- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Основные понятия и определения процесса упаковывания
- •1.1. Общие понятия [1]
- •1.2. Виды и типы тары и упаковки
- •1.3. Параметры и характеристики тары и упаковки
- •1.4. Маркировка
- •1.5. Укупорочные средства
- •1.6. Вспомогательные упаковочные средства
- •2. Виды упаковочных материалов
- •2.1. Упаковочные материалы на основе целлюлозы
- •2.1.2. Целлофан
- •2.1.2. Эфиры целлюлозы
- •2.1.3. Бумага и картон
- •2.2. Стеклообразующие материалы
- •2.2.1. Химия стекла
- •2.2.2. Цвет стекла
- •2.2.3. Механические свойства стекла
- •2.3. Металлы
- •2.3.1. Сталь
- •2.3.2. Алюминий
- •2.3.3. Сплавы
- •2.4. Характеристика основных полимеров, используемых в производстве тары и упаковки
- •2.4.1. Полиэтилен
- •2.4.2. Полипропилен
- •2.4.3. Виниловые полимеры и его сополимеры
- •2.4.5. Полиэтилентерефталат
- •2.4.6. Полиамиды
- •2.4.7. Полистирол и его сополимеры
- •2.4.8. Поликарбонат (пк)
- •2.5. Комбинированные и многослойные материалы
- •3. Основные функции упаковки
- •4. Требования к упаковке
- •5. Способы производства тары и упаковки
- •5.1. Производство мягкой тары и упаковки
- •5.1.1. Пакеты
- •5.1.2. Сумки
- •5.1.3. Мешки
- •5.2. Полужесткая тара и упаковка
- •5.2.1. Коробки
- •Группа а
- •5.2.3. Тубы
- •5.2.4. Стаканы и банки
- •5.3. Производство жесткой тары и упаковки
- •5.3.1. Ящики деревянные и фанерные
- •5.3.2. Жесткая картонная тара
- •5.3.3. Ящики пластмассовые
- •5.3.4. Металлические банки
- •5.3.5. Стеклянная тара
- •14. Химические составы тарных промышленных стекол
- •5.3.6. Полимерные бутылки
- •6. Методы упаковывания
- •6.1. Упаковывание жидкой и пастообразной продукции
- •6.2. Упаковывание сыпучей продукции
- •6.3. Специальные методы упаковывания
- •6.3.1. Упаковывание в вакууме
- •6.3.2. Упаковывание в газовой среде
- •6.3.3. Асептическое упаковывание
- •6.3.4. Упаковывание в термоусадочную и растягивающуюся пленки
- •7. Сварка пластмасс
- •7.1. Основные методы сварки
- •8. Укупоривание.
- •9. Этикетирование и маркировка.
- •2.1. Экомаркирорка
- •10. Групповая и транспортная упаковка.
- •11. Поддонный и бесподдонный способы.
- •12. Контроль качества.
2.4.5. Полиэтилентерефталат
ПЭТФ — сложный полиэфир этиленгликоля и терефталевой кислоты, называемый лавсаном, имеет структурную формулу:
ПЭТФ получают из диметилтерефталата и этиленгликоля реакцией переэтерификации с последующей поликонденсацией.
ПЭТФ — слабополярный полимер. Плотность 1,38-1,40 г/см3. При быстром охлаждении получают прозрачный аморфный полимер с температурой стеклования Т = 80°С. При медленном охлаждении — кристаллический со степенью кристалличности до 50% и температурой плавления 265°С. Температура деструкции 380°С.
ПЭТФ устойчив к глубокому охлаждению, к маслам, жирам, многим кислотам и растворителям. При нагревании растворяется в фенолах, трифторуксусной кислоте, метиленхлориде, циклогексане. Нестоек к щелочам и концентрированным кислотам.
Полимер и материалы на его основе не обнаруживают выраженного токсичного действия на организм.
Недостатком ПЭТФ является трудность сварки, склонность к дезориентации при повышенных температурах.
ПЭТФ имеет малую вязкость расплава, поэтому тару из него можно производить литьем под давлением и экструзией.
Важнейшей областью применения ПЭТФ в упаковке являются бутылки для газированных напитков. Из-за малой вязкости расплава ПЭТФ бутылки сложно изготавливать методом экструзии с раздувом: трудно сохранить стабильную форму заготовки в рукаве и в пресс-форме. Поэтому применяют способ литья под давлением с раздувом. Барьерные и прочностные свойства материала значительно повышаются при растяжении и ориентации во время раздува.
Пленки, главным образом двуосно-ориентированные, применяют для упаковки сыра и изделий из вареного мяса. Теплостойкость пленок и способность пропускать СВЧ-волны используют для обработки продуктов в обычных и микроволновых печах.
Пленки ПЭТФ являются несущей основой многослойных материалов. На них наносят ламинированные покрытия, например из поливинилиденхлорида или полиэтилена, обеспечивающие термосварку. Металлизированные пленки благодаря высоким барьерным свойствам применяют в вакуумной упаковке продуктов, например кофе, а также для упаковывания электроники в качестве защиты от статического электричества.
Методом литья под давлением из ПЭТФ изготавливают высокопрочные, стойкие к истиранию лотки для разнообразной продукции. На таких лотках можно производить разогрев продуктов в обычных и микроволновых печах.
2.4.6. Полиамиды
Получают конденсацией двух основных кислот с диаминами. Наибольшее применение в упаковке нашли полиамид-6 (капрон) и полиамид-66.
Полиамид-6 (капрон) — поли-е-капроамид — продукт полимеризации Е-капролактама в расплаве в присутствии воды или металлического натрия в токе азота.
Он имеет структурную формулу
Полиамид-66 - полигексаметиленадиамид получают поликонденсацией продукта взаимодействия эквимолярных количеств адипиновой кислоты и гексаметилендиамина в метаноле. Его структурная формула имеет вид
Это гибкоцепные полярные гидрофильные полимеры с высоким уровнем межмолекулярного взаимодействия, обусловленного наличием большого количества водородных связей. Плотность 1,01-1,13 г/см3. Степень кристалличности 40-70%. Температура стеклования Т = 50 + 60°С. Температура плавления = 220 - 260°С.
ПА не растворимы в углеводородах, сложных эфирах, хлорпроизводных углеводородов, масло- и бензостойки. Растворяются только в сильных полярных растворителях (феноле, крезоле, ксиленоле и т.д.), в амидах и в сильных кислотах, в том числе в уксусной и муравьиной. Некоторые марки ПА разрешены для применения в пищевой и медицинской промышленности. Гигиеническое значение имеет миграция из ПА токсичных капролактама и гексаметилендиамина, содержание которых в ряде марок ПА может достигать 8-10%.
В производстве упаковки используют такие отличительные свойства ПА, как высокие физико-механические характеристики, жесткость, твердость, износостойкость, стойкость к ударным и вибронагрузкам, пригодность к нанесению печати.
ПА в упаковке преимущественно применяют в виде пленок или в качестве основного слоя в многослойных пленочных материалах.
Пленки ПА-6 используют в вакуумной упаковке мяса, сыра и других продуктов. Эти пленки эффективны для упаковки медицинских хирургических инструментов.
Пленки ПА, ламинированные ПЭ или другими термосвариваемыми слоями, применяют для упаковки пищи быстрого приготовления, для вакуумной упаковки кофе и других продуктов.