досягнення у виробництві склотари. Для повного забезпечення харчових підприємств склотарою передусім чергу необхідна інформація про її потреби. Сьогодні в державі немає єдиного централізованого розподілу продукції між споживачами, що робить ринок збуту хаотичним.
Першочерговим завданням в Україні є оновлення склотарних виробництв, впровадження нового покоління склоформуючого обладнання, зокрема лінійно-секційних машин типу ІС. У найближчі роки на Херсонському заводі скловиробів планується здати в експлуатацію цех по виготовленню склотари для продуктів дитячого харчування на трьох лініях ІС потужністю 135 млн. штук на рік. Заплановано також реконструювати виробництво пляшок на Костянтинівському і Херсонському заводах скловиробів, на Пісківському й Рокитнянському склозаводах впровадили чотири лінії ІС. Скляну упаковку різного призначення виготовляє Гостомельський склозавод.
Пропозиції щодо технічного переоснащення склозаводів передбачають:
механізацію та автоматизацію виробництва, підвищення продуктивності праці, скорочення частки ручної праці й кількості працюючих;
застосування сучасних автоматизованих ліній для виробництва склотари на високопродуктивних машинах з механізацією та автоматизацією кінцевих операцій виробництва, зберігання і відвантаження готової продукції;
забезпечення якісної підготовки шихти й варіння скломаси у високопродуктивних і полум'яно-електричних склотарних печах;
застосування мало- і безвідходних технологій, зниження матеріаломісткості склотари з подальшим зміцненням, а також поліпшенням якості виробів;
поліпшення умов праці, техніки безпеки й проведення робіт щодо охорони навколишнього середовища.
Раціональним у збільшенні випуску сучасної склотари є налагодження тісної співпраці між харчовими підприємствами і виробниками склотари, що дасть можливість забезпечити конкурентоспроможність продукції та поєднати цикл виготовлення і реалізації.
Перспективним є виготовлення металевої упаковки з білої жерсті з повноцінною літографією місткістю від 0,5 до 5,0 л, яку освоїло СП «Хімпак» (Україна-Польша) та ТОВ «КБК» (Київ). Розпочато роботу щодо створення рецептур вітчизняних лакофар- бовних матеріалів, призначених для покриття консервної тари.
В Україні для виготовлення різних видів нових упаковок необхідне і певне устаткування. У зв'язку з цим значна увага приділяється розробці важливого технологічного обладнання.
При розробці та виготовленні пакувального обладнання визначено такі напрями: обладнання для випуску тарно-пакувальних матеріалів, тари та упаковки, устаткування для фасування, пакування та закупорювання продукції, групового пакування, формування одиноких та укрупнених транспортних одиниць, машини для транспортування продукції, агрегат для утилізації та переробки відходів.
НВО «Етап» в Олександрії (Кіровоградська обл.) освоїло устаткування термоформування полімерних стаканів і фасування в них сметани, йогуртів, соусів, майонезу та інших в'язких продуктів.
Обладнання для виготовлення полімерних баночок, стаканчи- ків, разового посуду, блістер-упаковок, корексів освоїло підприємство «Серво-Пан» (м. Харків), ВАТ «Термопласт автомат» (м. Хмель
ницький) та ВККП «Віраж» (м. Чернівці). Видувні машини для виробництва ПЕТ-пляшок від 0,5 до 2,5 л продуктивністю 500 штук за годину пропонує фірма «Термопласт автомат», а для пляшок місткістю 0,33; 0,5; 0,7; 1,0; 2,0; 2,5 і сифонів 2 л — фірма «Мелітопольпродмаш».
Важливе значення для тари відіграє поліграфічне оформлення. До комплексу робіт щодо поліграфічного обладнання для друкування зображень на пакувальній продукції відносять: малоформатну машину флексографського друку з активатором для обробки поліетиленової плівки, устаткування для трафаретного друку та висікання картонних коробок, тамподрукарські та типоофсетні машини для друку на кроненпробках, металевих кришках і кришках полістирольних стаканчиків, друкарсько-висічковий автомат, а також фарби, матеріали та технології виготовлення фотополі- мерних, флексографських і типоофсетних форм. Тривають дослідження щодо виготовлення поліграфічних фарб підвищеної якості на пігментах західних фірм, використання технології глибокого друку на нових видах плівки тощо.
Для вирішення питання щодо поліпшення дизайну пакувальних матеріалів при ВАТ «Зоря» та АТЗТ «Поліграфресурси» створено поліграфічний центр, який має стати координуючим органом з дизайну етикеток і тарно-пакувальних матеріалів.
Певна увага приділяється оформленню упаковок: етикетки, фотоформи, друковані вироби, фарби. Значний інтерес представляють самоклейні і голографічні етикетки. Штрих-коди різних форм і кольорів з ультрафіолетовим лакуванням і самоклейкі етикетки виготовляє Донецька група «БОЯТО», етикетки в рулонах і на підкладці та штрих-коди - СП «Екко» (м. Львів ), етикетки з паперу, картону, полімерних плівок, фольги — АТ «Графія Україна» (м. Черкаси).
Важливим заходом щодо переходу до сучасної упаковки може стати сертифікація тари й упаковки, яку доцільно проводити одночасно з сертифікацією харчової продукції.
У розвитку індустрії тари й упаковки, крім координації науково-технічних робіт, значна увага приділяється інформаційному забезпеченню. Розробляється інформаційний банк даних з відповідними класифікаторами таропакувальних матеріалів та фасувально-пакувального обладнання. В галузі створюється система інформаційного забезпечення з електронною поштою. Прикладом можуть служити підприємства Укрпродспілки, яких налічується близько 400. Банк даних з тари і упаковки повинен стати складовою частиною системи.
Інформаційна, виставкова діяльність має перерости у промис- лово-фінансово-інвестиційну.
В Україні створено асоціацію розробників, виробників і споживачів тари та упаковки для харчової продукції - «Томапол».
На перспективу в Україні для розвитку вітчизняної тари і упаковки необхідні:
високі темпи зростання обсягів застосування картонної тари замість дерев'яної, використання пластмас і полімерних матеріалів, складних комбінованих матеріалів з необхідними властивостями на основі полімерів, підвищення захисних властивостей і міцності картону;
збільшення випуску полімерних плівкових матеріалів (лакованих, металізованих), більш широке застосовування полімерної жорсткої і напівжорсткої тари, яку одержують методом термофор- мування та екструзії з наступним роздуванням;
пошук нових економних матеріалів з високими захисними властивостями, у тому числі багатошарових і комбінованих;
зменшення обсягів застосування деяких традиційних матеріалів, зокрема целофану, пакувального паперу, дерева, тканини, заміна целофану поліпропіленом і багатошаровими плівками;
зменшення потреби в жерсті, використання пакувального паперу для промислового фасування харчових продуктів;
для частини продуктів харчування заміна скляних пляшок та банок багаторазового використання одноразовими полімерними;
зниження енергоємності скла і товщини тари при збереженні характеристик міцності;
застосовування «порційних упаковок» для разових доз харчових продуктів;
виготовлення упаковки невеликими серіями на замовлення окремих споживачів;
підвищення рівня поліграфічного оформлення з метою задоволення естетичних запитів споживачів;
обов'язкове застосування штрихових кодів;
поліпшення утилізації картонної та полімерної упаковки і тари.
Український ринок упаковки розвивається в руслі генеральної загальносвітової тенденції зниження вартості упаковки при підвищенні її якісних характеристик. Виробництво тари і упаковки стає новою спеціалізацією низки великих підприємств, наприклад ТОВ «Вольногорське скло» або один із лідерів ринку термоформованої тари СП «Росан-Пак». ВАТ «Укрпластик»
вважається одним із провідних виробників гнучких пакувальних матеріалів.
За даними Держкомстату, у 2004 році в Україні вироблено 9 т лляних і пакувальних пакетів, пакетів із поліетилену — 17 454 т, а з інших видів полімерів — 10 157 т.
Метал і дерево використовуються переважно для виготовлення крупногабаритної транспортної тари і тари високої надійності. У 2004 р. було виготовлено 463 тис. шт. ящиків, барабанів, бочок, каністр і цистерн місткістю від 50 ло 300 л, а меншого об'єму — 1418 тис. шт. Дерев'яної тари і її частин вироблено 75,8 тис. м2
Пластмасових ящиків, коробок, решітчастої тари і аналогічних виробів було випущено 5517 т. Метал і дерево використовують при розробці ексклюзивної упаковки класу premium і sub- premium.
У 2004 р. для напоїв було вироблено місткостей 1602 млн шт., банок для консервування (0,5 л) — 1001 млн шт. ЗАТ «Консьюмерс-Скло-Зоря» освоює технологію вузькогорлого видування, що дає змогу випускати полегшену склотару. Вагому частку займають ексклюзивні пляшки для напоїв вищого цінового сегмента.
У 2004 р. в Україні було випущено 477 964 тис. м2 коробок, ящиків, сумок із гофрованого картону і паперу. При впровадженні нових матеріалів — мікрогофрокартону, комбінованої упаковки — зарекомендували себе підприємства з невеликими об'ємами виробництва, наприклад ОКП «Ротекс», які продемонстрували ринку технологічні й естетичні якості нового матеріалу.
Класифікація пакувальних матеріалівПакувальний матеріал — це матеріал, з якого виробляють тару і який забезпечує можливість повторного використання тари чи екологічно чистого її знищення. Вони повинні захищати товари від шкідливого впливу, втрат, пошкоджень, поліпшувати ефективну доставку, транспортування, реалізацію та споживання товару, захищати навколишнє середовище від забруднення.
Пакувальні матеріали класифікують за такими ознаками: призначенням, походженням, станом та конфігурацією матеріалу, технологією виробництва, декором матеріалу.
За призначенням виокремлюють: тароматеріали, основні й допоміжні пакувальні матеріали (ДМП).
За походженням — природні (дерев'яні, металеві, паперові та ін.), синтетичні (полімери, синтетичні смоли та ін.), комбіновані (паперополімери, металополімери та ін.).
За станом та конфігурацією матеріалу — порошкоподібні, пастоподібні, гранульовані, рідкі, метали з певною конфігурацією та ін.
За технологією виробництва — пилині, стругані, вилиті, екст- рудовані, пресовані, прокатні.
За декором матеріалу — колір, текстура, фактура, оформлення.
Критеріями якості пакувальних матеріалів є: об'єктивно вимірювані (розмір, маса), об'єктивно спостережувані, але невимі- рювані (здатність до склеювання, закручування), суб'єктивно сприятливі але невимірювані (колір, якість друку).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image1.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image1.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image1.png" \* MERGEFORMATINET
МАТЕРІАЛИІЗ ПАПЕРУ І КАРТОНУ2.1. ПапірПапір і картон вважаються перспективними пакувальними матеріалами для виготовлення споживчої і транспортної упаковки. У багатьох країнах об' єм використання цих матеріалів для пакувальних цілей коливається від 25 до 40 %, оскільки основна сировина для їх виготовлення відноситься до відтворюваного джерела. Вони екологічно безпечні і мають найменше навантаження на довкілля. Цим зумовлена значна увага українських виробників харчових продуктів і різноманітних товарів до паперу й картону та упаковок із них.
Папір як пакувальний матеріал давно використовується людиною. У життєдіяльності роль паперу важко переоцінити. Маса 1 м2 паперу близько 250 г.
Слово «папір» походить від давньогрецького «papyros». Його виготовляли із тростини, яка мала високі і товсті стебла. Папірус був ритуальною рослиною, символом Єгипту, використовувався не лише для письма, але й для пакування.
Понад дві тисячі років тому в Китаї був винайдений папір із волокон кропиви. Його застосовували переважно для загортання й упакування. Із Китаю технологію виробництва паперу завезли в Корею і Японію.
У Центральній Америці папероподібні матеріали виготовляли до приходу європейців на основі волокна агави.
У XVII—XVIII ст. у різних країнах Європи папір почали застосовувати для пакетів і як загортковий матеріал.
Указом Петра І (1720 р.) було наказано виробляти обгортковий папір, картузний папір (з якого виробляли кульки, пачки, обгортки для пачок тютюну).
У середині XVI ст. з' явилися перші зразки пресованого картону (фібри). Слово «картон» походить від італійського «cartone», що означає «твердий», «жорсткий».
З початку ХІХ ст. папір і проклеєний та пресований картон усе більше використовують, як пакувальний матеріал.
В кінці ХІХ ст. почалося масове виробництво паперу і картону із деревинної маси і целюлози.
На сучасному етапі паперові матеріали використовують для тари і упаковки більше, ніж в інших галузях. На їх основі виробляється понад 70 % транспортної і більше 35 % — споживчої упаковки.
Папір і картон — це листові матеріали, які складаються переважно із рослинних волокон, зв'язаних між собою силами поверхневого зчеплення. Крім рослинних волокон, у паперових матеріалах можуть міститися клейкі речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні і натуральні волокна, пігменти та барвники.
Стабільне застосування паперу й картону пояснюється постійним удосконаленням виготовлення, підвищенням експлуатаційних і споживних властивостей, розширенням асортименту та використанням їх у композиції з іншими матеріалами.
Основними видами паперу, що використовуються для виробництва тари, є: типографський (білизна, хороше сприйняття друку), обгортковий (висока міцність та гнучкість, стійкість до проникнення вологи, олій та жирів), пергамент та підпергамент (висока міцність, в'язкість, напівпрозорість, водо- та жиростій- кість), пергаментний папір (жиростійкість та здатність не пропускати ароматичні речовини).
Допоміжні паперові пакувальні матеріали: технічний папір та папір, на основу якого нанесено розплав.
Підприємства харчової промисловості України використовують широку гаму видів паперу для пакування різних продуктів.
Пергамент займає вагоме місце у пакуванні жирів і жировмі- сних продуктів (вершкове масло, маргарин, сири, м'ясні вироби тощо). Пергамент і спеціальні види пергаменту завозять з інших країн. У багатьох випадках використання пергаменту та інших видів паперу недоцільне, оскільки вони характеризуються значною світло-, кисне- і паропроникністю.
Комбінування цих матеріалів у вигляді пергаменту, каширо- ваного фольгою, паперу, ламінованого полімерними матеріалами або їх металізація суттєво підвищують паро-, газо-, світло- і аро- матонепроникність.
Пергамент, каширований фольгою, відрізняється високою паро-, світло- і газонепроникністю, широко використовується для пакування вершкового масла, маргарину, чаю, кави, кондитерських виробів.
Підпергамент і пергамін використовують для пакування цукру, солі, кондитерських виробів тощо.
Жиронепроникний і вологоміцний вид паперу, розроблений в Україні, використовується як основа для каширування фольгою. Він виготовляється з біленої целюлози, не містить шкідливих речовин і під час контакту з харчовими продуктами не утворює небезпечних для людини сполук. За даними вчених, у папері марки П-506 масова частка міді не перевищує 0,042 %, заліза — 0,023 і цинку — 0,025 %. У той же час вміст міді у пергаменті з Росії досягав 0,054 %, а з ФРН — 0,074 %; заліза відповідно — 0,028 і 0,035 %.
Для каширування пакувальних матеріалів застосовують клеї, які створюють проміжну клейову плівку і забезпечують адгезив- ний зв'язок між папером і фольгою, є нетоксичними і стабільними.
Виробничі випробування паперу, кашированого фольгою, підтвердили високі захисні властивості щодо органолептичних, біохімічних, мікробіологічних та структурно-механічних властивостей вершкового масла. На основі проведених досліджень розроблено технічні умови на папір пакувальний, каширований фольгою, який випускається масою 1 м2 - 45, 55, 65, 75 і 90 г у разі використання фольги товщиною 9 мкм та масою 1м2 — 60, 70, 80, 90, 105 г — при використанні фольги товщиною 14 мкм. Позначення матеріалу враховує номінальну масу паперу площею 1 м2 (перше числове значення) та товщину фольги (друге числове значення), наприклад — 55-9.
Металізований папір. Цей пакувальний матеріал займає значне місце і вважається перспективним для пакування продовольчих товарів. Для його виготовлення використовують сучасні вакуумні технології. При цьому на поверхню паперу наносять шар алюмінію із застосуванням лаку, клею та інших матеріалів. Змінюючи товщину алюмінієвого шару, можна забезпечити відповідні властивості, які необхідні для фасування і зберігання конкретних товарів. Особливо важливим є досягнення регламентованої дії внутрішнього середовища упаковки із зовнішнім. Наприклад, проникнення необхідної кількості кисню та відведення діоксиду вуглецю для упакування фізіологічно активних продуктів (овочі, фрукти) або тільки проникнення кисню для пакування свіжого м' яса. В деяких випадках важливо забезпечити відповідну вологість продукту при коливанні відносної вологості повітря і зміні температури.
Металізований папір використовують також для виготовлення етикеток, шпалер, електротехнічної продукції тощо. Для пакування жировмісних продуктів (вершкове масло, маргарин) розроб
лено металізований папір марки П-50Б-МП, а для кондитерськихвиробів і морозива — П-25Б-МП (табл. 2.1).
Таблиця 2.1
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛІЗОВАНОГО ПАПЕРУ
Показник Одиниця виміру П-50Б-МП П-25Б-МП
Маса паперу, площею 1 м2 г 57±3 31±3
Щільність г/см3 1,1 1,24
Руйнівне зусилля, не менше: у машинному напрямку у поперечному напрямку Н 72 41 38 22
Відносний опір продавлювання, не менше: сухий вологий кПа 300 65 280 113
Жиропроникність Число наскрізних отворів на 1 м2 0 0
Засміченість, не більше Число смітинок і 2 на 1 м 150 200
pH водної витяжки Одиниць рН 6,3 5,8
Число вкраплень: заліза міді шт. 30 відсутнє 30 відсутнє
Вологість, не більше % 9 9
Зольність % 0,4 0,4
Здатність пропускати повітря мл/хв 0 0
Непрозорість % 100 98
Порівняно з кашированою фольгою металізований папір маєряд переваг:
при однаковій площі пакувального матеріалу заощаджується99,0 % алюмінію;
широка гама «глянсуватості» поверхні — від дуже блиску-чої до матової;
можливості надання покриттю голографічних ефектів;
висока екологічна безпека — не потребує спеціальних тех-нологій утилізації, оскільки в природних умовах розкладається якзвичайний папір.
Вологоміцний папір застосовується для пакування харчових продуктів і характеризується рядом цінних властивостей (табл. 2.2).
Таблиця 2.2
ВЛАСТИВОСТІ ВОЛОГОМІЦНОГО ПАПЕРУ
Вид паперу Застосування Особливості Ринок
Вологоміцний папір (50, 60, 70, 80 г/м2) Пакування дріжджів на автоматичних лініях Запобігає підсиханню дріжджів, відрізняється яскравим флексо- друком Дріжджові заводи
Вологоміцний папір (50, 60, 70, 80, 90 г/м2) Виробництво пакетів для фасування борошна, цукру, інших бакалійних товарів. Ламінування Високі механічні і бар'єрні властивості
Яскравий флек- содрук Борошномельні підприємства
Харчові комбінати
Харчовий пергамент і підпергамент. Рослинний пергамент — це матеріал натурального походження, виготовлений із целюлози, екологічно чистий. У природі він розкладається на нешкідливі речовини: целюлозу, глюкозу, діоксид вуглецю, воду. Його нешкідливість при контакті з харчовими продуктами підтверджена законодавством усіх країн.
При використанні пергаменту враховують ряд властивостей (табл. 2.3).
Таблиця 2.3
ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЕРГАМЕНТУ
Властивості Пергамент рослинний ГОСТ 1341-97 марка В Пергамент рослинний «Троїцький» ТУ5452-008-00278971-99 марка Н
Фізико-механічні показники Відповідає ГОСТ 1341-97 Відповідає ГОСТ 1341-97
Білизна, не менше % 70 76
Непрозорість, не менше % Близько 50 70
Друковані властивості і зовнішній вигляд Стандартні Високі
Жиростійкість:
наскрізне проникнення жиру
розтікання жиру Ні
Є Ні
Є
Відмінною особливістю харчового пергаменту, порівняно з полімерними плівками та спеціальними маркерами, є його біологічна інертність і повітронепроникність, що дає змогу продуктам «дихати», не адсорбувати сторонні запахи. Ці властивості забезпечили широке застосування його при пакуванні продуктів, які необхідно тривалий період захищати від зволоження або висихання, втрати летких ефірних олій, що формують певний аромат. На поверхні пергаменту відсутні волокна, мікроволоски і порох. Пергамент не розчиняється у жирах і протидіє проникненню жирів крізь упаковку. Він характеризується бар'єрними властивостями щодо жиронепроникності.
У пергамент можна пакувати молочні, м'ясні продукти, кар- топлю-фрі, гамбургери. Це незамінна й безпечна упаковка для підприємств швидкого харчування, кафе, шкіл.
Непрозорий пергамент має більш досконалі якісні характеристики, що дозволяє збільшити термін зберігання і поліпшити зовнішній вигляд фасованої продукції. Такий пергамент з добавкою непрозорого пігменту, забезпечує непрозорість упаковки, білизну, захист продуктів від ультрафіолетових променів, покращання властивостей друку.
Мікробіологічна чистота пергаменту досягається шляхом застосування технології і промивної води без солі.
Активна кислотність водяної витяжки пергаменту (рН 6,4 — 7,2) забезпечує інертність упаковки.
ВАТ «Троїцька паперова фабрика» випускає пергамент кількох марок (табл. 2.4)
Таблиця 2.4
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ МАРОК ПЕРГАМЕНТУ
Марки пергаменту і підпергаменту Застосування Особливості Ринок
Пергамент м2 арки «А» (64 г/м2) Пергамент 2марки «Б» (56 г/м ) Пергамент марки «В» (50 г/м2) Застилання гоф- ротари, пряме пакування продуктів на автоматичних лініях: масла, маргарину, сиру кисломолочного, сирків, сиркової маси, сиру сичужного Запобігає проникненню жиру, вологи, без запаху і смаку, зручний для флексо- і глибокого друку Молочні підприємства, маргаринові і фольгопрокатні заводи
Пергамент «Дуплекс» (38—46 г/м ) Силіконування; каширування алюмінієвою фольгою Підвищена жиро- стійкість; термостійкість до 230 °С Марки пергаменту і підпергаменту Застосування Особливості Ринок
Пергамент м2 арки «А» (64 г/м2 ) Пакування на автоматичних лініях печива, вафель, застилання гофротари, прокладки між кондитерськими виробами (зефіром, мармеладом, халвою), випікання Запобігає проникненню жиру і вологи Кондитерські фабрики, хлібо- комбінати
Пергамент марки «М» (56 г/м2) Пакування пере- в' язувальних матеріалів: бинтів, вати Можливість стерилізації і нанесення флексо-
друку Медицина
Пергамент марки «О» (35-75 г/м2) Прокладки у го- фротарі, пакування харчових продуктів Підвищені терміни зберігання продуктів Кафе, ресторани, магазини
Підпергамент марки «ПЖ» (45,50 г/м2) Пакування на автоматичних лініях: морозива, печива, вафель; застилання гофро- тари Пакування продуктів з невисоким вмістом жиру Холодокомбінати, кондитерські фабрики
Більшість марок використовують для пакування різних харчових продуктів, а пергамент марки Д — служить основою багатошарової упаковки різного призначення (металізації, кашируван- ня, ламінування).
2.2. КартонКартон відноситься до природних матеріалів рослинного походження. При його отриманні використовують напівпродукти, які містять грубі й жорсткі волокна: бура деревинна маса, напів- целюлоза, сульфатна целюлоза, макулатура. Маса 1 м2 картону перевищує 250 г, а товщина складає не менше 0,3 мм.
Целюлозу сульфатну використовують із деревини хвойних та листяних порід. Вона може бути оздобленою. Для виготовлення целюлози застосовують також солому однорічних рослин, тростину,
бамбук, костру льону, кенафу, джуту. У хвойній деревині міститься 46—54 %, у листяній — 41—45 %, а у волокнах бавовни — 97—99 % целюлози. Деревинні волокна, які є в макулатурі, також можна ефективно використовувати при повторній переробці.
Уся макулатура згідно з ДСТУ 3500-97 поділяється на три групи: група А (високої якості), група Б (середньої якості), група В (низької якості). Макулатура кожної групи залежно від складу, джерел надходження, кольору і здатності до розпускання поділяється на марки (табл. 2.5).
Таблиця 2.5
КЛАСИФІКАЦІЯ І ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ МАКУЛАТУРИ, ЯКА ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА КАРТОНУ
Група Марка Склад
МС-1А Відходи виробництва білого паперу (крім газетного); папір для друку, писальний, рисувальний; основа світлочутливого паперу та інші види білого паперу
А МС-2А Відходи виробництва всіх видів білого паперу у вигляді обрізків з лінуванням і чорно-білою або кольоровою смугою; папір для друку, писальний, діаграмний, рисувальний
МС-3А Відходи виробництва паперу із сульфатної небіленої целюлози: папір пакувальний шпагатний, електроізоляційний, патронний, мішковий, основи абразивної, для клейової стрічки, а також перфокарти, паперовий шпагат, відходи виробництва електроізоляційного картону
МС-4А Використані мішки із паперу, не стійкого до вологи
МС-5Б Відходи виробництва і споживання гофрованого картону, паперу і картону, які використовуються в його виробництві
Б МС-6Б Відходи виробництва і споживання картону всіх видів з чорно-білим і кольоровим друком
МС-7Б Використані книги, журнали, брошури, проспекти, каталоги, блокноти, зошити, записники та інші види продукції поліграфічної промисловості з одноколірним і кольоровим друком без переплетення, обкладинок, виданих на білому папері
МС-8В Відходи виробництва і споживання газет та газетного паперу
МС-9В Паперові гільзи, шпулі, втулки
В МС-10В Литі вироби із паперової маси
МС-13В Відходи виробництва і споживання різних видів картону, білого і кольорового паперу (крім чорного і коричневого кольорів), обкладинкового, світлочутливого тощо
При виробництві коробкового картону типу хром-ерзац використовується макулатура визначених типів:
для підшару — марки МС-1А і МС-2А;
для нижнього шару — марки МС-6Б і МС-7Б;
для середнього шару — марки МС-13В.
При виробництві тарного картону і флютінгу для гофрокарто- ну переважно використовується макулатура марок МС — 3А, МС-4А і МС-5Б.
У виготовленні картону застосовують різні види клею, які повинні мати:
високу клейову здатність;
міцність утвореної клейової плівки з деформаційною характеристикою, близькою до склеюваних матеріалів;
здатність змочувати склеювані поверхні;
стабільність при зберіганні і транспортуванні;
відсутність токсичних речовин, неприємного запаху;
необхідну липкість і клейкість.
Під липкістю клею розуміють його здатність прилипати до поверхні склеюваних матеріалів і утримувати їх у контакті до моменту затвердіння клейового прошарку. Клейкість характеризує здатність клею набувати під час нагрівання, видалення розчинника і відповідних хімічних реакцій необхідну когезійну міцність, завдяки чому склеювані матеріали повинні створювати єдину систему. Раніше найбільш поширеним був силікатний клей. При взаємодії рідкого скла і картону (паперу) проходить його поглинання у волокнистий матеріал, комплексоутворювання і поверхневе сполучення з гідроксильними групами целюлози. Для збільшення швидкості затвердіння в клей можуть добавляти різні допоміжні сполуки.
2.3 Класифікація паперових і картонних матеріалівПакувальні матеріали, які використовуються для виготовлення картонної упаковки, можна класифікувати за кількома основними ознаками:
призначення (мета застосування пакувального матеріалу);
походження (джерело отримання, природа матеріалу);
стан і конфігурація (стан і будова пакувального матеріалу);
технологія (способи, ступінь і особливості оброблення);
декор (колір, фактура, текстура, оброблення, зовнішнє оформлення).
За призначенням пакувальні матеріали поділяють на два класи: основні — тароматеріали — і допоміжні пакувальні матеріали.
Тароматеріали є основною сировиною для виробництва картонної тари й упаковки. До них відносяться різні види картону і комбінованих матеріалів на основі картону.
Допоміжні пакувальні матеріали використовують у різноманітних конструкціях картонної упаковки для відкривання, закупорювання, амортизації, інформування, попередження несанкціонованого відкривання тощо.
За походженням тароматеріали і допоміжні пакувальні матеріали умовно поділяють на три підкласи: природні, синтетичні і комбіновані (рис. 2.1).
Основні й допоміжні пакувальні матеріали використовують при виготовленні картонної упаковки і мають різне походження та застосування.
Природні:
картон (тара, упаковка, елементи упаковки) і папір (стрічки, етикетки, ярлики тощо);
метали (стрічки для обв'язування, скоби, кутники, дріт тощо);
довговолокнисті витягнуті матеріали із рослинних волокон (нитки, шпагат та ін.);
крохмаль, казеїн, колагени та інші природні зв'язуючі компоненти (клеї, адгезиви тощо);
Синтетичні:
полімерні матеріали (амортизаційні прокладки, усадкові і стретч-плівки, стрічки липкі і для обв'язування, етикетки, ярлики на полімерній основі тощо);
синтетичні зв'язуючі матеріали (клеї, лаки, покриття тощо);
полімерні волокнисті матеріали (нитки, неткані матеріали тощо);
Комбіновані:
^ комбіновані матеріали на основі картону, полімерів, алюмінієвої фольги (тара, упаковка, елементи упаковки);
^ комбіновані плівкові і листові матеріали, метало-полімерні і паперово-полімерні підкладки (мембрани, етикетки, ярлики на полімерній основі тощо);
^ природно-синтетичні зв'язуючі матеріали (клеї, фарби, лаки тощо).
За станом і конфігурацією основні й допоміжні пакувальні матеріали можна поділити на два види: з визначеною конфігурацією (листові, рулонні, фасонні, профільноорієнтовані тощо); без визначеної форми (порошкоподібні, пастоподібні, рідкі тощо).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image2.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image2.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image2.png" \* MERGEFORMATINET
Стан і конфігурація
Технологія виготовлення
Пресовані Прокатні Екструдовані Відлиті Склеєні Зварні Інші Декор
\ ' Оздоблення Покриття Фактура Текстура Колір Оформлення Інші Адреса
\ ' Розробник Виробник Постачальник INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image3.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image3.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image3.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 2.1. Класифікація матеріалів для картонноїупаковки
За способом виготовлення картон буває: одношаровий, багатошаровий, профільноорієнтований (гофрований).
Основними видами картону, що застосовується для виробництва картонної тари є: картон гофрований (Т-0, Т-1, Т-2, Т-3, Т-4, П-1, П-2, П-3); картон для плоских шарів гофрованого картону (К-0, К-1, К-2, К-3, К-4); картон тарний суцільний склеєний (КС, КС-1, КС-2, КС-3, КСВ, КСВ -1, КСВ-2). Гофрований картон, залежно від кількості шарів, поділяється на три типи: Д — двошаровий; Т- тришаровий; П — п'ятишаровий.
Пакувальний картон застосовують для упаковки товарів різних галузей промисловості (харчової, тютюнової та ін.). Значну кількість картону в Україні використовують для пакування кондитерських виробів, сигарет, чаю. Споживча упаковка із картону займає невеликий об'єм і порівняно вузький асортимент. Недостатньо сформувались потреби у більш якісній упаковці.
Для пакування сигарет в Україні у 2000 р. використано 15,6 тис. т картону, у тому числі 60 % целюлозного і 40 % макулатурного.
Для пакування сигарет із фільтром застосовується картон із целюлози і картон Multicolor Sperial (240 г/м3). Крім цього, для виготовлення упаковки використовується макулатурний картон Astra Color, Baltika, Neva, Karton Sun.
Стабільним попитом на українському ринку користується картон товщиною 0,25—0,40 мм. Крім картону Multicolor Mirabell (MGM), для пакування деяких продуктів використовують як макулатурний, так і целюлозний картон — Astra Color, Baltika, Printa, Uniboard, Multiboard offset і картон Київського КПК. За даними Укрпапірпрому, для виготовлення упаковки в Україні використовується близько 160,0 тис. т картону. Частка вітчизняного виробника в майбутньому може скласти не більше 45 %.
2.4. Картон пакувальнийКартон пакувальний виготовляють із чистої целюлози або з добавкою макулатури. Його зручніше класифікувати з виділенням кінцевого застосування і пов'язаної з ним переробки, ніж за видом використаного волокна (вихідна целюлоза або макулатура). У Міжнародній торговій практиці частіше використовують таку класифікацію пакувального картону:
• картон з біленої целюлози (SBS, SBB) виготовляється зі 100 %-во біленої целюлози та використовується для високоякісної упаковки харчових продуктів і товарів;
картон для складних коробок (FBB) може вироблятися із суміші первинних волокон целюлози. Він має більш високі, порівняно з іншими видами, міцнісні характеристики. Цей клас включає картон крейдований, крейдований з білим верхнім шаром та інші різновиди.
макулатурний картон (WLS) має багатоцільове призначення. Розповсюджена німецька назва цього картону — дуплекс — найбільш точно відображає ідею появи такого класу пакувального картону. WLS (white lines clipboard) означає, що цей картон з білим верхнім шаром.
Пакувальний картон із небіленої целюлози має кращі показники жорсткості, вологостійкості та опору роздирання, ніж картон із біленої сульфатної целюлози, а також вищі міцністні характеристики і властивості друку, ніж картон із макулатури.
Розрізняють багато типів, марок і різновидів пакувального картону. Частина з них має англомовне походження. В Європі також часто застосовують німецькі позначення (табл. 2.6). Вони починаються переважно з букви G — перша буква німецького слова gestrichener (крейдований).
Таблиця 2.6
ПОЗНАЧЕННЯ ПАКУВАЛЬНОГО КАРТОНУ
Назва Англійська назва Позначення
англійське німецьке
Крейдований картон із біленої целюлози Solid bleached board Solid bleached sulfate SBB, SBS Z
Крейдований картон із біленої целюлози Coated solid bleached board Coated SBB, coated SBS GZ
Крейдований картон із небіленої целюлози Solid unbleached sulfate SUS, SUB —
Некрейдований картон із небіленої целюлози Coated unbleached kraft CUK, CNK —
Картон коробковий типу хром-ерзац Folding box board FBB UC, UT
Картон коробковий типу хром-ерзац крейдований Coated folding box board Coated FBB GC, GT
Картон крейдований із макулатури Chipboard CB UD
Картон багатошаровий крейдований з використанням макулатури White tined chipboard WLC GD
Технологія різноманітних видів одношарового картону включає розмелювання, відливання, пресування, сушіння. Багатошарові і профільноорієнтовані види картону виробляють із застосуванням склеювання, екструзійного нашаровування, зварювання та інших технологічних операцій.
За складом і технологією отримування допоміжні пакувальні матеріали поділяють на такі типи:
металеві (пресовані, штамповані, гарячо- і холоднокатані тощо);
полімерні (відлиті, екструдовані, пресовані т. ін.);
комбіновані (співекструзійні, склеєні, зварені тощо).
Отримання допоміжних пакувальних матеріалів без визначеної
форми (клеї, лаки, фарби, покриття тощо) здійснюється: агломеру- ванням, змішуванням, розчиненням, гранулюванням тощо. Відповідно розрізняють матеріали агломеровані, гранульовані та інші.
Таро- і допоміжні матеріали також поділяють за покриттям, кольором, фактурою, текстурою, декоруванням і художнім оформленням (друк, декалькоманія, тиснення тощо).
2.5. Картон коробковийВідповідно до діючого ГОСТу на картон коробковий, до матеріалів для виготовлення споживчої тари належить картон одно- і двошарового формування: хромовий — крейдований або некрей- дований із біленої целюлози; хром-ерзац — крейдований і не- крейдований із біленої і небіленої целюлози, деревинної маси і макулатури; коробковий — із небіленої целюлози, деревинної маси і макулатури (рис. 2.2).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image4.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image4.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image4.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 2.2. Структура картону типу «хром-ерзац»:
1 — крейдовані шари (1 або кілька); 2 — верхній шар (білена або небілена целюлоза, деревинна маса, знебарвлена макулатура); 3 — середні шари (товстий шар із дешевої сировини); 4 — нижні шари (один або кілька шарів якісної сировини).
Коробковий картон для виготовлення упаковки повинен мати:
добре сполучення крейдованого покриття з картоном і шарівміж собою;
мінімальну скручуваність картону, який лежить у стопі;
добрі друковані властивості і якісне закріплення фарб;
достатню здатність до лакування навіть невеликою кількіс-тю лаку;
відповідну ступінь відносної вологості в дозволених межах.Залежно від застосування коробковий картон виготовляється
декількох типів (табл. 2.7 ).
Таблиця 2.7
ОСНОВНІ ТИПИ КОРОБКОВОГО КАРТОНУ
Підгрупи Характеристика Сфера використання
Хромовий Крейдований або некрей- дований із біленої целюлози Для споживчої тари з багатокольоровим друком
Хром-ерзац Крейдований або некрей- дований із біленої або небіленої целюлози, деревинної маси і макулатури Для споживчої тари з одно- і багатокольоровим друком
Коробковий Із небіленої целюлози, деревинної маси і макулатури Для споживчої і групової тари без друку
Для виготовлення упаковки в ЄС застосовується картон, який відповідно до Європейської класифікації має такі позначення: U — некрейдований, G — крейдований, GG — литий крейдований, UC — картон хром-ерзац, GC — картон хромовий, D — ду- плекс-картон, T — триплекс-картон, Z — целюлозний картон. Більшість макулатурних видів картону мають марку GD-2, а картон із первинних волокон — GC-2.
За способом виробництва (складом) виділяють три основні групи:
SBB (SBS) — Solid Board (Solid Bleached Sulphate) — суто целюлозний картон (SBS — із небіленої целюлози);
FBB — Boxbosrd -коробковий картон (частіше хром-ерзац), призначений для виготовлення складної тари;
WLC — White Lined Chipboard (Recycled fibre — based board) — макулатурний крейдований картон.
Кожний із цих сортів може бути кількох видів. Коробковий картон поставляється в рулонах, бобінах (товщиною 0,9 мм) і листах
(товщиною більше 0,9 мм). Картон для виготовлення споживчої і групової тари повинен відповідати певним вимогам (табл. 2.8).
Таблиця 2.8
НОРМИ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ КАРТОНУ ДЛЯ СПОЖИВЧОЇ ТАРИ
Найменування показників Норма для картону
хромового, хром-ерзацу коробкового
Маса картону 1 м2, г 170—850 170—2500
Товщина, мм 0,3—1,5 0,3—3
Жорсткість при статичному перегинанні в поперечному напрямі, Н-см для картону масою 1 м , г
70—850
600—2500 1,6—30 0,1—15,0 0,9—100
Опір розшарування , Н 90—150 60—120
Межа міцності при розшаруванні 140—180 130—170
Гладкість, С 40—100 120—200
Шорсткість, мл/хв 15—150 150—300
Енергія зв'язку, Дж/м2 80—140 70—130
Білизна, % 73—86 —
Вологість, % 5—12 5—12
2.6. Картон багатошаровий склеєнийБагатошаровий картон утворюється із декількох елементарнихшарів, запресованих у вологому стані. Властивості склеєногокартону визначаються структурою отриманого матеріалу і зале-жать від картону-основи та клею, а також технічних параметрівпроцесу склеювання.
Склеєний картон в Україні виробляється таких типів і марок:
коробковий — для виготовлення споживчої і групової тарибез друку;
КС і КС-1 — для виготовлення тари під вершкове масло імаргарин;
КС-2 — для виготовлення тари, що використовується в елек-тротехнічній і легкій промисловості.
Картон склеєний поставляється в листах. Основні характеристики склеєного картону наведені в табл. 2.9.
Таблиця 2.9
НОРМИ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ СКЛЕЄНОГО КАРТОНУ
Показник Хром-ерзац, коробковий, склеєний ГОСТ 7933-89 Тип картону за ГОСТ 9421-80
КС КС-1 КС-2
Маса картону площею 1 м , г 600—2500 1650 1650 1000—1250
Товщина, мм 1,0—3,0 не менше 2,2 не менше 2,2 1,4—1,8
Жорсткість при статичному перегинанні в поперечному напрямі, Н-см 0,9—100 — — —
Опір розшаруванню, Н 60—150 176 147 —
Абсолютний опір
продавлюванню,
кПа — 1,96 1,57 0,75—1,08
Опір торцевому стисканню в поперечному напрямі, кН/м — не менше 4,9 — —
Вбирання при односторонньому змочуванні за 60 с, г не більше 30 не більше 30 — —
Вологість, % 6—14 12 12 12
2.7. Комбінований матеріал на основі картонуЛамінований і каширований картон. Для ламінування картонних пакувальних матеріалів використовують: поліетилентерефта- лат, полібутилентерефталат і поліамід. Теплостійкість цих матеріалів складає 200—255 °С. Вони характеризуються відносно високою азото-, кисне-, паро- і ароматонепроникністю. Поліпропілен також часто використовують для ламінування картону, але такий картон застосовують лише для готових для споживання
продуктів, розігрівання яких не проводиться у мікрохвильових печах.
Основою для ламінування служить картон масою 160—500 г/м2. Основними недоліками каширування є порівняно низька швидкість нанесення покриття.
Перевага екструзійного методу нанесення покриття полягає у стабільності і безперервності регулювання процесу. Покриття, нанесені екструзійним методом із розплавів високополімерних матеріалів, мають високу міцність, ударну в'язкість, опір проколюванню, стійкість до зношення, високу термостійкість, волого- і жиронепроникність, добрі термоізоляційні властивості, високий опір зминанню, що дає змогу з успіхом використовувати покриття у виробництві картонних ящиків.
Способом екструзійного нашарування випускаються комбіновані пакувальні матеріали на основі картону, полімерів і фольги переважно трьох типів:
тип 1 — із шарами ПЕ (12—20 мкм)//картон (250—350 г/см2) // ПЕ (26-50 мкм);
тип 2 — із шарами: ПЕ (12—20 мкм)//картон (250—350 г/см2) // ПЕ (18—25 мкм) // алюміній (6,5—9 мкм) // ПЕ (26—50 мкм),
тип 3 — із шарами ПЕ (12—20 мкм) // картон (250—350 г/см ) // ПЕ (18-25 мкм)//алюміній (6,5—7 мкм) // адгезив-співполімер етилену з акриловою кислотою або іономер (5—12 мкм) // ПЕ (26—50 мкм).
Комбіновані матеріали типу 1 застосовуються в упаковці типу «Tetra Classic», «Tetra Brik», «Tetra Rex», «Tetra Top», «Combibloc», «Purepac» здебільшого для пакування пастеризованих молочних продуктів.
Комбіновані матеріали типу 2 використовуються в упаковці типу «Tetra Classic Aseptic», «Tetra Brik Aseptic», «Tetra Rex Aseptic», «Combibloc», «Purepac» — переважно для пакування концентрованого і стерилізованого молока, молока довготривалого зберігання, продуктів із сої, слабокислих продуктів тощо.
Комбіновані матеріали типу 3 використовуються в упаковці типу «Tetra Classic Aseptic», «Tetra Brik Aseptic», «Tetra Rex Aseptic», «Purepac». «Hypa-S» переважно для пакування соків, вин, агресивних і кислих продуктів, соусів, консервованих супів тощо.
Комбіновані матеріали випускаються в рулонах діаметром 620 і 1150 мм, а також у вигляді розкроєних заготовок упаковки.
Картон з покриттям із парафіну виготовляється нанесенням на картонну основу парафіну або його суміші з восками і поліме
рами. Завдяки цьому підвищуються бар'єрні властивості картону, його водо-, паро- і газонепроникність. За видом покриття, що наноситься, парафінований картон поділяється на три категорії: 100 %-вий — з використанням парафіну; з модифікованим парафіном; з різними добавками на основі полімерів. Найбільш ефективним є картон із покриттям на основі розплавів модифікованих парафінів та різних полімерних добавок. Матеріал з подібним покриттям рекомендують використовувати для тари під продовольчі товари.
2.8. Картон профільно-орієнтований (гофрований)Гофрований картон вважається самим розповсюдженим, надійним і ефективним матеріалом для транспортної тари. Він придатний для багаторазового використання. Характерна ознака го- фрокартону — наявність хвилястого шару. До переваг гофрокартону і транспортної упаковки із нього належать:
висока міцність при стискуванні;
стійкість до дії ударних і вібраційних навантажень;
висока стійкість до вологи і жиру;
можливість штабелювання гофроящиків і відповідно ефективного об' ємів транспортних засобів;
простота маніпуляцій при упакуванні і розпакуванні продукції;
нижчі транспортні витрати за рахунок полегшеної тари;
універсальність, що дає змогу отримувати оптимальний матеріал упаковки з ріними типами гофру;
можливість комбінування з іншими матеріалами (папером, ПЕ, фольгою тощо);
можливість повторного використання гофротари;
проста утилізація і повторна переробка при використанні відпрацьованої упаковки, як вторинної сировини.
Гофрований картон отримують способом склеювання одного чи декількох шарів гофрованого паперу (флютінга) з одним або кількома шарами плоского картону (крафт-лайнеру або тест- лайнеру). Гофрований картон належить до анізотропних матеріалів, які мають неоднакові в різних напрямах властивості. Він має достатню жорсткість, а також амортизаційні властивості, завдяки яким його використовують для виготовлення зручної і легкої упаковки. Плоскі (зовнішні і внутрішні) шари фіксують
стан гофрів, функціонують на стискання, розрив і опір продав- ленню.
За числом шарів гофрований картон поділяють на такі типи (рис. 2.4):
Д — двошаровий картон, що складається із плоского і гофрованого шарів;
Т — тришаровий картон, що складається із двох плоских і одного гофрованого шарів;
П — п' ятишаровий картон, що складається із трьох плоских і двох гофрованих шарів.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image5.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image5.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image5.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 2.3. Картон гофрований
1 — двошаровий; 2 — тришаровий; 3 — п'ятишаровий;
4 — семишаровий; h — висота гофра; t — крок гофра.
Переважно використовуються чотири типи профіле-гофро- ваного шару: А, В, С, Е.
Гофр А (крупний). Висота гофру — від 4,5 до 5,5 мм, крок — від 8,0 до 9,5 мм. Картон з таким типом гофру має високу амортизаційну міцність, легко витримує динамічні навантаження, прикладені перпендикулярно до його поверхні. В ящики із такого картону добре упаковувати крихкі товари, скло.
Гофр В (дрібний). Висота гофру — від 2,2 до 3,2 мм, крок — від 4,5 до 6,4 мм. Картон із таким типом гофру здатний витримувати зусилля на зім'яття хвилястого шару значно більше, ніж картон з гофром А, однак він має гірші амортизаційні властивості. У ящики із такого картону рекомендують пакувати консервні банки або важкі предмети.
Гофр С (середній). Висота гофра — від 3,2 до 4,5 мм, крок — від 6,5 до 8,0 мм. Він характеризується всіма перевагами картонів з гофрами А і В та є універсальним матеріалом для виготовлення ящиків різноманітного споживання.
Гофр Е (мікро). Висота гофра — від 1,1 до 1,6 мм, крок — від 3,2 до 3,6 мм. У ящики, коробки і пачки із такого картону найчастіше пакують невеликі товари, які потребують додаткового захисту від зминання.
В країнах ЄС застосовується ряд інших типів гофрів: F, G, N. Картон з такими типами гофрів використовують для нанесення якісного багатокольорового друку. Він також використовується для індивідуальної упаковки предметів, які потребують додаткового захисту.
Фірма «Kaysersberg» (Франція) випускає картон семишаровий (Trylpe-wall) і дев'ятишаровий (Qudriwall). Картон Trylpe-wall виробляється з гофром К, висота якого 7 мм, товщина 1,5 см і більше, маса 1 м2 — більше 1 кг. Тару із такого картону застосовують для транспортування вантажів навалом і для виготовлення амортизаційних прокладок.
Гофрований картон виготовляється типів: Д, Т і П. Вони мають три класи (1, 2, 3), а також декілька марок: Т11-Т15, Т21-Т27, П31-П37 (табл. 2.10).
Таблиця 2.10
КЛАСИФІКАЦІЯ ГОФРОВАНОГО КАРТОНУ
Тип Клас Марка Призначення
Д — Д Виготовлення допоміжних пакувальних засобів
Т 1 Т11, Т12, Т13, Т14, Т15 Виготовлення тари і допоміжних засобів для виробів, здатних протидіяти навантаженню в штабелі
Т П 2 3 Т21, Т22, Т23, Т24,Т25, Т 26, Т27
П35, П36, П37 Виготовлення тари і допоміжних засобів для пакування продукції, не здатної сприймати навантаження штабеля
П 3 П31, П32,П33, П34 Виготовлення контейнерів, крупногаба- ритної високоміцної і жорсткої тари
Картон гофрований виготовляють у рулонах або листах (тип Д), в листах (типи Т і П).
Гофрований картон окремих типів, класів і марок має відповідати певним параметрам (табл. 2.11 ).
Таблиця 2.11
НОРМИ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ГОФРОВАНОГО КАРТОНУ
Найменування показників Типи, класи і марки картону
Д Т11—Т15 Т21—Т27 П31—П37
Абсолютний опір продавлюванню, МПа, не менше 0,2 1,1—2,0 0,7—1,7 1,1—2,8
Питомий опір розриву вздовж гофрів по лінії рилювання після виконання одного подвійного перегинання на 180 °, кН/м, не менше — 8—16 4—11 7—21
Опір торцевому стисканню вздовж гофрів, кН/м, не менше — 3,0—4,0 2,2—7,0 5,0—7,0
Опір розшаруванню, кН/м, не менше — 0,2 0,2 0,2
Вологість, % 6—12 6—12 6—12 6—12
Розроблено спеціальний гофрований картон для транспортування і зберігання глибоко заморожених харчових продуктів. Завдяки особливому складу картону і конструкції складних коробок, у них можна розміщувати вантаж масою 1200 кг. Він може використовуватись у комбінуванні з піною, плівкою і металом.
2.9. Картон фільтрувальнийНа підставі літературних даних та результатів досліджень зразків картону зарубіжного виробництва, що застосовується при виробництві харчових продуктів, узагальнено вимоги щодо пропозиції вихідної волокнистої сировини. Вона повинна забезпечувати одержання матеріалів із структурними характеристиками, необхідними для створення високих фільтраційних властивостей і ефективного очищення при виробництві пива.
Високі сорбційні властивості, швидкість фільтрації, ступінь очищення й ресурс роботи фільтрувального картону забезпечуються високопористою структурою при малому діаметрі пор. Високу пористість безазбестового фільтрувального картону визначають певні волокнисті напівфабрикати, їх композиції та співвідношення компонентів, умови підготовки та якість паперової маси, ступінь розроблення волокна, його розміри, технологічні фактори формування, пресування та сушіння картонного полотна.
Композиційний склад картону, нарівні з високими фільтраційними властивостями, має забезпечувати чистоту рідин, що фільтруються, виключати потрапляння в них домішок, які містяться в компонентах сировини, тобто відповідати санітарно-гігієнічним вимогам і нормам. Картон повинен мати необхідні показники механічної міцності, тобто протистояти руйнуванню структури матеріалу під дією різних факторів, зберігати цінність фільтруючих елементів за конкретних умов експлуатації.
Питання підвищення вологостійкості картону досить актуальне на пивоварних заводах. Недостатня вологоміцність картону призводить до його розмивання та забруднення фільтрату волокном.
З метою забезпечення належної вологоміцності було випробувано екологічно чисту зв'язувальну речовину при виготовленні промислових партій картону для фільтрування пива (марка ОК-2), який характеризується більш високим ресурсом роботи, ніж зарубіжний аналог. Розроблений картон забезпечує пиву необхідні органолептичні показники, зберігає смакові властивості й запах, забезпечує рівномірне наливання порошку сорбенту, перешкоджає його потраплянню у фільтрат, мало реагує на зміни тиску й не руйнується при роботі фільтр-преса. Після закінчення циклу фільтрування шар кізе- льгуру з осадом дріжджів легко змивається з пластин картону струменем води, не пошкоджуючи і не розмиваючи його структуру.
2.10. Класифікація упаковки із картонуКласифікація — цілеспрямований логічний поділ більшості об'єктів, об'єднаних поняттям «упаковка», за найбільш загальними їх характеристиками на окремі категорії (групи) різного рівня.
Одна із можливих ієрархічних класифікацій поділяє більшість видів і типів упаковки на визначені категорії, починаючи від вищого рівня і закінчуючи нижчим. При цьому використовуються такі основні ознаки (рис. 2.4):
призначення (мета застосування) і способи використання;
склад (набір елементів, які утворюють упаковку);
конструкція (форма, побудова, способи сполучення елементів);
матеріал (джерело, природа, стан пакувального матеріалу);
технологія (способи, ступінь і особливості обробки та складання);
декор (колір, фактура, текстура, обробіток, зовнішнє оформлення);
походження (постачальник, виробник, розробник).

INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image6.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image6.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image6.png" \* MERGEFORMATINET
Оздоблення
E
Оформлення
]
УПАКОВКА Призначення * * * І Споживча Транспортна Виробнича Консервуюча Конструкція
Tapa
ВУС
Конструкції (види) тари
Ящики Пачки Коробки Інші...
Види допоміжних засобів
Кришки Етикетки Ленти Інші...
Металеві Інші
Зварні Штамповані Пресовані Інші
I
T
Виробник
Рис. 2.4. Класифікація упаковки
За призначенням (мета застосування) упаковка поділяється на класи: споживча, транспортна, виробнича, консервна.
Споживча (товарна) упаковка є невід'ємною частиною і неподільною одиницею при реалізації у роздрібній торгівлі. Вона входить у вартість товару, а після реалізації переходить з упакованим у неї товаром у власність споживача.
Різновидністю споживчої є групова (сервісна) упаковка, що об' єднує декілька екземплярів споживчої упаковки або одиниць товару одного виду в єдине ціле. При цьому вона не утворює самостійну транспортну одиницю і не змінює властивостей товару при його вилученні із групової упаковки.
Транспортна упаковка утворює самостійну транспортну одиницю, або частину укрупненої транспортної одиниці та використовується без її відкриття для проведення різних транспортних операцій і перевезення продукції в неупакованому вигляді або в споживчій упаковці.
Виробнича упаковка використовується для переміщення сировини, напівфабрикатів, готових виробів і комплектуючих у процесі виробництва на одному або кількох підприємствах і поза цим процесом не застосовується.
Упаковка для консервування необхідна і застосовується для довготривалого зберігання сировини, матеріалів, виробів.
За складом упаковку поділяють на два підкласи — тару і допоміжні пакувальні засоби. Тара є найбільш важливим і часом єдиним елементом упаковки та являє собою виріб для розміщення продукції, виконаний у вигляді замкнутого чи відкритого корпуса. Вона здійснює функції упаковки самостійно або у поєднанні з допоміжними пакувальними засобами. У цілому упаковка — це сукупність, яку можна виразити формулою:
У = Т + ДПЗ,
а в окремих випадках
У = Т або У = ДПЗ.
За конструкцією (видом) споживча тара поділяється на пачки, коробки, банки, пляшки, пакети, туби тощо, транспортна тара — на ящики, барабани, відра, бочки, фляги, мішки тощо. Додатково при класифікації можна враховувати стабільність розмірів тари (жорстка, напівжорстка, м'яка); її компактність (розбірна, не розбірна, складна) та інші конструктивні ознаки.
Типові конструкції тари із картону наведені в табл. 2.12.
Таблиця 2.12
СТАНДАРТНІ КОНСТРУКЦІЇ КАРТОННОЇ ТАРИ
Конструкція Визначення Особливості
КОРОБКА Разова споживча тара із жорстким корпусом різної форми, з плоским дном, яка закривається кришкою Має відкидну або зйомну кришку, збирається клейовим, зшивним, складним або іншим способами
ПАКЕ
J Т
J Разова м'яка або напівжорстка споживча тара з корпусом у формі рукава з дном і відкритим верхом, місткістю до 20 дм Виготовляється із комбінованих матеріалів зварюванням, склеюванням або зшиванням
БАНКА Споживча тара, переважно з циліндричним корпусом, з горловиною, діаметр якої рівний діаметру корпуса або трохи менший, з плоским або вигнутим д3ном, місткістю 0,02—10 дм Виготовляється навиванням із паперу з картонними, металевими або пластмасовими денцями, з використанням склеювання, зварювання, зшивання і/або за допомогою затворів
ПЛЯЛ КА kr=^y Споживча тара, переважно з циліндричним корпусом, який переходить у вузьку горловину, передбачену для закупорювання, з плоским або вигнутим дном Виготовляється з навивною обичайкою корпусу, литою горловиною і дном, з' єднаних склеюванням, зварюванням і/або за допомогою затворів
ПАЧК А ^ Разова споживча тара з корпусом різної форми, яка закривається клапанами і виготовляється з однієї заготовки Виготовляється із коробкового картону склеюванням, зшиванням або за допомогою різних затворів

Конструкція
Визначення
Особливості
СТАКАНЧИК
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image7.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image7.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image7.png" \* MERGEFORMATINET
Разова споживча тара з циліндричним корпусом або у формі зрізаного корпусу, який звужується до дна, з плоским або вигнутим дном, з кришкою або без неї
Виготовляється із паперу, картону, комбінованих матеріалів склеюванням, зварюванням і/або за допомогою затворів
ПРОБІРКА
Споживча тара з циліндричним корпусом з плоским, випуклим або вигнутим дном, з горловиною, діаметр якої рівний діаметру корпуса, яка закупорюється пробкою або кришкою, місткістю до 0,05 дм3
Виготовляється навивкою із паперу з пластмасовими денцями з використанням склеювання або зварювання і/або з допомогою затворів
БАРАБАН
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image8.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image8.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image8.png" \* MERGEFORMATINET
Транспортна тара з гладким або гофрованим корпусом переважно циліндричної форми (частіше діаметр менше 300 мм), без обручів з плоским дном і кришкою або без неї
Може бути навивним з картонними, фанерними або металевими денцями, а також може виготовлятись із гофрованого картону у вигляді багатокутників
ВІДРО
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image9.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image9.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image9.png" \* MERGEFORMATINET
Транспортна тара переважно циліндричної форми, з кришкою і відкидною р3уч- кою, місткістю 5-20 дм
Може бути з навивним корпусом, дном і кришкою із картонного лиття, або виготовлятися із картону у вигляді багатокутників
ЯЩИК
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image10.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image10.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image10.png" \* MERGEFORMATINET
Транспортна тара з корпусом, який має в перерізі, паралельному дну, переважно форму прямокутника, з дном, двома торцевими і боковими стінками, з кришкою або без неї
Виготовляється із пресованого або гофрованого картону склеюванням, зварюванням, складанням або зшиванням скобами
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image11.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image11.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image11.png" \* MERGEFORMATINET
Закінчення табл. 2.12
Конструкція Визначення Особливості
ЛОТОК Транспортна тара — різновид ящика, переважно прямокутної форми, обмеженої висоти (до 130 мм), з кришкою або без неї Виготовляється із пресованого або гофрованого картону склеюванням, зварюванням, складанням або зшиванням скобами
ПЕНАЛ Невелика коробка з висувним корпусом або яка закривається кришкою у вигляді обичайки Виготовляється із коробкового картону склеюванням, зшиванням або за допомогою різних затворів
ПЩДОН Пакетувальний і транспортний засіб для розміщення і перевезення тарно-штучних вантажів у вигляді плоского щита з пристосуваннями для складування, перевантаження і транспортування Виготовляється із гофро- картону з використанням окремих елементів із пе- нопласту, дерева, полімерних матеріалів. Для складання використовують клей, зшивку скобами, скріплення гвинтами тощо
Із картону виробляють різі види фірмової тари і упаковки (табл. 2.13).
Таблиця 2.13
ФІРМОВА ТАРА І УПАКОВКА
Упаковка, зовнішній вигляд Характеристика Особливості і галузь застосування
БЕГ-ІН-БОКС Транспортна або споживча упаковка, яка складається із картонного ящика, в який вкладається пакет із поівки або комбінованого матеріалу, місткістю — 1—200 дм3 і більше Різновид подвійної тари, що складається з одноразового м'якого пакета (мішка), який розміщують у жорстку багаторазову тару: ящик, барабан, бочку тощо.
Використовується для упакування вина, соків, рослинної олії, хімічних продуктів
Упаковка, зовнішній вигляд Характеристика Особливості і галузь застосування
БЛІСТЕР Споживча упаковка у вигляді жорсткого або напівжорсткого прозорого полімерного футляру, закріпленого в картонному бланку Футляр виготовляється термоформуванням із листового полімерного матеріалу і прикріплюється до картонного бланка зварюванням, при — склеюванням або за допомогою скоб
ВІТЕ <j ЛЛО
O Споживча упаковка у вигляді стаканчика з кришкою, розміщеного в картонній обичайці Стаканчик і кришка виготовляються термоформу- ванням із листового полімерного матеріалу, обичайка клеєна із картону або паперу
ДИСПЛЕЙ Транспортна упаковка для продажу товару в супермаркетах, яка має елементи для експонування і реклами товарів Виконується із коробкового картону і мікрогофро- картону з відкидними клапанами і кришками, прикрашеними рекламними сюжетами
КАМБОБОКС Групова упаковка у формі валізи з ручкою (склеєної або складної) для пляшок і банок Виготовляється із коробкового картону на автоматичних лініях потужністю до 50 шт/хв. Використовується для консервів, пива, вина, коньяку тощо
КАМБОПАК Упаковка у формі сектора з відкидною кришкою, яка стикується з утворенням набору різноманітних продуктів і товарів Виготовляється із коробкового картону на автоматичних лініях потужністю до шт/хв для сиру, кондитерської продукції, пряжі тощо
КАМБОРИТ Планка, манжета або обичайка для утворення групової однорядної (2х5) або дворядної (2х2; 3х3) упаковки для стаканчиків і банок Виготовляється із коробкового картону на автоматах потужністю до 200 шт/хв для морозива, йогурту, кефіру, джему, тощо

Упаковка, зовнішній вигляд
Характеристика
Особливості і галузь застосування
КАМБОРИТ- КАРРИБАР
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image12.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image12.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image12.png" \* MERGEFORMATINET
Профільна планка для утворення одно- або дворядної групової упаковки із пляшок
Виготовляється із коробкового картону на автоматах потужністю до 120 шт/хв для соків, пива, мінеральної води тощо
КАМБОСЕТ
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image13.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image13.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image13.png" \* MERGEFORMATINET
Складна зварна коробка з надітою або відкидною кришкою і зі зміцненими боками
Виготовляється із коробкового картону на автоматах потужністю до 40 шт/хв для галантерейних товарів, косметики, парфумерії, кондитерських виробів тощо
КАМБОТРАИ
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image14.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image14.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image14.png" \* MERGEFORMATINET
Зварний лоток для штучної харчової продукції і разової упаковки (банок, стаканчиків, коробок, обгорток тощо)
Виготовляється із комбінованих матеріалів на автоматах потужністю 40 шт/хв. для м'яса, риби, овочів, сиру, консервів тощо
КЛІККЛОК- ТОПСАЙДЕР
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image15.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image15.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image15.png" \* MERGEFORMATINET
Спеціалізована зварна пачка, оснащена здвоєним клапаном
Виготовляється із комбінованих матеріалів на автоматах потужністю до 160 шт/хв для заморожених продуктів
ОВІТ
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image16.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image16.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image16.png" \* MERGEFORMATINET
Групова упаковка на 6-12 штучних виробів
Виготовляється з коробкового картону на автоматах потужністю 80 шт/хв для яєць і кондитерських товарів

Упаковка, зовнішній вигляд
Характеристика
Особливості і галузь застосування
ПАЛ-БОКС
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image17.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image17.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image17.png" \* MERGEFORMATINET
Транспортний контейнер із гофрованого картону з направляючими на дні, які служать для піднімання контейнера електронаван- тажувачем
Використовується для перевезення сипких вантажів (цементу, цукру, зерна тощо)
ПЮР-ПАК, РА РЕКС
ТЕТ-
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image18.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image18.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image18.png" \* MERGEFORMATINET
Разовий пакет у вигляді паралелепіпеда з плоским квадратним дном і зі складеним, легкозакриваючим затвором (гребінцем) у вигляді двоскатної покр3 івлі місткістю 250-2000 см3
Виготовляється зварюванням із висічених заготовок комбінованих матеріалів (ПЕ/картон/ПЕ) на автоматичних лініях для молочних продуктів
РЕКСИМ
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image19.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image19.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image19.png" \* MERGEFORMATINET
Групова упаковка з ручкою для демонстраційних цілей
Виготовляється із коробкового картону на автоматах потужністю до 70 шт/хв для напоїв, пива, соків
СКІН
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image20.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image20.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image20.png" \* MERGEFORMATINET
Споживча упаковка у вигляді картонного бланка або коробки з упакованим виробом, обтягнутим тер- моусадковою або розтягу- вальною плівкою
Використовується для упакування іграшок, сувенірів, запасних частин, кондитерських виробів тощо
СПРІНТЕР
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image21.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image21.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image21.png" \* MERGEFORMATINET
Видовжена складна або склеєна коробка різної конфігурації: прямокутна, ромбовидна, багатокутна
Виготовляється із коробкового картону на автоматах потужністю до 160 шт/хв для кондитерських товарів, галантерейних виробів, разової упаковки тощо

Упаковка, зовнішній вигляд
Характеристика
Особливості і галузь застосування
СТРЕТЧ
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image22.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image22.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image22.png" \* MERGEFORMATINET
Споживча упаковка у вигляді здвоєного картонного бланка з фігурним вікном, в якому розміщується упакований предмет, який закривається і закріплюється усадковою або роз- тягувальною плівкою
Застосовується для парфумерних і косметичних товарів, галантерейних виробів
Разова упаковка у вигляді тетраедра для рідких про3- дуктів місткістю 8-500 см3
ТЕТРА КЛАСИК
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image23.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image23.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image23.png" \* MERGEFORMATINET
Виготовляється зварюванням із комбінованих матеріалів (ПЕ/картон/ПЕ) на автоматах потужністю до 60 шт/хв для молочних продуктів, соків, напоїв, м' якого морозива, пудингів. Здійснюється також асептичне наповнення в упаковку Тетра Класик Асептик, з обробленням пакувального матеріалу (ПЕ/ картон/ ПЕ/ФАЛ/ПЕ/ПЕ) перекисом водню
ТЕТРА БРИК
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image24.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image24.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image24.png" \* MERGEFORMATINET
Разовий пакет у вигляді паралелепіпеду для розфасування рідких проду3ктів місткістю 125-3000 см3
Виготовляється зварюванням із комбінованих матеріалів на автоматичних лініях для соків, вина, коктейлів, молочних продуктів. Проводиться також асептичне наповнення в упаковку Тетра Брик Асептик, з обробленням пакувального матеріалу (ПЕ/ картон/ПЕ/ФАЛ/ПЕ/ПЕ) перекисом водню
ТЕТРА ПРИЗМА
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image25.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image25.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image25.png" \* MERGEFORMATINET
Пакет у вигляді квадратної призми зі скошеними кутами і полімерним верхом з відкидним язичком, для рідких проду3ктів місткістю 250-330 см
Виготовляється із комбінованих матеріалів на основі картону (ПЕ/картон/ ПЕ) для соків, нектарів, напоїв для фітнесу. Оформляється флексографсь- ким і глибоким друком
Упаковка, зовнішній вигляд Характеристика Особливості і галузь застосування
ТЕТРА Т <g
\ ОП h
/ Пакет у вигляді квадратної призми, має заокруглені кути і полімерний верх з отвором і відкидним язичком, для рідких продуктів місткістю 2001000 см3 Виготовляється із полімерів і комбінованих матеріалів на основі картону (ПЕ/картон/ПЕ) для молочних продуктів. Оформляється флексографським і глибоким друком
ТРЕЙ-ТАЙД Лоток із закріпленими боковими стінками, кутами, має всередині полімерне покриття Виготовляється із картону з полімерним покриттям на автоматах і напівавтоматах потужністю до 120 шт/хв для заморожених продуктів, що розігріваються у мікрохвильових печах
ЕКСПРЕССО Складна пачка з ущільнюючою плівкою, закріпленою перед клапаном — для герметизації вмісти- мого Виготовляється із комбінованих матеріалів на автоматах потужністю до 150 шт/хв для заморожених, шматкових, порошкоподібних і рідких продуктів
Таблиця 2.14
ОСНОВНІ СТАНДАРТИ НА КАРТОННУ ТАРУІ УПАКОВКУ, ЯКІ ДІЮТЬ В УКРАЇНІ І КРАЇНАХ СНД
Найменування стандарту Номер стандарту Сфера дії
Ящики із гофрокартону ГОСТ 9142-90 Типи і розміри
Коробки із картону, паперу і комбінованих матеріалів ГОСТ 12301-79 Типи і основні розміри
Пачки із картону, паперу і комбінованих матеріалів ГОСТ 12303-80 ГОСТ 17339-79 Типи і основні розміри
Барабани картонні навивні ГОСТ 17065-94 Типи, розміри, міцнісні характеристики
Банки картонні і комбіновані ГОСТ 13479-82 Типи, розміри, міцнісні характеристики
Найменування стандарту Номер стандарту Сфера дії
Ящики із тарного склеєного картону для вершкового масла і маргарину ГОСТ 13515-91 Основні параметри і розміри, міцнісні характеристики
Ящики із гофрованого картону для ламп нака- лювання ГОСТ 5884-86 Основні параметри і розміри, міцнісні характеристики
Ящики із гофрованого картону для хімічних ниток ГОСТ 9481-76 Основні параметри і розміри, міцнісні характеристики
Ящики із гофрованого картону для харчових продуктів, сірників, тютюну, мийних засобів ГОСТ 13511-91Е Основні параметри і розміри, міцнісні характеристики
2.11. Споживча упаковкана основі картонуЦя упаковка займає провідне місце в таких групах товарів:кондитерські вироби, заморожені продукти, морозиво, десерти,пиво, вино, алкогольні напої, молочні продукти, макаронні виро-би, чай, кава, какао, тютюнові вироби (табл. 2.15); лікарські пре-парати, парфумерія і товари побутової хімії, побутової техніки іелектроніки; господарські товари, інвентар, інструменти; одяг,взуття, іграшки, товари для дозвілля.
У країнах ЄС споживча упаковка із картону найбільшу часткузаймає для пакування сухих продовольчих товарів — 21 %, замо-рожених продуктів — 10 %, інших продовольчих товарів — 23 %,тютюнових виробів — 6 %, лікарських препаратів і засобів осо-бистої гігієни — 24 %, інструментів та інвентарю — 8 %, одягу івзуття — 8 %.
Залежно від конфігурації виокремлюють прямокутну, цилінд-ричну, конусну, пірамідальну.
Запатентовано упаковку, що має основу з контактною поверх-нею і кришку з картону. Конструкція упаковки гарантує відповіднугерметичність, захищає від дії світла, вологи і кисню. Шов для зче-плення виконано з можливістю повторного герметичного закриван-ня. Засіб, який передбачає це зчеплення поверхні, може бути нане-сений на ділянку контактної поверхні основи або кришки.
Таблиця 2.15
ЗАСТОСУВАННЯ КАРТОННОЇ ТАРИ ДЛЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ
Продукт Склад, характеристика Вплив і процеси Приклади використання упаковки
Дія світла Дія кисню Поглинання вологи Втрата вологи Поглинання ароматів Втрата ароматів Біозабруднення Соки Розчини глюкози і цукрози, ароматичні речовини, пектини ++ + - -- -- + - ++ ++ Упаковка «Бег-ін-Бокс», пакети «Тетра-Брик-Асептік» та ін. на основі фольги
Вино Ароматичні речовини, спирт, цукроза, цукор + - + - -- -- + - ++ - Упаковка «Бег-ін-Бокс», пакети «Тетра-Брик-Асептік» та ін. на основі фольги
Cyxi молочні суміші Казеїн, жир, вітаміни ++ ++ +++ - + + + - Пакети із матеріалів на основі фольги
Заморожені продукти Білки, жир, клітковина ++ + - ++ - - - Пакети типу «Експресо»
Свіжеморожена риба Білки, жир, амінокислоти ++ ++ - ++ + - + - + - Ящики із шфрокартону з вкладишем із ПЕ-плівки або ламінованого ПЕ
Копчена риба, рибна кулінарія Білки, жир, амінокислоти + + - + - + - + - + - Коробки із картону з жирос- тійким покриттям
Вироби із шоколаду Какао-масло, цукор, вершки + + + - + - + - + - Коробки із картону
Кава, чай, прянощі Ароматичні речовини + + ++ -- ++ +++ -- Пачки із картону з вкладишем із фольги
Макаронні вироби Крохмаль, білки, не- окислювальні жири - - + - + - - Пачки із картону
Борошняні кондвироби Крохмаль, білки, не- окислювальні жири - + - + - + + + - Коробки із картону з вкладишем із полімерної плівки
Концентрати, що містять жир Білки, жир, крохмаль + ++ + -- ++ + - -- Пачки із картону з жиро- стійким покриттям
Концентрати без жиру Білки, жир, крохмаль - + - + - -- + - - + Пачки із картону
Cyxi сніданки Білки, жир, крохмаль + - ++ ++ - + - - Коробки із картону
* інтенсивність процесу: +++ - дуже висока; ++ - висока; + - невисока; + — помірна; - мала;
— дуже мала.
Контрольні питанняЩо являють собою пакувальні матеріали?
За якими ознаками здійснюють класифікацію пакувальних матеріалів?
Яким критеріям якості повинні відповідати пакувальні матеріали?
Які види паперу використовують в якості пакувальних матеріалів?
Чим відрізняється металізований папір від вологоміцного?
Чим відрізняється пергамент від підпергаменту?
Які споживні властивості основних марок пергаменту і підперга- менту?
Які види картону використовуються для виробництва картонної тари?
Як класифікують пакувальний картон у міжнародній торговельній практиці?
За якими ознаками можна розрізнити основні марки гофрокартону?
Які споживні властивості фільтрувального картону?
Класифікація паперової та картонної тари.
Параметри, конструкція та вимоги до якості паперової та картонної тари.
Дефекти паперової та картонної тари.
3МЕТАЛЕВІ МАТЕРІАЛИ І ТАРАМеталеві пакувальні матеріали займають вагому частку в загальному виробництві. Перші відомості про організацію виробництва білої жерсті в Німеччині беруть початок з XIV століття. Захисні олов'яні покриття на залізному листі були відкриті ще наприкінці XI століття у Богемії. Промисловий випуск тари з білої жерсті розпочався після 1810 р.
У XIX ст. результати наукових досліджень Мечнікова та Пастора стали поштовхом для виготовлення консервованих харчових продуктів. Водночас у 1825 році було відкрито спосіб виробництва алюмінію. Наступний електролітичний метод дав змогу знизити вартість алюмінію майже у 500 разів. Завдяки цьому підвищилась конкурентна спроможність алюмінієвої тари.
На даному етапі широко використовуються алюмінієві банки в пивоварній, м'ясній, рибній, лакофарбовій промисловостях, алюмінієві туби — у фармацевтичній і харчовій промисловостях, алюмінієва фольга — для загортання шоколаду та інших кондитерських виробів.
Для пакування продовольчих і непродовольчих товарів у великій кількості використовується біла жерсть, частка якої досягає 93 % усієї жерсті. Біла жерсть — це тонкий, м'який сталевий лист, який покрито тонким шаром олова з обох боків. Чорна жерсть без олова використовується тільки у виготовленні ящиків чи банок для різних технічних масел або мастил. З інших видів жерсті можна виділити хромовану, яка не може використовуватись для контакту з харчовими продуктами.
Світове виробництво білої жерсті становить приблизно 14 млн. т. Основну частку у ньому займають США (40 %), Японія (19 %), Німеччина (10 %), Франція (10 %), Канада (6 %), Італія (5 %). Найбільшим імпортером білої жерсті вважається Японія.
В Україні недостатньо виробляється білої жерсті необхідного асортименту та якості. Запорізький завод використовує гаряче лудження з великими затратами олова.
Тара із жерсті забезпечує тривале зберігання харчових продуктів. Вона стійка до різних механічних дій, не руйнується під впливом статичних та динамічних навантажень при складанні, транспортуванні та споживанні продукції. Ця тара зручна для повторної переробки і в розвинутих країнах цей показник переробки досягає 60—80 %.
При оцінці властивостей жерсті важливим є раціональне її використання. Для цього виготовляють жерстяні банки з тонкими стінками, зі збереженням параметрів міцності та корозійної стійкості. Прикладом можуть служити нові види надтонкої жерсті товщиною нижче 0,18 мм. Їх отримують методом подвійного холодного прокатування, диференційованим покриттям шарами різної товщини обох сторін жерсті. Виробництво м'якої жерсті для виготовлення банок здійснюється глибоким витягуванням.
Завдяки зміні форми упаковки досягається економія жерсті на одиницю продукції. Гнучка оболонка з квадратним дном має ребра жорсткості і надто тонкі стінки. Для цього використовують жерсть товщиною 0,12 мм, і маса такої упаковки зменшується на 15 %.
Нанесення на жерсть під час виготовлення тонкого шару олова гарячим або електролітичним лудженням дає змогу покращити її зовнішній вигляд, підвищити корозійну стійкість, забезпечити наступне паяння. Гальванічне лудження зменшує витрати олова з 17 до 4-5 кг на 1 т білої жерсті, яка становить основну частку у світовому виробництві.
Раціональним є комбінування різних марок жерсті з картоном та полімерами, на основі новітніх технологій виготовлення упаковки. Так, розроблений новий матеріал Ferrolite що є комбінацією плівок 1111 або ПЕТФ з шаром сталі, який загартували. Банки для соусу, виготовлені із цього матеріалу, мають вищий ступінь корозійного захисту і вони привабливіші.
Останнім часом жерстяним банкам складають конкуренцію упаковки з алюмінію і полімерів.
3.1. Основні матеріали у виробництві металевої тариДля виготовлення металевої тари використовують основні матеріали підприємств чорної та кольорової металургії. Підприємства чорної металургії випускають такі види жерсті:
чорна холоднокатана лакована;
біла холоднокатана гарячого лудження;
біла холоднокатана електролітичного лудження;
електролітично-хромована лакована;
алюмінірована.
Жерсть чорна холоднокатана лакована буває чорна (звичайна) і чорна тонка, які поділяються на марки: ЧЖ-1 (чорна жерсть нормальної твердості), ЧЖ-2 (чорна жерсть підвищеної твердості) та ЧЖ-3 (чорна жерсть загального призначення).
Жерсть білу гарячого лудження отримують шляхом занурення листів жерсті у розплавлене олово.
Їх класифікують за ступенем твердості стальної основи залежно від товщини покриття олова. За станом поверхні та дефектів форми їх поділяють на класи, групи, марки (рис. 3.1).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image26.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image26.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image26.png" \* MERGEFORMATINET
*ГЖК — гарячелуджена жерсть консервна;
**ГЖР — гарячелуджена жерсть різна
Рис. 3.1. Класифікація білої жерсті гарячого лудження
Жерсть білу електролітичного лудження отримують шляхом електролітичного лудження жерсті в лужних, кислих та галогені- дних електролітах. Єлектролітичне лудження порівняно з гарячим — значно продуктивніше; забезпечує більш рівномірне покриття оловом, товщину якого можна регулювати диференційовано, покриттям олова з різних сторін жерсті.
Білу жерсть електролітичного лудження класифікують залежно від стану поверхні та дефектів форми листів і штаб, від товщини нанесеного шару олова з кожної сторони листа або штаби, від твердості сталевої основи і поділяється на класи, марки, види. (рис. 3.2).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image27.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image27.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image27.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 3.2. Класифікація білої жерсті електролітичного лудження
Хромована лакована жерсть — це холоднокатана електролітично-хромована жерсть, яка з обох боків покрита шаром лаку або сумішшю масел. Переваги хромованого покриття порівняно з іншими видами покриттів — хромове покриття по відношенню до стальної основи жерсті являє собою катодне покриття, яке обмежує міграцію хрому в товар. На цьому виді жерсті не спостерігається «мармотизація», що має особливе значення при виробництві харчових консервів, а хромована лакована літографована жерсть має високі декоративні властивості.
Хромована лакована жерсть поділяється на 4 види (рис. 3.3).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image28.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image28.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image28.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 3.3. Основні види хромованої лакованої жерсті
Алюмінірована жерсть являє собою холоднокатану низьковуглецеву чорну жерсть, на поверхню якої у вакуумі з обох боків нанесено металевий алюміній. Алюмінірована жерсть поділяється на класи — Al 1, Al 2, Al 3, Al 4, Al 5. Ця жерсть має достатню корозійну стійкість, хороші механічні властивості, високу теплопровідність, легкість, не- токсичність, здатність відображати теплові та світлові промені.
Слово алюміній походить від латинського слова alumen (квас- ці). Щодо поширення на землі, то він займає третє місце після кисню і кремнію. У земній корі знаходиться близько 8 % цього сріблясто-білого матеріалу. Найбільш розповсюдженими мінералами для одержання алюмінію вважаються боксити, які містять 30—60 % глинозему (оксиду алюмінію). Для одержання 1 т алюмінію потрібно в середньому 2 т глинозему або 4 т бокситу. Процес цей енергомісткий (на виплавку 1 т алюмінію необхідно затратити 14 тис. кВт/год електроенергії).
Світове виробництво алюмінію в кінці 90-х років ХХ ст. уже перевищило 20 млн т на рік.
Підприємства кольорової металургії поставляють такі матеріали:
тонкий прокат алюмінію;
тонкий прокат алюмінієвих сплавів;
лаковану алюмінієву стрічку;
алюмінієву фольгу.
Більше 90 % потреби України у фользі досі задовольняється за рахунок поставок її по імпорту із 3 8 країн світу, у першу чергу із Росії, а також із Німеччини, Чехії, Словакії, Австрії, Індії, Словенії, Естонії.
На основі алюмінієвої фольги освоєно виробництво багатошарових комбінованих матеріалів з високими бар'єрними властивостями. В їх числі переважає фольга каширована папером або поліпропіленовою плівкою.
Комплексною програмою розвитку кольорової металургії України на період до 2010 р. прогнозується поетапний ріст споживання пакувальних матеріалів на основі алюмінієвої фольги і планується доведення об' єму споживання даного виду продукції в 2005 р. до 16 тис. т.
Крім гладкої фольги побутового призначення товщиною 14 мкм, планується виготовляти такі матеріали:
забарвлена фольга з багатокольоровим друком для кондитерської промисловості;
алюмінієва фольга (товщиною 25 мкм) з багатокольоровим друком і термозварним лаком для фармацевтичних блістерів товщиною 40 мкм для кришок йогуртів, соків тощо;
забарвлена алюмінієва фольга каширована папером для пакетів різного призначення (морозиво);
алюмінієва фольга каширована сухим способом з термозвар- ною плівкою для пакетів з концентрованими сухими супами, шоколадом, печивом;
плівка з багатошаровим друком, каширована сухим способом алюмінієвою фольгою і термозварною плівкою для пакування кави, сухого молока, сублімаційних продуктів.
У США на пакувальні цілі використовується близько 60 % усього алюмінієвого прокату, в країнах Європи — 30 %. При цьому, на американському ринку алюміній переважно використовується для виготовлення банок (до 85 % усього прокату), а в Європі переважає пакувальна фольга (65 %).
Завдяки особливим властивостям алюмінію (легкість, морозостійкість, рециклічність тощо), найбільш високим попитом користується фольга (товщина 6—250 мкм) і різноманітні комбіновані матеріали на основі фольги з багатокольоровим друком (до 8-ми кольорів), покриті термостійким або захисним лаком.
Із алюмінію та його сплавів виготовляють: гнучкьі пакувальні матеріали, напівжорсткі — товщиною 20—100 мкм і жорстку алюмінієву тару.
До гнучких матеріалів відносять алюмінієву фольгу. Вона являє собою тонкопрокатане до товщини 6-250 мкм листове полотно алюмінію. Для пакування використовують фольгу м'яку або напівжорстку з лаком чи без нього, марок А5 і А6.
Розплав алюмінію обробляють спеціальними флюсами і хлорно-азотною сумішшю з наступною фільтрацією на керамічних фільтрах. Відлита вона товщиною до 10 мм направляється на прокатку до товщини 0,5 мм. Після цього стрічка піддається обробці у камерних печах в атмосфері азоту, охолоджується і прокатується на фольгопрокатних станах. При цьому одержують фольгу товщиною до 6 мкм.
Алюмінієва фольга характеризується багатьма ознаками:
водо-, газо-, жиронепроникність фольги забезпечується фізичними властивостями металу. (Завдяки упорядкованій сітці атомів металу). Крізь неї не можуть проникати гази (крім водню);
непрозорість і висока світловідбиваюча здатність забезпечує захист продуктів від ультрафіолетового опромінення, наприклад, тому м' ясо зберігає своє природне забарвлення, а молоко- продукти — галогенну структуру;
інертність і гігієнічність дозволяє використовувати алюмінієву фольгу для всіх харчових продуктів, особливо в асептичному пакуванні. Не допускається, алюмінієва упаковка без спеціального покриття для консервування і довготривалого зберігання, оскільки іони металу мігрують у харчові продукти;
формування, пластичність і здатність набувати заданоь форми (фігурні кондитерські вироби);
алюміній немагнітний матеріал, він не притягується іншими металами і тому використання фольги для пакування на машинах не викликає труднощів;
можливість комбінування з іншими матеріалами. Розроблені і застосовуються промисловістю такі пакувальні матеріали:
буфлен — папір/фольга/поліетилен;
лафолен — лавсан/фольга/поліолефіни;
цефлен — целофан/поліетилен/фольга/поліетилен;
ламістер — лак/фольга/поліпропілен.
Недоліком фольги вважається недостатня механічна міцність. Алюмінієва фольга і пакувальні матеріали на її основі застосовуються практично у всіх галузях промисловості:
гладка алюмінієва фольга — у кондитерській промисловості для упакування шоколаду;
тиснена і забарвлена — для декорування горловин пляшок із шампанськими винами і шоколадних виробів складної геометричної форми;
із захисним лаком — для пакування плавлених сирків;
з термозварним лаковим покриттям — для пакування сметани, йогурту, майонезу, сиру кисломолочного, десертів та інших кисломолочних продуктів;
каширована пергаментом, підпергаментом, сульфітним папером — для пакування жировмісних продуктів, морозива типу «брикет», у кондитерській і тютюновій промисловості;
ламінована полімерними плівками — для пакування продуктів дитячого харчування, сухого молока, кави, соків, кондитерських виробів, прянощів, харчових концентратів, продуктів сублімаційної сушки, горішків;
забарвлена з багатокольоровим друком — для кондитерської промисловості;
з багатокольоровим друком і термозварним лаком (товщиною 25 мкм) — для кришок йогуртів, соків тощо;
забарвлена каширована папером — для пакетів різного призначення (морозиво, солодощі тощо);
каширована папером, з багатокольоровим друком і каширо- вана сухим способом з термозварною плівкою — для пакетів з концентрованими супами, шоколадом, печивом;
плівка з багатокольоровим друком, каширована сухим способом алюмінієвою фольгою і термозварною плівкою — для пакування кави, сухого молока, сублімаційних продуктів.
Розрізняють такі види алюмінієвої фольги: ФГ, стерал- кон, ФЛ.
Алюмінієві лаковані стрічки поділяються на такі марки: алюмінієва консервна для банок (АКЛ), алюмінієва консервна для кришок (АЛК), алюмінієва різного призначення (АЛР), алюмінієва різного призначення та для банок під нестерилізовані продукти (АЛРК).
Високі бар'єрні властивості (зокрема за непроникність алюмінієвої фольги для багатьох компонентів), стерильність, теплопровідність і жаростійкість сприяють збереженню вітамінів і аромату упакованих у неї продуктів. Фольга зберігає первинний вигляд і якість упакованого продукту, попереджує його висихання при замороженні.
Комбіновані багатошарові матеріали, які містять алюмінієву фольгу, використовують для асептичного пакування харчових рідин, виготовлення тари під продукти, які вимагають гарячого фа- сування.
В основному нині застосовується фольга 6,2 і 7,3 мкм, хоча в майбутньому прогнозується масове виробництво алюмінієвої фольги товщиною 5,1 мкм. Вирішення цих проблем дає можливість
алюмінієвій фользі успішно витримувати гостру конкуренцію з боку металізованих у вакуумі плівок і нових видів полімерних матеріалів.
За даними Держкомстандарту, у 2003 р. в Україну було імпортовано 8692,5 т алюмінієвої фольги товщиною не більше 0,2 мм із 37 країн світу. Основна частка припала на європейську фольгу — 78,5 %, 19 % -на поставки із СНД, 1,5 % — на країни Азії. Частка фольги на основі паперу, картону і полімерних матеріалів склала близько 50 % від загального об'єму поставок. Лідерство у поставках ламінатів для оліє-жирової продукції належить фінській фользі — до 70 %.
Крупним виробником фольги і матеріалів на її основі в Росії є ВАТ «Саянал». Компанія випускає практично всі види фольги, які використовують у харчовій промисловості. В асортименті фольга товщиною 0,006-0,25 мм, оброблена різними лаками, тиснена з фігурними малюнками, каширована і ламінована, а також пакувальні матеріали на її основі з використанням полімерів, паперу, картону і їх поєднань.
ВАТ «Петербургська фольга» поставляє термолаковану, ка- шировану і ламіновану фольгу, алюмінієві туби, а також формоч- ки-касалетки для короткотривалого зберігання продуктів, які піддаються глибокому заморожуванню і наступному термообро- бітку.
Н111 «Технологія» представляє на українському ринку продукцію угорського виробника алюмінієвої фольги і гнучких пакувальних матеріалів. В асортименті поставок переважає фольга тер- моформована для харчової і фармацевтичної промисловості, для упакування сиру, забарвлена і незабарвлена фольга для кондитерської промисловості, каширована фольга для кондитерської промисловості, каширована фольга для пакування масла, маргарину, кисломолочного сиру, а також гладка фольга для наступної переробки (ламінації).
Із Словенії надходять пакувальні матеріали широкого спектра: алюмінієва фольга чиста, термолакована та ламінована для кондитерської, харчової та молочної промисловості (упаковка для шоколаду, цукерок, кави. соусів, сирів, йогуртів, паштетів); капсули для шампанських вин та алкогольних напоїв; фольга для блістеру, стрін-фольга для фармацевтичної промисловості; ламінати для тютюнової промисловості.
Широке використання алюмінію для виготовлення упаковок обумовлене його властивостями. Серед різних видів упаковки з алюмінію можна відзначити дві групи: об'ємну (банки, туби, ба
лони, кеги) та упаковку з використанням алюмінієвої фольги. Сучасні сумарні світові потужності з виробництва алюмінієвих банок дають змогу кожному спожити напоїв по 4 банки на рік. Близько 45 % цих потужностей припадає на США, забезпечуючи 60 % пива та 50 % безалкогольних напоїв в алюмінієвих банках. У Європі цей відсоток у середньому дорівнює 25 і 19 відповідно. Помітний динамічний розвиток цього виду упаковки в країнах Східної Європи (у Польщі за останні п'ять років виробництво пива в банках із алюмінію збільшилося в 10 разів), Китаї та країнах Південної Америки.
Досить інтенсивно зростає виробництва аерозольної упаковки. Вона складається із балона, клапана, розпилювальної головки і кришки. Балон виготовляється з алюмінію або з жерсті, а клапан вважається головною і найбільш технічно складною частиною аерозольної упаковки.
3.2. Допоміжні матеріали у виробництві металевої тариПри виробництві металевої тари використовують лакофарбо- вані ущільнюючі і матеріали для пайки металевої поверхні.
До лакофарбованих матеріалів належать: лаки для внутрішнього і зовнішнього покриття металевої тари, емалі та фарби, друкувальні фарби для металевих поверхонь.
Друковані фарби для металевих поверхонь можуть бути: безбарвні та золотисті ґрунтлаки, білі та кольорові грунт-емалі, кольорові друкувальні фарби, прозорі безбарвні покривні лаки.
Ущільнюючі пасти бувають водно-аміачні (наносяться методом наливу через розливне сопло) і розчинні (наносяться методом штемпелювання).
Лаки, призначені для внутрішнього покриття металевої тари, повинні відповідати санітарно-гігієнічним вимогам: мати високу хімічну стійкість до упакованого в тару товару і високу адгезію до металевої поверхні, бути безпористими, механічно міцними, еластичними, твердими та теплостійкими, і стійкими під час тривалого зберігання.
Лаки для зовнішнього покриття металевої тари мають бути з високим ступенем білизни пігментованих матеріалів та стійкими до пожовтіння, придатними до друку фарбами на жерсті, стійкими до деформацій та витирання, стерилізації та пастеризації, дії
навколишнього середовища, сумісними із відповідними покривними лаками.
Ущільнюючі пасти не повинні містити шкідливі домішки, мати однорідну консистенцію, стабільну в'язкість, достатню механічну міцність, добру адгезію до металевої поверхні.
Для припоїв важливими є висока міцність, твердість, пластичність і однорідність.
Паяльні рідини (флюси) використовують каніфольні і олеїнові. Основними компонентами їх є: каніфоль + етиловий гідролізний спирт; каніфоль + бензин + конопляна олія; бензин + олеїнова кислота; каніфоль + олеїнова кислота + етиловий спирт; янтарна кислота + етиловий спирт; етиловий спирт + олеїнова кислота + бензойна кислота.
3.3. Класифікація та характеристика видів металевої тариОсновними класифікаційними ознаками металевої тари є: функціональне призначення, матеріал, з якого виробляється тара, конструкція і технологія виробництва.
За функціональним призначенням металева тара поділяється на транспортну, споживчу, виробничу, спеціальну. До транспортної відносять ящики, бочки, барабани, фляги, каністри, контейнери, піддони; споживчої — пляшки, туби, банки, коробки; виробничої — ящики, піддони, лотки, контейнери; спеціальної — збірна, штампована, комбінована тара.
За матеріалом виготовлення тара буває: із чорної лакованої жерсті, із білої жерсті гарячого лудження, із білої жерсті електролітичного лудження, із хромованої лакованої жерсті, із алюмінію і його сплавів, комбінована.
За особливостями конструкцій металева тара буває прямокутна, циліндрична, кругла і фігурна.
За особливостями технології виробництва — збірна і суцільна (штампована).
За станом захисного покриття — нелакована, лакована і літографована.
Найбільша частка на ринку металевої тари належить банкам для напоїв і герметично упакованим стерилізованим продуктам. Виробляється також велика кількість інших не менш важливих різновидностей металевої тари.
Металева споживча тара широко застосовується в кондитерській, консервній промисловості, при пакуванні молочних, м'ясних, рибних продуктів, олії, жирів, напоїв, плодів. Завдяки металевій споживчій тарі подовжується термін зберігання харчових продуктів, забезпечується перевезення на далекі відстані.
Перевагою цільноштампованої тари є відсутність прикатаного дна. Оскільки банка штампується разом із дном, немає необхідності в пайці і упакуванні. Розповсюджені цільноштамповані банки в рибоконсервній промисловості. Виготовлення ж кришок для цих банок аналогічне тому, як це робиться для збірних банок.
Велика жерстяна тара. Великі жерстяні циліндричні банки місткістю 3 л і 8 л виготовлюється із жерсті товщиною 0,28—0,40 мм на спеціальних напівавтоматах. Перевірку великих банок на герметичність здійснюють за допомогою водяних тестерів при тиску 0,5—0,6 атм.
Ці банки здебільшого використовують для розфасовки несте- рилізованої продукції — томат-пасти, томат-пюре, повидла, згущеного молока, джему і продуктів харчоконцентратної промисловості (сухі овочі, порошкоподібні продукти).
Банки жерстяні для консервів виготовляються з таких видів жерсті:
білої листової марки ЖК;
білої лакованої листової або рулонної марки ЖК;
білої електролудженої;
білої електролудженої лакованої;
чорної лакованої.
Консервні банки виготовляють двох типів:
І тип — циліндричні, збірні, збірні з язичком і цільноштамповані;
II тип — фігурні, цільноштамповані прямокутні, овальні та еліптичні.
Залежно від розмірів і типів банок для виготовлення жерстяної тари застосовують різні номери жерсті.
Зовнішня і внутрішня поверхні банок можуть бути лаковані й нелаковані.
Цільноштамповані банки №8, які використовують для розфасовки стерилізованих рибних консервів, мають бути з лакованою внутрішньою поверхнею.
Інша металева споживча тара. Крім герметичної металевої тари, яка застосовується для консервованих харчових продуктів, жерстяна тара також використовується для пакування гігроскопічних товарів (чай, кондитерські вироби, спеції).
Ці види споживчої тари можуть виготовлятися з білої лудженої жерсті або із чорної (горячо- або холоднокатаної) з відповідним покриттям лаком або ґрунтоемаллю.
Основні види жерстяної споживчої тари:
цільноштампована;
циліндричні збірні банки і фасовані збірні коробки.
Цільноштампована споживча тара складається із двох деталей
низу і кришки. Із цільноштампованих деталей можна виготовити круглі і фасонні банки із заокругленими кутами невеликої висоти. Найбільш поширені вироби круглої і овальної форм.
Циліндрична збірна споживча тара за своєю місткістю і формою (висотою) може бути різною, починаючи від малих баночок (для спецій) до банок місткістю 2-3 л. Циліндричні банки самі по собі не є герметичною тарою, але при закупорюванні їх липкою водогазонепроникною стрічкою на стику кришки і низу стають майже повністю герметичними. Така тара може застосовуватися для упаковування гігроскопічних і ароматичних продуктів (какао, кава).
Фасонні збірні коробки застосовують для упакування вищих сортів чаю, кондитерських та інших виробів. Нижня частина фасонних коробок складається із двох деталей — корпуса і дна, які кріпляться до корпуса закаткою. Для виготовлення такої тари застосовується біла луджена або чорна лакована жерсть гарячої чи холодної прокатки.
Аерозольна тара з'явилась недавно, але розвиток її здійснюється інтенсивно. Основна відмінна особливість аерозольної тари полягає в тому, що вміст банок-балончиків знаходиться під значним тиском (3—10 атм) і може виводитися окремими дозами або повністю у вигляді струменя, піни чи в розчинному стані.
Аерозольні упаковки виготовляють із чорної і білої жерсті або алюмінію способом зварювання, запаювання і глибокої витяжки. Цей вид аерозолів є відносно новим і недавно почав виготовлятись промисловістю. Асортимент харчових аерозолів ще невеликий. Він включає сиропи для напоїв, шоколадні напої, соуси для м'яса, збиті вершки. Застосовані газовитискачі не повинні бути токсичними, дорогими, викликати в продукті шкідливих змін. Витискувачами аерозолів харчових продуктів є азот, окис азоту і вуглекислота. Ці гази відрізняються різним ступенем розчинності продуктів.
В аерозольній упаковці використовують два основні типи клапанів. Один видає продукт у вигляді піни (збиті вершки), другий — має посаджену до дна трубку, може виділяти продукти у
розпиленому вигляді. Місткість посудини харчових аерозолів становить 170—340 і 450 г, причому газовитискач займає не менше 1/3 вмістимого об'єму.
За літературними даними, продукти, затарені в аерозольні упаковки, піддаються більшій внутрішній корозії, ніж упаковані без тиску. Тому внутрішню поверхню посудини слід покривати захисним покриттям.
Упаковка аерозолей під тиском не запобігає розвитку мікроорганізмів і псуванню харчових продуктів. Тому правила зберігання звичайних продуктів обов'язкові і для аерозолів.
Напівжорстка упаковка для рідких і твердих харчових продуктів формується за рахунок алюмінієвої фольги. Алюміній легкий, не токсичний, не впливає на смакові властивості упакованого продукту, забезпечує захист від світла, водяних парів, проникнення газів і ультрафіолетових променів, має високу механічну міцність, гнучкість, опір корозії, можливість до повторного використання. Крім того, для створення упаковок з алюмінію використовується невелика кількість матеріалу. Кожна упаковка — компактна, має обмежені габарити, створюється на фасувальних автоматах.
Алюмінієві туби широко використовують для розфасовки і зберігання томатної пасти, соусів, плавлених сирів, майонезу, хрону, джему і меду. Вони мають ряд переваг перед скляною і жерстяною тарою: легкість і декоративність тари, низька вартість при малому виробництві сприяють більш тривалому зберіганню харчових продуктів без псування. Для виготовлення туб застосовують алюміній марок А-00 і А-0 товщиною 4-5 мм. У світовій практиці близько 30 видів продуктів упаковують в алюмінієву фольгу.
Підприємства харчової промисловості використовують фольгу з алюмінію марок А5, А6, АО товщиною від 0,008 до 0,2 мм, гладку і пофарбовану, кашировану сульфітним папером і пергаментом. Пакувальні матеріали на основі алюмінієвої фольги легкі, стійкі до впливу атмосферного середовища, з високими антикорозійними характеристиками, термостійкі, міцні, здатні надавати естетичний зовнішній вигляд, нетоксичні, забезпечують абсолютну герметичність, газо-, порохо- і вологонепроникливість, а також стерильність. Правильно підібране поєднання матеріалів з алюмінієвою фольгою дає змогу одержати такі характеристики, яких немає в жодному з відомих матеріалів.
Необхідність в алюмінієвій фользі, за даними американської фірми «Рейнольде Металз», зростатиме на 5,4 % за рік. Поясню
ється це тим, що використання фольги в пакувальних матеріалах підвищує збереження харчових продуктів на 25 %. Витрати алюмінієвої фольги становлять у США 2 кг, в Італії — 1,2 кг, в Японії — 1 кг, у Великобританії — 0,9 кг і в Україні — 0,3 кг на одну людину.
В Україні потреби підприємств у фользі забезпечуються за рахунок експорту з Росії, Вірменії, Словаччини. У зв'язку з розвитком агропромислового комплексу і розширенням сфери застосування сучасних пакувальних матеріалів загальна потреба в алюмінієвій фользі в Україні зростатиме до 45—50 тис. т на рік.
З метою задоволення потреб України в алюмінієвій фользі та пакувальних матеріалах на її основі передбачено будівництво Запорізького фольгопрокатного заводу. Проектна потужність підприємства — 36 тис. т на рік, у тому числі з гладкої фольги — 18,5 і з різними видами обробки — 17,5 тис. т. Для кави, печива, сухого молока, сублімованих та заморожених продуктів використовують фольгу товщиною 0,01 мм з багатокольоровим друком, кашируванням, з нерозтяжною і поліетиленовою плівками; для йогурту, кремів — 0,04 мм з багатоколірним друком і термозвар- ним лаком; для морозива, пакетів різного призначення — 0,1 мм, пофарбовану з багатоколірним друком і кашировану з папером; для цукерок, шоколаду, пакетів з концентрованими сухими супами — 0,012 мм з багатоколірним друком, кашировану з папером і поліетиленовою плівкою.
З алюмінієвої фольги випускають лотки й підноси багаторазового використання. Лотки мають прямокутну, овальну або круглу форму і використовуються для випікання різних кондитерських виробів. Крім відповідної форми, завдяки термостабільності фольги, забезпечується висока якість випічки. Готові вироби обгортають термоусадковою плівкою і упаковують у картонні коробки.
Одним із нових видів споживчої тари є кеги, що в перекладі з англійської мови («кег») означає бочечка. Вона являє собою циліндричну посудину з міцної нержавіючої сталі, що має у верхній частині отвір з різьбою, в який вкручується фіттінг з трубкою, що опускається до дна. Конфігурація кега передбачає захист його від високого надлишкового тиску.
Перші розробки кегів у Європі відносять на кінець 60-х років. Кеги призначені для пива і безалкогольних напоїв місткістю 10, 15, 20 л. У пивоварній галузі є декілька стандартів — ЕІЖО-КЕС і КЕО (табл. 3.1).
ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЕГІВ
Показники EURO DIM
1 2 1 2
Об'єм, л 30 50 30 50
Зовнішній діаметр, мм 408 408 381 381
Внутрішній діаметр, мм 392 392 360,5 360,5
Висота, мм 365 532 400 600
Довжина фіттінга з трубкою, мм 325 490 70 570
Висота внутрішньої порожнини кега, мм 296 461 341 541
Маса без фіттінга і трубки 9,9 11,8 9,2 11,4
Аерозольні контейнери. У виробництві металевої аерозольної тари можуть використовуватися ті самі матеріали, що й для упаковки харчових продуктів, але необхідно враховувати деякі особливості, притаманні цьому виду упаковки із-за підвищеного внутрішнього тиску.
З метою збереження міцності ємкості в умовах високого внутрішнього тиску, повздовжні шви збірної аерозольної тари зазвичай зварюють. Останнім часом в упаковці аерозолей почали все частіше використовувати цільнотягнуті або штамповані банки.
Внутрішні покриття контейнерів мають бути стійкими до дії не лише упакованої речовини, але й до впливу газовитискувача. Для внутрішнього покриття аерозольних контейнерів застосовують три основні види емалі: вінілові, фенольні і епоксидні.
Банки з фрикційною кришкою. Банки з фрикційною кришкою випускають різних розмірів — від 118 мл до 3,8 л. Розрізняють фрикційні кришки для звичайного та більш надійного закупорювання. Перші здебільшого застосовують для зберігання порошків і паст, тоді як останні забезпечують більш надійне закупорювання, придатне і для рідин. У випадку, коли банка використовується як транспортна тара, кришка додатково фіксується в декількох місцях за допомогою припою або спеціальних металевих зажимів.
Металеві банки з різьбовим закупорюванням. Банка з кришкою, що нагвинчується, може називатися банкою з різьбовим закупорюванням. Банки прямокутних форм називають банками типу F (F — style), розміри яких становлять від 118 мл до 7,6 л. Аналогічно круглим металевим банкам, розміри традиційно вка
зують тризначними числами — перші дві цифри позначаютьрозмір дна банки, а третя — висоту.
Наступним різновидом є циліндричні банки з конусоподібнимверхом, місткістю від 89 до 946 мл. Банки більших розмірів ма-ють дно квадратної форми.
Металеві контейнери випускають багатьох видів: цільнотягнутібанки із ковзкою кришкою; банка із круглою основою і конусоподіб-ним верхом і кришкою, що нагвинчується; подовжений контейнероб'ємом 3,8 л, який має ручку у вигляді стрічки, і банка об'ємом18,9 л з квадратною основою та ручкою у вигляді кільця (рис. 3.4).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image29.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image29.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image29.png" \* MERGEFORMATINET
абвг
Рис. 3.4. Металеві контейнери
а — цільнотягнута банка із ковзаючою кришкою; б — банка із круглою основою і конусоподібним верхом та нагвинчуючою кришкою; в — контейнер з ручкою у вигляді стрічки; д — банка з квадратною основою і ручкою у вигляді кільця
Банки із ковзкою кришкою. Банки малої висоти із ковзкою кришкою виготовляють штампуванням білої жерсті з наступним витягуванням до необхідної величини, потім зріз краю обтискується або згинається. До формування виробу на поверхню листового металу наносять литографським способом декоративні зображення. Таким способом виготовляють банки для мазі або крему для взуття.
Фігурні банки. Порівняно недавно стали виробляти банки з рел'єф- ною поверхнею, а також некруглої форми, для чого застосовують механічний, пневматичний або гідравлічний способи формування.
Алюмінієві лотки. Дрібні лотки із тонкого алюмінієвого листа застосовують для заморожених харчових напівфабрикатів і для пакування випічки. Лотки випускаються круглої, а іноді фігурної форми у різних конфігураціях. При цьому більшість лотків має гофровані бокові стінки.
Існує три основних види закупорювання: з вертикальною кромкою, яка відчиняється в сторону плоскої кришки; з горизонтальною крайкою, в якій кришка приєднується термозварюванням; з горизонтальною кромкою, під яку закатується кришка. Кришки виробляють із картонних дисків (часом із прозорим віконцем),
плоскої алюмінієвої накладки, яка має направлену вниз кромку і може закатуватись під край лотка. Для упаковки продуктів, висота яких більша висоти лотка, застосовують випуклі накладки із алюмінію або прозорої полімерної плівки.
М'які туби. Вони використовуються в таких сферах, як упаковка зубної пасти, фармацевтичної продукції, косметики, а також побутової і промислової хімії.
Металева туба зручна тим, що дає змогу використовувати строго необхідну кількість рідких і пастоподібних продуктів. Для закупорювання тюбиків, які передбачається застосовувати багаторазово, використовують ковпачки, що нагвинчуються. Туби мають невелику масу, придатні для автоматизованого фасування продукції на великій швидкості, з гладкою поверхнею, на яку легко наноситься довговічне різнокольорове оформлення.
Виготовлення м' яких туб може забезпечувати пластичний метал, придатний до обробітку в холодному стані, але найбільш розповсюдженим є алюміній. Більш крупні туби виробляють із жерсті.
Якщо контакт продукції з металевою поверхнею не допускається, тоді середину покривають воском або розчином полімерів (олов'яні туби). Для покриття алюмінієвих туб використовують фенольні, епоксидні і вінілові емалі, які мають кращі властивості, ніж віск.
Стальні бочки. У виробництві бочок застосовують як холоднокатану, так і гарячекатану сталь. Холоднокатана сталь чистіша і на неї простіше наносити полімерні покриття.
Днища і кришки штампують із листів металу. Внутрішнє захисне покриття наноситься на кожну деталь і просушується термічним способом. По краях верхнього і нижнього днища наноситься паста для ущільнення швів, і вони приєднуються до корпуса. Верхня частина бочки забарвлюється, або на неї наноситься літографія.
Корозійна стійкість забезпечується фосфатируванням. Більш високу ступінь захисту забезпечують фенольні емалі. Вони широко застосовуються для пакування продуктів, які потребують високої якості покриття. Крім фенольних емалей, застосовують вінілові емалі і епоксидні покриття, ПВХ, ПЕ.
Стальні бочки випускають із закатним або відкритим верхом (рис. 3.5).
Закатні бочки мають два закупорювальні вузли з фланцями розмірами 5,1 і 1,9 см, які розміщені на протилежних краях верхнього днища бочки. На закупорювальних вузлах є різьба, вони закриваються різьбовими пробками з гумовими або азбестовими прокладками. Отвір меншого розміру призначений для вентиляції, а більш широкий — для заповнення бочки і приєднання крану.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image30.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image30.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image30.png" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image31.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image31.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image31.png" \* MERGEFORMATINET
Кільце, що стягується
болтом
Кришка
Кромка
Верхнійутор s^
Обручі
'качання
Отвір діаметром 19 мм
/Отвірдіаметром51 мм
Нижній
утор
Рис. 3.5. Металеві бочки з відкритим верхом (зліва) і закатні (справа); перші мають зйомну кришку, на других днища незйомні, і для вилучення продукту є отвір під шпунт
На бочки з відкритим верхом вільно надівається кришка. При цьому в канавці навколо краю корпуса розміщують ущільнювальну прокладку, за рахунок чого кришка щільно прилягає до ободу бочки. Для щільної фіксації кришки використовують кільце, яке стягується болтом. Обручі катання формуються на рівних відстанях від днищ і забезпечують значну міцність та жорсткість бочки.
Фляги металеві. Фляги використовують двох типів:
ФА — цільнотягнуті алюмінієві;
ФЛ — зварні стальні з наступним лудженням.
Умовні позначення містять позначення типу фляги, номінальну місткість у літрах і позначення стандарту. Наприклад, умовне позначення цільнотягнутої алюмінієвої фляги місткістю 25 л виглядає так — ФА-25 ГОСТ 5037-97.
Фляги типу ФА виготовляють із алюмінію або алюмінієвих сплавів: корпус — із листа алюмінію або стрічки марок А7; А6; А5; А0; АДО; АДІ; АДОМ; АДІМ. Кришки виготовляють із загартованих листів або стрічки марок А7Н; А6Н; АОН; АДОН; АДІН Опорний обруч — із сталевого листа товщиною не менше 2 мм.
Фляги типу ФЛ виготовляють: корпус і кришка — із тонколистової сталі не нижче ІІ групи, опорний обруч — із стального листа товщиною 3 мм.
Ручки, верхній обруч і арматуру фляг виготовляють із тонколистової або стрічкової сталі не нижче ІІ групи або із алюмінію і алюмінієвих сплавів. Корпус і кришки фляг типу ФЛ усередині і зовні покривають оловом марки , обручі, ручки і арматура фляг, виготовлена із сталі, покривається оловом, цинком або кадмієм.
На кожну флягу штампуванням наносять маркування: найменування підприємства-виробника або його товарний знак; умовне позначення фляги; рік і місяць виготовлення. Гарантійний термін експлуатації фляг — один місяць, з дня використання.
Дефекти металевої тариДо дефектів металевої тари належать: дефекти в результаті незадовільної якості металу, неправильного режиму нагріву перед обробкою або порушення технології при обробці.
До дефектів, які виникають у результаті використання неякісного металу, належать тріщини, волосовини, шлакові, усадкові раковини та рихтолу.
Тріщини виникають при гарячому обробітку червоноломкого металу або металу з великими неметалевими домішками.
Волосовини — це неглибокі тріщини, які проявляються на прокаті там, де на відливах були раковини.
Рванини являють собою різновидність тріщин з хвилястими краями. Вони виникають при обробці тиском перепаленої або не- догрітої сталі і при холодній обробці металу з наклепом.
Плівки — це тонкі плівки на поверхні прокату, які легко відділяються. Проявляються при обробці сталі з застиглими на поверхні бризками металу.
Раковини — це відкриті або закриті порожнини в тілі відливки. Розрізняють раковини газові з гладкою поверхнею, усадкові з шорсткою поверхнею, земляні, заповнені формувальною сумішшю, шлакові, заповнені шлаком.
У результаті неправильного режиму нагріву може виникнути перепалення металу.
Перепалення металу є наслідком нагріву сталі до температури вище 1250 °С в окислювальному середовищі і виражається в появі на поверхні зерен металу окислювальної плівки. Це послаблює міжкристалічний зв'язок, обумовлює крихкість і появу тріщин при обробці металу тиском.
Порушення технології при обробці тиском може бути причиною невідповідності форми і розмірів деталей кресленням, забоїн, ум'ятин, подряпин, гофру.
Невідповідність форми і розмірів деталей кресленням виникає при обробці заготовок на несправному чи застарілому обладнанні. Цей дефект може проявлятись у неправильному профелю або не заповненні кутів при прокатці, у перекосі або неповній фігурі поковки при об'ємній штамповці, у потовщенні стінок при листовій штамповці, у потовщені або потоншенні стінок при листовій штамповці тощо.
Вмя 'тини — це сліди від заштампованої в тіло деталі окалини, частинки якої відвалюються при очищенні.
Задирки — гострі виступи на краях деталей. Вони утворюються при ковці або вирубці, коли погано підігнані частини штампу.
Подряпини виникають у вигляді вертикальних рисок на виробах, які виготовляють витяжкою, при поганій обробці поверхні штампів або коли у змазку штампів попадають піщинки, частинки окалини або металевої стружки.
Гофри — це хвилеподібні складки на виготовлених витяжкою деталях при використанні тонкого листового металу, а також при слабкому притиску кільця-складкотримання.
Іржавіння — червоно-бурі плями. Цьому сприяє електрохімічна неоднорідність олов'яного і лакового покриття. Іржавіння жерсті відбувається у місцях пошкодження захисного покриття. Розрізняють три ступені іржавіння металевої тари: перший — іржу легко видалити при протиранні банок ганчіркою; другий — іржа порушила шар полуди, після протирання залишаються чорні плями; третій — іржа утворила раковини в жерсті.
Забруднення банок і етикеток — унаслідок поганого лиття банок після стерилізації, використання неконденсаційного клею і в процесі транспортування і зберігання.
Неправильне наклеювання та пошкодження етикеток — унаслідок не відрегульованості етикетного верстата.
Потьоки — при поганій герметизації банок, унаслідок чого з неї витікає продукт.
Деформація банок — недбале ставлення до консервів під час укладання в транспортну тару, вантажно-розвантажувальних операцій, транспортування, зберігання і реалізації.
Деформація днища і кришки у вигляді кутика на бортику — внаслідок надмірного тиску в нагрітій банці, особливо при використанні тонкої жерсті.
Потемніння внутрішньої поверхні банки «мармуровість» — називають сульфідним потемнінням (фіолетові і чорні плями).
Причиною виникнення є реакція між сірчистими сполуками, що утворюються при розпаді білків у процесі стерилізації, з оловом.
Схід полуди — взаємодія речовин продукту з оловом.
Бомбаж — здуття денця і кришки внаслідок утворення в банці тиску вище від атмосферного.
Розрізняють три види бомбажу:
Мікробіологічний — унаслідок життєдіяльності газоутворюючих мікроорганізмів, спори яких зберігаються при стерилізації або мікроорганізмів, які проникли в банку при порушенні герметичності. При цьому виділяються гази (NH3, сіркового, CO2 , меркантани), які тиснуть на денце кришки і банки, спричиняють здуття (бомбаж) її;
Хімічний — виникає при тривалому зберіганні. Це наслідок взаємодії речовин продукту (органічних кислот) з поверхнею банок (металом). Водень, який виділяється під час реакції, спричиняє вздуття (бомбаж); фізичний — буває термічний і несправжній.
Термічний — виникає внаслідок укладання в банки холодних напівфабрикатів, недостатнього вакуумування банок, заморожування консервів у процесі транспортування і зберігання.
Несправжній виникає при переповненні банок або неправильному їх закупорюванні.
Контрольні питанняОсновні переваги металевих пакувальних матеріалів.
Для яких цілей використовується біла жерсть?
Які шляхи раціонального використання жерсті при виробництві тари?
Які види жерсті виробляють металургійні підприємства і чим вони відрізняються між собою?
За якими ознаками класифікують білу жерсть електролітичного лудження?
Чим відрізняється біла жерсть від хромованої лакованої жерсті?
Які основні споживні властивості алюмінієвої фольги?
В яких галузях промисловості використовується алюмінієва фольга?
Які допоміжні матеріали використовують при виробництві металевої тари?
За якими основними ознаками класифікують металеву тару?
Класифікація та характеристика основних видів металевої тари для упакування продовольчих та непродовольчих товарів.
Характеристика металевої консервної тари.
Організація контролю якості металевої тари.
Як здійснюють маркування металевої тари?
Дефекти металевої тари.
4СКЛО І СКЛЯНА ТАРА4.1. Скло і склотарна галузьСкло вважається другим після бронзи матеріалом, створеним руками людини більше 5000 років тому. Нова технологія виготовлення скляних виробів методом дуття з'явилася у 200 р. до н.е. Скло спочатку стало атрибутом королівських дворів, а потім важливим елементом розвитку торгівлі. Воно продовжує відігравати значну роль у нашому житті й сьогодні (пляшки, банки, ампули тощо).
Скло має ряд особливо цінних переваг:
хімічна нейтральність забезпечує збереження харчових продуктів без суттєвих змін;
прозорість особливо цінна для деяких харчових продуктів, хоча вимагає додаткового захисту від дії світла; для більшості видів;
міцність та стійкість до навантажень забезпечує розливання, закупорювання, в окремих випадках — вакуумування;
стійкість до внутрішнього тиску дає змогу випускати газо- вані напої та аерозольні товари;
стійкість до нагрівання. Скло витримує температуру до 500 °С, хоча різка зміна температури не повинна бути надвеликою та швидкою. Значна кількість товарів фасується в нагрітому стані або після фасування проводиться їх стерилізація.
Серед недоліків скла можна виділити крихкість та велику питому вагу. За останні роки маса скляних пляшок та банок значно зменшилася, проте транспортні витрати порівняно вищі, ніж в інших упаковках.
Для скла характерні технологічні властивості (в'язкість, поверхневий натяг, кристалізаційна здатність) та експлуатаційні (оптичні, термічні, хімічні та механічні).
Згідно з гідролітичною класифікацією існує п' ять класів скла:
^ I клас — скло , яке не розчиняється водою (кварцове скло);
^ II клас — стійке скло (хіміко-лабораторне скло та окремі види тарного скла);
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image32.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image32.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image32.jpeg" \* MERGEFORMATINET
^ III клас — тверде апаратне скло (більшість тарного скла та промислове скло);
^ IV клас — м'яке апаратне скло;
^ V клас — нестійке скло (легко розчиняється у воді).
Для виробництва тарного скла використовуються такі основні матеріали — кварцовий пісок, сода, сульфат, доломіт, вапняк, глинозем, польові шпати. Допоміжними матеріалами при виробництві скла є: освітлювачі, знебарвлюючі речовини, барвники, окислювачі, відновлювачі.
Виробництво тари зі скла в Україні має давні традиції. На її території розміщено 68 підприємств, які включають близько 150 скловидних печей, загальною потужністю майже 1 млн т скломаси на рік. Наприкінці 80-х років в Україні вироблялось 2,2—2,3 млрд умовних (у перерахунку на 0,5 л) пляшок та банок.
Склотарна галузь помітно розвивається завдяки підвищенню попиту на пиво і лікеро-горілчані вироби. Важливим стимулом у цьому можна вважати визначеним фактором покупки безпеку для здоров'я споживача, а екологічні аспекти тари і упаковки віднесені до першочергових пріоритетів вибору.
Загальний обсяг ринку склотари в Україні становить приблизно 628 тис. т у натуральному вимірі або 147 млн $ у грошовому. Основним споживачем склотари в нашій країні є харчова промисловість, частка якої досягає 94 % (591 тис. т) обсягу ринку в натуральному і 85 % (125 млн $) у грошовому вимірі. Друге місце за обсягом споживання займає тара для медичної промисловості з показниками, відповідно, 4 % (23,9 тис. т) і 11,2 % (16,4 млн $). На парфумерне скло припадає всього 1,3 % обсягу ринку в натуральному виразі (рис. 4.1).
10%
4%
37%
49%
□ Пляшки □ Консервна тара
□ Парфумна тара □ Тара для медичних препаратів
Рис. 4.1. Асортиментна сегментація загального обсягу склотари, %
Більшість компаній в Україні виготовляє безкольорову скло-тару (14 заводів), зелену і оливкову виробляє 4 підприємства, ко-ричневу — лише одне. Виробництвом склобанок і склопляшокзаймається 7 підприємств, лише пляшок — 7, лише банок — 3підприємства. За даними асоціації «Скло України», у 2003 р. вцілому по галузі спостерігаються збільшення обсягів виробницт-ва на 14 % (табл. 3.1; рис. 3.1; 3.2).
Таблиця 4.1
ВИРОБНИЦТВО СКЛОТАРИ В УКРАЇНІ, 2003—2004 рр.
Виробник Виробництво склотари в І кварталі 2003р., млн шт. Частка, % Виробництво склотари в І кварталі 2004р., млн шт. Приріст/спад, % Частка, %
ВАТ «Гостомельський склозавод» 65,1 14,5 74,6 15 11,8
ТОВ «Бучанський завод склотари» 33,5 7,44 69,2 107 11
ЗАТ «Укрсклопром» 81,5 18,1 66,1 -19 10,4
ЗАТ «Консюмерс-Скло-Зоря» 42,9 9,5 55,4 29 8,7
ЗАТ «Керченський скляний комбінат» 0,0 0 50,3 — 8
ВАТ «Рокитнянський скляний завод» 37,0 8,22 50,1 35 7,85
ТОВ «Вольногорське скло» 24,6 5,5 46,1 87 7,3
ЗАТ «Костопільський завод склови- робів» 18,2 4 45,9 152 7,25
ЗАТ «Київський склотарний завод» 31,4 6,67 44,1 40 6,9
ВАТ «Біомедскло» 19,3 4,3 24,0 24 3,8
ТОВ «Торгова компанія «Кристал» 13,3 2,95 22,8 71 3,6
ВАТ «Пісковський завод скловиробів» 30,4 6,75 20,7 -32 3,3
ТОВ «Артемівський завод скловиробів» 14,4 3,2 17,1 19 2,7
ВАТ «Симферопільський склотарний завод» 9,9 2,2 15,1 53 2,4
ТОВ СПП «Скло» 13,2 2,9 14,4 9 2,3
Гостомельський склозавод
Рокитнянський склозавод
«Консюмерс-Скло-Зоря»
«Вольногорське скло»
Костопільський завод скловиробів
«Біомедскло»
«Кристал»
«Скло »
Інші
Рис. 4.2. Структура ринкувиробництва склотари, %
Виробник Виробництво склотари в І кварталі 2003р., млн шт. Частка, % Виробництво склотари в І кварталі 2004р., млн шт. Приріст/спад, % Частка, %
ТОВ «Південно-українська скляна компанія» 8,4 1,87 8,2 -2 1,3
ТОВ «Рогачинський» 3,6 0,8 7,7 114 1,2
ТОВ «Парфумерно-косметичний комбінат «Росо» 0 0 1,4 - 0,2
ТОВ ПКБ «Биковське скло» 3,4 0,76 0 - 0
ТОВ ПКБ «Свалява-скло» 0,2 0,04 0 - 0
Усього 450,3 100 633,2 41 100
Останніми роками помітно зріс імпорт склотари (об'єми експорту). Це пояснюється тим, що темпи зростання скляної промисловості значно відстають від показників виробництва алкоголю.
Більша частина експортованої продукції у склотарі (до 90 %) відправляється в Росію, незначна частка — у Молдову (3 %), Білорусь (2 %), Латвію (2 %) і Литву (1 %).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image33.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image33.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image33.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Гостомельський склозавод
Рокитнівський склозавод
«Консюмерс-Скло-Зоря»
«Вольногорське скло»
Костопільський завод скловиробів
«Біомедскло»
«Кристал»
«Скло»
Інші
Рис. 4.3. Виробництво пляшок в Україні, І квартал 2004 р., %
Розвиток українського ринку склотари в сегменті горілчанихпляшок значною мірою визначається тенденціями на ринку горіл-ки і продовжує інтенсивно розвиватися (рис. 4.2—4.4).
Обсяг сучасного українського ринку в сегменті горілчанихпляшок становить 600 млн шт. на рік. Із них близько 210 млнпляшок припадає на ексклюзивну тару. Значними споживачамипляшок є такі бренди-лідери, як Nemiroff, «Союз-Віктан», «Геть-ман», «Олімп», «Мягков», які разом займають приблизно 64 %
горілчаного ринку.
150
17^600
^gy
10й0J-"-^00
125
Рис. 4.4. Прогнози обсягів виробництва склотарив 2004 р., млн шт.
Основні виробники горілчаної тари в Україні, у свою чергу,представлені підприємствами ВАТ «Гостомельський склозавод»,ВАТ «Рокитнянський склозавод». ЗАТ «Консюмерс-Скло-Зоря»,ТОВ «Вольногорське скло». Підприємства повністю модернізують ізбільшують виробничі потужності (рис. 4.5), що дає змогу випуска-ти склотару високої якості — якісні горілчані пляшки для торговихмарок «Первак», «5 Капель», «Пісня», «Київ», «Старий друже»,«Шустов», «Мягков», «Карат», «Наливайко», «Львів».
12,8_ 25
;ш^,
10 12 15
алкогольна
пивна
безалкогольна
консервна
інша
винна
Торгова компанія « Кристал»
Костопільський склозавод
«Вольногорське скло»
«Консюмерс-Скло -Зоря»
Рокитнянський склозавод
Інші виробники
Гостомельський склозавод
Рис. 4.5. Виробництво пляшок в Україні, І кв. 2004 р., %
У галузі запроваджено технологію вузькогорлого пресовидуван- ня — narrow neck press and blow (NNPB), що дає можливість отримати склотару полегшеної маси. Швидкість ліній становить близько 220 пляшок за хвилину. Головна відмінність нового методу від традиційного подвійного видування в тому, що в чорновій формі «пулька» (заготовка пляшки) не видувається, а пресується за допомогою металевого плункера, після чого видувається в чистовій формі. Маса краплі контролюється лазерним детектором. Метод вузькогорлого пресовидування не тільки дає змогу позбутися оптичного ефекту «пояса» на пляшці, а й забезпечує рівномірний розподіл скла стінками пляшки, що дає значну (до 30 %) економію матеріалу і підвищення міцності склотари. Ідеально товщина стінки по всьому корпусу пляшки (1,8—2 мм) забезпечує практично повну відсутність «критичних» місць. Тара, вироблена за допомогою нової технології, дає змогу споживачеві знизити витрати на транспортування та мінімізувати биття на швидкісних лініях розливання.
4.2. Скляна тараЗначну питому вагу в тарообігу займає скляна тара. Скляною тарою називають групу скляного посуду, яка призначена для фа- сування, транспортування, зберігання і використання при споживанні різних продуктів. Скляна тара є незамінною для упакування багатьох харчових продуктів і напоїв.
За призначенням скляну тару поділяють на: пляшки для харчових продуктів, банки для харчових продуктів, пляшки і банки
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image34.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image34.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image34.jpeg" \* MERGEFORMATINET
для дитячого харчування, пляшки і банки для товарів побутової хімії, банки і флакони для парфумерно-косметичної продукції, тара скляна для лікарських засобів.
Залежно від виду рідини для розливу пляшки поділяють на групи (табл. 4.2).
Таблиця 4.2
КЛАСИФІКАЦІЯ ПЛЯШОК
Номер групи пляшок Найменування рідини, що розливається Вміст СО2 (тиск СО2), % кПа
1 Шампанське, вина грайливі 0,55 (350) і більше
2 Вина газовані Винні напої газовані 0,37 (200) і більше 0,30 (150) і більше
3 Безалкогольні напої сильногазовані Більше 0,40 (230)
4 Пиво
Безалкогольні напої: середньогазовані слабогазовані 0,30 і більше
0,30 до 0,40 (150—230) 0,20 до 0,30 (65—150)
5 Харчові рідини, які не містять СО2: соки, спирт, горілка, лікеро-горілчані вироби, коньяк, винні напої, рослинна олія —
Скляну тару поділяють на вузькогорлу (внутрішній діаметр горла до 30 мм) і широкогорлу (внутрішній діаметр горла більше 30 мм).
Вузькогорла скляна тара виготовляється із знебарвленого, напівбілого і забарвленого світлозахисного скла і поділяється на такі види:
• Пляшки для харчових продуктів із знебарвленого скла.
Пляшки для розливання марочних вин під кроненкоркове закупорювання, під закупорку поліетиленовою і корковою пробками, алюмінієвим ковпачком (тип І, номінальна місткість 750 мл, 500 мл, 375 мл).
Пляшка для розливання вищих сортів горілки і коньяків під закупорювання корковою пробкою, алюмінієвим і нагвинчуючим ковпачком (тип III, номінальна місткість 500 мл, 250 мл).
Пляшка для розливання горілки під закупорювання алюмінієвим ковпачком (тип V, номінальна місткість 100 мл).
Пляшка фігурна №1 для розливання лікерів під закупорювання алюмінієвим ковпачком (тип VI, номінальна місткість 500 мл).
Пляшка фігурна №2 для розливання наливок, настойок під закупорювання алюмінієвим ковпачком (тип VII, номінальна місткість 500 мл).
Пляшка фігурна «Мисливська» для розливання гірких настойок під закупорювання алюмінієвими і нагвинчуючими ковпачками (тип VIII, номінальна місткість 250 мл).
Пляшка фігурна «Вишнева» для розливання наливок, настойок під закупорювання алюмінієвим ковпачком (тип IX, номінальна місткість 500 мл, 250 мл).
Пляшки для харчових продуктів із напівбілого або знебарвленого скла.
Пляшка для розливу різних консервованих продуктів під кроненкоркову закупорку (тип СКК 26-1, номінальна місткість 125 мл, тип СКК 26-2, номінальна місткість 250 мл).
Пляшка для розливання горілки і горілчаних виробів під закупорку алюмінієвим ковпачком (тип IV, номінальна місткість 250 мл, 500 мл).
Пляшка для розливання безалкогольних напоїв під кроненкоркову закупорку (тип XI, номінальна місткість 500 мл, 330 мл).
Пляшка для розливання олії під закупорку пробкою або алюмінієвим ковпачком (тип XIV, номінальна місткість 544 мл, 272 мл).
Із забарвленого скла.
Пляшка із темно-зеленого скла для розливання виноградних і фруктово-ягідних вин під закупорку кроненкорковою, поліетиленовою або корковою пробкою і алюмінієвим ковпачком (тип І, номінальна місткість 750 мл, 500 мл, 375 мл).
Пляшка із темно-зеленого скла для розливання шампанських вин під закупорку поліетиленовою або корковою пробкою (тип II, номінальна місткість 800 мл, 400 мл).
Пляшка із темно-зеленого або оранжевого скла для розливання пива і мінеральної води під закупорку кроненкорковою пробкою (тип X, номінальна місткість 500 мл, 330 мл).
Широкогорла скляна тара виготовляється із знебарвленого, напівбілого, забарвленого скла. До неї належать такі види тари:
Тара для харчових продуктів із знебарвленого або напівбілого скла.
1. Пляшка для розливання пастеризованого молока і молочних продуктів під закупорку алюмінієвим ковпачком і комбіновану закупорку картонним кружком або алюмінієвим (тип XII, номінальна місткість 1000 мл, 500 мл і 250 мл).
Баночка для розливання простокваші під комбіновану заку-порку картонним кружком або алюмінієвим ковпачком (тип XIII,номінальна місткість 200 мл).
Пляшка широкогорла для консервів (СКО — 58-2, номіналь-на місткість 500 мл).
Склянка для консервів (СКО — 70-1, номінальна місткість200 мл).
Банка для консервів (СКО — 58-1, номінальна місткість 200 мл).
Банка для консервів (СКО — 83- 5, номінальна місткість350 мл).
Банка для консервів (СКО — 83-1, номінальна місткість 500 мл).
Банка для консервів (СКО — 83-2, номінальна місткість1000 мл).
Бутлі для консервів (СКО — 83-6, номінальна місткість2000 мл).
Бутлі для консервів (СКО — 70-2, номінальна місткість3000 мл).
Бутлі для консервів (СКО — 83-3, номінальна місткість3000 мл).
Для розливу і реалізації вина, горілки, горілчаних виробів, ко-ньяку, пива, безалкогольних напоїв, мінеральних вод, лікерів, на-стойок, наливок, соків, шампанських вин передбачено такі типипляшок, які відрізняються кольором скла, місткістю, конфігура-цією і розміром вінчика горловини (табл. 4.3).
Таблиця 4.3
ПРИЗНАЧЕННЯ ТИПІВ ПЛЯШОК
Тип пляшок Призначення пляшок
ІІ, XVIII Для шампанських, газованих (шипучих) вин і винних напоїв
V Для сильногазованих напоїв
X, XI Для пива, середньо- і слабогазованих безалкогольних напоїв, соків
III, IV, VI, XII—XVI, XIX—XXIV, XXVII Для горілки, спирту, коньяку (бренді), лікеро- горілчаних виробів
I, VIII, XVII, XXV, XXVI Для вина, винних напоїв
VII, IX Для олій
XI Для соків
Залежно від виду закупорювання для вінчиків горловини застосовують такі умовні позначення:
КН (К) — вінчик комбінований під кронен-пробку, алюмінієвий ковпачок і пробку;
КПНв (КП) — вінчик високий під кронен-пробку;
КПНн — вінчик низький під кронен-пробку;
Ш — вінчик під коркову або поліетиленову пробку пляшок для шампанських і ігристих вин;
КПШ — вінчик комбінований під кронен-пробку, коркову і поліетиленову пробки пляшок для шампанських і ігристих вин;
А — вінчик під алюмінієвий ковпачок;
ВКП — вінчик комбінований під закупорювання гвинтовим ковпачком;
ВП — вінчик під закупорювання гвинтовим ковпачком;
П-26 — вінчик під пробку;
П-27 — вінчик під пробку;
П-28 — вінчик під пробку;
П-29-А — вінчик під пробку;
П-29-Б — вінчик під пробку;
П-30 — вінчик під пробку;
П-32 — вінчик під пробку;
ПР-32 — вінчик під пробку;
КМП-30 — вінчик під кронен-пробку модернізований;
КМП-32 — вінчик під кронен-пробку модернізований;
КМП-36 — вінчик під кронен-пробку модернізований;
Гуала — вінчик під закупорювання поліетиленовим ковпачком;
В — вінчик горловин під гвинтове закупорювання.
Умовне позначення пляшок при замовленні повинно містити: позначення типу пляшки, позначення типу вінчика горловини, номінальну місткість пляшки, позначення стандарту. Наприклад, умовне позначення пляшки типу І з комбінованим вінчиком горловини, номінальної місткості 700 см3, має вигляд: Пляшка типу І-К-700 ДСТУ (ГОСТ 10117.2-2003).
Для розфасовки герметично закупорених консервованих продуктів використовують скляні банки і балони. Вінчики горловини виготовляють трьох типів:
— обкатний;
— обжимний;
— різьбовий.
Умовні позначення банок складаються з позначення типу, діаметра вінчика горловини і місткості (табл. 4. 5).
МІСТКІСТЬ І УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ БАНОК ДЛЯ КОНСЕРВІВ ВІТЧИЗНЯНОГО ТА ІМПОРТНОГО ВИРОБНИЦТВА
Вітчизняні банки Імпортні банки
Номінальна місткість, мл Номер вінчика горловини Максимальна маса 100 шт., кг Умовні позначення Номінальна місткість, мл Маса 100 шт., кг Конфігурація вінчика горловини
100 58 11 Б-1-83 345 21*1,5 Заокруглена з круговим виступом — карнизом
200 58 15 Б-2-83 500 26 ± 2,0 350 68 18 Б-3-83 780 38 ± 2,0 350 82 19 Б-1-70 386 22, 511, 5 500 82 25,5 Б-2-70 850 52 ± 2 Пряма, циліндрична
650 82 30 800 82 33 1000 82 41 2000 82 75 В-183 786 41+2 Пряма, циліндрична
3000 82 96 5000 82 120 5000 100 135 10000 82 240 Згідно з нормативною документацією маркування скляної тари включає:
відбиток товарного знака підприємства-виробника;
номінальну місткість (л);
рік виготовлення виробу (дві останні цифри). Маркування може містити додаткову інформацію про номер
форми і вказівки щодо належності до національного стандарту на скляну тару. Маркування наносять у вигляді відбитку на дно або нижню частину корпуса в місцях переходу дна в стінку скляної тари (рис. 4.6).

INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image35.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image35.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image35.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 4.6. Маркування скловиробів
1 — рік виготовлення; 2 — торговий знак;
3 — місткість; 4 — номер форми
На тарі, призначеній для рибної, парфумерної, косметичної і медичної продукції, маркування не обов'язкове.
Відвантажують пляшки однакової місткості, запаковані у рогожні кулі з перестильним сухим пакувальним матеріалом — сіном, стружкою, або укладені рядами з обов'язковим перекладанням сухим пакувальним матеріалом кожні 2-3 ряди.
При відвантаженні пляшок, укладених рядами у критих вагонах, дверні прорізи вагонів обов'язково розшивають пиломатеріалом, а простір між дверними прорізи і останніми рядами пляшок щільно заповнюють сухим пакувальним матеріалом.
Скляна тара місткістю до 1000 мл пакується в картонні або в дерев'яні ящики, в які вкладають контрольні талони, де вказують завод-виробник, тип тари, дату виготовлення, номер зміни і номер машини.
Скляну тару місткістю від 1000 до 3000 мл пакують у дерев'яні ящики-клітки або транспортують без упаковки, але на горло тари накладають захисні ковпачки.
Допускається відвантаження консервної скляної тари з укладанням у штабелі рядами з обов'язковим перестиланням сухим пакувальним матеріалом: тару місткістю до 1000 мл — через кожні 3 ряди, місткістю понад 1000 мл — через кожний ряд.
Існує ряд технологій, які направлені на поліпшення стандартних властивостей скла. У наші дні скло значно легше і міцніше, ніж у минулому. Деякі виробники починають використовувати полімерні покриття для поліпшення його базових властивостей. Американський концерн запровадив нову технологію, завдяки якій за рахунок міцного зовнішнього шару скло стало на 20 % стійкіше. При цьому економиться значна частина матеріалу, 10—20 % електроенергії, яка використовується при його виготовленні, здешевлюється транспортування через зниження маси склотари. Пляшки зберігають свою конкурентоспроможність за рахунок оригінальної форми, кольору, привабливої етикетки.
Багато виробників скла акцентують увагу на своєрідній природі скла. Ряд фірм наносять кольорові, екологічно чисті покриття на склотару за допомогою трафаретного або штампового друку. Цей метод переважно використовується для створення ювілейних або рекламних пляшок для пива. Він може бути використаний і для перетворення «стандартної» пляшки для пива в ексклюзивну.
Німецька фірма «Бесо Сіаз» пропонує наносити на пляшку до 4 керамічних кольорів і отримувати такі візуальні ефекти, як матовість, прозорість. При цьому тара не тьмяніє навіть після багаторічного використання.
Для скляної (оборотної) тари перспективною є «змивна» са- моклейна етикетка з полімерної тари, яка наноситься за допомогою клею на водяній основі. Ці етикетки витісняють «пряме» нанесення друку на тару.
Європейський ринок склотари через високу вартість транспортування скла поділений на регіони.
Україна має певні досягнення у виробництві якісної склотари. Для фасування вина використовують скляні пляшки різної місткості (0,5—1,5 л) і форм, а також бутлів великих розмірів, обплетених лозою, і з ручками. Великі скляні бутлі встановлюють у металеві футляри.
Скло для винних пляшок повинно бути достатньо прозорим для можливості огляду продукції. Пляшки місткістю 1,0 та 1,5 л з темно-зеленого скла повинні витримувати внутрішній тиск 0,8 МПа, пляшки місткістю 0,8 л для шампанського тиражного виробництва — 1,7 МПа, а для резервування вин — 1,4 МПа. Заводи шампанських вин України вишукують можливості випуску продукції у склотарі місткістю від 0,2 до 6 л і більше як сувенірної.
ВАТ ПКП «Бучанський завод скловиробів» першим в Україні освоїв виробництво матових пляшок з використанням піскоструминного обладнання для упакування оригінальних лікерів.
Однією з позицій Державної програми розвитку тари і пакувальних матеріалів в Україні є організація виробництва скляної тари і закупорювальних засобів типу «твіст-офф», які позначені у вітчизняній нормативній документації «тип Ш». Ця тара призначена для розфасовування консервів як дитячого, так і загального призначення. Наступним етапом є організація виробництва тари і закупорювальних засобів типу «ПТ». У світовій практиці їх використовують при виробництві консервів дитячого харчування. Горловина скляної тари типу «ПТ» виконана у вигляді циліндра, який переходить у верхній частині в легко звужуючий зрізаний конус. На боковій поверхні циліндра нанесена неглибока багатохідна різьба. Початок кожного наступного витка різьби перекриває попередній. Торцева поверхня кінчика горловини плоска, що забезпечує герметизацію при закупорюванні. В Україні для організації виробництва нової скляної тари і закупорювальних засобів типу «ПТ» затверджено нормативні документи, в яких цей тип тари позначений «тип IV» (ТУ У 46.72.153.98 «Банки скляні для консервів з вінчиком горловини типу IV («ТП»).
Для зниження маси скляної тари, оперативного переходу одного виду асортименту до іншого необхідно впровадити нове покоління склоформуючого обладнання, зокрема лінійно-секційні машини типу ІС.
У найближчі роки планується на Херсонському заводі скловиробів запустити в експлуатацію цех з виготовлення склотари для пакування продуктів дитячого харчування на трьох лініях ІС потужністю 135 млн на рік. Намічено реконструювати виробництво тари, зокрема пляшок, на Костянтинівському й Херсонському заводах скловиробів, Пісківському й Рокитнянському склозаводах, упровадити 4 лінії ІС. Таким чином, випуск сучасної тари зросте в 1,7 раза порівняно з нинішніми обсягами.
Скляна тара випускається широкого асортименту і місткості. Основне місце належить пляшкам і банкам, а також менш поширеним видам тари.
Скляна упаковка залишається важливою тарою для харчових продуктів і напоїв унаслідок гігієнічності, декоративності і зручності споживання продукту. У Великобританії за останні роки цій тарі приділяється особлива увага, організовано навіть фірму Glasspac для інтенсифікації досліджень і практичного використання нових розробок у галузі склотари. Завдяки інтенсивній роботі вдалось значною мірою пом'якшити недоліки скляної тари,
підвищити її міцність і знизити витрати скла. Зараз десятки фірм Великобританії випускають міцну, полегшену, вишукану склотару і ефективно утилізують використану. Найбільша із фірм Rockware Glass випускає до 2,4 млрд одиниць скляної тари на рік, забезпечуючи значну частину потреби країни та експортних поставок продовольчих товарів.
Фірма Vetropack є однією із провідних з виготовлення скляної тари. Свої зусилля вона спрямовує на зменшення маси при опти- мізації пляшок і збереження їх міцності. Щороку вона поставляє на ринок понад 50 нових виробів.
Фірма Saint-Gobain Oberland AG створила спосіб проектування скляних упаковок згідно з побажаннями клієнтів. Вільно вибрані параметри конструкції з' єднуються в уніфікованому вузлі у загальну картину. При цьому виникають багаточисельні можливості для створення нової конструкції: від підбирання горловини, різних можливостей закупорювання до структури поверхні скла.
У Німеччині розглядається можливість виготовлення із скла широкого асортименту пляшок будь-якої форми і кольору з привабливим зовнішнім виглядом, використання яких сприяє більш успішній реалізації продукції, порівняно з упаковками із пластиків, картону і металу. Колір пляшок може бути найрізноманітнішим, починаючи від кобальтового синього до рубіново-червоного. За результатами опитування у більшості районів Німеччини, 38 % опитаних надають перевагу пляшкам із безколірного скла, 21 % — пляшкам із зеленого скла, 14 % — із синього скла (надають перевагу жителі південних районів).
Німецька фірма «Rastal GmbH & Co» випускає скляні пляшки декоративної форми і різної місткості для напоїв. Досліджено, що завдяки привабливому зовнішньому вигляду цих пляшок прискорюється збут напоїв, незважаючи на порівняно високу ціну. Крім того, завдяки невеликим розмірам пляшок полегшується зберігання напоїв.
Запатентовано програму перевірки пустих пляшок з використанням модульних секцій. Використання цих секцій дає змогу прискорити перевірку пустих пляшок для багаторазового використання. Вони відрізняються компактністю і для їх розміщення потрібно невелику площу. В них можна перевірити габарити, розмір горловин і чистоту та вміст сторонніх матеріалів. Продуктивність секцій досягає 65 тис. пляшок/рік.
СП «Фоліо Плюс» випускає національну керамічну фігурну посудину для спиртних напоїв «куманець», яка використовується
як прикраса і є основою для виготовлення пляшок певних марок горілки. Розроблений комплект складається з етикетки і коробки. Коробку виготовляють із картону Alaska і вона має вставку із мі- крогофрокартону, яка служить для укріплення конструкції. Особливістю упаковки є наявність гарячого тиснення фольгою, кон- греву, UV-лакування. Етикетка водночас виконує функцію контр- етикетки, читається на просвіт крізь задню стінку пляшки і віддрукована на прозорій плівці Orakal.
Дефекти банок і вади склаСкло може мати низку специфічних дефектів, які негативно впливають на якість тари (табл. 4.6).
Посічення — мікроскопічна тріщина, яка має характерний дзеркальний блиск (утворюється у розпеченому склі. Як правило, не має тенденції до мимовільного росту).
Бульба — газове включення, що утворює порожнину в товщі скла (бульби бувають сферичні, видовжені, відкриті, закриті, прозорі або покриті тонкою білуватою плівкою).
Мошка — дрібні круглі бульби, діаметром не більше 0,8 мм, скупчені на одній ділянці.
Камені — сторонні непрозорі включення різноманітної форми, розмірів та кольору.
Звилина — оптична неоднорідність у склі у вигляді ниток довільної форми, вузлів, джгутів.
Складка — порушення зовнішньої поверхні вузької нерівності кишенеподібного січення.
Кованість — нерівність поверхні корпуса банки у вигляді дрібної хвилястості.
Гострий шов — дефект скляної банки у вигляді шва з не- округленою поверхнею.
Подвійний шов — шов, що утворюється від незбігу швів чистової та чорнової форм.
Задирка — гострий виступ на вінці горловини, утворений через обробку робочої поверхні горлових кілець.
Скляна нитка — дефект у вигляді видовженого утворення на внутрішній поверхні скляної банки, що з' єднує протилежні стінки або стінку з дном.
Скляна стрілка — дефект у вигляді видовженого гострого утворення на внутрішній поверхні скляної банки, що відходить від стінки або дна і не з'єднується з протилежною стінкою.
Потертість — абразивне пошкодження ділянок поверхні банки на незначну глибину, що супроводжується зниженням її скляного блиску.
Сколювання — місцеве механічне пошкодження поверхні банки, що утворює виїмку неправильної форми на поверхні скла.
Таблиця 4.6
ДЕФЕКТИ СКЛА І ЇХ ВПЛИВ НА ТАРУ
Дефекти скла Характеристика і вплив на тару
«Непровар» Неоднорідність скла, включення у склі. Знижує механічну міцність і термостійкість тари
«Рух» Кристалізація скла: малопрозорі ділянки в склі, роблять його неоднорідним. Знижує механічну міцність і термостійкість при транспортуванні тари
Шлір Скловидні включення круглої форми у вигляді напливів, прозорі, часом забарвлені. Знижується механічна і термічна стійкість тари
Свілі Неоднорідність скла — групові або окремо розміщені прямі чи зігнуті нитки. Груба свіль помітна неозброєним оком. Знижується механічна міцність і термостійкість тари
Каміння Кристалічні непрозорі включення. Знижується механічна і термічна стійкість тари
Бульбашки Газові включення у склі. За формою бувають сферичними, овальними або витягнутими у вигляді ниток. Погіршується зовнішній вигляд тари. Глибинні не впливають на міцність, поверхневі призводять до бою тари, а внутрішні — до попадання скла в продукт
«Мошка» Найдрібніші пухирці у склі — групові або розкидані. При великій кількості «мошка» погіршує зовнішній вигляд виробу
При виробництві скляної тари можуть виникати різноманітні дефекти (табл. 4.7).
ДЕФЕКТИ, ЯКІ УТВОРЮЮТЬСЯ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ СКЛЯНОЇ ТАРИ
Дефекти Характеристика
Посічка Тонка волосяна тріщина. Може бути точкова і довжиною декілька сантиметрів, поверхнева, глибинна
Підпресовка Надлишок скла, який утворюється на швах і виступаючий гребінець, валик або куток, підпресовка на вінчику горла заважає миттю і закупорюванню тари, а також для закриття кришок, що зумовлює попадання скла в середину тари або в продукт, збільшується бій при закупорюванні; знижує герметичність закупорки. Грубі шви погіршують зовнішній вигляд тари.
Стрілки Відтягнуті гострі виступи скла у вигляді стрілок і ниток на внутрішній поверхні тари
Нерівномірний розподіл Різна товщина стінок тари: потовщення окремих ділянок, залив дна або потоншення стінок — придутості
Надщербленість Відколювання шматочка скла на якій-небудь ділянці виробу. Збільшується бій при закупорюванні, порушується герметичність, знижується її міцність
Складки Порушення гладкої поверхні тари у вигляді розриву поверхні плівки скла з нерівно оплавленими краями. Складки розміщуються на поверхні тари. Погіршується зовнішній вигляд виробу, а міцність знижується. Складка на вінчику горла може порушувати герметичність упаковки
«Сітка-павутинка» Найдрібніші бульбашки, розміщуються у вигляді сітки. Погіршується зовнішній вигляд, міцність не змінюється, порушується герметичність закупорки
«Кованість» Негладка, дещо покороблена поверхня, що має вигляд окремих заокруглених граней
Деформація тари. Порушення геометричної форми.
Контрольні питанняЩо таке скло?
Характеристика основних технологічних та експлуатаційних влас-тивостей скла?
Охарактеризуйте тенденції розвитку склотарної промисловості.
Які споживні властивості скляної тари?
Які класи скла Вам відомі?
З яких матеріалів виробляють тарне скло?
Нові види скляної тари?
Які основні критерії якості скляної тари?
Які найбільш поширені дефекти скла?10. Дайте характеристику скляної тари.
5ПОЛІМЕРНІ МАТЕРІАЛИУ другій половині XX століття помірно зростало виробництво полімерних матеріалів. Якщо у 1920 році випуск полімерів складав усього 80 тис. т, то у 2000 р. — близько 110 млн т (рис. 5.1).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image36.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image36.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image36.jpeg" \* MERGEFORMATINET
(прогноз)
Рис. 5.1. Світове виробництво полімерів
У перспективі передбачається інтенсивне зростання виробництва і споживання багатьох видів полімерів. Це зумовлено їх цінними властивостями, особливо у виробництві полімерної тари:
невисока маса дає змогу знизити транспортні витрати порівняно з металевою або скляною тарою;
міцність і відсутність постійних деформацій;
хімічна стійкість;
непроникність для більшості газів та пари;
здатність забарвлюватись у різні кольори.
Найближчим часом попит на полімерну тару щорічно зростатиме в середньому на 4 %, тоді як на скляну, металеву та картонну — лише на 1—2 %.
За індексом ефективності полімерні пакувальні матеріали знач-но переважають скляну тару (рис. 5.2).
1000 -|
800
600
400
200 —
0 І~І , ГІ , ГІ , ГІ ,
5.1. Класифікація полімерних матеріалівПолімерні матеріали класифікують за такими ознаками:
за походженням — природні (целюлоза, бітуми тощо) і синтетичні (поліолефіни, полістирол, полівінілхлорид тощо);
за стійкістю до температури — термопластичні, які при нагріванні чи охолодженні змінюють свої властивості у зворотному напрямку та термоактивні. Останні при зміні температури набувають незворотних властивостей;
за методами синтезу виділяють полімеризаційні та полікон- денсаційні;
за складом основного ланцюга бувають карболанцюгові, що складаються з атомів вуглецю, гетероланцюгові — крім вуглецю, включають атоми металів та елементоорганічні сполуки, які містять атоми металів, бору, кремнію тощо;
за деформаційно-міцністними характеристиками виділяють жорсткі (М > 1000 мПа), напівжорсткі ( М > 400 мПа), м'які ( М > 20 мПа) та еластичні ( М < мПа).
У пакувальній галузі використовують кілька груп полімерних таропакувальних матеріалів (рис. 5.3).
Маса
□ Полімерна
Ціна
□ Скляна
Рис. 5.2. Індекс ефективностіупаковки
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image37.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image37.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image37.png" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image38.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image38.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image38.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 5.3. Класифікація полімерних матеріалів для пакування
5.2. Плівкові полімерні матеріалиНайбільшу частку серед пакувальних полімерних матеріалів займають поліолефіни, представлені різними типами поліетилену, а також поліпропілену і співполімерами етилену.
Поліетиленові матеріалиПоліетилен (ПЕ) складається з атомів вуглецю і водню завдяки полімеризації етилену. З урахуванням ступеня розгалуження поліетилен поділяють на дві основні групи: низької і високої густини (ПЕНГ, ПЕВГ).
Поліетилен низької густини має відносно розгалужен3у макромолекулу і завдяки цьому невелику густину (920 кг/м ). Його отримують при високому тиску і тому ще називають поліетиленом високого тиску. Розгалуженість ланцюга перешкоджає ущільненню макромолекул, що зменшує ступінь кристалічності і температуру розм'якшення, яка набагато нижча за температуру води. Завдяки цьому матеріал не можна стерилізувати водяною парою або кип' яченою водою.
За обсягом виробництва він посідає провідне місце у світі. Тільки в країнах Західної Європи щорічно використовується близько 6,2 млн т поліетилену низької густини. Приблизно 75—80 % цього матеріалу застосовується у пакувальній галузі. Він дає плівки, які легко зварюються та утворюють міцні шви, склеюються на основі сумішей поліетилену і поліізобутилену. Плівки відрізняються високою стійкістю і міцністю до удару та роздирання. Міцність зберігається навіть за дуже низьких температур (-78 °С). Цінними властивостями плівок вважається водо- і паронепрони- кність. Разом з тим, вони проникні для газів і тому непридатні для продуктів, що окислюються. Крім того характеризуються низькою оліє- і жиростійкістю.
Поліетилен високої густини синтезується при порівняно нижчому тиску за попередній, тому його іноді називають поліетиленом низького тиску. Для нього характерна переважно лінійна будова з незначною кількістю нар ізних бічних ланцюгів, а густина його складає близько 960 кг/м3. Завдяки більш щільному розміщенню молекул проникність поліетилену високої густини приблизно в 5-6 разів нижча, ніж у поліетилену низької густини. За водопроникністю він поступається тільки плівкам на основі спів
полімерів вінілхлориду, а за хімічною стійкістю — більш ефективний, особливо до олій і жирів.
Плівки на основі поліетилену високої густини жорсткіші, їх міцність під час розтягування та стискування вища, а опір роздиранню та удару нижчий, ніж у плівок з поліетилену низької густини. Тому цей матеріал широко використовується для виготовлення дутих ек- струдованих порожнистих місткостей (бочок, каністр, сулій), які досить ефективні при транспортуванні та зберіганні кислот і лугів. З нього виготовляють ящикові піддони, які витримують статичне навантаження до 1,4 МН і виготовляються литтям під тиском.
Лінійний поліетилен низької густини (ЛПЕНГ) за своєю структурою подібний до поліетилену високої густини, тобто має лінійну структуру, але з більш численними і довгими відгалуженнями. Завдяки цьому характеризується проміжними властивостями між поліетиленом високої та низької густини. Порівняно з поліетиленом низької густини він хімічно стійкий, має кращі експлуатаційні властивості при високих і низьких температурах, підвищену стійкість до розтріскування, проколу, роздирання. Близько 80 % цього матеріалу використовується для виробництва непроникних, розтягувальних та усадкових плівок. Вони міцні на розрив та роздирання, мають добру стійкість щодо появи тріщин при тривалому зберіганні, тому переважно використовуються для виготовлення мішків.
Плівка поліетиленова, виготовлена методом співекструзії із поліетилену високого тиску (ПЕВТ) і його композицій, може містити пігменти (барвники), стабілізатори, ковзні, антистатичні і модифіковані добавки.
Залежно від призначення і вихідної композиції плівку випускають таких марок:
М — призначена для виготовлення транспортних мішків та інших виробів найбільшої міцності, забарвлених і незабарвлених, стабілізованих і не стабілізованих;
Т — використовується для виготовлення виробів технічного призначення, упаковки і комбінованих плівок, буває забарвленою і незабарвленою, стабілізованою і нестабілізованою;
СТ — призначена для сільського господарства як світлопро- зоре атмосферостійке покриття, випускається забарвленою і не- забарвленою, стабілізованою;
СІК — для сільськогосподарського виробництва як світлопро- зоре атмосферостійке покриття теплиць, яке забезпечує підвищений тепличний ефект; виробляють незабарвленою, стабілізованою з адсорбентом ІЧ-випромінювання;
СК — для консервування кормів у сільському господарстві, буває забарвленою і незабарвленою, нестабілізованою;
СМ — як матеріал для мальчування у сільському господарстві; виробляється незабарвленою, стабілізованою;
В, В1 — для меліоративного і водогосподарського будівництва як протифільтраційний екран; марки В випускають незабарвле- ною, комплексно стабілізованою, високомолекулярною; марки В1 — незабарвленою, стабілізованою;
Н — для виготовлення виробів народного споживання, упаковки і побутового призначення, буває забарвленою і незабарвле- ною, стабілізованою і нестабілізованою.
За легкістю плівку поділяють на категорії (вища, перша) і сорти (вищий, перший).
Плівку для пакування харчових продуктів виготовляють із базових марок поліетилену, рецептур добавок, дозволених МОЗ України для виробів, які контактують з харчовими продуктами.
Маркування, за вимогами споживача, передбачає марку поліетилену, добавки або композиції.
Умовне позначення плівки складається із назви матеріалу «плівка поліетиленова», марки плівки, виду добавок (n — пігмент або барвник, с — стабілізатор, т — ковзаюча добавка, а — антистатична добавка, ф — модифікована добавка), виду плівки (рукав, напівру- кав, полотно), товщини і ширини в міліметрах, сорту і позначення стандарту. Умовне позначення плівки, допущеної для контакту з харчовими продуктами, доповнюється словом «харчова».
Наприклад, поліетиленова плівка марки Т, містить стабілізатор, виготовлена у вигляді полотна, товщиною 0,100 мм, шириною в рулоні 1400 мм, вищого сорту:
Плівка поліетиленова, Тс, полотно, 0,100х1400, вищий сорт, ГОСТ 10354-82.
Плівка не повинна мати тріщин, запресованих складок, розривів і отворів. Тріщина — це дефект з локальним розділенням плівки; запресована складка — дефект у вигляді складки, яка не розправляється при ручному зусиллі; розрив — дефект, що характеризується розділенням плівки на частини; отвір — являє собою наскрізну порожнину в плівці.
За фізико-механічними і електричними показниками плівка повинна мати відповідну міцність при розриванні (МПа, кгс/см2); відносне подовження при розриванні ( %); статичний коефіцієнт тертя; питомий поверхнево-електричний опір (Ом).
Плівка для упаковки харчових продуктів не повинна надавати дистильованій воді стороннього запаху, присмаку вище
1 бала, змінювати колір і прозорість дистильованої води; концентрація формальдегіду у водній витяжці може перевищувати 0,1 мг/л.
За своєю безпечністю плівка не є токсичним матеріалом. Використання її в нормальних умовах не вимагає заходів перестороги. Безпека плівки в умовах, що перевищують температуру плавлення поліетилену, допускає виділення оксиду вуглецю, не- насичених вуглеводів, органічних кислот, альдегідів та інших токсичних продуктів.
Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих парів і газів термоокислювальної деструкції в повітрі робочої зони виробничих приміщень повинні відповідати ГОСТ і не перевищувати норм, затверджених МОЗ (табл. 5.1).
Таблиця 5.1
ГРАНИЧНО ДОПУСТИМІ (ГДК) І КЛАС БЕЗПЕКИ ОСНОВНИХ ПРОДУКТІВ ТЕРМООКИСЛЮВАЛЬНОЇ ДЕСТРУКЦІЇ
Найменування продукту ГДК, мг/м3 Клас безпеки Дія на організм
Формальдегід 0,5 2 Викликає подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів
Ацетальдегід 5,0 3 Викликає подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів
Оксид вуглецю 20,0 4 Викликає запаморочення, шум у вухах, слабкість
Оцтова кислота 5,0 3 Викликає подразнення верхніх дихальних шляхів
Пакування, маркування, транспортування і зберігання. Плівку намотують у рулони на пластмасові шпулі, картонно-паперові стержні, втулки. Маса рулону при ручному завантаженні — не більше 50 кг, при механізованому — до 500 кг. До кожного рулону прикріплюють або вкладають під перший шар плівки ярлик, який на рулонах з плівкою марки СІК має жовту смужку, СМ — чорну, СТ — червону, «Харчова» — зелену.
При автоматизованому виробництві плівки на ярлик замість смужок наносяться спеціальні коди.
На ярликах указують: найменування або товарний знак під- приємства-виробника, умовне позначення плівки, ширину вихідного рукава, марку поліетилену, номер партії і рулону, масу нетто, масу брутто, довжину плівки в рулоні, кількість м2 плівки в
рулоні, дату виготовлення, позначення стандарту, прізвище пакувальника.
Транспортування плівки здійснюється всіма видами транспорту в закритих транспортних засобах. При транспортуванні рулонів плівки пакетами, вказують спосіб і засоби пакетування, розмір і масу пакета.
Плівку зберігають у закритих складських приміщеннях, виключаючи попадання прямих сонячних променів, у горизонтальному положенні, при температурі від 5 до 40 °С, на відстані не менше 1 м від нагрівальних приладів. Допускається зберігання плівки в неопалюваному складському приміщенні при температурі до мінус 30 °С не більше одного місяця.
Гарантійні терміни зберігання плівки марок М, Т, Н і СК без добавок становлять 10 років, марок СІК, СТ, В, В1 і марок М, Т, Н, СК з добавками — 1 рік з дня виготовлення.
Поліетиленові (захисні) матеріали. Плівку із поліетилену низької густини покривають розчином, який містить метилцелюлозу або оксипропілцелюлозу високої чи низької молекулярної маси. Він формує плівку з вмістом 10 000, 7500, 5000, 2500 або 0 од. ні- зину/см2 При дослідженні проби отриманої подвійної плівки розміщували в пептоновий розчин і 10 мкл отриманого розчину вводили в систему, заражену Listeria monocytogenes. Плівки, які містили 5000—10 000 од. нізину, виявили інгібірувальну здатність через 30 хв. після внесення. Останні зберігали цю здатність протягом 8 год. Через 8 діб зони інгібірування відзначені для всіх плівок, крім упаковки, що містила 2500 од. нізину/см2 Молекулярна маса метилцелюлози не впливала на розвиток мікроорганізмів. При прямому внесенні нізину в середовище його ефективність була на 25—50 % вищою, ніж при використанні плівки, що містила нізин.
Плівка поліетиленова термоусадкова виготовляється із поліетилену високого тиску вищого сорту або композицій на їх основі, які містять пігменти і ковзаючі добавки. При цьому використовують метод екструзії з наступним пневматичним розтягуванням. Вона призначена для формування штучної продукції, у тому числі в споживчій тарі групової упаковки і для пакетування вантажів.
Плівку, яка призначена для безпосереднього контакту з харчовими продуктами, виготовляють з використанням компонентів, дозволених МОЗ України.
Залежно від призначення плівка поліетиленова термоусадкова поділяється на марки і види різної товщини (табл. 5.2).
Таблиця 5.2
МАРКИ І ВИДИ ПОЛІЕТИЛЕНОВОЇ ТЕРМОУСАДКОВОЇ ПЛІВКИ
Марка Вид Номінальна товщина плівки, мм Граничне відхилення, % Застосування
У Полотно, рукав, напіврукав 0,03 ± 20 Пакування способом повного загортання одного або декількох виробів
0,04 0,05 0,06 0,07 О Полотно, рукав, напіврукав 0,03 ± 20 Пакування способом загортання бандероллю одного або декількох виробів
0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,10 Т Полотно, рукав, напіврукав 0,07 ± 20 Пакування способом повного загортання одного або декількох виробів
0,08 0,10 П Полотно, напіврукав, рукав з фальцовкою 0,08 ± 20 Скріплення пакетів і вантажів
0,10 0,12 0,15 ± 15 0,18 0,20 ± 20 Ширина плівки залежить від марки.
Плівка, призначена для безпосереднього контакту з харчовими продуктами, повинна відповідати таким вимогам:
не надавати водопровідній воді стороннього запаху і присмаку вище одного бала, не змінювати колір і прозорість дистильованої води;
концентрація формальдегіду у водній витяжці не повинна перевищувати 0,1 мг/дм3;
• усадка плівки, її зовнішній вигляд, колір, міцність при розтягуванні, МПа (кгс/см3), відносне витягування при розриві, %, статичний коефіцієнт тертя, повинні відповідати нормам, залежно від марки.
Умовне позначення плівки, призначеної для безпосереднього контакту з харчовими продуктами, повинно містити «харчова», перфорованої — «перфорована».
Приклад умовного позначення поліетиленової термоусадкової перфорованої плівки марки У натуральної у вигляді полотна товщиною 0,06 мм, шириною 900 мм: Плівка поліетиленова термо- усадкова, У, полотно, 0,06х900, перфорована ГОСТ 25951-83.
Плівку намотують у рулони на пластмасові втулки або паперово-картонні шпулі і загортають у пакувальний папір або полімерну плівку. Маса рулону плівки 35, 50 кг і 80 кг залежно від ширини плівки.
Кожний упакований рулон повинен мати ярлик, де вказано: найменування підприємства-виробника або його товарний знак; умовне позначення плівки, параметрів; марки сировини; масу нетто; масу брутто; довжину плівки в рукаві у метрах; площу плівки в рулоні в м2; номер місця; прізвище пакувальника або його номер; дата виготовлення; маніпуляційний знак «Боїться нагрівання».
Транспортують плівку всіма видами транспорту в закритих транспортних засобах. Транспортування плівки транспортними пакетами передбачає використання способу і засобів пакетування, розмірів і маси пакета.
Зберігають плівку упакованою в закритих складських приміщеннях у горизонтальному стані при температурі -50 °С — + 40 °С, виключаючи попадання прямих сонячних про менів, на відстані не менше 1 м від нагрівальних приладів.
Гарантійний термін зберігання плівки — 3 роки з дня виготовлення.
Співполімери етилену. Вони досить широко представлені з вінілацетатом, вініловим спиртом та іономерами.
Плівки зі співполімеру з вінілацетатом, порівняно з плівками з немодифікованого поліетилену, мають задовільну міцність, прозоріші і краще зварюються. Завдяки цьому матеріал може також наноситися на картон та інші пакувальні матеріали.
Співполімер етилену й вінілового спирту досить поширений, застосовується в упакуванні м' ясних виробів, різних харчових продуктів, у комбінованих матеріалах як внутрішній шар, що безпосередньо контактує з харчовим продуктом. Співекструзія
цього співполімеру з нейлоном та поліолефінами використовується для виготовлення пакетів і мішків для харчових рідин. Нові різновиди співполімеру етилену й вінілового спирту зберігають надійні бар'єрні властивості при високій вологості і стійкіші до дії високих температур.
Іономери — це співполімери етилену, з ненасиченими органічними кислотами, у макромолекулах яких частина кислотних груп нейтралізована металами. Це — прозорі, термопластичні матеріали, невеликої густини, нерозчинні у більшості органічних розчинників. Іономери — інертні до дії жирів, мастил і лугів, що зумовило їх застосування, як покриттів для тонкостінного або облягаючого пакування.
Поліпропіленові матеріалиПоліпропілен (IlH) за своїми властивостями наближається до поліетилену високої густини. Він відрізняється від нього меншою густиною, значною механічною міцністю, жиро- й теплостійкістю, але значно поступається у морозостійкості.
Він характеризується пластичністю, стійкістю до дій високих температур, удароміцністю, хімічною стійкістю і низькою паро- та газопроникністю. Завдяки термостійкості поліпропіленову тару можна використовувати для обробітку в мікрохвильових печах.
Основною перевагою поліпропілену, порівняно з іншими по- ліолефінами, є вища температура плавлення (160—175 °С). Продукти, упаковані в поліпропіленову плівку, можуть короткочасно витримати до 130 0С, тобто їх можна стерилізувати у цій упаковці. Поліпропіленові плівки випускають неорієнтовані та орієнтовані (в одному чи двох напрямах). Неорієнтовані роздувні поліпропіленові плівки переважно використовують для упакування текстильних виробів (трикотажних тощо). Це пояснюється вищою прозорістю поліпропілену порівняно з поліетиленом низької густини і доброю зварюваністю. Неорієнтовані поліпропіленові плівки застосовують для упакування медичних виробів, особливо багаторазового використання. Завдяки порівняно високій температурі розм'якшення ці вироби можна стерилізувати в автоклавах.
Орієнтована плівка характеризується високою механічною міцністю, стійкістю до проколів, але усадка її в місці зварного шва ускладнює термічне зварювання. Орієнтовану плівку з пропілену використовують як захисний зовнішній шар у багатошарових па
кувальних матеріалах, неорієнтовану — як внутрішній термозва- рювальний шар.
Цінними властивостями орієнтованого поліпропілену вважають високі прозорі і бар'єрні властивості, більшу ударну міцність, особливо при низьких температурах, порівняно з поліетиленом. Для поліпшення якості зварного шва орієнтований поліпропілен покривають іншим полімером із нижчою температурою плавлення. Часто з цією метою використовують співполімер вініліденхлориду з вінілхлоридом, як і для целофанових плівок.
Покриті та співекструдовані поліпропіленові плівки використовують для упакування печива, коли вимагаються підвищені бар'єрні властивості до кисню і водяної пари. Подібні плівки застосовують також для упакування чіпсів та інших видів сухих сніданків, які чутливі до дії кисню і парів води. У такі плівки упаковують кондитерські та тютюнові вироби. Орієнтований поліпропілен застосовують для усадкових обгорток. Ураховуючи підвищену собівартість, поліпропіленові плівки використовують лише в тих випадках, коли потрібні більші прозорість і блиск, а також кращий зовнішній вигляд, ніж забезпечує поліетилен низької густини.
Із поліпропілену фірма Huhtamaki виробляє оболонки для теплого м'яса, птиці, риби і готових страв, які мають різні кольори, високу прозорість і кращу стабільність завдяки гофрованим стінкам порівняно з гладкими. Плівки з комбінацій поліпропілену і співполімеру етилену та вінілового спирту можуть використовуватись для зберігання продуктів у модифікованій атмосфері. Структуру дна упаковок оптимізовано так, що м'ясний сік краще направляється на всмоктувальну прокладку.
Біоксальноорієнтовані поліпропіленові матеріали (БОПП)Споживання БОПП плівок у Західній Європі досягло 700 тис. т на рік, з них частка прозорих загального призначення складає 68 %, металізованих - 9 %, білих і біло-перламутрових — 11 %, з покриттям — 12 %.
Головним виробником орієнтованих поліпропіленових плівок у країнах СНД вважається «Укрпластик». Частка його у постачанні таких плівок на українському ринку перевищує 60 % усього обсягу продажу.
Розроблено широку гамму БО1111 плівок, які випускаються підторговою маркою ВІРА^' Це одна із перших захисних вітчизня-них торгових марок пакувальних матеріалів. Перевагами полі-пропілену для виробництва плівок є низька щільність, високийвихід і менша вартість.
При використанні технології двовісної орієнтації у виробниц-тві плівок ВІРАК® досягнуто цінних властивостей:
збільшено міцність і жорсткість у 5-6 разів;
зменшено проникність водяної пари у 2,5—3 рази;
підвищено прозорість у декілька разів;
підвищено морозостійкість, термічну стабільність і стій-кість.
Плівки ВІРАК®, які випускає «Укрпластик», мають дозвіл МОЗУкраїни на контакт з харчовими продуктами, фізіологічно нейт-ральні, не змінюють смакові властивості продуктів і не виклика-ють взаємну міграцію компонентів матеріалу і продукту. Вони немістять шкідливих добавок та домішок, і на відміну від ПВХ іПВДХ, не створюють проблем при утилізації відходів упаковки.
«Укрпластик» виробляє ВІРАК® різних типорозмірів (табл. 5.3).
Таблиця 5.3
НОМЕНКЛАТУРА ПЛІВОК ВІРА^®
Тип Кількість,
/ 3
г/см Товщина, мкм Маса, г/м2 Вихід, м2 /кг
Прозорі загального призначення
GT 100 0,91 30-35 27,3-31,8 36,5-31,4
GT 300 0,91 15-20-25-30-35-40 13,7-18,2-22,827,3-31,8-36,5 73,3-54,9-44,036,5-31,4-27,5
GT 310 0,91 15-20-25-30-35-40 15,5-20-24,629,1-33,6-38,3 64,5-50-40,734,4-29,8-26,1
Металізовані загального призначення
GМ 200 0,91 20-30-35 18,2-27,3-31,8 54,9-36,5-31,4
GМ 201 0,91 20-30-35 18,7-27,8-32,3 53,5-36-31
GМ 210, GМ 212 0,91 20-30-35 20-29,1-33,6 50-34,4-29,8
Біло-перламутрова загального призначення
GР 300 0,72 30-35-40 22,5-26,3-30 51,28-43,95-38,5
GР 310 0,72 30-35-40 24-27,8-31,5 41,7-36-31,3
Тип Кількість,
/ 3
г/см Товщина, мкм Маса, г/м2 Вихід, м2 /кг
ОР 311 0,72 30-35-40 24,5-28,3-32 40,8-35,3-31,3
ОР 312 0,72 30-35-40 24,8-28,6-32,3 40,3-35-31,0
Прозорі і біло-перламутрові для етикеток
LP 200, LP 210 0,72 40 26/28 38,5/35,7
LT 300, LT 310 0,91 40 36,5/38.3 27.5/26.1
Прозорі для пакування тютюнових виробів
ТТ 300 0,91 16-20-30 14,6-18,2-27,3 68,5-54,9-36,6
Прозорі плівки ВІРАМ® відрізняються високою прозорістю, блиском і привабливим зовнішнім виглядом. Вони застосовуються для пакування продовольчих та непродовольчих товарів і комбінування з іншими матеріалами нашаруванням і ламінуванням.
Металізовані плівки ВІРАМ® характеризуються декоративними і експлуатаційними характеристиками. Їх готують напилюванням на плівку в глибокому вакуумі парів алюмінію. Вони відбивають сонячні промені, захищають від їх дії упаковану продукцію, а також характеризуються підвищеними бар'єрними властивостями. Особливо широко застосовуються металізовані плівки для фасу- вання морозива, горішків, чіпсів, кави, чаю та інших харчових продуктів.
Перламутрові плівки ВІРАМ® мають привабливий зовнішній вигляд, який досягається внаслідок особливого характеру заломлення світла спеціальним композитом, який застосовується для виготовлення плівки. Щільність цих плівок нижча, ніж інших плівок ВІРАК®. Мікропориста структура перламутрових плівок надає їм відповідні теплоізолюючі властивості, дає змогу добре зберігати морозиво і заморожені продукти. Ці матеріали також використовуються для пакування кондитерських виробів, вати, бинтів, мила та інших виробів.
Етикеткові високопрозорі і біло-перламутрові плівки ВІРАМ® використовують для полімерних етикеток, завдяки яким захищають від підробки напої (мінеральні води, пиво, прохолоджуючі напої). Вони еластичні і здатні компенсувати деформації ПЕТ пляшок, на відміну від паперових етикеток, які зморщуються і
відклеюються при зміні вологості та температури. Друкований відбиток можна розміщувати на зворотній стороні високопрозо- рої етикетки. Полімерні етикетки для ПЕТ пляшок важать менше паперових і обходяться споживачеві дешевше. Не виникає також проблем і при повторній переробці полімерної етикетки разом із полімерною пляшкою.
Прозорі плівки ВІРАІЇ® для пакування тютюнових виробів спеціально розроблені з використанням високошвидкісних автоматів. Вони мають необхідне ковзання, не утворюють при русі по трактах машин зарядів статичної електрики. Плівки призначені для пакування пачок і блоків сигарет. За останні роки розроблено термоусадкові плівки, завдяки яким поліпшується упаковка тютюнових виробів.
Плівки ВІРАК® мають гладку, глянцеву поверхню, низький коефіцієнт тертя, оптимальні властивості друку, добре лакуються і ламінуються. Вони використовуються для пакування кондитерських, хлібопекарних, молочних, тютюнових виробів, пива, прохолоджуючих напоїв, мінеральної води, різних промислових товарів, продукції медичного призначення (табл. 5.4).
Таблиця 5.4
ВИКОРИСТАННЯ ПЛІВОК ВІРА^ ДЛЯ ПАКУВАННЯ ПРОДОВОЛЬЧИХ ТОВАРІВ
Продукція Упаковка Тип матеріалу
Морозиво (ескімо на паличці, стаканчики) Пакети, упаковка «Флоу-Пак» GT 300, GT 310, GM 200, GM 210, GP 300
Макаронні вироби Пакети GM 200, GM 210
Горішки, чіпси, кукурудзяні палички Пакети GM 200, GM 210
Чай, кава, какао-порошок Пакети Gm 200, GM 210
Крупи Пакети GT 300, GT 310
Вафлі, драже Пакети, пачки GM 200, GM 210, GT 300, GT 310
Крекер, печиво, хлібобулочні вироби, пряники Пакети, пачки, упаковка типу «Флоу- Пак» GT 300, GT 310
Сухі сніданки Пакети GM 200, GM 210, GT 300, GT 310
Мінеральна і питна вода, прохолоджуючі напої ПЕТ пляшки і скляні пляшки LT 200, LT 210, LP 300, LP 310
Продукція Упаковка Тип матеріалу
Пиво ПЕТ пляшки і скляні пляшки LT 200, LT 210, LP 300, LP 310
Соки, нектари ПЕТ пляшки і скляні пляшки, банки, флакони LT 200, LT 210, LP 300, Lp 300
Сухофрукти та інші продукти овочесушильної промисловості Пакети Gt 200, GT 210
Тютюнові вироби Сигаретні пачки, блоки сигаретних пачок TT 300
Кондитерські вироби, шоколадні цукерки Упаковка «Флоу- Пак» і упаковка «вперекрутку» GP 312, GM 212
Біоксальноорієнтовані поліпропіленові плівки бувають різних марок.
Марка «П» — проста прозора плівка без термозварювального шару. Використовується для пакування квітів, продовольчих товарів, глянцевого ламінування паперу і картону, а також як основа для липких стрічок. Ламінована поліетиленом БООП-плівка дуже ефективна для фасування великих мас продуктів на пакувальних автоматах. Під час ламінування поліетиленом праймера на основі полівініліденхлориду плівка набуває високих бар'єрних властивостей і може використовуватися для пакування продуктів з вмістом жирів понад 5 %, а також як матеріал для вакуумного упакування м' ясних продуктів і риби.
Марка «ПМ» — проста прозора плівка для металізації без антистатичних і ковзких добавок, а також без термозварюваль- ного шару. Вона використовується для пакування квітів, продовольчих товарів і виготовлення комбінованих плівкових матеріалів.
Марка «С» — співекструдована прозора плівка з одним або двома зварюваними шарами, може використовуватися для ви- сокошвидкісного пакування і зварювання. Характеризується оптимальною термостійкістю (від -50 до 100 °С) і еластичністю, тому широко використовується для пакування круп, кондитерських, макаронних і хлібобулочних виробів, чіпсів, харчових концентратів, чаю, морозива, сигарет, аудіо-відео касет
тощо. На плівку легко наноситься малюнок як флексографсь- ким, так і глибоким друком.
Марка «СМ» — співекструдована прозора плівка для металізації, без антистатичних і ковзких добавок, з одним або двома шарами. Використовується для пакування продовольчих товарів і виготовлення комбінованих матеріалів. Металізована плівка відрізняється високими бар'єрними властивостями щодо водяної пари, жирів і ароматичних речовин. Нанесення алюмінієвого шару методом вакуумної металізації знижує киснепроникність плівки і одночасно забезпечує захист продукції від променевої енергії у всіх діапазонах.
Марка «СЖ» — співекструдована непрозора перлинова плівка з двома термозварюваними шарами. Застосовується на вертикальних і горизонтальних пакувальних машинах для пакування продовольчих товарів, парфумерії, одягу, ламінування паперу і картону.
Марка «СБ» — співекструдована непрозора плівка з двома термозварюваними шарами. Застосовується на пакувальних машинах різних типів для пакування продовольчих товарів, парфумерії, одягу.
Марка «СЖБ» — співекструдована непрозора перламутрова плівка з білим співполімерним шаром на одній зі сторін. Призначена для пакування продовольчих товарів, парфумерії, одягу. Продукти, упаковані в таку плівку, тривалий час зберігають свій смак, запах, колір, свіжість та інші цінні властивості.
Марка «СТ» — співекструдована непрозора плівка з двома зварюваними шарами. Використовується для пакування тютюнових виробів.
Підприємство СП «Хемосвіт-Луцькхім» випускає одно- і тришарові плівки з торговою назвою ТАТРАБАШ. Основні переваги упаковки на основі БОПП — економічність і екологічність. Плівки випускають без друку і з друком до 8 кольорів.
ТАТРАБЛії КХ/Е — плівка прозора з двостороннім термозвар- ним шаром, товщиною 20—40 мкм. Призначена для пакування хлібобулочних, кондитерських і макаронних виробів, круп, чаю тощо.
ТАТРАБАШ КХР/Е — плівка перламутрова з двостороннім термозварним швом, товщиною 30—45 мкм. Призначена для пакування морозива, кондитерських виробів тощо.
ТАТРАБАШ КХТ — плівка використовується у тютюновій промисловості і відповідає всім критеріям, які ставляться до пакування окремих пачок і групового пакування на різних типах пакувальних автоматів.
ТАТРАБАШ КХШМ/E — металізована ПП плівка з друком до 8 кольорів, призначена для пакування морозива.
Поліаміди (ПА)Це група пластмас з товарними назвами «капрон», «нейлон», «аніт» та ін. У складі макромолекул поліамідів присутній амідний зв'язок і метиленові групи, які повторюються від 2 до 10 разів.
Поліаміди — це полімери, що кристалізуються. Вони є жорсткими матеріалами із високою міцністю на розрив, мають високу температуру розм' якшення, витримують стерилізацію водяною парою з температурою до 140 °С. Поліаміди зберігають еластичність за низьких температур. Для них характерним є високе во- допоглинання, хоча після висушування відновляються їх початкові властивості. Поліаміди мають високу міцність під час удару й продавлювання, легко зварюються високочастотним методом. Унаслідок низької газо- й високої паропроникності їх застосовують для вакуумного пакування. На поліамід легко наноситься друк. Плівки з поліаміду характеризуються високою прозорістю, особливо двовісноорієнтовані, блиск після орієнтування також покращується.
Недавно розроблено аморфний поліамід, який має меншу паро- проникність порівняно з кристалічним. Поліамід під маркою Selar PA є повністю аморфним і має прозорість звичайного силікатного скла. Бар'єрні та механічні властивості його майже не змінюються під дією вологи, хоча цей матеріал є гігроскопічним. При відносній вологості повітря вище 80 % його захисні властивості близькі до співполімеру етилену й вінілового спирту. Тому новий матеріал може застосовуватися для виготовлення пакетів, у яких продукти перед відкриттям нагріваються в гарячій воді. Пляшки з нього застосовують для упакування соків і різноманітних приправ.
Нітрилові полімериМістять функціональні групи ціану й нітрилу. При співполі- мерилізації поліакрилонітрилу з акриловими та стирольними полімерами одержують матеріал з високими експлуатаційними властивостями. Цей полімер уперше синтезований у США і відомий під товарною маркою Barex 210. Він відрізняється низькою газо- і жиропроникністю, стійкий до дії органічних розчинників і має високу світлопроникність.
Нітрилові полімери добре роздуваються та виливаються під тиском. Останніми роками споживання акрилонітрилових по
лімерів у харчовій промисловості перевищило 2,9 тис. т на рік. Разом з тим через високу ціну вони переважно використовуються для нанесення шару багатошарових пакувальних матеріалів. Останні застосовуються для упакування продуктів харчування, чутливих до дії кисню повітря, а також газованих прохолоджуючих напоїв. Частина матеріалів використовується для упакування медичних інструментів і фармацевтичних засобів, оскільки їх можна стерилізувати без погіршення властивостей упаковки. Завдяки високій стійкості до дії ароматичних і хлорованих вуглеводнів, нітрилові полімери можна використовувати для пакування інсектицидів, дезодорантів, гербіцидів, лаків і фарб.
Матеріали на основі співполімерів акрилонітрилу характеризуються високими бар'єрними властивостями і використовуються для виготовлення м' яких пакетиків, у які фасують сильно- ароматизовані товари. У перспективі їх будуть застосовувати замість поліетилентерефталату в композиційних банках для фруктового соку.
Полімери на основі целюлозиНайбільш поширеними є целофан і полімери на основі складних ефірів целюлози, переважно ді- і триацетати.
Целофан є найдешевшим пакувальним матеріалом. Формування целофанової плівки відбувається коагуляцією з наступним хімічним розкладанням утворюваного складного ефіру целюлози. Плівку ретельно промивають, видаляють сірку, що утворюється внаслідок розкладання ефіру, і при потребі відбі- люють. Промислові партії целофану містять 10—12 % гліцерину, 7—10 % води і 74—78 % целюлози. Целофанова плівка стійка до жирів, має низьку газопроникність. Разом з тим вона характеризується підвищеною гігроскопічністю і схильністю до набухання у воді.
Для підвищення вологостійкості і забезпечення термозварю- ваності целофанові плівки покривають лаком (ефіри целюлози, вінілацетат, полівініл-хлорид). Частину партій випускають у поєднанні звичайного і лакованого целофану або з іншими синтетичними матеріалами.
Целофан добре зберігає смак і аромат продукту, а в поєднанні з поліефіром, який має низьку газопроникність, він може захищати продукти і від дії кисню. Такі ламінати застосовують
для фасування різних харчових продуктів. Водночас бар'єрні властивості целофану недостатні для зберігання пюре, м' ясних виробів, деяких кондитерських і парфюмерно-косметичних товарів.
Складні ефіри целюлози. Представниками є діацетат, триацетат, пропіонат, ацетопропіонат та інші. Вони є перспективними екологічно безпечними матеріалами, а їх властивості залежать від типу та ступеня заміщення гідроксильних груп, а також типу і кількості пластифікатора.
Діацетат целюлози використовується для споживчої тари плівкових матеріалів та інших виробів. Ці плівки міцні, стійкі до жиру тадії високих і низьких температур, блискучі, приймають друк і легко фарбуються. Разом з тим вони чутливі до вологи, хоча мають високі бар'єрні властивості до газів і водяної пари.
Триацетат целюлози стійкіший до дії вологи. Герметизацію здійснюють зварюванням струмом високої частоти або склеюванням. При підбиранні марок полімеру слід враховувати використання пластифікатора, оскільки матеріал контактуватиме з харчовими продуктами.
Матеріали на основі ефірів целюлози використовують як зовнішній шар багатошарових плівок для підвищення їх зносостійкості. На основі діацетатцелюлози методами термоформування отримують тару різних типорозмірів для упакування більшості груп продовольчих товарів.
ПоліефіриВикористовуються з середини ХХ століття і найвідоміший серед них поліетилентерефталат, який займає четверту сходинку між товаропакувальними полімерними матеріалами. Він являє собою складний поліефір, який випускається в Росії під назвою «лавсан», за кордоном — «майлар», «терилен». Завдяки присутності атомів кисню в ланцюгові макромолекули ПЕТ полімер характеризується високою морозостійкістю (-70 °С), а наявність бензольного кільця — високою теплостійкістю.
Світовими лідерами виробництва ПЕТ-плівки є фірми: «Du Pont Teijin Films», «Toraysaehan» і «Mitsubishi». Загальний обсяг випуску ПЕТ-плівок складає 387 тис. т. Найбільшими споживачами ПЕТ-плівки є: Європа — 99 тис. т, Америка — 77 тис. т, Азія — 74 тис. т, Китай — 45 тис. т, решта країн — 92 тис. т.
ПЕТ-плівка використовується в різних галузях (рис. 5.4).

INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image39.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image39.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image39.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image40.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image40.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image40.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Упакування
Промисловіст
Магнітна плі]
Електротехні:
Кінематограф
□ 11
□ 37
Рис. 5.4. Частка споживання ПЕТ-плівки, %
У структурі різних видів плівок на Європейському ринку вона займає четверту позицію (рис. 5.5).
□ 50
□ 5
□ 33
□ ПЕ ПОПИ ШИП ШПЕТ ШПВХ ШІнші плівки
Рис. 5.5. Структура різних видів плівки на європейському ринку упаковки, %
Плівка поліетилентерефталатна. Виготовляють її із полі- етилентерефталату методом екструзії на поверхні валку з наступною орієнтацією, термофіксуванням і охолодженням полотна.
8
Ширина плівки перед розрізанням може бути від 3 до 12 м і товщиною від 9 до 36 мкм.
Розроблено нову технологію виготовлення ПЕТ-плівки одночасним методом. Розплав полімеру подають на охолоджений циліндр і нагрівають гарячим повітрям, температура якого досягає температури пом' якшення плівки. При цьому відбувається одночасна орієнтація плівки у поперечному і повздовжньому напрямах за рахунок того, що плівка схоплюється по бокам, які одночасно розтягують її у поперечному і поздовжньому напрямах. Завдяки цій технології можна виготовляти ПЕТ- плівку менше 1 мкм.
ПЕТ-плівка характеризується низкою переваг: високою прозорістю і механічними властивостями, стійкістю до коливань температури (від -40 до +220 °С), високою температурою пом'якшення (близько 250 °С), високою стійкістю до проникнення кисню, водяної пари, ароматичних речовин, високою стійкістю до розтягування, можливістю ламінування і нанесення друку при малій товщині.
Поліпшити властивості ПЕТ-плівки можна за рахунок таких процесів:
нанесення на ПЕТ-плівку додаткового шару із ПВДХ, ПАН, EVON або окислу барію для підвищення стійкості до проникнення кисню, водяних парів і ароматизаторів;
металізація ПЕТ-плівки для підвищення стійкості до міграції газів із упаковки і попередження проникнення в упаковку сонячного світла;
обробка поверхні плівки для отримання ефекту блиску або помутніння її поверхні;
додавання білого пігменту для виключення прозорості плівки;
нанесення голограми для отримання спеціальних візуальних ефектів або боротьби з фальсифікацією;
покриття термозварювальним шаром.
ПЕТ-плівки з нанесеним термозварювальним шаром широко використовують для пакування м' ясних і рибних продуктів у модифікованому газовому середовищі, заморожених харчових продуктів з наступним нагріванням їх у мікрохвильових чи традиційних печах до 220 °С, готових страв у вигляді верхнього покриття термоформованої жорсткої упаковки, хліба, медикаментів тощо (рис. 5.6).
□ 13
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image41.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image41.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image41.jpeg" \* MERGEFORMATINET
□ 29
□ Сипкі каві і напої □ Мийні засоби
Продукти у МГС
Молочні продукти
Заморожені продукти
Медичні товари□ Снекі
Соки і напої□ Готові страви
□ Хлібобулочні виробиП Інші Рис. 5.6. Структура використання пакувальної ПЕТ-плівки у Європі, %
Найчастіше ПЕТ-плівки використовують у вигляді таких ламінатів:
ПЕТ/ПЬ — для пакування м'яса свіжого, ковбасних виробів, шинки, пельменів, сиру, сушених фруктів і овочів, майонезу, прального порошку, рідин для миття посуду, шампуню тощо;
мет. ПЕТ/ПЕ — для пакування кави молотої, розчинної, ка- пучіно, горішків, десертів, порошкоподібних напоїв;
ПЕТ/мет.ПЕТ/ПЕ — для пакування кави молотої, капучіно, приправ, вина;
ПЕТ/АЛ/ПЕ — для пакування кави молотої у вакуумну упаковку, соків, напоїв, кетчупу, гірчиці, харчових концентратів;
ПА/П/мет.ПЕТ/лак — кришечки для упаковки йогуртів, кефіру, сметани, десертів;
ПЕТ/АЛ/ПП — товари, призначені для стерилізації за температури понад 120 °С.
Залежно від призначення плівку випускають таких марок:
КЕ — для конденсаторів та ізоляції обмотування електричних машин і апаратів;
М — для основи при отриманні металізованої плівки;
О — для товарів культурно-побутового і господарського призначення;
Е — для ізоляції дротів, кабелю, а також для ізоляції обмоток електричних машин.
За кольором вона може бути незабарвленою, білою і голубою.
Плівку марок Е і КЕ випускають вищого і першого сортів.
Умовні позначення плівки складаються зі скороченої назви матеріалу (ПЕТ), марки (Е, КЕ, М, О), товщини в мікрометрах, ширини в міліметрах, кольору, сорту і позначення стандарту. Наприклад, поліетилентерефталатна плівка марки Е, товщиною 20 мкм, шириною 8 мм, незабарвлена, вищого сорту має таке умовне позначення: ПЕТ-Е, 20х8, незабарвлена, вищий сорт, ГОСТ 24234-80.
Для кожної марки, залежно від товщини, загальнодержавним класифікатором промислової і сільськогосподарської продукції присвоюється код (ОКП).
За зовнішнім виглядом, фізико-механічними і електричними показниками плівка повинна відповідати вимогам і нормам стандарту. При цьому враховують зовнішній вигляд2 колір плівки, руйнуючу напругу при розтягуванні, МПа (кгс/см ); відносне видовження при розриві, %; стійкість до надриву, Н (кгс); питому об'ємну електричну напругу, Ом-м; електричну міцність, В/м; руйнуюче зусилля при стисканні кільця Н (кгс).
Плівка повинна бути не токсичною і використання її у кімнатних умовах не потребує запобіжних заходів. При дії на плівку температури вище 250 °С відбувається деструкція з виділенням оксиду вуглецю, те- рефталевої кислоти, ацетальдегіду. Гранично допустима концентрація продуктів термоокислювальної деструкції в повітрі робочих приміщень складає, мг/м3: оксиду вуглецю — 20; ацетальдегіду — 5; тереф- талевої кислоти — 0,1. При вищих концентраціях ацетальдегід викликає подразнення слизових оболонок, оксид вуглецю — головну біль і нудоту, терефталева кислота — пригнічуючу дію на нервову систему.
Маркування, пакування, транспортування і зберігання. Плівку змотують у рулони на втулки: марок Е, М, О — картонно-паперові, металеві або пластмасові, а марки Е — металеві і пластмасові.
У кожний рулон плівки між зовнішніми шарами вкладають або наклеюють на внутрішню сторону втулки етикетки, де вказують: найменування підприємства-виробника, найменування продукції, номер партії, номер рулону, товщину плівки, ширину плівки, масу нетто, масу брутто рулону або пачки, підписи апаратника, контролера, дату виготовлення, позначення стандарту.
Транспортування плівки здійснюють усіма видами транспорту в закритих транспортних засобах.
Плівка упакована зберігається в закритих складських приміщеннях при температурі від + 5 до + 35 °С і відносній вологості
повітря не більше 80 %, на відстані не менше 1 м від нагрівальних приладів, захищена від прямої дії сонячного світла, при відсутності в приміщеннях кислотної, лужної та інших агресивних середовищ. Допускається зберігання плівки в упакованому вигляді протягом 6 місяців з дня виготовлення при температурі від -5 до + 35 °С і відносній вологості повітря не більше 80 %. Гарантійний термін зберігання для плівки марок Е, КЕ і М — 12,5 років, а для плівки марки О — 5 років з дня виготовлення.
Частину плівок ПЕТ поєднують з ПЕНГ. Завдяки цьому підвищуються бар'єрні властивості плівки щодо води і водяної пари. Паро- і газопроникність ПЕТ низька і близька до газопроникності ПЕНГ. Вироби з ПЕТ стійкі до олій і жирів, а також до багатьох розчинників. З нього виготовляють термоусадкові плівки і багатошарові матеріали для таропакувальної галузі. Широкого розповсюдження набули поліетилентерефталатні пляшки для безалкогольних і слабоалкогольних напоїв. За останні роки ПЕТ широко використовують для пакування лікарських препаратів, парфумерних виробів, будівельних сумішей. Він активно і успішно впроваджується на ринку лабораторного посуду і тари для алкогольних напоїв. У ПЕТ-тарі добре зберігаються хімічні речовини. Недоліками ПЕТ вважають дію високих температур і порівняно пухку молекулярну структуру, яка не забезпечує ідеальної газонепроникності.
Для запобігання шкідливої дії ультрафіолетових променів у ПЕТ вводять присадки зеленого або янтарного кольорів, які забарвлюють матеріал, не зменшуючи прозорості. Також на поверхню тари з ПЕТ наносять співполімери ПВДХ, що забезпечує кращу збереженість фруктових соків, олій та безалкогольних напоїв.
Фірмою Du Pont (США) під маркою Selar PT випускається модифікований ПЕТ у складі якого введено компонент, що змінює в'язкість розплаву. Завдяки цьому значно легше формувати відповідні вироби, ніж литтям під тиском.
Використовуючи лиття під тиском, з цього матеріалу отримують банки вищої міцності, ніж з ПЕВТ, а за захисними властивостями він не поступається виробам з двовісноорієнтованою ПЕТ. Регулюючи частку модифікатора випускають вироби від непрозорих до прозорих і різнокольорових.
Полікарбонат (ПК) — це лінійний поліефір вугільної кислоти. У полікарбонаті поєднуються висока термостійкість з відповідною ударною в' язкістю та прозорістю. Стійкість до газів і водяної пари недостатня, тому для підвищення бар'єрних властивостей на плівку наносять покриття. Полікарбонатна плівка мало змінюється при нагріванні навіть до 150 °С. Вона легко зварюєть
ся як імпульсним, так і ультразвуковим способами, а також звичайним зварюванням гарячими електродами. Плівка легко формується у вироби зі значним витягуванням і якісним відтворюванням деталей форм. Друк на пляшці отримують різними способами, зокрема, флексографією та гравіруванням. З полікарбонату готують таці для готових страв, які розігріваються перед вживанням. Основну частку полікарбонату використовують для упакування продуктів в умовах підвищених температур. Перспективним вважається застосування його для пакування продукції, що стерилізується в автоклавах, а також фасування для медичних виробів і мікрохвильових печей.
Вінілові полімери. Найбільш відомими є полівінілхлорид, по- лівініліденхлорид, співполімери вінілхлориду з вінілхлоридом, вінілхлориду з вінілацетатом, полівініловий спирт, полістирол та його співполімери.
Полівінілхлорид (ПВХ). Одержують його методами радикально-ланцюгової полімеризації (блочної або суспензійної). При виготовленні плівки полівінілхлорид переробляють методом калан- дрування (вальцювання). З основного полімеру можна отримати широкий спектр плівок із різними властивостями, варіюванням складу та ступеня орієнтації. За допомогою пластифікаторів можна виготовляти плівки від твердих, до м'яких, клейких, розтяжних. Змінюючи ступінь орієнтації, одержують плівки від однові- сноорієнтованих до рівноміцних двовісноорієнтованих. Неплас- тифіковані плівки ПВХ повинні містити у своєму складі стабілізатори, щоб запобігти декструкції, яка супроводжується виділенням соляної кислоти. Проникність плівки з ПВХ для водяної пари вища, а для газів нижча, ніж у поліолефінів, тому плівка з ПВХ має високу оліє- та жиростійкість. Крім стабілізаторів, плівки з ПВХ містять антистатичну добавку, щоб запобігти злипанню внаслідок накопичення статичного заряду. При збільшенні частки пластифікатора окремих видів підвищується прозорість і м' якість плівки, поліпшуються її властивості за низьких температур. Пластифіковані і непластифіковані плівки з ПВХ герметизують за допомогою високочастотного зварювання. На них може бути нанесений друк без попереднього оброблення поверхні. Тонкі плівки з пластифікованого ПВХ широко використовують як усадкові і розтягувальні для загортання таць і лотків із харчовими продуктами. При фасуванні м' яса вони мають забезпечити високу кисненепроникність, завдяки чому запобігається зміна забарвлення продукту. Товсті плівки з пластифікованого полівінілхлориду використовують у виробництві тари для шампунів, мастил тощо.
Завдяки тривкості і легкому формуванню плівки з непластифі- кованого ПВХ та його співполімерів використовують для термофо- рмованих виробів.
Матеріали на основі співполімерів полівінілхлориду і поліві- ніліденхлориду відрізняються низькою паро- і газопроникністю.
Полівініліденхлорид (ПВДХ). Плівки з нього характеризуються високими бар'єрними властивостями щодо газів, водяної пари, ароматичних речовин. Плівку як усадкову використовують для фасу- вання м'яса птиці, сиру твердого, м'ясних продуктів. Завдяки такій плівці підтримується вакуум і обмежується ріст мікроорганізмів. Вакуумовані пакети з ПВДХ використовують також для дозрівання сирів. Завдяки захисним властивостям плівки виключається зневоднення та утворення кірки сирів. Плівки з ПВДХ застосовують також у системі ресторанного господарства та в побуті для пакування продуктів, а пакети з цього матеріалу — для медикаментів.
Плівки отримують екструзією з поливанням на барабан та із роздуванням рукава. Останній метод кращий для виробництва орієнтованих плівок. Прогресивним вважається виробництво двовісноорієнтованих плівок екструзією з роздуванням рукава, що забезпечує одночасно поперечну і повздовжню орієнтацію. Характерними особливостями орієнтованої плівки з ПВДХ є прозорість, якісні міцнісні характеристики, особливо під час продавлювання, високий опір роздиранню. Разом з тим її складно використовувати на пакувальному устаткуванні через м'якість і цупкість. Плівки з ПВДХ застосовують як компоненти у багатошаровій конструкції. При цьому можна отримати настільки тонкий шар ПВДХ, який неможливо сформувати окремо. ПВДХ широко використовується для покриття паперу, целофану, поліпропілену.
Полівінілацетат (ПВА) готують полімеризацією вінілацетату. Внаслідок цього утворюється подібний на полівінілхлорид матеріал, який використовується переважно як адгезія для отримання комбінованих матеріалів.
Полівініловий спирт (ПВС) отримують гідролізом полівініл- ацетату. Відмінною особливістю ПВС є його розчинність у воді. Співполімери етилену і вінілового спирту (ПЕВС) характеризуються високими бар'єрними властивостями і низькою проникністю, яка зростає зі збільшенням вологості. Співекструзія ПВС із поліолефінами (ПЕВГ, ПП) дає змогу підвищити бар'єрні властивості матеріалу щодо води та водяної пари. Фірмою Du Pont (США) розпочато випуск матеріалів під торговою маркою Selar OH, які є аналогами етилвінілового спирту.
Етилвініловий спирт характеризується високими захисними властивостями і використовується для виготовлення баготошаро-
вих матеріалів, які можуть замінити металеві та скляні консервні банки для харчових продуктів.
Полістирол (ПС) — твердий і жорсткий аморфний полімер, густиною 1050—1080 кг/м3 і температурою розм'якшення 90— 95 °С. Полістирол переробляють термоформуванням, екструдуван- ням і литтям під тиском. Його одержують радикальною полімеризацією. У країнах СНД випускається полістирол загального призначення марок ПСМД і ПСМ, шляхом полімеризації стиролу заблочним методом, марок ПСЕ-1 і ПСЕ-2 — емульсійним методом, а також ПСС і ПССП (пластифікований) — суспензійним методом. За обсягами виробництва серед полімерних матеріалів полістирол займає третє місце, поступаючись тільки поліолефі- нам і ПВХ. Недоліками полістиролу вважають низьку теплостійкість (70—80 °С) та ударну міцність, а також схильність до старіння. Для підвищення міцності, збільшення здатності до сприйняття друку і глибокого витягування ПС піддають орієнтуванню. Орієнтований полістирол відрізняється середньою газопроникністю, яка вища ніж у поліпропілену, але нижча від ПЕНГ. Ця плівка відрізняється високою паропроникністю, яка знижується при температурі нижче 0 °С, що дає змогу використовувати полістирол для пакування продуктів холодильного зберігання.
Жорсткі плівки з орієнтованого ПС дешевші від плівок з інших матеріалів. З них методом термоформування можна готувати вироби складної конфігурації.
Двовісноорієнтована полістирольна плівка відрізняється високою прозорістю, тому орієнтований ПС товщиною нижче 70 мкм, використовують для виготовлення «віконець» у картонних коробках. Більш товсті плівки застосовують для виробництва стакан- чиків разового використання, таць для фасування свіжого м' яса і для тих продуктів, які бажано оцінити за зовнішнім виглядом.
Крім орієнтування, для поліпшення властивостей полістиролу використовують методи співполімеризації. Найбільш відомі співполімери ПС з бутадієновим і бутадієнстирольним каучуками — ударноміцний полістирол. Цей матеріал, порівняно з немо- дифікованим ПС, більш гнучкий, має більшу ударну міцність, але нижчу міцність під час розтягування і меншу термостійкість. Полістирол переважно марки ПСЕ-1 використовується також як основа для виробництва газонаповнених матеріалів (пінопластів). Тару з полістирольного пінопласту застосовують переважно для захисту продукції від ударів, поштовхів, механічних ушкоджень, проникнення вологості, дії мікроорганізмів, а також для зменшення її маси і підвищення довговічності.
Тара з таких матеріалів, зберігає свою форму і пружні властивості в діапазоні температур від - 60 до 75 °С. Спінений полістирол застосовується для виготовлення різноманітних виробів методом тер- моформування (прокладки в ящиках для яблук, коробки для фасування яєць, таці і лотки для фасування яєць, м' яса, риби тощо).
Перспективними співполімерами ПС є АВС-пластики, які містять 5—35 % акрилонітрилу, 10—40 % бутадієну і 25—80 % стиролу. Залежно від складу цих компонентів формуються відповідні властивості матеріалу. Порівняно з УПС, АВС-пластики мають більшу ударну в'язкість, хімічну стійкість і пластичність. Промисловістю випускаються АВС-пластики марок САН («стирол-акрилоні- трил») і різних модифікацій: МСН, АТ-2, АВС. Їх використовують для виготовлення різноманітних банок і таць.
Плівкові полімерні матеріали випускаються різних торгових марок, деякі з них представлені в табл. 5.5.
Таблиця 5.5
ДЕЯКІ ТОРГОВІ МАРКИ ПОЛІМЕРНИХ ПЛІВОК
Плівки Торгові марки
Целюлозні Етоцел, Етрол, Тенайт-ацетат, Тенайт-бутират, Целофан
Із співполімеру етилену з вінілацетатом Адмер, Евафільм, Целофлекс
Поліамідні Боніл, Дайамірон, Емблема, Зайтел, Іпплон, Капрон, Найлон (полікапролактам), Плаксон, Ріль- сан, Саданіл
Полівінілденхлоридні Вестан, Іксан, Крайова, Курехален, Саран
Полівінілхлоридні Геон, Клістрон, Коопані, Крехалон, Опалон, Сумі лайн, Туттадерма, Фаблон
Поліетиленові Алатон, Асахі, Вестолен, Дау, Елатон, Лойрен, Марлекс, Моплен, Нова текс, Поліфан, Телекс, Хостален, Хай-факс
Поліетилентерефталатні Естар, Лавсан, Луміррон, Майлар, Мелінекс, Тео- фан, Тетерон, Хоставан
Полікарбонатні Діфлон, Лексан, Макролон, Мерлон, Пенлайм, Юпілон
Поліпропіленові Капафільм, Мірейфан, Торейфан, Треспофан
Полістирольні Люстрекс, Поліфлекс, Стилекс, Стирон, Стиро- ніль, Стирофлекс
Термоусадкові і стретч-плівкиТермоусадкова — це полімерна плівка, що скорочується під дією температури, вищої за температуру розм' якшення полімеру. Її одержують розтягуванням полімерного матеріалу у високоелас- тичному нагрітому стані з наступним охолодженням. Унаслідок цього відбувається направлена орієнтація молекулярних ланцюгів полімеру та виникнення в них напруги. При охолодженні, затвердінні ці деформації і напруги фіксуються у матеріалі. Повторне нагрівання в таких плівках зумовлює релаксаційні процеси, а матеріал прагне повернутися до своїх початкових розмірів. Цю властивість зворотного повернення називають «пам'яттю полімеру» або термоусадкою.
Термоусадкові плівки можуть виготовлятися із кристалізованих поліефірів ПЕНТ, ПЕВТ, ПП, співполімерів етилену з вінілацетатом, ПВХ, ПС, ПА, гідрохлориду каучуку.
Важливими характеристиками термоусадкових плівок є ступінь і напруга усадки. Остання виникає в орієнтованому матеріалі при нагріванні і залежить від температури та тривалості нагрівання плівки.
Термоусадкові плівки виготовляють товщиною від 30 до 300 мкм у вигляді полотна, напіврукава, рукава переважно із поліетилену низької густини, який має задовільну механічну міцність в інтервалі температур від -50 до +50 °С, легку зварюваність, еластичність та інертність щодо більшості упакованих продуктів, має невисоку ціну. Вони призначені як для пакування вантажів на піддонах, так і для пакування картонних пачок, коробок, пляшок, металевих банок тощо.
Поліетиленові термоусадкові плівки мають високі механічні властивості, але обмежену прозорість і невисоку якість зварювання, які погіршують зовнішній вигляд упакованого продукту. Тому їх не використовують для пакування малогабаритних товарів з привабливим зовнішнім виглядом і підвищеними вимогами до якості упаковки. Високопрозорі термоусадкові плівки (ВТП) виробляють: поліві- нілхлоридні (ППВХ) і полеолефінові (ПО). Часом їх називають «тонкими», завдяки незначній товщині — 12—40 мкм порівняно зі звичайними ПЕ, які мають товщину 40 мкм і більше. Високопрозорі термоусадкові плівки широко застосовують у країнах Західної Європи для пакування малогабаритних легких товарів (відеокасети, компакт-диски, коробки для цукерок, піци, групової упаковки кондитерських виробів, косметичних товарів тощо).
Основну частку упакованих у ВТП виробів направляють у супермаркети, які зацікавлені у привабливому вигляді товарів. Для пакування у ВТП використовують недороге і нескладне обладнання.
Перевагами ВТП вважають низьку вартість упаковки і обладнання для термоусадки, простоту технологічного процесу, універсальність використання, добру прозорість і естетичність, забезпечення захисту упакованої продукції, неможливість несанкціонованого відкривання.
Із ПВХ і ПЕ виробляють також інші види плівок з відповідним ступенем термоусадки в різних напрямах. Ці плівки використовують у виготовленні термоусадкових етикеток для пляшок, банок та іншої тари.
Термоусадкові плівки із ПВХ — одношарові, однорідні, виготовлені із сумішей «dry blend», сумішей полівінілхлориду з пластифікаторами, стабілізаторами, барвниками, антиблокую- чими засобами, добавками, які запобігають склеюванню плівки і покращують її ковзання. Внесені добавки поліпшують технічні характеристики, але не дають можливості надалі провести їх рециклінг.
Під час зварювання цих плівок виділяються токсичні гази: хлористий водень (HCl), діоксини (PCDD), фурани (PCDF). При контакті плівки з харчовими продуктами слід контролювати вміст добавок та мономеру хлорвінілу, який може викликати захворювання на рак.
Термоусадкові плівки із поліолефінів. Поліолефіни — важлива група полімерів, 80 % яких складає поліетилен, поліпропілен і поліефіри. Плівки поліолефінові — це високопрозорі три- і п' яти- шарові термоусадкові із ПЕ та поліпропілену (ПП). Основними вважаються такі типи плівок як ПЕ/ПП/ПЕ; ПЕ/ПЕ/ПЕ; Ш1/ПЕ/ІШ; Ш1/Ш1/ІШ. Подібні комбінації зустрічаються і у п' ятишарових плівках.
Виділяють плівки залежно від: призначення (для заморожених продуктів, непродовольчих товарів); товщини і ширини; виду (напіврукав для простих пакувальних обладнань або стрічка для високопродуктивних автоматів).
Плівки поліолефінові порівняно з плівками із ПВХ більш еластичні (навіть при t -30 °С, тоді як плівка із ПВХ при цьому руйнується), з високими механічними властивостями, і завдяки цьому товщина їх може бути на 25 % нижчою, ніж плівок із ПВХ (табл. 5.6).
Таблиця 5.6
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОУСАДКОВИХ ПЛІВОК ІЗ ПВХ І ПО
Характеристика Плівки із ПВХ Поліолефінові плівки
Щільність, г/см3 1,38 0,90—0,95
Мінімальна товщина 15 12
Температура усадки, °С 80—120 130—160
Усадка, % 10—40 0,70
Прозорість, % 88,5 93,5
Ступінь розтягування (15 мкм), % 40 73
Допустима температура зберігання, °С 0... + 20 - 30. + 28
Зварювання Поява шкідливих запахів, зварний шов має гострі кінці і низьку міцність на розрив, можливе склеювання з рамкою Не має токсичних запахів, кінці зварювального шва гнучкі, велика механічна міцність шва
Еластичність Слабка, упаковка рветься під час транспортування і при низьких температурах Висока, зберігається цілісність упаковки при температурах нижче 0 °С
Екологія Під час спалювання утворюються токсичні гази, проблеми з реци- клінгом Під час спалювання утворюється СО2, пари води, можлива утилізація і рециклінг
Стретч-плівка (розтягувальна від англійського stretch — подовження) — сучасний пакувальний матеріал, здатний розтягуватися з видовженням до 300 %, а потім повертатися у початковий стан. Завдяки попередньому розтягуванню плівки перед обмотуванням вантажу, за рахунок його прагнення повернутись у вихідний стан, діє утримуюча сила, яка забезпечує надійну фіксацію вантажу під час транспортування і вантажно-розвантажувальних роботах. Крім того, при накладанні шару на шар у розтягнутому стані стретч-плівка «самоприлипає», збільшуючи свою міцність до розриву, проколювання, ударів і продавлення.
За видом використаної сировини стретч-плівки поділяють на : полівінілхлоридні, поліетиленові (ЛПЕНТ і сумішей на його основі) і плівки зі співполімерів етиленвінілацетатів (ЕВА).
Для групової і транспортної упаковки в основному застосовують стретч-плівки із поліетилену при закріплені готової продукції на піддонах-палетах шляхом ротаційного, ручного або автоматичного обмотування (штабелювання).
Стретч-плівки для машинного пакування поділяються на категорії: для напівавтоматичних машин низької продуктивності, для автоматичних пакувальників високої продуктивності, спеціальні, тонкі (до 8,5 мкм); товсті (до 50 мкм), стійкі до проколів, дії УФ- променів, оброблені антистатиком тощо.
Транспортне пакування в термоусадкову плівку може бути груповим і штабельним.
Групова упаковка передбачає комплектування набору (групи) із декількох однотипних або різнотипних виробів (пакувальних одиниць), скріплених оболонкою у щільний пакет із термоусад- кової плівки. При цьому вироби укладаються на спеціальні прокладки, лотки, підкладні листи, рамки, які разом з оболонкою виконують функцію транспортної упаковки. Така плівка застосовується для пакування вино-горілчаних виробів, соків, мінеральної води (у ПЕТ-пляшках і склотарі), продукції консервних заводів, олійножирових комбінатів.
Термоусадкові плівки забезпечують скріплення вантажів будь-якої форми, монолітність пакета, міцне скріплення вантажу з піддоном, повну механізацію процесу, захист вантажу від впливу довкілля, візуальний контроль.
Стретч-плівка недостатньо міцно скріплює вантаж з піддоном, а монолітність упаковки досягається тільки при додатковому використанні верхнього пакувального листа. Можливість перегрупування вантажів у стретч-плівці на проміжних складах недостатньо зберігає товар, тоді як термоусадкова плівка — забезпечує недоторканість вмістимого пакета на шляху до споживача.
Важливою перевагою термоусадкової плівки при формуванні групової упаковки вважають можливість захисту вмістимого від фальсифікації (особливо лікеро-горілчаних виробів) шляхом нанесення фірмового логотипу або іншої інформації на товар (штрих-код, дата випуску тощо) чи використання індивідуального кольору плівкового полотна.
Завдяки термоусадковій плівці можна здійснювати обандеро- лювання або повне загортання, тоді як стретч забезпечує тільки повне загортання, що призводить до труднощів при ручному завантаженні.
При штабельному пакуванні штучних виробів, транспортних одиниць або пакетів на плоскому піддоні чи без нього формують
багатоярусний транспортний пакет, блок-пакет (мішки, коробки, лотки з банками, пляшки тощо) і зверху закривають чохлом із термоусадкової плівки. Після усадки утворюється компактний штабель, який можна легко переміщувати підйомно-транспортними засобами.
Економічна ефективність застосування термоусадкової плівки більш висока тоді, коли вимагається матеріал більшої товщини. Прикладом можуть служити усадкові чохли із ПЕВТ для пакування важких вантажів, штабелів склотари, мішків із сипкими матеріалами на піддонах. Для групової упаковки підбирають плівку товщиною 50-100 мкм, а для пакетування на піддонах (штабельної упаковки) — товщиною 100—300 мкм.
Для відповідного пакування використовують певне термоусад- кове обладнання. Процес пакування в термоусадкових машинах (автоматичних або напівавтоматичних) передбачає обрізування плівки, запаювання і безпосередню усадку. Групову упаковку скляних, полімерних і металевих банок, скляних і ПЕТ-пляшок здійснюють на тунельному або рамковому обладнанні. У тунельних печах охоплена плівкою упаковка рухається через термоусад- кову камеру. На рамкових лініях нагрівання і усадки плівки здійснюється за допомогою рам, де розміщені газові або електропро- меневі нагрівачі.
На напівавтоматичних тунельних лініях пакують пляшки, банки, коробки, ПЕТ-пляшки, пакети з крупою, борошном, молоком. Автоматичні тунельні лінії використовують для пакування напоїв у скляних пляшках (пиво, горілчані і безалкогольні напої), алюмінієвих банках (з алкогольними і безалкогольними напоями) і скляних банках (з джемами, маринадами, кетчупами, дитячим харчуванням), продукти у прямокутній упаковці типу паперових пакетів із сипкими продуктами (борошном, пластівцями, молочними продуктами тощо).
Пакування у стретч-плівку штабельованих вантажів має ряд переваг:
менші витрати матеріалу за рахунок високого рівня попереднього розтягування;
відпадає необхідність у складному обладнанні і високих затратах енергії при пакуванні;
усувається необхідність у додаткових засобах фіксації за рахунок здатності шарів плівки при стиканні прилипати один до одного;
висока прозорість, що полегшує контроль вмістимого;
можливість ручного обмотування.
Пакування у стретч-плівку здійснюється за допомогою спеціальних машин — палетайзерів. Їх можна легко настроювати на відповідну висоту предметів (штабелю), механічно регулювати розтягування плівки і швидко замінювати рулон з плівкою. Напівавтоматична модель включає ручне або електромагнітне гальмо розтягування плівки, а автоматична — має систему попереднього розтягування плівки з електронним управлінням. Продуктивність палето- укладачів складає від 10 до 60 піддонів на годину. Вітчизняні пале- тообгорткові машини здатні пакувати палети з банками, скляними пляшками, молочними пакетами, пакетами із сипкими продуктами. У майбутньому очікується значне збільшення використання палет- ної стретч-плівки за рахунок росту крупногабаритних паків.
5.3 Багатошарові і комбіновані матеріалиТермін «багатошарові матеріали» застосовують для групи матеріалів, які складаються тільки з шарів синтетичних матеріалів, тоді як комбіновані містять шари матеріалів різного типу — папір, фольга, тканина тощо. Комбіновані і багатошарові матеріали використовують для пакування у значній кількості, завдяки необмеженим комбінуванням властивостей:
вибором складу композиційного матеріалу;
встановленням порядку чергування шарів;
забезпеченням необхідного рівня адгезійної взаємодії між шарами;
вибором оптимальної технології та устаткування для одержання конкретного матеріалу.
Методи отримання багатошарових матеріалів. Багатошарові матеріали отримують шляхом ламінування або співекструзії. Ламінування — це з'єднання плівок шляхом склеювання. Слова «ламінування» і «каширування» є синоніми: в англійській мові — «lamination», а в німецькій — «kaschieren».
Існують різні технології клейового ламінування (мокре, сухе, під тиском, з використанням розплавлених мас). Клейове ламінування передбачає використання різних типів поліуретанових клеїв. Вибір того чи іншого виду клею залежить від можливостей ламінуючого обладнання і кінцевих властивостей, які ставляться до ламінату.
Воскове каширування застосовують переважно для виготовлення таких комбінованих матеріалів: алюмінієва фольга/папір, ОПП/па
пір, ПЕТ/папір. Сполучним шаром служать вуглеводневі мікровос- ки, модифіковані різними органічними добавками.
Екструзійне ламінування передбачає використання розплаву ПЕНТ для створення комбінованих пакувальних матеріалів, переважно алюмінієва фольга/папір. Цей же принцип використовується для отримання ламінованого паперу і структур типу ОПП/ПС, де товщина шару менше 20 мкм.
Найбільш перспективним напрямом вважається співекструзія, тобто екструзія декількох полімерів у багатошарову структуру. Сполучення шарів проходить у стадії розплаву. Під час визначення кількості шарів плівки враховують усі шари. Отримані таким способом плівки мають високі експлуатаційні характеристики порівняно з клейовими ламінатами, які можуть розшаровуватись. Імпортні матеріали, отримані методом співекструзії, дешевші, ніж клейові на 15—20 %.
Термокаширування відбувається шляхом подавання пари (до 180 °С) між матеріали, які мають термосклеювальні шари.
Порядок чергування шарів визначається його функціональним призначенням. Зовнішній шар захищає упакований продукт від впливу навколишнього середовища, а також є основою для нанесення друку. Ним служать двовісноорієнтовані поліефірні, поліпропіленові або поліамідні плівки, папір чи картон. Внутрішній шар забезпечує герметизацію пакування, а середній або зовнішній — формує бар'єрні властивості.
Монолітність композиційного пакувального матеріалу досягається за рахунок адгезії.
Двошаровий матеріал для упакування харчових продуктів складається із целофану і поліетилену і відомий під фірмовими назвами ПЦ-2, ПЦ-4, «Віскотен», «Метатен», «Целотен», «Ламі- тен», «Целоглас-ПЕ» тощо. Цей матеріал поєднує міцність і газонепроникність целофану з паронепроникністю, водостійкістю і здатністю до термічного зварювання поліетилену.
Двошаровий матеріал «поліефір-поліетилен» («лавсан-полі- етилен») відомий під назвами ЛП-1, ПНЛ, СП-2, а за кордоном — під фірмовими назвами «Майлар-ПЕ», «Хостафан-ПЕ», «Терфан- ПЕ», «Майлотен», «Скотчпак», «Екструестер» тощо. Порівняно з попередніми ці плівки міцніші, вони вологостійкі, придатні до експлуатації в інтервалі температур від - 70 °С до +100 °С. Плівка, що містить шари поліакрилнітрилу і ПЕНГ, застосовується для упакування свіжого м' яса, жирових і жировмісних продуктів, кави, прянощів та інших ароматизованих продуктів.
Створено новий вид багатошарових плівок для харчових продуктів з використанням поліамідної смоли. Вважається, що вона
має знижену собівартість, відрізняється поліпшеним бар'єрним захистом щодо дії кисню і може бути використана разом з іншими плівками, наприклад із поліетиленом низької густини.
Двошаровий матеріал «поліамід-поліетилен» («алкорон», «ком- бітен», «екструамід») у вітчизняній практиці застосовується для виготовлення плівок вакуумного пакування харчових продуктів.
Ламінати БШАН/ФАЛ/ПЕ і ПЕТ/ФАЛ/ПЕ характеризуються високими бар'єрними властивостями і можуть використовуватись для пакування різних груп продовольчих товарів.
Тришарові плівки ПЕ-ПА-ПЕ можуть піддаватися глибокій витяжці. Матеріал ПА-ПВДХ-ПЕ дає змогу одержувати пакувальну плівку з підвищеними захисними властивостями. За потреби отримати прозорий пакувальний матеріал з мінімальною газо- та ароматопроникністю, до його складу вводять ПЕТ, поєднуючи чотири, п'ять і більше компонентів, наприклад, Пелак-4 (ПЕНГ- ПЕТФ-ПЕТФ-ПЕНГ), Полак-4 (ПИ-ПЕТФ-ПЕТФ-ПИ)'
Запатентовано упаковку для напіврідких сумішей, яка виконана у вигляді мішка із гнучкого полімерного ламінату, що має відповідну кисне- і вологонепроникність. Для неї може використовуватись поліетиленова основа з покриттям із співполімеру, етилену та полівінілового спирту. Матеріал упаковки захищає продукт від дії кисню і вологи, попереджуючи його псування. Використаний ламінат також може бути металізованим.
Запатентовано рукавоподібну оболонку для харчових продуктів, складові якої можуть переноситись на упакований виріб. Вона складається із розміщеної ззовні багатошарової бар'єрної оболонки певної кисне- та паропроникності на основі поліаміду, поліолефінів, складного поліефіру, полівіліденхлориду, полівінілхлориду, полістиролу або відповідних співполімерів. Усередині розміщена рукавоподібна оболонка, яка містить близько 1 % барвника, що переноситься, ароматизатори і/або смакові добавки. Внутрішня оболонка виготовляється із регенерованої целюлози, суміші із термопластичного крохмалю або його термопластичної похідної та іншого полімеру (поліуретан), паперу, текстильного або нетканого матеріалу.
Особливо високі бар'єрні властивості, газо-, паро-, аромато- і світлонепроникність багатошаровій плівці забезпечує алюмінієва фольга (ФАЛ). При товщині 25 мкм фольга практично непроникна для парів і газів. Більш тонка фольга має мікроотвори, крізь які можуть проникати пари і гази. Однак навіть найтонша (до 7 мкм) фольга має паропроникність на 1-2 порядки нижче, ніж звичайні полімери. Крім того, при сполученні ФАЛ з полімерами відбувається «заліковування» дефектів фольги, у результаті чого
бар'єрні властивості підсилюються. Так, при сполученні алюмінієвої фольги товщиною 9 мкм із ПЕ-плівкою товщиною 27 мкм паропроникність складає менше 0,0003 г/м2 протягом 24 годин. Це значно менше, ніж у фольги товщиною 9 мкм і в ПЕ-плівки товщиною 27 мкм. ПЕТ чи ПА також мають низьку проникність до газів, але при цьому співекструдовані плівки на їхній основі можуть бути високопрозорими. Застосування ПЕНГ, ЛПЕНГ чи БОПП збільшує вологонепроникність, поліпшує міцність і зварюваність плівок.
У цілому, гнучкі багатошарові ламінати і співекструдати мають властивості, недосяжні для полімерних моноплівок, алюмінієвої фольги, паперу і картону з покриттями, аналогічно іншим пакувальним матеріалам.
Високобар 'єрні (high barrier) пакувальні плівки являють собою багатошарові полімерні або комбіновані матеріали (співекстру- довані, кашировані, ламіновані, з напилювальним покриттям та ін.), які містять у своєму складі непроникні для газів, парів води і ароматичних речовин, полімерні або металізовані полімерні шари на основі ПА, ПВС, ПВДХ, ПЕВ.
Багатошарові пакувальні плівки відрізняються високими захисними властивостями, але їх виробництво вимагає значних економічних затрат і є певні труднощі з їх утилізацією.
В останні роки переважає тенденція заміни високобар'єрних матеріалів на основі фольги металізованими, що дає змогу скоротити приблизно у 100 разів затрати металу. Металізовані комбіновані матеріали мають привабливий зовнішній вигляд і краще захищають вироби, оскільки не мнуться і не розтріскуються при формуванні упаковки. Завдяки регулюванню товщини і оптичної щільності шару металу можна підвищити температуру продукту, що розігрівається в металізованій упаковці у мікрохвильовій печі до 200 °С і вище.
Новим матеріалом для виготовлення упаковки є плівка, покрита окислами кремнію («гнучке скло» або QLF — quartz line film — плівка, подібна до кварцового скла). Підкладкою служить плівка із поліетилентерефталату (ПЕТФ), на яку наноситься тонкий шар SiO2, надає плівці властивості бар'єрності до кисню, водяної пари і зберігає прозорість, проникливість матеріалу для мікрохвильового випромінювання, а також можливість використання детекторів металу для продуктів у цій упаковці.
Комбіновані матеріали готуються також із паперу, картону (густиною 40—500 г/м3 ) з полімерним покриттям (поліетилен, співвполімери етилену з вінілацетатом, співполімер ВХВД, поліпропілен).
Для упакування молока, рідких молочних продуктів, соків, вин використовують багатошаровий ламінований картон, з можливим включенням шарів алюмінієвої фольги.
Комбінований матеріал для пакування молока, рідких молочних продуктів та соків на автоматах Tetra-Brick являє собою папір з кольоровим друком з одного боку, вкритий з обох боків поліетиленом. Під час виготовлення матеріалів «папір-поліетилен- картон-поліетилен» або «папір-ЕВА» та інших видів покриття наносять екструзійним способом співполімери ПВДХ (з дисперсій) — каландруванням.
Із комбінованих матеріалів виготовляють різні типи пакувань:
пакування типу «флоу» (flow pack) одержують нанесенням розплаву полімеру безпосередньо на упаковані вироби;
пакування типу «скін» (skin pack) з використанням термо- усадкових плівок, для одержання якого виріб, обтягнутий усадковою плівкою, розміщують на картонній підкладці. Після цього пакування нагрівають, плівка скорочується і щільно облягає виріб. Деякі види упаковують без підкладки (м'ясо, овочі, фрукти, риба, батарейки, галантерейні вироби тощо);
пакування типу «стретч» (stretch pack) являє собою здвоєну заготовку із листового матеріалу (найчастіше картону) з фігурним віконцем, у яке поміщають об' єкт, що пакується. Виріб закривають з двох боків термоусадковою або розтягувальною плівкою на основі ПВХ чи ПВДХ, кінці якої закріплюють скобами, клеєм або зварюванням між аркушами картону. Для щільного прилягання плівки пакування нагрівають і вакуумують. Це пакування застосовується для парфумерних і косметичних виробів у пеналах, флаконах, тубах, різних галантерейних і господарських товарів;
пакування типу «вітелло» (vitello pack) являє собою термофор- мовану склянку, вставлену в клеєний картонний циліндр. Склянка виготовляється з аркушевою УПС або ПВХ, завтовшки 0,5—1,2 мм. Кришка пакування виготовляється з ПП, ПЕНГ, ПЕВГ литтям під тиском. Таке пакування використовують для молочних продуктів, гірчиці, харчових приправ, товарів побутової хімії;
пакування типу «блістер» (blister pack) виготовляється із жорсткої картонної підкладки і футляра з прозорого листового матеріалу на основі ПС, ПВХ, ацетатів, бутиратів і пропіонатів целюлози. Якщо футляр має форму правильної півкулі, таке пакування називається «блістер бабл-пак», а якщо він за контуром повторює виріб, що упаковується, — «блістер-контур-пак». Пакування типу блістер застосовують для лікарських препаратів, господарських товарів, канцелярських виробів, галантерейних,
парфумерних і косметичних товарів, сувенірів, іграшок, інструментів тощо.
Матеріали на основі алюмінієвої фольги являють собою плівки з високими бар'єрними властивостями. Для пакетів використовують матеріали з алюмінієвою фольгою завтовшки 7—14 мм. Найбільшого поширення набули такі комбіновані матеріали на основі алюмінієвої фольги:
буфолен (папір-фольга-поліетилен) — призначений для упакування сухих харчових продуктів;
лафолен (лавсан-фольга-поліолефіни) — призначений для виготовлення пакетів для упакування харчових продуктів і соків з наступною стерилізацією;
цефолен (целофан-поліетилен-фольга-поліетилен) — призначений для упакування продуктів сублімаційного сушіння;
ламістер (лак-фольга-поліпропілен) — призначений для виготовлення банок і кришок холодним штампуванням під час упакування продуктів, що підлягають стерилізації і пастеризації. Основою ламістеру є фольга зі сплавів «алюміній-марганець-цинк» або «алюміній-залізо» завтовшки 70—120 мкм, покрита із зовнішнього боку шаром харчового лаку ЕП-51-18 завтовшки 4—6 мкм. До внутрішнього боку методом сухого каширування приклеюється поліпропіленова плівка завтовшки 50 мкм.
Останнім часом у технології багатошарових пакувальних матеріалів застосовують металізацію полімерних плівок. Після металізації помітно знижується газопроникність плівкових матеріалів. Металізація дає змогу зменшити масу плівкового матеріалу і запобігти пошкодженню металевого шару під час згинання.
Для упаковки вакуумної і в модифікованому газовому середовищі (Modified Atmosphere Packaging — MAP) використовують багатошарові бар'єрні ламінати SOLAN, ALPAN і співекструдати VIPAN.
Завдяки міжшаровому друку виключається міграція компонентів фарби при упакуванні харчових продуктів. Металізація створює приємний декоративний фон, надає ламінату поліпшені бар'єрні властивості і захищає продукт від дії сонячних променів.
Ламінати ALPAN готуються на основі алюмінієвої фольги і використовуються для упаковки продуктів тривалого зберігання. Плівки, з яких готуються пакети, рівномірно витягуються і щільно покривають упаковану продукцію.
Пакувальним матеріалом нового тисячоліття вважають ЛІН- матеріал — Eco Lean. Матеріал Eco Lean має якісний друк, забезпечує підвищений термін реалізації продукції без зміни температурного режиму його оброблення, відрізняється оригінальністю
композицій матеріалу, екологічністю, економічністю порівняно з комбінованими матеріалами і технологічністю.
Спеціалісти різних країн активно працюють над просуванням матеріалів ЛІН на ринку.
ЛІН-матеріали за своїми властивостями значно перевершують обгортковий матеріал (табл. 5.7), фольгу кашировану (табл. 5.8) і лаковану ( табл. 5.9).
Таблиця 5.7
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛІН-МАТЕРІАЛІВ І ОБГОРТКОВОГО ПАПЕРУ
Характеристики Папір Lean TM Cover
Міцність на розрив Низька Висока
Світлонепроникність Норма Норма (крім напівпрозорого)
Жиронепроникність Низька Абсолютна
Повітронепроникність Низька Абсолютна
Здатність «тримати форму» Норма Висока
Здатність до друку Добра Відмінна
Термін зберігання Недовготривалий Рівний термін зберігання в упаковці із каширова- ної фольги
Таблиця 5.8
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛІН-МАТЕРІАЛУ І КАШИРОВАНОЇ ФОЛЬГИ
Характеристики Каширована фольга Lean TM Cover зі світлонепроникним покриттям
Міцність на розрив Норма Висока
Світлонепроникність Абсолютна Абсолютна
Жиронепроникність Абсолютна Абсолютна
Повітронепроникність Висока Норма. Лін-матеріал дає змогу продукту «дихати»
Здатність «тримати форму» Висока Висока
Здатність до друку Відмінна Відмінна
Термін зберігання Більший, ніж у папері Більший, ніж у папері
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ПЛАТИНОК ІЗ ЛІН-МАТЕРІАЛУ ТА ІЗ ЛАКОВАНОЇ ФОЛЬГИ
Характеристики Лакована фольга Lean TM Peel
Міцність на розрив Норма Висока
Здатність до друку Відмінна Відмінна
Схоплювання із стаканчиком Норма Норма
Температура припаювання, °С 180—1900 140—1500
У пакувальній індустрії ЛІН-матеріали успішно використову-ють для виготовлення кількох видів упаковки.
Lean TM Cover — обгорткова плівка для жиро- і олієвмісниххарчових продуктів. Рекомендована для пакування вершковогомасла, маргарину, морозива, хліба та дріжджів. Ця плівка ви-пускається трьох видів: зі світлонепроникним шаром (60 мкм,85 г/м2) — рекомендована для пакування масла, шоколаду, мо-розива (50 мкм, 75 г/м2) і сирної маси — напівпрозора (50 мкм,75 г/м2).
Lean TM Peel — використовують для виготовлення кришок,якими запаюють пластикові стаканчики, під йогурт — платинок.Платинки із ЛІН-матеріалу за своїми властивостями аналогічніплатинкам із фольги — міцні, придатні для друку, але ЛІН-платинка міцно припаюється до країв стаканчика, легко знімаєть-ся, зручна для споживача.
Lean TM Cups — кришки для стаканчиків, які використовуютьдля рідких, напіврідких або твердих і сипучих харчових продук-тів — сухого молока, чіпсів, чаю, кави.
5.4. Матеріали для вакуумногоупакування продуктів харчуванняЯкість вакуумного пакування визначає матеріал. Для цьоговикористовується плівка, яка має низькі показники проникностікисню, вуглекислого газу, азоту і водяних парів. При виборі плів-ки важливо враховувати і співставляти бар'єрні властивості плів-ки з пакувальною продукцією. У табл. 5.10 наведено технічні ха-рактеристики деяких матеріалів, які використовуються для ваку-умного пакування.
ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ФІРМИ WOLKI FILMS (ФІНЛЯНДІЯ), ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ВАКУУМНОМУ ПАКУВАННІ
Складові пакувального матеріалу Товщина, мкм Маса 1 2 ■
1 м матеріалу,
г/м2 Бар'єрні властивості Максимальна глибина витягування, мм
О2 Парів води ПЕ + ОПА 65—90 63—87 38—45 10—19 ПЕ + ПА 85—200 73—200 2—33 5—17 50—150
ПЕ + ПА + ОПП 90—110 86—106 50 5 ПЕ + ПА + ПП 110—300 105—300 10—33 1,5—5,5 50—200
ПЕ + ПА + ПЕ 120—280 115—290 10—33 3—6 60—160
В Україні для вакуумного пакування використовується термо- усадкова і звичайна плівка. Остання дешевша від першої у 2—3 рази і умовно ділиться на два типи — плівка товщиною близько 60— 70 мкм для пакування м'яса, сиру, риби без гострих кутів, кісток, плавників. Ця плівка має добрі бар'єрні властивості, але не стійка до проколів. Другий тип — плівка товщиною 70—120 мкм, з високими бар'єрними властивостями і підвищеною стійкістю до проколів.
Термоусадкові матеріали відрізняються від звичайних тим, що в структурі перших використовується поліетилен спеціальних марок з термоусадковими властивостями. Він під дією температури після герметизації продукту усаджується і забезпечує щільне стягування.
5.5. Полімерні піноматеріалиПіноматеріали широко застосовують у пакувальній галузі. Їх створив Альфред Берлін, один із провідних спеціалістів з хімії та технології полімерів.
Виготовлення матеріалів досягається шляхом введення газу методом конденсації чи дисперсії, а утворення газових пухирців супроводжується поступовим зростанням з наступною стабілізацією. Структура піноматеріалів може містити повністю або частково ізольовані чи сполучені між собою комірки.
Існують різні способи виготовлення газонаповнених полімерів. Принцип їх отримання зводиться до наповнення полімеру газом з наступною фіксацією його структури.
Піноматеріали мають відповідну комірчасту структуру, від будови якої залежать фізичні, хімічні та механічні характеристики виробів. Їх можна виготовити на основі багатьох полімерів (ПС, ПУ, ПВХ, ФП, ЕС, ПОС, ПО і гуми).
Газонаповнені полімери дуже легкі і мало впливають на масу упакованого товару, зручні у використанні. Такі матеріали відрізняються високими теплоізоляційними і водонепроникними властивостями, міцні, упаковка із них захищає товар від механічних навантажень та ударів. Вони широко застосовуються при пакуванні фруктів, заморожених овочів, яєць, рибних продуктів яка споживча, групова і транспортна упаковка. Цей матеріал також використовується для заповнення вільного простору при пакуванні виробів складної конфігурації у вигляді коробок, вкладок, прокладок, ящиків, піддонів, лотків.
5.6. Біо- і фоторозкладувальні полімерні матеріалиЩорічний випуск полімерів становить близько 80 млн. т, з яких утилізується тільки невелика частина. Упаковка із синтетичних полімерів досягає 40 % побутових відходів. Розв'язання проблеми зменшення кількості полімерних відходів може досягатись створенням гамми полімерних матеріалів, які спроможні розкладатися у відповідних умовах на екологічно безпечні компоненти.
Біо- (БРП) і фоторозкладувальні (ФРП) полімери як пакувальні матеріали можуть стати одним із найперспективніших способів захисту навколишнього середовища. Це новий клас пластичних матеріалів, які після використання розкладаються до діокси- ду вуглецю, води й біомаси — гумусу.
Розкладувальні полімери — це зручний матеріал для упаковки і виробів одноразового застосування. При їх використанні можна досягнути великої різноманітності структури і властивостей, підвищення прибутковості сільськогосподарського виробництва, простоти й економічності утилізації, малого внеску в парниковий ефект, використовуючи наявну потужну відтворювальну сировинну базу.
Серед недоліків виділяють високі ціни, зумовлені малими обсягами виробництва і значними затратами на розробку, слабку
технологічну розробку, відсутність досвіду різних застосувань, труднощі в переробці на традиційному обладнанні. Крім того, механічні властивості біофоторозкладувальних матеріалів поступаються звичайним полімерам. Ці матеріали піддаються побічним реакціям і передчасній деструкції.
Потреба в біорозкладувальних матеріалах дуже висока і цьому сприяють законодавчі акти та нормативи країн ЄС. Наприклад, Директива ЄС передбачає при виготовленні полімерної упаковки 15 % вторинних полімерів, що негативно впливає на якість продукції. Тому при використанні біорозкладувальних відпадає потреба у вторинних полімерах. Упаковка із них не переробляється, а підлягає захороненню і повній деструкції. Також Директивою ЄС забороняється спільне захоронення різних видів відходів, а для біорозкладувальної упаковки виділяються спеціальні площадки під компости. Це захоронення має забезпечувати відповідну вологість і мікрофлору.
Біорозкладувальні полімери бувають кількох типів (табл. 5.11).
Таблиця 5.11
ТИПИ І ЗАСТОСУВАННЯ БІОРОЗКЛАДУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Тип матеріалу Полімер Торгова марка Застосування
Екструдовані матеріали на основі крохмалю ПЕ/крохмаль Mater Bi Novon Fluntera Plast Мішки для упаковки Упаковка
Спінені матеріали на основі крохмалю Крохмаль картопляний та маїсовий Hydroxypropyl Упаковка
Модифікована целюлоза Ацетат целюлози Tabize Plastics Eastman Chemicals United Paper Mills Упаковка
Поліефіри Полігідрооксибу- тірат, полілакто- нова кислота PHBV
ECO-PLA TM Термопласти і упаковка
Поліефіраміди Полікапролактон PCL PEA Упаковки Упаковка, термопласти, волокна
Високомолеку- лярні спирти Полівініловий спирт POVAL
M0W10L
HYDROLENE Упаковка, ламінати, розчинна упаковка
Перші чотири класи одержують із біомаси, а поліефіраміди і полівінілові спирти є синтетичними продуктами. Полівінілбути- рат готують шляхом біосинтезу із відходів цукрового виробництва. Полілактонову кислоту (ПЛА) синтезують із мономерів, виділених із біомаси (із відходів переробки кукурудзи та сої).
Біорозкладувальні пакувальні матеріали умовно поділяють на три групи:
біорозкладувальні пакувальні матеріали, отримані синтетичним шляхом;
біорозкладувальні матеріали на основі природних полімерів, отримані шляхом біологічних перетворень останніх;
добавки, які надають синтетичним полімерам при їх захоро- ненні здатність розкладатися на безпечні компоненти.
Перший промисловий біорозкладувальний термопласт Bipol розроблений англійською фірмою Imperial Chemical Industries. Иого виробляють зброджуванням крохмалю й цукру. Він повністю розкладається та асимілюється навколишнім середовищем. Розроблено декілька варіантів технологій виробництва подібних полімерних матеріалів. Зокрема, у Росії ведуться спільні роботи НДІ крохмалю й Московського державного університету прикладної біотехнології зі створення біорозкладуваного полімерного пакувального матеріалу на основі похідних целюлози й картопляного крохмалю.
Найбільш розвинуто виробництво біорозкладувальних полімерів на основі гідроксикарбонових кислот, оскільки поліефіри на основі гліколевої, молочної, валеріанової, капронової кислот під дією певних мікроорганізмів розкладаються на діоксид вуглецю і воду. Відомим поліефіром є полілактид, отриманий конденсацією молочної кислоти. Перевагами його є те, що він може бути отриманий синтетичним і біологічним способами.
Полілактид — термопластичний прозорий полімер і за своїми властивостями, близький до поліетилену, пластифікованого полівінілхлориду і поліпропілену. Із листового полілактиду формують тарілки, виготовляють плівки для харчових продуктів, але широке використання його стримується високою ціною.
Природні полімери (крохмаль, протеїн, целюлоза) використовують як добавки для забезпечення певних властивостей пакувальним засобам разового користування. При утилізації їх піддають компостуванню з наступним повним розкладанням. Із крохмалю, у складі якого вагома частка амілози, виробляють методом екструзії листи, з яких пневмоформуванням готують елементи упаковки. У Німеччині на основі крохмалю виробляють гранульований
литий біопласт, піноматеріал для пакування продуктів, гранульований біоматеріал для переробки екструзією і роздуванням.
Стійкі до високих і низьких температур багатошарові пакувальні матеріали для харчових продуктів можуть бути отримані із целюлози і крохмалю. Таку упаковку можна використати при розігріванні продуктів в електричних і мікрохвильових печах.
Пріоритетним напрямом вважається синтез біорозкладуваль- них полімерів на основі промислово освоєних синтетичних матеріалів. Наприклад, фірма «BASF» на основі поліефіру випускає повністю біорозкладувальний матеріал Ecoflex. Він відповідає Європейському стандарту біорозкладувальних матеріалів EN 13432, японському стандарту GreenPla і вимогам Американської системи стандартизації біорозкладувальних матеріалів. За своїми властивостями Ecoflex зіставний з поліетиленом низької густини. Він переробляється екструзією з роздуванням, використовується для виготовлення плівок і мішків.
Фірма «Bayer AG» налагодила випуск серії біорозкладувальних у анаеробних умовах термопластів ВАК на основі поліефіраміду. Їх використовують для виробництва вологостійкої упаковки харчових продуктів, а також у сільському господарстві. Матеріали можуть містити природні наповнювачі, які надають їм необхідну жорсткість і міцність. Наприклад, матеріал ВАК 1095 є прозорим термопластом і може перероблятись усіма доступними для термопластичних матеріалів способами. На плівку із нього можна наносити зображення методом флексодруку. За механічними властивостями цей полімер подібний на поліетилен низької густини і має високу міцність при розриванні. В анаеробних умовах він здатний розкладатись на діок- сид вуглецю і воду. Використовується для виробництва пакувальних матеріалів у країнах Західної Європи і Північної Америки.
Відомі БРП на основі рослинної, тваринної й нафтохімічної сировини. Тільки в Німеччині приріст БРП щорічно подвоювався і їх виробництво досягло 5 тис. т на рік. З БРП виготовляють одноразовий посуд, пакування для їдалень, ресторанів, стаканчики для йогуртів, гігієнічні товари (дитячі пелюшки, підгузки, прокладки тощо), сільськогосподарську плівку. Фахівцями США розроблено технологію одержання біологічно розкладуваних полімерних плівок, призначених для захисту посівів від проростання бур'янів. Такі покривні плівки, виготовлені із суміші полімерів і крохмалю, а під дією тепла і вологи вони повністю розкладаються протягом кількох місяців.
Інсектицидний біорозкладувальний плівковий матеріал (ІБПМ) призначений для упакування кератинвмістної продукції, що випускається легкою промисловістю — шерстяних тканин, одягу,
взуття тощо. Базовим полімером служить поліетилен високої і низької густин, а наповнювачем — пластифікований гліцерином кукурудзяний крохмаль. Оскільки крохмаль не є плівкоутворюю- чою речовиною, добавляють пластифікатори (діетиленгліколь, діоктилфталат, вазелінову олію і їх суміші з гліцерином). Крім цього, використовують інсектицид (перметрин), який нетоксич- ний, має високу ефективність функціональної дії і достатню термостійкість при переробці разом із розплавами полімерів.
На процес виготовлення плівкового матеріалу із карбоксиме- тильованого кукурудзяного борошна впливає концентрація етанолу, гідроксиду натрію, температура і тривалість реакції. Оптимальне співвідношення кукурудзяного борошна, гідроксиду натрію і хлорацетооцтової кислоти складає 8,1:3,5:4,8. Температура реакції 50 °С, а тривалість — 4 год.
Фірма Biologische Verpackungssysteme (Німеччина) виробляє новий біополімерний матеріал під назвою Біопак (Biopac). Він виготовляється із промислового крохмалю без використання нафтохімічних компонентів. Кількість сухої субстанції у ньому становить від 87 до 94 %, протеїну — не більше 3 %, жирів — менше 1 %, екстрагуючих вуглеводів — 70—85 %, золи — 5 %, сирих органічних волокон — 10 %, кальцію — 2 %, фосфору, магнію, калію і натрію 0,25 %. Новий матеріал використовують при виробництві упаковок для фармацевтичної продукції, а також у пакуванні хлібобулочних виробів, випічок, сухих продовольчих товарів, яєць.
Фірма Manziger Papierwerke (Німеччина) розробила та розпочала промислове виробництво плівки, виготовленої із біополіме- рного матеріалу. Новий матеріал являє собою поліетилен високої густини (LDPE), до складу якого входять вуглеводи і жирні кислоти. Необхідна пористість поверхні досягається спінюванням матеріалу азотом. На пористу поверхню плівки може бути нанесено флексографський друк. У відходах матеріал розкладається під дією мікроорганізмів і вологи.
Солі металів, які містяться в ґрунті, вступають у реакцію з жирними кислотами плівки з утворенням пероксиду. Молекулярний ланцюг пероксиду розкладається під дією мікроорганізмів ґрунту, а пориста поверхня плівки значно прискорює процес проникнення всередину плівки мікроорганізмів. Кінцевими продуктами розкладу біоплівки є вуглець і водень.
В умовах аеробного компостування процес розкладання біо- плівки проходить дуже швидко. При розкладанні біоплівка не має негативного впливу на ґрунтові води, а під час згорання — не утворює токсичних газів і не виділяє неприємних запахів.
Фоторозкладувальні полімери піддаються деструкції під впливом сонячного випромінювання.
Процес розкладання полімерних матеріалів — фотодеградація — проходить під дією ультрафіолетових променів. Хімічні зв'язки, що утримують ланцюги полімеру, руйнуються, і довгі ланцюги розпадаються на дрібні фрагменти. Фотодеградація характерна для більшості полімерів, а цей процес без стимуляції протікає повільно. Для його прискорення використовують хімічні добавки, які під дією ультрафіолетових променів прискорюють процес розкладування ланцюга полімеру.
Прикладом можуть служити матеріали із білків. Вони характеризуються вологостійкістю і швидко розкладаються після використання. У процесі розробки цих матеріалів важливе значення надається добавкам. Їх підбирають з урахуванням наявності функціональних груп, що сприяють фоторозкладу основного полімеру. Фоторозкладувальні полімери, як правило, містять у своєму складі невелику кількість (3—5 %) світлочутливих добавок, наприклад пероксидів, які під дією ультрафіолетових променів ініціюють фотодеградацію основного полімеру.
Застосовуються добавки, які дозволяють розкладатись полімерним матеріалам без доступу світла. Фірми Ampacet Corp., Plastigone Technologies, Princeton Polymer Laboratories (США) для виробництва саморозкладувальних полімерних матеріалів використовують добавку у вигляді фотоактивованого хімічного деграданту. Фірми Plastigone і Princeton (США) використовують також прискорювач, який сприяє регулюванню швидкості розкладування.
У виробництві саморозкладувальних полімерів застосовують процес самополімеризації, за допомогою якого в основу полімеру вводяться карбонильні групи (вуглець і кисень, зв'язані подвійним зв'язком). Фірми Enviromer Enterprises i Atlantic International Group inc. (США) виробляють саморозкладувальний полімер Ecolyte, який містить кетонкарбонільні сополімери, інші компанії застосовують у якості сополімерів етилен і оксид вуглецю.
Полімерний матеріал Ecolyte розкладається під дією сонячного світла.
Англійський учений Гриффін розробив спосіб включення молекул крохмалю у структуру поліетилену. Крохмаль легко руйнується мікроорганізмами, що приводить до розкладання структури полімеру. Результати дослідження Гриффіна покладені в основу виробництва матеріалів, які здатні до біологічної деградації. Так, фірма Ampacet (США) випускає такий матеріал під на
звою Poly-Grade II, а канадська фірма St. Lawrence — подібний полімер під назвою Ecostar.
Компанія ICI Americas ine виробляє термопластик, який піддається біологічному розкладанню. Він має властивості, подібні з поліпропіленом. Розкладання цього матеріалу проходить під дією мікроорганізмів, які знаходяться в ґрунті, каналізації і на дні водойм.
Проводяться дослідження зі створення і виробництва матеріалів, які б розкладалися в морській воді (Німеччина). В структуру цих полімерів введена реактивна група, яка здатна розкладатися у воді або у водному розчині.
В Охтинському НПО «Пластполімер» ведуться роботи зі створення полімерів з регулюючим терміном служби, особливістю яких є їх здатність після визначеного терміну розкладатися під дією світла на дрібні фрагменти, які потім знищуються мікроорганізмами ґрунту і включаються в загальний біологічний цикл. Застосування фоторозкладувальних плівок дозволяє виключити трудомісткий процес збирання і повторної переробки використаної плівки.
Розроблено і впроваджено у промислове виробництво процес одержання поліетиленових фоторозкладувальних композицій і плівок на їх основі — рецептури 108-70 і 158-70. Термін використання таких плівок 3—3,5 міс., товщина 80—120 мкм.
Фоторозкладувальні плівки (ФРП) пройшли токсикологічні і санітарно-хімічні дослідження і дозволені МОЗ для застосування в сільському господарстві при короткотривалому контакті з воло- говмісними, нежирними, а також сухими продуктами як вторинна упаковка харчових продуктів (плівки для групової упаковки продуктів харчування).
На основі базових фоторозкладувальних композицій розроблено широкий асортимент модифікованих плівок з метою регулювання термінів використання і надання їм спеціальних властивостей. Так, при радіаційному опроміненні ФРП гамма- променями або швидкими електронами термін їх використання скорочується до 2 тижнів — 1,5 міс.
Крім того, досліджено можливість одержання ФРП на основі відходів ПЕВТ, які утворилися в результаті збору використаної сільськогосподарської плівки. Ефективним модифікатором є низькомолекулярний поліетилен — відходи синтезу ПЕВТ.
Головні проблеми під час упровадження нових БРП і ФРП — це можливість утворення небажаних продуктів розкладу чи забруднення харчових продуктів від передчасного розкладання споживчої тари з цих полімерів.
Основними напрямами сучасного розвитку полімерних пакувальних матеріалів є:
створення нових економічних видів пакувальних матеріалів і раціональних пакувань, що надійно захищають продукти від дії навколишнього середовища й забезпечують їм тривале зберігання;
розроблення і впровадження полімерів і пакувальних матеріалів на їх основі з передбачуваними властивостями;
створення технологій та обладнання для утилізації й видалення відходів полімерних матеріалів.
Біопластики створюють різними способами.
Перспективним вважається селекція спеціальних штамів мікроорганізмів, здатних здійснювати деструкцію полімерів. Прикладом може служити полівініловий спирт, який розщеплює фермент бактерій Pseudomonas SP.
Розроблено синтез біорозкладувальних полімерів методом біотехнології, зокрема, одержано мікробний поліоксибутират, що близький до ПЕ і 1111. Цей матеріал і вироби з нього розкладаються мікроорганізмами, а також ферментами плазми тканин тварин. Англійська фірма «ICI» створила нові полімерні матеріали за допомогою бактерій на натуральних субстратах з використанням цукру, етанолу, суміші діоксиду вуглецю і водню. Цей полімер (полі-3-гідроксибутират) нестійкий до дії розчинників і має низьку теплостійкість. Поєднання його з продуктом бактеріального синтезу (полі-3-гідроксивалеріанова кислота) забезпечує отримання нового продукту Bipol, який повністю розкладається мікроорганізмами протягом кількох тижнів.
Новим спрямуванням є синтез біорозкладувальних полімерних матеріалів з хімічною структурою, близькою до структури природних полімерів. Прикладом можна вважати складний поліефір аліфатичного ряду зі структурою, аналогічною поліоксиаце- лобутирату целюлози. Синтетично отримано кілька полімерів: аналог лігніну (метоксиоксистирол), біодеструктурований поліамід, складний поліефір на основі молочної і фенілмолочної кислот, що розкладається мікроорганізмами.
Біорозкладувальні матеріали готують при змішуванні крохмалю, полівінілового спирту, відходів переробки соєвих бобів і гліцерину, як пластифікатора. При збільшенні частки полівінілового спирту і відходів переробки соєвих бобів, межа міцності матеріалу на основі крохмалю спочатку збільшується, а потім знижується. Міцність на розрив знижувалась при збільшенні кількості соєвих продуктів, але спочатку зростала, а потім знижувалась при підвищенні кількості полівінілового спирту. Паперовий порошок
і CaCO3 трохи збільшували міцність плівки на основі крохмалю, але помітно зменшували її розтягування. Оптимальні механічні властивості виявлені у матеріалі, який виготовлений із 60 % крохмалю, 10 % соєвих продуктів, 6 % полівінілового спирту, 10 % гліцерину і 2 % CaCO3.
Запатентовано бар'єрний шар у вигляді плівки із високомоле- кулярного спирту. Товщина його становить близько 1 мм. Завдяки цьому шару запобігається проникнення жиру, вологи і ароматичних сполук на етикетковий папір. Розчинність використаного високомолекулярного спирту при температурі 25 °С становить понад 50 г на 100 г води. Спирт підбирають із групи, що включає маніт, еритрит та ізомальт. До складу матеріалу бар'єрного шару може входити близько 80 % маніту і 20 % іншого високомолеку- лярного спирту або його похідного.
Зберіганням подрібненої яловичини, упакованої в оболонку з модифікованою атмосферою, що містить 80 % кисню і 20 % вуглекислого газу при температурі 0...+4 °С протягом 10 діб виявлено, що дослідні зразки набули більш вираженого забарвлення, а вміст аеробної мікрофлори збільшився до 9 ■ 105 од/г. Смак дослідних зразків трохи погіршувався після 6 діб зберігання.
Інтенсивно розробляються матеріали з використанням відновлюючих біологічних ресурсів. Найбільшого практичного застосування в упаковці продукції набувають матеріали на основі крохмалю або його сумішей із синтетичними полімерами.
Екструзією суміші кукурудзяного крохмалю і мікрокристалічної целюлози та метилцелюлози, з добавками пластифікаторів (поліолів) або без них, одержано «їстівні» плівки, що призначені для пакування харчових продуктів. Вони мають високу сорбцій- ну здатність, у тому числі до радіонуклідів, іонів важких металів та інших шкідливих сполук, що суттєво підвищує чистоту продовольчих товарів. Здатність їстівних плівок утримувати (іммобілізувати) різні сполуки, дає змогу збагачувати продукти харчування корисними речовинами (мінеральними солями, вітамінами, комплексами мікроелементів тощо). Можливе також введення в їстівну плівку спеціальних добавок (ароматизаторів, барвників) для регулювання смакоароматичних властивостей упакованого продукту.
«Їстівну» упаковку виготовляють із молочного протеїну — казеїну, який конвертується у водонепроникне покриття. Казеїн буває структурованим у вигляді листів, а більш тонкі плівки можуть наноситись безпосередньо на продукт. Завдяки цьому продукт захищається від забруднення і псування, оскільки казеїн забезпечує певну бар'єрну дію.
Харчові казеїнові плівки підтримують вологість продукту і можуть використовуватись для упаковки сиру, а ламінований плівковий казеїн — для йогуртів.
Запатентовано шлангоподібну їстівну оболонку для харчових продуктів, яка містить 20—70 % целюлози із середнім ступенем полімеризації, 5—50 % білка казеїну, солі, глютину, зеїну, гороху, 10—70 % наповнювача із пшеничних висівок, хітозану, мікрокристалічної целюлози, крохмалю воскоподібної кукурудзи. Вологість оболонки складає 16—18 %.
Перспективною сировиною для виробництва біопластику вважається кукурудзяний крохмаль, який використовується компанією CRC. Отримані матеріали застосовують для пакування сухих харчових продуктів (типу тарілок, пакувальних пакетів для напівфабрикатів, круп, цукерок та інших твердих продуктів). Ці пакувальні матеріали переробляють мікроорганізми ґрунту, розкладаючи складові компоненти їх структури до діоксиду вуглецю і води.
Досліджено «їстівні» плівки із картопляного крохмалю, які здатні одразу розчинятися у гарячій воді. Прискорює формування поперечних зв'язків епігідрин, а для інтенсифікації процесів формування плівки застосовують карбоксиметилцелюлозу.
Запатентовано крохмаловмістиму, рукавоподібну оболонку для харчових продуктів з переносним покриттям. Вона може бути одно- або багатошарова і складається із суміші термопластичного крохмалю або його похідного та іншого полімеру, вибраного із поліактиду, полікапролактону, складного і простого поліефіруретанів, поліалкиленкарбонату. Комбінують ці сполуки з допустимими для харчових продуктів поліцукрами модифікованого крохмалю, декстрину, альгінату, метилцелюлози, пектину, желатину, хітину та інших речовин. Співвідношення термопластичного крохмалю і його термопластичного похідного до іншого полімеру складає 90:10 - 10:90.
Із соєвого білкового ізоляту і карбоксиметилцелюлози з додаванням пластифікатора гліцерину, виготовлено плівку, розчинну у гарячій воді. Оптимальною температурою сушіння вважається 50 °С, вміст соєвого білкового ізоляту — 4,5 %, карбоксиметил- целюлози — 0,7 % і гліцерину — 1 %.
Вивчено вплив добавок гліцерину і соєвої олії на фізичні властивості комбінованих плівок на основі білкового ізоляту молочної сироватки. Збільшення концентрації олії зумовлює ріст величини відносного подовження, температури затвердіння і веде до зменшення рівноважної вологості плівки, міцності на розрив і модуля пружності, але не впливає на проникність водяної пари.
При підвищенні концентрації гліцерину зростає величина відносного подовження, рівноважної вологості плівки і знижується температура затвердіння, модуль пружності, міцність на розрив і непрозорість плівки.
Білкова плівка, збагачена гліадином або глютиніном, при тепловому обробітку (55—75 °С) стає більш жорсткою, менш розтя- гувальною і проникність її до водяної пари знижується. Крім того, у неї змінюється колір. Регулювання режиму теплового обробітку дозволяє оптимізувати властивості плівок із гліадіну і глютеніну.
Білкові плівки характеризуються добрими бар'єрними властивостями до газів при низькій і середній відносній вологості, але низькими щодо води. Модифіковані плівки із желатину мають на 20 % знижену розчинність, а найбільше зниження проникності для парів води (на 35 %) виявлено у плівок, модифікованих ферментом (трансглютамінозою). Обробіток формальдегідом підвищує розривну міцність плівок приблизно на 60 %. При модифікації збільшується також термічна стійкість у поєднанні з ростом температури плавлення.
Розроблено технологію композитних плівок із пшеничної клейковини і ацетатфталату целюлози. Бар'єрні властивості цих плівок залежать від співвідношення компонентів. Проникність композитних плівок для вологи і кисню нижча, ніж плівок із чистої клейковини і целюлози. З підвищенням концентрації клейковини у плівці її розчинність у кислоті і механічна міцність знижуються.
Плівка виготовлена із 6,5 %-ї емульсії сироваткового білка, в яку додавали гліцерин і до 0,1 % стеаринової кислоти. Збільшення концентрації останньої приводить до зниження проникності плівки для водяної пари і розчинності білка, але механічні властивості плівки при цьому погіршуються.
За науковими даними, нанесені на полімерну упаковку препарати Полісепт і Аллюцид забезпечують тривале зберігання хлібобулочних, м'ясних, рибних, овочевих та інших продуктів.
Плівка на основі зеїну попереджує окислення горіхів і суттєво поліпшує якість продукту після тривалого зберігання. На основі проведених досліджень тривалість зберігання продукту при 20 °С може досягати 250 діб.
Спеціалісти компанії «Novamont» створили спеціальні види біопластика, які розкладаються в природному середовищі, і запатентували його під загальною назвою «Mater-Bi».
На світовому ринку упаковки група біорозкладувальних пластиків на основі природних матеріалів представлена марками Novon ™, Biopacim, Bioflexim.
Найбільшу частку у випуску синтетичних продуктів з активним біорозкладувальним наповнювачем крохмалем займає матеріал Masner-BITM (Італія), марок AT 05H, A 105H, AB 05H, AB 06H, AF 10H. Композит отримують на основі суміші крохмалю з полікапролактоном або ЕВС. Він високо економічний, розкладається у ґрунті як в аеробних, так і в анаеробних умовах без виділення шкідливих продуктів і твердих залишків протягом 60 діб, а також у воді і в компості. У воді швидко вимивається пластифікатор. Основними способами переробки залежно від марок є екструзія, термоформування, лиття під тиском, штампування.
Розроблено харчовий плівкоутворюючий склад на основі речовини, отриманої внаслідок взаємодії продуктів гідролізу цукрози і гліцерину з фосфоровмісними моноефірами гліцерину. Цей склад у вигляді низькоконцентрованих водних емульсій здатний утворювати плівкові покриття на об' єкті нанесення різної товщини залежно від концентрації плівкоутворюючої речовини і емульсії покриття. Утворене плівкове покриття затрудняє дифузію кисню і діоксиду вуглецю з повітря крізь матриці з нанесеними покриттями залежно від концентрації плівкоутворюючої речовини і емульсії.
У США працює найкрупніший у світі завод з виробництва пластмас (140 тис. т на рік) методом полімеризації молочної кислоти, які розкладаються біологічним шляхом. Матеріалом для виготовлення таких упаковок можуть служити плівки із суміші кукурудзяного крохмалю і полімерної молочної кислоти, екструдо- ваного кукурудзяного борошна, суміші картопляного крохмалю з вапняком і паперовими волокнами, екструдованого кукурудзяного крохмалю з бутандіалом і терефталевою кислотою. Товщина стінок упаковок із таких матеріалів становить 15—40 мм. Основним недоліком цих матеріалів є їх висока вартість, яка більш, ніж у 2 рази перевищує вартість полістиролу і поліпропілену.
Компанія Metabolix Inc виробляє РНА (polyhydroxyalkanoates) — біопластики екологічно чисті, вологостійкі, що розкладаються у морській воді та інших анаеробних середовищах. Вони бувають жорсткі і високоеластичні, які можуть використовуватись як адгезиви і покриття. Крім цього, додаванням РНА-біопластиків можна покращити властивості інших біо- і синтетичних полімерів.
В Австрії і Швеції Mc Donald's пропонує у своїх ресторанах «кукурудзяні» виделки і ножі.
Біопластики на основі природних полімерів можна виготовляти кількома способами. Поширеним є метод отримання співполімерів, у молекулярні ланцюги яких входять сполуки, які легко руйнуються
під впливом мікроорганізмів. Перспективним вважається створення композицій, що містять, крім високомолекулярної основи, органічні наповнювачі (крохмаль, целюлозу, амілопектин, декстрин), і є поживним середовищем для мікроорганізмів.
Біорозкладувальні полімери, створені раніше, являли собою суміші звичайних полімерів з крохмалем, але вони не повністю біорозкладаються, а лише розпадаються на дрібні частинки. В останні роки розроблено цілий ряд нових біорозкладувальних пластиків. Двадцять п'ять провідних фірм світу виробляють біо- розкладувальні матеріали у великій кількості (табл. 5.12).
Таблиця 5.12
ВИРОБНИКИ БІОРОЗКЛАДУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Фірма Назва продукції і її використання
Archer Danlel Co Полілактиди, полігідроксибутирати
BASF (Німеччина) Поліефіри Ecoflex, Eastar Bio
BAYER AG. (Німеччина) Поліефіраміди, близькі за властивостями до ПЕНГ. Поліефіраміди, під торговою назвою ВАК (термопластичний, частково кристалічний полімер), може перероблятися як звичайні термопласти: литтям під тиском, екструзією. Можливе отримання волокна. Вироби можуть бути прозорі й матові. Пластичність може змінюватись шляхом змішування з різними наповнювачами
Biotec Gmb. H. Крохмаленаповнюючий пластик — «Біопласт» для мішків під компост, виготовлення посуду
Cargill Inc. (США) Полілактиди — Eco-PLA для лиття під тиском, термоформування, одержання нетканого полотна
CSM. N.V. (Голландія) разом з фірмою Cargill Inc. Поліактиди для медицини і фармацевтичної промисловості
DAICEL Chem. Ind. Ltd (Токіо) Композити на основі полілактиду, ацетату целюлози
Du Pont Co. Полілактиди з молока, сиру і кукурудзи ECO Chem., співполімер з поліефіром Biomax
EASTMAN (США) Поліефіри, для оцінки біорозкладування яких використовують радіоактивні ізотопи
En PAC (США) Продукція на основі крохмалю
Mitsul Toatsu Chem. Ltd. (Японія) Продукція на основі крохмалю і полілактиду
Фірма Назва продукції і її використання
Monsanto Co. (Італія) разом з ICI. Zeneto Ltd. (Англія) Співполімер полігідроксибутират/валерату, який застосовують у Європі і Японії для виробництва пляшок, зубних щіток та ін.
NESTLE OY Chem. І Primalco (Фінляндія) Полілактиди і крохмалевмісні пластики
Novamont (Італія) Матеріали Master-Bi для лиття під тиском, одержання плівок
Novon Int. (Італія) Три продукти: полі-Novon з добавкою крохмалю, Warner-Lambert-полімери і Aqua-Novon — водорозчинні полімери на основі полілактиду за технологією Churchill
Planet-Polimer в союзі з Nippon Mitsubishi (Японія) Випускається 20 типів Enviro Plastics — водорозчинних, компостованих, фоторозкладувальних полімерів для лиття під тиском, Aquarbo — полівініловий спирт для плівок з роздувом для медицини
Rohman and Haas Co. (Сеул) Поліаспаргати, водорозчинні диспергатори для пральних порошків
Shimodzu Co. (Японія) Прозорі, безколірні для оптики покращені полілакти- ди — Lacty для лиття під тиском. Компанія відливає деталі медичного призначення, космічної техніки
Sowa Denko (Японія) Спеціальні аліфатичні поліефіри Bionolle, співполімери полібутилен/сукцинат і полібутилен/сукцинат/ адипінат — м'які, білі, кристалічні поліефіри з високою міцністю
Solvsy S. A. (Бельгія) Поліактиди для різного застосування
Sunkyong Ltd.(Корея) Аліфатичні поліефіри Sky Green
Union Carbide Corp. (США) Полілактиди з високомолекулярною масою. Використовують у Європі для одержання плівок і мішків з них для харчових відходів. Корпорація випускає високомолекулярний, водорозчинний і біорозкладувальний поліефір Polyox
В університеті Camson розроблені біорозкладувальні плівки для упаковки продовольчих товарів, які забезпечують їх захист від дії мікробів E. Coli, salmonella і listeria monocytogenes. До складу плівок входять нізин і антибактеріальні ферменти, виділені із непатогенних бактерій, які добавляють до йогуртів. Плівки готують змішуванням продуктів переробки сої, злакових із гліцерином з додаванням нізину.
Найбільш розповсюдженими біорозкладувальними матеріалами є полілактиди водостійкі, які біорозкладаються гідролізом до СО2, води і метану. Їх застосовують для виготовлення ламінованого пакувального паперу, посуду для мікрохвильових печей, мішків для відходів, разового посуду, обгорток для харчових продуктів. Полілактиди мають ряд переваг порівняно з полістиролом (табл. 5.13).
Таблиця 5.13
ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОЛІЛАКТИДУ І ПОЛІСТИРОЛУ
Властивості Полілактид Полістирол
Питома вага, г/см3 1,26 1,04
Температура плавлення, °С 175 90—95
Міцність при розтягуванні, МПа 50 50
Модуль пружності при згинанні, МПа 34-70 3500
Міцність при згинанні, МПа 102 100
Ударна в'язкість, по Ізоду, Дж/м2 18 20
Теплостійкість під навантаженням за Віка, °С 51 107
Молекулярна маса, г/моль 5000—10000 —
Проникність водяної пари за 24 год, г/м2 72—300 15—4
Подовження при розтягуванні, % 216—223 1—1,5
Плівка із співполімерів молочної кислоти може розкладатися також під дією ультрафіолетових променів при довжині хвилі 290—320 нм. Їх поділяють на дві групи, одна з яких містить світлочутливий компонент, наприклад, співполімер оксиду вуглецю або вінілкетону. Другу групу отримують з використанням добавок, що являють собою ароматичні кетони, комплекси металів на основі дитіокарбонатних комплексів заліза, нікелю і кобальту. Під дією УФ-променів комплекс заліза стає фотосенсибілізатором, а нікелеві і кобальтові сполуки діють як регулятори цього процесу.
До фоторозкладувальних полімерів, які знайшли широке застосування, належать співполімери етилену з окисом вуглецю, етилену або стиролу з вінілкетоном. Вінілкетонові співполімери випускають під назвою Ecolite. Вони близькі за властивостями з поліетиленом і полістиролом та зручні для формування харчових підносів, мішків для сміття і сільського господарства.
У числі біорозкладувальних матеріалів важливе місце займають поліоксиалконоати, які синтезуються в готовому вигляді за
допомогою генетичних, «інженерних» дій бактерій і рослин. Пластики, що синтезуються трансгенетичною ферментацією, дорожчі, але вони мають високі захисні властивості і морозостійкі.
Поліоксиалконоати вперше синтезовані у 1925 році, але тільки зараз знаходять своє застосування як біорозкладувальні полімери. Вони переробляються як звичайні термопласти, стабільні при зберіганні, експлуатації і стійкі до вологи. За механічними властивостями ці матеріали аналогічні полістиролу і поліпропілену, а за бар'єрними властивостями — перевершують поліетилентерефталат. Вони втричі менше пропускають водяну пару, ніж поліпропілен, більш стабільні до УФ-випромінення, термостійкі (130 °С).
Після використання поліоксиалконоат здатний рециклювати, гідролізуватись або піддаватись біорозкладуванню знову до СО2 і води.
Англійські фірми ІСІ і Zeneca створили новий співполімер Bsopol, який добре переробляється у пляшки під шампуні, косметичні баночки, у пляшки і посуд для харчового сервісу із ламінованого ним паперу.
Полігліколенова кислота (ПГК) переробляється екструзією в листи плівки, що здатні до біорозкладування. Вона має температуру плавлення понад 150 °С, а пластик з неї теплостійкий, прозорий, газобар'єрний, з біорозкладуванням у ґрунті. Із листів можна термоформувати контейнери, упаковку для харчових продуктів, медичні інструменти, стійкі при стерилізації.
Вчені Республіки Корея вперше отримали родину легких пін із водних розчинів агару. Вони повністю біорозкладаються і можуть застосовуватись для упаковки та ізоляції холодильників.
Перспективними вважаються хітозинові композиції із природного поліцукриду хітину.
У 1997 р. підприємства швидкого обслуговування Mc Donald's почали використовувати біорозкладувальний посуд, зроблений із суміші вапняку і картопляного крохмалю.
Частина великих супермаркетів також починають переходити на біорозкладувальну упаковку.
5.7. Гнучкі полімерні пакувальні матеріалиГнучкі пакувальні матеріали мають суттєві переваги порівняно із жорсткими таропакувальними виробами. Важлива характеристика цих плівок — їх здатність поєднуватись одна з одною різними методами. Вони можуть бути зварені при нагріванні, механічно скріплені або зшиті, склеєні, сполучені ультразвуком або
високочастотним зварюванням. Крім того, плівкові економічно ефективні, як пакувальні матеріали, оскільки мають високі експлуатаційні показники, що забезпечують довготривалий термін служби і привабливий зовнішній вигляд упаковки.
Гнучкі плівки дозволяють виготовляти компактну і ергономічну упаковку. Вони характеризуються оптимальним співвідношенням зовнішнього вигляду і маси, можливістю герметизації, захистом від проникнення газів, вологи і хімічних сумішей. Упаковка, виготовлена з гнучких плівок, надає товару привабливий вигляд, дозволяє легко наносити малюнки і надписи. Зниження маси упаковки, добрі захисні властивості порівняно з паперовою і картонною упаковкою роблять плівки більш сприятливими для довкілля. Характеристика гнучких плівок наведена в табл. 5.14.
Найбільш розповсюдженим типом гнучких упаковок є моно- плівка із поліетилену високого тиску, яка займає близько 75 % усього обсягу споживання термопластичних плівок в упаковці. Вагому частку займають також плівки з поліетилену низького тиску, поліпропілену і полівінілхлориду, хоча вони поступово втрачають провідне місце на користь ламінатів, співекструдатів та інших комбінованих матеріалів на їх основі. Останні характеризуються більш досконалою структурою, високими бар'єрними властивостями і широким діапазоном експлуатаційних характеристик.
Гнучка упаковка готується на основі широкої гами різноманітних одно- і багатошарових полімерних плівок. Вона дає змогу зберігати продукти тривалий період. Найбільшу частку цієї упаковки займають молоко і молочні продукти та корми для тварин, трохи нижчу — побутова хімія, кондитерські вироби і морозиво.
Завдяки своїй конструкції гнучка упаковка легко відкривається і може багаторазово закриватися, стійка на стелажах торговельних підприємств або холодильниках, зручна при зберіганні вдома. Така упаковка привертає увагу споживачів насиченістю кольорової гамми поліграфії, блиском плівки та іншими дизайнерськими прийомами. Щорічний приріст використання гнучкої упаковки становить 5—7 %. Така тенденція зберігатиметься й надалі, особливо при розширенні асортименту пакувальних матеріалів, створенні й модернізації відповідних конструкцій упаковки, а також розробці і впровадженні різних елементів відкривання-закривання.
За останні роки в Україні зберігається чітка тенденція щодо росту споживання продуктів харчування. Водночас зростає потреба у високоякісних та ефективних полімерних плівках для харчової галузі.
ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛАСТИВОСТЕЙ I ЗАСТОСУВАННЯ ГНУЧКИХ ВИДІВ ПОЛІМЕРІВ
Назва полімеру Властивості полімеру Застосування плівки
LDPE^LDPE
0ТЕНГ/ЛПЕВГ — поліетилен низької густини/лінійний поліетилен низької густини) Міцність при розтягуванні, морозостійкість, добра прозорість, волого- і паропрогникли- вість, середня газопроникливість, легке термозварювання Термоусадкові і «стретч» плівки, пакети, текстильні пакети, пакети в коробці (для вина), предмети одягу, мішки для транспортування, вкладиші в картонні коробки, мішки для сміття, повітряно- прозора плівка, конверти
HDPE
ДШНГ — поліетилен низької густини) Перешкоджає проникненню рідини, середня газопроникність, стійкий до проколів, але низька стійкість до олій і жирів, притягує пил Пакети, вкладиші в картонні коробки, мішки для транспортування, матеріали для виготовлення конвертів
PP
ДШ-поліпропілен) Добра прозорість, середній опір газопроник- ненню, добра сила натягу, більш висока температура плавлення порівняно з поліетиленом Упаковка для пачок із сигаретами, картонних коробок з косметикою, харчових продуктів, медичних товарів. Стерильна упаковка підгузок. ПП мішки для транспортування хімічних речовин, добрив
PVC
ДГОХ-полівінілхлорид) Добра прозорість і блиск, висока міцність при розтягненні, паропроникність вища, ніж у поліолефінів, добра бар'єрність до олій і жирів, напівпроникність до кисню, невисока схильність до злипання, стійкість до проколів, добра усадка Деякі плівки для промислової упаковки і паллет, пакети і вкладиші, упаковка для свіжого м'яса, ярлики, клейкі стрічки
Назва полімеру Властивості полімеру Застосування плівки
PET
^TET—поліетилентерефга-лат) Добрі механічні характеристики, висока межа міцності при розтягуванні, добрі захисні властивості від олій, жирів, на неї добре наноситься друк. Непридатна до термоск- леювання. Погано відкриваються Металізована упаковка, упаковка для мікрохвильових печей, пачки для сигарет, брикети, медична (стерильна) упаковка, етикетки, упаковка для електронних деталей
PVDC ОТВДХ — полівініл- денхлорид) Добра водо-,газо-, жиронепроникність, оптична прозорість, хімічна стійкість Плівки побутові, упаковки одиничних доз фармацевтичних продуктів, бар'єрний шар та інші матеріали, такі як поліпропілен
EVON (етилен-вініловий спирт) Добре перешкоджає проникненню газу, але така властивість втрачається при її зволоженні Багатошарові, співекструзійні у поєднанні з поліетиленом, у якого кращі бар'єрні і властивості зволоження, упаковка у модифікованому середовищі
NYLON (нейлон) Добра кисненепроникність, напівпроник- ність двоокису вуглецю, відносно висока температура плавлення Застосовується в кулінарії і для мікрохвильових печей, покриття для інших матеріалів (проникних), упаковок для сирів
EVA
(CEB — етилен-вініл- ацетат) Добрі властивості склеювання, опір при згинанні, здатність до запаковування при високих температурах Частіше використовується з поліетиленом для виготовлення пакетів у коробці, упаковки для м'яса, птиці, морозива
Орієнтовані полімерні плівки використовуються найбільш активно. Вони мають певні переваги завдяки своїй масі, досить великій міцності на розрив, добрим оптичним характеристикам і відповідним сприйняттям до нанесення друку. Серед двовісноорієнтованих найбільшого застосування набули плівки із поліпропілену (ПП), біоксальноорієнтовані поліпропіленові (БОПП), об'єм і споживання яких у всьому світі становить понад 60 % від загального обсягу біоорієнтованих плівок (табл. 5.15).
Таблиця 5.15
СТРУКТУРА ОРІЄНТОВАНИХ ПЛІВОК У 2001 р.
Назва плівок Виробництво, тис. т Частка, %
Поліпропіленова 4100 61,0
Поліетилентерифталатна 1780 26,5
Полістирольна 480 7,1
Полівінілхлоридна 100 1,5
Поліамідна 180 2,7
Інші 80 1,2
Усього 6720 100
Частину прозорих БОПП-плівок використовують для виробництва багатошарових гнучких упаковок у вигляді зовнішнього шару, що обумовлено особливими властивостями двовісноорієн- тованого поліпропілену: підвищеною міцністю, високою прозорістю, легкістю нанесення поліграфічного друку, що надає упаковці привабливий зовнішній вигляд.
Більше 60 % усієї кількості БОПП-плівок використовується у харчовій промисловості. Найбільш широке використання мають прозорі БОПП-плівки (49,6 % від загального обсягу всіх БО1111- плівок). Вони застосовуються для пакування цукру, хлібобулочних і круп' яних виробів.
Основною продукцією композиційних матеріалів є кондитерські, макаронні вироби, снеки, морозиво і напівфабрикати.
Достатньо розповсюджене використання БОПП-плівок для фа- сування макаронної продукції (90 %). Таку упаковку частіше виготовляють із двошарової композиції з міжшаровим друком (флексографічним або глибоким). Один із шарів — полімерна плівка-основа, другий — прозора БОПП-плівка товщиною 20—30 мкм.
При пакуванні круп'яних виробів БОПП-плівки забезпечують їм надійний захист від вологи, дії кисню і проникнення жиру. Найбільше використовують двошарову плівку з додаванням шару неорієнтованого поліпропілену (20—70 мкм) і верхнього шару із БОПП-плівки товщиною 20 мкм.
Кондитерські вироби упаковують у такі види БОПП-плівок: металізована (для загортання великих цукерок і шоколадних батончиків, кексів і вафель); перлинова (для пакування шоколадних батончиків, печива, крекерів, вафель); прозора (для фа- сування цукерок, пряників, сухарів, печива, драже).
Снекова продукція (чіпси, сухарики, кукурудзяні пластівці та ін.) характеризується значною кількістю жирів, тому вона чутлива до дії навколишнього середовища.
Щороку світове виробництво БОПП перевищує 3,5 млн. т плівок. Найбільший приріст цієї продукції помітний у Китаї (3,3 ра- за) і в країнах Середнього Сходу (60 %). Значне зростання потужностей цієї продукції помітне і в країнах Східної Європи (126 %), хоча загальна потужність цих країн становить усього 130 тис. т або 3,2 % світових потужностей. Виробництвом БОПП- плівок займається понад 150 компаній, у тому числі в Азії — 70, Західній Європі — 24 і в Східній Європі — 8.
Світовим лідером на ринку БОПП-плівок вважається компанія «ExxonMobil». В Україні цю плівку виробляють «Укрпластик» і «Луцькхім», у Білорусі — Могильовський завод штучного волокна, а в Росії — «Полімерконтейнер». У країнах ЄС основними виробниками є: — «Morlejan S.P.A» (Італія), «Trespaphan GmbH» (Німеччина), група «TVK» (Угорщина), «Flexpol» (Польща) і «Chemosvit» (Словаччина).
На одну особу умовне споживання БОПП-плівок у Японії, Західній Європі, США і Канаді становить 1,9 кг на рік. Низький рівень використання цієї плівки в країнах Центральної і Східної Європи та Середнього Сходу — усього 0,15 кг на рік.
Спеціалізоване підприємство «Укрпластик» виробляє такі плівки: тришарові ВОРР — тришарові і п'ятишарові співекструзійні полімерні плівки, плівки з «твіст»-ефектом, ламінати на основі фольги, паперу, полімерів, металізовані полімерні плівки, клейкі
етикетки, термозварювальні кришки, пакети вакуумні, стоячі пакети типу Doy-Pack.
Сучасне українсько-словацьке підприємство «Луцькхім» виробляє поліпропіленові і поліетиленові плівки, у тому числі для фасування молочних продуктів. Завдяки багатошаровій поліетиленовій плівці з нанесенням флексодруку (біла, чорно-біла, біло- чорно-біла) забезпечуються високі бар'єрні властивості, міцність зварного шва і привабливий зовнішній вигляд. Ця плівка застосовується для упакування молочних, кондитерських, макаронних, хлібобулочних виробів, морозива, круп, тютюнових виробів і різних промислових товарів.
Частина підприємств спеціалізується на випуску певної продукції. Наприклад, ТОВ «Типографія «Новий світ» поставляє свою продукцію кондитерським підприємствам (ЗАТ «АВК», ЗАТ «Київ Конті» — матеріали з «твіст» ефектом для упакування виробів «взакрутку», термозварюючі плівки для високошвидкісних машин), підприємствам холодильної промисловості з випуску морозива (ЗАТ «Геркулес», ВАТ Дніпропетровський холодокомбінат — поліпропіленові плівки для термозварювання), підприємством молочної промисловості (поліетилен двошаровий).
У числі інших орієнтованих полімерних плівок значний обсяг займає поліетилентерефталатна (БОПЕТ), якої виробляється близько 1,5—1,7 млн т на рік.
Біоорієнтована полістирольна (БОПС) плівка має добру прозорість, відповідні захисні властивості, міцність і жорсткість, тому використовується переважно для упакування продуктів харчування. Щорічне виробництво цієї плівки досягає 400-500 тис. т і вона використовується переважно для упакування продуктів під вакуумом.
Біоорієнтована поліамідна (БОПА) плівка виробляється в обсязі 120 тис. т на рік. Вона досить жорстка, міцна, характеризується добрими захисними властивостями і в комбінуванні з іншими плівками широко використовується для упакування жиро- вмісних продуктів.
Різноманітність полімерних плівок дозволяє розширити номенклатурний склад упаковки. Значного розповсюдження набула упаковка у термоусадкову і розтягувальну плівки, асептична, упаковка під вакуумом, у газовому середовищі, розігрівальна і стерилізуюча.
Пластикова упаковка у великій кількості використовується для фасування різних продовольчих товарів і прохолоджувальних
напоїв. Для короткотривалого зберігання харчових продуктів застосовують тонкі газопроникні плівки із полеолефінів (ПЕ, дво- вісноорієнтований 1111, пластифіковані ПВХ, ПС та ін..). Переважну більшість цих плівок випускають термоусадковими (heat shrink), розтягувальними (strech, super strech), до складу плівок вводять добавки, які надають їм властивості прилипання (клінг (cling)-плівки), що забезпечує щільний контакт плівок з упакованим продуктом. Ці плівки використовують для обгортання лотків з виробами, виготовлення мішків, пакетів і формування скін ^кт)-вакуум упаковки.
Досить часто використовуються клінг-плівки з мікропер- фораціями для запобігання запотівання упакованої продукції, а також покращання дизайну за рахунок нанесення друку. Щорічний світовий приріст споживання клінг-плівки складає 50—70 %.
При дослідженні впливу упаковки із ПВХ мікроперфорованої і суцільної поліпропіленової різної товщини на стійкість огіркової трави в процесі зберігання, кращі результати при використанні поліпропіленової плівки (P-Plus), що забезпечує зберігання продукту протягом 15 діб. Залежність зовнішнього вигляду продукту від інтенсивності росту мікроорганізмів не встановлено. При задовільних органолептичних показниках продукт мав підвищене мікробіологічне забруднення, яке допустиме Європейськими регламентаціями.
Поступово зростає використання термоусадкових (heat shrink) ПЕ-плівок (прозорих або забарвлених) з багатокольоровим друком, а також з перфорацією і мікроперфорацією. Крім групової упаковки, такі плівки використовують для загортання холодної і гарячої штучної продукції хлібопекарських виробництв, а також для рекламної комбінованої упаковки.
Продовольчі товари довготермінового зберігання упаковують у вакуумі або модифікованому чи регулюючому (контролюючому) газовому середовищі, у термоформовані пакети, газонепроникні (бар'єрні) полімерні плівки, коробки, упаковки типу blister, skin та інші з асептичним обробітком продукту та внутрішнього об'єму упаковки.
Залежно від рецептури можна регулювати властивості окремих плівок і багатошарових матеріалів.
ВАТ «Укрпластик» може виготовляти співекструзійні і ламіновані матеріали з нанесенням високоякісного флексографічного або глибокого друку (табл. 5.16).
АСОРТИМЕНТ ГНУЧКИХ ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ КОМПАНІЇ «УКРПЛАСТИК»
Матеріал Товщина,
MKM Вихідні матеріали, властивості готової плівки Призначення упаковки
BIPAN® — біоксально-орієнтовані поліпропіленові плівки
BIPAN><
GT(GP, GW) 300,312
GM 200
TT (HT) 320
LT200
LP300
LW300 15,20, 25 30,35,40 Двовісноорієнтовані ПП плівки (прозорі, білі, біло-перламутрові, металізовані, етикеткові, тютюнові, термоусадкові, з холоднозварювальним клеєм). Привабливий зовнішній вигляд. Низька проникливість до водяної пари. Широкий діапазон термозварювання — від 115 до 140 °С. Флексо- або ротодрук Для ламінування, сувенірної упаковки квітів, упакування харчових продуктів і промислових товарів, виготовлення етикеток на ПЕТ-пляшки, упаковки тютюнових виробів. Для наступної вакуумної металізації. Основа для пакувальних матеріалів з холоднозварювальним клеєм
TWISPAN® — плівка з «твіст»-властивостями
TWISPAN® LT^M) 23,25 Двовісноорієнтовані плівки на основі IiLl (прозорі, металізовані). Відмінне утримання перекрутки, добрі механічні характеристики. Флексо- або ротодрук Для упакування карамелі, цукерок «у перекрутку»
100TWISPAN® LT (LW, LM) 200 28, 30 Співекструзійні плівки на основі ПЕ (прозора, біла, металізована). Добре утримує перекрутку, має високі механічні характеристики. Флексо- або ротодрук Для упакування карамелі, цукерок «у перекрутку»
TWISPAN® LT ^M) 300 25,27 Співекструзійні плівки на основі ПЕТ (прозора, металізована). Добре утримує перекрутку, з високими механічними характеристиками. Флексо- або ротодрук Для упакування карамелі, цукерок «у перекрутку»
Матеріал Товщина,
MKM Вихідні матеріали, властивості готової плівки Призначення упаковки
VIPAN® — співекструзійні багатошарові плівки
VIPAN®
GT (GW, DW, DC) 330 GT (GW, DW, DC) 530 GM 531
BT 510; BT 510 (TF) BW510; BW510 (TF) WT 331
WT(WM,FT, FW)531 40-150 Три-, п'ятишарові співекструзійні плівки на основі ПЕ, СоПА та інших полімерів (прозорі, білі, біло-чорні, бар'єрні термоформувальні). Високі бар'єрні властивості, що подовжують строк зберігання продуктів. Флексо- або ротодрук Пакети для молока і молочних продуктів, мішки для м'яса у відрубах, пакети вакуумні і термофор- муючі для упакування м'ясних, рибних і жировмісних продуктів
ALPAN® — багатошарові ламіновані матеріали, які включають алюмінієву фольгу
ALPAN®
SG (SD) 120, 160,210 25-100 Двошарові глянцеві або матові матеріали на основі алюмінієвої фольги, жи- ростійкого паперу, полімерних плівок. Високі бар'єрні властивості забезпечують збільшення терміну зберігання продукту. Флексо- або ротодрук Брикети для морозива, сирків, вершкового масла, маргарину, для загортання цукерок «в носок» «в обтяжку»
ALPAN®
CG(CD) 151,215,315 50-150 Тришаровий глянцевий або матовий матеріал на основі алюмінієвої фольги, БОПП-плівок, ПЕТ-плівок, ПЕ- плівок. Має високі бар'єрні властивості, що дозволяють подовжити строки зберігання. Флексо- або ротодрук Пакети для снеків, чаю, кави, какао, для сухого молока довготривалого зберігання, сухих сумішей для дитячого харчування. Вакуумні пакети, пакети MAP для м'ясних і рибних виробів, шинки, ковбаси, сиру. Пакети для товарів побутової хімії. Пакети типу Doy-Pack для кетчупів, соусів, спецій, майонезу
SOLAN® -ламіновані багатошарові матеріали, які не мають у складі алюмінієвої фольги
SOLAN®
ST (SM, SP, SW) 220 ST (SM, SP, SW) 250 ST 280
ST (SM, SW) 350 SM(SW) 270 30—120 Двошаровий матеріал на основі прозорої, білої, біло-перламутрової, металізованої БОПП-плівки ЩЕ-плівок, ПА- плівок, ПЕТ-плівок, парафінового паперу, бар'єрних плівок). Високі бар'єрні властивості подовжують строки зберігання продуктів. Наноситься міжшаровий флексо- або ротодрук, що не стирається Пакети, упаковка Flow-Pack для морозива. Пакети для снеків, чаю, кави, какао. Пакети, пачки, упаковка Flow-Pack для печива, шоколадних батончиків, шоколаду, цукерок, вафель, драже та інших кондитерських виробів. Загортання цукерок і карамелі «в перекрутку». Вакуумні пакети для м'ясних і рибних виробів, ковбас, шинки, сиру. Пакети для товарів побутової хімії. Пакети Doy-Pack для соусів, спецій, майонезу
SOLAN®
CT (CM CP, CW) 325 CT (CW) 545 50—160 Тришаровий матеріал на основі прозорих, білих, біло-перламутрових, металізованих БОПП-плівок ^ТЕТ-плівок, ПЕ-плівок, ПА-плівок). Високі бар'єрні властивості, які продовжують строк зберігання продуктів. Міжшаровий флексо- або ротодрук, що не стирається Пакети для м'ясних, молочних, рибних, жировмісних продуктів, сухих сніданків, чаю, кави, прянощів, прального порошку, отрутохімікатів
СП «Хемосвіт Луцькхім» виготовляє плівки для виробництва комбінованих матеріалів методом екструзії із біоорієнтованої поліпропіленової плівки (БОПП), поліетиленової (ПЕ) неорієнтова- ної і поліамідної (ПА) плівок, а також інших матеріалів із екологічно чистої первинної сировини. Комбіновані матеріали виробляються методом холодного або гарячого ламінування і кашируванням (табл. 5.17).
Таблиця 5.17
АСОРТИМЕНТ БАГАТОШАРОВИХ ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ КОМПАНІЇ «ХЕМОСВІТ ЛУЦЬКХІМ»
Матеріал Товщина, мкм Вихідні матеріали, властивості готової плівки Призначення упаковки
Тенофан EVA,
AL/EVA,
M/EVA 44—125 ПЕТ-плівка і ЕВА-спів- полімер етилену з вінілацетатом (AL — алюмінієва фольга, МПЕТ- плівка, металізована алюмінієм) Чай, кава, чіпси, горішки, какао, косметичні товари та ін.
Світафан ON 52—112 ПП- і ПЕ-плівки Макарони, рис, бобові, сир та ін.
Алюфан ON/EVA 78—113 ПП-плівки з'єднані з алюмінієвою фольгою і співполімером етилену з вінілацетатом Сухе молоко, кава, корм для тварин, ліки та ін.
Київський завод «Бліц-Флекс» виготовляє ламінати і композити на сучасних спеціальних машинах. Асортимент упаковки і етикетки цього заводу із закупленої сировини включає понад сотню композицій із поліпропілену, поліетилену та інших видів плівок, фольги і ламінованого паперу для упакування морозива, пельменів, сухих сніданків, кормів для домашніх тварин, сирків, горіхів, макаронів, крабових паличок, пральних порошків та інших видів сипучих і вологовмісних продуктів.
В асортименті «Бліц-Флекс» виокремлюють чотири групи ви- сокотехнологічних ламінатів:
триплекси (тришарові ламінати) з алюмінієвою фольгою для упакування кетчупів, кави, прянощів, рідких фарб для волосся, які забезпечують довготривале зберігання товару;
твіст-композити для загортання цукерок, карамелі, що поєднують блиск металізованої плівки з належним твістом парафінованого паперу;
АСОРТИМЕНТ БАГАТОШАРОВИХ I КОМБІНОВАНИХ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ3 ПОВЕРХНЕВИМ I МІЖШАРОВИМ ДРУКОМ КОМПАНІЇ «ІТАК»
Матеріал Товщина,
MKM Вихідні матеріали, властивості готової плівки Призначення упаковки
Ламінований папір 60—120 г/м2 Ламінат пакувальний на основі паперу з поліетиленом. Maca і склад змінюються за бажанням замовника, у складі може бути алюмінієва фольга. Добрі бар'єрні властивості проти УФ- променів, водяної пари, запаху Cyxi харчові продукти (супи, киселі та ін.), спеції, таблетки та інші лікарські препарати
ППЛТП ППЛТПМ ППЛТПП ППЛТП cast 40—80 ПП-плівки з міжшаровим друком, виконуються в різній комбінації (прозорі, металізовані, перламутрові) залежно від їх призначення Чіпси, горішки, снеки, морозиво і заморожені продукги, цукерки, сухарі, чай, кава, бакалійна група товарів, макаронні вироби, сухофрукти, бісквіти та інші товари і продукти
ППЛТЕ 60—90 Поєднання lill- і ПЕ-плівок у матеріалі забезпечує високі фізико-механічні показники і стійкість до проколів, порізів, розривів, водяної пари Матеріал для пакування заморожених продуктів і напівфабрикатів. Пельмені, вареники, а також сухі миючі засоби
ПЕТЛТЕ 80—140 Забезпечують високі бар'єрні властивості для УФ-променів, кисне- і вологонепроник- ливості Для вакуумного пакування продукгів, кальмарів, майонезу, кетчупів, напоїв, шампуні, миючих засобів
ПЕТ/АЛЛТЕ 12—140 Поєднання ПЕТ-плівки і алюмінієвої фольги надійно забезпечує захист від УФ-проме- нів кисне-, аромато- і вологонепроникності Продукти, що мають кислотне або агресивне середовище, продукти що мають аромати і ефірні масла, кетчупи, напої, шампуні, миючі засоби
ППЛТАЛТЕ 80—100 Плівки на основі ПП, ПА, ПЕ мають хороші бар'єрні властивості від газів, водяної пари, ароматичних речовин Вакуумна упаковка для риби, м'яса, м'ясних виробів; порційного нарізання
АСОРТИМЕНТ ГНУЧКИХ ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ КОМПАНІЇ «АРТПЛАСТ»
Матеріал Товщина, мкм Вихідні матеріали, властивості готової плівки Призначення упаковки
ПЕТ/АЛЛТЕ 120—140 Верхній шар — спеціальна ПЕТ-плівка, призначена для стерилізації і проварювання кришки. Забезпечує захист від УФ-променів завдяки ПЕТ і шару алюмінієвої фольги. Спеціальний багатошаровий поліетилен усередині рекомендований для кислотовмісної і агресивної продукції, яку фасують при високих температурах Кетчупи, соуси, соки, що мають кисле і агресивне середовище рідини, кава, продукти, які мають у складі ефірні масла
ПЕТЛТЕ 80—140 ПЕТ-плівка забезпечує надійні бар'єрні властивості, УФ-захист, кисне- і вологонепроникність. Внутрішній шар -спеціальний, багатошаровий прозорий або білий поліетилен Миючі і косметичні засоби, шампуні, майонез, соуси, напої, кальмари і продукти, що потребують вакуумного упакування
ППЛТП 30—90 Поліпропіленові плівки з міжшаровим друком можуть мати будь-яку комбінацію (прозорі, металізовані, матові, кольору перлів з частковою металізацією або вибірковим лакуванням Макарони, крупи, снекова група, чіпси, печиво, бісквіти
SUPmet 12,5—80 Співекструдований поліпропілен, з одного боку металізований, з другого — кольору перлів. Друк наноситься зі боку металу. Високі бар'єрні властивості, як у алюмінієвої фольги, дозволяють використовувати матеріал для пакування масла. Згинається і тримає форму. Матеріал — термозварювальний з одного боку Снекова група, чіпси, печиво, бісквіти, морозиво, кава, масло вершкове, маргарин
Папір/АЛ/ ПЕ Верхній шар паперу дозволяє легко розгортати упаковку при розриві, внутрішній шар — алюміній (бар'єрний для вологи, кисню і УФ-променів) і поліетилен (антистатик). Матеріал — термозварювальний з двох або одного боку Спеції, фармацевтичні і медпрепарати, добрива, кава, будь-які продукти що запилюються
картонні композити низької паро- і водопроникності для тривалого зберігання пральних порошків з ензимами;
дуплекси (двошарові ламінати) для упакування твердого туалетного мила; поєднують блиск і якість друку на плівці з жорсткістю і міцністю паперової «шкаралупи» для ароматного і гігієнічного продукту. Шар мікроклею на внутрішній поверхні такої упаковки забезпечує стійкі шви і довготривале зберігання упакованого мила.
Співекструзійні плівки і клейові ламінати компанії «Ітак» характеризуються індивідуальними властивостями (табл. 5.18).
Компанія «Артпласт» пропонує багато матеріалів для пакування різних видів продукції (табл. 5.19). Компанія для виготовлення упаковки використовує плівки відомих виробників, таких як ExxonMobil, Polinas, Super-film.
5.8. Нові пакувальні матеріали і упаковкаВ останні роки пропонуються різні типи пакувальних матеріалів з відповідним захисним ефектом, які характеризуються різною активністю. Наприклад багатошарові. Багатошарові пакувальні матеріали серії Поліформ, марки ОА відрізняються проти- пліснявою, антидріжджовою і антигрибковою активністю при загальній санітарно-гігієнічній доброякісності і екологічній безпеці. Ефект довготривалої антимікробної активності плівки досягається введенням у пакувальний матеріал спеціальних добавок, які забезпечують основний санітарно-гігієнічний критерій якості, зокрема мінімальний вміст у рецептурі і відсутність міграції консервантів при контакті з пакувальним матеріалом м'ясних продуктів. Модифікатором композиції антимікробної добавки служить натрієва сіль дегідроацетової кислоти з харчовими кислотами (молочна, лимонна тощо). Цей матеріал може застосовуватись для зберігання і тривалого дозрівання сирів, упакування м' яса, ковбасних виробів та інших м' ясних продуктів, а також вакуумної упаковки готової продукції.
Новим матеріалом серед поліефірів є поліетиленнафтален (ПЕН). Порівняно з ПЕТ цей матеріал має більшу механічну і хімічну стійкість до олій, жирів, кращі бар' єрні властивості щодо кисню і вуглекислого газу, стійкість до УФ-випромінювання. ПЕН-пляшки можна заповнювати і мити при більш високих температурах (до +100 °С), що дозволяє використовувати їх багаторазово.
Ведуться роботи із сумішами ПЕТ/ПЕН, з яких одержали матеріали з високими теплостійкістю і бар'єрними властивостями щодо кисню та вуглекислого газу. ПЕН-пляшки застосовують для розливання води «Bonaqva», ПЕН/ПЕТ-пляшки — для прохоло- джувальних напоїв з додаванням соків і вітаміну С, і ПЕТ/ПЕН- банки — для фасування гарячих джемів, майонезу, кетчупу.
Прогрес у розвитку технології і фізичної хімії полімерів обумовив створення нового покоління полімерних матеріалів з додатковими функціональними властивостями:
саморозкладувальні полімерні матеріали (self-degradable materials) зберігають експлуатаційні характеристики лише протягом періоду споживання, а потім унаслідок фізико-хімічних перетворень під дією факторів довкілля (мікроорганізмів повітря і ґрунту, УФ-випромінювання, води та інших) включаються в процеси метаболізму природних систем без шкоди для екології;
саморегулюючі полімерні матеріали (smart or «intelligent» materials) характеризуються наявністю зворотного зв'язку з об' єктом взаємодії і здатні регулювати свою функціональну активність залежно від стану об'єкта;
активні полімерні матеріали (active materials), які характеризуються цілеспрямованою дією фізичної, хімічної або біологічної природи на упаковану в них продукцію, тривалий час зберігають її структуру і властивості.
Полімерні матеріали такого роду поступово витісняють із виробництва і споживання традиційні пластики, які виконують лише механічні і бар'єрні функції. У широкому асортименті матеріали з додатковими функціональними властивостями. Вони ефективні, відносно дешеві, економічні у застосуванні, технологічні при виготовленні та утилізації.
Світовий досвід розвитку пакувальної індустрії визначив тенденції удосконалення полімерних матеріалів у напрямі активної дії упаковки на стабільність структури і властивостей упакованої продукції.
Для швидкопсувної продукції (свіже м'ясо, овочі, фрукти) запропоновано використання вдосконаленого поглинача кисню у відповідній упаковці. Завдяки цьому знижується концентрація кисню у модифікованому газовому середовищі упаковки. Запатентований спосіб передбачає такі етапи: внесення в упаковку пакетика з поглиначем кисню, введення рідкого прискорювача поглинача кисню безпосередньо на поверхню поглинача; швидка закупорка упаковки модифікованим газовим середовищем. Бокові стінки пакетика утворюють замкнутий простір, де розміщений
поглинач кисню, який може містити залізо, силікагель, джерело діоксиду вуглецю та електроліт. Кількість використаного рідкого прискорювача поглинача кисню становить 0,2—0,8 мл з розрахунку на 2,5 г заліза. Рідкий прискорювач поглинача вводять крізь вологопоглинаючий гніт, який вставлений в отвір пакетика.
Використання активної упаковки, особливо тієї що поглинає кисень, забезпечує суттєве збільшення тривалості зберігання кексів без зараження пліснявою при температурі 25°С, незалежно від рівня активності води і рН.
Досліджено зміну якості структурованого соєвого білка, який зберігали у мішках із різних видів поліпропілену і поліетилену в умовах спекотного і вологого, спекотного та сухого і звичайного для Індії клімату. Зміну вологості і ступінь неферментативного потемніння корелювали з вологістю повітря при зберіганні. Кращим пакувальним матеріалом для структурованого соєвого білка був поліетилен високої густини. Під кінець 12 місяців зберігання якість продукту трохи погіршилась, але вона залишалась цілком задовільною.
Розроблено плівки з використанням екстрактів Р-глюканів із зерна ячменю і вівса. Пластифікатором при отриманні плівок служив гліцерин. Проникність для водяної пари плівок із 4 %-их розчинів Р-глюканів була вищою ніж для плівок, отриманих із 2 %-их розчинів. Механічні властивості плівок залежали як від джерела Р-глюканів, так і від концентрації у розчинах. Плівка, приготовлена із зерен ячменю, залишалась непошкодженою при зануренні у воду на 24 години.
Досліджено вплив використання пластифікаторів гліцерину, етиленгліколю, поліетиленгліколю і сорбіту на механічні властивості та проникність для вологи їстівних плівок із пшеничної клейковини. Встановлено, що гліцерин є ефективним пластифікатором, тоді як сорбіт робить плівки жорсткими.
Активна упаковка може забезпечити селективне поглинання продуктів окислення ліпідів із простору над продуктом з метою збільшення тривалості його зберігання. Така упаковка забезпечує зберігання вівсяних пластівців близько одного року.
Біологічно активні полімерні матеріали (БАПМ) на основі полівінілового спирту являють собою полімерну матрицю з іммобілізованим на ній ферментом різної природи (протеаза або ліпаза). При іммобілізації на полімерному носії ферменти не тільки зберігають свою біологічну активність (на 70—80 %), але й набувають нових властивостей: розширення діапазонів робочих температур і рН, можливість багаторазового використання. Наприклад, БАПМ
з іммобілізованим пепсином витримує понад 90 виробничих циклів при проведенні холодної ферментації молока перед приготуванням сирного згустку. Використання БАПМ дає змогу у 2-3 рази скоротити витрати ферментів і ферментних систем з одночасним підвищенням якості готової продукції і повноти використання сировини.
Запропоновано термостійку, саморегулюючу полімерну упаковка, яка дозволяє проводити термічну обробку (варіння, пастеризацію, стерилізацію) харчових продуктів. Вона являє собою герметизований лоток, паровий простір якого сполучений з клапаном — оригінальним елементом упаковки (Valvo Pack). Клапан- комірка склеєний герметично плівками — нижньою стороною з центральним невеликим отвором і верхньою термочутливою, що при кімнатній температурі щільно закриває отвір на нижній плівці. При нагріванні лотка з продуктом поступово підвищується тиск газів у паровій фазі упаковки. Тоді верхня плівка клапана деформується і відкриває отвір на нижній плівці, забезпечуючи вихід газів через клапан. Під час охолодження процес проходить у зворотному порядку. Верхня плівка клапану постійно набуває первинного стану і герметичність усіє упаковки відновлюється.
Патентується харчовий продукт, який упакований у лоток із шару аморфного складу, на одній стороні якого є гнучка плівка. Вона накладається між шаром аморфного складу і лотком так, щоб продукт міг бути вийнятий із нього. У лотку зроблено мале заглиблення, а між гнучкою плівкою і стінкою лотка закріплено підтримуючу стрічку, яка проходить під шаром харчового продукту і призначена для виймання його із упаковки. Аморфний харчовий продукт вибирають із групи, що включає арахісову олію, желе, салат із тунця, салат яєчний, курячий, пасту для сендвічів, продукти на фруктовій, овочевій, м'ясній чи молочній основі.
Бактерицидні властивості із дисперсії полімерів суттєво залежать від специфіки структуроутворення під час їх формуванні і виявляються при наявності на поверхні глобул захисного шару із бактерицидного полімеру.
Розроблено новий пакувальний матеріал з поліпшеним комплексом санітарно-гігієнічних властивостей і підвищеним рівнем бар'єрності, що дає змогу збільшити терміни зберігання фасованих продуктів. Для забезпечення прогнозованих високих фізико- хімічних, фізико-механічних і експлуатаційних характеристик, до складу розробленого матеріалу вводять надтонкий шар комбінованого мідно-алюмінієвого покриття, нанесеного методом магнетронного напилювання.
Валкилід — сучасний композиційний матеріал, який складається із двох шарів: паперу і полімеру. Запаювання відбувається протягом 0,5—1 с при температурі 190—200 °С і тиску 0,35—0,5 МПа. Полімерний шар плавно і рівномірно приварюється до стаканчиків. Міцність кришки із валкиліду практично виключає її пошкодження при транспортуванні і зберіганні готового продукту. Перевагами валкиліду вважають наявність паперової основи, що суттєво покращує дизайн упаковки, робить її більш яскравою і привабливою за рахунок якісного друку.
Запатентовано пакувальний матеріал, який містить шар паперової основи з нанесенням на неї латексного покриття на основі співполімерів вініліденхлориду або вінілацетату з іншими мономерами чи без них, а також містить модифікатор на основі натрієвої солі дегідроацетової кислоти і полівінілпіролідону. Додатково він може містити сорбат або пропіонат натрію. Сам модифікатор може вводитися також у вигляді попередньо підготовленого комплексу полівінілпіролідон натрієвої солі дегідроацетової кислоти чи її суміші. До складу композиції для нанесення на полімерну основу входять піногасник або барвник. Цей пакувальний матеріал характеризується антимікробною активністю, біостійкіс- тю, що забезпечує довготривале зберігання упакованих продуктів.
Патентується спосіб виготовлення ароматизованої упаковки, яка складається із основного плівкового матеріалу і шару термопласту (АРЕТ, EVA, акрилат), що містить ароматизатор, який утримується термопластичним шаром навіть при кімнатній температурі, але починає виділятися при нагріванні. Упаковка призначена для заморожених і охолоджених харчових продуктів, які розігріваються перед вживанням мікрохвилями. Виділення ароматизатору найкраще відбувається при 40—100 °С. Він може знаходитись у середніх зовнішніх шарах упаковки. Основним матеріалом є плівка майлар.
Запатентовано харчовий продукт в упаковці, спосіб його теплового обробітку або розморожування і фасування. Спосіб передбачає одночасний тепловий обробіток верхньої поверхні заготовки з інгредієнтами, внесення підготовленого виробу в упаковку, яка виготовляється із тонкого картонного матеріалу, обробленого полімерами.
Єврокомісія пропонує використовувати в майбутньому для упаковки харчових продуктів «активні» та «інтелігентні» упаковки. «Активними» матеріалами вважаються ті, які консервують або навіть поліпшують харчові продукти «Інтелігентні» матеріали контролюють стан упакованих харчових продуктів і дозволяють судити про їх свіжість.
Розроблено технологію використання полімерних біоплівок для захисту поверхні харчових продуктів від патогенних мікроорганізмів завдяки їх обмеженому прилипанню до захищеної поверхні. Дезинфікуючі засоби в незначній кількості проникають в основу біоплівки і біологічні поверхнево-активні речовини знижують сили щеплення мікроорганізмів з плівками і сприяють поліпшенню очищення поверхні.
Новими можна вважати плівки, виготовлені на основі соєвого білкового концентрату при різних значеннях pH з використанням відповідних пластифікаторів і за наявності певних солей. Досліджено їх міцність, розтягуваність, проникність для водяної пари.
Контрольні питанняЗа якими ознаками класифікують полімерні матеріали?
Які особливості поліолефінів?
Чим відрізняється поліетилен низької від високої густини?
Порівняйте властивості поліетилену і поліпропілену.
Які споживні властивості біоксально-орієнтованих поліпропіленових матеріалів?
Які основні переваги металізованих плівок та їх використання?
Які відмінні особливості поліамідних матеріалів?
Які основні види співполімеру етилену з іншими матеріалами?
Що являють собою нітрилові полімери і для яких цілей вони використовуються?
Які властивості полімерів на основі целюлози найбільш ефективно застосовуються у харчовій промисловості?
Для яких цілей використовують матеріали на основі поліефірів, полікарбонатів?
Які ви знаєте вінілові полімери і якими властивостями вони володіють, та для яких цілей використовуються?
Що являють собою комбіновані і багатошарові матеріали?
Які види комбінованих матеріалів на основі алюмінієвої фольги ви знаєте?
Які основні переваги ЛІН-матеріалів?
Які матеріали використовуються для вакуумного пакування харчових продуктів?
Які переваги і недоліки характерні для біо-фоторозкладувальних полімерних матеріалів?
Які марки біополімерних матеріалів випускаються в різних країнах світу?
6ПОЛІМЕРНА ТАРА6.1. Пакети поліетиленовіПакети поліетиленові виробляються різних типів і розмірів.Вибір пакета залежить від його призначення, виду упакованоготовару, його об'єму, маси, наявності гострих кутів тощо.
Розрізняють кілька різновидів пакетів. Пакети типу ручки ма-ють висічену і посилену поліетиленову ручку (reinforced patchhandle). Закріплення ручки досягається методом гарячого зварю-вання, холодного склеювання та інтегрованим методом, який пе-редбачає приварювання у верхній частині пакета більш товстоїплівки, в якій висікають ручку. Пакети з петельною ручкою (softloop handle) і пакети «майка» (T-schirt shopping bug), що являютьсобою одноразові пакети з нанесеним друком.
Матеріал для виготовлення пакетів обирають з урахуваннямтипу ручки. При цьому застосовують такі види поліетилену:
ПЕВТ (LD PE-low densiti polyethylene) — для пакетів з будь-яким типом ручок; такі пакети безшумні, глянцеві, погано проко-люються гострими предметами, витягуються, їх не рекомендуютьдля зберігання і транспортування гарячих продуктів;
ПЕНТ (HDPE-high density polietylene) — переважно для «майки»;він «шумний», має матову поверхню, міцний на розрив, але легко про-колюється гострими предметами, піддається структурним деформаціямповерхні і на ньому важко досягти якісного зображення малюнку;
поліетилен середнього тиску (PE-mix) — використовуєтьсядля посилення вантажопідйомності пакета або зменшення тов-щини при збереженні тієї самої міцності, рекомендується длядруку графічного і нескладного растрового зображення;
багаторазові плівки (CO-EX), наприклад, зовнішній LDPE знанесенням складного друку, а внутрішній шар підсилюєтьсяНДПЕ і вони зварюються в процесі екструзії.
Вантажопідйомність, довговічність та собівартість пакетів за-лежать від товщини плівки. Оптимальною вважають товщину від45 до 55 мкм.
Поліетиленові пакети випускають різних розмірів (табл. 6.1).
Таблиця 6.1
РОЗМІРИ І ОРІЄНТОВНА МАСА ВАНТАЖУ ДЛЯ ПОЛІЕТИЛЕНОВИХ ПАКЕТІВ ДВОХ ТИПІВ
Розміри, см Орієнтовна маса вантажу, кг
Ширина Закладка Довжина 16 4 28 1
18 4 30 1,5
22 6 38 3
25 6 45 5
27 6 50 7
30 9 55 10
40 9 60 15
45 9 68 18
Пакети поліетиленові, фасувальні для харчових продуктів
10 4 22 0,5 кг
10 4 27 1 кг
10 4 32 1,5 кг
10 4 38 1,5 кг
14 4 26 1,5 кг
14 4 32 1,5 кг
14 4 38 2 кг
14 4 45 3 кг
18 4 35 3 кг
25 0 40 4,5 кг
30 0 40 5 кг
6.2 Мішки поліпропіленовіПоліпропілен за своїми властивостями близький до поліети-лену високої густини (HLDPE), але відрізняється підвищеноюмеханічною міцністю, високою жиро-, волого- і теплостійкістю.
Поліпропіленові (ПП) мішки мають високі механічні власти-вості, які гарантують мінімальні втрати упакованого продуктупри довготривалому зберіганні, економічні й екологічно безпечні.
Якість 1111 мішків визначається багатьма характеристиками, головні з яких: розривне навантаження, щільність тканини, конструкція полотна, якість шва, адгезія ламінату до тканого полотна (для ламінованого мішка).
При виготовлені поліпропіленових мішків значну роль відіграють добавки: карбонат кальцію, барвники, УФ-стабілізатори, антистатик, антизлип. Частина з них збільшує міцність, інші від- білюють, попереджують злипання та електризування, забезпечують стійкість матеріалу мішка до УФ-випромінювання.
Завдяки експлуатаційним перевагам ПП мішки мають значний попит у виробників цукру, солі, борошна, круп, овочів, арахісу, комбікормів, а також хімічних добрив і сухих будівельних сумішей.
Потреба у поліпропіленових мішках в Україні досить висока і стабільна, і за оцінками спеціалістів, рентабельність цього бізнесу складає 7—9 %. Обсяг ринку поліпропіленової продукції в Україні становить 35—40 тис. т на рік, а мішків — 350—400 млн штук.
Перспективними вважаються ламіновані поліпропіленові мішки (просочені зовні поліетиленовою розплавленою масою), які забезпечують одночасну герметичність, високу щільність тканини, оптимальну жорсткість виробу, морозостійкість (до -30 °С). Ламіновану тканину використовують також для пошиття біг- бегів-контейнерів, передбачених для крупнотоннажних вантажів. Ці вироби використовуються в основному підприємствами будівельної і хімічної галузі, а в окремих випадках — харчової промисловості.
Поліпропіленові мішки (ДСТУ 3748-98) у значній кількості застосовуються для пакування цукру, а при відповідній домовленості — інших сипких продуктів (зерно, насіння, сода, карбамід, селітра, діоксид титану, сіль, крохмаль, цемент тощо). ТОВ «УКрПОЛІТЕКС» виготовляє поліпропіленові мішки таких основних типів (табл.6.2).
Досліджено зміну якості структурованого соєвого білка, який зберігали у мішках із різних видів поліпропілену і поліетилену в умовах спекотного і вологого, спекотного та сухого і звичайного для Індії клімату. Зміну вологості і ступінь неферментативного потемніння корелювали з вологістю повітря при зберіганні. Кращим пакувальним матеріалом для структурованого соєвого білка був поліетилен високої густини. Під кінець 12 місяців зберігання якість продукту трохи погіршилась, але вона залишалась цілком задовільною.
ОСНОВНІ ТИПИ ПОЛІПРОПІЛЕНОВИХ МІШКІВ
Параметри Одиниці вимірювання Допустиме відхилення Типи мішків
*борошняний цукровий під сіль
* без вкладиша * із вкладишем Загальна вага мішка г ± 90 95 107 115 85
Вага зовнішнього мішка 95 107 85 85
Вага вкладиша — 30 -
Розміри мішка: ширина мм ±10 560 560 500
довжина (від нижньої строчки) 1050 960 1000
Міцність тканини: по основі Н ±40 800 800 800 780 800
по утоку 760 760 760 760 760
по шву ±20 360 400 400 360 360
Параметри вкладиша:
ширина мм 850 довжина 1000 товщина мк 35 Примітка: * мішок може виготовлятися з термообрізним або підшитим верхом.
Фірма Warburger Kobusch-Sengewald GmbH und CO. KG (Німеччина) представила на Європейський ринок багаторазову закриваючу систему Slide-Rite Bag, що являє собою мішок із ковзкою застібкою. Навіть після багаторазового використання мішок залишається герметичним, а його вмістиме захищеним. Ця упаковка є особливо зручною в тих випадках, коли вмістиме мішка неодноразово виймається.
6.3. Споживні властивості ламінатів і пакетів із нихПерспективними вважаються спеціальні пакети із багатошарових плівок і ламінатів, вироблені на сучасному обладнанні. Випускають плоскі пакети різних типорозмірів для пакування харчових продуктів «під вакуумом» і в атмосфері інертного газу, а також стоячі пакети типу Doy-Pack — для різної продукції.
Плоскі пакети із бар'єрних багатошарових плівок і ламінатів використовують для упакування м' яса і м' ясних продуктів, риби і морепродуктів, сиру і продуктів на його основі.
Частина пакетів із бар'єрних ламінатів і співекструдатів використовується для тривалого зберігання харчових продуктів у модифікованій атмосфері (Modified Atmosphere Packaging -Map) — безкисневе або слабкокисневе газове середовище з додатковим введенням СО2 і N2.
Розрізняють такі типи простих пакетів:
плоскі пакети, зварені з трьох сторін (тип А);
плоскі пакети, зварені з трьох сторін, з овальним дном і отвором для підвішування (тип Б);
плоскі пакети, зварені з трьох сторін із застібкою типу «зі- ппер» (тип В).
Пакет типу А характеризується високою якістю зварювання, що забезпечує йому герметичність і тривалі строки зберігання продукції. Пакет типу Б має овальне дно, що дозволяє запобігти накопичення підтікань рідини і жиру в кутках пакета. Пакет типу В, завдяки застібці типу «зіппер», можна неодноразово відкривати і закривати при використанні продуктів.
Усі типи плоских пакетів мають функціональні елементи, які полегшують використання такої упаковки в побуті. Ширина пакету може бути в межах 80—300 мм. Довжина пакетів установлюється у певному співвідношенні до їх ширини і може бути у межах від 80 до 600 мм. Пакети для вакуумної упаковки і модифікованого газового середовища виготовляються із багатошарових ламінатів Solan, Alpan і соекструдатів Vipan.
Для виготовлення плоских пакетів застосовують такі структури пакувальних матеріалів Solan і Vipan:
ПА/ПЕ — прозорий + ПА/ПЕ — прозорий;
ПА/ПЕ — прозорий з міжшаровим друком + ПА/ПЕ — прозорий з міжшаровим друком;
ПА/ПЕ — прозорий + ПА/ПЕ — металізований «під срібло»;
ПА/ПЕ — прозорий + ПА/ПЕ — металізований з тонуванням «під золото»;
ПА/ПЕ — прозорий + ПЕТ/ПЕ — металізований «під срібло»;
ПА/ПЕ — прозорий з міжшаровим друком + ПЕТ/ПЕ — металізований з тонуванням «під золото».
Ламінати Solan характеризуються бар'єрними властивостями, художньо оформлені з використанням міжшарового друку, захищені від будь-яких дій шаром прозорого полімеру. Пакувальний матеріал набуває санітарно-гігієнічних властивостей, оскільки виключається міграція компонентів фарби при пакуванні продовольчих товарів. Металізація створює ефективний декоративний фон, надає ламінату необхідні бар'єрні властивості, близькі до алюмінієвої фольги, і захищає продукт від впливу сонячних променів.
Ламінати Alpan виготовляють на основі алюмінієвої фольги і використовуються для плоских пакетів у випадках довготривалого зберігання харчових продуктів.
Плоскі пакети багатьох виробників мають високий ступінь розтягання при вакуумуванні. Плівки, з яких вони виготовляються, рівномірно витягуються, щільно облягаючи упаковану продукцію. Співекструзійні плівки і ламінати, що використовуються для виробництва плоских пакетів, мають спеціальний зварений шар, виконаний з модифікованого поліетилену (ПЕ). Тим самим забезпечується краща зварюваність навіть забрудненої поверхні плівки і висока міцність зварених швів.
Стоячі пакети типу «Doy-Pack» універсальні, можуть використовуватися для штучної, сипучої, пастоподібної і рідкої продукції, привабливі, завдяки оформленню всієї поверхні упакування із застосуванням міжшарового друку, добре виглядають на розкладці в роздрібній торгівлі, надійно зберігають продукти, створюючи бар'єр на шляху проникнення газів і вологи.
У цих пакетах продукти можуть піддаватися пастеризації, стерилізації, СВЧ-обробці. Вони практичні, стійкі, просто дозують продукт і легко очищуються від його залишків, функціональні, зручно відкриваються й закриваються, завдяки використанню застібок типу «зіппер», зливальних горловин і різних функціональних елементів (просічок, надрізів, биговок тощо).
Технічний прогрес у виробництві багатошарових пакувальних матеріалів привів до появи різних конструкцій стоячих пакетів, призначених для довготривалого зберігання харчових продуктів:
з боковою складкою і плоским дном;
зі складкою на дні;
з еліптичним дном — пакети «Doy-Pak»;
здвоєні пакети «Doy-Pak»;
«Doy-Pak» з горловиною;
з профілем для закривання;
із застібкою «зіг-заг»;
пакетів спеціальних форм.
Із багатошарових матеріалів виробляють стоячі пакети типу «Doy-Pack». Вони добре захищають продукти від змін, привабливі, можуть піддаватися пастеризації і стерилізації, функціональні, добре відкриваються і закриваються, універсальні, можуть використовуватися для штучних, сипких, пастоподібних і рідких продуктів, при спалюванні мало забруднюють навколишнє середовище. Найбільш часто ці пакети використовують:
для рідких харчових продуктів (майонезу, кетчупу, соків, нектарів, безалкогольних і слабоалкогольних напоїв, вина, олії, соусів, молочних продуктів, гірчиці);
для сипких, продуктів дитячого харчування, чаю, кави, кавових напоїв, харчових концентратів, прянощів та приправ;
для штучних продуктів: заморожених фруктів, овочів, концентратів для приготування напоїв і десертів, кондитерських виробів, бульйонних кубиків тощо;
для різних непродовольчих товарів: дрібного канцелярського приладдя, галантерейних товарів, матеріалів для кріплення, миючих засобів, автокосметичних препаратів, товарів побутової хімії тощо.
Окремі пакети характеризуються відповідними властивостями. Пакет типу Г (з овальним дном) має надійну герметичність і забезпечує тривале зберігання продуктів. Пакет типу Д має застібку типу «зіппер», що дає змогу покупцю неодноразово його відкривати й закривати при використанні харчових продуктів. Пакет типу Е, крім застібки, має отвір для підвішування і піднесення упаковки. Усі типи пакетів «Doy-Pack» мають функціональні елементи, що полегшують розкриття і використання упакування в побуті.
Ламінат ПЕТ/ФАЛП спеціально розроблений для кетчупів, які упаковують у стоячі пакети типу «Doy-Pack».
Крім харчових продуктів у ці пакети можуть упаковувати: дрібне канцелярське приладдя (кнопки, скріпки, затиски тощо), галантерейні товари (ґудзики, застібки, гачки, кнопки тощо), кріпильні вироби (болти, гвинти, гайки, шурупи, цвяхи і т.ін.), рідкі та порошкоподібні мийні і засоби, що чистять, рідке мило, автоко- сметичні препарати, товари побутової хімії тощо.
Ширина стоячих, як і плоских пакетів, стандартизована і визначається з ряду, що змінюється в межах 80—300 мм. Довжина пакетів установлюється згідно з їхньою шириною і може змінюватися в межах від 100—200 мм (для ширини 80 мм) до 300—600 мм (для ширини 300 мм).
«Укрпластик» виготовляє стоячі пакети типу «Дой-Пак» з багатошарових ламінатів власного виробництва (табл. 6.3).
Таблиця 6.3
ЛАМІНАТИ «УКРПЛАСТИКУ» ДЛЯ ПАКЕТІВ «DOY PACK», ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ДЛЯ РІЗНИХ ПРОДУКТІВ
Матеріал / товщина, мкм
Продукти Маса фасовки,г ГОТ/ ПЕ12/80-150 ПЕТ-М/ПЕ 12/80-150 ПЕТ-ХУПЕ 12/80-150 0
2 0-
t--
/0 2
й* 8 0
5 0-
OO in
-2 5- ПЕТ/ФАЛ/ПЕ12/9/60-150 0 5
о
8/
9/
і!
РІДКІ
Соки, нектари 100—500 ■ ■ ■ ■ ■
Фруктові негазовані і слабогазовані напої 100—500 ■ ■ ■ Кетчуп, майонез, гірчиця, соуси 50—250 ■ ■ ■ ■ ■ Вино, коктейлі, слабоалкогольні напої 500—3000 ■ ■ ■
Молочні продукти 200—500 ■ ■ ■
Рідкі мийні і засоби для чищення 500—1000 ■ Косметика 50—100 ■ ■ Хімічні засоби 500—3000 ■ ■ ■ ШТУЧНІ
Оброблені м'ясопродукти, окіст, шинка, ковбаси, сосиски 200—500 ■ ■ ■ ■
Матеріал / товщина, мкм
Продукти Маса фасовки,г ГОТ/ ПЕ12/80-150 ПЕТ-М/ПЕ 12/80-150 ПЕТ-Х/ПЕ 12/80-150 0
2 0-
t--
/0 2
P g ПА/ПЕ 15-25/80-150 0 5
-0
^o
gK
2/
І
ПЕТ ФАЛ/ПЕ 9/80-150
Свіже, розібране м'ясо, напівфабрикати на основі м'яса 250—800 ■ ■ Ш ■
Морепродукти, креветки, устриці 200—500 ■ ■ Сир 150—250 ■ ■ Маслини 100—250 ■ ■ Шоколадні цукерки, карамель, драже 150—400 ■ ■ Корм для домашніх тварин і риб 100— 1000 ■ ■ т ■
СИПУЧІ
Пряники, печиво, сен- двічі (здвоєне печиво) 250—500 ■ Сухі сніданки («колечка», «подушечки» і т.п.) 200—500 ■ Снеки, сухарики, чіпси, легкі сухі закуски 150—250 ■ ■ ■ ■
Сушені фрукти, горіхи, курага, фініки, ізюм, мюслі 100—250 ■ ■ ■ Канцелярські і галантерейні товари, дрібні деталі й інструменти 100—500 ■ ■ Солодкі сухарі, бублики 400—600 ■ ■ Подарункові набори ■ ■ Матеріал / товщина, мкм
Продукти Маса фасовки,г ГОТ/ ПЕ12/80-150 ПЕТ-М/ПЕ 12/80-150 ПЕТ-Х/ПЕ 12/80-150 0
2 0-
t--
/0 2
P g ПА/ПЕ 15-25/80-150 0 5
-0
ЧО
gK
2/
І
ПЕТ ФАЛПЕ 9/80-150
ПОРОШКОПОДІБНІ
Кава мелена 100—250 ■ ■ ■ ■
Зневоднені продукти 100—250 ■
Чай 100—500 ■ ■ ■ ■
Спеції 50—100 ■ ■
Фармацевтичні продукти, лікарські трави 20—100 ■ ■ Пральні порошки 500—2000 ■ ■ ■
Сухі супи, супові суміші, харчові концентрати, концентрати для напоїв і десертів 100—250 ■ ■ Напівфабрикати для пудингів та іншої випічки 200—500 ■ ■ Примітка: П^Т — поліетилентерефталат, ПЕТ-М — металізований поліетиленте- рефталат, ПЕТ-Х — хімічно оброблений поліетилентерефталат, ПЕ — поліетилен; ПА — поліамід; ФАЛ — фольга алюмінієва.
З метою збільшення термінів придатності харчових продуктів використовують гнучкі ламінати і співекструдати, утворені із шарів паперу, алюмінієвої фольги (ФАЛ), різноманітних полімерів. Кожний із них додає багатошаровому матеріалу специфічні властивості, обумовлені призначенням упакування, властивостями продукції, споживчими, технологічними, експлуатаційними й екологічними вимогами (табл. 6.4).
ВЛАСТИВОСТІ, ЯКІ НАДАЮТЬ ЛАМІНАТАМЇХ ОКРЕМІ КОМПОНЕНТИ
Компонент багатошарового матеріалу Зварюваність Вологонепроникність Газонепроникність Міцність Формостійкість Непрозорість Жиростійкість Термостійкість Морозостійкість
ФАЛ -- ++ ++ - ++ ++ ++ ++ ++
ПАП -- -- -- - + +- +- +- +
ПЕНГ ++ ++ +- +- - - - - ++
ЛПЕНГ + ++ +- + -- - - - +
ПП - + +- + -- - + + -
БОПП + ++ + ++ -- -- + + +
ПЕТ -- + ++ ++ -- -- + + +
ПА -- +- ++ ++ -- - ++ ++ ++
Умовні позначення компоненти: ФАЛ — фольга алюмінієва; ПАП — папір; ПЕНГ — поліетилен низької густини; ЛПЕНГ — лінійний поліетилен низької густини; ПП — поліпропілен; БОПП — біоксально-орієнтований ПП; ПЕТ — поліетилентерефталат; ПА — поліамід; властивості: ++ відмінно; + добре; +- задовільно; - погано; -- незадовільно.
6.4. Класифікація і види полімерної тари для упакування продовольчих і непродовольчих товарівПолімерна упаковка — засіб або комплекс засобів, які забезпечують захист товару від пошкоджень та втрат, а також полегшують його транспортування, зберігання і реалізацію. Найважливішим елементом упаковки є тара.
Полімерна тара являє собою виріб для розміщення продукції, виконаний у вигляді відкритого або замкнутого порожнистого корпуса.
Основними ознаками класифікації полімерної тари є: функціональне призначення, матеріал, особливості конструкції, технологія виготовлення.
За функціональним призначенням полімерна тара буває споживчою, транспортною і виробничою. Споживча тара призначена для реалізації товару споживачеві, є частиною товару і входить у його вартість. Після реалізації вона переходить у повну власність споживача.
Транспортна тара утворює самостійну транспортну одиницю, призначену для транспортування та зберігання товару. Після реалізації товару не переходить у власність споживача.
Виробнича тара призначена для внутрішньоцехових, міжцехових, міжзаводських та заводських перевезень, зберігання і накопичення сировини, матеріалів, напівфабрикатів. Вона підлягає обов'язковому поверненню цьому підприємству.
Окремо вирізняють спеціальну тару для певних технологічних процесів.
За складом матеріалу виокремлюють тару поліетиленову, поліпропіленову, полівінілхлоридну, полістирольну, комбіновану тощо.
За особливостями конструкції виокремлюють такі види споживчої тари: пляшки, банки, флакони, туби, ампули, пакети, пробірки, пенали, коробки. Найбільш поширеними видами транспортної полімерної тари є ящики, бочки, барабани, каністри, мішки, контейнери, лотки, піддони.
Залежно від технології виробництва розрізняють тару видувну, литу, пресовану, зварну і термоформовану.
Екструзійно-видувна тара. Екструзією із полімерного матеріалу формують трубчасту заготовку, яка подається у спеціальну форму, роздувається в об'ємний виріб, охолоджується і видаляється із форми.
Екструзійно-видувна тара має такі індивідуальні переваги: можливість виготовлення тари практично будь-якої форми і різного об'єму (від 0,001 до 600 л), висока формостійкість, підвищені міцнісні властивості, можливість багаторазового використання.
Екструзійно-видувна полімерна тара займає провідне місце за обсягом виробництва і застосуванням, хоча в екологічному відношенні дещо поступається термоформованій і плівковій упаковці. Вона застосовується для пакування рослинної олії, безалкогольних напоїв, ординарних вин, упакування кремів, шампунів.
Екструзійно-видувну тару виготовляють із гранульованих і порошкоподібних термопластів: поліетилену, полівінілхлориду,
поліпропілену, рідше — полістиролу. Тара, об'ємом більше 10 л, випускається переважно із поліетилену.
Екструзійно-видувну полімерну тару можна умовно поділити за такими ознаками: за назвою — флакони, банки, туби, каністри, бочки; за формою — круглої, конічної, квадратної, плескатої, фігурної; за об'ємом — малого (до 0,5 л), середнього (від 0,5 до 2,0 л), більшого (понад 2,0 л); за матеріалом тари — поліетиленова, полі- вінілхлоридна, поліпропіленова, полістирольна, на основі співполімерів, акрилатів тощо; за кольором — біла, прозора, кольорова; за діаметром горловини — вузькогорла (внутрішній діаметр горловини до 0,01 м), із середнім діаметром горловини (від 0,01 до 0,03 м), широкогорла (внутрішній діаметр горловини більше 0,03 м); за конструкцією горловини — з різьбленою зовнішньою або внутрішьою частиною, з гладкою зовнішньою або внутрішньою частиною, з фасованою зовнішньою частиною; за жорсткістю — жорстка, еластична; за призначенням — тара для пакування рідких, порошкоподібних, сипких і пастоподібних продуктів; за токсикологічною оцінкою — для пакування харчових продуктів, фармацевтичних препаратів та інших виробів.
Лита тара. Виробляється із розм'якшеного до в'язкотекучого стану полімерного матеріалу, який під тиском вприскується в закриту форму для лиття, там він твердіє при охолодженні, приймаючи конфігурацію внутрішньої порожнини форми, а потім видаляється із неї у вигляді готового продукту. Лита тара із полімерних матеріалів відрізняється високою якістю, точністю розмірів і порівняно малою вартістю. Процес виготовлення литої тари повністю автоматизований. За обсягом випуску лита тара не займає провідного місця у таропакувальній техніці, але в деяких галузях її застосування є переважаючим.
Розрізняють такі види литих виробів: об'ємна тара (пенали, коробки і банки різної форми); об' ємна крупногабаритна тара (сировинні і пляшкові ящики, лотки, піддони, відра та ін.); закупорювальні засоби для об' ємної тари (кришки, ковпачки, пробки, прокладки та ін.); функціональні пристрої для об' ємної тари (на- соси-розпилювачі, мірники, держаки).
Для виготовлення тари литтям під тиском застосовують різноманітні термопласти: поліетилен, поліпропілен, полістирол, полівінілхлорид жорсткий і пластифікований, полікарбонат, по- ліформальдегід. У деяких випадках використовують і реактопласти: фенол-формальдегід, поліефіри тощо.
Плівкова тара готується із одинарних і комбінованих полімерних плівок. Із одинарних плівок найбільше використовують по
ліетиленову, поліпропіленову, поліамідну, поліетилентерефталат- ну та інші плівки.
Плівкову упаковку можна характеризувати за такими основними ознаками: за назвою — мішки, пакети (плоскі, об'ємні, дво- кишенькові, рукавні, з клапаном), кульки тощо; за формою — квадратна, ромбовидна, прямокутна, тетраедна, плоска; за об'ємом — малого (до 0,1 л), середнього (0,1—1,5 л), великого (понад 1,5 л); за кольором — прозора, кольорова, біла, срібляста; за способом виготовлення — зварена, склеєна; за призначенням — для пакування гранульованих, порошкоподібних, рідких, штучних і пастоподібних товарів.
Плівкова упаковка виготовляється в автоматичному режимі на одному автоматі.
Полімерні плівки широко використовують для виготовлення споживчої тари. Наприклад, для упаковки солоних закусок в інертних газах, печива та крекерів, вина і фруктових соків застосовують пакети з високими бар'єрними властивостями. Крім того, з них виготовляють обгортки ароматоутворюючих речовин, цукерок, жувальних гумок, м' ясних виробів, сиру, прозорі кришки підносів з охолодженими харчовими продуктами, які призначені для розігрівання у мікрохвильових печах.
У технології харчових виробництв широке розповсюдження має спосіб асептичного упакування у пластмасову тару. В цьому випадку стерильність упаковки досягається застосуванням перо- ксиду водню, етиленоксиду, перегрітої або насиченої пари, гарячого повітря, УФ- або радіаційного обробітку, а також за рахунок нанесення на пакувальну плівку захисного шару. Основними видами цієї упаковки є термоформована полімерна тара для соків, молока та інших продуктів, а також комбінована упаковка типу «пакет у ящику» (bag-in-box).
Найбільше розповсюдження одержала надійна і дешева споживча тара типу Тетра-Пак, Тетра-Брік, Брік-Пак, Комбіблок, Пюр-Пак, Тетра-Топ, ГіПА та інші. Така упаковка має легковідк- риваючі засоби і «сигнальні» пристрої, що попереджують непередбачене відкривання. Випускається також великогабаритна тара для розливання вина, томат-пасти та інших харчових продуктів, місткістю 200 л і більше. Замість картону для зовнішнього шару використовують жорсткий каркас із стального листа, міцних полімерних матеріалів або дерева.
Харчові продукти пастоподібної консистенції і кисломолочної продукції упаковують у тару із співекструзійних матеріалів на основі міцного полістиролу, стабілізованого ПВХ і ПП.
Для розливання газованих напоїв, мінеральної води, пива, олії та інших харчових продуктів все більше використовують ПЕТ- пляшки, замість традиційної пластикової тари із ПВХ, що зумовлено не тільки можливістю міграції мономера (вінілхлориду), який за класифікацією ФАО/ВООЗ відноситься до токсичних речовин 1 -го класу безпеки, але й утворенням отруйних сполук при розкладанні упаковки.
При оцінюванні значення полімерних матеріалів для упакування слід ураховувати такі недоліки: схильність до старіння, деформацію деяких полімерів під навантаженням, невисоку теплостійкість. При цьому виникають проблеми з утилізацією відходів пластмас, які не підлягають спалюванню внаслідок шкідливих викидів в атмосферу, не розкладаються у природних умовах.
Термоформована тара. Її виготовляють із полімерного матеріалу, який нагрівається до визначеної температури, а потім піддається витягуванню у формі з наступним охолодженням та висіканням готових виробів.
Термоформована тара найбільш широко застосовується для упаковки харчових продуктів (сирів, сметани, фруктів, салатів, соків, майонезу, кондитерських виробів, яєць, штучних товарів), товарів культурно-побутового призначення, сигарет тощо. Вона виготовляється майже з усіх рулонних та листових полімерних матеріалів (полівінілхлориду, полістиролу, співполімеру АБС, поліетилену, поліпропілену, біоксальноорієнтованої плівки із полістиролу). Серед полімерних матеріалів краще всього формується полістирол і тара із нього має ряд цінних якостей (удароміц- ність при від'ємних температурах, теплостійкість, нетоксичність, привабливий зовнішній вигляд тощо). Перевагу віддають тарі із полівінілхлориду, яка легка, невисокої вартості, але з низькою термостабільністю. При отриманні термоформованої тари із співполімеру АБС, який відрізняється високою гігроскопічністю, його перед термоформуванням сушать.
Поліетилен і поліпропілен для термоформованої тари використовується менше, оскільки цикл формування їх більш довготривалий порівняно з формуванням інших полімерів.
Термоформовану тару умовно поділяють за такими ознаками: за призначенням — одноразового використання (кювети, стакани, пенали, флакони), багаторазового використання (коробки, лотки, піддони, вкладиші, прокладки); за формою — прямокутної, квадратної, трикутної, круглої, циліндричної, конічної, овальної); за об'ємом — малого (до 0,05 л), середнього (від 0,05 до 0,5 л), великого (більше 0,5 л); за матеріалом — полівінілхлоридна, по
ліетиленова, на основі співполімеру АБС тощо; за кольором — біла, прозора; за глибиною витягування, яка визначається висотою отриманого виробу або відношенням висоти до найменшої ширини чи діаметру виробу; за токсикологічною оцінкою — для упаковки харчових продуктів, товарів технічного призначення, хімічних товарів побутового призначення тощо.
Термоформована тара за економічністю, обсягами виробництва й споживання поступається лише плівковій упаковці, проте за зручністю в користуванні, різноманітністю форм, жорсткістю й формостійкістю перевершує її. До термофомованої належить тара, виготовлена з плівкових (товщиною до 0,254 мм) і листових (понад 0,254 мм) рулонних одношарових і багатошарових матеріалів на основі полістиролу, поліпропілену, полівінілхлориду, по- ліетилентерефталату, АБС та інших способів формування з попереднім нагріванням матеріалу. Вона розрізняється за призначенням — транспортна, виробнича й споживча; за формою — ящики, піддони, кювети, коробки, корекси, стаканчики, баночки; за видом закупорювання — відкрита, закривається кришкою, зварна, закрита фольгою, плівкою, папером.
Найбільшого поширення набула споживча тара у вигляді ста- канчиків і коробок, прозора або фарбована.
Основні переваги термоформованої упаковки — невеликі витрати вихідних матеріалів, технологічність, висока продуктивність та відносно низька вартість порівняно з тарою, яку одержують методом екструзії з роздуванням чи литтям під тиском, а також можливість використання дешевого оснащення.
Вадою тари, одержаної методом термоформуваня, є недостатня механічна міцність порівняно з іншою об' ємною тарою. Вона залежить здебільшого від глибини витягування виробу. Чим вищий виріб, тим більшими виявляються відхилення у товщині тари, зустрічаються місця з тонкою стінкою, що призводить до зниження міцнісних характеристик. Не зважаючи на це, термоформовану тару як разову упаковку застосовують досить широко.
Тару для багатьох продуктів випускають у вигляді стаканчи- ків, кюветів та баночок місткістю від 30 до 500 см3. Для упакування м'ясних, рибних продуктів та їх напівфабрикатів використовують тару у вигляді лотків з фасуванням до одного кілограма продуктів. Для кондитерських виробів, меду, тортів, печива, випічки, кулінарних напівфабрикатів тару виготовляють у вигляді стаканчиків, коробок з кришками та корексів. Досить широко використовують термоформовану тару як разовий посуд: стакан-
чики, тарілки, відерця, лотки тощо. Вона може бути прозорою, білою і забарвленою.
Останнім часом широко застосовувують нові полімерні матеріали, придатні для формування. До них належать акрилові співполімери та біоксально-орієнтована плівка з полістиролу, які поєднують високі фізико-хімічні показники та майже абсолютну прозорість.
Орієнтований полістирол зайняв пріоритетне місце у виготовленні термоформованої споживчої тари підвищеної міцності.
Асортимент продукції, яку упаковують у тару з прозорого орієнтованого полістиролу (ОПС) значно ширший, ніж зі звичайного прозорого полістиролу (табл. 6.5).
Таблиця 6.5
ПОРІВНЯЛЬНІ ДАНІ ЩОДО ФАСУВАННЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ У ТАРУ З РІЗНИХ МАРОК ПОЛІСТИРОЛУ
Застосування ПС ОПС
прозорий білий прозорий білий
Рослинні жири (маргарин) - + - +
Тваринний жир, масло, сметана - + - +
Халва - + - +
Морозиво - + + +
Десерти - + + +
Молочні продукти, йогурти - + - +
Кулінарні вироби - + + +
М'ясо та м'ясні продукти - + + +
Сухі та сипкі продовольчі товари + + + +
Овочі та фрукти - + + +
Булочні вироби + + + +
Кондитерські вироби + + + +
Солодощі та шоколадні вироби + + + +
Печиво + + + +
Торти + + + +
Примітка: + придатний; - непридатний
Пляшки і банки із ПЕТ частково витіснили скляну тару із багатьох харчових виробництв. Тара із ПЕТ прозора, міцна, дуже легка, при зломі не наносить травм споживачу. Нова тара екологічно чиста, відрізняється високими бар'єрними властивостями, може бути разовою і зворотною, має високі гігієнічні властивості.
Пляшки із ПЕТ преформ виробляють для газованих напоїв на більшості підприємств. Преформи виготовляють методом прес-формування із гранульованого поліетилентерефталату. Вони випускаються масою 22, 24, 27 г місткістю пляшки 1 л, які використовують для рослинної олії і оцту, масою 25, 34 і 36 г місткістю пляшок 1 л для мінеральної води і пива. Преформи масою 40,7 і 42 г використовують для 1,5 л пляшок, у які розливають мінеральну воду і пиво, а 50, 51,5 і 52 г — 2-х літрових пляшок мінеральної води і пива і 96 г — для 5-ти літрових, у які розливають питну воду і олію. Наведені маси преформ зумовлені номінальною товщиною стінки майбутньої пляшки, її геометричною формою і виконанням горловини залежно від стандарту.
Закупорювальні засоби для пляшок залежать від стандарту горловини (BPF або РСО), завдяки чому можна зменшити масу самої преформи і вона стає дешевшою. Якщо раніше для видування 1,5-літрової пляшки використовували преформу масою 42 г, то зараз — 39,5 і 39 г.
Розроблено систему розливання напоїв в асептичних умовах ПЕТ-пляшок. Нова система відрізняється легкістю регулювання, високою продуктивністю (60 тис пляшок на годину), універсальністю і швидким переключенням режимів. Лінія забезпечена системами контролю забруднення оточуючого середовища, стерилізації пляшок, перевірки їх стану тощо.
Сучасні потокові лінії заповнення пляшок із ПЕТ використовують для молочних продуктів в асептичних умовах у гарячому стані (соки, фрукти і овочі у стерильних умовах).
Актуальним для упаковки молочних продуктів і соків у пляшки малої місткості є діаметр горловини 38 мм.
ПЕТ-банки місткістю 0,5 літра використовують для фасування майонезу, маринованої і консервованої фрукто-овочевої продукції, а також для в' язких і пастоподібних товарів — меду, повидла, варення, джему, гірчиці; сипких, штучних товарів, косметичних і медичних препаратів, герметизувальних і змазувальних матеріалів, ґрунтовки, фарб та інших.
Широкогорлі ПЕТ-банки виготовляють на одностадійних машинах, де поєднано процес виробництва спеціальної преформи з наступним перетворенням її у широкогорлу ПЕТ-банку. Найчастіше преформа під банку має конічну форму завдяки великому діаметру горловини.
Для гарантії збереження продукції та поліпшення споживчої якості упаковки часто використовують «контрольне кільце» з термоусадкової плівки, яка додатково фіксує кришку до корпуса тари.
6.5. Туби і аерозольні балончики для упакування товарівНа ринку упаковок України освоєно виробництво поліетиленових і ламінатних туб, аерозольних балончиків і алюмінієвих пеналів. Ламінатні туби виробляються чотирьох діаметрів, з нанесенням шестиколірного друку з матовим або глянцевим лакуванням. Поліетиленові туби — п'яти діаметрів, можуть бути білими, кольоровими і прозорими, з тисненням і лакуванням; алюмінієві — восьми діаметрів, з полірованими плечами і закритою горловиною, внутрішнім покриттям, захисним лаком і нанесенням багатоколірного друку. Туби комплектують ковпачком soft-line або flip-top. Аерозольні балончики випускають діаметром 25 і 35 мм.
Упаковка у вигляді туби виключає потребу в стерилізації, кришках та етикетуванні. Туба практичніша від банки, вона легша.
В Україні виробляються прозорі циліндричні туби діаметром 60, 80, 100, 120, 140 мм і висотою від 50 до 500 мм. Їх використовують для кондитерських, парфумерних, косметичних, ювелірних виробів, новорічних іграшок і прикрас. Для виготовлення туб використовують ПВХ- і ПЕТ-плівки провідних світових виробників. На циліндричній поверхні може бути нанесений трьохкольоровий друк, прикріплена ручка із тасьми для зручності транспортування, а на кришці туби — об' ємний логотип.
Із голубого поліпропілену фірма Intralox (Нідерланди) пропонує використовувати стрічку Flush Grid, яка поєднується зі стійкими до корозії матеріалами. Вона може бути альтернативою дротяній стрічці і не виокремлює металевих деталей.
6.6. Вимоги до полімерів і дефекти виробів із нихПолімерні матеріали повинні мати відповідну механічну міцність (здатність протистояти механічним навантаженням); бути хімічно стійкими до дії компонентів товару; економічні; з більш низькою вартістю сировини, порівняно з металом та склом, відрізнятися технологічністю, санітарно-гігієнічною бездоганністю, декоративністю та естетичністю.
Спеціальні вимоги до полімерних матеріалів включають:
високий ступінь герметичності (непроникливість та стійкість до дії мікроорганізмів, максимальні водо-, газо-, паро- та ароматонепроникливість, висока теплостійкість);
здатність забезпечувати при виробництві тари стійкі з' єднання (шви), які зберігають герметичність у широкому інтервалі робочих температур;
низька світлопроникність, що обумовлює захисні властивості пакувальних матеріалів.
Вироби із пластмас можуть мати такі дефекти:
Апельсинова шкірка — нерівність поверхні виробу, яка нагадує апельсинову шкірку.
Вздутина — чітко обмежена опуклість на поверхні виробу, яка містить газ.
Вицвітання.
Хвиляста поверхня.
Грат — приливок пластмаси в місцях з'єднань прес-форми.
Короблення — деформація гарячого виробу із пластмаси після виймання його із прес-форми.
Мутність — помутніння і зменшення прозорості виробу, виготовленого із оптично прозорої пластмаси.
Непроплавлення — наявність згустку непроплавленого всередині виробу.
Нерівномірний глянець — наявність матових плям на поверхні виробу.
Нерівномірна матова поверхня — наявність глянцевих плям на поверхні виробу.
Підгортання — кольорові плями на поверхні виробу.
Шпаристість поверхні — наявність мікро- і макроскопічних шпарин на поверхні виробу.
Пузир — порожнина усередині або під поверхнею виробу.
Раковина — наявність порожнистої западини на поверхні виробу.
Сріблястість — місцева пластично деформована ділянка виробу, схожа на тріщину, але без локального поділу матеріалу.
Сколення — відщеплення невеликих шматків пластмаси від виробу.
Сліди витікання — сліди, що виникають на поверхні виробу внаслідок нерівномірності витікання пластмаси.
Слюдоподібна поверхня — луската поверхня виробу, що нагадує слюду.
Сухе місце — наявність на поверхні виробу наповнювача, не- просоченого полімером.
Тріщина — локальний поділ пластмаси у виробі.
Холодний стик — наявність слідів підтікання розплаву в місцях їх з' єднання у виробі.
Дряпина — невеликі заглибини на поверхні виробу.
«Кишені» застійні — скупчення нерозмішаних компонентів смоли, помітні на зрізі виробу.
Крейдування — наявність на поверхні виробу сухого «крейдяного» порошку.
Недопресування — дефект, обумовлений недостатнім заповненням форми під час формування виробу.
Відбитки формувальних елементів — відтворення на поверхні виробу дефектів поверхні технологічного виробу.
«Риб 'яче око» — невелика кулеподібна маса, яка є наслідком недостатнього змішування компонентів пластмаси, помітна на просвічування.
Зморшкування — дефект у вигляді хвилі в одному чи декількох шарах матеріалу, що армує пластик.
Розшарування — відокремлення деяких шарів один від одного.
Горбик — невелике локальне підвищення поверхні виробу різноманітної форми (частіше конічної).
7ДЕРЕВ'ЯНА ТАРА7.1. Характеристика деревини — як матеріалу тариОднією із давно відомих і досі необхідною для виготовлення тари є деревина, яка застосовується у найрізноманітніших формах. Хоча в деяких сферах упаковки її почали витісняти високо- технологічні матеріали, деревина все ще відіграє важливу роль у виробництві транспортної тари для перевезень крупногабаритних вантажів і крихких предметів будь-яких розмірів, які вимагають жорсткої і міцної упаковки.
Для виробництва тари використовують деревину хвойних і листяних порід. За своєю твердістю вона поділяється на м' яку (липа, ялина, сосна, осика, ялиця, кедр), дуже тверду (самшит, тис) і тверду (дуб, модрина, береза, бук).
Щільність дерева складає від 0,88 до 3,2 г/см3. Важчі види деревини мають більшу міцність, а також кращу фіксацію цвяха, але гірше піддаються обробці (усаджуються, розтріскуються). Виокремлюють чотири групи деревини, яка придатна для виготовлення ящиків, залежно від її міцності і фіксації цвяхів:
І група включає хвойні дерева з м'якою деревиною і листяні породи із деревиною невеликої щільності — сосна, ялина, кедр, каштан, липа;
ІІ група — листяні породи з більшою фіксацією цвяхів, але при цьому вони схильні до розтріскування. Тому при використанні цих видів деревини слід застосовувати цвяхи менших розмірів і забивати їх на більш близькій відстані один від одного;
ІІІ група деревини із середнім ступенем твердості (ясень, в' яз тощо). Такий матеріал має близьку до ІІ групи фіксованість цвяха і міцність, але при цьому менш здатний до розтріскування і найбільш підходить для виготовлення дна та планок ящиків. Така деревина частіше застосовується для виготовлення армованих дротяних і фанерних ящиків;
• IV група деревини найбільш тверда (дуб, клен тощо). Вона важко обробляється і застосовується для виготовлення найбільш міцних армованих дротяних і фанерних ящиків.
Найбільш придатною вважається деревина, яка містить близько 15 % вологи. Розмір сучків на пиломатеріалах не повинен перевищувати третину від ширини дошки. Сучки не допускаються в місцях вбивання цвяхів. Серед інших дефектів, які допускаються лише в певних межах, можна віднести тріщини, щілини, нахил волокон, а також ділянки гнилі і пошкоджені комахами.
Основними матеріалами для виробництва дерев'яної тари є: пиломатеріали, фанера і деревинноволокнисті плити.
Серед пиломатеріалів розрізняють: пиломатеріал з деревини хвойних порід ІІ, ІІІ та IV сортів; пиломатеріал з деревини м' яких порід і берези ІІ та ІІІ сортів; тарні дощечки спеціального розпилювання з деревини III та IV сортів. Фанера буває: підвищеної водостійкості, склеєна фенолформальдегідним клеєм (ФСФ); середньої водомісткості, склеєна карбамідним або альбуміноказеї- новим клеями (ФК і ФБА); обмеженої водостійкості.
Серед допоміжних матеріалів виокремлюють цвяхи, скоби, шурупи, дріт, кутники, сталеву стрічку, клей.
Композит вважається новим матеріалом для транспортної упаковки. У ньому міститься до 80—90 % деревини і 10—20 % зв'язуючих добавок на клейовій основі.
Застосування композиційних матеріалів із відходів деревини, з додаванням різних клейових композицій, дає змогу вирішити багато проблем, пов'язаних з виробництвом тари і упаковки для продукції спеціального промислового і оборонного значення.
В Україні лісом зайнято близько 10 млн га землі, із них 8,6 млн га — промислового призначення. Рівень вирубування деревини в лісах України в основному стабільний — щорічно заготовлюється близько 15 млн м3. За рівнем споживання деревини Україна займає четверте місце в Європі. Повністю використати деревину неможливо, тому що кількість відходів становить половину первинної сировини, а в ряді випадків — до 70 % і вище.
Для зменшення вирубування лісів, розв'язання проблеми утилізації відходів деревини розроблено композиційні матеріали, до складу яких входить 80—90 % деревини і 10—20 % — зв'язуючої добавки на клейовій основі (реактопласти). Деревина з додаванням синтетичного полімеру дозволяє отримати міцний, конкурентоспроможний матеріал з високими експлуатаційними характеристиками.
Композиційні матеріали і вироби із них ефективно, повністю або частково, можуть замінити полімерні і металеві вироби. Продукція із деревинно-композиційних матеріалів дешевша від дерев' яної у два—три рази.
Виробництво спеціальної тари з використанням даного матеріалу є ефективним і значно знижує вартість.
Тара із композиційного матеріалу порівняно із деревиною більш легка і міцніша, зберігає стабільну форму і точність розмірів, має велику волого-, біо- і вогнестійкість. Ящики із нового матеріалу можуть мати різноманітні оригінальні конструктивні рішення, вони легші й міцніші дерев' яних, легко і швидко розбираються, компактно упаковуються.
7.2. Основні види дерев'яної тари для продовольчих товарівЗа функціональним призначенням виокремлюють тару споживчу і транспортну. До споживчої належать коробки і пенали, а до транспортної — ящики, барабани, бочки, бути, контейнери, ящичні піддони.
Ящики бувають дерев' яні й фанерні.
Багатообігові дерев'яні ящики бувають нерозбірні. Вони поділяються на шість типів (1, 2, 3, 4, 5, 6):
йтип — ящики-лотки нерозбірні, відкриті, без планок (№» 1-1, № 2-2, № 1-3);
йтип — ящики нерозбірні відкриті, щільні або гранчасті (№ 2-1, № 2-2, № 2-3, № 2-4);
йтип — ящики нерозбірні фанерні щільні з кришкою, яка знімається та закріплюється планкою (№ 3-1, № 3-2);
йтип — ящики нерозбірні щільні з відкритою кришкою на петлях, дощані (№ 4-1, № 4-2);
йтип — ящики розбірні щільні з кришкою, яка встановлюється під планку торцевої стінки з одного боку та кріпиться двома болтами з другого (№ 5-1, № 5-2);
йтип — ящик складний щільний закритий, на двох металевих стрічках.
Вантажопідйомність багатообігових ящиків залежить від типу:
№1, № 4—1 — до 20 кг;
№ 3-1; № 4—2 — до 30 кг;
№ 2 (1—3); № 2-4 — до 40 кг;
№ 3—2 — до 50 кг;
№ 5—1 — до 60 кг;
№ 5—2 — до 100 кг;
№ 6 — до 75 кг.
Нерозбірні дощані ящики для вантажів масою до 500 кг поділяють також на шість типів (1, 2, 3, 4, 5, 6):
йтип — ящики щільні з суцільними або збірними торцевими стінками без планок. Призначені для вантажів масою 35 кг;
йтип — ящики щільні з торцевими стінками, зібраними на двох планках: № 2-1 для вантажів масою 110 кг, № 2-2 — масою 55 кг;
йтип — ящики щільні з торцевими стінками, зібраними на чотирьох планках: № 3-1 — для вантажів масою 200 кг, № 3-2 — масою від 200 до 500 кг;
йтип — ящики на трикутних планках. Призначені для вантажів масою 15 кг;
йтип — ящики гранчасті з торцевими стінками, зібраними на двох планках: № 6-1 для вантажів масою 200 кг, № 6-2 — масою від 200 до 500 кг;
йтип — ящики гранчасті з торцевими стінками, зібраними на чотирьох планках: № 6-1 для вантажів масою 200 кг, № 6 — масою від 200 до 500 кг.
Основними видами дощатих ящиків, які використовуються для упакування, транспортування та зберігання харчових продуктів є: ящики дощані для продукції рибної промисловості; ящики дощані для консервів; ящики дощані для кондитерських виробів; ящики для продукції м' ясної та молочної промисловості; ящики дерев'яні багатообігові для харчових рідин у пляшках.
Із листових матеріалів виготовляють такі види ящиків: ящики із листових деревинних матеріалів нерозбірні для вантажів до 200 кг (1-4 тип) і ящики із листових деревинних матеріалів для продукції харчових галузей промисловості та сірників (1-4 типів, 23 номери).
Ящики збиті цвяхами вважаються міцними і застосовуються для перевезення вантажів у складних умовах. Вони виготовляються із м'яких і твердих сортів деревини, попередньо висушеної з метою уникнення деформації, мають велику ударну міцність на стискання та стійкість до пробивання або проколювання стінок. Тара відрізняється великою масою, її важко відкривати, вона волого- і газопроникна, тому для захисту чутливих до зовнішніх дій продуктів при перевезенні вимагається
герметична внутрішня прокладка. Існує декілька конструкцій ящиків (№ 1—№ 6) рис. 7.1.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image42.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image42.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image42.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image43.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image43.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image43.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image44.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image44.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image44.jpeg" \* MERGEFORMATINET
ЬЕонлрукцЬі № I
Копструкщя № 2
Конструкція К«3
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image45.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image45.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image45.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image46.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image46.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image46.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image47.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image47.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image47.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Конструкція X? л
КонсірукціяЛ% 5
Конструкція № 6
Рис. 7.1. Ящики решітчасті й армовані дротом дощані
Для виготовлення армованих дротом (жорстка тара із суцільними стінками) і решітчастих ящиків (різновид жорсткої тари решітчастої конструкції, стінки яких можуть бути відкритими і мати обшивку) використовуються дуже тонкі пиломатеріали. Додаткова міцність забезпечується за допомогою дроту, який фіксується скобами. Часом частина дерев'яних деталей замінюється гофрокарто- ном як внутрішня прокладка, яка амортизує продукт, а дріт замінює пластмасова стрічка. Ці ящики мають невелику масу, високу міцність при штабелюванні, легкість ручного або автоматичного складання, зручність вантажо-розвантажувальних робіт і транспортування, а також можливість швидкого охолодження завдяки отворам.
Недоліками щільних і решітчастих ящиків є: відсутність опору пробиванню і ненадійне штабелювання.
При виготовленні армованої дротом тари потрібне особливе обладнання, за допомогою якого фіксується дріт і планки, а затрати на транспортування становлять значну частину від вартості виробу. Така тара частіше застосовується для перевезення овочів і фруктів. При упакуванні більш важких промислових товарів щити розміщують ближче один до одного і виготовляють із більш товстих пиломатеріалів, а дротяне армування виконується на всіх стінках ящика.
Армовані ящики (у тому числі решітчасті) складають із тонких щитів, закріплених дротом, який фіксується скобами, а також дерев' яними планками по краях кришки шляхом продівання дротяних петель у відповідні їм петлі, після чого дріт закручується (рис. 7.2).
Решітчасті ящики використовують для пакування товарів, більших за розміром порівняно із звичайними дерев'яними. Їх складають за допомогою цвяхів або шурупів, на дні ящика передбачені повздовжні бруски, які дають змогу автонавантажувачу під- дівати і піднімати вантаж. Додаткова міцність кутів ящика забезпечується за допомогою сталевої стрічки, яка охоплює весь ящик. Для дуже важких вантажів потрібний ящик більш міцної конструкції, в якій замість цвяхів використовують шурупи або гвинти (рис. 7.3).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image48.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image48.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image48.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 7.2. Армовані ящики (у тому числі решітчасті)
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image49.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image49.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image49.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 7.3. Простий решітчастий ящик
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image50.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image50.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image50.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Брус
Металева скоба із зубцями,
які забиваютьсяв клепки бочки
Отвір під шпунт
Уторний обруч
vV
Пуковий обруч\
Пук
(найбільш широка
частина бочки)
Шийний обруч
Бочки. Бочки з'явилися більше 2000 років тому. В основі їх конструкції лежать декілька важливих інженерних принципів. Клепки зігнуті у двох напрямах, і тара має ідеальну форму, що забезпечує максимальну міцність. Пук є найбільш широкою частиною бочки і дає можливість легко котити її та допомагає поставити вертикально. Днища бочки плоскі, і це забезпечує стійкість при зберіганні, обручі можуть натягуватися у напрямку до пуку. При цьому клепки щільно притискаються одна до одної і бочка не протікає. Біля днища в клепках вирізано паз (рис. 7.4).
Утор
Бочкова клепка з отвором
Отвір обручу
Днице
Рис. 7.4. Будова дерев'яної бочки
Бочка відрізняється від барабана тим, що стінки у неї випуклі. Для деяких видів бочок існують спеціальні терміни, наприклад, бочечка — це маленька заливна бочка (37,9 л і менше), також ка- дка (25,4 л), баддя, яка зверху ширша, ніж знизу, з ручкою або дужкою для перенесення.
Бочки об'ємом (від 3,8 до 227 л) можуть мати різну форму і виготовляються зі декількох видів деревини. Кількість обручів, виготовлених із сталі, дроту або дерева, залежить від розмірів і типу бочки. Бочки поділяють на: заливні (для рідин), сухотарні (сухих продуктів) і фанерно-штамповані (виготовлені із клепок, днищ, склеєних із п'яти шарів шпону). Заливні бочки можуть мати внутрішнє захисне покриття залежно від типу продукту, що в них наливається. Для продукції на водній основі захисне покриття може складатися із воску, для олій рідких — із силікату натрію, а для нехарчових спиртовмісних речовин — клей.
Дерев 'яні бочки для вина. Вони повинні мати правильну геометричну форму без перекосів, заглиблень та випуклостей. Тому намагаються підбирати деревину однорідного кольору без сучків. Різноколірність свідчить про те, що бочка зроблена з різних порід дерева, а це негативно впливатиме на органолептичні властивості вина, яке в ній дозріватиме або зберігатиметься. Найкращою деревиною для дозрівання вина вважають дуб. Внутрішня та зовнішня поверхні бочки повинні бути чистими, без сторонніх запахів, які не властиві деревині дуба. Остов бочки не повинен бути обвуглений. Сталеві обручі мають бути розміщені симетрично з обох боків.
Під час оцінки якості дубової бочки звертають увагу на клепку. Це зв'язано з тим, що дуб має різко виражену велику текстуру, обумовлену чітко помітними річними кільцями, великими судинами й серцевинними променями, що утворюють на радіальному розрізі (у напрямі радіусів кряжу) світлі смужки, а на тангенціальному (паралельно діаметру кряжу) — темні штрихи. Дуже важливо, як розходяться ті промені, що повинні йти уздовж клепки. Усі розрізи повинні бути радіальними, тоді бочка не протікатиме. Також звертають увагу на те, як зроблена фаска на денцях.
Щоб зробити 1 м3 клепки на бондарські вироби витрачають 5-6 м3 кругляка, а з 1 м3 клепки виходить 5-7 бочок місткістю 225 л. Для підприємств, які виробляють спиртні напої, необхідні бочки місткістю понад 225 л, а для домашнього виробництва — місткістю 20, 50, 100 л.
Якість бочки значною мірою впливає на якість вина. Це зумовлено взаємодією продукту з дубовою деревиною. Через пори деревини всередину бочки проникає атмосферне повітря, під дією якого в напої відбуваються різні окисно-відновні реакції. Крім того, вино екстрагує частину дубильних речовин. Інші породи дерев можуть надавати вину присмаку гіркоти та аромату смол, деякі бочки надто пористі і в них втрачається багато вина. Під час витримки в дубових бочках рубінові або золотисті вина поступово облагороджуються, набувають тонкого смаку, шовковистої ніжності і складного букета, в якому відчуваються пряні відтінки.
Запропонований спосіб попереднього комбінованого обробітку деревини (ультразвуком протягом 15 хв. і теплом при температурі 125—150 °С протягом 2 год) забезпечує прискорення дозрівання коньячних спиртів. Поєднання ультразвукової і різних режимів термообробки деревини дуба доцільно використовувати для отримання коньяків і міцних алкогольних напоїв при темпе
ратурі 125—150 °С (2 год) для марочних, при 170—190 °С (1 год) для ординарних коньяків, а при 210 °С (20—30 хв) — для бренді.
Піддони. При виробництві піддонів можуть застосовуватися різні види деревини і з деякими дефектами (сучки, сліди гнилі, тріщини, короблення). Деревина, яка застосовується для виробництва піддонів, класифікується відповідно до її виду, механічних властивостей, технологічності. Вона може бути будь-яких типів.
Серед допоміжних засобів для виготовлення піддонів застосовують цвяхи, скоби, болти, шурупи і глухарі (шурупи з квадратною головкою під ключ).
Кількість конструкцій піддонів дуже різноманітна, але серед них виокремлюють три основні групи: одноразового користування, універсальні, багатооборотні. Різновиди піддонів — для складського зберігання і перевезення товарів, а також спеціалізовані, які відповідають технічним умовам. Спеціалізовані піддони повинні відповідати вимогам, визначеним специфікою товару або особливостями транспортування.
Універсальні піддони бувають типу М, який розраховано на десять і більше обігів до першого ремонту і тип L — розрахований для застосування не більше дев'яти разів.
Конструкцію піддонів можна поділити на два розповсюджені типи: двозахідний, який автонавантажувач може підчіпляти лише з двох (протилежних) сторін і чотиризахідний, який можна піднімати вилами підйомника з будь-якої сторони (рис. 7.5).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image51.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image51.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image51.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Зазор верхнього настилу ■
Проиіжні дошкн верхнього настняу
Л
] I Іирння .
Верхній налравлшоткн елеменї наегияу
Загальна висота
Рис. 7.5. Конструкція чотиризахідного піддону
Крім того, піддони додатково поділяють на дві підгрупи: односторонні (настил є лише на верхній стороні) і двосторонні піддони (настил зверху і знизу). Так, типи: П-2 однонастильний дво- західний; П-4 однонастильний чотиризахідний; 2П4 — двонастильний чотиризахідний; 2ПВ2 — двонастильний двозахі- дний з виступами (800—1200 мм) — призначені для використання на всіх видах транспорту та для зовнішньоторговельних перевезень, а 2ПВ — двонастильний двозахідний з виступами більших розмірів (1200 x 1800 мм) — для використання на водному, залізничному, автомобільному транспорті та для всіх видів зовнішньоторговельних перевезень.
Контрольні питанняОсновні й допоміжні матеріали, які використовуються для виробництва дерев'яної тари?
Охарактеризуйте основні типи дерев'яних та фанерних ящиків.
Які основні параметри та конструктивні особливості дерев'яних та фанерних ящиків?
За якими ознаками класифікують дерев'яні ящики?
Дефекти дерев'яних та фанерних ящиків.
Дайте порівняльну характеристику сухотарних і заливних бочок.
Класифікація дерев'яної тари.
8ТРАНСПОРТНА ТАРА8.1. Класифікація, стан, перспективиТара вважається елементом упаковки або її різновидом для розміщення продукції, транспортування, укладання і виконання логістичних операцій. Це засіб або комплекс засобів, які забезпечують захист продукції від пошкодження чи втрат під час транспортування, укладання, перевантажень. Вони полегшують виконання відповідних логістичних операцій. Функціональна тара поділяється на споживчу і транспортну. Окрему групу становить тара-обладнання, яка служить для розміщення, транспортування, зберігання і продажу із неї товарів методом самообслуговування.
Транспортна тара повинна відповідати таким вимогам: гарантувати збереженість вантажу і його якість, мати достатню міцність при перевантаженні, укладанні у штабелі. Розміри і міцніст- ні характеристики повинні забезпечувати механізовану обробку при вантажно-розвантажувальних роботах, а зовнішні габарити і конструкція тари — укладання вантажів у щільні транспортні пакети на піддонах або без них.
Частка основних видів тари в Україні складає, %:
дерев'яні й картонні ящики — 50—60;
паперові, тканинні та полімерні мішки — 30—40;
бочки і барабани — 5—6;
інші види — 4—10.
Класифікація транспортної тари проводиться за рядом ознак і враховує різноманітність продукції, функцій, конструкцій, матеріалів (рис 8.1).
За умовами використання транспортну тару поділяють на виробничу, складську і транзитну. Виробнича тара використовується для внутрішньозаводських і міжзаводських технологічних та логістичних операцій. Складська тара призначена для приймання, розміщення, зберігання і комплектації продукції на складі. Тран
зитна тара поділяється за особливостями конструкції на багаторазову, інвентарну (власність підприємства) і разову.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image52.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image52.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image52.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 8.1. Класифікація транспортної тари
Багаторазова тара розрахована на багаторазове використання при перевезенні продукції, без пошкоджень елементів при її відкриванні. Цю тару застосовують тоді, коли у пунктах приймання продукції є умови накопичення звільненої тари в кількості, достатній для повного заповнення транспортних засобів і поверненні відправнику.
За останні роки в Україні різко скорочується частка дерев' яної тари із пиломатеріалів і відповідно зростає кількість тари із гофрокартону.
8.2. Жорстка тараВона має високий ступінь захисту і універсальна щодо продукції, яка перевозиться. Основними видами дерев'яної транспортної тари є ящики, бочки, барабани, виготовлені з пиломатеріалів, фанери, твердої деревоволокнистої плити та іншої сировини.
Порівняно з 1990 р. в Україні випуск дерев'яної тари зменшився у 40 разів, за кордоном частка її становить 2,2—7,7 %. Повної заміни дерев'яної тари не спостерігається, оскільки вона характеризується високим ступенем захисту продукту та екологічністю (дерев'яні бочки для коньяків, вин, сирів, пива, риби; барабани — для яєчного порошку, згущеного молока та інших продуктів).
Ящики металеві та пластмасові багатооборотні використовують для транспортування пляшок з рідкими продуктами, фрукто- овочевих, ковбасних та інших вантажів. Пластмасова жорстка тара має широке розповсюдження. Вона виготовляється із поліетилену низької густини (ПЕНГ) і високої щільності (ГОСТ 1633877 і ТУ-6-05-1870-79), який дозволений МОЗ України до контакту з харчовими продуктами.
Ящики пластмасові багатооборотні для пляшок. Для виготовлення багатооборотних ящиків для пляшок методом лиття під тиском застосовують композиції з добавками зі світло- і термостабілі- заторами на основі базових марок суспензійного поліетилену низького тиску. Термін використання ящиків із цих матеріалів становить 3-5 років. Застосування газофазного поліетилену для виготовлення ящиків не забезпечує довговічності тари (термін використання становить від 6 місяців до 1 року), а додавання до нього 3 % пропілену — подовжує тривалість експлуатації тари до 3 років.
Тару можуть також виготовляти із відливних та екструзійних марок поліетилену низького тиску, які гарантують термін її служби до 3 років.
Ящики пластмасові багатооборотні із гніздами для пляшок виготовляються відкритими. Внутрішні розміри ящиків і гнізд передбачено ДСТУ 3778-98 (табл. 8.1).
Таблиця 8.1
ВНУТРІШНІ РОЗМІРИ ПЛАСТМАСОВИХ ЯЩИКІВ
Номер ящика Внутрішні розміри, мм
ящика гнізда
довжина ширина висота довжина ширина висота
1 420 350 255 68 68 120
2 395 315 350 97 97 150
3 395 315 335 86 86 150
4 395 315 305 77 77 140
5 395 315 272 77 77 130
6 406 326 273 74 74 141
Умовне позначення пластмасових ящиків складається із назви виробу, його номера і позначення стандарту.
Конструкція ящиків повинна забезпечувати їх належну міцність, надійне штабелювання, можливість брати руками і застосування підйомних пристроїв.
Розроблено автоматичне штабелювання, розбирання штабелів і сортування ящиків, завдяки чому раціонально організовано виробничий процес.
Ящики повинні мати гладку поверхню без недоливів, здуття, тріщин і раковин, а крайки — без задирок. Вони мають витримувати під час вільного падіння з вантажем 7 ударів, дію статичного навантаження під час штабелювання.
Ящики транспортують усіма видами транспорту в штабелях висотою до 3 м, або сформованими в пакети. Зберігають ящики штабелями в закритому приміщенні або під навісом, що захищає їх від впливу прямих сонячних променів і атмосферних опадів, на відстані не менше 1 м від опалювальних приладів.
Маса ящика з товаром вибирається за такими даними (табл. 8.2).
Таблиця 8.2
МАСА ЯЩИКА З ПРОДУКЦІЄЮ
Номер ящика Кількість гнізд у ящику, шт. Місткість пляшки, см3 Гранична маса, кг
ящика продукції
1 30 0,33 2,0 25
2 12 0,75 2,0 25
3 12 0,70 1,9 20
4 20 0,50 1,8 20
5 20 0,50 1,7 20
6 24 0,25 1,8 20
Ящики полімерні багатооборотні для продовольчих товарів.Вони виготовляються методом лиття під тиском (тип 1 допуска-ється методом видування) з поліетилену високої густини (для ти-пів І і П допускається поліетилен низької густини).
Ящики випускають кількох типів:
— із знімною кришкою;
— ящики-лотки із замковим пристроєм на торцевих стінках;
— відкриті з перегородками, які утворюють гнізда дляпляшок.
До І типу відносять ящики: № 3—№ 8 (для м'ясних рибних напівфабрикатів, м'ясо-молочних фасованих товарів, солі); до П типу — № 1, № 2 (для м'ясних і рибних напівфабрикатів, ковбасних виробів, фасованих м' ясо-молочних товарів); до ІІІ типу — № 9—№ 13 (для рідких продуктів у пляшках).
Полімерні матеріали, які застосовують для виготовлення ящиків І і ІІ типів, і барвники для їх забарвлення повинні бути допущені Головним санітарно-епідеміологічним управлінням МОЗ. Ящики ІІІ типу передбачені таких кольорів: № 9 — голубого, № 10 — червоного, № 11 — оранжевого, № 12 — зеленого, № 13 — синього. Ящики № 13, призначені для пакування рослинної олії, випускаються жовтого кольору. Тара повинна мати гладку поверхню, без тріщин, недоливів, здуття, раковин.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image53.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image53.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image53.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 8.2. Ящики полімерні багатооборотні
Ящики поставляють у зібраному вигляді і окремо корпуси ящиків та кришки до них (рис. 8.2). На кожному ящику із зовніш
ньої сторони наносять маркування у вигляді відбитку від литої форми з зазначенням товарного знака підприємства-виробника, року виготовлення і позначення стандарту.
Ящики зберігають і транспортують у штабелях. Зберігають їх у закритих приміщеннях без дії прямих сонячних променів і атмосферних опадів.
8.3. Напівжорстка транспортна тараДо неї належать картонні й паперові барабани та картонні ящики. При однакових розмірах ящик із гофрокартону втричі легший дерев'яного, а вартість його при масовому виробництві в 1,5 раза нижча.
Барабани картонні навивні призначені для пакування, транспортування і зберігання порошкоподібної, сипкої, твердої і пастоподібної продукції. Їх виготовляють шести типів:
— із закатаним дном з фанери або деревоволокнистої плити має знімальну кришку, із металу, фанери, деревоволокнистої плити, яка закріплена на корпусі за допомогою стяжного кільця;
— із закатаним дном з фанери або деревоволокнистої плити має металеву знімальну кришку, закріплену на корпусі за допомогою притискувальних пелюстків;
— з двома закатаними днищами із фанери або деревоволокнистої плити;
— з двома закатаними днищами із металу для пастоподібної продукції;
— з дном із фанери або деревоволокнистої плити, закріпленої на корпусі за допомогою картонного обруча і знімальною кришкою із фанери або деревоволокнистої плити і картонним обручем;
— із закатаним дном з фанери або деревоволокнистої плити для затверділої монолітної продукції.
Умовне позначення барабанів складається із типу, місткості і номера стандарту. Наприклад, для картонного навивного барабана типу І, місткістю 10 дм3, воно буде БКН І — 10 ГОСТ 17065-94.
На кожний барабан наносять товарний знак підприємства і позначення стандарту.
Барабани пакують не окремо, а днища в комплекті з барабаном укладають у кіпу, маса якої не перевищує 20 кг. Кожну кіпу перев'язують хрестоподібно шпагатом або іншими матеріалами.

02 — складні ящики спрощеної конструкції, виконані з однієї викройки та клапанами кришки і дна. При скріплені бокового шва клеєм, скобами або липкою стрічкою формується обичайка ящика
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image54.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image54.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image54.jpeg" \* MERGEFORMATINET
03 — телескопічні ящики із декількохдеталей. З окремим корпусом і криш-кою, що закриває його по висоті
04 — загорткові ящики і більшість штампованих ящиків, які складаються за допомогою язичкових з' єднань без клею та інших допоміжних засобів
05 — ящики, що складаються за допомогою скою, стрічок і клею з деталей типу обичайка (рама)
06 — ящики, що складаються за допомогою скою, стрічок та клею із двох окремих торцевих частин, які з' єднують їх обичайки і не мають окремої кришки
07 — готові складні ящики, зібрані з однієї деталі
08 — резервна група
09 — внутрішні елементи ящика: прокладки, решітки, вкладиші дна, перегородки тощо
Рис. 8.3. Конструкції картонних ящиків і їх елементів у системі FEFKJ-ASSKO (ЄС)
Транспортування барабанів і днищ здійснюють пакетами в закритих транспортних засобах. Зберігають барабани у вертикальному стані у штабелях не вище чотирьох ярусів. Гарантійний термін експлуатації барабанів становить 1 рік з дня введення в експлуатацію.
Ящики із тарного плоского склеєного картону для вершкового масла і маргарину виготовляються складними з чотириклапанним дном і кришкою із зовнішніми клапанами в стик. Випускають ящики шести номерів (1-6), місткістю 11,2—27,0 дм3 залежно від внутрішніх розмірів (мм). Для їх виготовлення використовують картон марок КС і КС-1. На кожен ящик на торцях наносять маркування, яке містить товарний знак або найменування виробника, позначення стандарту, площі розкрою ящика і комплектуючих деталей.
Ящики пакують у кіпи до 25 штук, кіпи обв'язують поліпропіленовим шнуром або стрічкою по більшій стороні одним чи двома поясами. Їх перевозять у кіпах або транспортними пакетами в закритих транспортних засобах.
У країнах ЄС використовують уніфіковані ящики різних конструкцій із склеєного та гофрокартону. Кожній конструкції ящика присвоєно окремий номер, який використовується замовниками тари. Всі конструкції ящиків і їх елементів поділені на вісім основних груп (рис. 8.3).
У країнах Європи ящики з картону користуються попитом у харчовій, легкій промисловості та інших галузях виробництва для упакування виготовлених товарів (рис. 8.4). Останнім часом спостерігається підвищення попиту на картонну тару.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image55.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image55.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image55.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Продовольчі товари (сухі)
Продовольчі товари (свіжезаморожені)
Тютюнові вироби
Інші продовольчі товари
Товари особистої гігієни і фармацевтики
Інструменти і дрібний інвентар
Одяг
Рис. 8.4. Структура споживання картонних ящиків у Європі, %
Ящики із гофрокартону випускають з урахуванням специфіки, форми, маси, розмірів і цінності продукції. Використовують для продовольчих товарів — 29 типорозмірів, для м'ясо-молочної продукції — 18, для консервів, пресервів, харчових рідин — 54.
Структуру споживання тари з гофрокартону в Україні представлено на рис. 8.5.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image56.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image56.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image56.jpeg" \* MERGEFORMATINET
29
Кондитерська галузь
Алкогольна галузь
Оліє-жирова галузь
Молокопереробна галузь
Консервна галузь
Тютюнова галузь
Інші галузі харчової промисловості
Галузі нехарчової промисловості
Рис. 8.5. Структура споживання тари із гофрокартону в Україні, %
Ящики із гофрованого картону для кондитерських виробів також виготовляють з чотирклапанним дном і кришкою. Вони випускаються від 1 до 31 номера залежно від внутрішніх і зовнішніх розмірів, а місткістю від 6,3 до 36,5 дм3. В окремі ящики рекомендують пакувати відповідні кондитерські вироби (табл. 8.3).
Ящики із гофрованого картону для різних продовольчих товарів (ГОСТ 9142-90) виготовляють із картону Т і П таких типів: складний з чотириклапанним дном і кришкою із стикуючими зовнішніми кришками; із зовнішніми клапанами, які частково перекриваються; із клапанами, які повністю перекриваються; із клапанами внутрішніми і зовнішніми, які частково перекриваються клапанами; із стикуючими зовнішніми і внутрішніми клапанами; із укороченими зовнішніми і внутрішніми клапанами зі стикуючими зовнішніми клапанами на дні; із стикуючими зовніш
9
5
5
німи клапанами дна і кришки; із стикуючими зовнішніми клапанами без дна.
Таблиця 8.3
ВИКОРИСТАННЯ КАРТОННИХ ЯЩИКІВ ДЛЯ ПАКУВАННЯ КОНДИТЕРСЬКИХ ВИРОБІВ
Номер ящика Найменування кондитерських виробів
1, 3, 4, 8,9, 10, 12, 14, 15, 26 Шоколад, шоколадні батончики, солодкі плитки
3, 6, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 30 Карамель, цукерки, цукерки в коробках, мармелад, пастила, зефір, драже, халва, печиво, крекери, галети, пряники
6,16,19,21 Вафлі фасовані
7 Жувальна гумка
10 Пастила в шоколаді
18, 21, 22, 31 Шоколадна глазур, какао-порошок, какао терте в блоках
Можуть виготовлятись також ящики таких типів:
— телескопічний, зі знімальною кришкою і суцільним дном;із двох корпусів, склеєних або зшитих; зі знімальною кришкою ідном і суцільним корпусом;
— обгортковий складний із однієї заготовки зі стикуючимизовнішніми і внутрішніми клапанами; із двох заготовок зі стику-ючими зовнішніми і внутрішніми клапанами; із трьох прямокут-них заготовок зі стикуючими зовнішніми клапанами; із однієї за-готовки з перекриваючими зовнішніми клапанами;
— лотковий складний з боковими підсиленими стінками, зклапанами в застібку із дном; з торцевими підсиленими стінками,з клапанами в застібку із дном; з клапанами без застібки, з дном,із отворами для ручок;
— пенал із двох зшитих (склеєних) розгорток.
Залежно від виду упакованої продукції для відповідних ящи-ків передбачаються показники механічної міцності: опір стис-канню; опір ударам при вільному падінні; опір горизонтальномуудару; міцність при штабелюванні.
У ящиках не допускається: зміщення висікання клапанів повисоті ящиків, задирки поверхневого шару із зовнішньої сторониящика, розклеювання картону, розриви, розрізи, розшаруваннякришок клапана, плями.
На зовнішню поверхню ящиків допускається наносити художнє оформлення відповідно зразка-еталона.
Ящики і допоміжні засоби одного розміру пакують у кіпи і транспортні пакети. Кіпи обв'язують поліпропіленовим шнуром або стрічкою по одній зі сторін або двома поясами. Транспортують їх у чистих, сухих, закритих транспортних засобах, а зберігають — у закритих приміщеннях.
Найбільшу частку м'якої транспортної тари займають тканинні мішки (джгутові, лляні), паперові, полімерні, комбіновані для сипучої або дрібноштучної продукції. На сучасному ринку з' явилися нові за конструкцією і виробництвом ламіновані мішки з коробкоподібною формою верху і дна, які мають самозакрива- ючий клапан.
М'які контейнери типу біг-бег — це закриті місткості прямокутного перерізу, виготовлені із полімерних або гумотканних матеріалів. Вони призначені для перевезення будь-яким транспортом і короткотривалого зберігання сипучих матеріалів. Місткість їх складає 0,5—4,0 м3. Контейнери біг-бег одно- і багаторазового використання вважаються вологонепроникними.
Випускають також транспортну тару із тканої поліпропіленової сітки різних розмірів для сільськогосподарської продукції.
Еластичні контейнери у вигляді великих мішків із технічних тканин використовують для виробів хімічної промисловості, будівельних матеріалів і вони пристосовані для механічного наповнення. Найбільш інтенсивно виробництво і використання цих контейнерів характерне для країн Західної Європи, Японії та США.
М' які контейнери типу біг-бег для різних товарів складаються з двох частин: зовнішній мішок із подвійної поліпропіленової тканини і вкладиш із поліетилену з різьбленою горловиною. Біг- бег виготовляють місткістю 0,5м3, 1,0 м3' 1,5м3; одношарові і двошарові, однопетельні і двохпетельні; з квадратним та зіркоподібним дном.
8.4. Крупногабаритна полімерна тараСеред крупногабаритної найбільш поширеною є видувна поліетиленова тара, частка якої досягає 5—8 % на рік. Наприклад, у 2002 році цієї тари було вироблено на 1438,3 тис. $, а в 2003 році — на 1382,3 тис. $. Імпорт виробів із пластмаси теж зростає досить ефективно, з імпортованої в 2003 році тари (1203 т) переважна кількість припадає на Польщу (845,7 т), а також Німеччину
(156,5 т), Росію (74,2 т), Румунію (44 т), Китай (36,3 т). З експортованих у 2003 році 663,6 т більша частина припадає на Туреччину — 476,7 т, а також на США — 84,5 т, та Іспанію — 64,1 т.
До групи поліетиленової видувної тари належать каністри, фляги, бочки, барабани. Вони призначені для зберігання і транспортування продуктів харчової, фармацевтичної, парфумерної, нафтопереробної і хімічної промисловості. Перевагами такої тари можна вважати герметичність, термостійкість, зручність при ручному перенесенні і роботі з вантажопідйомними механізмами, можливість штабелювання, утилізації. В поліетиленову тару упаковують автокосметику, паливномастильні матеріали, товари побутової хімії, засоби захисту рослин, лакофарбову продукцію, будівельні суміші, оздоблювальні матеріали, косметичні засоби, різноманітні продовольчі товари. Порівняно з іншими країнами в Україні недостатньо використовується крупногабаритна поліетиленова тара для пакування продовольчих товарів.
Асортимент поліетиленової тари формується за виглядом, об' ємом, додатковими пристосуваннями. Наприклад, відра випускаються переважно 2, 3, 5, 8,5, 10, 15, 20 літрів, бідони — 10, 20 літрів, фляги — 20, 30, 40, 50, 60 літрів, каністри — 2, 4, 4,5, 5, 10, 20, 30 літрів, барабани — 48, 65, бочки — 20, 40, 50, 60, 80, 100, 200, 220 літрів, контейнери — 600—1000 літрів. Останні мають прямокутну форму, горловину і пристосування для зливання. Як правило, їх установлюють на спеціальних полімерних або дерев'яних піддонах і забезпечують захисною обрешіткою з відповідних матеріалів.
Стандартизація розмірів тари вважається необхідною умовою оптимізації упаковки при її розробці. Такий підхід дає змогу мінімізувати витрати пакувального матеріалу для виготовлення тари на одиницю маси упакованої продукції, суттєво полегшує укладання тари на транспортні засоби, наприклад піддони, їх пакетування, перевезення і зберігання. Усе це приводить до мінімізації затрат на виготовлення тари, зберігання і транспортування продукції.
Єдина система розмірів тари базується на прийнятих в усьому світі номінальних розмірах вантажних одиниць: 1200 X 1000 мм і 1200 X 800 мм 1140 X 1140 мм. Принцип створення такої системи полягає в тому, що площу піддона ділять на сітку кратних піддону розмірів, які визначають зовнішні розміри транспортної тари. Тару, яка заповнює площу піддона менше ніж на 90 %, не рекомендується використовувати. За результатами проведених досліджень, тільки 12 % вітчизняних каністр мали уніфіковані розміри, у 28 % був уніфікований один із двох розмірів (довжина або
ширина). Аналогічне спостерігається і в продукції зарубіжних фірм. Наприклад, із семи видів каністр, які пропонує фірма «J.P. Plast» (Чехія), тільки два відповідають одному з уніфікованих розмірів — довжині. Завдяки цьому, збільшуються додаткові витрати не тільки у виробників, але й у споживачів цієї продукції.
Встановлені три основні вантажні одиниці, наведені вище, вважаються транспортними пакетами. Транспортний пакет — це укрупнена вантажна одиниця, сформована із декількох вантажних одиниць з використанням засобів пакетування. Основну частку вантажних одиниць транспортного пакета становлять тарно-штучні вантажі, які перевозяться у транспортній тарі або у вигляді групових упаковок. Номенклатура їх налічує понад 15 тис. найменувань.
Пакетуються також штучні товари, близькі за розмірами, формою і масою. Приблизно 65 % тарно-штучних вантажів пакетується. Засобами пакетування вважають несучі і скріплювальні елементи, забезпечують стійкість і міцність транспортного пакета вантажів. Засоби пакетування класифікують за призначенням, довговічністю в системі обороту вантажів, видом і конструкцією (рис. 8.6).
Для обертання на всіх видах транспорту раціонально використовувати плоскі піддони розміром 800х1200 мм, номінальною вантажопідйомністю 9,8 кН, типів П2 (двозаходні однонастильні), 2П4 (чотирихзахідні двохнастильні), 2ПО4 (чотирихзахідні дво- настильні з вікнами у нижньому настилі). Для зовнішньоторговельних перевезень морським транспортом рекомендуються піддони плоскі розміром 1200 X 1800 мм, номінальною вантажопідйомністю 19,6 кН типу 2ПВ2 (двозахідні, двонастильні, з виступами), а також піддони розміром 1200х1600 мм типу 2ПВО2 (двозаход- ний, двонастильний з виступами і вікнами у нижньому настилі). Стійкість і міцність транспортних пакетів, сформованих на плоских піддонах, забезпечуються скріплюючими засобами пакетування. На плоских піддонах можна перевозити пакети вантажів після їх формування.
Частину транспортних пакетів і сформованих вантажів у жорсткій транспортній тарі скріплюють стропами і обв'язками. Стропи — це багатооборотні стальні, капронові або полімерні пояси з петлями. Вартість строп нижча, ніж найбільш дешевого піддона. Виробництвом різних строп і обв' язок для пакетування вантажів у мішках займається фірма Cargo Equipment International (Великобританія). Серед великих підприємств, що виробляють полімерні і металеві стрічки для обв' язування пакетів, є фірми: Signode System GmbH, Cyklop (ФРГ), Erapa AB (Швейцарія).
Призначення
Оборотність
Тип
к> oi
Конструкція
Матеріал
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image57.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image57.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image57.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 8.6. Засоби пакетування
Використання плівок порівняно з іншими способами кріплення пакетів забезпечує кращий захист вантажів від дії навколишнього середовища, підвищує збереженість і монолітність пакетів. Плівки досить стійкі до дії хімічних реактивів, легко очищуються у випадку забруднень і мінімально токсичні. Крім того, полімерним плівкам порівняно легко надати упаковці необхідні властивості. Світлостабілізатори додають у плівку, яку використовують для вантажів, що зберігаються тривалий період на відкритому повітрі. З метою збільшення терміну використання плівок, у них додають окислювачі вибіркової дії та антиоксиданти. Інгібітори корозії включають у плівку, яка призначена для пакування виробів із чорних металів, що дозволяє поєднати консервацію і упакування в одному технологічному процесі. При отриманні плівки за допомогою спеціальної технології можна надати поверхні шерстку нерівномірну структуру, яка має високий коефіцієнт тертя, що особливо цінно при скріплюванні пакетів.
При скріпленні деяких вантажів, сформованих на транспортних піддонах, часом виникає необхідність забезпечення їх вентиляцією, що неможливо при повному упакуванні пакета у плівку. У багатьох країнах використовують сітчасте полотно, виготовлене із смужок поліетиленової плівки, розміри рулонів якої досягають трьох і більше метрів. У США сітчасте полотно під час виготовлення піддається двоосновному витягуванню, внаслідок чого отримують оптимальне співвідношення механічної міцності до маси і підвищення межі міцності при розтягуванні у поздовжньому та поперечному напрямку. Сітка може використовуватись для скріплення вантажів різної форми. Вона створює надійну фіксацію окремих елементів пакета, придатна для різних типів вантажів, крім тих, які потребують захисту їх від вологи і пороху. Деякі типи сіток міцніші від плівок у кілька разів, тому їх зручно використовувати для скріплення важких вантажів, мішків і кіп з легкою сировиною.
Фляги, бідони і бочки мають у своєму перетині окружність і їх розміщення на стандартних піддонах ніколи не буде займати 100 % площі піддонів. Приблизно третина цих виробів мають максимальний діаметр циліндричної частини, який не відповідає уніфікованому.
В літературі наводяться найбільш оптимальні розміри циліндричної крупногабаритної полімерної тари, в основі яких — уніфіковані ряди (табл. 8.4).
ОПТИМАЛЬНІ РОЗМІРИ ПОЛІМЕРНИХ БОЧОК
Місткість, л Розміри, мм
Діаметр Висота
30 320 500
30 400 333
40 400 465
50 400 500
60 400 600
80 435 720
100 848 748
120 848 885
160 600 800
200 600 1000
Крупногабаритну полімерну тару оцінюють за такими уніфі-кованими параметрами:
номінальна місткість;
форма й геометричні розміри тари та окремих її елементів;
колір, маса, зовнішній вигляд (поверхня повинна бути чис-тою, гладкою без вкраплень барвника, пухирців, наскрізнихотворів, тріщин, потовщень);
герметичність;
опір тиску при штабелюванні, удару при вільному падінні;
міграція барвника;
запах і присмак водної витяжки;
наявність шкідливих речовин.
Окремі підприємства спеціалізуються на випуску відповідноїтари певної місткості з визначенням навіть діаметра горловини.Наприклад, ТОВ «Біолог» виробляє поліетиленові бочки місткіс-тю 50 л, діаметр горловини 290 мм, які використовуються для за-тарювання різних рідких, сипких харчових продуктів, соління ізберігання овочів, фруктів, риби, тощо. Герметичність бочки до-сягається ущільнюючою полімерною прокладкою.
Поліетиленова тара може випускатися із знімальною кришкою(бочки місткістю 20, 40, 50, 60 л), а також циліндричні барабани— для сипких, в'язких, рідких продуктів. Бочки і барабани ком-
плектуються кришкою (часом з двома зливними отворами), прокладкою, стяжним обручем, із замком і з двома підвісними ручками. Каністри комплектуються пробками і фіксатором-плом- бою. Цю тару можна багаторазово використовувати після обробки мильними чи лужними розчинами. На ринку часом спостерігається незадовільний попит на каністри об'ємом 10—30 літрів (для олив), а також бочки від 100 до 250 літрів. Співвідношення об' ємів використання із стандартної і уніфікованої тари складає приблизно 9:1.
Одеський завод «Консенсус» виробляє поліетиленові кубові контейнери об'ємом 1000—2000 л.
Перспективними вважають співекструзійні (двошарові) видувні бочки в яких внутрішній шар спеціальний — для агресивних середовищ. В їх числі кислоти, луги, лужні розчини, спеціальні рідини (гідрогальмівна, охолоджувальна), перекис водню, засоби захисту рослин, фарби, розчинники, ґрунтовки тощо. Поліетилен характеризується високими бар'єрними властивостями до більшості хімічних речовин, але він недостатньо стійкий до чотирихлористого вуглецю, дихлоретилену, толуолу, бензолу та інших.
Цінними властивостями такої упаковки є оптимальне співвідношення маса/стійкість до деформації, висока механічна міцність, відсутність міграції барвників, хімічна стійкість до зовнішнього середовища (від -50 до +80 °С), зручність при транспортуванні, герметичність прилягання кришок, що досягається використанням ущільнюючого джгута і ущільнюючих кілець. Із вторинної сировини і випускають технічні бочки, які використовуються для зберігання і транспортування деяких продовольчих товарів.
Тару виготовляють з поліетилену високого і низького тиску, які відрізняються за своїми технологічними властивостями, зокрема за міцністю і деякими іншими показниками. Поліетилен низького тиску (ПЕНТ) за стійкістю до кислот і хлоровмісних сполук переважає поліетилен високого тиску (ПЕВТ). За теплостійкістю дещо вищі показники у ПЕВТ, а за морозостійкістю — значно вищі у ПЕНТ. Тому залежно від типу виробів, властивостей товарів для пакування використовують тільки ПЕНТ чи ПЕВТ або з їх добавками. Відповідно до марки тривалість експлуатації тари із поліетилену може коливатись у певних межах. Наприклад, тара із поліетилену-227 має гарантійний термін експлуатації 6 міс., а при додаванні стабілізуючих систем — один рік.
Окремі виробники спеціалізуються на виготовленні певних видів тари (табл. 8.5).
Таблиця 8.5
АСОРТИМЕНТ КРУПНОГАБАРИТНОЇ ПОЛІМЕРНОЇ ТАРИ В УКРАЇНІ

з/п Види Місткість, л Виробники
1 Бочки Каністри 50 20 АО «Хорпластмас» (м. Харків)
2 Бочки Бідони 50 40 АО «Дельта» (м. Херсон)
3 Бочки Каністри 20, 30, 50, 80, 100, 120, 160, 210 20 Фірма «Консенсус» (м. Одеса)
4 Бідони
Бочки
Каністри 30
40, 50, 60, 80 10, 30 ТОВ ПК «Лідер» (м. Дніпропетровськ)
5 Бочки 50, 60 ТОВ ПФ «Авача» (м. Дніпропетровськ)
6 Бочки 30, 50 Завод «Полімерпобутхімія» (м. Сєвєродонецьк)
Крупногабаритна тара окремих видів характеризується певними особливостями. Наприклад, бочки двогорлові мають дихальний отвір, діаметром 48 і 30 мм з різьбовими отворами, які герметично закриваються, і контрольне кільце. Фляги виробляють вузькогорлі, місткістю 40 і 60 л із заливним отвором діаметром 48 мм і контрольним кільцем, а також місткістю 30, 40, 50, 60 л з діаметром горловини 120 і 202 мм і з можливим пломбуванням кришки. Барабани широкогорлі місткістю 50 і 80 л для сипких штучних і слабков'язких речовин з діаметром горловини 300 мм мають кришку, яка закривається хомутом, і її можна пломбувати. Каністри місткістю 10 і 30 л мають діаметр заливної горловини 48 мм і контрольне кільце (рис. 8.7).
Крупногабаритна ПЕТ-тара частіше використовується для розливу питної води (5, 6, 10, 20 л) і соняшникової олії (5 л). Потреба в цій тарі постійно зростає, у тому числі для дисперсійних фарб, рідких товарів побутової хімії, а також соків, вина тощо. Розширюється асортимент і конструкція крупногабаритної ПЕТ- тари. В окремих регіонах використовують у формі кулі п'ятилітрові ПЕТ-місткості для пива, під ручний насос, які завдяки своїй формі легко охолоджуються у льоду. Важливою проблемою для крупногабаритної ПЕТ-тари можна вважати забезпечення її відповідними ручками для переміщення (рис. 8.8).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image58.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image58.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image58.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 8.7. Каністри полімерні
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image59.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image59.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image59.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 8.8. Бідони полімерні багатообігові
Набувають поширення контейнери для різних вантажів у гранульованому, порошкоподібному і рідкому стані. До них відносять контейнери жорсткі, видувні пластмасові, з металевою кліткою або складні — «мішок у коробці», чи м' які у вигляді мішків- вкладишів для таких коробок.
Використовують спеціальне внутрішнє покриття контейнерів Templiner, яке захищає вино, пиво та інші продукти від дії різких коливань температур.
Складні контейнери використовують для перевезення згущеного молока, фруктових концентратів, глюкози, мастильних матеріалів тощо. У зв'язку з тим, що очищення таких місткостей від залишків рідини пов' язане з певними труднощами, розроблено вкладиші, закладка яких може забезпечити повторне використання контейнерів без очищення.
Компанія Kohker Liguihold використовує сучасне екструзій- не обладнання для поліетиленових мішків-вкладишів місткістю 1000 л, які застосовують для зберігання молока, фруктових соків, мастил тощо. Вони мають високу механічну міцність, оптимальне сполучення зливної і заливної клапанних систем, спеціальний запірний пристрій, який забезпечує зручне наповнення й видалення, а також невелику масу і вологонепроник- ність.
Шестигранний оборотний складний контейнер IBC Octobox виготовляють із композиційних матеріалів, що піддаються регенерації. Він захищає розташований усередині мішок з рідкими (до 1000 л) або гранульованими чи порошкоподібними продуктами, об'ємом 1,7 м3. Конструкція цього контейнера дає змогу завантажувати його зверху, знизу або одночасно. Для повного звільнення контейнер не потрібно перевертати чи нахиляти.
Англійська фірма «DS Smith Plastics» створила нові невеликі прозорі полікарбонатні бочки із сферичною камерою, куди поміщають гнучкий вкладиш із пластика. Витіснення рідини із камери здійснюється стиснутим повітрям або вуглекислим газом, які вводяться у простір між внутрішньою і зовнішньою поверхнею контейнера. Це виключає контакт газів з продуктом. При повторному заповненні цих бочок замінюють вкладиш, що усуває необхідність очищення і стерилізації внутрішньої стінки бочок. Вартість цих бочок складає 60 % від вартості бочок із нержавіючої сталі, а маса — усього 25—33 %. Такі бочки широко використовують у ресторанах і пивних барах.
Нюрнберзька пивоварня «Tuch er» розробила бочку, яка здатна самостійно охолоджувати пиво до +8 °С всього за півгодини. Вона має подвійні стінки, призначена для багаторазового використання, і її об'єм становить 20 л. За допомогою водяної пари та охолоджуючого реагенту пиво вдається зберегти холодним близько 8 годин.
9МЕТОДИІ ТЕХНОЛОГІЇ УПАКУВАННЯ9.1. Особливості транспортного упакуванняІснує багато технологій транспортного упакування. Найбільш розповсюдженим і недорогим вважається упакування у поліетиленову термоусадкову плівку. Ця плівка випускається у вигляді рукава, полотна і підходить для групової упаковки будівельних матеріалів, ПЕТ або скляних пляшок, косметичної продукції тощо.
Така упаковка захищає товар від зволоження, завдяки водо- і па- ронепроникності плівки, від пошкодження, при перевезенні (термо- усадкова плівка легко зварюється, утворює міцні шви і надійно фіксує навіть дуже крихкий товар, а якщо він установлений на підкладку, ризик механічних пошкоджень зменшується вдвічі), від навмисного вилучення товару, оскільки для упакування товару в пошкоджену термоусадкову плівку необхідне спеціальне обладнання.
Така упаковка легка, займає невеликий об' єм, стійка до значних коливань температури (поліетиленова плівка здатна зберігати міцність навіть при температурі до -70 °С).
Для транспортування нефасованої продукції перспективним є гігієнічне пакування «Polybac-in box», яке знайшло широке розповсюдження у США і Європі.
У пакувальній галузі важливим є раціональне використання сировинних ресурсів. Так, директивами Європейського співтовариства передбачається вторинна переробка більшої частини пакувальних матеріалів. Для виконання цих вимог підприємствам, які відвантажують нефасовану продукцію у коробках із картону, необхідні певні системи пакування, що забезпечують повторну переробку пакувальних матеріалів. На основі цього пакувальні контейнери повинні бути захищені від забруднення продукцією, яка знаходиться всередині, а сама продукція повинна бути захи
щена від забруднень упаковкою, що може виготовлятись із повторно перероблених матеріалів.
Ефективне розв' язання цього завдання полягає в тому, що в контейнер вставляють поліетиленовий пакет. За цією системи пакування можлива вторинна переробка картону, що робить її екологічною і сучасною, на відміну від пакування в коробки, виготовлені із вощеного або покритого пластиком гофрокартону.
У гофрокартонних коробках з поліетиленовими пакетами можна пакувати і транспортувати різноманітну суху продукцію, а також заморожені продукти, кондитерські вироби, масло, маргарин, смакові добавки тощо.
Дубльовані поліетиленом коробки із гофрокартону найбільше підходять для упаковки маргарину, масла, інших жирів, які використовуються у хлібопекарній та кондитерській промисловості. При пакуванні цих виробів поліетиленовий пакет необхідно закривати так, щоб він щільно прилягав до продукту і всередині упаковки не було повітря.
Для пакування фруктів і овочів поліетиленові пакети забезпечують перфорацією, щоб об' єкти зберігання могли дихати, але при цьому пакет і коробка були закриті зверху. У супермаркетах Великобританії овочі і фрукти виставляють на реалізацію у транспортних контейнерах — пластикових лотках із вкладеним поліетиленовим пакетом, який відкривається на прилавку.
У коробках з вкладеними поліетиленовими пакетами поставляють продукцію у роздрібну торгівлю підприємства ресторанного господарства і швидкого приготування.
У Великобританії випускають обладнання, завдяки якому обробляють до 17 коробок за хвилину, є стандартним засобом автоматизованої системи пакування у Європі, США, Росії. Сучасна техніка дає змогу із фальцьованого поліетиленового рулону за одну операцію виготовити пакет, вкласти його в коробку і загорнути на краї контейнера. Таким чином можна підготувати тару для укладання і пакування різних видів продукції.
Автоматизований процес пакування в коробки наведено на схемі (рис. 9.1).
За цією схемою машина збирає коробку із плоскої складеної і заклеює дно, наступна — виготовляє пакет із рулону поліетилену, вкладає його в коробку і загортає на краї. Далі коробка надходить на пристрій для завантаження, на якому проходить наповнення продуктом. Спосіб наповнення залежить від виду продукції. Після заповнення коробка надходить на пристрій, де загорнутий на краї коробки пакет піднімається і закривається
складанням або запечатуванням. На заключній стадії закриваються і запечатуються верхні клапани коробки.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image60.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image60.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image60.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 9.1. Схема автоматичного упакування в коробки
1 — зборка коробок і заклейка дна; 2 — виготовлення і укладка поліетиленового пакета в коробки; 3 — наповнення коробок; 4 — складання і заварювання пакетів у коробках; 5 — закривання і заклейка коробок.
Кожний агрегат обладнано програмним командним пристроєм (ПКП-PLC), який обмінюється керуючими сигналами з попередніми і наступними машинами. Ця лінія також придатна для роботи з лотками, виготовленими з гофрокартону чи пластмаси. Такі лотки часто використовують для пакування овочів, фруктів, рибних і м'ясних продуктів. Пакети можна вкладати і в циліндричні барабани, які використовуються при пакуванні деяких продуктів. У цілому система пакування «Polybac-in box» займає одне із про
відних місць серед сучасних способів транспортної упаковки.
Досить поширеною є групова упаковка «Jaffa». Раніше використовувався традиційний спосіб пакування готової продукції у міцні ящики із гофрокартону. Разом з тим ця упаковка досить дорога і вимагає нанесення на зовнішню поверхню транспортної тари інформаційних даних щодо споживчої тари.
Для поєднання переваг сучасної групової упаковки у термо- усадкову плівку з надійністю традиційних ящиків із гофрокартону розроблено упаковку, яка забезпечує підвищення завантаження транспорту продукцією у пакетах і пляшках. Патентом України захищену конструкцію групової упаковки, зображеної на рис. 9.2.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image61.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image61.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image61.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 9.2. Групова упаковка «Jaffa» пакетів Tetra Pak
1 — пластина; 2 — пакет; 3 — накладка; 4 — виріз; 5 — термоусадкова плівка; 6 — захисна стінка.
У цій конструкції жорстка гофрокартонна пластина обтискується з двох сторін рядами пакетів «Тетра-Пак». Висота пластини перевищує висоту пакета. Зверху на пакети прикладається накладка з вирізами, ширина якої дорівнює ширині блоку. Зовнішні краї накладок перешкоджають зминанню пакетів у тарі. Прозора плівка у вирізах фіксує пакети. Накладка виконана Г-подібною і вертикальна частина її утворює захисну стінку, яка розташована перпендикулярно пластині. Завдяки цьому маса і транспортні перевантаження у вертикальних взаємоперпендикулярних площинах сприймаються пластиною і стінкою, а в горизонтальній — накладкою. У ній вирізані вікна над маркуванням дати одного із пакетів.
Групова упаковка пакетів «Тетра-Пак» готується таким чином. З конвеєра пакети направляють у формувач і вибудо
вують у ньому два ряди по шість штук. Між рядами закладають пластину, яку обтискують пакетами, наривають зверху накладкою, притискують захисну стінку, обгортають термоусад- ковою плівкою і здійснюють її усадження. Обтиснута пакетами пластина не втрачає стійкості навіть при сильному перевантаженні. У складських приміщеннях піддони з блоками штабелюють.
Групова упаковка може застосовуватись для пачок печива. При цьому по обидві сторони від пластини, висота якої перевищує подвоєну ширину пачки, ставлять по два ряди з кожної сторони на велику бокову сторону пачки печива у два шари. Якщо на боках пачки зроблено маркування на різних ящиках, то половину пачок повертають на 90 або 180 °С і збирають у блок так, щоб з різних сторін від пластини було видно інформацію на пачках. Блок загортають у взаємоперпендикулярних площинах плівкою і після термоусадження отримують герметичну упаковку, яка не боїться вологи, не сприймає сторонніх запахів і може витримувати механічні навантаження.
Цукерки, кухонну сіль, косметичні вироби в картонних коробках, аналогічних групових упаковках, перевозять і зберігають з меншими затратами. Молочні продукти в упаковці типу «Пюр- Пак» можуть бути упаковані двома способами: 1 — верх коробки покривається перед загортанням плівкою; 2 — з кожної сторони від пластини пакети з молоком розміщують у два ряди із розташуванням гребенів уздовж ряду, а потім між ними закладають горизонтальну картонну тригранну піраміду, верхня бокова грань якої лежить на площині вершин гребенів пакетів, і накривають накладкою.
У груповій упаковці під скляними пляшками знаходиться підкладка з низькими боковими стінками, висота яких не перевищує відстані від основи до циліндричної частини пляшки. Три стінки жорстко зв'язані з основою, а четверта через компенсатор, який є послабленим, наприклад, отвором у місці згину стінки пониженої жорсткості. Пляшки направляються з транспортера на підкладки, без ручного перенесення або маніпулятора. При термоусаджу- ванні плівка сама піднімає і фіксує послаблену компенсатором стінку. Обтягнуті плівкою пляшки захищені знизу підкладкою із гофрокартону. В такому вигляді упаковка завантажується в транспортні засоби.
Таким способом можна пакувати різноманітні товари, зберігаючи їх товарний вигляд і знижуючи собівартість технологічних операцій пакування.
9.2. Асептичнатехнологія упакуванняГлобальною проблемою для виробників продовольчих товарів є збільшення терміну зберігання продукту з одночасним збереженням їх цінних властивостей. Тому актуальними є асептичні технології приготування і упакування продукції. Значні успіхи в цьому досягнуто компанією Nichrome India Ltd, яка займається дослідженнями в галузі упаковки, зокрема використання асептичного пакування рідин у поліетиленові пакети.
Упаковка «Bag in Box» (мішок у ящику) орієнтована в основному на виробництво напівфабрикатів для харчової промисловості і системи ресторанного господарства (Fast Food). У мішки місткістю від 3 до 1300 л можуть бути упаковані томатна паста і продукти на основі томатів (кетчупи, соуси), соки, фруктові і овочеві пюре звичайні і концентровані, соки і їх концентрати, фруктові десерти, вино, молочні продукти. Асептичні технології виробництва продукції і її фасування дозволяють забезпечити зберігання продукції до одного року при нерегульованій температурі і без застосування консервантів.
Асептичні технології пакування досягаються відповідною схемою обробітку харчових продуктів і фасуванням їх у стерильну упаковку (рис. 9.3).
Підготовка напівфабрикатів до фасування вимагає термічного обробітку у пастеризаційних модулях. Системи пастеризації «Тетра-Пак» можуть максимально інактивувати хвороботворні бактерії і спори без змін фізико-хімічних і органолептичних показників продукту. Пастеризаційні модулі дають змогу обробляти у потоці продукти з різними показниками в'язкості. Температурний обробіток здійснюється перегрітою водою для запобігання пригорання продукту і максимально ефективного теплообміну. Системи бувають автоматичними і напівавтоматичними.
Важливим етапом асептичної технології є збереження стерильності продукту після пастеризації при фасуванні. Стерильність продукції досягається відповідною якістю мішків, у яких передбачено оригінальні клапанні системи для наповнення і використання, а також пакувальним обладнанням. У такі мішки можуть фасувати рідкі продукти, готові страви тощо. Їх зручно зберігати і транспортувати.
Асептичний наповнювач
Стерильні мішки
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image62.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image62.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image62.jpeg" \* MERGEFORMATINET
^L
Асептичний відбір продукту
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image63.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image63.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image63.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Зовнішня упаковка
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image64.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image64.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image64.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image65.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image65.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image65.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Конструкція клапана запатентована
Автоматичне управління
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image66.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image66.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image66.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image67.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image67.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image67.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Новітні технології пастеризації
Рис. 9.3. Концепція асептичної технології
Компанія «Тетра-Пак» випускає кілька типів асептичних і не- асептичних мішків. Асептичні мішки призначені для зберігання продукції при температурі оточуючого середовища без консервантів. Вони можуть мати для системи клапанів «стар асепт» середній бар'єр проникнення кисню (1,5 см3/24 год/1 Атм/50% ОВ) і супербар'єр (0,02 см3/24 год/1 Атм/50% ОВ). Неасептичні мішки передбачають зберігання продукції при низьких температурах або з консервантом.
Для асептичного пакування мішки великих об'ємів можуть комплектуватися спеціальними асептичними клапанами, що забезпечують відбір продукту (рис. 9.4).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image68.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image68.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image68.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Продукт
Рис. 9.4. Схема клапана для відбору продукту
Це дуже зручно, коли необхідно використати лише частину продукту із мішка, не порушуючи загальної стерильності.
Багатошаровий мішок складається із зовнішнього ламінованого шару, який є бар'єрним, і двох внутрішніх шарів, що мають контакт з продуктом. Залежно від типу мішка, виду продуктів, для його виготовлення застосовують такі матеріали: поліетилен, поліамід високої якості, металізований поліефір, алюмінієву фольгу. Сполучення цих матеріалів забезпечує необхідні бар'єрні властивості мішка, що гарантує заданий термін зберігання продукції (рис. 9.5).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image69.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image69.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image69.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 9.5. Структура асептичних мішків
Геометричні форми мішків можуть бути різними і залежать від форми і типу вторинної жорсткої упаковки (картонні ящики, полімерні і металеві бочки, контейнери). Всі мішки виробляються компанією Лікві Бокс Європа (Великобританія), які мають чотири заводи (Великобританія, США, Індія, Китай). Виготовлені мішки відправляються в Голландію для асептичного обробітку, а потім направляються замовникам.
Асептичне фасування продукції в такі мішки в Україні здійснюється на установці «Стар Асепт». Процес фасування проходить таким чином: оператор насаджує клапан пустого мішка на спеціальний затискувальний пристрій, який автоматично стерилізує парою і відкриває клапан. Потім відбувається наповнення мішка, стерилізація парою простору в мішку, який залишився, закривання клапана, і заповнена тара переміщується конвеєром (рис. 9.6).
На цій упаковці один клапан забезпечує надійне асептичне і вільне наповнення мішка продукцією з різними частинками при мінімальному об' ємі стерильної камери. Стерилізація парою забезпечує високу стерильність, а конструкція клапана гарантує повну стерильність під час стерилізації і наповнення.
Сучасний спосіб асептичного консервування полягає в тому, що продукти швидко нагрівають у потоці, потім охолоджують і фасують у стерильні мішки або іншу тару, яку закупорюють в умовах, що виключають повторне обсіменіння продуктів мікроорганізмами. Таким чином, продукт і упаковка стерилізуються окремо, що дозволяє оптимізувати процеси ступенево, окремо один від одного. Водночас, технологія асептичного консервуван
ня дає змогу заготовляти велику кількість напівфабрикатів у сезон дозрівання сировини для наступного переробітку протягом року на спеціалізованих підприємствах, які випускають на їх основі готову продукцію у споживчій тарі.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image70.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image70.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image70.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Рис. 9.6. Схема технологічного процесу стерильного наповнення мішка
а — стерилізація горловини парою; б — обробіток парою незаповненої частини мішка; в — заповнення продуктом; г — закриття клапана
При оцінці ефективності гарячого і холодного розливання напоїв в асептичних умовах ураховуються також затрати. Встановлено, що холодне розливання більш ефективне, оскільки пов'язане з меншими затратами.
Сучасні технології асептичного консервування і наступного фасування забезпечують високу якість продукту, завдяки підібраному режиму надвисокого нагрівання і короткочасній термічній дії, оптимізації стерильності і хімічних змін у продукті.
9.3. Сучасні технології вакуумного упакування харчових продуктівСучасні технології пакування багатьох продовольчих товарів передбачають використання двох видів герметичної упаковки — упаковка з модифікованим і регульованим складом газового середовища. Завдяки таким технологіям можна суттєво зменшити втрати продуктів на стадіях транспортування, зберігання і реалізації. У літературі наводяться дані, що упаковані м'ясні, рибні й кулінарні вироби в атмосфері з модифікованим газовим середовищем можна зберігати у 1,5—4 рази довше, ніж при звичайному пакуванні.
Модифіковане газове середовище передбачає регулювання газового складу, завдяки якому сповільнюються біохімічні процеси у відповідних продуктах. Найбільш часто для цього використовують азот, вуглекислий газ, їх суміш, а також у поєднанні з відповідною концентрацією кисню. Газоподібні суміші можуть зв'язуватись з окремими складовими харчових продуктів, набуваючи стійкості до кисню повітря або мікроорганізмів. Вуглекислий газ вважається біостатичною сполукою проти багатьох гнилісних бактерій. Азот виконує роль наповнювача для зниження концентрації інших газів усередині упаковки, а також запобігає зминанню упаковки і служить інертним замінником кисню, оскільки не пригнічує ріст мікроорганізмів і не змінює колір м'яса. Кисень сповільнює ріст анаеробних патогенних грибів, але сприяє окисленню жирів. Вважають, що кисень необхідний при виявленні всередині упаковки навіть невеликої кількості гнилісних бактерій.
Таблиця 9.1
ГАЗОПРОНИКНІСТЬ ПОЛІМЕРНИХ ПЛІВКОВИХ МАТЕРІАЛІВ
Матеріал СО2 О2 N2
ПЕВТ 1,8 5,5 2,5
ПП 7,0 3,3 1,3
ПЕТ/ПЕВТ 1,1 2,0 6,0
ПЕТ/ПП 5,6 0,14 4,0
ПЕТ 0,16 0,04 1,2
ПЕТ, метал 0,024 0,005 0,0015
ПЕТ/ПП. метал 0,018 0,002 0,0008
Газопроникність (Р) для більшості плівкових полімерних матеріалів підлягає закономірності: Рш : Po2 : Pco2 = 1 : (2,5 - 6) : : (10 - 30).
Значення проникності деяких полімерних матеріалів для основних компонентів газової суміші для МГС і РГС наведено в табл. 9.1.
Газопроникливість і селективність залежать від хімічної природи і фізичної структури полімеру, присутності наповнювача та його типу, товщини плівки, способу її отримання тощо. Склад газового середовища всередині упаковки можна регулювати шляхом підбирання матеріалу відповідної проникності або з використанням силіконових мембран певної площі, яка розрахована у відповідності з необхідним рівнем проникності. Така мембрана має вигляд віконця у плівковій упаковці, крізь яке надходить необхідна для дихання упакованого продукту кількість кисню, а назовні виділяється вуглекислий газ, що утворився. Наявність мембрани в упаковці значно підвищує збереженість рослинної продукції.
Підбір газового середовища поєднується з природою продукту. При цьому звертають увагу на концентрацію іонів водню, наявність асептичних добавок, інтенсивність дихання продуктів. Водночас важливо враховувати мікробіологічну забрудненість, оскільки деякі мікроорганізми можуть розвиватись при низьких температурах. У зв'язку з цим враховують різноманітні чинники щодо підбору складу газової суміші. Особливо звертають увагу на природу харчових продуктів. Окремо виділяють фрукти, овочі та деякі інші продукти, які дихають при зберіганні, і тому для окремих груп і сортів підбирають індивідуальний газовий склад. Короткочасне зберігання овочів і фруктів (протягом 5-6 діб) гарантується при концентрації кисню і вуглекислого газу по 3-5 %, а азоту — 90—94 %.
Для зберігання охолодженого м' яса рекомендують модифіковане газове середовище, що включає 20 % вуглекислого газу і 80 % кисню, або 85—90 % О2 і 10—15 % СО2. М'ясо курчат- бройлерів краще зберігається в середовищі вуглекислого газу і азоту у співвідношенні 50:50 або 30:70. Вуглекислий газ попереджує розмноження патогенних бактерій і грибів, а кисень забезпечує збереження натурального забарвлення м' яса.
Для упаковки м'ясних виробів з використанням захисного газу застосовують пакувальні матеріали, що виключають проникнення не тільки його, але й пари. Крім подовження термінів зберігання м' ясних виробів важливим є те, що упаковка не
торкається верхньої сторони продукту. Для підтримання незмінного об'єму застосовують суміш азоту і вуглекислого газу.
Дія діоксиду вуглецю направлена проти пліснявих грибів і бактерій Pseundomonas і Achromobacter, а менш чутливими до нього є Lactobacillus і вид Microbactrrium Termosphctum.
Для пакування свіжої риби підбирають газове середовище залежно від вмісту жиру і добавок, які вводяться до упаковки. При цьому також ураховують швидке розчинення газу у м' ясі, зменшення тиску всередині упаковки і її стискання. Деякі види риб відрізняються високим ступенем розчинності вуглекислого газу і збільшенням швидкості витікання соку з м' яса. Для запобігання цього передбачено використовувати газову суміш, що включає по 30 % кисню і азоту та 40 % вуглекислого газу. Крім цього, можна застосовувати сокопоглинальні вкладки всередині лотків з рибою. Жирну рибу можна упаковувати з використанням середовища, що містить 60 % вуглекислого газу, 30 % азоту і 10 % кисню.
На термін зберігання упакованих продуктів з модифікованим газовим середовищем суттєво впливають об' єм вільного простору всередині упаковки, водо-, газопроникність пакувального матеріалу, форма і нейтральність упаковки. Для продуктів, які дихають, проникність пакувального матеріалу визначає стабільність газового складу в упаковці. Цей матеріал повинен мати відповідну киснепроникність з таким розрахунком, щоб упакований продукт не зміг піддатись анаеробному зараженню і псуванню. Разом з тим швидкість проникнення молекул кисню всередину упаковки повинна бути такою, щоб концентрація кисню в упаковці була значно нижчою за атмосферну.
Упаковка повинна компенсувати зміну швидкості дихання продукту при зміні температури зберігання шляхом регулювання проникності кисню і вуглекислого газу в певних умовах.
Форма і розміри упаковки повинні забезпечувати максимальний контакт газового середовища з продуктом, що, у свою чергу гарантує рівномірну розчинність газів у продукті і збільшує термін його зберігання.
Ефективність пакування продуктів з модифікованим газовим середовищем помітно зменшується з підвищенням температури, оскільки розчинність газів у них різко знижується. У продуктів, які дихають, таке збільшення прискорює процес газообміну і відповідно зменшує термін зберігання.
Процес пакування продуктів у пакети з модифікованим газовим середовищем може здійснюватися кількома способами:
вакуумування з наступним заповненням суміші газів;
застосування плівкових матеріалів із вибірковою проникністю;
використання інтерактивних неїстівних компонентів усередині упаковки.
Ефективність двох останніх методів залежить від ступеня взаємодії з продуктом, проникності плівки, співвідношення вмісту кисню, вуглекислого газу, а також наявності водопоглиначів.
У модифіковане газове середовище пакують усе більшу різновидність пастоподібних продуктів (наприклад тісто). Найбільш типовою упаковкою для цієї мети є лоток із ПВХ, загорнутий ламінатом ПЕТ/ПВДХ, у внутрішній об'єм якого подається газова суміш. Усередину лотка вкладають невеликий пакетик з водопо- глиначем. Газова суміш формується змішуванням 80—100 % СО2 з азотом.
Вакуум-упаковка широко використовується для м' ясних, рибних товарів, сирів, соусів і багатьох інших швидкопсувних продуктів. Особливо часто вакуумування застосовують в упакуванні м' ясних продуктів.
Вакуум-упаковка забезпечує не тільки подовження терміну зберігання, але й запобігає втраті маси та аромату харчових продуктів. Розроблено різноманітне вакуум-пакувальне обладнання: одно- і двокамерне, напів- і автоматично вмонтоване у технологічні лінії.
Вона передбачає застосування комбінованих матеріалів, що включають шар поліетилену, а також ламінованих багатошарових матеріалів на основі поліпропілену. Для збільшення газонепроникності застосовують шар етиленвінілового спирту.
Для пакування свіжого м' яса і риби використовують технології, які працюють за схемою «термоформування — фасування — закупорювання» упаковки. Термоформовані лотки виготовляють із ламінованого матеріалу полівінілхлорид/поліетилен, кришки — із полівініліденхлориду з покриттям із поліефіру, поліетилену і шару з антизапотівним покриттям.
Кулінарні вироби упаковують у високозахисні пакувальні матеріали, які запобігають газообміну між навколишнім середовищем і упаковкою. При цьому підбирають високоякісні вироби з мінімальним вмістом мікроорганізмів. Для розігрівання такої продукції не обов' язково застосовувати мікрохвильову піч, а достатньо опустити пакет на декілька хвилин у кип'ячу воду або застосовувати тривіальну пательню.
Поштовхом до розвитку вакуумної упаковки і упаковки з модифікованою атмосферою у полімерній тарі із комбінованих ма
теріалів послужила відмова від стерилізації продуктів харчування. Вакуумна технологія пакування значно подовжує терміни зберігання продукту, забезпечує дотримання високих гігієнічних норм, завдяки чому поліпшуються споживні властивості товару. Збереження продукції досягається обмеженням процесу розвитку бактерій, шляхом їх видалення, особливо при максимальному вакуумі (нижче 95 %).
Формування модифікованого газового середовища за рахунок вуглекислого газу досить ефективне, оскільки він проявляє виражені антисептичні властивості. Це особливо важливо для продуктів з високою активністю вологи, зокрема для м' ясних і рибних товарів.
Продукти з високим вмістом жирів і малою активністю вологи (наприклад, сухе молоко, арахіс) вимагають створення захисної атмосфери для сповільнення окислення жиру.
З урахуванням вмісту міоглобіну регулюється концентрація кисню в атмосфері упаковки м' яса. Наприклад, свинина з низькою концентрацією пігменту вимагає меншої кількості кисню, ніж яловичина. При оптимальному складі захисної атмосфери термін зберігання м' яса в охолодженому вигляді може бути збільшений удвічі (табл. 9.2).
Таблиця 9.2
ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМІНІВ ЗБЕРІГАННЯ ПРОДУКТІВ У МОДИФІКОВАНОМУ ГАЗОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ
Продукт Типовий строк зберігання з повітрям Типовий строк зберігання з використанням МГА
Свіже м'ясо 2—4 доби 5—8 діб
Оброблене м'ясо 2—4 доби 4—5 тижнів
Свіжа риба 2—3 доби 5—9 діб
Оброблена риба 2—4 доби 3—4 тижні
Твердий сир 2—3 доби 4—10 тижнів
Печиво Декілька тижнів До 1 року
Хліб Декілька днів До 20 днів
Горіхи, чіпси 4—8 місяців 1—2 роки
Модифіковане газове середовище обирається для кожного окремого продукту індивідуально. Крупним виробником промислових газів в Україні є ВАТ «АГА Україна», яке випускає паку
вальні суміші для багатьох продуктів харчування з відповідним співвідношенням компонентів.
Для вакуумної і упаковки у модифікованій газовій атмосфері використовують плівки з високими бар'єрними властивостями, які мало пропускають гази, зокрема ПА і ПЕТ, а відчутно підвищує бар'єрні властивості шар ПВДХ.
З метою попередження накопичення конденсату на внутрішній стороні верхньої плівки, що використовується для зварювання піддонів, застосовують плівку antifog, яка має антиконденса- ційні властивості.
Правильно підібрані пакувальні матеріали дозволяють регулювати газообмін при дозріванні сирів, вільно пропускаючи ззовні надлишок вуглекислого газу і одночасно захищати сир від проникнення водяної пари і кисню.
Термоусадкові пакети із селективною газо- і паропроникністю знижують втрати продукту і надійно захищають поверхню від патогенних бактерій. Кількість шарів матеріалу у вакуумній упаковці залежить від виду продукту і режиму його дозрівання. Наприклад, багатошарові вакуумні пакети Sudpack підбирають залежно від виду, складу, форми і розміру сирів. Прозорість пакетів дає змогу візуально контролювати процес дозрівання сиру і його стан при довготривалому зберіганні (від 3 до 12 міс. для різних видів плівки).
Найчастіше для упаковки із застосуванням модифікованої атмосфери використовують такі матеріали: ПЕНГ, орієнтований 1111, ПВХ, ПС, ПЕТ, ПА, саран та інші, а також різноманітні ламінати.
Значна кількість термоусадкових пакетів використовується для фасування м'ясних продуктів. Зокрема, пакети Clear-tite 51/52 призначені для упакування різних свіжозаморожених м'ясних продуктів, кулінарних виробів, домашньої птиці.
Для стандартної упаковки з глибоким витягуванням застосовується плівка ecoterm. Якщо надають вакуумній упаковці певні оригінальні властивості, то використовують спеціальні види плівок, які вигідно відрізняються від традиційних матеріалів. До них відносять ecoform, ecostar, ecolight, multipeel, reseal-it та ін. з наповненням МГА.
На відміну від МГС, регульоване газове середовище (РГС) змінюється за час зберігання продуктів.
У табл. 9.3 наведено склад газової суміші для зберігання деяких продовольчих товарів.
РЕКОМЕНДОВАНІ УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ І СКЛАД ГАЗОВОГО СЕРЕДОВИЩА
Продукти харчування t, 0C Склад газової суміші, % Збереженість продукту
О2 СО2 N2 «Дихаючі» продукти
Яблука 1—3 3—5 3—5 + відмінна
Полуниця 1—3 5 20—30 + добра
Цибуля зелена 3—5 5 5 + відмінна
Гриби 0—5 5 5 + відмінна
Томати 8—10 5 5—20 + відмінна
Сир твердий 4—6 0 80 до 100 добра
«Недихаючі» продукти
Білий хліб 20—25 0 80—100 0—20 відмінна
Випічка 20—22 0 20—40 0 відмінна
Свіже тісто 0—2 0 100 + відмінна
Свіже м'ясо 0—2 70—90 20—30 0—10 добра
Варені ковбаси 4—6 0 20 0—10 добра
Копчені ковбаси 4—6 0 20 100 відмінна
Копчена риба 0—2 0 40—60 85—90 відмінна
Жирна риба 0—2 0 60—70 80—90 добра
Кисломолочний сир 0—2 0 20—60 80—100 відмінна
Вершки 0—2 0 0 100 відмінна
Йогурт 0—2 0 0—30 0 відмінна
При зберіганні свіжі продукти можуть виділяти кисень. Для його поглинання в упаковку підбирають відповідний сорбент, який здатний поглинати не лише молекули кисню і води, але й інших небажаних при зберіганні продукту речовин. Співвідношення газів контролюється приладами і може змінюватись вручну або автоматично.
Запатентовано використання поглинача кисню в упаковках із швидкопсувною продукцією. Завдяки цьому знижується концентрація кисню у МГС упаковки. Спосіб передбачає внесення в
упаковку пакетика з поглиначем кисню, введення рідкого прискорювача поглинача кисню безпосередньо на поверхню, швидке запаювання упаковки з МГС. Бокові стінки пакетика утворюють замкнутий простір, де розміщується поглинач кисню, який може містити залізо, силікагель, джерело діоксиду вуглецю і електроліт.
Матеріалами для упаковки в МГС служать ПП або ОПП/ПЕТ (для виготовлення лотків), ПАН, ПВХ і ПВДХ, багатошарові матеріали на основі ПЕВТ з ЕВА або ПВДХ, а також металізовані плівки.
Вакуумна упаковка може самостійно використовуватись для захисту продуктів від хімічного і мікробіологічного псування. При вакуум-упаковці частіше використовують полімерні матеріали з високими бар'єрними властивостями. До них відносяться комбінації на основі сарану, поліпропілену, поліамідів з виключенням ЕВОН для підвищення бар'єрних властивостей упаковки, а також матеріали металізовані і з фольгою.
Якість вакуумного пакування залежить від властивостей використаних матеріалів і обладнання. Для вакуумного пакування використовують плівки з низькими показниками проникності кисню, вуглекислого газу, азоту і водяної пари. При виборі важливо враховувати і співставляти бар'єрні властивості плівки для упакованої продукції. Досить ефективне застосування багатошарових плівок, які включають різні матеріали (табл. 9.4).
Таблиця 9.4
ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ФІРМИ WOLKI FILMS (ФІНЛЯНДІЯ), ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ВАКУУМНОМУ ПАКУВАННІ
Назва основного складу пакувального матеріалу Товщина, мкм Маса 1 м2 матеріалу, г/м2 Бар'єрні властивості Максимальна глибина витягування, мм
О2 * пари води ПЕ-ОПА 65—90 63—87 38—45 10—19 ПЕ-ПА 85—200 73—200 2—33 5—17 50—150
ПЕ-ПА-ОПП 90—110 86—106 50 5 ПЕ-ПА-ПЕ 110—300 105—300 10—33 1,5—5,5 50—200
ПЕ-ПА-ПЕ 120—280 115—290 10—33 3—6 60—160
* см3/мг3-24г (23 °С, 50 % відносна вологість 0,1 мПа). ** г/м3 — 24г (38 °С, 90 % відносна вологість).
Для пакування продовольчих товарів рекомендують застосовувати відповідні газові суміші (табл. 9.5).
Таблиця 9.5
ВИКОРИСТАННЯ ГАЗОВОГО СЕРЕДОВИЩА ДЛЯ ПАКУВАННЯ РІЗНИХ ПРОДУКТІВ ХАРЧУВАННЯ
Продукг Газова суміш, % Об'єм газу, мл маса продукту, г Орієнтовний термін зберігання Температура зберігання, 0C
повітря у газовому середовищі Сире м'ясо 80 O2 + 20 CO2 100—200/100 2—4 дні 5—8 днів 2—3
Птиця 50-80 CO2 + 20 - 50 N2 100—200/100 7 днів 16—21 день 2—3
Ковбаса 20 CO2 + 80 N2 50—100/100 2—4 дні 4—5 тижнів 4—6
Жирна риба 60 - 70 CO2 + 30 - 40 N2 200—300/100 3—5 днів 5—9 днів 0—3
Риба худа нежирна 30 - 40 O2 + 30 - 70 CO2 + 30 N2 200—300/100 3—5 днів 5—9 днів 0—3
Готова рибна про- дукція 20 CO2+ 80 N2 50—100/100 2—4 дні 4—5 днів 4—6
Твердий сир 80- 100 С02+0 - 20 N2 500—100/100 2—3 тижні 4—10 днів 4—6
Твердий сир (нарізаний) 80 - 90 С02+0 - 20 N2 50—100/100 2—3 тижні 4—10 днів 4—6
М'ягкий сир 20 - 40 С02+60 - 80 N2 500—100/100 4—14 днів 1—3 тижні 4—6
Гриби 3 - 10 CO2 + 3 - 10 O2 + 80 - 94 N2 100—100/100 2—3 дні 5—6 днів 3—5
Житній хліб 20 - 40 CO2 + 60 - 80 N2 50—100/100 Максимально декілька днів 2 тижні 20—25
Січені м'ясні продукти 20 CO2+ 80 N2 50—100/100 1—2 тижні 4—5 тижнів 4—6
Печений хліб 80- 100 С02+0 - 20 N2 50—100/100 5 днів 20 днів 20—25
10ЯКІСТЬ І БЕЗПЕКАПАКУВАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВІ ТАРИ10.1. Полімерна упаковка: якість і безпекаГігієнічні властивості полімерних матеріалів оцінюють передусім їх здатністю виділяти в оточуюче середовище (воду, повітря, продукти, які контактують з ними) шкідливі хімічні речовини.
Відмінною ознакою побудови полімерів є наявність довгих ланцюгових молекул. Утворення макромолекул відбувається внаслідок приєднання великої кількості мономерів один до одного. Кількість мономерів у макромолекулах досягає десятків тисяч і більше.
Утворення макромолекул відбувається під час реакції поліконденсації або полімеризації. Завдяки цьому їх поділяють на дві групи: поліконденсаційні (з виділенням низькомолекулярних продуктів) і полімеризаційні (без виділення низькомолекулярних побічних продуктів). Надходження в контактне середовище сполук, які входять у полімерні матеріали, визначається завершеністю процесів полімеризації і поліконденсації.
Речовини, які беруть участь у реакціях, не завжди витрачаються повністю, і тому полімер, як правило, містить певну кількість залишкових мономерів.
Макромолекули полімерів хімічно та фізіологічно інертні, а небезпеку становлять неполімеризовані мономери, які можуть бути активними і біологічно-агресивними.
Хімічна безпека полімерів визначається токсичними властивостями не тільки мономерів, але й іншими речовинами, які беруть участь у процесах синтезу: залишками каталізаторів, ініціаторів полімеризації, розчинників тощо.
Можливість використання полімерного матеріалу в контакті з харчовими продуктами визначається в основному двома факторами: токсичність мігрованих у продукт речовин та їх концентрацією в продукті. Вміст навіть біологічно нешкідливих речовин у продуктах харчування повинен бути чітко регламентований. Хоча такі речовини і не шкідливі для здоров'я, але підвищений вміст їх може призвести до зниження харчової цінності продуктів. Деякі хімічні сполуки при попаданні у харчові продукти можуть зв'язувати і переводити у нерозчинний стан вітаміни, піддавати ізомеризації, окисленню та іншим перетворенням окремі компоненти їжі.
Безпека полімерних матеріалів буде гарантованою в таких випадках:
якщо вони хімічно інертні і не виділяють яких-небудь речовин в оточуюче середовище або в контакті з ними організми чи продукти;
якщо кількість виділених речовин дуже мала і не зумовлює негативну дію на живий організм навіть при довготривалому контакті; водночас повинна бути виключена можливість кумуляції цих речовин;
речовини, що виділяються і мігрують із полімерних матеріалів, є практично нетоксичними і не можуть шкідливо впливати на живий організм навіть при довготривалому контакті.
Полімерні матеріали, які контактують з харчовими продуктами, не повинні:
змінювати їх органолептичні властивості — ступінь прозорості, консистенцію, колір, смак, запах;
передавати в харчові продукти шкідливі або сторонні речовини, які входять до складу полімерних композицій;
виділяти в процесі довготривалої експлуатації, а також при нагріванні і контакті з миючими засобами речовини, здатні дифундувати в продукти і змінювати їх властивості;
вступати в хімічні реакції з харчовими продуктами, а також змінюватися під дією складових компонентів продовольчих товарів.
За ступенем придатності до застосування у харчовій промисловості компоненти полімерних композицій можна умовно поділити на такі групи:
допущені органами Держнагляду для контакту з харчовими продуктами або обмежено допущені для деяких видів харчових продуктів. Як правило, це речовини які не володіють біологічною активністю;
не допущені для безпосереднього контакту з харчовими продуктами внаслідок токсичності. До них відносяться речовини, присутність яких у полімерних матеріалах навіть при незначній розчинності забороняється;
не допущені для застосування у харчовій промисловості внаслідок відсутності або недостатньої кількості даних, необхідних для їх гігієнічної оцінки.
Чисті полімери, як правило, фізіологічно нешкідливі. Вони практично нерозчинні у харчових продуктах і не переходять у них навіть при довготривалому контакті.
Пластифікатори багатьох марок, які вводять у полімер, з гігієнічної точки зору можуть бути небезпечними. Частка їх у полімерному матеріалі досить висока. Разом з тим вони хімічно не зв'язані з матеріалом і здатні мігрувати, часто захоплюючи за собою інші менш рухливі компоненти. Тому особливу увагу звертають на чистоту пластифікаторів. Характер міграції пластифікаторів залежить від багатьох факторів: сумісності з полімером; розчинності у контактних середовищах; температури; тривалості контакту.
Пластифікатори полімерних матеріалів поділяються на три групи:
складні ефіри аліфатичних дикарбонових кислот (адітінової, фталевої, фосфорної, лимонної і гліколевої) та аліфатичних спиртів;
полімерні пластифікатори;
епоксидовані природні гліцериди (епоксидована соєва олія).
Заборонені для застосування в харчовій промисловості майже
всі ефіри фосфорної кислоти, хлоровані парафіни, дифеніли тощо.
Стабілізатори, на відміну від пластифікаторів, входять до складу полімерних матеріалів у значно менших кількостях.
Критерії токсичності стабілізаторів полягають у наступному:
одноразове попадання навіть максимально можливої дози стабілізатора в організм людини не приводить до гострого отруєння;
повторне проникнення малих доз цієї речовини в організм людини не проявляє токсичного ефекту;
щоденне введення малих доз стабілізатора протягом декількох років не діє на організм людини;
одноразові контакти стабілізатора у чистому вигляді або його розчинів не викликають подразнюючої дії на шкіру, слизові оболонки очей, дихальних шляхів;
багаторазові контакти зі шкірою і слизовими оболонками не приводять до подразнення останніх, а також сенсибілізації (підвищеної чутливості до хімічних подразників).
При гігієнічному дослідженні стабілізаторів у складі полімерних матеріалів необхідно враховувати не лише їх токсичність, але й залежно від будови — канцерогенність або мутагенність.
Здатність стабілізаторів до міграції у середовище значною мірою залежить також від інших добавок.
Не допускаються до контакту з харчовими продуктами сполуки свинцю, ртуті, барію, кадмію, стронцію, миш'яку, хрому, селену, літію і сурми.
Каталізатори на основі металорганічних сполук із солями важких металів є токсичними, внаслідок чого наявність їх у харчових сумішах недопустима.
Ініціаторами полімеризації служать речовини, здатні при нагріванні розкладатися з утворенням вільних радикалів. До яких відносяться неорганічні й органічні пероксиди (перекис водню і бензоли), гідропероксиди, діазосполуки. При попаданні в організм ці сполуки можуть проявляти подразнюючу дію на слизові оболонки дихальних шляхів і шлунково-кишкового тракту, пошкоджувати центральну нервову систему та інші зміни. Токсичними можуть стати і продукти розкладу пероксидів.
Органічні розчинники (нанесення друку, лакування) внаслідок недостатнього сушіння можуть залишатися у певній кількості (хлорорганічні й ароматичні сполуки). Це може викликати появу неприємного запаху у виробах і негативно вплинути на органолептичні властивості контактуючих харчових продуктів. Довготривале попадання в організм навіть малих кількостей органічних розчинників приводить до важких наслідків.
Барвники і пігменти вводять у полімерні матеріали для надання їм товарного вигляду. Барвники використовують також для нанесення багатоколірного друку на полімерні плівки. Пігменти на відміну від барвників нерозчинні в полімерах і звичайних розчинниках.
Усі барвники залежно від ступеня токсичності і вивченості поділяють на 5 груп:
група А включає безпечні (дозволені) барвники;
група В об'єднує барвники з певними сумнівами;
у групу С ввійшли барвники, про безпеку яких немає достатніх доказів, але є дані, що свідчать про їх шкідливість;
до групи Д віднесені барвники, про які взагалі немає наукових даних;
• група Е включає небезпечні барвники, застосування яких недопустиме для забарвлення харчових продуктів.
У нашій країні допускається до застосування в харчовій промисловості обмежена кількість синтетичних барвників. Загальна ж тенденція використання харчових барвників полягає у заміні синтетичних природними. Не допускаються для контакту з харчовими продуктами пігменти оранжевий 2Ж, червоний, голубий, лак рубіновий та інші. Із неорганічних сполук у якості пігментів за кордоном використовують двоокис титану, окис заліза, сажу.
Антимікробні препарати. Об'єктом дії мікроорганізмів можуть бути не лише продукти харчування, але й полімерні матеріали. Дії бактерій і грибків піддається не сам полімер, а різні інгредієнти композицій (пластифікатори, стабілізатори, наповнювачі тощо). Це призводить до того, що змінюється маса, колір, фі- зико-хімічні і фізико-механічні властивості полімерного матеріалу. Із пластифікаторів найбільш стійкими до дії мікроорганізмів є фосфати і фталати, із стабілізаторів — в основному епоксисполуки.
Для запобігання проростання мікроорганізмів на внутрішню поверхню пакувальних матеріалів наносять бактерицидні покриття або вводять антисептики до складу полімерних композицій. З цією метою можна використовувати сорбінову, пропіонову, саліцилову кислоти, їх солі та ефіри. При цьому, крім основної дії — активно пригнічувати розвиток мікрофлори, антимікробні препарати не повинні володіти токсичними і канцерогенними властивостями, змінювати органолептичні властивості й біологічну цінність харчових продуктів.
Частина консервантів негативно впливає на здоров'я людини. Тому органи Держнагляду обмежують їх застосування. Прикладами можуть служити саліцилова і пропіонова кислоти. Бензойна кислота та її солі допущені з певними обмеженнями. Практично нешкідлива сорбінова кислота. Вона проявляє селективну дію на мікрофлору, активно пригнічує розвиток дріжджів і пліснявих грибків, але не затримує росту молочнокислих бактерій.
Для надання певних властивостей у полімерні матеріали включають наповнювачі, затверджувачі, пластифікатори, стабілізатори та інші допоміжні речовини. Вони, як і інші добавки, можуть переходити (мігрувати) з нього в контактуюче з матеріалом або виробом середовище.
Таким чином, шкідливим у пакувальних матеріалів і виробів — є ймовірне забруднення харчових продуктів небажаними хімічними речовинами, здатними переходити із упаковки у контактуючі з нею продукти і має несприятливу дію на організм людини.
За ступенем цієї дії хімічні речовини поділяють на чотири класи безпеки: 1 клас — речовини надзвичайно небезпечні; 2 клас — високонебезпечні; 3 клас — помірнонебезпечні; 4 клас
малонебезпечні.
Сировина повинна гарантувати необхідну чистоту полімерного матеріалу за вмістом залишкових мономерів, доповнюючих речовин, що беруть участь у процесах синтезу пройшли гігієнічну оцінку, включаючи токсикологічні дослідження. Дозволені марки полімерної сировини — це узгоджені службами охорони здоров' я рецептури стабілізації.
У полімерну сировину для виготовлення виробів, що контактують із харчовими продуктами, допускається введення речовин
добавок (стабілізаторів, антиоксидантів, пластифікаторів, наповнювачів тощо), які відносяться лише до четвертого або до третього класів безпеки, тобто нетоксичні речовини.
Також ураховують зміни, які можуть відбуватися при переробці полімерних матеріалів, унаслідок дії на них високої температури, кисню повітря, тиску тощо.
При несприятливих умовах переробки (занадто висока температура тощо) можливе утворення у полімерах продуктів термо- окислювальної деструкції, здатних переходити у контактуючий харчовий продукт, що погіршує дію на гігієнічні показники виробу. Тому обов'язково проводять тестування готових пакувальних матеріалів і виробів за гігієнічними показниками.
Спочатку проводять органолептичну оцінку матеріалів і виробів. Вони не повинні змінювати органолептичні властивості харчових продуктів (запах, смак, колір). У випадку їх змін матеріал (виріб) стає непридатним для використання за призначенням без наступних досліджень.
При позитивній органолептичній оцінці проводять санітарно- хімічні дослідження. Вони здійснюються у встановленому порядку акредитованими органами і організаціями державної санітарно- епідеміологічної служби та іншими акредитованими організаціями і передбачають визначення рівня міграції хімічних речовин, які виділяються із матеріалів і виробів при заданих умовах експлуатації.
Внаслідок санітарно-хімічних досліджень дуже важливо встановити можливість виділення дослідженим полімером речовин, які використані для синтезу або утворилися під час переробки та експлуатації виробів, якісну і кількісну характеристику виділених компонентів, характер міграції хімічних речовин із полімеру у контактуюче середовище залежно від тривалості використання та ряду інших факторів.
Санітарно-хімічні дослідження проводяться на модельних середовищах (дистильованій воді, слабокислих розчинах кислот та інших розчинів і середовищ), що імітують властивості харчових продуктів (табл. 10.1).
Таблиця 10.1
МОДЕЛЬНІ СЕРЕДОВИЩА, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ І ВИРОБІВ ІЗ НИХ
Найменування продуктів, для контакту з якими призначені вироби Модельні розчини, які імітують харчові продукти
М'ясо, риба свіжі Дистильована вода, 0,3 %-й розчин лимонної кислоти
М'ясо і риба солені і копчені Дистильована вода, 5 %-й розчин кухонної солі
Молоко і молочнокислі продукти, молочні консерви Дистильована вода, 0,3 %-й розчин молочної кислоти, 3 %-й розчин молочної кислоти
Ковбаси варені, консерви: м'ясні, рибні, овочеві, овочеві мариновані і квашені, томат-паста та ін. Дистильована вода, 2 %-й розчин оцтової кислоти, що містить 2 % кухонної солі, нерафінована соняшникова олія
Фрукти, ягоди, фруктоовочеві соки, консерви фруктово-ягідні, безалкогольні напої, пиво Дистильована вода, 2 %-й розчин лимонної кислоти
Алкогольні напої, вина Дистильована вода, 20 %-й розчин етилового спирту; 2 %-й розчин лимонної кислоти
Горілка, коньяки Дистильована вода, 40 %-й розчин етилового спирту
Спирт харчовий, лікери, ром Дистильована вода, 96 %-й розчин етилового спирту
Готові страви і гарячі напої (чай, кава, молоко тощо) Дистильована вода; 2 %-й розчин оцтової кислоти
Під час проведення санітарно-хімічних досліджень обов'язково використовують усі модельні середовища, що імітують властивості певного асортименту контактуючих харчових продуктів, відтворюють реальні умови експлуатації матеріалів і виробів або максимальне до них наближення (температуру, тривалість та інші вагомі фактори) і застосовують методи і методики вимірювань, затверджені МОЗ України.
Оцінка кількісного переходу речовин-мігрантів здійснюєтьсяза гігієнічними нормативами (ДКМ — допустима кількість міг-рації, ГДК — гранично допустимі концентрації, ОБРД — орієн-товно безпечні рівні дії) — граничним значенням, установленимдля хімічних речовин, які при періодичній дії і протягом усьогожиття людини не чинять на неї шкідливої дії, включаючи відда-лені наслідки (ГН 2.3.3.972-00 «Гранично допустимі кількості хі-мічних речовин, які виділяються із матеріалів, які контактують зхарчовими продуктами») (табл. 10.2).
Таблиця 10.2
ГДК ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН, ЯКІ ВИДІЛЯЮТЬСЯ ІЗ МАТЕРІАЛІВ,ЩО КОНТАКТУЮТЬ З ХАРЧОВИМИ ПРОДУКТАМИ
Речовини ДКМ, мг/л ГДК у питній воді, мг/л Середньодобова ГДК,
мг/м3 ОБРД, атмосферного повітря мг/ м3
а-Метилстирол — 0,100 0,040 —
Акрилонітрил 0,020 — 0,030 —
Ацетальдегід — 0,200 0,010 —
Ацетон 0,100 — 0,350 —
Ацетофенон — 0,100 0,003 —
Бензальдегід — 0,003 0,040 —
Бензол — 0,010 0,100 —
Бутадієн — 0,050 1,000 —
Бутилакрилат — 0,010 0,0075 —
Бутилацетат — 0,100 0,100 —
Вініл хлористий 0,010 — 0,010 —
Вінілацетат — 0,200 0,150 —
Гексаметилендіамін 0,010 — 0,0001 —
Гексан 0,100 — — —
Гексен — — 0,085 —
Гептан 0,100 — — —
Гептен — — 0,065 —
Дідодецилфталат 2,000 — — 0,100
Діізододецилфталат 2,000 — — 0,030
Речовини ДКМ, мг/л ГДК у питній воді, мг/л Середньодобова ГДК,
мг/м3 ОБРД, атмосферного повітря мг/ м3
Диметилтерефталат — 1,500 — —
Діоктилфталат 2,000 — — 0,020
Дифінілолпропан 0,010 — — 0,040
Дихлорбензол — 0,002 — 0,030
Е-капролактам 0,500 — 0,060 —
Ксилоли (суміш ізомерів) — 0,050 0,200 —
Кумол (ізопропілбензол) — 0,100 0,014 —
Метилакрилат — 0,020 0,010 —
Метилацетат — 0,100 0,070 —
Метиленхлорид (дихлор- метан) — 7,500 — —
Метилметакрилат 0,250 — 0,010 —
Спирти: Метиловий 0,200 — 0,500 —
Пропіловий 0,100 — 0,300 —
Ізопропіловий 0,100 — 0,600 —
Бутиловий 0,500 — 0,100 —
Ізобутиловий 0,500 — 0,100 —
Стирол 0,010 — 0,002 —
Толуол — 0,500 0,600 —
Фенол 0,050 — 0,003 —
Формальдегід 0,100 0,003 —
Фтор-іон (сумарно) 0,500 — Хлорбензол — 0,020 0,100 —
Епіхлоргідрин 0,100 — 0,200 —
Етилацетат 0,100 — 0,100 —
Етилбензол — 0,010 0,020 —
Етиленгліколь — 1,000 — 1,000
Речовини ДКМ, мг/л ГДК у питній воді, мг/л Середньодобова ГДК,
мг/м3 ОБРД, атмосферного повітря мг/ м3
Алюміній (Al) 0,500 — — —
Барій (Ba) 0,100 — — —
Берилій (Be) 0,002 — — —
Бор (B) 0,500 — — —
Залізо (Fe) 0,300 — — —
Кадмій (Cad) 0,001 — — —
Кобальт (Со) 0,100 — — —
Кремній (Si) — 10,000 — —
Марганець (Mn) 0,100 — — —
Мідь (Cu) 1,000 — — —
Миш'як (As) 0,050 — — —
Олово — 2,000 — —
Свинець (Pl) 0,030 — — —
Титан (T) 0,100 — — —
Хром (Сг) 0,100 — — —
Цинк (Zn) 1,000 — — —
Санітарно-епідеміологічна експертиза встановлює відповідність або невідповідність тестованої продукції державним гігієнічним нормативам.
Матеріали і вироби визнані гігієнічно безпечними, якщо при заданих умовах їх застосування вони не виділяють шкідливих хімічних речовин у кількостях, що перевищують встановлені гігієнічні нормативи, і не є шкідливими забруднювачами харчових продуктів. За результатами проведених санітарно-хімічних досліджень видається санітарно-епідеміологічний висновок на продукцію, в якому обов'язково має бути вказано, з якими харчовими продуктами (сухими, водо-, жировмісними) може контактувати даний матеріал (виріб) і при яких температурно-тривалих режимах.
Відомості про матеріали, вироби, які пройшли гігієнічну оцінку і допущені для використання у контакті з харчовими продук
тами, надходять у Реєстр санітарно-епідеміологічних висновків, публікуються у Переліку матеріалів, виробів, дозволених для контакту з харчовими продуктами і середовищами.
Вимоги до тари і упаковки продуктів дитячого харчування такі самі, як і до тари і упаковки, котрі застосовуються для всіх харчових продуктів і вони обумовлені Гігієнічними нормами МОЗ 2.3.3.972-00 (ДКМ).
Вперше у вітчизняній і світовій практиці у згаданому документі диференційовано норми безпеки для полімерних пакувальних матеріалів, які контактують з продуктами дитячого харчування. За кордоном такої градації немає.
При оцінці матеріалів і виробів, призначених для упакування продуктів дитячого харчування, виготовлення товарів дитячого асортименту, міграція хімічних речовин, які відносяться до першого і другого класів безпеки, не допускається.
Це означає заборону ряду полімерних матеріалів у контакті з продуктами дитячого харчування. Наприклад, недопустимо використання виробів із полістиролу і співполімерів полістиролу, із яких може мігрувати в контактуючі продукти мономер стиролу, який відноситься до другого класу безпеки; полівінілхлориду, в якого основний потенційно небезпечний елемент хлористий вініл, що відноситься до першого класу безпеки. Неузгодженим є застосування і полеолефінів, у тому числі поліетилентерефталату (ПЕТ).
У більшості пакувальних матеріалів індивідуально або як внутрішній контактуючий з продукцією шар використовується поліетилен.
Порушення технології виробництва, неправильна експлуатація, довготривале зберігання, опромінення, термічні навантаження призводять до старіння цього полімеру і виділення продукту його окислення — формальдегіду. Це шкідлива речовина, сильний алерген, відноситься до другого класу безпеки і не допускається у матеріалах для дитячого харчування. Тому в документації (ТУ, ТІ) на виробництво і використання конкретних видів пакувальних матеріалів слід жорстко регламентувати температурно- тривалі режими переробки, умови і строки зберігання для виключення можливостей появи цієї шкідливої речовини.
Для використання у харчовій промисловості відповідного пакувального матеріалу або упаковки необхідно отримати санітарно-епідеміологічний висновок на її виробництво чи використання і сертифікат відповідності.
На кожний вид пакувальної продукції існує нормативна (стандарти) і технічна (ТУ) документація.
У документах обов' язково зазначається місце застосування матеріалу. Наприклад, стрічка поліпропіленова призначена для виготовлення споживчої тари і фасування в неї молочних, м'ясних, у тому числі і продуктів дитячого харчування. Якщо в документі немає слів «для дитячого харчування», для «молочних», «рибних» продуктів, то санітарно-епідеміологічний висновок не видається.
Це відноситься і до імпортних матеріалів та споживчої тари, при сертифікації яких на території України вимагаються відповідні сертифікати країн-виробників, які підтверджують, що даний матеріал дозволений для упаковки конкретної харчової продукції в тих країнах.
10.2. Вимоги до упаковкиУпаковка повинна не лише приваблювати споживача своїм зовнішнім виглядом, але й забезпечувати якість упакованої продукції, безпеку для життя і здоров'я людей та не забруднювати довкілля. Від якості упаковки залежить доставка без втрат товару від виробника до споживача, полегшення складських і транспортних операцій.
Умови експлуатації упаковки — сукупність різноманітних факторів, які впливають на упаковку на етапах транспортування, зберігання, проведення вантажно-розвантажувальних робіт.
Виробники пакувальних матеріалів використовують більш дешеву сировину низької якості, від чого міцнісні показники матеріалу і упаковки знижуються, вихідний матеріал і тара частіше не відповідають технічним вимогам галузевих стандартів і міжнародних документів. Наприклад, м' які контейнери із полімерних матеріалів не витримують підвищених навантажень, довготривалих термінів зберігання, а під дією атмосферних явищ руйнуються — проходить передчасне старіння матеріалу. Ящики із гофрокартону, що виготовлені із макулатурної сировини, не витримують статичних навантажень при штабелюванні, руйнуються при зберіганні, втрачають міцність під час довготривалого перебування на морозі, при підвищеній вологості повітря розшаровуються.
При визначенні нормативно-технічних вимог для конкретного виду, типу упаковки або при розрахунку і зіставленні надійності й екологічності вибраних конструкцій, неможливо обійтися без досліджень тари і таропакувальних матеріалів.
У Центрі дослідження (ФГУП «НІЕКІТУ» м. Калуга) проводяться сертифікаційні і лабораторні дослідження тари і пакувальних матеріалів на відповідність технічним вимогам, які підлягають обов' язковій сертифікації:
тари споживчої із картону, паперу і комбінованих матеріалів (коробок, пачок, пакетів); пакетів із полімерних матеріалів; мішків паперових і тканинних, барабанів картонних навивних; тари із полімерних матеріалів (ящиків, лотків, бочок, банок, каністр, відер, бідонів, фляг, пляшок, корзин, коробок та інших); фляг молочних; бочок стальних; паперу для пакування харчових продуктів на автоматах; плівки поліетиленової.
Добровільній сертифікації можуть підлягати:
мішки-вкладиші плівкові; упаковки в термоусадковій плівці; ящики із гофрованого і тарного склеєного картону; піддони плоскі; ящики дерев'яні; барабани фанерні; фляги і бідони металеві; барабани і бочки стальні; каністри металеві; ящики алюмінієві; прокладки горбкуваті для яєць; папір мішковий; картон гофрований; картон для плоских шарів гофрованого картону; картон тарний склеєний; плівка полімерна та з комбінованих матеріалів; пластмаси, поліетилен низького тиску, пінополістирол; гума; стрічки паперові, полімерні і сталеві пакувальні.
Лабораторним способом можна визначити міцність і захисні властивості тари при стискуваннях, штабелюваннях, ударах при вільному падінні, горизонтальному ударі.
Універсальний комплекс досліджень фірми ISNSTRON дає змогу проводити випробування і дослідження міцністних та деформаційних характеристик міцності різних матеріалів у широкому діапазоні температур і вологи. На основі отриманих даних визначаються тимчасові характеристики, будуються діаграми залежності з використанням ЕОМ.
У кліматотермосвітлокамері центру проводяться прискорені кліматичні дослідження на фотостаріння матеріалів і упаковки дією кліматичних факторів: сонячної радіації, верхніх і нижніх меж вологості, температур повітря при зберіганні, визначаються антикорозійні властивості упаковки металевих виробів. Дослідження механічних показників упаковки і пакувального матеріалу після витримки в кліматичній камері дощу дозволяє визначити їх вологоміцність.
Підтримання стандартних умов у дослідних приміщеннях забезпечується промисловими кондиціонерами, за допомогою яких підтримується температура та вологість повітря.
Достовірні результати лабораторних досліджень тари і таропакувальних матеріалів служать невід' ємною частиною комплек
су факторів, які визначають конкурентоспроможність пакувальної продукції.
Особлива увага звертається на гігієну і якість харчової упаковки. Наприклад, у Великобританії встановлено точні критерії, яким повинні відповідати постачальники, щоб одержати сертифікат перевірки. Цей стандарт дозволяє постачальнику проходити лише одну перевірку на відповідність вимогам і скоротити кількість постійних перевірок.
Усі види тари і упаковки повинні відповідати специфічним вимогам, мати задану газо-, паро-, водонепроникність, прозорість, міцність, еластичність, морозостійкість, здатність до тер- мозварювання (полімери), можливість використання у вигляді посуду (розігрівання гарячих страв у мікрохвильових печах, випікання тощо). Більшість матеріалів повинні бути жиро- і оліє- стійкими, гальмувати розвиток мікроорганізмів.
Сучасна упаковка, крім функціональних естетичних і економічних вимог, повинна враховувати екологічні аспекти самого матеріалу. Передбачено спеціальні санітарно-гігієнічні вимоги щодо використання тари і упаковки, її нешкідливість, особливо на харчові продукти, відсутність низькомолекулярних включень, слідів або залишків мономерів, стабілізаторів, пластифікаторів, модифікаторів, деяких пігментів, солей важких металів. При цьому розраховується відношення максимально-допустимої концентрації певних сполук для людини (мг/кг) до кількості харчових продуктів середньодобового її раціону. Для всіх токсичних речовин встановлені свої нормативи.
З метою дотримання відповідних вимог на підприємствах пакувальної індустрії впроваджують систему НАССР. Вона забезпечує безпеку продовольчим товарам, сприяє проведенню державного контролю і нагляду за дотриманням обов' язкових вимог стандарту в процесі виробництва. Система НАССР ураховується багатьма страховими компаніями при страхуванні відповідальності і вважається новим ступенем у менеджменті якості. Вона впроваджена на деяких підприємствах і передбачає проведення щоквартального внутрішнього аудиту виробництва, потім на нараді керівників підрозділів розробляються завдання щодо усунення виявлених зауважень, визначаються причини їх появи, розробляється план подальшої роботи за системою НАССР для кожного підприємства. Організація виробництва на основі принципів НАССР вважається однією із важливих конкретних переваг підприємства, які гарантують якість і безпеку виробленої продукції.
10.3. Сучасні вимоги до упаковкиЗа останні роки суттєво підвищились вимоги до упаковки. завдяки глобалізації. Це зумовлено появою нових пакувальних матеріалів, прогресом у галузі пакувальної техніки, появою нових пакувальних матеріалів; новими знаннями і досвідом у використанні функції упаковки; вимогами економіки та екології.
Нові знання і досвід формують основну базу для удосконалення і уточнення вимог до упаковки і поліпшення її якості.
Завдяки взаємозв' язку виробників і споживачів упаковки підвищується вплив конкуренції на розвиток галузі.
У більшості випадків виробник тари поки що допомагає своїм замовникам якнайкраще упакувати їхню продукцію. Його мета — не лише виготовити пакувальний засіб, але й забезпечувати своїм клієнтам перемогу в конкурентній боротьбі. Тому виробники упаковки більш уважно відносяться до тих підприємств, які першими почали оцінювати вплив глобалізації на свою діяльність. Це перш за все відноситься до виробників споживчої тари, яка в майбутньому повинна відповідати вимогам різних споживачів. Прикладом може служити інформаційна функція і зручність у використанні упаковки, підвищені вимоги до відмінних ознак товарів в упаковці, завдяки яким його можна легко запам'ятати, а потім пізнати на ринку, а також підвищені вимоги до захисної функції упаковки, особливо для продуктів з обмеженим терміном зберігання. З розширенням продажу через Інтернет виникла проблема щодо транспортної тари нової якості. Важливо при цьому забезпечити різноманітність такої тари, яка підійде будь-якому замовнику. Паралельно ставляться підвищені вимоги до рекламної функції транспортної тари.
Запропонування товару в Інтернеті вимагає репродукції упаковки на невеликій площі, зображенні з урахуванням вимог споживача щодо інформації про відповідний товар. Водночас не слід насичувати тару важкозчитуваною і не дуже принциповою інформацією, а також інформацією рекламного характеру.
З метою запобігання плагіату і підробок використовують упаковку, яка гарантує оригінальність упакованого продукту за рахунок спеціальних захисних елементів (малюнок, колір друку і етикетки), а також технології і системи щодо захисту продукту. Оснащена чіпом етикетка-відповідач використовує енергію електричного поля і тим самим дозволяє здійснювати автоматичну безконтактну ідентифікацію та обмін даними.
Заслуговує на увагу економічність пакування. На багатьох підприємствах витрати на пакувальні матеріали і упаковку є важливим критерієм для прийняття рішення щодо використання упаковки. Якісну упаковку впроваджують, ураховуючи зниження витрат на неї. За оцінкою АРМЕ (Асоціація виробників пластмас в Європі), затрати матеріалу на пакування з 1988 по 1997 р. знизилась у середньому на 28 %, а максимально — на 73 % (табл. 10.3).
Таблиця 10.3
ЗНИЖЕННЯ ВИТРАТ МАТЕРІАЛУ НА УПАКОВКУ ЗА ПЕРІОД 1988—1997 рр. ЗА ОЦІНКОЮ АРМЕ
Види упаковки Зниження маси упаковки, %
Плівка для транспортних пакетів 73
Пляшки для напоїв 19
Тара для молочної продукції 13
Ємності для жировмісних продуктів 27
Пакети з ручками 34
Пакети великі 23
Пляшки для молока 25
Середнє значення 28
Економія при виготовленні упаковки досягається за рахунок використання нових пакувальних матеріалів, покращання їх якості, вдосконалення технологій виготовлення, оптимального формування тари і застосування нових систем пакування.
Серед екологічних проблем переважає напрям зниження споживання пакувальних матеріалів і тари, раціональне використання відходів упаковки. Європарламентом прийнято спеціальну директиву про упаковку і пакувальні відходи (Директива 94/62/ЕС), в якій підкреслюється необхідність підвищення показників щодо утилізації використаної упаковки. Пропонується кілька спрямувань розв'язання цієї проблеми (табл. 10.4).
ПРОПОЗИЦІЇ ЩОДО НОРМ УТИЛІЗАЦІЇ УПАКОВКИ З РІЗНИХ МАТЕРІАЛІВ, %
Показники Директива 94/62/ЕС Пропозиції Європейської комісії Перше читання Європейського парламенту Пропозиції політради 17.10.2002 р.
Утилізація: min max 50 65 60 75 60 60
Рециклінг: min max 25 45 55 70 65 55
За матеріалами: Скло
Картон, папір Метал Полімери Деревина min 15 min 15 min 15 min 15
не має 60 55 50 20 не має 60 55 50 20 не має 60 60 50 22,5 15
Розв'язання проблеми безпеки і якості харчових продуктів маєбазуватись на поліпшенні кожної стадії виробничого процесу.Важливе значення має зважування, обробіток і пакування харчо-вих продуктів. Застосування ручної праці на цих операціяхпов'язане з відхиленням від правил виробничої гігієни і безпеки,тому дуже важливо підібрати високоефективне обладнання. На-повнення і герметизація упаковки відіграє дуже важливу роль.При цьому сучасні автомати безпосередньо на робочому місціможуть формувати пакети, лотки і здійснювати герметизацію.Обтягнуті герметичною плівкою лотки є винятково надійними,а порушення герметизації помітні. Така упаковка дозволяє роз-міщувати харчові продукти в оптимальному середовищі, що збі-льшує термін їх зберігання і попереджує від псування, зумовле-ного мікробіологічними, хімічними або фізичними змінами.
Дуже важливо забезпечити надійність і чистоту етикетування.
Поряд з використанням багатооборотної тари необхідно ство-рити умови повного кругообігу і утилізації матеріалів використа-ної тари. З урахуванням особливостей утилізації оцінюють еко-логічність упаковки. Значна увага приділяється впливу відходівпакувальних матеріалів на оточуюче середовище: забрудненняповітря, водоймищ, землі тощо. Важливо також ураховувати ви-трати ресурсів сировини. Екологічну оцінку проводять в основ-ному з позиції екологічного балансу. На відміну від властивостей
продукту, екологічні критерії можна вважати відносними, хоча вони включають усі дії на оточуюче середовище. Разом з тим споживання ресурсів спрямовує пошуки вчених і спеціалістів відтворювальної сировини. Її оцінюють за вартістю і біологічним розкладом. Наприклад, полімери із рослинної сировини дешевші, ніж одержані з нафтохімічної сировини.
Перспективними можна вважати використання генних технологій. Наприклад, багато мікроорганізмів утворюють і накопичують різні поліефіри і «полігідроксижирні кислоти» як резервні речовини. Вчені інституту мікробіології Університету в Мюнсте- рі вперше клонували гени важливих ензимів біоситезу і внесли суттєвий вклад щодо утворення поліефірів. Паралельно були введені гени біосинтезу для утворення полігідроксижирних кислот у ріпак, картоплю та інші рослини.
Європейський Союз ухвалив рішення, згідно з яким із січня 2004 р. нова упаковка зможе запускатись у виробництво тільки в тому разі, коли виробник вжив усіх заходів щодо мінімізації забруднення оточуючого середовища без шкоди для функціональності упаковки.
10.4. Вимоги до упаковки в ЄСІснують норми безпеки товарів для споживачів, у яких регламентуються склад деяких пакувальних матеріалів і якість обладнання, що використовується у виробництві продовольчих товарів. Наприклад, застосування пластмас у виробах, що контактують з продуктами харчування, допускається тільки тоді, якщо вони виготовлені із безпечних для здоров'я споживачів компонентів. Підставою для включення тієї чи іншої речовини у цей список є представлення Європейським пакувальним інститутом технологічних і токсикологічних даних, що підтверджують безпечність навіть при довготривалому зберіганні. Перевірку цих нормативів здійснює науково-технічний комітет з продовольства при Комітеті ЄС. Збут і використання для контакту з харчовими продуктами пластмас із включенням компонентів, які відсутні у списку, заборонено у всіх країнах ЄС.
Важливим напрямом посилення вимог до якості продукції, що допускається на ринок ЄС, є екологічні норми. В ЄС діє близько 280 законодавчих актів щодо проблем забруднення повітря, води і ґрунту, управління відходами, екологічної оцінки, біотехнології тощо.
Останніми роками в країнах ЄС різко підвищилися екологічні вимоги до упаковки продовольчих і непродовольчих товарів, які поступово стають обов'язковими. Це має попередити забруднення навколишнього середовища використаною тарою і речовинами, які виділяються при її ліквідації, особливо шляхом спалювання.
На початку 90-х років ХХ ст. в ЄС щорічно вироблялося близько 50 млн т пакувальних матеріалів і тільки 20 % із них використовувались повторно. Окремі країни, зокрема Німеччина, Нідерланди, Данія прийняли ряд жорстких екологічних норм щодо упаковки. Наприклад, у Данії в деяких випадках заборонено застосування металевої тари, для частини рідких товарів приписують повторне використання скляних пляшок.
Обов'язковими вимогами для країн—членів ЄС, які пропонується ввести, є:
об'єм і маса упаковки мають бути мінімально необхідними для забезпечення збереженості товару і безпеки споживача;
до складу упаковки можуть входити тільки мінімальні концентрації шкідливих речовин (встановлені гранично-допустимі норми вмісту свинцю, кадмію, ртуті, хрому);
за своїми фізичними властивостями і дизайном упаковка повинна бути придатна для багаторазового використання, а після закінчення терміну служби — для добування з неї цінної сировини або окремих компонентів.
Передбачено, що протягом десяти років з моменту вступу директиви в силу, утилізація становитиме 90 % використаної упаковки за масою і 60 % сировинних матеріалів, які входять до її складу.
В Німеччині законодавство зобов'язує продуцентів організувати збір своєї упаковки у торговельних організацій і споживачів, для чого організовано спеціальні фірми.
У країнах ЄС сертифікацію з екологічних вимог застосовують з 1992 року. Для цього встановлено критерії щодо проведення оцінки екологічної безпеки продукції на етапах її життєвого циклу і правила присвоєння екологічного знака ЄС продукції і технологіям.
Екологічне маркування повинно інформувати споживачів про екологічні особливості товару. Маркування виробів, які наносять найменшу шкоду навколишньому середовищу, здійснюється «зеленим знаком ЄС», що зображує квітку з 12 пелюстками- зірочками та літерою Є всередині. Такий знак присвоюється компетентними органами країн-членів, виходячи із екологічних норм ЄС. Не застосовується цей знак для маркування продовольчих, фармацевтичних і шкідливих хімічних речовин.
Екологічний знак ЄС не відміняє застосування національних знаків. На упаковці німецьких товарів може також ставитися знак «Зелена крапка», який підтверджує, що виробництво даного товару є екологічно чистим і тара підлягає переробці.
В ЄС уніфіковано правила, що торкаються етикетування, маркування і упакування продовольчих та непродовольчих товарів.
Вимоги до етикетування повинні покращити інформованість споживачів про якість продукції, яка реалізується. Найбільш детально регламентується торгівля продовольчими товарами, що надходять у закритих упаковках. Етикетка і реклама на таку продукцію не повинні вводити в оману споживачів, не містити медичних приписів (за виключенням мінеральної води, зубної пасти, функціональних і дієтичних продуктів), не видавати звичайні властивості товару за якісь особливі, що виокремлюють його із загальної маси подібних товарів.
Етикетки на харчові продукти повинні містити ряд обов'язкових даних за уніфікованою формою:
найменування продукту з чітко відображеною природою або фізичним станом (мед натуральний, кава розчинна тощо);
перелік інгредієнтів, які використані при виробництві даного товару, включаючи різні добавки, що наводяться у порядку поступового зниження;
маса нетто;максимальний термін придатності;
особливі умови зберігання і використання;
назва фірми-виробника чи постачальника;
район виробництва (для виноградних вин, коньяків та ін.).
Обов'язково наводиться номер (шифр) поставки конкретного
товару, а в роздрібній торгівлі — також його ціна. Передбачено спеціальні правила фасування продовольчих товарів у роздрібній торгівлі, а також допустимі відхилення від маси, що вказано на етикетці.
Торгівля продовольчими товарами, які не відповідають цим вимогам, забороняється в країнах ЄС.
З 1990 року прийнято стандартну форму відображення на етикетках і рекламі хімічного складу та енергетичної цінності продовольчих товарів. Вона повинна розміщуватись на видному місці, у простій і зрозумілій для споживача формі. Розрахунок калорійності здійснюється за коефіцієнтами, зафіксованими у директиві Ради ЄС. Ці відомості направлені на підвищення культу
ри харчування населення і забезпечення можливості споживачам вибрати оптимальний для них раціон.
Вимоги до етикетування побутових електротоварів направлені на те, щоб привернути увагу споживача до енергоекономічних товарів. Підприємство-виробник або фірма, що імпортує, повинні при випуску названої продукції підготувати спеціальну етикетку, яка виготовлена за встановленим стандартом і містить інформацію про енергоспоживання електроприладу, а в деяких випадках — і про шумовий рівень. Постачальник повинен забезпечити торговельні підприємства необхідною кількістю ярликів і проспектів з наведенням цих даних, а також представляти компетентним органам країн ЄС технічну документацію для їх перевірки протягом п'яти років з моменту випуску останньої партії товару.
Особливо жорсткі єдині правила діють у ЄС щодо етикетування і маркування продукції, споживання якої шкідливе для здоров'я споживачів.
Етикетки на ці товари обов'язково повинні містити: найменування і хімічний склад, назву і місце знаходження підприємства- виробника, торгового агента або імпортера, перелік потенційних ризиків для споживача, заходи запобігання, яких необхідно дотримуватись при зберіганні й використанні товару.
Передбачено виразні умовні знаки, які сигналізують про небезпеку.
Специфічні правила застосовуються щодо етикетування і маркування текстильних товарів. Їх мета — попередити фальсифікацію складу волокна пряжі, тканин і виготовлених із них виробів.
При продажу виробів кінцевому споживачеві, а також у каталогах, проспектах та етикетках назва і волоконний склад виробів повинні бути легкозчитувані й помітні.
Прийнято директиву щодо маркування матеріалів, які використовуються для виготовлення основних компонентів взуття: верх, підкладка, підошва. Вона повинна містити інформацію про матеріал, на який припадає не менше 85 % поверхні або маси цих компонентів. Інформація у вигляді графічних зображень повинна розміщуватись хоча б на одному предметі із пари взуття. У директиві детально визначається походження матеріалу (натуральні або синтетичні матеріали та ін.).
ЄС посилює вимоги щодо розміщення штрихового коду на упаковці. Переважна більшість упакованих продовольчих товарів мають свій штрихкод.
Згідно з новими правилами реалізації продуктів харчування в країнах ЄС, які схвалені Єврокомісією і будуть вводитись у дію протягом трьох років, починаючи з 2005 року, у рекламі типу «корисне для здоров'я» не можна наводити все те, що може бути незрозумілим для споживачів. Протягом трьох років буде складено список фактів, які не викликають сумнівів, і використовуються в рекламі. Деякі матеріали медичного спрямування щодо запобігання певних захворювань повинні бути підкріплені конкретними матеріалами досліджень. Вводиться заборона на розпливчасту, нечітку і двозначну рекламу та підписи на етикетках, що стосуються корисності продукту. Усе, чого не можна підкріпити фактами, буде вилучено з обігу, наприклад, загальнооздоровлюючого типу («протидія стресу», «зберігає молодість» тощо) або до реклами фізіологічних чи функцій поведінки організму («поліпшує пам' ять», «добавляє оптимізму»). Будуть заборонені рекламні написи відносно схуднення («наполовину скорочує кількість калорій»), рекламні заклики про користь алкогольної продукції, якщо вміст алкоголю в ній перевищує 1,2 %.
В ЄС вважають за необхідне обмежити рекламу одного конкретного продукту виходячи тільки з того, яке місце він займає в раціоні. Критерієм цінності продукту повинні стати такі дані, як загальний вміст жирів, цукрів, солі тощо. Передбачені деякі критерії реклами продовольчих товарів ЄС. Наприклад, «низький вміст енергії» можна буде використовувати тільки в рекламі продуктів, енергетична цінність яких не вище 20 ккал/100г, а «знижений вміст енергії» — енергетична цінність продукту знижена не менше ніж на 30 %. Якщо енергетична цінність продукту нижче 4 ккал/100г, тоді можна маркувати «не містить енергії», а «низький вміст жирів» — з вмістом не більше 3 г жирів на 100 г маси або 1,5 г/100 мл. «Вільний вміст жирів» — допускається, якщо на 100 г маси або 100 мл продукту припадає 0,5 г жирів. «Низький вміст насичених жирів» — допускається його вміст у межах 1,5 г на 100 г маси, при цьому даний компонент не повинен становити вище 10 % енергетичної цінності продукту. Для того щоб вважати «вільний від насичених жирів», цей показник повинен бути у межах 0,1 г на 100 г. «Низький вміст цукру» — його вміст може складати 5 г на 100 г маси, а «вільний від цукру» — 0,5 г на 100 г.
Напис «високий вміст білка» допускається тільки у випадку, якщо на нього припадає не менше 20 % калорійності продукту.
10.5. Вимоги до порційних упаковокМатеріали, які використовуються для порційних упаковок, повинні відповідати таким вимогам:
упаковка повинна надійно захищати продукт від небажаного проникнення вологи — як ззовні, так і зсередини;
жировмісні харчові продукти і різноманітні косметичні засоби повинні фасуватись у жиростійку та жиронепроникну упаковку;
матеріали повинні бути світлонепроникні, особливо для жи- ровмісних, продуктів з біологічно активними речовинами і певного забарвлення;
для частини продуктів (чай, кава, прянощі) важливим є паро- непроникність матеріалу з високими бар'єрними властивостями, які характерні для комбінованих і багатошарових плівок;
пакувальні матеріали повинні захищати продукти від забруднення під час транспортування і реалізації;
бути технологічними, особливо з використанням сучасного високотехнологічного обладнання.
Окремі матеріали характеризуються індивідуальними властивостями (табл. 10.5).
Таблиця 10.5
ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОНЕНТІВ У БАГАТОШАРОВИХ ПЛІВКАХ
Пакувальний матеріал Зварювання Вологоне- проникність Газонепроникність Міцність Формостійкість Світлонепроникність Жиростій- кість Термостійкість Морозостійкість
ПЕНЩ ++ ++ +- +- - + - - ++
ЛПНЩ + ++ +- + -- + - - +
ПП - + +- + -- + +- + -
ОПП + ++ + ++ -- ++ +- + +
ПЕТ -- + ++ ++ -- ++ + + +
ПА -- +- ++ ++ -- + + ++ ++
Папір -- -- -- - + +- +- +- +
ФАЛ -- ++ ++ - ++ -- ++ ++ ++
Компоненти багатошарових плівок: ПЕНГ — поліетилен низької густини; ЛПЕНГ — лінійний поліетилен низької густини; ОПП — орієнтований поліпропілен; ПЕТ — поліетилентерефталат; ПА — поліамід; ФАЛ — фольга алюмінієва; ПП — поліпропілен Властивості: ++ відмінна; + добра; +- задовільна; — погана; -- дуже погана
Найбільш ефективними вважають багатошарові та комбіновані матеріали, які дають змогу забезпечити оптимальні умови для більшості продовольчих товарів. Частіше застосовують комбінації поліетилену з папером, поліамідом, поліетилетерефталатом, поліпропіленом або фольгою. Поліетилен виконує технологічну функцію — термозварювання. Для досягнення відповідних захисних властивостей упаковки використовують фольгу, папір і поліпропілен. Нанесений напилюванням шар алюмінію виконує бар'єрну функцію. Бар'єрні властивості ПЕТ застосовуються у пакуванні кетчупів, соусів, майонезу та гірчиці.
10.6. Вимоги до полімерної тариВимоги до полімерної тари і пакувальних матеріалів умовно поділяють на: експлуатаційні, технологічні, споживчі, економічні, спеціальні, санітарно-гігієнічні.
Експлуатаційні вимоги — передбачають захист упакованих товарів від механічного та фізико-хімічного впливу.
Технологічні вимоги — зумовлюють найбільш раціональне, з мінімальними затратами виготовлення, зберігання та транспортування тари з упакованим товаром.
Споживчі вимоги — забезпечують збут товару та його раціональне використання.
Екологічні вимоги — зумовлюють застосування дешевих, екологічно чистих доступних пакувальних матеріалів, високопродуктивного обладнання, досконалих способів зберігання та транспортування.
Спеціальні вимоги — зумовлені властивостями товарів, які упаковані в тару, їх фізичним станом, дією навколишнього середовища (температура, волога, світло тощо), а іноді потребою повної ізоляції товару від зовнішнього середовища.
Санітарно-гігієнічні вимоги — передбачають нешкідливість тари та матеріалів, із яких вона виготовляється.
Гігієнічну оцінку полімерної тари здійснюють за органолептичними дослідженнями, встановлюючи виділення речовин із пластмас у середовище, а також речовин, які можуть бути виявлені за допомогою органів відчуття (за п'ятибальною шкалою). Санітарно-хімічні дослідження передбачають визначення факту та кількості виділення із пластмаси у середовище низькомолекулярних речовин за допомогою інструментальних методів.
Токсикологічні дослідження спрямовані на виявлення токсикологічної дії на організм тварин низькомолекулярних речовин, які виділяються із полімерних матеріалів методами хімічного аналізу.
10.7. Гігієнічна характеристика полімерних матеріалів і тариВнаслідок підвищення гігієнічних вимог упаковка продуктів відіграє все більшу роль. Гігієнічність упаковки, разом з іншими вимогами, регулюється нормативами ЕС 93/43/EWG, а також LMG 1975 § 28. Директивним документом 90/12/СЕЕ від 23.02.1992 р. було уточнено види пластмас, які можуть контактувати з харчовими продуктами. Зараз до цього документу Євроко- місія внесла суттєві зміни, які відображено в документі 2002/72/СЕ. Крім того, у США розроблено систему НАССР (аналіз ризиків і критичні контрольні точки). Вона стосується внутрішніх процесів приготування продуктів, постачання і торгівлі, але повинна також включати попередню підготовку сировини і поставку продукції в упакованому вигляді, здійснюючи наскрізний цикл. Усі первинні упаковки, які контактують з кінцевим продуктом, повинні відповідати гігієнічним вимогам.
Поліетилен за своєю природою не шкідливий для організму. Але в процесі переробки при екструзії, вакуум-формуванні та інших процесах відбувається часткова термоокислювальна деструкція макромолекул полімеру, внаслідок чого утворюється кислотовмісні низькомолекулярні сполуки, які мають неприємний запах і можуть передаватися харчовим продуктам. Крім цього, у поліетилені, отриманому методом середнього і низького тиску, можуть міститись залишки каталізаторів — окисли і солі металів: хрому, титану, алюмінію, які мають токсичну дію.
Недоліком вважається набухання поліетилену в жирах, внаслідок чого можуть переходити в жири олігомери, які погіршують якість харчових продуктів.
Визначення окислювальності водяних витяжок із поліетилену високого і низького тиску свідчать про перехід певної кількості органічних речовин у воду.
Поліпропілен також нешкідливий, а за своєю хімічною природою він більше піддається окисленню, ніж поліетилен. Продукти термоокислювальної деструкції поліпропілену можуть викликати
подразнення слизових оболонок очей і верхніх дихальних шляхів, порушення ритму дихання, координації рухів і пониження збудження нервової системи.
У поліпропілені для харчової промисловості не допускаються каталізатори полімеризації (триалкілалюміній і чотирихлористий титан), а також залишки розчинників, що застосовується для відмивання каталізаторів (метиловий та ізопропіловий спирти).
Із нестабілізованого поліпропілену в дистильовану воду переходять розчинні низькомолекулярні сполуки, у тому числі відно- влювачі, хлор-іон, ненасичені сполуки, формальдегід і метиловий спирт.
При повному спалюванні ПЕ і ПП утворюється оксид вуглецю і вода без будь яких залишків.
Полівінілхлорид — нетоксичний полімер, але в процесі переробки та експлуатації він піддається хімічним перетворенням, які супроводжуються деструкцією макромолекул і звільненням хлористого водню.
Токсичність полівінілхлориду зумовлена вмістом у ньому олі- гомерів і модифікованих добавок. З метою підвищення термостабільності у полівінілхлорид вводять стабілізатори, які гальмують або запобігають розкладання полімеру. Тому пакувальна галузь використовує полівінілхлорид у пластифікованому стані, оскільки чистий полімер відрізняється більшою жорсткістю.
З метою підвищення еластичності матеріалу в нього вводять пластифікатор (до 40 %). Пластифікатори і стабілізатори здатні мігрувати із полімерного матеріалу в контактуюче з ним середовище.
При спалюванні полівінілхлориду утворюється хлорид натрію, а при неповному згоранні — різні токсичні дими, що містять хлорвуглевод.
Полістирол характеризується хімічною стійкістю до кислот і лугів, високою водостійкістю і легко переробляються у вироби. Високу міцність, стійкість до агресивних середовищ і до старіння мають трикомпонентні пластики на основі стиролу, акрилонітрилу і бутадієну. Однак багато марок полістиролу і його співполімерів непридатні для контакту з харчовими продуктами внаслідок значного вмісту в них стиролу. Потрапляючи в організм, стирол впливає на нервову систему, печінку і кровотворні органи. Він змінює органолептичні властивості харчових продуктів. Вода з вмістом стиролу (0,57 мг/л) має неприємний запах і непридатна для пиття (викликає подразнення слизової оболонки порожнини рота і гортані).
Стирол подразнює слизові оболонки, негативно впливає на печінку, нервову і кровоносну системи за концентрацій, що перевищують гранично допустимі (ГДК = 0,002 мг/дм3) і більші за допустимі кількості міграції стиролу в модельні середовища (ДКМ = 0,01 мг/дм3).
Солі важких металів у кількостях, вищ3их від допустимої кількості міграції (ДКМ свинцю 0,003 мг/дм ) у модельні середовища, виявляють комбіновану, загальнотоксичну дію.
Безпечність упаковки з полістиролу. Санітарно-хімічні дослідження водних витяжок з різних сортів полістиролу підтвердили можливу міграцію мономера стиролу. З полістиролу загального призначення, удароміцного і спіненого виділяються його оліго- мери. У складі полістирольної харчової тари ідентифіковано тример стиролу, визначено його кількість і проведено біологічну оцінка. Доведено, що найбільш чистим є електролітично виготовлений полістирол.
Інтенсивність міграції стиролу та інших низькомолекулярних сполук із полістиролу залежить від їх розчинності у воді в різних модельних середовищах і харчових продуктах. Під час тривалого контакту з продуктом із полістиролу у воду мігрує 5 % низькомолекулярних сполук, а підвищення температури і збільшення контакту — підсилює цей процес.
Слабокислі і сольові модельні розчини виділяють стирол із полістиролу аналогічно воді. Підвищення частки жиру в складі продуктів сприяє виділенню стиролу із полістиролу. Наприклад, у молоко мігрує у два рази більше стиролу, ніж у воду, а в олію — у п'ять разів. Найбільш активним харчовим середовищем для полістирольних матеріалів і тари є етанол та його розчинники. Вони екстрагують низькомолекулярні компоненти у 10—1000 разів більше, ніж вода. Також вони сприяють набуханню зразка, а часом — навіть його деформацію.
За результатами досліджень змін міграційної здатності стиролу в модельне середовище із полістирольних стаканчиків, у літературі наводять раціональні температурно-часові режими їх використання. Споживчу тару із полістиролу може бути рекомендовано для фасування (розливання) продуктів різної консистенції при температурі не вище 60 °С. Крім того, вона може використовуватись у технологіях термостатного сквашування при температурі 38—43 °С протягом 4 годин. Ця тара також може застосовуватись обмежено для фасування (розливу) молочних продуктів при температурах 60—70 °С, що повинно бути підтверджено санітарно-епідеміологічним висновком. Тара із полістиролу не мо
же бути рекомендована для технологій гарячого розливання (фа- сування), тобто вище 70 °С.
Стирол подразнює слизові оболонки, негативно впливає на печінку, нервову і кровоносні системи за концент3рацій, що перевищують гранично допустимі (ГДК = 0,002 мг/дм ), та через кількості, вищі за допустимі міграції стиролу в модельні середовища (ДКМ = 0,01 мг/дм3).
Солі важких металів у кількостях міграції, вищих за допустимі (ДКМ свинцю = 0,003 мг/дм3, миш'яку — 0,05 мг/дм3, цинку — 1 мг/дм3) у модельні середовища, виявляють комбіновану, загаль- нотоксичну дію.
Важливо встановити ступінь надійності зберігання продовольчих товарів у полістирольній тарі й упаковці протягом рекомендованого терміну без міграції в неї стиролу і солей важких металів. Для цього досліджено відповідні плівки, стаканчики, коробочки різної місткості й конфігурації, які застосовують для виготовлення тари й упаковки молочної продукції з удароміцного полістиролу вітчизняного та імпортного виробництва.
Якісне виявлення полістиролу здійснюється за його горючістю: зразки полімерних виробів добре горять з утворенням чорного диму і чорної золи, сильно деформуються при наближенні до вогню, мають характерний для мономера стиролу солодкуватий квітковий запах. Під час сухої перегонки полістирольні зразки плавляться, виділяється мономер, на стінках пробірки конденсується рідина. Продукти термічної деструкції можна дослідити на полярографі.
Тривалий санітарно-хімічний контроль стирольної тари й упаковки показав, що полістирольні вироби не змінюють органолептичних показників модельних розчинів. За відповідних умов останні набувають запаху і присмаку < 1 бала, не змінюється також прозорість і колір розчинів.
Лімітованим показником гігієнічної оцінки полістиролу та виробів з нього є міграція стиролу і солей важких металів (цинку, свинцю, миш'яку) у модельне середовище. Стирол визначають спектрометричним методом, солі важких металів — за допомогою полярографії і колориметрії.
За результатами досліджень, тару і упаковку з полістиролу рекомендують для продовольчих товарів з вологістю понад 15 %, за винятком спиртовмісних, оскільки залишковий мономер стиролу добре розчиняється в етанолі і його розчинниках.
Із поліефірів найбільше значення для харчової продукції має поліетилентерефталат (лавсан). Він випускається переважно у
вигляді плівки і волокна. Ці матеріали фізіологічно нешкідливі, стійкі до хімічних речовин і плісняви, мають високу теплостійкість. При обробітку волокон лавсану розчинами молочної кислоти у витяжках виявлено вільні мономери — етиленгліколь, ди- метилтерефталат і метиловий спирт. Ці сполуки не змінювали смак і запах витяжок.
Основними продуктами деструкції поліетилентерефталату є оксиди карбону, оцтовий альдегід, терефталева кислота, етилен, вода, які утворюються як під час окислення макромолекули полімеру в складі упаковки, так і в результаті термічного розкладу.
Тара з ПЕТ. Поліетилентерефталат характеризується порівняно високою термостійкістю, а помітне окислення його відбувається за температури 250 °С. Плівки з ПЕТ міцні до розтягування, мають низьку паро-, водо- та газопроникність, високу хімічну та жиростійкість, термо- та морозостійкість.
Завдяки бар'єрним властивостям, що перешкоджають проникненню кисню, вуглекислого газу, вологи та мікроорганізмів з повітря у пастеризований або стерилізований продукт, упаковка із ПЕТ підтримує його свіжість. Найкращою альтернативою скляним для пива є пляшки з ПЕТ, що мають внутрішнє плазмове покриття. Кращі бар'єрні властивості мають пляшки з ПЕТ, вкриті шаром скла товщиною 50 мкм, і багатошарові із зовнішнім і внутрішнім покриттям з інших полімерів. Бар'єрний шар поліамідного покриття зберігає чутливі до дії кисню інгредієнти харчових продуктів — поліненасичені жирні кислоти, вітаміни А, С і Е, ароматизатори, білки.
Під час зберігання спиртових розчинів у пляшках із ПЕТ виявлено проникнення крізь їхні стінки води й етанолу. Швидкість проникнення води значно вища, ніж етанолу, і це призводить до підвищення концентрації спирту. Термін зберігання 40 °-ї горілки у літровій пляшці з ПЕТ при кімнатній температурі не повинен перевищувати 170 діб. Під час синтезу ПЕТ в інтервалі температур 270—290 °С спостерігаються процеси термічної деструкції.
Під час переробки ПЕТ у плівку відбувається також термо- окисна деструкція, яка супроводжується зменшенням молекулярної маси та погіршенням фізико-механічних властивостей полімеру. Основними продуктами деструкції ПЕТ є оксиди карбону, оцтовий альдегід, терефталева кислота, які можуть утворюватись не тільки внаслідок термічного розкладу, але й під час окислення ланцюга макромолекули полімеру в складі упаковки.
Ідентифікація виробів з ПЕТ може здійснюватись відповідними хімічними способами. Вони розчиняються у концентрованій
сульфатній кислоті та фенолі, руйнуються лугами за температури кипіння та аміаком, нерозчинні в ацетоні, мурашиній кислоті.
У полум'ї пальника, зразок полімеру горить погано, полум'я — жовто-оранжеве і утворюється чорний дим із кіптявою. Зразок полімеру плавиться, перетворюючись на краплі, залишаються тверді кульки, запах продуктів горіння — солодкий, ароматний. Пляшки та іншу тару з ПЕТ досліджують у контакті з модельними середовищами, що імітують харчові продукти: дистильованою водою, 2 %-ю лимонною та 9 %-ю оцтовою кислотою, 70 %-ю оцтовою есенцією, 20 і 40 %-м етанолом. Унаслідок таких досліджень не виявлено впливу тари і упаковки з ПЕТ на смак і запах води та харчових продуктів, а також окислюваність води. Не перевищуються допустимі кількості міграції метанолу, формальдегіду, диметилтерефталату, катіонів цинку, свинцю, сполук миш'яку з полімерних пляшок та іншої тари у модельні середовища. В атмосферному повітрі також не перевищені допустимі концентрації етилену й етиленгліколю
Для визначення ПЕТ А. А. Дубініна, О. Т. Мошник, Л. В. Ко- ноненко запропонували полярографічний метод.
Полімерні кремнійорганічні сполуки у більшості випадків не- токсичні. Токсичність епоксидних смол порівняно невисока. При використанні їх у харчовій промисловості необхідно дотримуватись певних запобіжних заходів. У водних і молочнокислих витяжках із епоксидної смоли були виявлені вихідні мономери — епіхлоргідрин і дифінілпропан, а нагрівання епоксидних смол може супроводжуватися виділенням летких токсичних речовин.
Поліаміди фізіологічно нешкідливі. Вони стійкі проти плісняви, бактерій та інших мікроорганізмів. Але під впливом сонячного світла, температури і вологи поліаміди піддаються деструкції.
Застосування поліамідів на основі е-капролактаму не допускається для контакту з продуктами харчування внаслідок залишкового вмісту в полімері токсичного мономеру (1 % і більше). Е-капролактам добре розчиняється у воді, легко мігрує в різні харчові середовища. При концентрації 0,02 % е-капролактам викликає зміну смаку, а при 0,1 % — неприємну гіркоту.
Частина нових полімерних матеріалів можуть викликати небезпеку, пов' язану з виділенням у харчові продукти низькомолекулярних речовин. Згідно з даними літератури, майже 20 % досліджених полімерних матеріалів харчової промисловості були відхилені внаслідок виявленої міграції токсичних речовин у кількості, яка перевищує допустимі рівні.
Поліамід включенл у перелік матеріалів, які дозволені для контакту з харчовими продуктами, і одержав широке розповсю
дження у виробництві ковбасних оболонок. Вибір поліаміду для цієї мети зумовлений тим, що поліамідні плівки відповідають вимогам гігієнічної безпеки і характеризуються високою міцністю та стійкістю до проколювання.
Молекули поліамідів практично не розчинні у харчових продуктах і не переходять до їх складу, навіть при довготривалому контакті. Тому з поверхні поліамідних плівок можуть мігрувати тільки залишки мономерів (капролактам, гексаметилендіамін), які не прореагували під час синтезу поліаміду. Тому для виготовлення ковбасних оболонок використовують спеціальні сорти поліаміду, додатково очищені від низькомолекулярних компонентів. На них наноситься маркування «Допускається безпосередній контакт з харчовими продуктами», а вміст у їх складі домішок, що здатні мігрувати, суворо контролюється. Крім цього, готова плівка після виготовлення перевіряється у лабораторіях Держсан- епіднагляду на вміст капролактаму, кількості барвника, що виділився із плівки, а також за органолептичними показниками. При відповідності дослідного зразка Державним санітарним епідеміологічним правилам і нормативам видається «Санітарно- епідеміологічний висновок».
Технічні сорти поліаміду, які називають конструкційними, не очищують від низькомолекулярних фракцій. Часто в конструкційні поліаміди вводять різні наповнювачі і добавки для поліпшення міцності, але вони не можуть використовуватись для контакту з харчовими продуктами.
Для оцінки безпеки поліамідних оболонок вибрані контрастні за ступенем проникності і шаруватості поліамідні оболонки «Амітан», «Аміфлекс Т» і «Амісмок». Кожна з них характеризується індивідуальними властивостями: «Амітан» — одношарова непроникна оболонка для варених ковбас, «Аміфлекс Т» — багатошарова непроникна оболонка для варених ковбас, «Амісмок» — одношарова проникна оболонка для варено-копчених і напів- копчених ковбас.
У відповідності з технологічним процесом поліамідні оболонки попередньо промивають протягом 25 хв. у проточній воді (23 °С) і ополіскують у дистильованій воді. Модельним середовищем служить дистильована вода і 2 %-й розчин оцтової кислоти, що містить 2 % кухонної солі. Модельні середовища заливають в оболонки, сформовані у вигляді батона, витримують у термошафах 3 год і потім настоюють при кімнатній температурі протягом 10 діб.
Таблиця 10.6
BMICT ОКРЕМИХ ІНГРЕДІЄНТІВ (мг/дм3) У ВИТЯЖКАХ 13 ПОЛІАМІДНИХ ОБОЛОНОК (M ± m)
Оболонка Гексаметилендіамін Капролактам Формальдегід Аміак Метанол Фенол
ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг.
«Амітан» He більше 0,01 0,007 ± 0,0006 He біль- ше 0,5 0,29 ± 0,15 He більше 0,1 0,04 ± 0,026 He більше 2,0 0,25 ± 0,37 He більше 0,2 0,11 ± 0,04 He більше 0,05 0,02 ± 0,003
«Амі- флекс Т» He більше 0,01 0,006 ± 0,0005 He більше 0,5 0,25 ± 0,17 He більше 0,1 0,03± 0,017 He більше 2,0 0,46 ± 0,27 He більше 0,2 0,15 ± 0,02 He більше 0,05 0,02 ± 0,005
«Амі- смок» He більше 0,01 0,007 ± 0,0005 He більше 0,5 0,24 ± 0,18 He більше 0,1 0,05 ± 0,032 He більше 2,0 0,000 He більше 0,2 0,13± 0,04 He більше 0,05 0,03± 0,004
Таблиця 10.7
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ВИТЯЖОК 13 ПОЛІАМІДНИХ ОБОЛОНОК (мг/дм3) HA НАЯВНІСТЬ ТОКСИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ (M ± m)
Оболонка Свинець Мідь Цинк Кадмій Миш'як Ртуть
ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг. ДКМ Факг.
«Амітан» He більше 0,03 0,0076 ± 0,0029 He більше 1,0 0,0073 ± 0,0059 He більше 1,0 0,027 ± 0,017 He більше 0,001 0,0008 ± 0,0003 He більше 0,05 0,001 He більше 0,005 0,0005
«Амі- флеке Т» He більше 0,03 0,0065 ± 0,00047 НІ більше 1,0 0,0049 ± 0,0032 He більше 1,0 0,02 ± 0,0078 He більше 0,001 0,0003 ± 0,0002 He більше 0,05 0,001 He більше 0,005 0,00001
«Амісмок» He більше 0,03 0,0066 ± 0,00042 Jfc більше 1,0 0,0097 ± 0,0069 He більше 1,0 0,035 ± 0,024 He більше 0,001 0,0003 ± 0,0001 He більше 0,05 0,001 He більше 0,005 0,0005
Рівень міграції е-капролактаму і гексаметилендіаміну встановлюють методом хроматографії, формальдегіду і фенолу — фотометричним методом; бензолу і метанолу — газохроматографіч- ним методом. Токсичні елементи (свинець, кадмій, цинк, мідь, ртуть і миш'як) визначають атомно-абсорбційним методом. Токсикологічні дослідження поліамідних оболонок проводять екс- прес-методом із застосуванням кліткового тест-об'єкта (сперма великої рогатої худоби). Одержані результати обробляють загальноприйнятими методами санітарної статистики.
Безпеку поліамідних оболонок оцінюють комплексно за чотирма позиціями:
органолептичні дослідження;
міграція основних інгредієнтів, які входять у рецептуру оболонок;
продукти деструкції;
наявність солей важких металів і миш'яку як можливих домішок, що забруднюють сировину.
Органолептичні дослідження орієнтують на необхідність наступних лабораторних досліджень оболонок: одержані витяжки мають бути прозорими, безкольоровими, без запаху (0 балів).
При вивченні міграції хімічних речовин із поліамідних оболонок стверджується, що в усіх досліджених зразках вміст е-кап- ролактаму і гексаметилендіаміну не перевищував допустимі кількості міграції (ДКМ) (табл. 10.6). Міграції бензолу не виявлено.
За результатами досліджень виділення продуктів деструкції із поліамідних оболонок у модельні середовища (формальдегіду, аміаку, метанолу, фенолу) встановлено, що рівні міграції у витяжках зі всіх оболонок не перевищують допустимих.
З метою визначення вмісту солей важких металів і миш'яку в досліджених витяжкаї із поліамідних оболонок не встановлено перевищення допустимого рівня (табл. 10.7).
10.8. Організація контролю якості полімерної тариОсновні методи контролю якості полімерних матеріалів передбачають ідентифікацію полімерів, а також визначення фізико- механічних, фізико-хімічних, фізичних, технічних та технологічних властивостей.
ІДЕНТИФІКАЦІЯ ПОЛІМЕРІВ ЗА ГОРЮЧІСТЮ
Полімер Горючість Особливості горіння Запах Колір паперу
Поліетилен (ПЕ) Добра Плавиться, горить, пускаючи краплі Характерний для парафіну Чорний
Поліпропілен (ILLl) Добра Плавиться, горить, майже не пускає краплі Характерний для парафіну Чорний
Полістирол ДІС) Добра Горить з утворенням чорного диму, дуже усаджується при наближенні вогню Характерний для мокрого стиролу Чорний
Полівінілхлорид 0TBX) Погана Колір вогню, характерний для хлоровмісних речовин, при горінні полімера утворюється чорний дим, який гасне при видаленні вогню Специфічний різкий Чорний
Полівініловий спирт (ПВС) Добра Яскраво горить, плавиться Горілої вовни Світло- попелястий
Полівінілден- хлорид ОТВДХ) Середня Усаджується при наближенні вогню, горить зеленим полум'ям Специфічний різкий Чорний
Целофан Добра Горить добре, аналогічно паперу Горілого паперу Залишається небагато попелу
З фізико-механічних показників контролюють: твердість за Брінеллем при певному навантаженні, модуль пружності при розтягуванні, стискуванні, зминанні, стійкість до проколювання матеріалів із плівки, еластичність та міцність.
До фізико-хімічних властивостей відносять зміну маси, лінійних розмірів та механічних властивостей під дією хімічних засобів, стійкість до розтріскування під напругами, паропроникли- вість за 24 год, водопроникливість за 24 год, водопроникливість у холодній та гарячій воді, вологість та водостійкість, проникність органічних розчинників.
Визначено бар'єрні дії целофанових плівок стосовно води залежно від активності води всередині і зовні плівки. Для оцінки моделі сорбції води, перевірку проникності здійснюють при температурі 30 °С і кількох значеннях активності парів води.
Фізичні властивості тари характеризують: коефіцієнт тертя, щільність, теплостійкість, температура розм'якшення, морозостійкість, світлопроникність, електричні та електростатичні властивості.
Технічні та технологічні властивості характеризують: усадку, стійкість до старіння під дією природних та кліматичних факторів, стійкість до зношування.
Багато видів полімерів можна ідентифікувати за горючістю (табл. 10.8).
Контроль якості полімерної тариМетоди визначення якості полімерної упаковки можна поділити на дві групи: визначення властивостей упаковки в процесі виготовлення і при її розробці. За допомогою методів першої групи контролюють зовнішній вигляд, масу, місткість, геометричні розміри, шершавість поверхні, герметичність і стійкість до дій навантажень у різних умовах, міцність зварних швів упаковки. За допомогою методів другої групи визначають хімічну стійкість, формостійкість, проникність, вібростійкість, стійкість до навантажень під час транспортування (рис. 10.1).
Запропоновано методи контролю якості пакувальних матеріалів для харчових продуктів:
• метод швидкого визначення формальдегіду в пакувальних матеріалах для харчових продуктів методом осцелографічної полярографії. Градуйований графік лінійний у діапазоні концентрацій 0,005—0,25 мг/л, межа визначення становить 0,005 мг/л, міра об'єктивності — 92,3—104,6 % і відносне стандартне відхилення — 0,011—0,030;
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image71.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image71.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image71.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 10.1. Показники якості полімерної тари
внаслідок дослідження динаміки змін показників якості ікри в полімерній тарі під час зберігання встановлено, що якість ікри у ку- ботейнерах із полімерних матеріалів відповідає вимогам діючого стандарту і СаНПіН протягом 9 місяців. Це дозволяє зробити висновок, що строк зберігання ікри в куботейнерах при температурі -4 — 6 °С становить не більше 8 місяців і збігається за тривалістю витримування бочкової ікри лососевих. Якість ікри у поліетиленових відрах з пергаментом вища, ніж у відрах з поліетиленовим вкладишем;
при дослідженні впливу сорбції ароматичних речовин на проникність для кисню плівкових матеріалів на основі поліетилену низької густини, поліпропілену, полікарбонату і поліетилен- терефталату використано систему безперервного ізостатичного потоку. Полімери витримували при 40 °С у контакті з леткими компонентами — лимоненом, гексилацетатом, нонаноном і дека- налем. Після витримки частину зразків досліджували хроматографічним способом для визначення сорбції, а другу частину випробовували на проникність для кисню (при 25 °С). При витримці протягом 8 годин зразки ПЕНГ і ПП виявили лінійне зростання проникності (відповідно на 21 і 130 %). Проникність ПК лінійно зменшується (на 11 % за 21 добу). Для ПЕТ сорбція ароматичних речовин не впливає на проникність плівки для кисню;
розроблено математичну модель, яка дає змогу оцінити вологостійкість нейлонових плівок як функцію активності води з
однієї або другої сторони матеріалу. Сорбція і коефіцієнт водо-проникності відповідають загальноприйнятим значенням длянейлонових плівок;
• трихлоранізол проходить крізь ущільнюючі деталі упаковокі потрапляє в напої, що створює проблему забруднення продуктівлеткими органічними речовинами. Зберігання напоїв у нестандарт-них умовах і проникність органічних речовин крізь ущільненняможуть стати причиною попадання в напої небажаних речовин.Розроблено метод визначення проникності нафталіну крізь ущіль-нення крончатих ковпачків, нагвинчувану закупорку і пляшки ізПЕТ. Нафталін використано як замінник інших неполярних орга-нічних речовин. Значна різниця і проникність помітні при випро-буванні крончатих ковпачків різними видами ущільнення. У пляш-ках із пластиків для пива також спостерігається різна проник-ність нафталіну.
10.9. Медичні аспективикористання полімерних матеріаліві тари для упакування харчових продуктівПолімерні пакувальні матеріали і тара широко використову-ються в харчовій промисловості і в більшості випадків вони мо-жуть безпосередньо контактувати з продуктами (табл. 10.9).
Таблиця 10.9
АСОРТИМЕНТ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ У РІЗНОМАНІТНИХ МАТЕРІАЛАХ
Продукти Скло Метал Тканина о
я
е р
е ¢^ Папір Ламінати Полімери
Молоко і кисломочні продукти + - - - - + +
Масло і сири + + +
Сипучі продукти (борошно, цукор, крупи) - - + - + - +
Безалкогольні та алкогольні напої + + - + - + +
Хліб і хлібобулочні вироби - - - - - - +
Рибні продукти - - - - - - +
Продукти Скло Метал Тканина о
я
е р
е ¢^ Папір Ламінати Полімери
М'ясні продукти + + - + - + +
Свіжезаморожені продукти + + - - - + +
Овочі і фрукти: свіжі - - - - + + +
заморожені - + + + + + +
Переваги полімерної тари порівняно зі скляною, що використовується для пакування і зберігання безалкогольних напоїв, наведено в табл. 10.10.
Таблиця 10.10
ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ПЛЯШОК ПІД БЕЗАЛКОГОЛЬНІ НАПОЇ
Напої Тара, 1996 р. Тара, 2000 р.
Вода Поліетилентерефталат
2 % 40 %
Лимонад 26 % 65 %
Напої «Cola» 50 % 80 %
Вода Скло
84 % 44 %
Лимонад 50 % 15 %
Значна частина виробничих підприємств надає перевагу полімерній тарі, оскільки вона легка, естетично оформлена, різноманітна за формою, економічна і стійка до негативних дій довкілля.
При формуванні багатошарових пакувальних матеріалів ураховують природу харчового продукту, терміни і умови його зберігання, деякі інші особливості, що досягається відповідним поєднанням різних матеріалів з високою чи вибірковою здатністю не пропускати гази, рідини або жири крізь шари упаковки. Наприклад, поєднанням поліетилену, поліпропілену, полікарбонату
з поліамідом, етиленвініловим спиртом, полівінілхлоридом отримують матеріали з комплексом властивостей, які дозволяють використовувати їх для вакуумного пакування м'ясних напівфабрикатів, сиру, заморожених продуктів.
Розширюється мережа застосування металізованих полімерних матеріалів, особливо ламінату целофан-металізований-цело- фан і ламінату металізований целофан-поліетилен. Упаковки, у складі яких використовується алюмінієва фольга, отримані шляхом поєднання з поліетилентерефталатом і поліетиленом, характеризуються механічною міцністю, термозварюваністю, газо- і вологонепроникністю. Вони широко використовуються для фа- сування кондитерських виробів, харчових напівфабрикатів, молочних продуктів.
Використання полімерних матеріалів, за свідченнями деяких авторів, дає змогу підвищити рівень безпеки підприємств зі зберігання і переробки зерна, поліпшити санітарно-гігієнічний стан виробничих приміщень, значно скоротити втрати зерна при зберіганні.
Багатошарові пакувальні матеріали можуть бути джерелом забруднення шляхом міграції у продукти як компонентів полімерних матеріалів, так і інших забруднювачів, присутність яких зумовлюється використанням недоброякісної сировини, недотриманням умов зберігання полімерних матеріалів, порушенням технології їх отримання та низкою інших факторів. Усе це може вплинути на органолептичні властивості продуктів і створювати загрозу для здоров'я людей.
Для оцінки придатності полімерних матеріалів до фасування окремих продуктів проводять санітарно-гігієнічні і токсикологічні дослідження, мета яких полягає в тому, щоб виявити хімічні речовини та їх допустимі кількості, що можуть переходити у харчові продукти. При експертній оцінці полімерних матеріалів, які використовуються для упаковки харчових продуктів, слід ураховувати, що мігруючі з них компоненти можуть вступати у взаємодію зі складовими частинами продуктів харчування і утворювати хімічні сполуки, які відрізняються від вихідних. Так, нітрити ковбасних виробів можуть вступати у взаємодію з амінами, що входять до рецептури полімерних матеріалів, і утворювати нітро- заміни.
Для ефективної оцінки традиційних і нових синтезованих полімерів, скорочення тривалості експерименту, підвищення достовірності результатів біотестування, виключення чинника суб'єктивності при виконанні досліджень, збільшення продуктивності і
технологічності проведення дослідів розроблено спеціальну автоматизовану біолабораторію — «БІОЛА». Вона дає змогу проводити дослідження і культивувати тест-об' єкти в автоматичному режимі. Цими об'єктами можуть бути різні водні організми, які використовуються в екологічних і біотоксикологічних дослідженнях, наприклад, дафнії, інфузорії різних видів. З використанням цього приладу при сертифікації можна оцінювати не тільки безпечність нових полімерних матеріалів, різних упаковок і ковбасних оболонок, але й здійснювати контроль за використанням імпортних полімерних матеріалів для упаковки продовольчих товарів.
При контакті пакувальних матеріалів з білоквмісними продуктами існує вірогідність утворення комплексу важких металів з білками, дія яких на організм людини суттєво відрізняється від впливу важких металів.
Існує потенційна можливість нанесення шкоди здоров'ю людини стабілізаторами і компонентами типографської фарби, які можуть мігрувати із полімерних пакувальних матеріалів. Під час експертної оцінки імпортних полімерних матеріалів виникають певні труднощі, зумовлені відсутністю у більшості випадків інформації про рецептурний склад цих матеріалів і їх кількісний вміст. В основному імпортні матеріали надходять у вигляді багатошарових плівок з різними типами полікомпонентних композицій, на поверхні яких з однієї або обох сторін, а часом і в шарі матеріалу, нанесені малюнки і написи фарбами невідомого складу. Супровідні документи, як правило, містять назву матеріалу, а часом посилання на документ, згідно з яким матеріал дозволений для використання у контакті з продовольчими товарами.
Усе це потребує посиленого державного нагляду за випуском і експлуатацією, а також здійснення контролю на всіх стадіях виробництва, закінчуючи експертною оцінкою готової продукції.
Для проведення санітарно-гігієнічної експертизи полімерних матеріалів нового покоління, що використовуються для пакування продовольчих товарів, необхідно розробити нову методологію санітарно-хімічної і токсиколого-гігієнічної оцінки їх безпеки.
Найбільш актуальною ця проблема є для оліє-жирової (олії, майонез), молочної (тара для плавленого сиру, сметани, сиркових виробів), м' ясної (оболонки для ковбасних виробів і копченостей тощо) промисловостей.
Вважається, що нова упаковка Lean Pack є екологічно нешкідливою.
Згідно з міжнародною практикою, що склалася, полімерні матеріали повинні задовольняти ряд вимог, тому що низькомолекулярні сполуки, що мігрують із полімерних плівок і застосовуються для виробництва пластмас, створюють реальну небезпеку для здоров'я людини:
залишки непрореагованих мономерів;
речовини, які добавляють до полімеру для надання йому спеціальних властивостей (пластифікатори, стабілізатори);
синтетичні органічні барвники, міграція яких усередину вміс- тимого може негативно вплинути на колір, смак і запах продукту;
важкі метали.
Полімерні матеріали мають ряд переваг порівняно з іншими
вони міцні, легкі, вологонепроникні і надзвичайно економні. Захист продукції від забруднення здійснюється в тому випадку, коли вони не виділяють шкідливих речовин за рахунок пластифікаторів, наповнювачів, барвників, стабілізаторів, каталізаторів, газоутворювачів, затверджувачів та інших сполук. В їхньому складі можуть зустрічатися навіть токсичні сполуки, а саме пластифікатори — похідні фталевої і фосфорної кислот, стабілізатори
аміни і феноли; каталізатори — солі і окисли важких металів.
У полімерах також можуть міститися токсичні залишки, які не
вступили в реакцію вихідних мономерів — феноли, формальдегід, капролактам, стирол. Фенол і альдегід діють на нервову систему, можуть зумовити екзему і дерматити. Капролактам веде до судинних неврозів та змін у печінці; стирол негативно впливає на печінку, нервову та судинну системи. Більшість цих сполук виявляють канцерогенну, мутагенну та алергенну дії.
З метою охорони здоров'я споживачів створено і діє система гігієнічного контролю за виготовленням і використанням полімерних матеріалів. Підприємства, які виготовляють, фасують, зберігають і реалізують сировину чи полімерні матеріали, повинні дотримуватись відповідних вимог, особливо щодо тих, які контактують з продовольчими товарами.
За складом і фізико-хімічними властивостями полімерна упаковка продовольчих товарів повинна задовольняти відповідні вимоги стандарту. Її призначення повинно бути чітко визначено. Наприклад, фенопласти не придатні для пакування продовольчих товарів, а амінопласти підходять лише для сухих продуктів. Рідкі і гарячі страви не можна фасувати у тару з окремих марок стиролу.
Перелік полімерних матеріалів, допущених для використання у харчовій промисловості, затверджується щорічно. Періодично
виходять друком збірники з оцінки синтетичних матеріалів, які контактують з продовольчими товарами.
Координує контроль за впровадженням нових полімерів спеціальний комітет, створений на базі Українського ВНДГШТОКСа (м. Київ). За дозволеними до використання полімерними матеріалами здійснюється державний санітарний нагляд, робляться висновки на підставі лабораторних досліджень дослідних варіантів і виробів першого масового випуску. Надалі проводяться періодичні перевірки.
Усім підприємствам, які починають виробництво продукції з полімерних матеріалів, що буде контактувати з продовольчими товарами, обов' язково слід подавати нормативну документацію до територіальної санепідемстанції. У цих документах вказується: найменування, марка, призначення, умови застосування, методика лабораторного контролю маловідомих речовин, введених у рецептуру даного матеріалу.
До імпортних полімерних матеріалів ставляться такі самі вимоги, як і до вітчизняних. Вони не повинні змінювати органолептичних властивостей продуктів і не вступати з ними у хімічні реакції та передавати токсичні речовини у дозах, які перевищують гранично допустимі.
Гігієнічна оцінка харчової тари, посуду і пакувальних матеріалів із пластичних мас починається з визначення їх запаху. Якщо він виявлений, то наступні дослідження не проводяться, а виріб вважається непридатним для подальшого застосування.
Тару і пакувальні матеріали, що призначені для сухих продуктів (печиво, чай, крупи, макаронні вироби), досліджують за допомогою сорбенту (частіше це хліб), який щільно упаковують у дослідний матеріал і протягом певного часу (від 2 до 10 діб) витримують у термостаті при кімнатних умовах. Контрольний зразок сорбенту в тих самих умовах зберігають у щільно закритому скляному посуді. Якщо сорбент змінює колір, смак або набуває стороннього запаху під впливом упаковки, зразок бракують.
Більш жорсткі вимоги ставляться до матеріалів і тари, що використовують для упакування продуктів з високим вмістом білка, жиру тощо. Їх досліджують методом витяжок, обробляючи у визначених режимах розчинами кухонної солі, етилового спирту, харчових кислот. Після цього витяжки перевіряють на наявність у них токсичних речовин: фенолу, формальдегіду, стиролу, капролактаму, солей свинцю, міді, цинку тощо.
У випадку виявлення у витяжках токсичних сполук (продуктів розкладу полімерів, стабілізаторів та інших компонентів) проводять токсикологічну експертизу на дослідних тваринах.
Залежно від результатів токсикологічних досліджень встановлюють основний критерій гігієнічної оцінки речовин — допустиму кількість міграції (ДКМ).
ДКМ = Дм/V,
де Дм — максимально допустима добова доза даної речовини для людини, мг/кг;
V — кількість харчових продуктів середньодобового раціону людини.
Дм = ab/c,
де а — гранична добова доза речовин, мг/кг;
b — середня маса тіла людини, кг;
c — коефіцієнт запасу.
Величина с встановлюється залежно від ступеня токсичності речовин:
нетоксичні — до 10;
малотоксичні — до 30;
середньотоксичні — до 50;
токсичні — до 100.
Найбільш токсичними вважають стирол, вінілхлорид, акрилонітрил.
Пластичні матеріали в основному не здатні до біохімічного розкладання і тому не підлягають і не придатні до компостування. Деякі пластмаси містять стабілізатори або пігменти, у складі яких можуть бути важкі метали.
При повному спалюванні поліетилену і поліпропілену утворюється вода і окис вуглецю без залишків. Полівінілхлорид наполовину складається із хлору, тому при його спалюванні утворюється хлористий водень, а при неповному згоранні — різні види токсичного диму, які містять хлорвуглевод, а також водень через утворення ціанідів.
З метою зниження шкідливих наслідків полімерної упаковки необхідно:
збирати і повторно переробляти упаковку традиційними способами;
використовувати полімерні композиції, здатні переходити в розчин і піддаватися вторинній переробці;
розробляти і використовувати біорозкладувальні полімерні матеріали;
♦ використовувати безпечні речовини, які можна наносити на поверхню готових продуктів чи напівфабрикатів, що можуть виконувати роль захисних упаковок.
Основним критерієм екологічної безпеки вважається більш широке застосування багаторазових упаковок.
Деякі міжнародні організації ведуть боротьбу проти застосування полівінілхлориду, оскільки вважають його мономери канцерогенними, тому переваги надаються поліолефінам, які містять менше пластифікаторів, ніж полівінілхлорид.
10.10. Санітарний нагляд і контроль за безпекою застосування полімерних матеріалів і тари, призначених для контакту з продовольчими товарами
Санітарно-гігієнічне законодавство приділяє особливу увагу полімерним і комбінованим матеріалам, оскільки вони за природою і технологією можуть мати у своєму складі низькомолекулярні включення, мономери, стабілізатори, пластифікатори, модифікатори, пігменти, наповнювачі тощо. Ці речовини можуть мігрувати при певних умовах у продукт, змінювати його якість і погіршувати стан здоров'я людей.
Мета санітарного нагляду і контролю щодо застосування полімерних матеріалів і тари, які контактують із харчовими продуктами — забезпечити безпеку продовольчої сировини і продуктів харчування через дотримання санітарно-гігієнічних вимог до цих матеріалів. Основною законодавчо-нормативною базою для цього є закони України «Про забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення», «Про якість і безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини», Гігієнічні нормативи ГН 2.3.972-00 «Гранично допустимі кількості хімічних речовин, які виділяються із полімерних матеріалів, які контактують з харчовими продуктами» (з доданим до них списком усіх діючих на даний час документів санітарно-гігієнічного характеру), «Перелік матеріалів, виробів і обладнання, дозволених МОЗ для контакту з харчовими продуктами і середовищами».
Санітарний нагляд та контроль за полімерними матеріалами і тарою для продовольчих товарів необхідний у зв'язку з тим, що при порушенні технології їх виробництва, умов зберігання і за
стосування виникає реальна вірогідність міграції у продукти компонентів полімерних матеріалів і тари. Вони можуть змінювати органолептичні властивості харчових продуктів, а при довготривалому надходженні в організм викликати інтоксикацію, а також виявляти алергічний, ембріотоксичний, тератогенний і мутагенний ефекти. Ризик забруднення продуктів харчування суттєво підвищують компоненти полімерів при вищедопустимих рівнях у їх композиційному складі допоміжних речовин і добавок, наявності мономерів, продуктів деструкції компонентів полімерів (у результаті неповної полімеризації або співполімеризації), дії різних фізичних і хімічних факторів, старінні матеріалу. Крім того, у сировині для виготовлення полімерів можуть бути забруднювачі.
Ступінь контамінації харчових продуктів побічними сполуками із полімерів залежить від їх розчинності, технології синтезу полімерів, умов їх експлуатації. Наприклад, важливе місце займає кратність використання, температура, терміни зберігання полімерних матеріалів, тривалість контакту матеріалу з продовольчими товарами, дія сонячного світла, ступінь агресивності середовищ, з якими контактують полімерні матеріали і тара.
До основних заходів, які дають змогу знизити ризик контамінації продуктів компонентами полімерів, відносять:
удосконалення технологічного процесу їх виробництва;
випуск полімерних матеріалів і тари відповідно до гігієнічних вимог, що ставляться до них;
експлуатація і зберігання виробів згідно з призначенням, тем- пературно-вологісними режимами та іншими умовами їх використання;
посилення державного санітарного нагляду і виробничого контролю за випуском та експлуатацією полімерних матеріалів і тари, які контактують з харчовими продуктами.
Органами Держсанепіднагляду уточнені гігієнічні вимоги до полімерних матеріалів з урахуванням досягнень гігієнічної науки і практики:
до рецептури полімерного матеріалу не повинні входити речовини, які характеризуються високою токсичністю і специфічною дією на організм — канцерогенною, мутагенною, алергенною тощо;
технологія виробництва повинна забезпечити отримання полімерних матеріалів зі стабільними гігієнічними показниками;
вироби із полімерних матеріалів при контакті з харчовими продуктами і модельними середовищами не повинні змінювати їх
органолептичні властивості, а також виділяти хімічні речовини, що входять до рецептури полімерного матеріалу, у кількостях, які перевищують допустимі рівні;
при дії модельних розчинів, що імітують харчові продукти, а також при контакті з продовольчими товарами під час дослідної експлуатації зовнішній вигляд виробів не повинен змінюватись.
У деяких випадках ураховують також вимоги до полімерних матеріалів і їх компонентів, як відсутність стимулюючої дії на розвиток мікрофлори, хімічних реакцій або інших взаємодій з харчовими продуктами.
У «Переліку матеріалів, виробів, обладнання, дозволених МОЗ для контакту з харчовими продуктами і середовищами» наводяться допустимі температура, вологість, кислотність, концентрація жиру і алкоголю в продуктах і напоях, призначених до контакту з конкретними полімерними матеріалами і їх марками. Для частини полімерних матеріалів строго лімітовані терміни їх експлуатації і зберігання.
До основних напрямів удосконалення Держсанепіднагляду за полімерними матеріалами належать:
гігієнічна оцінка нових полімерних матеріалів, які раніше не використовувались у харчовій промисловості;
гігієнічна оцінка полімерних матеріалів, які випускаються вітчизняною промисловістю, і які надходять по імпорту;
поточний санітарний нагляд за критичними контрольними точками виробництва полімерних матеріалів.
Важливим аспектом удосконалення Держсанепіднагляду повинні стати нові умови видачі гігієнічного висновку на допуск до виробництва, постачання, реалізації і застосування виробів із полімерних матеріалів, призначених для контакту з харчовими продуктами. Відповідно до наказу МОЗ гігієнічний висновок видається на основі експертизи представлених документів та результатів проведених досліджень. Особливо важливими є органолептичні, хімічні, в окремих випадках — мікробіологічні показники, а також дослідження біологічної активності речовин, які виділяються із полімерних матеріалів. У разі повної відповідності виробів вимогам санітарного законодавства видається гігієнічний висновок.
При гігієнічній оцінці враховують допустимі межі та умови застосування виробів із полімерних матеріалів, призначених для контакту з харчовими продуктами. В окремих випадках їх можуть доповнювати вимогами до процесів виробництва, зберігання, транспортування та експлуатації.
Гігієнічні висновки видаються:
на визначений вид виробів із полімерних матеріалів, які контактують з харчовими продуктами;
на окрему номенклатурну одиницю виробів;
на зміну складу, рецептури, технологічного процесу виробництва, нормативної або технічної документації на вироби;
після закінчення терміну дії раніше виданого висновку;
на дослідну партію виробів із полімерів;
на партію імпортних виробів з полімерних матеріалів при відсутності нормативної і технічної документації на продукцію, яка ввозиться на територію України.
При видачі гігієнічного висновку на окремі види вітчизняних виробів із полімерних матеріалів, що контактують з харчовими продуктами, обов' язковим є: оцінка умов виробництва з виданням гігієнічного висновку на них, узгодження виробника з Держсан- епідслужбою нормативної або технічної документації після аналізу результатів гігієнічної оцінки з подальшою видачею висновку на готові полімерні вироби.
Гігієнічний висновок на полімерну продукцію для продовольчих товарів повинен містити таку інформацію:
У графі «Найменування продукції» вказується його найменування, назва марки (якщо вона є), матеріал, з якого виготовлений виріб, марка матеріалу. Запис, який містить лише найменування матеріалу, з якого виготовляється виріб (наприклад, «пляшки із поліетилентерефталату», «стаканчики із полістиролу»), не допускається;
Графи «Організація-виробник нормативної документації», «Організація-виробник», «Одержувач гігієнічного висновку» повинні містити відомості про конкретні організації (найменування, юридична адреса) або фізичні особи.
У графі «Нормативна і технологічна документація» зазначаються номери нормативно-технічної (ДСТУ, РСТ, ТУ) і технічної документації (технічні інструкції) з вказівкою про діючі зміни, а також нормативні документи, на відповідність яким проведена гігієнічна оцінка (ГН). Проведення гігієнічної оцінки вітчизняних видів продукції неможливе без наведення нормативної документації разом з переліком показників якості, які контролюються, у тому числі і гігієнічних, а також технологічного регламенту їх виробництва.
У графі «Протокол досліджень» вказується номер протоколу із зазначенням дати видачі, найменування організації, які проводять дослідження.
У графі «Реквізити імпортної продукції» робиться посилання на документи (сертифікати, декларації), які підтверджують, що даний матеріал або виріб допущений у країні-експортері. У разі відсутності цих документів, сертифікат видається терміном на один рік.
У графі «Гігієнічна характеристика продукції» повинні бути відображені основні гігієнічні показники, які притаманні даному виду продукції і за якими повинен здійснюватися періодичний гігієнічний контроль.
«Сфера застосування» характеризується конкретними типами продуктів харчування (сухі, волого- або жировмісні), які допущені для контакту з даним матеріалом (виробом). Якщо виріб дозволяється до контакту з алкогольними напоями, то вказують максимально допустиму міцність алкогольної продукції.
«Необхідні умови використання, зберігання, транспортування і заходи безпеки» — повинні бути вказані конкретні умови використання матеріалу (виробу) — можливість одно- або багаторазового застосування, максимальна температура продукції, яка контактує з продовольчими товарами, час контакту.
«Інформація, що наноситься на етикетку» — повинна включати заходи перестороги при транспортуванні, зберіганні та експлуатації продукції.
При заповненні графи «Термін дії» гігієнічного висновку необхідно мати на увазі, що він встановлюється залежно від виду продукції, кількості супроводжуючої документації, ступеня вивчення об' єкта дослідження. Максимальний термін дії гігієнічного висновку — п'ять років. Якщо застосовують партію для дослідного випробовування і відсутні документи на імпортну продукцію, гігієнічні висновки видаються на один рік. За новим положенням, гігієнічні висновки Держсанепіднагляду вважаються підставою для видачі Держспоживстандартом сертифікату відповідності.
Згідно із законом «Про якість та безпеку харчових продуктів та продовольчої сировини» передбачено обов' язкову державну реєстрацію полімерних матеріалів, що є важливою умовою для їх реалізації.
Останнім часом внесено зміни щодо порядку подання документації і зразків для хімічної оцінки, у правилах відбору проб для лабораторного дослідження, підготовку проб до аналізу, проведення санітарно-хімічних досліджень, виборі контрольних показників і методів їх визначення та оцінювання отриманих результатів. Наприклад, у ГН 2.3.3.972-00 наведено нові дані про основні
види матеріалів, які дозволені для контакту з продуктами харчування, основні хімічні речовини-мігранти властиві конкретним полімерним матеріалам, які слід контролювати при проведенні типових санітарно-хімічних досліджень.
Введено положення про те, що для ідентифікації речовин, значення ДКМ якого не встановлено чи відсутнє, слід керуватися ГДК відповідної хімічної речовини у питній воді. При проведенні санітарно-хімічних досліджень виробів, які призначені для контакту із сухими продовольчими товарами, оцінка хімічних речовин, що визначається у повітряному середовищі, проводиться згідно з ГН 2.3.3.972-00, виходячи із середньодобової ГДК.
До пріоритетних напрямів удосконалення безпеки полімерних матеріалів і тари належать:
збір і аналіз даних про можливість міграції речовин полімерів як при виробництві і переробці матеріалу, так і при експлуатації;
розробка єдиних методик для проведення токсикологічних досліджень, єдиних методик і критеріїв безпеки для застосування нових полімерів і науково-гігієнічних показників;
гігієнічне обґрунтування можливостей заміни полімерних матеріалів більш перспективними;
гігієнічна експертиза імпортних полімерних матеріалів, які застосовуються для тари й упаковки, в обладнанні й технологічних лініях фасування продуктів;
розв'язання проблем допустимих доз речовин, які мігрують із полімерів, при одночасному їх надходженні в організм із харчовими продуктами, повітрям, водою, а також крізь шкіру;
вивчення впливу полімерних матеріалів, які контактують із продовольчими товарами, на метаболізм харчових продуктів у організмі;
виявлення механізму і особливостей дії полімерів на окремі функції організму;
оцінка етапів та умов забруднення речовинами, які мігрують із полімерів і продукції різних галузей харчової промисловості;
дослідження ефективності миття полімерної тари багаторазового і тривалого використання;
удосконалення діючих інструктивно-методичних і нормативних документів з урахуванням сучасних вимог науки і практики;
розробка гігієнічної класифікації матеріалів щодо ступеня безпеки для здоров'я населення;
розв'язання проблеми застосування комп'ютерних методів прогнозування біологічних ефектів полімерних матеріалів, які контактують з продовольчими товарами;
вивчення можливостей використання вторинних матеріалів для контакту з продовольчими товарами.
У цілому нові директивні і нормативні документи дають змогу удосконалювати державний санітарний нагляд відносно забезпечення безпеки використання полімерів у харчовій промисловості.
Чисельними дослідженнями пакувальних матеріалів, які використовувались у Данії протягом п'яти років, більш ніж у 1000 досліджених екстрактів проб полістиролу, поліпропілену, поліети- лентерефталату і полівінілхлориду виявлено понад 50 різних домішок. У пробах полівінілхлориду в значних кількостях знайдено діетиленгексиладипат, динонілфталат та інші похідні фталевої кислоти. Разом з тим у 69 % зразків піки домішок не перевищували допустимого рівня.
Проведено модельне санітарно-гігієнічне і токсикологічне вивчення показників безпеки заливок рибних пресервів. Для цього готові упаковки із поліпропілену заливали 6 %-м розчином оцтової або лимонної кислоти з додаванням 2-5 % кухонної солі, імітуючи заливку пресервів. Через 10, 15 і 30 днів визначали органолептичні властивості, вміст формальдегіду і токсичних елементів (мідь, свинець, кадмій, цинк, миш'як). Виявлено тенденцію до накопичення токсичних елементів у заливках, вміст яких не перевищував гранично допустимих. Висока концентрація формальдегіду спонукала авторів до наступних досліджень різних концентрацій оцтової кислоти і солі у заливках при використанні упаковок із поліпропілену для рибних пресервів.
Досліджено 24 пластикові пляшечки для дитячого харчування, які в домашніх умовах піддавались стерилізації. Полікарбонат, із якого виготовлено тару, стерилізували парою, обробляли хімічними реактивами або промивали в машині водою з поверхнево- активними речовинами при температурі 65 °С. Використання дуже чутливого методу ВЕРХ (Про 0,03 мг/кг) не дало можливості встановити присутність біофенолу А у продуктах які зберігались у пляшках.
Хімічне і ветеринарне дослідне відомство Штутгарту (Німеччина) перевірило 50 комбінованих плівок на наявність у них ізо- ціанатів, які утворюють у вологовмісних харчових продуктах канцерогенні сполуки. У 30 % плівок ізоціанати містились у кількості, значно нижчій, ніж нормовано Європейським законом, — 1 мг/кг, а в 70 % плівок — їх не виявили.
Контрольні питанняПринципи підбору полімерних матеріалів і тари для контакту з харчовими продуктами.
У чому особливість підготовки зразків для проведення санітарно- хімічних досліджень?
Які модельні середовища застосовують при дослідженні полімерних матеріалів і тари?
Як проводиться ідентифікація полімерних матеріалів і тари за горючістю?
Які існують методи визначення окремих інгредієнтів і домішок полімерної тари?
Що покладено в основу визначення пластифікаторів, стабілізаторів, антиоксидантів, прискорювачів і мономерів полімерних матеріалів?
Дайте гігієнічну оцінку основних компонентів поліетилену, поліпропілену, полістиролу, полівінілхлориду, поліаміду, поліетилентереф- талату.
Порівняйте гігієнічність основних компонентів полімерних матеріалів і тари (пластифікаторів, стабілізаторів, каталізаторів, ініціаторів, розчинників, барвників, антимікробних препаратів).
Методи визначення ДКМ.
Які гігієнічні вимоги ставляться до полімерних матеріалів і тари?
Завдяки яким заходам можна знизити ризик контамінації харчових продуктів компонентами полімерних матеріалів і тари?
Основні напрями удосконалення Держсанепіднагляду?
В якому випадку видають гігієнічні висновки і яку інформацію вони містять?
Які пріоритетні напрями удосконалення безпеки полімерних матеріалів і тари?
Медичні аспекти використання полімерних матеріалів і тари.
Порядок здійснення контролю якості полімерної тари.
Гігієнічні вимоги до пакувальних матеріалів і тари для молочних продуктів і продуктів дитячого харчування.
Як проводиться контроль за безпекою полімерних матеріалів і тари?
При яких умовах забезпечується безпека полімерних матеріалів і тари?
Виділіть проблеми екологічної безпеки при утилізації пакувальної тари.
Як класифікують захисні таропакувальні матеріали для продовольчих товарів?
11ДОПОМІЖНІ ПАКУВАЛЬНІМАТЕРІАЛИ11.1. ЕтикеткиІсторія розвитку етикеткиПоняття «етикетка» бере початок з появи товарного виробництва. Спочатку на виробах висококваліфіковані майстри розміщували клеймо, яке служило гарантією якості. З появою фаянсових і скляних пляшок для розливу вин з' являється рельєфна інформація на них про місце збору винограду, а також фірмовий знак виробника, який засвідчує якість продукту і виділяє виготовлювача.
До ранніх «етикеток» можна віднести написи і зображення на скляних, глиняних, дерев' яних і фарфорових посудинах для зберігання та продажу продуктів. В Україні фірмовий знак надрукував на папері Іван Федоров (1571 р. книга «Апостол», м. Львів). З розвитком економічних відносин у європейських країнах запроваджуються акцизні збори на транспортні, комунальні та інші послуги, а також на товари підвищеного попиту. Водночас розробляється новий тип етикетки — акцизні марки, надруковані на спеціальному папері відповідного кольору, що характеризував величину акцизного збору.
З появою у 1826 р. сірників формуються сірникові етикетки, а в 1853 р. випущено перші кольорові сірникові етикетки. Відтоді бере початок рекламна функція етикетки, яка набуває важливого значення у схемі «виробник — товар — споживач».
Перші етикетки виробляли гравіюванням на дереві або металі, а з винаходом у кінці XVIII ст. літографії з'явилася можливість дешевше, зручніше та швидше поліграфічним способом відтворювати ефективні рекламні зображення на етикетці.
На початку XIX ст. стали модними подарункові коробки для кондитерських виробів, парфумерії, які виготовлялися з картону та дерева і обтягувалися шовком чи оксамитом. Етикеткою слу
жили картки з привітанням або вкладки із зазначенням укладеного в коробку товару.
Бурхливий розвиток промисловості і випуск товарів широкого вжитку зумовили появу привабливих етикеток складної конфігурації, літографованих у декілька фарб, з тисненням золотом. Художнє оформлення етикеток відображало розвиток мистецтва з того часу — стиль модерн (стилізований рослинним орнаментом). Особливо цей стиль був поширений у парфумерії з використанням стилізованих рослин, гарних жіночих облич тощо.
У 20-х роках XX ст. на етикетках з' являються нові елементи: червоні прапори і стрічки, колосся, шестерні, серп і молот тощо. Етикетка як найбільш масовий друкований продукт на довгі роки перетворюється у потужну зброю пропаганди та ідеалізації політичного режиму.
У 40—60-ті роки ХХ ст. в колишньому СРСР слалася й активно працювала над оформленням етикетної та пакувальної продукції група художників, об'єднана комбінатом «Союзпродоформ- лення». Ці художники завоювали певний авторитет у країні і започаткували новий напрям у дизайні етикетки.
Після розпаду СРСР і початку переходу до ринкової економіки з'являється конкуренція між виробниками продукції. Вона вимагає підвищення якості та привабливості пакування. У цей час складаються передумови для інтенсивного нарощування виробництва етикетки, оскільки відчувалась недостатня кількість пакувальних матеріалів з високоякісного етикетного паперу. Основну кількість займають сухі етикетки на паперовій основі з наступним клейовим закріпленням на тарі.
У ході реформ відбуваються якісні зміни щодо випуску товарів, основна кількість яких реалізується в упакованому вигляді.
Обсяги виробництва етикеток у світі у цьому десятиріччі зростуть на 6,4 % і досягнуть, згідно з прогнозами, полотна довжиною 28 млрд м 2 на суму 51 млрд дол. Такий ріст обсягів виробництва зумовлений розширенням світових ринків упакованих товарів масового споживання, розробленням і впровадженням більш складних етикеток, які здатні підвищити цінність продукції і можливість їх ідентифікації. Провідними країнами- виробниками етикеток у світі є США, Японія, і країни ЄС, а країни, що розвиваються, виробляють близько 30 % даної продукції у світі.
Липкі етикетки як провідний тип становитимуть 50 % світового ринку. Очікується різке вдосконалення нових технологій нанесення етикеток, зокрема, усадкові манжети і пресовані
етикетки, які характеризуються приємними естетичними властивостями.
Пластмасові етикетки потіснять традиційні паперові і займуть четверту частину світового ринку завдяки досягненням у технологіях смол і популярності оригінального зовнішнього оформлення. Флексографія набуде широкого поширення у країнах, що розвиваються.
Забезпечення конкурентоспроможності вітчизняних товарів досягається шляхом підвищення якості товарів, використання надійного, міцного й безпечного пакувального засобу та етикеток із сучасним дизайном.
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image72.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image72.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image72.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 11.1. Поява і вдосконалення етикетки
Суттєві зміни відбуваються в структурі виробників пакувальних засобів та етикеток. Зростає кількість підприємств, які займаються випуском етикетної продукції. Їхня діяльність охоплює весь спектр матеріалів для сухих (спеціальні сорти паперу, пергамент, підпер- гамент, парафінований та металізований папір) та самоклейних етикеток на різних видах паперової та синтетичної основи (рис. 11.1).
Сухі етикетки виробляють з використанням високоякісних чистих целюлозних сортів паперу, каландрованих, крейдованих, покритих різноманітними синтетичними матеріалами, а також металізованих. Самоклейні етикетки одержують з багатошарових композиційних матеріалів, які складаються з основи, на внутрішній стороні якої нанесено невисихаючий клейовий шар, закритий захисним папером з антиадгезійним покриттям.
Фірма Kobusch-Sengewald, яка виготовляє плівки, розробила прозорі круглі етикетки із поліетилену для багатооборотної тари із ПЕТ. Це створює враження відсутності етикеток і їх друкування прямо на пляшки. Такий спосіб дозволяє незалежно від класичного формату друкувати майже кожну форму етикетки на прозорій плівці. Фірма також випускає класичні круглі, високо еластичні і розтягувальні рукавні етикетки, що не містять клею.
Фірма JTW Auto-Seeve пропонує розтягувальні на 360° і скорочувальні рукавні етикетки із полімерів, які можуть закріплюватись на пляшках усіх традиційних форм з дуже великою швидкістю. При цьому досягаються дизайнерські ефекти за рахунок прозорої частини етикетки, металізованої поверхні і «магісного» вікна для розгляду наскрізь. Обидва види етикеток стійкі до води та зношування, і закріплюються без використання клею, а після застосування легко видаляються. Розтягувальні етикетки готуються із ПЕ, а скорочувальні — із ПЕТ, ПВХ або ПС.
Новітні види етикетокРозроблено широкий асортимент етикетних матеріалів різних способів виготовлення, захисту, які наносять на тару або пакувальний засіб. Форма етикетки та її художньо-графічне оформлення обумовлені параметрами тари або пакувального засобу та задумами дизайнера і призначені для реалізації специфічних інформаційних повідомлень. Розрізняють такі види новітніх етикеток:
• високоефективні етикетки, створені на основі гнучких та жорстких співекструзійних матеріалів, з використанням поверхневого покриття (металізація, каширування алюмінієвою фольгою тощо);
Етикетна
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image73.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image73.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image73.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 11.2. Класифікація етикетної продукції
продукція
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image74.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image74.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image74.png" \* MERGEFORMATINET
спеціальні інноваційні етикетки: етикетки-форми, етикетки- аркуші, етикетки-брошури, етикетки без підкладки, етикетки із сигналізацією;
спеціальні види етикеток рекламного та інформаційного характеру;
буклетні, об'ємні, голографічні, «Sleeve-етикетки» тощо.
За характером графічного оформлення етикетки поділяють на текстові, ілюстраційні (штрихові, растрові) та текстово-ілюстраційні.
Вибір етикетки здійснюється відповідно до можливостей графічного виробництва та конкретних вимог до етикетної продукції:
відповідність до текстового, графічного, кольорового оформлення упаковки;
асоціативна вказівка на те, що за предмет;
послідовна, логічна передача інформації за ступенем можливостей;
вказівка на фірмові переваги товару.
Загальну класифікацію етикетної продукції наведено на рис. 11.2.
Залежно від призначення всі типи інформаційних повідомлень на етикетках групують за такими кваліфікаційними ознаками: інформація для споживача, інформація для машинного оброблення, інформація для допоміжних служб (рис. 11.3).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image75.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image75.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image75.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 11.3. Типи інформаційних повідомлень
У цілому етикетку можна вважати своєрідним інформаційно- рекламним полем і товаросупровідною документацією. Якість оформлення нової етикетки є вирішальним фактором успіху торгової марки. Засобом оформлення графічної продукції вважають поліграфічно-друкарські технології. Залежно від характеру від- творювальної інформації, матеріалу і виду етикетки використовують класичні та спеціальні способи друку (рис. 11.4).
INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image76.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image76.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "I:\\media\\image76.png" \* MERGEFORMATINET
Рис. 11.4. Види друку на етикетках
Наведені види друку можуть реалізовуватися у комбінації з гарячим тисненням фольгою, ультрафіолетовим лакуванням тощо.
З нових видів розрізняють об'ємну, голографічну і «Sleeve» етикетки.
Об 'ємна етикетка є тривимірною, яку іноді називають «резі- ната» (від італійського «resinata», що означає «залита смолою»),
«crystal drops» («кришталева крапля») або «stereo labels». Об'ємну етикетку отримують нанесенням на звичайну етикетку прозорого або фарбованого полімеру. Частіше використовують поліуретанові смоли з високими фізико-механічними характеристиками та естетичними якостями. Такі етикетки характеризуються не тільки механічною, а й термічною (від -40 до +80 °С) та хімічною стійкістю. Вони можуть саморегенеруватися. Полі- уретанові смоли захищають малюнок від механічного пошкодження і ультрафіолетового опромінення, завдяки включенню в смолу спеціальних хімічних фільтрів.
Об'ємна етикетка характеризується естетичною привабливістю, зумовленою оптичними особливостями, які досягаються своєрідною лінзою застиглої смоли. Крім того, на ній збільшується зорове зображення, фарби стають яскравішими, «глибшими» і більш блискучими.
Об' ємну етикетку використовують під час декорування автомобілів, мотоциклів, побутового і промислового устаткування, ексклюзивних видів пакування (пляшки дорогих вин, парфумерна продукція, ідентифікаційні етикетки). Одним зі світових лідерів у виробництві об' ємних етикеток є італійська фірма «Esanastri».
Голографічні етикетки. Голограми почали використовувати для захисту державних документів від підробок (візи, перепустки, цінні папери тощо). Застосування голограм допомагає просувати товар на ринку і захистити продукцію від різних підробок. Вона відрізняється від етикеток на паперовій основі особливою яскравістю, оскільки металізована поверхня голограми відбиває більше світла, ніж папір. Завдяки яскравості та об'ємності дуже важко відтворити голограму засобами традиційної поліграфії. Голографічна технологія маркування вважається економічно вигідною, тому що підробка голограм занадто дорога і малоефективна. У перспективі ринок голографічної продукції буде порівну розподілений між голографічним спецмаркуванням, простим захисним друком та новим пакувальним напрямом.
«БІєвУвії-етикетки. Технологія «Sleeve» базується на використанні упаковки циліндричної форми з термоусадкових плівок. Вона використовується для художнього оформлення різноманітної за формою, розмірами і використанням споживчої тари. Такі етикетки щільно облягають упаковку. Термоусадкова етикетка вперше була впроваджена в Японії на початку 90-х років ХХ ст. Вона виготовляється із поліпропіленової, полівінілхлоридної або поліетилентерефталатної плівок. Кожна із плівок являє собою
складну композицію з кількох шарів, які характеризуються відповідними властивостями. Товщина плівки становить 35—60 мкм і більшість різновидів покриваються УФ-лаком.
Інноваційні етикетки. Виробництво спеціальних інноваційних етикеток (етикетки-форми, рекламні, буклетні етикетки) базується на встановленні спеціальних пристроїв для гарячого склеювання у пресах. Це дає змогу наносити клейовий шар крапками, смужками, фрагментом або по всій поверхні матеріалу, часом у поєднанні з друком. Використання додаткового розмотувального пристрою для силіконової підкладки уможливлює створення са- моклейних етикеток за один цикл. Для цього використовують технологію УФ-закріплення силіконових підкладок та самоклей- них етикеток.
За ступенем усадки плівка буває двох типів — середнього (до 50 %) і високого (до 70 % у поперечному напрямку). Вибір ступеня усадки залежить від форми і розміру упакованих виробів.
Термоусадкові етикетки «Sleeve» характеризуються комплексом властивостей, завдяки яким виконується ряд важливих функцій:
захист упаковки від небажаного відкриття чи підробки;
інформативність упаковки, оскільки інформацію для споживачів можна наносити по всій поверхні циліндричної етикетки;
яскрава приваблива зовнішність, зумовлена прозорістю плівки і можливістю реалізувати багато поліграфічних спеціальних ефектів;
захист від розриву при розливанні напоїв під тиском, навіть при попередньому до розливу закріпленні на пляшку;
захист продукції від ультрафіолетових променів, завдяки чому збільшуються терміни зберігання, хоч етикетки не змінюють колір і не втрачають товарного вигляду;
можливість друку на внутрішній стороні етикетки, що захищає зображення від тертя, намокання, дії жирів, розчинників;
етикетка добре сприймає флексографський глибокий друк (до 10 кольорів, включаючи бронзу, срібло і золото);
широка можливість застосування різних спеціальних ефектів (різноманітний метал, паморозь, матова поверхня, повноцінна фотографія);
більша площа, порівняно із звичайною етикеткою, дозволяє розмістити інформацію, малюнки, фон і рекламу на цій поверхні тари;
етикетки незамінні для рекламних засобів, оскільки з їх допомогою легко виготовляти фірмові серії для супермаркетів, прикріплювати до тари сувеніри тощо.
Циліндрична форма термоусадкової етикетки «Sleeve» дає змогу дизайнеру краще розмістити текст, фон і малюнки навіть на дуже складній поверхні упаковки. Ця етикетка широко використовується для споживчої тари різних груп і видів продовольчих і непродовольчих товарів: мінеральних вод, соків, пива, рослинних олій, оцту, молока, кисломолочних продуктів, морозива, джемів та консервів, соусів, майонезів, продуктів дитячого харчування, лікеро-горілчаних виробів, віскі, вина, одеколонів, духів, шампунів, лакофарбової продукції, батарейок, інструментів, олівців, ручок, клеїв тощо.
Підвищення змістовності етикеток базується на використанні спеціальних матеріалів і фарб, магнітних та електронних пристроїв, скритих зображень і водяних знаків спеціального покриття та інших технічних доробок, що забезпечують захист від зловмисного сканування та інших способів копіювання етикеток.
Самоклейні етикетки вимагають відповідних підкладок, які випускаються двох типів.
11.2. Закупорювальні засобиХарактеристика закупорювальних засобівОдним з найдавніших закупорювальних засобів вважають віск, який використовували для закривання античних амфор ще 3-4 тис. років тому. Віск непроникний для повітря та здатний упереджувати випадкове чи умисне відкривання споживчої тари.
Новим спрямуванням було використання коркових пробок, які виготовляються з кори коркового дуба і застосовуються у виробництві різних напоїв, зокрема вин, коньяків та горілок.
У кінці XIX ст. Джон Сміт запропонував агломеровану пробку, яку виготовляли пресуванням шматочків та порошку кори. Ці пробки були дешевші, але мали низьку стійкість до вологи. Пізніше з' явилась збірна коркова пробка, яка складалася з пресованого корпусу, до якого прикріплено суцільний круг, що контактує з вмістимим пляшки.
Для оцінки ущільнюючої дії пробок використовують випробування їхніх механічних властивостей і нейтральної дії на продукт. При закупорюванні корковою пробкою важливе значення має її висота. Особливу проблему становить використання пробкової кори, зовнішній вигляд якої зворотно пропорційний якості матеріалу. Особливе значення мають дефекти якості обладнання для виготовлення кулез-
них пляшок, погіршення якості вин, пов'язане з наявністю трихлорані- золів. Застереження, зумовлені використанням закупорювання із такого матеріалу, можуть бути необґрунтованими при використанні пробок, що складаються із пробкової кори, синтетичних мікросфери- чних частин і зв'язуючого матеріалу, або синтетичних пробок на основі термопластичних еластомерів чи співполімерів, отриманих формуванням шляхом спільної екструзії.
Коркові пробки широко використовують для закупорювання пляшок з вином у Португалії, Іспанії, Італії, Франції, Марокко, Алжирі і Тунісі, а також в інших країнах Європи, Австралії, ПАР і США. У перспективі очікується застосування інших матеріалів, у тому числі і синтетичних.
З метою запобігання забруднення шампанських вин і появи присмаку пробок у Франції створено нову систему. Згідно з нею коркові пробки забезпечуються запобіжними пристроями перед закупорюваннями пляшок із шампанським.
Пробка типу «vision» є екструдованою з наступним шліфуванням і має властивості, близькі до натуральної коркової.
На початку XIX століття з'явились металеві закупорювальні засоби для металевої та скляної тари.
Металеву тару залежно від конструкції можна закупорювати металевими кришками двома способами. Перший спосіб передбачає утворення закатного шва між кришкою та корпусом тари, внаслідок чого після закупорювання кришка і корпус тари становлять єдине ціле (консервні банки). Другий спосіб базується на посадці з натягом металевої кришки в корпус металевої тари. Прикладом служить банка з фарбою. При такому способі після закупорювання можна відокремити кришку від тари і забезпечити багаторазове закупорювання. Спільним для цих двох способів є те, що кришку і корпус виготовляють на одному підприємстві з однакового матеріалу, за однією технологією.
Металеві закупорювальні засоби для скляної тари включають кришки широкогорлі та пробки вузькогорлі відповідних типів: СКО, СКК, СКН.
Застосування кришок СКО має ряд недоліків:
наявність у просторі під кришкою кисню повітря, який негативно впливає на якість продукції, призводить до зменшення вмісту вітамінів і деяких мікроелементів, погіршує збереження природного кольору і аромату;
закривання СКО жорстке з пластичним деформуванням елементів кришки, що спричиняє склобій із-за великих навантажень на горловину тари і, відповідно, зумовлює втрати продукції;
тара відкривається за допомогою ключів, що створює незручності для споживача.
Кронен-пробка, що використовується при способі СКК, може мати прокладку із пресованої кори коркового дуба або полімерну чи комбіновану (картон-полімер), яка дешевша за коркову.
Розширюється застосування металевих кришок типу «твіст- офф» та «прес-он твіст-офф». Вони не пропускають повітря всередину упаковки і гарантують герметичність упродовж терміну зберігання продуктів, закритих у скляну тару, та знімаються без інструмента. При повторному закриванні кришки таких типів забезпечують повну герметичність, мають попереджувальну кнопку, яка гарантує недоторканість продукції на шляху від виробника до споживача.
У світовій практиці найбільш розповсюдженим способом закупорювання скляних банок і пляшок, що характеризуються високими бар'єрними властивостями до дії кисню повітря і стійкі до складників харчових продуктів, вважають паровакуумний спосіб з використанням кришок «твіст-офф». Для цього способу розроблено спеціально технологію виготовлення обладнання, кришок і тари. Кришки виробляють із лудженої жерсті 0,155—0,22 мм підвищеної жорсткості, внутрішню і зовнішню поверхню яких покривають спеціальними лаком або емаллю. На периферійну частину внутрішньої поверхні наносять ущільнюючу пасту (пластизоль), яка повинна бути стійкою до дії високих температур під час термічного обробітку продукції. При цьому важливо забезпечити шар пасти рівномірним по товщині, без розривів, відшарувань і деформацій. Зовнішня поверхня кришок буває кольоровою, а також із логотипом.
За конструкцією кришки «твіст-офф» поділяють на п' ять типів:
«R» — Regular — стандартна кришка загальною висотою до 10 мм;
«S» — Step — кришка з гумовою прокладкою та рельєфом усередині;
«F» — Fluted — кришка із заглибленням по внутрішньому краю для зручності відкривання;
«В» — Safety Button — кришка зі спеціальним заглибленням у середині з її внутрішньої сторони для візуального і акустичного контролю якості (наявність вакууму);
«М» — Medium — кришка середньої глибини загальною висотою 13 мм;
«D» — Deep — глибока кришка загальною висотою до 15 мм;
«Р» — PT (PTA/PTR) — кришка без упорів для закриття з виключенням обертання під час пастеризації або стерилізації. За
упорами їх поділяють на 4, 6, 8 шт.; за групами — для пастеризованої, стерилізованої та продукції з агресивним середовищем.
Кришки зі вставленими в них вкладишами для індукційного запаювання можуть встановлюватися на різні види тари, у тому числі на контейнери.
Машини для індукційного запаюв