Блог

Основными методиками изготовления пластиковых контейнеров являются следующие:

• формование,
• литье под давлением.

Каждая из методик подразделяется на несколько специфических технологических процессов, которые мы рассмотрим подробнее.

Методика формования используется при изготовлении контейнеров с тонкими стенками. Из недостатков методики отметим неравномерность вытяжки различных частей изделий, что приводит к большему проценту отходов при обрезке и вытяжке на большую глубину, нескольким вариациям в толщине упаковки. Обрезанный материал можно снова пустить в производство, что существенно экономит издержки.

После того как изделия сформованы, они требуют ряда дополнительных действий:

• обрезка,
• пробивка отверстий,
• склеивание,
• сварка,
• горячая запайка и т.д.

Эта технология позволяет получать изделия любой сложности и конфигурации. Отметим некоторые преимущества методики:

• тонкостенность изделий,
• возможность переработки материалов с предварительно нанесенной печатью, высокая производительность,
• низкие издержки производства,
• возможность перерабатывать многослойные и вспененные материалы.

Существует несколько различных видов термоформования:

• Вакуумоформование – между поверхностью материала и формы проводят разрежение воздуха. Методика используется при изготовлении глубоких форм.
• Пневмоформование – происходит с использованием сжатого воздуха, который воздействует на пластиковую основу, предварительно разогретую до высокоэластичного состояния. Из недостатков отметим неравномерное прижатие листа к форме – в случае, если подача воздуха происходит не слишком быстро. Между формой и листом заготовки может оставаться лишний воздух, удаляемый через отверстия формы. Из преимуществ выделим возможность получения крупногабаритных изделий, возможность работы с толстостенными материалами.
• Литье под давлением – вязко-текучая пластиковая масса затвердевает в форме под давлением. Сам расплав изготавливается в специальном цилиндре, а после впрыскивается в форму, где охлаждается и затвердевает. В конце остывшее изделие удаляют из формы. Подобная методика позволяет использовать широкий ассортимент полимерных материалов, изготавливать изделия сложной конфигурации. Из недостатков выделим низкую производительность.

Пластиковые пищевые контейнеры подвержены разнообразному графическому оформлению, выполненному методом флексографии, глубокой и офсетной печати, технологией in mould. Выбор метода печати зависит от технологии изготовления контейнера.

Пластиковые контейнеры являются удобным средством для хранения, транспортировки, приготовления продуктов питания. Они используются в нескольких сегментах рынка упаковки и это обусловлено следующими факторами:

• Развитие упаковочных технологий,
• Растущие требования к используемым материалам.

Широко распространены подложки прямоугольной формы, в них пакуют свежемороженое мясо, птицу, рыбу, полуфабрикаты. К отделах готового питания можно увидеть пластиковые контейнеры со съемными крышками. Сами же возможности пластиковых контейнеров определяются технологиями изготовления и особенностями материалов.

Особенности материалов

Лидером является ПЭТФ с присущими ему недостатками:

• невысокая допустимая температура упаковки (70 °С), что огарничвает возможность стерилизации продукта,
• низкая устойчивость к воздействию тепла.

Этот материал идет на изготовление одноразовых контейнеров, производство бутылок по методике раздува.

Далее по популярности в производстве упаковки следует полиэтилен, годный для упаковывания нескоропортящихся продуктов. Для производства контейнеров материал неудобен, поскольку плохо сохраняет и держит форму. Для получения жесткого контейнера потребуется большой расход материала, что отразится на себестоимости. Отличается материал своей неэстетичностью – продукт плохо виден через мутный слой. Отметим некоторые недостатки:

• деформация при 65 °С,
• стабильная форма контейнера связана с технологическими сложностями – большим использованием материала,
• высокая себестоимость при производстве жестких контейнеров,
• излишний вес упаковки.

Для пищевых контейнеров идеален полипропилен, отличающийся следующими особенностями:

• высокие конструкционные и барьерные свойства,
• возможность стерилизации продукта – упаковка выдержит диапазон температур до 130 °С,
• продукт сохраняет аромат,
• можно подвергать микроволновым излучениям,
• высокая прочность на излом.

Из недостатков отметим низкую морозостойкость, но все поправимо, если при производстве использовать специальные вещества и полимеры, чтобы контейнер мог выдерживать температуру до -40°С.

Особенности полистирола проявляются в следующем:

• высокая технологичность,
• абсолютная прозрачность, сравнимая со стеклом.

Из недостатков выделим невозможность вторичной переработки, непереносимость горячих продуктов, то есть термическая неустойчивость.

Неиспользование ПВХ связано с тем, что материал может выделять токсичные вещества. Пластичность и гибкость ПВХ добавляют пластификаторы. От этого материала при производстве упаковки уже отказались, но недобросовестные производители могут его использовать.

Немаловажным фактором при создании модифицированной газовой среды (МГС) внутри упаковки для продуктов питания является концентрация и удельный вес составляющих частей смеси пищевых газов. Востребованной и часто используемой смесью является следующая – 20% двуокиси углерода и 80% азота. Смесь обладает широким спектром применения:

• Мягкие сыры,
• Нежирная рыба,
• Полуфабрикаты,
• Мучные изделия,
• Вареные колбасы.

Если показатель двуокиси углерода будет превышен, но на продукте образуется белый налет, появится кислый запах. Если показатели двуокиси углерода меньше 20%, то уменьшается срок хранения продукта.

Еще одна востребованная смесь – 80% кислорода и 20% двуокиси углерода. Подобную смесь используют при упаковке сырой говядины. Высокое содержание кислорода сохраняет естественный цвет мяса, форму миоглобина. Наличие двуокиси углерода не позволит размножаться микроорганизмам, увеличит срок хранения.

При подборе газовой смеси для того или иного продукта, лучше проконсультироваться с профессионалами, которые оценивают продукт по следующим факторам:

• Жирность,
• Влажность,
• Количество микроорганизмов, позволяющих увеличивать срок хранения продукта и его первоначальные свойства.

При выборе поставщика газовых смесей, следует учитывать степень очистки газов. Она подтверждается допусками к работе с пищевыми продуктами и сертификатами. Как правило, все отображается на упаковке через Е-номер, индивидуальный для каждого газа. Например, для кислорода характерен знак Е 948, азота – Е 941 и т.д.

При создании модифицированной газовой среды (МГС) учитывается равновесие состава газов внутри и снаружи упаковки. Именно поэтому рассматривается уровень барьерности пищевых пленок, в которые упаковывается продукт. Барьерные свойства пленок – важное условие сохранения продукта в состоянии анабиоза.

Влаго- и газопроницаемость пленок подбирается для каждого продукта отдельно. За основу исследований берется анализ его жизненного цикла. К примеру, фрукты и овощи нуждаются в поступлении определенного количества кислорода, необходимого для обеспечения дыхания продуктам. В этом случае подбираются пленки проницаемые по отношению к кислороду. Для мясных продуктов подобное явление недопустимо, иначе скорость размножения аэробных бактерий достигнет своего максимума, что недопустимо. Здесь выбираются пленки, которые будут препятствовать проникновению кислорода внутрь упаковки.

Далее упаковочные материалы оцениваются с точки зрения механической прочности, прозрачности или непрозрачности, способности использования различных методик печати, прочих факторов. Сегодня полимерная промышленность выпускает широкий ассортимент пленок, используемых для создания упаковки с МГС:

• Жесткие,
• Полужесткие,
• Гибкие.

Как правило, полимерные пленки рассматриваются в различном сочетании друг с другом, ведь самостоятельно ни одна из них не имеет свойств, годных для технологии МГС. Как правило, используют многослойные пленки, полученных методикой соэкструзии или ламинирования.

Технология упаковывания продуктов в модифицированной газовой среде позволяет дольше сохранять продукты свежими, то есть увеличивать срок их хранения. Этот технологический процесс нуждается в контроле по всем составляющим, ведь подобная технология приводит продукт в состояние анабиоза, при котором наблюдается замедление биологических процессов, сохраняются безопасные и органолептические его свойства.

Данная технология появилась в Восточной Европе в начале 80-х годов, а в советском пространстве ее смогли оценить в 1998-99 годах. Первыми, кто воспользовался новой методикой, стали мясоперерабатывающие предприятия, мясокомбинаты – более 70% их продукции упаковывалось по технологии создания модифицированной газовой атмосферы внутри упаковки.

Мировой рынок использует технология для следующих продуктов:

• Мясо и мясопродукты,
• Рыба,
• Сыр,
• Фрукты и овощи,
• Хлебобулочные и кондитерские изделия,
• Прочие продукты питания.

Преимущества технологии МГС (модифицированной газовой среды) проявляются в следующем:

• Свежие продукты получают пролонгированный срок хранения,
• Экономное использование полочных мест,
• Уменьшение частоты загрузок торговых полок,
• Упакованный товар получает лучший внешний вид,
• Уменьшение производственных издержек за счет эффективного использования площадей, оборудования, рабочей силы.

Из недостатков технологии отметим следующие:

• Высокие начальные затраты на приобретение оборудования, оснащения производственных цехов, подготовку персонала,
• Наличие операционных затрат на смеси пищевых газов, упаковочные материалы и упаковку,
• Рост издержек предприятия на логистику при организации непрерывности холодильной цепи,
• Необходимость соблюдения жестких температурных режимов – допустим интервал 0-5°С, за исключением сушеных или хлебобулочных продуктов. Для каждого продукта устанавливается свой оптимальный температурный режим от цеха до холодильника, его необходимо неукоснительно соблюдать,
• Влияние температуры на проницаемость полимерных пленок.

Ученые университета Минью в Португалии совершили настоящий прорыв в области упаковки. Ими была создана уникальная упаковка, которая не только увеличивает срок хранения продуктов, но и позволяет употребить себя в пищу без опасений для здоровья. Наноупаковка не имеет вкуса, цвета, запаха, ее практически не видно.

Суть технологии состоит в следующем – продукт питания покрывается жидким раствором, содержащим в составе наночастицы. После того, как раствор высыхает, на поверхности продукта образуется тончайшая пленка. Именно она защищает продукт от воздействия агрессивной внешней среды, в том числе и от опасных для здоровья микроорганизмов – бактерий, которые заражают фрукты и овощи.

При разработке упаковки использовались полисахариды, которые применяются при изготовлении сухих бульонных кубиков. Ученые уверены, что подобная упаковка станет настоящим прорывом на рынке пищевой индустрии. Например, были проведены опыты на свежей клубнике, которые продемонстрировали увеличение срока ее хранения на 30%. При этом ягоды сохранили свою свежесть и идеальный внешний вид.

Ученые ломают голову над одной проблемой – сделать подобную упаковку более дешевой по себестоимости. Например, предлагается использовать смесь наночастиц не в чистом виде, а вместе с водой, что удобно при производственной мойке овощей и фруктов. Разработаны образцы упаковочной пленки с нанораствором в ее составе, что позволяет говорить о том, что в скором времени о наноупаковке заговорят во всеуслышанье.

Еще одним многообещающим способом продления срока продуктам питания стало использование специальных вкладок, поглощающих кислород и другие газы. Небольшие вкладыши помещают в пищевую упаковку, они выделяют углекислый газ, который постепенно замещает кислород и этилен, не давая возможности размножения микроорганизмам.

Технология была отмечена сертификатом FDA в феврале 2011 года. Использование разработки распространяется на следующие продукты:

• Морепродукты,
• Птица,
• Мясопродукты,
• Фрукты,
• Овощи.

Новинка широко вошла в массовое производство, широко используется предприятиями пищевой промышленности в США. Здесь несколько эффектов:

• Увеличение срока годности скоропортящихся продуктов,
• Повышение качества продуктов.

Единственная проблема состоит в том, что сами вкладки никак не защищены от неосторожного их использования. Потребуется тщательное соблюдение температурного режима охлаждения, уровня pH. Поглощение этилена может оказать влияние на созревание фруктов и овощей. Эти процессы будут происходить гораздо медленнее.

Новинка уже используется на рынке, но неустанно продолжается процесс ее разработки. Производители вкладок активно сотрудничают с пищевыми предприятиями с целью усовершенствования состава вкладки, определения ее оптимальных размеров, требований к абсорбционной способности.

Одной из проблем в области продуктов питания остается вопрос сохранности свежего мяса. Ученые университета Наварры в Испании уже предприняли определенные шаги в этом направлении. Были разработаны противомикробные натуральные оболочки, способные увеличить срок хранения мяса на 505 – до 13 дней.

Оболочки изготавливаются на основе восьми эфирных масел – гвоздика, белый тимьян, орегано, шалфей, лавр, розмарин, чайное дерево, кориандр. Полученная смесь масел наносится на поверхность мясного продукта, помещенного в пищевую массу на основе белка. Смесь масел обладает следующими свойствами:

• Не причиняет вреда продукту,
• Незаметна для покупателя,
• Эффективная борьба с опасными микробными штаммами, например, золотистым стафилококком, сальмонеллой, листерией, различными психотрофными бактериями.

Первоначально эксперименты проводились на свежих куриных грудках. Натуральные оболочки наносились на их поверхность, конечный результат удовлетворил ученых. Он доказал, что скорость размножения патогенных и разрушающих мясо микроорганизмов была существенно снижена за счет бактериостатического эффекта масла, а значит, мясные продукты лучше сохраняются, увеличивается срок их хранения.

Данная технология найдет свое применение в пищевой промышленности, поскольку мясо можно будет перевозить на дальние расстояние, дольше держать его на полках магазинов без вреда его полезным свойствам. Пока же процесс производства подобных пищевых пленок находится в зачаточном состоянии. Сам же процесс нанесения масла на белковую смесь, создания пленки из полученной смеси, упаковка продукта в пленку прошел в лабораторных условиях. Если технологию обкатать в широких массах, то ее можно будет использовать повсеместно.

Впервые мир услышал о самоклеющейся этикетке в 1935 году. Ричард Стэньон Эйвери сумел придумать способ защиты клеевого слоя с помощью отделяемой подложки.

После второй мировой войны, когда началось развитие производства потребительских товаров, этикетка перестала быть идентификатором продукта. Она стала неотъемлемым средством его продвижения. Сегодня же малоприметный ярлычок превратился в настоящее произведение искусства. Что же сегодня могут предложить современные типографии?

Флексография

Методом флексографической печати сегодня при производстве большинства этикеток. По простому – это штамп, которым они печатаются, а если рассматривать углубленно, то печатная форма наклеивается на цилиндр, а не на плоскую поверхность. При каждом обороте на полотне остается отпечаток.

Какие же особенности есть у этой методики печати:

• Недопустимо использовать на картинке светлые тона и переходы, ведь при заливке печать проявляется не сразу.
• Избегать придется и мелкого текста, особенно если на темном фоне используются светлые буквы.

В стоимость производства этикеток этим методом включаются:

• Цена печатных форм,
• Стоимость печати,
• Стоимость отделочных операций,
• Изготовление печатных форм, причем учесть придется тот факт, что для каждого цвета потребуется своя форма,
• Стоимость процесса высечки,
• Методы отделки – лакирование, тиснение фольгой, конгревное тиснение, шелкография или трафаретная печать.

Можно использовать триадные краски, смесевые, краски УФ – отверждения, дешевые краски на водной основе. При изготовлении этикеток этим методом может использоваться бумага различных сортов, алюминиевая фольга, различные виды дизайнерских бумаг разных по фактуре, цвету, плотности. Помимо бумаги используют самоклеящиеся пленки – белые, прозрачные, перламутровые. Прозрачные пленки используются для стеклянных бутылок.

Немалое значение имеет и тип клея. Он может быть постоянным или съемным. Первый вариант сложно удаляется, обладает большей липкостью, по сравнению со вторым вариантом.

Первые машины для цифровой печати появились в 1996 году. Неискушенный человек охарактеризует подобную машину, как большой принтер, тогда как профессионал приведет в пример несколько типов машин:

• Машины, работающие по принципу электрографии,
• Машины, использующие струйный метод печати.

При цифровой печати стоит избегать мелкого текста, а в основном результат порадует – насыщенные и яркие цвета, хорошее качество изображения.

Что касается стоимости тиража, то здесь она неизменна и не зависит от того, какой тип машин используется. Это выгодно с любой стороны – можно персонифицировать этикетку путем нанесения индивидуального кода или же печатать большое количество однотипных этикеток. Поскольку этикеток на товаре может быть несколько, то каждая из них может быть напечатана различным способом. Цифровые машины способны впечатать переменную информацию на уже готовый рулон этикеток, хоть и не всегда это удобно.

Можно использовать триадные краски, смесевые, краски УФ – отверждения, дешевые краски на водной основе. При изготовлении этикеток этим методом может использоваться бумага различных сортов, алюминиевая фольга, различные виды дизайнерских бумаг разных по фактуре, цвету, плотности. Помимо бумаги используют самоклеящиеся пленки – белые, прозрачные, перламутровые. Прозрачные пленки используются для стеклянных бутылок.

Немалое значение имеет и тип клея. Он может быть постоянным или съемным. Первый вариант сложно удаляется, обладает большей липкостью, по сравнению со вторым вариантом.

Если рассматривать офсетную печать, то в силу технологических причин его лучше не использовать:

• Офсетная машина очень громоздка,
• Аппарат плохо приспособлен к частой смене цвета,
• При печати получается большое количество отходов,
• Потребуется использование большого количества сменных форматных деталей, которые дорогостоящи.

Подобный метод печати экономически выгоден, если планируются длинные тиражи. Как правило, офсетом печатают акцизные марки.