Жесткая упаковка

Пространственная форма жесткой упаковки не оказывает воздействия на размер и свойства упакованного продукта. При внешних механических нагрузках (без повреждений) форма жесткой упаковки слегка изменяется или совершенно не нарушается, что обеспечивает эффективную защиту чувствительных к повреждениям товаров.

Изготовляется жесткая упаковка из бумаги, картона, искусственных материалов, металлов и стекла, а также комбинации этих материалов.

Невозможно провести четкую границу между мягкой и жесткой упаковкой. В зависимости от пространственной формы конструкции упаковки могут быть переходными, полужесткими. Такие конструкции не отвечают в полной мере требованиям, предъявляемым к жесткой упаковке.

Коробки. По форме коробки бывают прямоугольные и цилиндрические. У горловины прямоугольных коробок имеется, по крайней мере, одна ровная кромка. Характерным представителем данной конструкции упаковки является картонная коробка.

Картонные коробки изготовляют разной конструкции и по различным производственным технологиям. В зависимости от использования материала, коробки могут быть необработанными, с нанесенной печатью и облицованные.

Здесь упоминаются лишь некоторые наиболее часто встречающиеся типы. Вместо сложных названий типов коробок нами используется система числового кодирования АССКО (Европейского объединения производителей коробок из листового картона), которая однозначно определяет тип коробок. Подобная кодовая система действует и в отношении коробок из гофрированного картона ФЕФКО (Европейское объединение производителей гофрированного картона).

Коробки с печатью изготовляются из картона плотностью 250—500 г/м³ раскроем из листа, фальцовкой и склеиванием. Сборка, заполнение продуктом и заделка таких коробок могут быть механизированы.

Сфальцованные плоские коробки место для склейки имеют на одной стороне, поэтому в процессе их использования они не нуждаются в проклеивании. Форму готовая коробка получает после сборки. Сфальцованные коробки заделываются снизу или сверху.

Коробка с крышкой (дном) внахлестку (рис. 10) изготовляется сфальцовкой друг на друга снизу и сверху внутреннего и верхнего отворотов и их закреплением клеем или липкой лентой. Внутренний отворот короткий или контактного исполнения, внешний может быть контактным или внахлестку.

Коробка с заделочным язычком (рис. 11) образуется загибом двух внутренних отворотов и протягиванием язычка внешнего отворота. Устройство дна с заделочным язычком удобно как для меха­низированной, так и для ручной сборки коробок.

Петлевая коробка образуется после окантовки боковых отворотов протягиванием в петлю противоположной части. Эта коробка удобна для упаковки вручную.

Рис. 10. Коробка с крышкой (дном) внахлестку

а-раскрой; б-готовая коробка;

1-место нанесения клея.

Рис. 11. Коробка с заделочным язычком и самозапирающимся дном

а-раскрой; б-готовая коробка.

Коробки с двойной стенкой в результате отгиба четырех боковых стенок имеют двойную их толщину. Таким путем стенки коробки становятся более прочными и легче выдерживают механическую нагрузку.

Основной конструкцией такой коробки является коробка с вырезным раскроем и двойными клееными стенками (рис. 12). Закрывается отдельной крышкой

Самозапирающиеся коробки необходимы для сборки упаковки на различных высокомеханизированных упаковочных линиях (рис. 13). Они создаются из плоского раскроя. Характерный тип такой коробки — коробка с четырьмя самозапирающимися стенками и отдельной крышкой.

Рис. 12. Коробка с нарезными двойными стенками

а-раскрой; б-готовая коробка.

Рис. 13. Двухсоставная коробка с четырьмя самозапирающимися стенками

а-раскрой нижней части; б-готовая нижняя часть.

Коробка с заделочным язычком и клапаном изготовляется с бесчисленным количеством разных форм. Плоские заготовки могут транспортироваться. Характерными типами являются коробки со сдвигающимся заделочным язычком и клапаном.

Коробки со склейкой краев стали выпускать лишь после того, как были усовершенствованы фальцовочно-клеевые машины. Наибольшее распространение получили коробки со склейкой в четырех точках (рис. 14) и накидной крышкой, а также коробки со склейкой в шести точках и клееной крышкой.

Рис. 14. Коробка со склейкой в четырех точках

а-раскрой; б-готовая; 1-место склейки.

Раздвижные коробки состоят из задвижки и короба. Короба транспортируются в плоских заготовках и при вкладывании в задвижку образуют форму коробки.

Все обрисованные выше типы картонных коробок пригодны для упаковки штучных продовольственных товаров.

Коробки из гофрированного картона изготовляются подобно картонным, но их ассортимент более узок.

Коробки из пористого синтетического материала картонпласта (венгерское фирменное название «Cartonplast») имеют такую же конструкцию, что и коробки из гофрированного картона. Точно так же они собираются. Синтетический материал состоит из поверхностного защитного слоя и из скрепленного с ним рифленого слоя, который обычно представляет сополимер полипропилена, полученный методом экструзии.

Ценным свойством всех коробок из синтетического материала является стойкость против химических веществ и влаги. Кроме того, они хорошо сохраняют форму.

Комбинированные прямоугольные коробки изготовляются из комбинированного материала (картон — полиэтилен, картон — полипропилен) по той же технологии, что и картонные коробки. Для закрепления конструкции применяют склеивание и сварку. Коробки из синтетического материала не пропускают пыль и жидкости и применяются для упаковки жидкообразных, влагоемких и порошкообразных продовольственных товаров.

Цилиндрические банки. Основной формой таких банок является пустотелый цилиндр. Встречаются некоторые особые формы, когда поперечное сечение не соответствует кругу, но из-за идентичности их производства и характера использования они причисляются к этому же типу. Преимущество цилиндрических банок в их большой прочности и устойчивости, удобстве при фасовке и укупоривании. Недостаток в малоэффективном использовании производственной и складской площади, повышенных расходах на транспортировку и хранение.

Цилиндрические банки из комбинированного материала. Банки могут изготовляться из комбинаций бумаги, металла и синтетического материала. Постоянным компонентом является рулонная бумага, которая может составлять внутренний или внешний слой в комбинации бумага — синтетический — материал или алюминиевая фольга — бумага. Заделочная часть банки может изготовляться из металла (оцинкованный или лакированный стальной или алюминиевый лист) или синтетического материала (полиэтилен, полистирол). Применение рассматриваемых банок позволяет оптимально выявить функциональные возможности упаковки и обеспечить эффектив­ное соотношение затрат. Крышки таких банок могут иметь особое исполнение (например, выполнять роль распылителей). Способы заделки (рис. 15) такие же, как и у металлических.

Рис. 15. Варианты закупорки комбинированной цилиндрической банки

а-кольцо и вставная крышка; б-мембрана и вставная крышка; в-приподымающаяся крышка;

1-донышко из металла или искусственного материала; 2- рубашка; 3-крышечное кольцо; 4-металлическая или синтетическая вставная крышка; 5-мембрана; 6-металлическое или синтетическое разрывное кольцо или крышка с разрывной лентой (распылитель).

Плотная заделка банок из комбинированного материала позволяет упаковывать в них пастообразные и жидкие продукты (фруктовые соки без диоксида углерода, жиры и масла, мед и т. п.), штучные изделия (например, упаковки кофе), упаковка которых должна быть паро-, аромато- и газонепроницаемой, а также порошкообразные пищевые продукты (какао, сухое моло­ко). Во многих случаях такие банки заменяют металлическую банку.

Цилиндрические металлические банки изготовляются из стального листа толщиной 0,14—0,28 мм, иногда из алюминия. Днища и крышки составных металлических банок производятся глубокой вытяжкой из листа круглой формы.

Банки со вставными крышками обладают большой прочностью и укупорочной способностью и при соответствующей подборке укупорочного средства пригодны для упаковки порошков и жидкостей. Банки с задвижной крышкой имеют меньшую прочность и используются для упаковки менее чувствительных к повреждению продовольственных товаров.

Наполнение и заделка банок с вставными и задвижными крышками, могут быть легко механизированы в упаковочных цехах с различным техническим уровнем.

Алюминиевые банки обычно бывают составными и производятся с применением различных технологий (холодной утечкой, глубокой вытяжкой, ослаблением стенок глубокой вытяжкой).

Металлические банки с закатанными крышками (консервные банки) полностью исключают проникновение воды, пара, газа и ароматических веществ и могут подвергаться стерилизации. Укупорочная способность вставных и задвижных крышек зависит от формы и заделочных качеств крышек. Во избежание взаимо­действия с продуктом с внешней средой металлические банки покрывают защитным слоем. Нанесение покрытия в зависимости от технологии происходит заранее или после изготовления банки.

Металлические банки применяются для упаковки продуктов, требующих особой защиты.

Склянки. Склянки представляют изделие из белого стекла для упаковки порошкообразных и гранулированных продуктов. Их вместимость колеблется в широких пределах, но обычно составляет 50—1000 мл. Колпачки (в основном из синтетического материала) могут быть особого назначения (например, распылители).

Бутылки. Бутылки обладают рядом положительных свойств в качестве упаковки: полностью защищают продукт от механических воздействий, химически стойки, имеют хороший внешний вид, позволяют просматривать продукт, повторно используются. Недостаток этой тары в ее хрупкости и большой массе.

Вопросы для самопроверки:

1. Перечислите упаковочные формы, используемые упаковочной отрасли.

2. Перечислите мягкие упаковочные формы.

3. Перечислите полужесткие упаковочные формы.

4. Перечислите жесткие упаковочные формы.

Глава 3. Основные приемы потребительской упаковки

Разнообразие приемов упаковки вызвано большим разнообразием свойств продовольственных товаров (табл. 1). Ниже будут рассмотрены лишь приемы, отмеченные в таблице звездочкой. В данной главе даются также различные способы упаковки, пригодные в одинаковой мере, как для дозирования, так и для маркировки продукта.

Принципиальное различие приемов упаковки заключается в том, что один вид упаковки предусматривает наполнение про­дукта в упаковочную конструкцию (наполнительная упаковка), другой — в упаковку, в процессе которой сохраняется форма продукта, например обертывание (облицовочная упаковка). Первый принцип лежит в основе упаковки всех сыпучих и порош­кообразных продуктов (зерно, мука, сахар, соль, кофе, пряности и т.д.), жидких и пастообразных продуктов (молоко, сметана, спиртные и прохладительные напитки, консервы и т. д.), второй — в основе потребительской упаковки печенья, штучных конфет, шоколада.

3.1. Производство плоских упаковок

Для плоских упаковок характерна небольшая емкость (до 300 см³) и простота приемов упаковки. Плоская упаковка большого объема непрактична, не имеет надлежащего вида и неудобна в употреблении.

Заранее изготовленные пакеты могут заполняться и заделываться вручную, но ниже рассматривается лишь механизированная фасовка и заделка готовых пакетов. Самый простой способ машинной заделки представлен на рис. 16.

Таблица 1

Наиболее распространенные приемы

потребительской упаковки

Прием упаковки	Вид продуктов	Характер упаковки	Конструкция и материал упаковки
Наполнительная упаковка	Насыпные твердые	Мягкая   Жесткая	Плоская*, прямоугольная*, вертикальная из рукава*, картонные коробки*
Жидкости Пасты	Мягкая	Плоская из рукава
Жесткая	Металлические и стеклянные консервные банки, бутылки, флаконы, стаканчики
Облицовочная упаковка	Формосохраняющие штучные пакеты	Без дополнительного элемента	Завертка, обертка, с помощью горизонтального шланга
С дополнительным элементом	Плоские и формовочные лотки

*Звездочкой отмечены приемы, рассматриваемые в данном разделе

Рис. 16. Заделка плоских пакетов

1- нанесение клея; 2 – загиб; 3 – маркировка даты; 4 – подающий шкив.

Использование этого способа упаковки требует больших затрат ручного труда: вручную производится открытие пакета, его наполнение, подача к заделочной машине, снятие готовых упаковок и сборная упаковка. На машине пакеты склеиваются, загибается язычок горловины, осуществляется маркировка. Подобные заделочные машины применяются лишь при небольших объемах упаковки.

Механизированная фасовка и заделка осуществляются на фасовочно-заделочной машине, работа которой требует значительно меньшего количества персонала: вручную произво­дится только ее обслуживание.

Из-за простоты технологии и относительно низкой стоимости применяемого упаковочного материала формовочно-фасовочно-заделочные машины с подачей материала из рулона (рис. 17) быстро вытесняют пакетные фасовочные машины

Рис. 17. Формовочно-фасовочно-заделочная машина

1-рулон упаковочного материала; 2-подающее устройство; 3-место сложения пленки вдвое; 4-фотоэлемент; 5-сварочное устройство; 6-открыватель пакета; 7-бункер для продукта; 8-дозирующая головка; 9-дозирующая тарелка;

10-воронка; 11-выпускной раструб; 12-сварочно-заделочная губа;

13-ножницы; 14-укладчик пакетов или счетчик.

Фасовочные машины с одной рулонной подачей горизонталь­ного типа пригодны для упаковки гранулированных и порошко­образных продуктов, а также паст. При упрощенной конструк­ции, предусматривающей производство небольших по объему упаковок, полотно остается цельным до окончательной фазы изготовления упаковки, и лишь на последнем этапе отрезается каждый пакет. При изготовлении упаковок большой вместимости вытягивание полотна с несколькими наполненными упаковками требует значительного усилия, и в этом случае каждый пакет отрезается перед наполнением.

Высокая производительность достигается при конструктивном решении упаковочной машины, предусматривающем раздельную фасовку и заделку упаковки. На рис. 18 показана упаковочная машина типа дуплекс, для тех же продуктов, которая является вариантом упаковочно-фасовочно-заделочной машины для плоских пакетов. Машины типа дуплекс и триплекс пригодны для одновременной упаковки одного или нескольких продуктов. В этом случае необходимы два или три дозатора. Пакеты разной вместимости проходят одновременно. Между ними пропускается перфорированный материал. Типичным примером работы такой машины служит одновременная упаковка красного перца, перца горошком и горчицы. На рисунке показана групповая упаковка в картонные коробки.

Рис. 18. Фасовка продукта в плоские пакеты

и укладка их в коробку

Редко и только для получения небольших порционных упако­вок применяется горизонтальный тип машины с подачей материала с двух рулонов, где продукт дозируется прямо на движущееся полотно упаковочного материала.

Второе полотно накрывает продукт сверху. Заделка производится сваркой.

Вертикальный тип формовочно-фасовочно-заделочной машины предусматривает использование одного или двух рулонов упаковочного материала. Из-за большой высоты заполнения вертикальный тип малопригоден для упаковки порошкообразных продуктов.

При работе с одним рулоном довольно широкое полотно упаковочного материала разрезается на машине пополам и полученные таким образом половины располагаются одна над другой. С помощью вертикальной и горизонтальной сварки образуются пакеты, и происходит их заполнение. Схема многорядного варианта такой системы приводится на рис. 19. Сварку швов производят непрерывно вращающиеся нагреваемые валики. Ширина пакетов изменяется только путем замены валиков, длину пакетов на отдельных типах машин можно регулировать без замены элементов конструкции.

Рис. 19. Схема многорядной фасовки и групповой упаковки

К плоским причисляют и пакеты из фильтрующего материала для порционной упаковки чая. В промышленности используют:

- сварные плоские пакеты без шнура (рис. 19);

- сварные пакеты со шнуром и этикеткой (рис. 20, а);

- несварные двухкамерные фальцованные пакеты из фильтровальной бумаги (рис. 20,б).

Производство порционных пакетиков для чая без этикеток практически не отличается от изготовления плоских пакетов.

Рис. 20. Производство порционных упаковок из фильтровальной свариваемой (а) и несвариваемой (б) бумаги

Для производства пакетиков чая с висячими этикетками сконструированы специальные машины, на которых пакетики с чаем и этикетки соединяются кусочком шнура.

Из мелких порционных упаковок формируется одна потребительская групповая упаковка. Принцип работы машин для групповой упаковки показан на рис. 19. Конструкция машины предусматривает четыре фасовочные единицы для наполнения потребительских упаковок. С наполнителями синхронно действуют четыре вакуумные присоски, которые складывают по четыре упаковки в коробку. Размер групповой упаковки может изменяться в широком диапазоне (от 20 до 200 шт.).

На рис. 18 показана система групповой упаковки плоских пакетов небольшой комплектации (2—10 шт.), при которой готовые упаковки группируются по нескольку штук, затем укладываются в плоские картонные коробки и запечатываются.

Производительность при групповой упаковке небольших по размеру плоских пакетиков достигает 1000 шт/мин. Проще и дешевле обходится обычная сборная упаковка насыпью.

3.2. Производство мягких упаковок прямоугольной формы

Упаковка прямоугольной формы относится к средним по вместимости упаковочным конструкциям (200—2000 см). Если учесть привлекательный вид таких упаковок, экономный расход на них материала, лучшее использование производствен­ных и складских площадей, легкость формирования сборной упаковки и удобство пользования, прямоугольные упаковки можно считать идеальными, поэтому долгое время эта конструк­ция было господствующей. Единственным недостатком такой упаковки является сложность изготовления.

На рис. 21 показана машинная заделка заранее изготовленных мягких упаковок прямоугольной формы со складным дном. Более эффективным решением представляется соединение в одной машине операций по фасовке и заделке (рис. 22). Несмотря на небольшие размеры, машина отличается высокой производительностью.

Использование заранее заготовленных упаковок со складным дном постоянно сокращается, поскольку стоимость работающих на них упаковочных машин практически равна стоимости упаковочных машин, использующих значительно более дешевый материал из рулона с нанесенной печатью.

Из-за доступной цены на упаковочный материал, высокой производительности машин и широкой пригодности для различных упаковок получили большое распространение упаковочные машины, производящие одиночные и двойные мягкие упаковки из листового и рулонного материала на клею и с помощью сварки. Такие машины часто имеют собственное печатающее устройство. Кроме того, на них можно производить упаковки под вакуумом и с применением инертных газов. Способы заделки дна и горловины упаковки показаны на рис. 23. Технологический процесс производства прямоугольных упаковок включает три основные операции: изготовление упаковки, фасовку и заделку (рис. 24).

Рис. 21. Механизированная заделка паковок со складным дном

1-подводящая рейка; 2- отрезание; 3-первый загиб; 4-нанесение клея; 5-второй загиб; 6-подающий шкив; 7-прижимная лента.

Рис. 22. Принцип работы фасовочно-заделочной машины для упаковок со складным дном

Внутренний слой упаковки (подкладка) всегда изготовляется из рулонного материала; внешний может быть вырезным с печатью и вырабатываться из рулонной и листовой бумаги и картона.

Принцип упаковки под вакуумом схематически показан на рис. 25.

Рис. 23. Способы заделки дна и горловины

черная стрела – операция загиба; светлая – нанесение клея; заштрихованная – термическая сварка; а – плойка, загиб, заделка самоприклеивающейся этикеткой после нагрева; б – плойка, загиб, заделка самоприклеивающейся после нагрева; в – плойка, активизация ранее нанесенного клея нагревом, загиб, склейка; г – плойка, двойной загиб, склейка; д – плойка, двойной загиб, заделка самоприклеивающейся этикеткой после нагрева; е – плойка, двойной загиб, заделка самоприклеивающейся лентой; ж – заделка нормального дна; з – пикообрзаная заделка прокладки; и – заделка шлицевого дна однослойной упаковки.

Рис.24. Типы упаковок и операции

на упаковочно – заделочной машине

Рис. 25. Операции вакуумной упаковки:

1 – рулон подкладочный; 2 – изготовление подкладки на игольчатом колете; 3 – донная этикетка; 4 – фасовка продукта; 5 – контроль массы с управляемой подпиткой; 6 – подпитка; 7 – выбраковка упаковок с недостаточной массой; 8 – предварительнная заделка; 9 – вакуумизация;

10 – заделка; 11 – этикетирование; 12 – заделка наружной упаковки.

Внутренний слой упаковки изготовляется с помощью термической сварки из рулонного комбинированного материала (например, алюминиевая фольга — синтетический материал).

После фасовки, уплотнения и частичной заделки упаковка поступает в закрытую камеру, где из нее удаляется воздух и она герметически заделывается. Как правило, удаляется 99 % воздуха. Это означает, что в упаковке может находиться остаточный кислород (примерно 0,21% прежнего содержания). Такое содержание кислорода практически не отражается на качестве продукта.

Дата добавления: 2014-01-15