Как делают пэт бутылки – выдувание, охлаждение и немного волшебства

Содержание

выдувание, охлаждение и немного волшебства

При этом сжигание ее абсолютно нецелесообразно, хотя при этом и не выделяются диоксины (так как ПЭТ не содержит хлора). Просто на сжигание уходит много энергии и ценного полимера. А ПЭТ-упаковка может быть переработана на 100%. Также полностью подлежит переработке лишь алюминиевая банка. Стеклянная бутылка – только на 80%, а бумажная и картонная тара – на 50%. Российские перерабатывающие предприятия сегодня способны перерабатывать до 160 тыс. тонн или до 30% всех использованных ПЭТ-бутылок. За последние десять лет количество этих предприятий увеличилось с одного до тридцати.

ПЭТ-бутылки утилизируются также, как и другой пластик. Их собирают и переплавляют. Из вторичного ПЭТ делают флекс или пеллеты. Из флекса производят щетину для щеток уборочных машин и автомобильных моек, упаковочную ленту, пленку, черепицу, тротуарную плитку. А из пеллет - наполнитель для спальных мешков и геосетки для дорог.

Пяти двухлитровых бутылок достаточно для производства волокна для большой спортивной майки, двадцати - для утеплителя зимней куртки, если добавить к ним еще пять - можно сделать отличный свитер, тридцати пяти хватит на утеплитель спального мешка, а из шестидесяти получится 1 кв. метр коврового покрытия. При этом переработка пластиковых бутылок экономит 50-60% энергии, которая бы понадобилась для производства продукта из новых материалов.

Существует и химическая переработка ПЭТа, основанная на его разложении на исходные составляющие. Исследования показали, что разлагать ПЭТ на терефталевую кислоту и этиленгликоль способны также бактерии Ideonella sakaiensis 201-F6.

Использованные ПЭТ-бутылки можно пустить и на производство тех же бутылок. Но сегодня в России есть только два завода, которые этим занимаются. Один расположен в Солнечногорске, второй – на Урале. Здесь старые бутылки собирают, сортируют по цветам, моют, дробят и перерабатывают, расплавляя и получая тот же ПЭТФ-гранулят, только окрашенный.

Нередко пустые ПЭТ-бутылки пригождаются в хозяйстве. Из них делают скворечники, воронки, горшочки для рассады, используют в качестве пугала в огороде или как водонепроницаемые колпаки для верхушек столбов. В некоторых африканских странах из них делают сандалии, а в Индонезии — стабилизаторы, придающие рыбацким лодкам большую устойчивость.

Теперь мы видим, как всевозможные ПЭТ-страшилки легко капитулируют перед фактами. Поскольку они лишь очередной способ борьбы за внимание потребителей. Ведь все мы люди, и стоит нас как следует, пусть и бездоказательно, напугать, как мы начинаем опасаться всего вокруг, особо не вникая в суть вопроса. При этом даже СМИ в последнее время оставили свои нападки на ПЭТ, видимо, чувствуя несостоятельность аргументации лоббистов его запрета. Но полностью закрыть спор по поводу ПЭТа, нам кажется, под силу только ученым, с которыми «Санкт-Петербург.ру» планирует встретиться в ближайшее время. Правда, это уже тема для следующего материала.

plast.guru

выдувание, охлаждение и немного волшебства

При этом сжигание ее абсолютно нецелесообразно, хотя при этом и не выделяются диоксины (так как ПЭТ не содержит хлора). Просто на сжигание уходит много энергии и ценного полимера. А ПЭТ-упаковка может быть переработана на 100%. Также полностью подлежит переработке лишь алюминиевая банка. Стеклянная бутылка – только на 80%, а бумажная и картонная тара – на 50%. Российские перерабатывающие предприятия сегодня способны перерабатывать до 160 тыс. тонн или до 30% всех использованных ПЭТ-бутылок. За последние десять лет количество этих предприятий увеличилось с одного до тридцати.

ПЭТ-бутылки утилизируются также, как и другой пластик. Их собирают и переплавляют. Из вторичного ПЭТ делают флекс или пеллеты. Из флекса производят щетину для щеток уборочных машин и автомобильных моек, упаковочную ленту, пленку, черепицу, тротуарную плитку. А из пеллет - наполнитель для спальных мешков и геосетки для дорог.

Пяти двухлитровых бутылок достаточно для производства волокна для большой спортивной майки, двадцати - для утеплителя зимней куртки, если добавить к ним еще пять - можно сделать отличный свитер, тридцати пяти хватит на утеплитель спального мешка, а из шестидесяти получится 1 кв. метр коврового покрытия. При этом переработка пластиковых бутылок экономит 50-60% энергии, которая бы понадобилась для производства продукта из новых материалов.

Существует и химическая переработка ПЭТа, основанная на его разложении на исходные составляющие. Исследования показали, что разлагать ПЭТ на терефталевую кислоту и этиленгликоль способны также бактерии Ideonella sakaiensis 201-F6.

Использованные ПЭТ-бутылки можно пустить и на производство тех же бутылок. Но сегодня в России есть только два завода, которые этим занимаются. Один расположен в Солнечногорске, второй – на Урале. Здесь старые бутылки собирают, сортируют по цветам, моют, дробят и перерабатывают, расплавляя и получая тот же ПЭТФ-гранулят, только окрашенный.

Нередко пустые ПЭТ-бутылки пригождаются в хозяйстве. Из них делают скворечники, воронки, горшочки для рассады, используют в качестве пугала в огороде или как водонепроницаемые колпаки для верхушек столбов. В некоторых африканских странах из них делают сандалии, а в Индонезии — стабилизаторы, придающие рыбацким лодкам большую устойчивость.

Теперь мы видим, как всевозможные ПЭТ-страшилки легко капитулируют перед фактами. Поскольку они лишь очередной способ борьбы за внимание потребителей. Ведь все мы люди, и стоит нас как следует, пусть и бездоказательно, напугать, как мы начинаем опасаться всего вокруг, особо не вникая в суть вопроса. При этом даже СМИ в последнее время оставили свои нападки на ПЭТ, видимо, чувствуя несостоятельность аргументации лоббистов его запрета. Но полностью закрыть спор по поводу ПЭТа, нам кажется, под силу только ученым, с которыми «Санкт-Петербург.ру» планирует встретиться в ближайшее время. Правда, это уже тема для следующего материала.

saint-petersburg.tilda.ws

Пластиковая бутылка — Википедия

Пластиковая бутылка — пластиковый контейнер/тара (бутылка) для содержания, защиты и транспортировки жидкостей. Пластиковые бутылки дают большое удобство в их производстве, эксплуатации на линиях розлива, транспортировке в них готового продукта, поскольку их вес до десяти раз меньше, чем стеклянных бутылок, и они не бьются. Пластиковые бутылки, как правило, используется для хранения жидкостей, таких как вода, безалкогольные напитки, моторные масла, растительное масло, лекарства, шампуни, молоко, чернила, пиво и тому подобное.

Пластиковые бутылки были впервые использованы в коммерческих целях в 1947 году, но оставались относительно дорогими до начала 1960-х, когда были изготовлены из полиэтилена высокой плотности (PEHD / HDPE).[1]

Пластиковый колпачок бутылки.

Они быстро стали популярными, как у производителей, так и у потребителей из-за их простоты применения и сравнительно низких затрат на производство по сравнению со стеклянными бутылками. В пищевой промышленности практически полностью заменено стекло пластиковыми бутылками, а вино и пиво, как и ранее, широко продается в стеклянных бутылках.

Пластиковые бутылки формируются с использованием различных методов. Выбор материала варьируется в зависимости от программы.

Материалы[править | править код]

HDPE

Полиэтилен высокой плотности (HDPE): наиболее широко используемое сырьё для пластиковых бутылок. Этот материал является экономичным, ударопрочным, и обеспечивает хороший барьер проницаемости влаги. HDPE совместим с широким спектром продуктов, включая кислоты и щёлочи, но не совместим с растворителями. HDPE естественно прозрачный и гибкий. Хотя HDPE обеспечивает хорошую защиту при температуре ниже точки замерзания, он не может быть использован с продуктами нагретыми выше чем на 88°С (190 °F) или продуктами, которые требуют герметичной (вакуумной) упаковки.


LDPE

Полиэтилен низкой плотности(LDPE): Менее жесткий и в целом менее химически устойчив, чем HDPE, но является более прозрачным. LDPE значительно дороже, чем HDPE.


PET, PETE

Полиэтилентерефталат : терефталат (PET, PETE или полиэстер) обычно используется для газированных напитков и воды. Хорошая химическая стойкость (хотя ацетон и кетоны разрушают ПЭТ, а кислоты и щёлочи делают его непрозрачным и хрупким) и высокая степень ударопрочности и прочности на разрыв. Этот материал не обеспечивает устойчивость к высоким температурам, максимальная температура 71°С.


PVC

Поливинилхлорид (ПВХ): имеет очень хорошую стойкость к маслам, и имеет очень низкий уровень передачи кислорода. Этот материал обеспечивает бутылке отличный барьер для большинства газов, хорошую ударную вязкость. Материал химически устойчив, но уязвим для воздействия растворителей. ПВХ экспонаты имеют слабую устойчивость к высоким температурам и будет деформироваться при 71°С , что делает такую бутылку непригодной для заполнения горячими продуктами.


PP

Полипропилен: в основном используется для банок с отличным барьером влаги. Одно из главных преимуществ полипропилена — это его стабильность при высоких температурах до 93 °C (200 °F). Полипропилен подвергается автоклавированию и стерилизации паром, пригодный для заполнения горячими продуктами. Полипропилен имеет отличную химическую стойкость, но имеет низкую ударостойкость при низких температурах.


PS

Полистирол: Бутылка обычно используется с сухими продуктами, включая витамины, специи и др.. Стирол не обеспечивает хорошие барьерные свойства и демонстрирует плохую ударопрочность.


Пост-потребительские смолы (PCR)

PCR является смесью вторично переработанных HDPE (в основном емкости из-под молока и воды) с первичным HDPE. Переработанный материал очищается и перерабатывается в единые гранулы вместе с первичным материалом, что специально проводится для создания сопротивления к растрескиванию. PCR не имеет запаха, но имеет незначительный жёлтый оттенок в его естественном состоянии. Этот оттенок может быть скрыто за счет добавления цвета. PCR легко обрабатывается и недорогой. Тем не менее, он не может вступать в прямой контакт с пищевой или фармацевтической продукцией. PCR может выпускаться с различным содержанием продуктов переработки (до 100 %).


K-смолы SBC

K-смолы идеально подходят для широкого спектра упаковочных материалов в силу своей блистательности, глянцевости, и ударопрочности. K-смолы, производные стирола, легко обрабатываются на полиэтилен-оборудовании. Подходят для упаковки многих продуктов, но несовместимы с насыщенными и ненасыщенными жирами и растворителями.


HDPE, обработанный фтором

Бутылки подвергаются воздействию фторирующего газа во вторичной операции. Бутылки внешне похожи на HDPE и имеют исключительные барьерные свойства углеводородов и ароматических растворителей. «Фтор-обработанные» бутылки прекрасно подходят для использования как бутылок с инсектицидами, пестицидами, гербицидами, фотографическими химикатами, сельскохозяйственными химикатами, бытовыми и промышленными очистителями, электронными химическими веществами, медицинскими очистителями и растворителями, ароматизаторами, отдушками, эфирными маслами, поверхностно-активными веществами, полиролями, добавками, продуктами очистки граффити, изделиями для ухода за камнем и плиткой, восками, растворители, бензином, биодизелем, ксилолом, ацетоном, керосином и многими другими продуктами.

Технологический процесс[править | править код]

Заготовки пластиковых бутылок (или «преформа») перед выдувным формованием бутылки Код идентификации полиэтилентерефталата

Пластиковые бутылки, отмеченные кодом идентификации смолы для обозначения используемого материала:

01 — РЕТ (Polyethylene Terephthalate) — (полиэтилентерефталат)
02 — HDPE (High Density Polyethylene) — (полиэтилен высокой плотности)
03 — PVC (Polyvinyl Chloride) — (поливинилхлорид)
04 — LDPE (Low Density Polyethylene) — (полиэтилен низкой плотности)
05 — PP (Polypropylene) — (полипропилен)
06 — PS (Polystyrene) — (полистирол)
07 — O (Other) — (другое)

Влияние на здоровье и окружающую среду[править | править код]

ru.wikipedia.org

свойства, особенности, применение, производство и переработка :: SYL.ru

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) - с одной стороны, это проблематичные отходы, с другой - ценный ресурс. В настоящее время производство пластиковой упаковки превышает возможности выборочного сбора мусора, а отходы ПЭТ-бутылок являются проблемой для всех высокоразвитых стран.

ПЭТ - что это?

ПЭТ представляет собой пластик, принадлежащий к термопластичным полиэфирам с высокой механической прочностью и высокой стабильностью размеров. Он был обнаружен в 1950-х годах. Вначале использовался только для производства тонких пленок, позднее он был модифицирован и усилен добавлением стекловолокна. В начале 1970-х годов в процессе производства ПЭТ были использованы новые технологии для получения продукта, напоминающего стекло, но значительно более легкого и нерушимого. Это положило начало его распространенному использованию в качестве упаковочного материала.

Получение ПЭТ

ПЭТ представляет собой сложный полиэфир терефталевой кислоты (ПТА) или ее сложный эфир - диметилтерефталат (ДМТ) и этиленгликоль (ЭГ). Это макромолекулярное соединение (полимер) с линейной структурой, полученной в реакции поликонденсации. Реакцию проводят в присутствии металлического катализатора, который может оставаться в конечном продукте.

Свойства ПЭТ

Популярность ПЭТ в качестве упаковочного материала обусловлена рядом существенных свойств этого полимера, в частности, прозрачностью, подобной стеклу и низкой массой, что в сочетании с гибкостью и механической прочностью делает его устойчивым к поломке. Это хороший барьер для газов, поэтому ПЭТ-бутылки используются для упаковки и хранения газированных напитков. ПЭТ также можно применять в сочетании с другими материалами, в том числе с текстильным сырьем, которое усиливает прочность тканей.

Физико-химические свойства ПЭТ делают ненужным добавлять в этот материал пластификаторы, антиоксиданты или стабилизаторы.

Производство ПЭТ бутылок

В производстве пластмассовых бутылок используют ПЭТ-гранулы. В них заранее могут добавлять краситель. Затем из гранулята заготавливают специальные преформы. Без красителя будущая тара будет пропускать ультрафиолетовые (УФ) лучи, которые отрицательно влияют на потребительские свойства напитка. Преформы льют в термопластавтоматах (специальных литьевых машинах). Расплавленный гранулят под давлением впрыскивают в охлажденную форму. Температура готовой преформы на выходе не должна быть выше 50-55°С, иначе она может деформироваться при хранении. Дальнейшим этапом производства является выдув ПЭТ-бутылок из преформ с помощью горячего воздуха на формовочных машинах. Тары выдувают перед тем, как наполнить их напитком. Все производство автоматизировано и может контролироваться лишь несколькими людьми. Производственный процесс состоит из засыпки преформ в выдувную машину, на выходе получают готовую тару уже с крышкой и этикеткой.

Утилизация ПЭТ

Из материала, созданного при утилизации ПЭТ-бутылок, производят:

  • прозрачные полиэфирные пленки, обложки прокладочные пленки;
  • полиэфирные волокна и пряжу, используемые в производстве одежды, ковров, обивочных тканей, палаток, а также набивных курток, спальных мешков, одеял и подушек;
  • литьевые изделия: детали для автомобилей, детали для мебели, спортивное оборудование, упаковку и т. д.;
  • бутылки для моющих средств;
  • изоляционные строительные материалы (полиэфирные волокна, слои пленки)
  • полиэфирную смолу.

И это только часть того, что можно производить из универсального материала, полученного от утилизации ПЭТ тар.

Технология переработки ПЭТ-бутылок

ПЭТ-материал, полученный во время переработки бутылок или жестких пленок, широко используется во многих отраслях, в том числе в пищевой и швейной промышленности.

Очищенные и прессованные тары доставляются на перерабатывающие предприятия непосредственно из розничных сетей или в рамках сбора от жителей. Во втором случае собранные отходы требуют дополнительной сортировки (пластмассы собираются вместе, независимо от их типа).

Переработка пластиковых бутылок шаг за шагом:

  • Сегрегация у источника - пластмассы разделяются на контейнеры по цветам. Поэтому не забудьте хорошо раздавить пустую ПЭТ бутылку и выбросить в контейнер для пластиковых отходов или доставить ее непосредственно на станцию рециркуляции.
  • Вторичная сегрегация - пластмассы идут на сортировочную установку, где они сортируются вручную по цвету. Затем они прессуются и в виде тюков транспортируются на перерабатывающий завод - там и начинается правильный процесс переработки.
  • Тюки распаковываются, а затем этикетки, клей и оставшиеся примеси предварительно удаляются вручную.
  • Следующим шагом является шлифование очищенных ПЭТ-колб. Грунтовые чешуйки снова очищаются, на этот раз с использованием механических устройств. Воздушный поток удаляет более легкие материалы, такие как наклейки, песок.
  • Проводится обработка основного материала и повторное гранулирование, которое затем подвергается процессам кристаллизации и сушки. Эти процессы имеют место в устройстве, называемом экструдером. Готовый гранулят используется для производства литьевых изделий.
  • Изготовление заготовки на машине - нагревание гранулята ПЭТ до температуры 260-300 ° С для приведения материала в жидкое состояние и последующего введения его в форму. Во время процесса охлаждения и кристаллизации заготовка приобретает соответствующие свойства.

Из заготовок в дальнейшем и выдуваются под горячим воздухом пластиковые бутылки ПЭТ (описано выше).

Прием ПЭТ отходов в России

Многие люди покупают напитки в пластиковых тарах. Но лишь небольшой процент из них знает, что следует правильно утилизировать ее - выбросить пластиковый мусор в предназначенные для этого контейнеры или сдать в специальные пункты приема.

Проблема в том, что производство пластиковой упаковки является массовой и превышает возможность выборочного сбора отходов. Статистика показывает, что ежемесячно выбрасываются тысячи тонн ПЭТ мусора - он не вреден, потому что не выделяют вредных веществ, но быстро засоряет окружающую среду (одна бутылка может разлагаться до 500 лет). И эта проблема существует не только в нашей стране, она является международной.

По мнению людей, в том числе и чиновников, занимающихся проблемой отходов, правильная организация процесса переработки пластикового сырья в России - дело далекого будущего. А между тем, прием ПЭТ бутылок осуществляется, например рядом с городом Солнечногорск на заводе по переработке пластмасс “Пларус” (с 2007 г.) Предприятие использует уникальную технологию переработки пластиковой упаковки "бутылка в бутылку" (bottle-to-bottle).

Переработка пластиковых бутылок - это процесс, осуществляемый не только по экологическим причинам. Экономический аспект также играет важную роль. В случае пластиковой упаковки общая идея, направленная на восстановление сырья, идеальна. Таким образом, мы сохраняем природные ресурсы Земли, а приобретенные материалы получают вторую жизнь.

www.syl.ru

Из чего сделана пластиковая бутылка

Пластиковые бутылки имеют широкую сферу использования, они подходят для упаковки разных напитков. Это может быть газировка, минеральная вода, соки или йогурты.

Из чего же производят пластиковые бутылки? Такой вопрос особенно актуальный для людей, которые интересуются характеристиками и жизненным циклом пластика. Потребители обязательно должны задумываться над тем, как они используют пластик.

Состав и свойства

Процесс производства пластиковых бутылок начинается с получения сырья или добычи нефти из ее месторождений. После получения такого сырья все загружается в контейнеры и транспортируется на заводы. Выходит, что основа пластиковой бутылки - это нефть. 

Углеводороды нагреваются и смешиваются с химическими катализаторами. В результате этого происходит процесс полимеризации, получается пластик. При обработке из сырья выделяются разные компоненты, а нефтеперерабатывающее предприятие получает мазут и газ. 

В большинстве случаев пластиковые бутылки производят из полиэтилентерефталата (ПЭТ или пластика). Важным химическим параметром считается вязкость материала, определяемая размером молекул такого полимера. Как создают пластиковые бутылки из полиэтилентерефталата? Все очень просто: полиэтилентерефталат широко применяется для производства разных заготовок для тары (преформ). После нагрева из преформ выдуваются пластиковые бутылки разного объема. 

Некоторые производители используют Bioplastics - биопластик, который получают из растительных материалов. Такое сырье обрабатывают для формирования полимеров. После процесса преобразования получается биопластик. Этот альтернативный вариант безопасный для окружающей среды, потому что не требует добычи, переработки нефти. Минус в том, что изделия из растительных материалов не имеют длительного термина эксплуатации, разлагаются достаточно быстро. При долгой выдержке бутылки из биопластика могут терять первоначальную форму, протекать. Кроме того, производство биопластика повязано с рядом экологических проблем. При производстве материала задействованы большие площади сельскохозяйственных земель для выращивания зерновых. Требуется большое количество топлива, воды.

О борьбе с мусором

В разных странах мира быстрыми темпами производят тару из пластика. Результатом этого становится складирование мусора. На сегодня пластиковые бутылки считаются достаточно распространенной формой отходов. Беда в том, что не все выброшенные пластиковые бутылки попадают в мусорные баки. В мировых океанах тоже присутствует такой тип отходов, и это создает серьезную угрозу для живых организмов. 

Пластик не разрушается полностью, а распадается на миниатюрные сегменты. Эти сегменты попадают к обитателям океанов. Запрет на продажу воды в бутылках из пластика уже действует в американском небольшом городке Конкорд, который территориально находится в штате Массачусетс.   

www.simplexnn.ru

как происходит производство пластиковых бутылок? Процесс выдува, виды оборудования

В последнее время выдув ПЭТ-тары – динамично развивающееся направление в пищевой индустрии. Конечно, производители стекла и алюминия способствуют запрету на изготовление разливной продукции в пластиковых бутылках. Но прогресс не остановить. И сегодня мы разберёмся в особенностях производства такого вида ёмкостей.

Кто придумал материал ПЭТФ для тары?

Полиэстер, лавсан, термопластик – это все названия полиэтилентерефталата, используемого для изготовления известных нам пластиковых бутылок. Появился он ещё в 1941 году благодаря стараниям Джеймса Диксона и Джона Винфильда, работающих на компанию British Calico Printers. Вначале материал применяли для формирования текстильных волокон, затем создания упаковочной плёнки. И лишь к началу 70-х придумали автомат для выдува ПЭТ-бутылок и тары из полиэтилентерефталата.

Поспособствовал этому Натаниэль Уайет – американский энтузиаст-изобретатель и инженер-механик. Благодаря открытию в создании бутылок его в 1981 году отметило наградой Общество Инженеров Пластмасс. Спустя 5 лет после этого Натаниэль пополнил своим именем Зал славы Пластмасс. Помимо изготовления ПЭТ-бутылок, пластичный материал используют для другой пластиковой тары, одноразовой посуды, рентгеновских и прочих плёнок.

В чём же секрет успеха такого производства? Пластиковые бутылки отличаются небольшим весом, высокой прочностью, герметичностью. Само производство тары из полиэтилентерефталата несложное и недорогое.

Преимущества и недостатки пищевой ПЭТ-тары

Полиэтилентерефталат существенно отличается от стекла и алюминия. Поэтому характеристики материала и изготавливаемые из него изделия разнятся. В чём преимущество пластиковых бутылок:

  • Высокая точность устанавливаемых размеров;
  • пассивность в отношении пищевой продукции;
  • возможность многократного открытия/закрытия;
  • устойчивость к давлению напитков, насыщенных газом;
  • исключение изменения размеров тары под действием газированной продукции;
  • высокая устойчивость к щелочам, спирту, жирам, маслам, слабым кислотам.

Именно благодаря устойчивости к спирту в ПЭТ-тару можно разливать пиво и другой алкоголь. Недостаток тары в повышенной газопроницаемости, что уменьшает срок хранения продукции. К тому же ПЭТ-бутылки рассчитаны на одноразовое использование. Зато их можно легко утилизировать и переработать.

Производство ПЭТФ-бутылок из гранул

Перед изготовлением тары, из гранул материала нужно удалить лишнюю влагу, так как они вытягивают её даже из воздуха. С этой целью используют специальные сушильные агрегаты. Правильность выполнения процесса влияет на качество будущей ёмкости. Недостаточно высушенные гранулы образуют мутные заготовки с полостями внутри стенок.

После удаления лишней влаги ПЭТФ-гранулят необходимо расплавить и добавить краситель. Делается это не для придания привлекательного вида таре. Затемнение пластика улучшает защиту содержимого от воздействия ультрафиолета. Из подготовленного материала вначале формируют заготовки – преформы. Их внешний вид напоминает лабораторные пробирки с нарезкой вверху.

Горлышко у заготовок уже сформировано и рассчитано на жидкость, которую будут затем наливать. Для каждого вида продукции оно имеет определённые характеристики. Вот здесь инженерам приходится постараться над разработкой нужной формы. Например, горлышко тары для пива снабжается канавками. Благодаря этому во время отвинчивания бутылки выходит лишний углекислый газ.

В процессе создания преформ используются термопластавтоматы. Они формируют заготовки из ПЭТ-гранул для изготовления бутылок. Машины расплавляют получаемый материал и в таком виде впрыскивают в форму. Этот процесс либо включают в производство, либо приобретают уже готовые основы для изготовления ёмкостей.

Перед выдувом тары ей придают пластичность, отправляя в печь. Равномерность нагрева обеспечивается вращением заготовок по оси. Подготовленные преформы направляют в специальный аппарат для выдува. Податливая основа под давлением приобретает требуемые параметры.

Оборудование для изготовления пластиковой тары

Организация производства – процесс несложный, главное, купить необходимое оснащение. Для выдува ПЭТ-бутылок и другой тары потребуется специализированное оборудование.

Изготовление преформы выполняется на термопластавтоматах с использованием матрицы. Литьевая машина состоит из инжекционного узла, прессовой формы, привода, управляющего блока. Термопластавтоматы бывают следующих видов:

  • Угловые, горизонтальные, вертикальные;
  • гидромеханические, электромеханические, электрические;
  • поршневые, червячные, червячно-поршневые;
  • с одним или несколькими пластикационными участками.

После литьевой машины заготовки направляются в печь для разогревания. Но не сразу, перед этим проверяют качество преформы для последующего выдува ПЭТ-бутылок. Не должно быть никаких дефектов, которые влияют на готовую продукцию. Электронная система контроля не пропустит некондиционный материал.

После печи готовую заготовку в разогретом виде направляют в пресс-форму. Для тары различного объёма и конфигурации используются разные матрицы. Для выдува пластиковых ёмкостей не обойтись без компрессора. Именно он создаёт давление, с помощью которого подаётся воздушная струя.

Оборудование для изготовления пластиковых бутылок бывает двух видов: полуавтоматическое и автоматическое. Для первого вида загрузка/выгрузка заготовок и тары выполняется вручную. Поэтому производительность таких систем невысокая. В автоматическом оснащении перемещение продукции между процессами осуществляют манипуляторы и транспортёры. Они часто используются для производства ПЭТ-бутылок в линиях по розливу пива, соков, других жидких продуктов.

Маркировка пластиковой тары

Одно из достоинств тары из полиэтилентерефталата – возможность многократного использования. Что только не придумывают домашние «изобретатели» из пластиковых бутылок! Однако то, как в дальнейшем можно использовать тару, зависит от её способа и материала изготовления. Как правило, производство ПЭТ-упаковки предполагает одноразовое применение. Но нужно смотреть на маркировку:

  • PP – полупрозрачный полипропиленовый материал применяют более всего в производстве сиропов или йогуртов. Обладает хорошей термоустойчивостью и относительной безопасностью.
  • PS – в основном применяется для кофейных стаканчиков или в упаковке быстрого питания. Не рекомендуется для хранения горячих продуктов. Под воздействием тепла выделяет вредные соединения.
  • PC – применяется в изготовлении бутылок для воды. Относится к опасным видам пластика, который не годится для хранения пищевых продуктов.
  • PET – материал рассчитан исключительно на одноразовое использование для разлива воды.
  • HDP – используется для изготовления разнообразной продукции. Самый безвредный вид пластика.
  • PVC – применяются в производстве растительных масел. Довольно опасен из-за выделения веществ, нарушающих гормональный баланс.
  • LDPE – используется в основном для хранения воды. Не подходит для других продуктов.


Независимо от вида материала, не советуют использовать пластиковую тару в микроволновках. Не годится она и для консервирования овощей и других продуктов.

foodbay.com

Как делают бутылку ПЭТ – Производство бутылок ЭраПэт

В качестве сырья для производства ПЭТ бутылок используется полиэтилентерефталат (ПЭТ).
Впервые полиэтилентерефталат был получен в 1941 году специалистами «British Calico Printers» (Англия) в виде синтетического волокна. Авторские права на использование нового материала были приобретены компаниями «DuPont» и «ICI», в свою очередь продававшими лицензии на использование волокна из полиэтилентерефталата многим другим компаниям.
До середины 60-х ПЭТ использовали для создания текстильных волокон, после стали использовать для изготовления упаковочной пленки, а в начале 70-х годов в компании «DuPont» на свет появилась первая ПЭТ-бутылка («DuPont» хотела получить пластиковую тару, которая смогла бы составить конкуренцию стеклу при изготовлении емкостей для розлива газированных и спокойных напитков).
На сегодняшний день изготовление пищевой тары является наиболее существенной областью применения ПЭТ гранулята. Пионерами в деле создания первых промышленных аппаратов по выдуву выступили компании «Sidel» (Франция) и «Krupp Corpoplast» (Германия).*

* Преобразована в «SIG Corpoplast GmbH», входит в группу компаний «SIG Beverages».

СВОЙСТВА ПЭТ-ТАРЫ

ПЭТ бутылкиПреимущества ПЭТ многочисленны. Обычная пол-литровая ПЭТ-бутылка весит около 28 г, в то время как стандартная бутылка того же объема, сделанная из стекла, может весить около 350 г. ПЭТ абсолютно прозрачен, бутылка, изгтовленная из этого материала, выглядит чистой, привлекательной, естественная прозрачность материала делает его идеальным для розлива газированной воды. Кроме того, ПЭТ можно окрасить, например, в зеленый или коричневый цвет, для того, чтобы внешний вид продукции максимально соответствовал запросам потребителей. Использование пластиковых бутылок помогает устранить такой неприятный эффект, как бой тары при транспортировке, свойственный стеклотаре, при этом ПЭТ, как и стекло, прекрасно (и полностью) перерабатывается. В целом, в настоящее время ПЭТ-упаковка с ее безграничным инновационным потенциалом и широкими возможностями в смысле дизайна рассматривается, скорее, не как конкурент стеклотаре, а как материал, способный открыть совершенно новые рынки и породить абсолютно новые потребительские приоритеты.

Существенными недостатками ПЭТ-тары является ее относительно низкие барьерные свойства. Она пропускает в бутылку ультрафиолетовые лучи и кислород, а наружу — углекислоту, что ухудшает качество и сокращает срок хранения пива. Это связано с тем, что высокомолекулярная структура полиэтилентерефталата не является препятствием для газов, имеющих небольшие размеры молекул относительно цепочек полимера. Максимальный срок хранения пива в ПЭТ называется разный, во многом он зависит от региона, в котором производится розлив.

Так, по немецким стандартам, пиво в ПЭТе становится негодным для употребления уже через две недели, по нашим — может храниться три-четыре месяца. Однако все эксперты сходятся в одном: максимальное повышение степени газо- и светонепроницаемости пластиковой бутылки, а соответственно, срока хранения пива, является насущной проблемой. Особенно активно работают над решением этой задачи компании «Sidel», «SIG Corpoplast» и «Sipa».

Основными, наиболее перспективными направлениями признаны (в хронологическом порядке): использование многослойной технологии, изготовление бутылок из альтернативных пластиков, внесение в ПЭТ специальных «барьерных» добавок и напыление «барьерных» слоев из другого материала. Кроме этого, ведутся работы по оптимизация формы бутылки для достижения наилучшего соотношения поверхности и объема.

Многослойная бутылка

Многослойная технология на сегодня является, пожалуй, наиболее распространенной и надежной, так как успела пройти апробацию временем. Произведенная по этой технологии бутылка напоминает слоеный пирог: между пленочными слоями полиэтилентерефталата находится слой (или слои) специального полимера, препятствующего проникновению газа и ультрафиолетовых лучей (пассивный барьер) или поглощающего кислород (активный барьер). Наружный и внутренний слои бутылки обычно изготавливают из чистого ПЭТа. В зависимости от количества внутренних «барьерных» прослоек общее количество пленочных слоев колеблется от трех до пяти. Наиболее существенным недостатком многослойной тары является более высокая (относительно обычной однослойной) цена — оборудование для производства многослойной ПЭТ-бутылки стоит, в среднем, вдвое дороже обычного. Многослойную ПЭТ-бутылку используют для розлива своих брэндов такие известные компании, как «Budweiser», «Carlsberg», «Grolsch», «Holsten», «Miller» и другие.

Еще одним недостатком является то, что применение многослойной технологии производства ПЭТ-бутылки ограничивает возможность ее вторичной переработки. В то же время трехслойная технология применяется в Германии, Швейцарии, Швеции, Австралии и Новой Зеландии для утилизации вторичного ПЭТа: он помещается между пленочными слоями нового полиэтилентерефталата. Барьерные свойства такой бутылки ничуть не улучшаются, но с экологической точки зрения такой ход может быть оправдан.

Пассивный барьер

Наиболее «популярной» на сегодняшний день является технически наиболее простая трехслойная ПЭТ-бутылка, в которой между двумя слоями полиэтилентерефталата расположен слой нейлона (чаще всего Nylon MXD6). Преимуществами нейлона являются неплохие барьерные свойства, высокая прозрачность, низкая стоимость. Еще лучшими барьерными свойствами обладают этиленвинилакоголь — ЭВОН (EVON) и этиленвинилацетат — ЭВА (EVA). Но у EVA есть заметный недостаток: от влажности он теряет свои защитные качества. Срок годности пива в многослойной ПЭТ-бутылке с использованием этих защитных слоев увеличивается от четырех до шести раз.

Активный барьер

В качестве сугубо активного барьера сегодня можно назвать сополиэфир-кислородопоглотитель «Amosorb». Большинство компаний предпочитают работать над созданием комбинированных вариантов барьерных слоев, не только поглощающих кислород, но и не пропускающих углекислый газ. Среди наиболее известных материалов — «Aegis», «Amazon», «Bind-Ox», «DarEVAL», «Oxbar», «SurShield». По словам специалистов, стоимость ПЭТ-бутылки с активным барьеров практически на порядок выше аналогичной однослойной тары.

Напыление барьерного слоя

Напыление слоя с повышенными барьерными свойствами является очень дорогостоящим процессом. Для его проведения необходимо добавочно закупать специальное оборудование, в том числе вакуумные машины стоимостью от 1 до 1,5 миллиона Евро.

Но пока эти технологии ввиду их крайней дороговизны не получили широкого распространения. Напыление может быть как внутренним, так и наружным. Внутреннее напыление создается при помощи так называемой «плазменной технологии». По этой методе ПЭТ-бутылку наполняют специальной газовой смесью, после чего воздействуют на нее мощным микроволновым импульсом. В результате этого газовая смесь на ничтожный период времени переходит в состояние плазмы, после чего оседает тончайшим слоем на стенках бутылки. Наиболее известными являются углеродные смеси смеси «Actis», «DLC», а также смеси «Glaskin», «VPP». Кроме этого используется технология напыления на внутреннюю поверхность бутылки кварцевого стекла (технологии фирм «SIG Corpoplast» и «HiCoTec»). Для наружного напыления ПЭТ-бутылка помещается в специальную камеру с газовой смесью, которая осаждается на внешней поверхности тары. Для этого используются спреи «Bairocade», «SprayCoat», «Sealica».

Внесение барьерных добавок

В большинстве своем в качестве добавок используются те же барьерные материалы, которые применяются при изготовлении многослойной тары. Это является наиболее недорогим путем повышения барьерных свойств ПЭТ-бутылки. Чаще всего к полиэтилентерефталату добавляется «Amosorb» (в качестве кислородопоглотителя), нейлон и полиэтиленнафталат (ПЭН). Но тут возникает дилемма: чем большее количество добавок внесено в ПЭТ, тем выше барьерные свойства бутылки и тем дороже она стоит. К тому же большое количество добавок приводит к помутнению ПЭТа. Золотой серединой при использовании ПЭНа в качестве добавки является величина в 8-10%.

Альтернативные материалы

Основным альтернативным материалом для изготовления пластиковой пивной бутылки пока остается полиэтиленнафталат. ПЭН имеет высокие барьерные и термоустойчивые свойства (на порядок выше, чем у ПЭТа), что продлевает срок годности пива и позволяет пастеризовать его. В то же время цена на этот полимер все еще остается довольно высокой (относительно полиэтилентерефталата), что ограничивает его широкое применение. Исключением являются страны, в которых правительство стимулирует использование пивоварами многоразовой пластиковой тары.

В Европе около 40% от общего количества тары, используемой при розливе пива, занимает многоразовая ПЭН-бутылка. От одноразовой ее, прежде всего, отличает более тяжелый вес — около 100 граммов. Использоваться такая бутылка может до 40 раз. При каждом розливе на бутылку наносится специальная отметка, благодаря чему ведется учет «оборотов» тары. После нанесения последней отметки бутылка идет на общую утилизацию. В европейском регионе в многоразовую ПЭН-бутылку разливаются бренды «Carlsberg» и «Tuborg».

ПРОИЗВОДСТВО ПЭТ-БУТЫЛОК

Расширение использования ПЭТ-тары как ориентированной на инновации и обращенной в будущее продукции идет нога в ногу с разработкой и внедрением в производство оборудования для изготовления пластиковых бутылок и розлива в них. Оборудования, оснащенного такими функциями и возможностями, как полностью автоматизированные контроль и отбраковка, задание и изменение всех операционных параметров для каждой бутылки или ее содержимого, сенсорный контроль в режиме реального времени и техническая поддержка со стороны производителя оборудования, осуществляемая через Интернет.

Одно из основных преимуществ ПЭТ-тары — это та простота, с которой производитель напитков может смонтировать линию по изготовлению ПЭТ-тары прямо на своем предприятии, а такой путь существенно удешевляет тару и, соответственно, весьма привлекателен для производителей пива и напитков. С полностью автоматизированной линии по выпуску бутылок последние поступают непосредственно на линию розлива. Таким образом, не требуется дополнительных затрат и площадей для складирования и транспортировки, а производитель получает возможность самостоятельно определять параметры тары (стандартный объем обычно — от 0,5 до 3 л) и разрабатывать ее дизайн. Поскольку ПЭТ-бутылки очень легки и не бьются, им не требуются ящики. Их вполне достаточно упаковать в полиэтиленовую пленку с картонным поддоном или даже без него. Этот фактор ведет к дальнейшей экономии на упаковочных материалах, очистке тары (ящиков), транспортировке и т.д. Размеры ПЭТ-бутылок постоянно увеличиваются. Бутылки, предназначенные для воды и растительного масла, в наши дни зачастую достигают емкости 10 или даже 20 л.

Преформы
ПЭТ-бутылки производятся с помощью процесса, известного как формовка внутренним надуванием (injection stretch blow moulding, ISBM). Процесс этот стал объектом многочисленных корректировок и улучшений и, таким образом, в настоящее время он прекрасно изучен, понятен и хорошо контролируем.

ISBM — это двуступенчатый процесс, включающий изготовление «матрицы», то есть преформы, с виду напоминающей тонкую стеклянную пробирку (фаза 1). Затем преформа размягчается путем нагревания и с помощью внутреннего наддува воздуха из нее изготовляется полноразмерная бутылка (фаза 2). Горлышку бутылки окончательный вид придается еще на стадии изготовления преформы. Собственно, в дальнейшем выдувается только тулово бутылки. Особенность всех ПЭТ-бутылок — кольцо на горлышке. Оно находится на горлышке преформы, располагаясь несколько ниже резьбы. Оно позволяет механически захватывать и перемещать преформу к месту окончательного выдува, а также облегчает транспортировку готовой бутылки.

Преформы изготавливаются с помощью многоячеечного оборудования, способного за один цикл выдува изготавливать до 144 преформ. Производство преформ — это, собственно, совершенно особая область, причем на качество преформы и ее способность превратиться в полноценную ПЭТ-бутылку влияют многочисленные специфические факторы. Однако число производителей, предлагающих стандартные преформы, готовые для производства из них стандартной бутылки, очень велико. На рынке представлены разновидности преформ с различным размером горлышка. Наибольшей популярностью у производителей напитков пользуются бутылки с размером горлышка 28 мм (имеется в виду внешний диаметр, включая резьбу — Ред.), впрочем, выпускаются и образцы с большим размером горлышка или с горлышком, предназначенным для укупорки кронен-пробкой. Вес материала преформы определяется в основном конечной емкостью готовой бутылки, которая будет изготовлена из данной преформы, а также толщиной стенок бутылки. Уже в течение нескольких лет производятся цветные преформы, в основном коричневые, зеленые и голубые. Производители красителей и добавок в наши дни предлагают весьма широкий спектр цветов, причем красители специально разработаны для ПЭТ.

Для изготовления ПЭТ-тары имеется два типа оборудования, а именно однофазное и двухфазное. В однофазном процессе преформа изготавливается из гранул полиэтилентерефталата в той же машине, в которой в дальнейшем из нее выдувается готовая бутылка. Собственно говоря, в таком случае обе фазы изготовления бутылки совмещаются в одном оборудовании, так что преформы зачастую поступают на конечный выдув еще теплыми.

В двухфазном процессе преформа изготавливается на одной машине и лишь затем транспортируется для выдува бутылки на другую, отвечающую за вторую ступень процесса, или помещается на склад, где и хранится, пока не будет востребована. Это иногда имеет смысл, поскольку преформа занимает места примерно в 12 раз меньше, чем готовая бутылка, а кроме того, необходимо учитывать, что одна и та же преформа может быть использована для производства разных бутылок. Поскольку вторая стадия двухфазного процесса значительно короче первой, то в таком варианте возможно добиться очень высокой производительности оборудования, выпускающего конечную продукцию, если только соответствующих преформ будет в достатке. Обычно одна машина производит 1200-1400 бутылок в час.
Производительность оборудования зависит от числа выдувных ячеек в той или иной машине, а также от времени рабочего цикла, которое в свою очередь определяется толщиной стенок преформы и временем ее остывания.

Производитель напитков, решивший остановиться на двухфазном процессе изготовления ПЭТ-бутылок, может и производить преформы самостоятельно, и покупать их на стороне. Второй вариант придает производителю большую гибкость на начальной стадии производства, а также избавляет его от необходимости контолировать качество сырья, следить за тем, достаточно ли оно сухое и, соответственно, пригодно ли для применения. Кроме того, в дальнейшем он может наладить и собственное производство преформ, если такая необходимость возникнет. Покупка преформ также позволяет варьировать их типы, вес и т.п. без дополнительных затрат времени и средств на замену недешевых ячеек для выдува. Производитель напитков может выбрать преформу для производства бутылки, наиболее подходящей для его продукции, будь то прозрачная ПЭТ-бутылка емкостью 2 л для минеральной воды, окрашенная в коричневый цвет преформа для пол-литровой пивной бутылки или более тяжелая — для оборотной бутылки для розлива газированных напитков. Смена продукции облегчается — фактор, который с учетом значительных объемов производства становится весьма существенных для многих производителей напитков.

Широкий выбор предлагаемых на рынке преформ решительно упрощает задачу выбора тары для небольших компаний — производителей напитков. Они с легкостью могут приобрести требующиеся им преформы из ПЭТ, ПЭН или композитного материала. Предлагаются также многослойные преформы с внутренним слоем из нейлона или другого высокопрочного материала, служащего для того, чтобы повысить потребительские свойства бутылки. Возможно даже включить в состав преформы слой вторичного полиэтилентерефталата, не входящий в непосредственный контакт с содержимым бутылки, что иногда делается для сокращения расходов на сырье. Конечные свойства той или иной преформы диктуются многообразными и многочисленными факторами, отражающими как процесс производства, так и дальнейшую судьбу заполненной бутылке на рынке. Эти факторы включают в себя не только размер и содержимое бутылки, но и способ розлива (горячий розлив и т.д.), тип укупорки горлышка соответствующего диаметра (который может быть куда больше стандартных 28 мм, например, у широкогорлых ПЭТ-бутылок — до 60 мм) и способ складирования, зависящий от условия функционирования конечной продукции на потребительском рынке той или иной страны, а также от структуры дистрибьюторской сети. Наладил ли производитель напитков выпуск собственных преформ, будь то однофазный или двухфазный способ, или приобретает их на стороне, следующим шагом для него станет изготовление, то есть выдув, ПЭТ-бутылки как таковой.

Выдув ПЭТ-бутылки
Автомат для выдува ПЭТ тарыВнутренний дизайн и производительность оборудования значительно варьируют в зависимости от производителя, однако основные принципы его работы остаются неизменными. Выбор того или иного оборудования диктуется необходимым и объемами продукции, компоновкой оборудования на уже существующем предприятии и, разумеется, ценой.

Самый простой вариант — это загружаемые вручную машины, в которых нагреватель преформ и блок выдува фактически представляют собой отдельные части. Такого рода оборудование предназначено для производителей напитков с очень небольшими объемами выпуска продукции, поскольку довольно дешевы, но обладают достаточной производительностью, которая, как правило, составляет у машин такого типа 1000-1200 бутылок в час у агрегата с двумя ячейками для выдува 1-литровых бутылок. Особенности производства могут потребовать и оборудования, представляющего собой автоматизированную линию. В таком случае с одного ее конца формы автоматически загружаются в машину, а с другого — выходят готовые бутылки, которые опять-таки автоматически подаются непосредственно на линию розлива. Обычно в агрегатах с такой конфигурацией нагреватель преформ выполняется в форме скобы, вертикальной или горизонтальной, что делается в целях экономии пространства. Ротационные машины состоят из постоянно движущегося колеса, проводящего преформы через секцию нагрева, откуда они, после соответствующего уравнивания температуры, поступают на выдув. Здесь преформы загружаются в свободные ячейки, когда те проходят мимо транспортировщика, проходят стадию выдува, а бутылки переправляются дальше, когда карусель повернется на 360′. Теперь ячейка готова принять новую преформу.

Стадии изготовления ПЭТ-бутылки

Высокоскоростная ротационная машина
Для того, чтобы более глубоко исследовать три вышеозначенные стадии выдува бутылки, обратимся к современной ротационной машине для изготовления ПЭТ-бутылок. Ротационные машины обладают преимуществом экономии производственных площадей благодаря своей компактности. Преформы могут загружаться с той же стороны, откуда выходят готовые бутылки, а три остальных стороны машины остаются свободными для доступа и осмотра. Существуют и машины, в которые преформы подаются непосредственно напротив того места, откуда выходят бутылки: такое оборудование предназначено для включения его в цепочку автоматических производственных линий. Возможность расположить ротационную секцию нагрева выше секции выдува и таким образом использовать ресурс высоты, сэкономив площадь, также говорит в пользу компактного внешнего дизайна такого рода оборудования.

Краткий обзор процесса
В обычной высокоскоростной ротационной SBM-машине преформы из основного загрузочного бункера с помощью подъемника поступают в распределитель, в котором они автоматически принимают положение, необходимое для их поступления в систему, а затем по спиральному подъемнику поднимаются наверх. Подающая спираль правильно располагает преформы и переправляет их в основное рабочее отделение машины, где они поступают на подающее зубчатое колесо. Каждая преформа захватывается за кольцо на горлышке специальными цапфами и в перевернутом положении подается на карусель нагрева, которая проносит их сквозь камеру нагрева. Там они приобретают температуру, которая делает их достаточно мягкими для дальнейшего выдува полноразмерной бутылки. Внутри камеры нагрева преформы постоянно вращаются вокруг своей оси, для того, чтобы нагрев был равномерным. По выходе из камеры нагрева разогретые преформы в течение определенного времени оставляются для уравнивания температуры, а затем подаются в открытые формы для выдува бутылок. Формы эти располагаются рядом с камерой нагрева или под ней. Как только форма закрывается, преформа немедленно вытягивается и предварительно надувается. Растягивание выполняется механически с помощью специального растягивающего стержня, который вставляется в горлышко будущей бутылки и опускается вниз, в сторону ее дна. В результате этого размягченная преформа удлиняется. Глубина хода стержня регулируется механически и зависит от размера и формы будущей бутылки. Затем в течение секунды продолжается фаза выдува, проходящая при очень высоком давлении, в ходе которой бутылка приобретает свою окончательную форму. Растягивающий стержень вынимается, бутылка охлаждается, после чего форма открывается и выпускает готовую бутылку.

Нагрев
Перед тем, как преформы подаются в секцию нагрева, они еще на подающей спирали проходят проверку автоматической станции контроля качества. Проверяются горлышко, в дальнейшем предназначенное для укупорки крышкой, и поперечное сечение преформы. На этой стадии отбраковываются преформы с дефектным горлышком или продемонстрировавшие недостаточную овальность. В процессе нагрева в типичной SBM-машине преформы, надетые на специальные стержни, следуют через инфракрасную камеру нагрева, в которой приобретают температуру, необходимую для растягивания и выдува. Преформы последовательно проходят через ряд нагревательных блоков, состоящих из инфракрасных нагревателей с рефлекторными пластинами, предотвращающих нагрев определенных участков преформы. Это особенно важно, поскольку, несмотря на то, что нагревается вся преформа кроме горлышка, в процессе выдува требуется, чтобы различные зоны преформы имели разную температуру. Только в таком случае бутылка получится такой, как запланировано. Размер и форма выдуваемой бутылки являются факторами, определяющими так называемый температурный профиль, то есть температурный режим для отдельных участков преформы в процессе ее превращения в бутылку. Производители оборудования должны обеспечивать достаточную гибкость установок температурного режима с тем, чтобы на выходе обеспечивалось наилучшее качество бутылки. Для варьирования температурного профиля каждый нагревательный блок, входящий в состав нагревательной камеры, оснащен девятью отдельными расположенными вертикально друг над другом нагревательными элементами, которые нагревают различные участки преформы. Степень их нагрева регулируется независимо друг от друга с контрольной панели, что позволяет оператору не только задавать тот или иной температурный профиль, но и также постепенно, с прохождением преформы по зоне нагрева, повышать температуру. Участок преформы, прилегающий к горлышку, зачастую требует для нагревало требуемой температуры больше тепла, чем прочие участки. Таким образом, элементы, «ответственные» за эту зону, должны быть мощнее и многочисленнее. Уже полностью сформованное на стадии изготовления преформы горлышко защищается от нагрева экраном с водяным охлаждением. Число нагревательных блоков и скорость прохождения преформы через камеру нагрева зависит от количества выдувных форм в машине и от веса нагреваемых преформ. Поскольку ПЭТ плохо проводит тепло, необходимо охлаждать внешнюю поверхность преформы, когда она находится между нагревательными блоками камеры нагрева. В противном случае поверхность перегрелась бы, что может привести к нежелательной кристаллизации. Это промежуточное охлаждение осуществляется с помощью воздушных насосов, расположенных между каждыми нагревательными блоками. Таким образом, с одной стороны, преформа постепенно подвергается нагреванию, а с другой, ее поверхность постоянно охлаждается.

Уравновешивание
После нагрева для коррекции температурного профиля преформы проходят особую стадию обработки, направленную на уравновешивание температуры (эквилибрацию). Эквилибрация, в сущности, означает распределение температуры ПЭТ в прямой зависимости от толщины стенок. Этот важный этап, который должен быть тщательно просчитан. Если период эквилибрации слишком короток, стенки бутылки получатся неравномерными по толщине. Если период слишком затянется, тщательно выверенный температурный профиль будет нарушен, и в таком случае слишком много тепла поступит в зону горлышка, вызывая деформацию последнего при последующей обработке. Выдув бутылки осуществляется при температуре около 110°С.

Выдув и вытягивание
Разогретые преформы затем поступают по наклонному подающему колесу в секцию выдува, которая в нашем случае расположена непосредственно под секцией нагрева. Подающее устройство следит за тем, чтобы преформы были правильно расположены относительно форм, в которые они поступают с большой скоростью. Время, необходимое для разогрева преформы, значительно большее, чем то, что требуется для вытягивания и выдува. Это ведет к тому, что в нагревательной камере преформ всегда больше, чем в формах, поэтому колесный транспортировщик является необходимым приспособлением в высокоскоростной SBM-машине.

«Классическая» форма для ПЭТ-бутылки
Состоит из трех частей: двух боковых стенок, открывающихся в вертикальной плоскости, и базы, двигающейся вверх и вниз. Как только преформа занимает соответствующее положение, форма закрывается. Подвижная база (дно) двигается вверх, а стенки замыкаются вокруг нее. Все это происходит одновременно: три составные части соединяются накрепко. В то же самое время растягивающий стержень начинает свое движение вниз. Поскольку он занимает положение, необходимое для начала растяжения преформы, в тот момент, когда форма захлопывается, рабочий цикл занимает меньше времени и потери тепла сокращаются. Преформа растягивается в вертикальной плоскости и предварительно выдувается под давлением в 25 бар. Бутылка на этой стадии выдувается до 80-90% своего полного размера. Поскольку очень важно не повредить горлышко, машины снабжены специальными насадками, через которые подается воздух. Они выполнены в форме колокола и предохраняют горлышко и прилегающую к нему часть от повреждений. Затем подается высокое (40 бар) давление, и на этой стадии бутылка приобретает свою окончательную форму. Прижимаясь к холодным стенкам формы, бутылка охлаждается, становится достаточно жесткой и, таким образом, уже готова немедленно покинуть форму, когда та откроется. Во избежание искривления стенок давление внутри бутылки стабилизируется до открытия формы.

«Отдых»
После охлаждения и во время хранения ПЭТ-бутылки немного сжимаются, поэтому машина контролирует степень охлаждения бутылки путем подогрева формы. Это делается для того, чтобы материал «отдыхал» и бутылки в дальнейшем сжимались менее интенсивно. Это позволяет свести к минимуму разницу в размерах между бутылками, выпущенными в разное время, что имеет значение при розливе: различие в размерах наполняемых бутылок может вызвать непредвиденные затруднения в работе разливочного оборудования. В машинах, где такая функция предусмотрена, транспортировщик форм изолируется для сохранения энергии. SBM-машины выпускаются в многочисленных разновидностях, в том числе и с ротационным механизмом, имеют от 6 до 24 форм для выдува бутылок и выпускают на каждую форму в среднем 1 200 бутылок в час. Максимальная производительность машины с 24 формами — 33 600 бутылок в час. Производительность, само собой, зависит от размера выдуваемой бутылки, поскольку на изготовление большей бутылки требуется больше времени. Обычная SBM-машина способна производить бутылки емкостью от 0,25 л до 2,5-3 л без дополнительного переоборудования.

Быстрая смена форм
В машине, которую мы выбрали в качестве примера, как и в большинстве SBM-машин, используются стандартные трехчастные формы, которые монтируются на транспортировщик форм и могут быть быстро заменены другими, предназначенные для выпуска других бутылок. Вытягивающий стержень контролируется с помощью шаблона, и глубина его хода легко изменяется в зависимости от глубины формы. По подсчетам, SBM-машина с 10 формами может быть переналажена на выпуск другой разновидности бутылки в течение 30 минут тремя техниками. В течение этого времени проводится смена всех необходимых настроек. Даже если предполагается выпускать совершенно иную бутылку с другой формой горлышка, переналадка не займет больше часа.

Контроль
Работа всех важнейших элементов как описанной выше ротационной машины, так и «линейной» машины, таких, как отделение выдува, нагревательное колесо, транспортер преформ и механизм, подающий нагретые преформы из нагревательной камеры в отделение для выдува бутылок, должна быть четко синхронизирована с помощью единой системы контроля. Необходимо также, чтобы каждый из этих элементов мог быть снят независимо от других для обслуживания и переналадки. Этот механизм особенно важен для ротационных машин. Управление машиной производится с помощью сенсорной панели. В современных машинах, как правило, установочные параметры для разных типов бутылки хранятся в памяти и могут быть немедленно активизированы простым нажатием кнопки. Естественно, в процессе эксплуатации оборудование немного разлаживается, но параметры нагрева и выдува автоматически приводятся в нормальный режим. Система контроля постоянно следит за работой машины, сигнализируя оператору о любых сбоях. Удаление бракованных преформ также осуществляется автоматически, причем проводится без остановки машины. Если вследствие удаления преформы форма остается пустой, давление в нее не подается, как и в том случае, когда форма закрылась неправильно. Сенсорная контрольная система может быть электронными средствами защищена от доступа посторонних.

Транспортировочные линии для бутылок
Итак, бутылка изготовлена и, таким образом, готова к дальнейшему использованию — розливу. ПЭТ-бутылки очень легки и поэтому, не будучи заполненными содержимым, неустойчивы. Естественно, это свойство было принято во внимание производителями оборудования при проектировке линий, подающих порожнюю тару на розлив. Легкий вес бутылок позволяет переносить их при розливе за кольцо на горлышке, что минимизирует необходимость корректировки оборудования, поскольку высота налива может быть просчитана от горлышка бутылки до хомута на горлышке, а это расстояние остается неизменным на всех бутылках данной партии. Кроме того, пустые бутылки можно перемещать не только с помощью обычных транспортировочных линий, но и с помощью воздуха. В последнем случае неустойчивость бутылки не создает проблем. Пустые бутылки перемещаются по рельсам с низким трением, будучи «поддерживаемы» воздушным потоком за кольцо на горлышке. Рельсы имеют такую форму, что воздух может проходить вдоль них. Струя воздуха приподнимает кольцо на горлышке легкой ПЭТ-бутылки и задает транспортируемой таре необходимое направление. Преимуществом этого метода транспортировки является то, что бутылка не входит в контакт с боковинами транспортировочной ленты. Сегодня такой метод транспортировки применяется на большей части выпускаемого и эксплуатируемого оборудования.

ПЕРЕРАБОТКА ПЭТ-БУТЫЛОК

Утилизация ПЭТ-бутылокВ Европе вторичная переработка ПЭТ-бутылок поставлена на государственную основу. Для стран СНГ утилизация использованной ПЭТ-тары является экологической проблемой. Хотя ПЭТ-бутылка является экологически чистой, при сжигании полиэтилентерефталат выделяет большое количество канцерогенов. Более безопасным и намного более выгодным выходом является переработка использованной ПЭТ-тары. В Англии на сегодняшний день перерабатывается 70% ПЭТ-бутылок, в Германии — 80-85%, в Швеции — 90-95% (это самый высокий показатель в Европе). Принцип государственного регулирования переработки ПЭТ-тары состоит в том, что ее производители платят специальный налог, в который заложена стоимость будущей переработки. Из этих денег государство финансирует утилизацию. Постройка одного завода по утилизации может обойтись до ?50 миллионов. Процесс переработки включает в себя механическую утилизацию (дробление) и химическую утилизацию (размельченные части разлагаются на свои составные части). Каждый из полученных компонентов проходит стадию очистки. Завершает процесс получения вторичного ПЭТа гранулирование. Полученный гранулят имеет более низкую вязкость, чем первичный, то есть качество его уже более низкое. Такой ПЭТ-гранулят находит применение в различных областях — при производстве преформ допускается добавление до 5-10 % вторичного сырья, также из него получается неплохое сырье для текстильной промышленности, изготовления черепицы, европоддонов, ваты. Из вторичного ПЭТа, после добавки в него стекловолокна, производят абразивные круги для шлифования и полировки. Компания «Ford» отливает крышки моторов для грузовых автомобилей, а «Toyota» — панели, бамперы, двери для автомобилей из полимерных композиций, содержащих переработанный ПЭТ.

На постсоветской территории ПЭТ-бутылка в массовом порядке не утилизируется. Пока делались только отдельные попытки выпускать из вторичного ПЭТа тротуарную плитку и были разработаны (но не воплощены в жизнь) технологии по производству из переработанного полиэтилентерефталата различных утеплителей и строительных материалов.

www.taraplastik-pet.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *