Реферат: Виды и типы полимерной тары

ВИДЫ И ТИПЫПОЛИМЕРНОЙ ТАРЫ

Введение

Выбор тары и полимерныхматериалов для ее изготовления определяется характером затариваемого продукта итребованиями эксплуатации. Ассортимент пищевых продуктов, упаковываемых вполимерную тару, чрезвычайно многообразен: различные виды мясных продуктов(охлажденное и соленое мясо; мясо, прошедшее тепловую обработку; субпродукты,полуфабрикаты и т. д.); колбасные и сосисочные изделия; различные виды птицы;рыба (свежая, замороженная, копченая, соленая, пресервы); натуральные иплавленые сыры; молоко, кисломолочные продукты; соки и винно-водочные изделия;свежие и замороженные овощи и фрукты; кондитерские изделия; хлебобулочныеизделия; сыпучие продукты (сахар, круп, соль, кофе и т. д.); жиры и масла;консервируемые продукты.

1. Классификация тары

В зависимости отфункционального назначения полимерная тара подразделяется на потребительскую,производственную и транспортную Потребительская тара получила широкоераспространение впромышленности, вторговой сети, в сельском хозяйстве.

Потребительская тара, какправило, поступает к потребителю вместе с продукцией и не представляет собойсамостоятельную транспортную единицу. Основное назначение потребительской тары — это предохранение продуктов от деформаций, разрушений, разливания,высыпания, усушки и от других видов потерь. Форма, конструкция и вместимостьтакой тары Определяютсясвойствами иконфигурацией упаковываемой продукции, применяемым полимерным материалом, способом ее изготовления. Вместимоститары может составлять от нескольких единиц до нескольких десятков килограммов.Потребительская полимерная тара может быть жесткой и мягкой. Основные способыее изготовления — экструзия, экструзия с раздувом, литье над давлением, термо-и вакуум-формование и в меньшей степени — прессование.

Производственная тараполучила распространение в качестве цеховой или заводской межоперанионнойупаковки: ящики различной конструкции, поддоны, лотки для транспортированияготовой продукции в различных отраслях народного хозяйства. Основными способамиее изготовления являются литье под давлением, раздувное формование, механо-пневмоформование, ротационное формование, в отдельных случаях может бытьиспользовано прессование.

Транспортная тараподразделяется на жесткую и мягкую. В жесткой транспортной таре особеннонуждаются отрасли АПК, потребность в ней составляет сотни миллионов штук. Этотвид тары из пластмасс пришел на смену таре из традиционных материалов. Жесткаятранспортная полимерная тара обладает высокой прочностью и хорошимсопротивлением динамическим нагрузкам, не требует систематического ремонта,характеризуется длительным сроком эксплуатации, надежно сохраняет продукцию отвнешних воздействий, имеет красивый внешний вид. Из используемых для ееизготовления термопластов можно получать транспортную тару различной формы иконструкции, что обеспечивает рациональное затаривание продукции. Благодарясвоей жесткости тара может легко штабелироваться в несколько ярусов, занимаяпри складировании минимальные площади, без применения дополнительных устройств.

Основные способыизготовления транспортной тары — литье под давлением, термоформование,ротационное формование, штамповка и прессование с применением сварки.

Широкое применение вкачестве транспортной тары находят различного рода лотки, ящики, бочки,амортизационные вкладыши к ящикам, складные полимерные ящики и специальная тарадля перевозки продукции с использованием пенопластов.

К мягкой транспортнойтаре относятся — мешки, чехлы, вкладыши, мягкиескладные контейнеры и упаковка из термоусадочной пленки. Мешки широкоприменяются для перевозки и хранения различных сыпучих продуктов, химическихудобрений и пестицидов, семян, гранулированных продуктов, красителей и др.

Мягкие контейнерыиспользуются для транспортирования и временного хранения сыпучих,гранулированных, штучных и жидких продуктов. Они заменяют фанерные барабаны,бочки, мешки и могут транспортироваться, заполненные грузом, на железнодорожныхплатформах или водным путем. Применение их снижает трудоемкость операций поупаковыванию и позволяет обеспечить механизацию погрузочно-разгрузочных работ.Достоинством мягкой транспортной тары из полимерных материалов является то, чтопустая она легко складывается и занимает немного места при возвратныхперевозках.

В последние годы вкачестве транспортной тары получают все более широкое распространение упаковкис использованием термоусадочных пленок, которые применяются в видеиндивидуальной и групповой упаковки в мясомолочной, рыбной, пищевой,медицинской и других отраслях промышленности. Основной способ получения пленки— экструзия или соэкструзия. Производственную и транспортную тару иногда(главным образом, за рубежом) называют распределительной, поскольку онапредназначена для продвижения товаров через товарораспределительную сеть отпредприятия-изготовителя до пункта назначения.

Особым видом транспортнойтары являются поддоны и контейнеры, называемые тарооборудованием. К немуотносятся ящичные поддоны, в которых товар доставляется спредприятий-изготовителей и складов непосредственно в торговые залы розничныхмагазинов самообслуживания. Использование тарооборудонаиия создает большиеудобства как при транспортировании продуктов, так и при их реализации.

В торговом зале такойящичный поддон играет роль торгового оборудования и заменяет стеллажи,прилавки, торговые полки. Это позволяет исключить очень трудоемкое звено в цепитовародвижении — отбор тонаров на складе по заказам розничных магазинов; этаработа перекладывается в данном случае на самих покупателей. Устраняется такжеи целый ряд других операций: выкладка товаров на полки стеллажей и прилавков,проставление на них цен, что приводит к ускорению доставки товаров, снижениюиздержек обращения, уменьшению потерь от порчи товаров и в конечном счете — кувеличению прибыли в торговле.

Применение поддонов оченьудобно в торговле овощами, фруктами, мясом, рыбой, поэтому они используются впищевых отраслях АПК, а также в текстильной, химической, парфюмернойпромышленности.

Поддоны легкоштабелируются как в рабочем, так и в сложенном виде. Они отличаются малойсобственной массой и высокой долговечностью, легко стерилизуются горячей водойи паром.

Ящичные поддоны из ПЭВПотличаются разнообразием конструкции и размеров. Они выдерживают статическуюнагрузку до 1,4 • 10«Н. Изготавливаются складные ящичные поддоны литьемпод давлением. Размер поддонов в плане — 1000Х 1200 мм, внутренняя высота — 600мм, наружная (габаритная) — 750 мм; высота в сложенном виде составляет 305 мм.Для обеспечения возможности замены поврежденных деталей все боковые стенкиделаются съемными.

Важнейшая роль на стадиидоставки продуктов питания в торговую сеть отводится транспортной таре. Именнос помощью этой тары должна быть обеспечена доставка населению продуктов питанияс минимальными потерями.

Эффективным способомповышения экономичности полимерной транспортной тары является ее максимальнаяунификация и стандартизация.

Унификация тары

Унификация тарыпроизводится по виду (форме), по типоразмерам и конструкции или по отдельнымконструктивным элементам. Унификация тары необходима для сокращения числа еевидов. Она способствует снижению расходов на разработку и изготовлениеполимерной тары, оснастки; содействует организации специализированныхпроизводств с высокопроизводительным оборудованием, механизации, автоматизациии роботизации технологического процесса. Некоторое однообразие унифицированнойтары может быть компенсировано полиграфическим оформлением, варьированиемцветовой гаммы используемых полимеров, декорированием отдельных элементовупаковки. Эти приемы позволяют создавать однотипную упаковку, отвечающуювысоким эстетическим требованиям.

Унификация тары потипоразмерам базируется на модульной системе, в основу которой положены площадиплоских поддонов, составляющие для стран — членов СЭВ 1200x800 мм, а для стран— членов ИСО—1200X800, 1000X800 и 1200X1000 мм. Принцип созданияунифицированных ра;.мерой состоит в том, что площадь поддона делится на сеткукратных поддону размеров, определяющих наружные и внутренние размерытранспортной тары.

Исходными данными приразработке тары являются внутренние размеры. Они в свою очередь разделены насетку кратных размеров, определяющих наружные размеры потребительской тары.

Требования кратностираспространяются на полимерную транспортную тару, получаемую из любого материалаи любым способом. При этом размеры стандартного поддона являются модульнойединицей для конструирования и проектирования погрузочно-разгрузочных средств,оптимальных площадей складских помещений, платформ различного вида транспорта.Эти размеры положены также в основу пакетных перевозок.

Унификация элементов тарыобеспечивает возможность замены быстроизнашивающихся деталей, способствуетсокращению потерь рабочего времени при остановке оборудования, выходе на режим,отработке технологических параметров и сокращению технологических потерьперерабатываемых материалов.

Стандартизация полимернойтары призвана обеспечить современный уровень упаковки, т. е. единство четкихпоказателей качества, механических и амортизационных свойств, возможностьукладки в штабели, технологичность, эстетичность, пригодность к нанесениюкрасочной печати.

Стандартизацияупаковочных материалов, общих технических требований к полимерной таре иметодов испытаний способствует сохранению качества упаковываемой продукции,снижению потерь при транспортировании, хранении и реализации, а также улучшениютехнико-экономических показателей во всех звеньях народного хозяйства,применяющих полимерную тару и упаковку.

С учетом широкогоассортимента полимерных материалов, многообразия тары и упаковываемой продукциистандартизация приобретает значение большой комплексной проблемы, решениекоторой начинается с разработки требований, предъявляемых к транспортной таре ивключает следующие этапы: выбор базового полимера, оптимизация составакомпозиции, определение способа производства тары и оптимизация режимовпереработки, оценка качества и определение срока службы тары при эксплуатации.

2. Требования, предъявляемые кполимерной таре

Требования к полимернойтаре определяются факторами, которые условно можно разделить на внутренние ивнешние.

К внутренним факторамотносятся: физико-химические свойства, химическая стойкость и износостойкостьматериалов, из которых изготавливается тара, деформирующее воздействиеупаковываемых продуктов и изделий. К внешним факторам относятся: механическиенагрузки (статические и ударные, вибрация), климатические условия (солнечнаярадиация, колебания температуры и относительной влажности воздуха) полимерныхящиков при транспортировке. способностьполимерного материала, определяющая качество нанесения печати и внешний видизделия, обусловливает ее эстетические свойства.

Выполнение всехпредъявляемых к таре требований обеспечивается не только выбором необходимогополимерного материала или композиции, но и разработкой технологии изготовления,включая оптимизацию технологических режимов и выбор соответствующегооборудования. Оптимизация состава композиции и технологических режимов процессапереработки позволяет достигать необходимых эксплуатационных характеристик,хорошего внешнего вида получаемой тары, ее высокого качества и долговечности.При этом необходимо обеспечение высокой производительности перерабатывающегооборудования, оптимального расхода сырья, материалов и электроэнергии,максимальной механизации, автоматизации и роботизации технологическогопроцесса, использования вторичного полимерного сырья.

Из всех требований,предъявляемых к полимерной таре, используемой для транспортировки пищевыхпродуктов, наиболее важными являются санитарно-гигиенические, направленные насохранение здоровья людей. Пластмассовая тара в виде бочки для рыбнойсельскохозяйственной продукции должна быть физиологически безвредной ихимически безопасной, так как при контакте с пищевыми средами в них могутмигрировать остаточные мономеры из полимерных материалов, различныенизкомолекулярные продукты, стабилизаторы, красители и другие вещества,обладающие токсичностью и наносящие вред здоровью человека.

Существенным требованием,предъявляемым к пластмассовой таре, является ее оптимальная конструкция. Выполнениеэтого требования позволяет: штабелировать ящики таким образом, чтобытранспортируемая тара занимала минимальные производственные площади приустановке на поддоны или при хранении; легко заменять в штабелях вышедшие изобращения ящики при их поломке и переносить их вручную, используя ручки илиспециальные конструкции, а также перемещать с помощью транспортеров; подвергатьмойке и другой санитарной обработке, для чего на верхней кромке ящика делаютсясквозные отверстия для удаления промывной воды. Использование модульнойконструкции ящика, имеющего различные ребра жесткости, позволяет применять ихпри больших нагрузках и изготавливать ящики большой вместимости (от 10 до 165л), расширяя возможности транспортировки и хранения продуктов.

3. Полимерные материалы, используемыедля производства транспортной тары

полимерныйтара унификация упаковочный

Для производства изделий,сочетающих легкость и прочность (к таким изделиям относится и транспортнаяполимерная тара), все реже используются полимеры в чистом виде. Для этих целейнеобходимо применять полимерные материалы в виде композиций. В самом принципесоздания таких композиций заложены неограниченные возможности полученияматериалов с заранее заданными свойствами, отвечающими требованиямэксплуатации.

Основныефизико-механические характеристики полимерного композиционного „материала“'во многом определяются свойствами и структурой непрерывной матрицы (базовогополимера), характером вводимых добавок и их распределением, г для наполненныхкомпозиций — адгезией полимера к наполнителю и свойствами межфазного(граничного) слоя полимер — наполнитель. В качестве наполнителей могутиспользоваться не только дисперсные или волокнистые минеральные и органическиепродукты, но и сами полимеры (полимер-полимерные композиции или смесиполимеров). Стремление повысить деформационнуюстойкость полимерной композиции, предназначенной для производства тары,используемой при повышенных температурах, приводит к выбору жестких линейныхполимеров (таких, как ПЭВП, ПП, ПС, ПА). Для сохранения монолитности такойматрицы, особенно в условиях динамического, циклического нагружения ивибрационных воздействий, в том числе при низких (минусовых) температурах,необходимо введение эластифицирующих и модифицирующих добавок в процессе переработки.Этого можно добиться введением в полимерную матрицу низкомолекулярных илиолигомерных пластификаторов, а также высокомолекулярных эластифицирующихдобавок. При получении наполненных композиций важно обеспечение равномерногораспределения наполнителя в полимере с целью достижения однородной структурыполучаемого материала и необходимой текучести расплава при формовании тары.

Создание композицииначинается с выбора исходного (базового) полимера.

4. Исходные полимеры

Для производстваполимерной тары пригодны следующие термопласты: полиэтилен низкой плотности(ПЭНП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полипропилен (ПП), поливинилхлорид(ПВХ), полистирол (ПС), полиамид (ПА), поликарбонат (ПК), полиэтилентерефталат(ПЭТФ).

Полиэтилен низкойплотности — ПЭНП или ПЭВД (ГОСТ 16337—81) является во всех странах наиболеемноготоннажным продуктом. ПЭНП легко формуется, химически стоек, нетоксичен,имеет довольно высокую проницаемость по отношению к маслам и топливам. Изделияиз ПЭНП обладают высокой эластичностью, морозостойкостью (до —70 °С),стойкостью к кислотам, щелочам и многим органическим растворителям (до 60 °С),хорошей водостойкостью, газо- и паропроницае-мостью, легко термосвариваются.Достоинством их также является умеренная стоимость. Плотность ПЭНП — до 940кг/м3. Недостатки ПЭНП — невысокие механическая прочность (до 20МПа) -и модуль упругости, низкие теплостойкость и стойкость к растрескиванию.Повышения-модуля упругости можно достигнуть; при изготовлении двухслойныхматериалов, комбинируя полиэтилен с картоном, фольгой и др.

В некоторых странахнаходят широкое применение двухслойные и двухцветные полиэтиленовые мешки стермосварными швами, внутренний слой которых имеет черный цвет, а наружный —белый. ПЭНП применяется в основном для производства мелкой раздувной итермоформованной тары одноразового использования.

Для производствакрупногабаритной транспортной тары ПЭНП непригоден, о чем свидетельствуютрезультаты прогнозирования его поведения в условиях длительной эксплуатации поднагрузкой при разных температурах.

При эксплуатации тары вусловиях статической нагрузки (особенно в режиме хранения) лимитирующимфактором, ограничивающим ее работоспособность, является недлительная прочность,а ползучесть; деформация к моменту разрыва значительно превышает допустимыйпредел для ПЭНП. По этой причине ПЭНП не рекомендуется использовать дляпроизводства транспортной тары, работающей в условиях статической нагрузки. Дляизделий, работающих в условиях релаксации напряжений (потребительская тара),сочетание значительной длительной прочности с малой жесткостью являетсяблагоприятным. Поэтому ПЭНП в основном используют для получения потребительскойтары.

Основные способыизготовления тары из ПЭНП: литье под давлением, экструзия, экструзия с раздувом(раздувное формование), ротационное формование, термоформование.

Полиэтилен высокойплотности — ПЭВП или ПЭНД (ГОСТ 16338). К ПЭВП относятся ПЭ низкого и среднегодавления (ПЭНД и ПЭСД). ПЭВП наиболее широко используется для получения тары.Его мировое производство составляет около 10 млн. т в год. Этот полимерявляется линейным, в отличие от ПЭНП, который имеет разветвленную структуру.ПЭВП используется в тех случаях, когда требуется высокая стойкость крастрескиванию и короблению, глянцевая поверхность изделий, высокаятеплостойкость и хорошие прочностные показатели.

Он обладает значительнойжесткостью, высокой ударной прочностью, стойкостью к растрескиванию поднапряжением, имеет более высокие прочностные и теплофизические характеристики,чем ПЭНП, малые водо-поглощение и газопроницаемость. Егоплотность — до 960 кг/м3. ПЭСД также пригоден для производстватранспортной тары. ПЭВП перерабатывается экструзией, литьем под давлением,экструзией с раздувом, ротационным формованием.

Полипропилен — ПП (ТУ6-05-1105—78). В последние годы значительно расширено производствоотечественного ПП, который является наряду с ПЭВП одним из наиболееперспективных-полимеров для производства транспортной тары. ПП занимает внастоящее время первое место по темпам роста производства и применения во всеммире. Его мировое производство в настоящее время составляет более 10 млн. т вгод. Предполагается, что к 2000 г. ПП станет самым крупнотоннажным из всехтермопластов. Растущий интерес к ПП не случаен. Он обусловлен, с одной стороны,благоприятным сочетанием физико-механических, химических, теплофизических иэлектрических свойств, а также его хорошей перерабатываемостью, а с другойстороны, доступностью необходимого для его производства мономера, болеедешевого, чем этилен и стирол, что создает ему прочное конкурентоспособноеположение на мировом рынке. Это положение ПП обеспечивается достигнутым ужезначительным прогрессом в технологии его производства и интенсивнойдеятельностью в области ее усовершенствования. ПП вследствие особенностейструктуры легче других термопластов подвергается модификации и наполнению сцелью совершенствования его эксплуатационных свойств. ПП является одним изнаиболее легких полимеров (плотность его составляет 910 кг/м3),поэтому основным его потребителем являются пищевые отрасли промышленности, гдеон используется не только в производстве пленок, но и для получения флаконов, ящиков; а также транспортной тары.Полипропилен обладает по сравнению сдругими полимерами более высокой теплостойкостью, в связи с чем получаемые изнего изделия можно подвергать стерилизации. Недостатками ПП являются: низкаясветостойкость, а также малая деформируемость при минусовых температурах(низкая морозостойкость). Эти недостатки можно устранить модификацией присоздании и переработке композиций на основе ПП. Перерабатывается ПП теми жеметодами, что и ПЭВП.

Поливинилхлорид — ПВХ (ТУ6-01-997—79). ПВХ широко используется для изготовления потребительской тары.Мировое производство его составляет 19 млн. т в год. Такие свойстванепластифицированного ПВХ, как прозрачность, жесткость, высокая статическая иударная прочность, хорошая формуемость, жиростойкость, а также доступнаясырьевая база для получения способствуют его применению в производстве бутылокдля расфасовки пищевых масел, дешевых столовых вин, минеральных вод и некоторыхдругих напитков. Непластифицированный ПВХ характеризуется и высокимидеформационно-прочностными показателями при обычных и повышенных температурах,что имеет существенное значение для транспортной тары. По сравнению с полиолефинамион имеет большую плотность — более 1000 кг/м3. Однако низкий уровеньтермостабильности ПВХ вследствие его химической нестойкости и повышеннойсклонности к деструкции,, высокая вязкость расплава требуют введения различныхстабилизаторов, наполнителей, пластификаторов, смазок и других функциональныхдобавок. Это приводит к необходимости приготовления многокомпонентнойкомпозиции из ПВХ для переработки. Подготовку таких композиций проводят в двестадии: 1) „сухое“ смешение компонентов; 2) смешение в расплаве.Целью „сухого“ смешения является распределение добавок, частичное ихдиспергирование и взаимное растворение ПВХ и вводимых пластификаторов.

Существенным недостаткомПВХ как материала для изготовления тары является его токсичность и канцерогенностьмономера — винилхлорида. В настоящее время во всем мире уделяется большоевнимание проблеме получения ПВХ с минимальным остаточным содержанием мономера.В ПВХ идентифицировано 88 органических соединений, из которых наибольшуюопасность представляют стирол и винилхлорид. Их токсичность составляет 86,8 и74,5 % соответственно по отношению к токсичности НСІ, принятой за 100%. Поэтому при переработке ПВХ на всехего стадиях необходимо предусматривать дополнительные мероприятия по удалениюостаточного мономера и других токсичных продуктов деструкции ПВХ.

За рубежом, какупоминалось выше, в тару из ПВХ упаковывают 45 % молока, 80 % минеральных вод;95 % пищевых продуктов упаковывают в тару из ПВХ и ПЭВП.

Помимо перечисленныхсвойств ПВХ обладает высокой влаго- и кислородонепроницаемостью, стойкостью комногим химикатам, что делает его весьма перспективным материалом для созданиякомпозиций, используемых в производстве транспортной тары.

Полистирол — ПС (ОСТ6-05-406—80). Для упаковывания большей части молочных продуктов (простокваши,сливок, творога) используется в основном ПС. Он не обладает такимивысокимизащитными характеристиками, как полиолефины или ПВХ, однако он являетсяжестким материалом, поэтому получаемые из него изделия отличаются достаточновысокой механической прочностью и точностью размеров. ПС из всех термопластовобладает самой малой усадкой, плотность его составляет около1100 кг/м. Для повышения непроницаемости упаковки из ПС его покрываютзащитными слоями из других полимеров.

Мировое производствополистирольных пластиков, включая АБС-со-полимеры, превысит в 1987 г. 13 млн.т. Из них значительная доля идет на производство упаковки различными методами,основными из которых, как и для ПВХ, являются термоформование из листовыхзаготовок и раз-дувное формование.

В последние годы былодоказано отсутствие канцерогенных свойств как у мономера — стирола, так и уполимера. При обеспечении содержания мономера в полимере в концентрациях, непревышающих предельно допустимые концентрации (ПДК), определяемые санитарныминормами, полистирол не представляет опасности для здоровья человека и можетиспользоваться для изготовления тары.

Для продовольственныхупаковок из полимерных материалов установлены предельно допустимые концентрации(ПДК) миграции остаточного мономера в пищевые продукты. Для стирола общаямиграция не должна превышать 60 мг/кг продукта, что соответствует значению ПДК,равному 10 мг/дм2 поверхности упаковки. На практике величинамиграции стирола при 40 °С за время контакта, равное 10 суткам, составляет0,05—2 мг/кг продукта, что значительно меньше допустимой нормы.

Существуют нормы и дляостаточного содержания стирола в материале упаковки, которое не должнопревышать 0.1 %. При переработке ПС в экстремальных условиях возможнадеполимеризация и образование мономера, содержание которого в таких случаяхтакже не должно превышать допустимого предела, т. е. 0,1 %.

Существенным недостаткомПС является его повышенная хрупкость и низкая ударная прочность, что непозволяет использовать этот полимер в чистом виде для производства тары.Различные приемы модификации позволяют в значительной мере устранять егонедостатки и получать композиции на основе ПС с комплексом свойств, отвечающимтребованиям к тароупаковочным материалам (например, ударопрочный полистирол).

Полиамиды — ПА (ГОСТ10589-73, ТУ 6-05-988-78, ОСТ 6-06-369-74). Благодаря своим свойствам — высокоймеханической прочности, хорошим антифрикционным характеристикам,виброустойчивости, стойкости к ударным нагрузкам — полиамиды вошли в числотрадиционных конструкционных материалов. ПА обладают прекрасной стойкостью кдействию органических растворителей, масел, легко перерабатываются в деталисложной конфигурации современными высокопроизводительными способами, главнымобразом, литьем под давлением. В отличие от полиолефинов, ПВХ и ПС, полиамидыполучают методом поликонденсации. Они являются кристаллическими полимерами, вкоторых соотношение кристаллической и аморфной фаз зависит от условийпереработки, режима термообработки, содержания влаги и специальных добавок,способствующих кристаллизации. Степень кристалличности ПА колеблется от 40 до80 %. Плотность составляет ИЗО—1150 кг/м3.

В СССР наиболеераспространенными марками полиамидов являются П-6, П-610, П-66, П-12, капролон,а также фенилон. Из всех ПА наибольшей твердостью, жесткостью и стойкостью кистиранию обладает алифатический полиамид П-66 и ароматический полиамид —фенилон; П-610 по сравнению с П-6 и П-66 обладает пониженным водопоглощением иприменяется для изготовления изделий с высокой термостабильностью; П-12характеризуется наименьшим водопоглощением среди алифатических ПА, по ударнойпрочности и эластичности он превосходит П-6 и П-66, однако несколько уступает фенилону по водопоглощению и значительно —по прочностным показателям.

Существенным недостаткомПА является их способность к водопоглощению, вследствие чего требуетсятщательная подсушка гранул перед переработкой; подсушка осуществляется вбункере литьевой машины горячим воздухом. Другим существенным недостаткомполиамидов, особенно таких широко используемых марок, как П-6 и П-66, являетсявысокая текучесть и низкая вязкость расплава. Поэтому при литье ПА применяютсясамозапирающиеся сопла с пружиной, использование которых повышает надежностьработы литьевой машины и обеспечивает хорошее качество изделий при литьенизковязких расплавов. Изделия для полиамидов характеризуются невысокойизносостойкостью. Для производства тары применяются в основном марки П-610 иП-66, которые, перерабатываются литьем под давлением.

Поликарбонаты — ПК (ТУ6-05-1668—80, ТУ 6-05-211—75). Поликарбонаты, как и полиамиды, относятся кполиконденсационным термопластам.

В промышленном масштабенаходит применение ПК на основе дифенилолпропана (дифлон) вследствие ценностиего свойств и сравнительной доступности исходного сырья. Дифлон имеет высокиефизико-механические показатели, Гпл = 220-230 °С, температураразложения выше 320 °С, плотность равна 1200 кг/м3. Дифлонвыпускается литьевой и экструзионной марок, стабилизированным инестабилизированным.

Поликарбонаты обладают рядомценных для изготовления тары и упаковки свойств: высокой механическойпрочностью и износостойкостью при большой относительной влажности воздуха,высокой степенью прозрачности и гладкости поверхности. Светопропускание ПКсоставляет 90 % и не изменяется под воздействием погодных условий. Это свойствоПК очень важно для упаковки продуктов в потребительскую тару, а также вкрупногабаритную тару при ее транспортировке. Полимер коррозионностоек инетоксичен. Он допущен для контакта с пищевыми продуктами и изготовлениямедицинского инструментария. По горючести ПК классифицируется как „негорючий“или „самозатухающий“. Дифлон довольно стоек к действию некоторыхнеорганических и органических продуктов: солей, кислот, растворителей (гептана,керосина, бензина, масла МС-20), а также поверхностно-активных веществ приобычной температуре. При повышенных температурах снижаются егодеформационно-прочностные, характеристики. В бензоле и дихлорэтане полимеррастворяется, а в четыреххлористом углероде и ацетоне он набухает и резкоснижаются его эксплуатационные показатели.

Поликарбонат сохраняетсвои эксплуатационные характеристики в диапазоне температур от —70 до +120 °С.Однако он характеризуется относительно высокой проницаемостью по отношению квлаге и водяному пару. Заметный гидролиз дифлона в воде наблюдается притемпературе выше 70 °С. При температурах ниже 50 °С гидролиз практическиотсутствует, однако и при этих условиях в результате анизотропного набухания,характерного для литьевых изделий из ПК, долговечность дифлона значительнониже, чем на воздухе. В сильнощелочной среде дифлон вообще нельзя использовать.

Качество изделий из ПКопределяется наличием в нем влаги. Максимальное водопоглощение поликарбоната,погруженного в воду, не превышает 0,4 %, при выдержке на воздухе — 0,2 %.Однако уже малейшие следы влаги (более 0,01 %)вызывают деструкцию полимеров врасплаве, поэтому для получения высококачественных и надежных в эксплуатацииизделий требуется тщательная сушка материала перед его переработкой (от 2 до20ч при 120 °С в зависимости от влажности материала). Поскольку сухой полимербыстро адсорбирует влагу из воздуха, содержание которой перед переработкой недолжно превышать 0,02 %, рекомендуется сохранять его перед загрузкой в горячемсостоянии. Загрузку желательно.производить в обогреваемый бункер экструдераили литьевой машины. В расплавленном состоянии при температурах до 300 °С вотсутствие влаги поликарбонат стабилен в течение длительного времени.

Прекрасныетехнологические и эксплуатационные свойства ПК обусловливают его широкое,применение во многих отраслях народного хозяйства. До недавнего временииспользование ПК как тароупаковочного материала сдерживалось стоимостьюполимера. Однако в последнее время за рубежом была показана целесообразностьего использования для изготовления литьем под давлением хладообменниковвместимостью 22 л для чистой воды, молочных бутылок и другой тары. Литьевыеизделия из ПК характеризуются многократностью использования, при этом стоимостьединицы упаковки становится сопоставимой со стоимостью единицы упаковки изнаиболее распространенных полимерных материалов. По этой причине в последниегоды наблюдается рост использования ПК для изготовления тары и упаковки,особенно в США, где его потребление для этих целей составляет уже 15 %:

Полиэтилентерефталат —ПЭТФ (ТУ 6-05-830—76). ПЭТФ, называемый лавсаном, а за рубежом — териленом,имеет Гпл, = 265 °С, плотность 1320 кг/м3. Он нерастворим в обычныхорганических растворителях и является химически стойким полимером.

Основной способ переработкиПЭТФ — экструзия. Этим способом получают, главным образом, пленки.Полиэтилентерефталатные пленки характеризуются высокой механической прочностью(в 10 раз выше прочности полиэтиленовой пленки), стойкостью к действию влаги,малой разнотолщинностью и хорошими диэлектрическими свойствами в широкоминтервале температур (от —20 до +80 °С). Пленку можно использовать до 175 °С. Благодарявысокой прозрачности (пропускают до 90 % видимого спектра) пленки из ПЭТФприменяют в парниках, оранжереях и промышленных сооружениях взамен стекла. Сравнительнонедавно лавсан стали применять для производства бутылочной тары методом раздуваи термоформования. Основным преимуществом лавсановых бутылок перед стекляннымиявляется значительное снижение массы при сохранении защитных свойств (ПЭТФпрактически непроницаем для газов — С02 и др.). Масса бутылкиемкостью 1,5 л из ПЭТФ составляет 62—65 г, а стеклянной бутылки емкостью 1 л —650 г. В настоящее время в ряде западноевропейских стран предусматриваетсямассовый выпуск лавсановых бутылок емкостью от 0,5 до 2 л литьем под давлениемс последующим раздувом заготовки.

Таким образом, перспективнымнаправлением является производство крупногабаритной тары из ПЭТФ, напримербочек для рыбной продукции, раздувным формованием. Ограничением при переработкеПЭТФ является относительно низкая вязкость расплава. Сдерживающим фактором длямассового внедрения лавсановых упаковок является довольно высокая стоимостьполимерного сырья и значительные капиталовложения на перерабатывающее оборудование.