Исследование прочностных свойств упаковочных многослойных полимерных пленочных материалов, полученных методом каширования (1094723), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Нормативно-законодательная функция упаковки являет­ся как бы производной от других функций. Так, в процессе вы­полнения функций защиты и хранения сложился комплекс санитарно-гигенических требований к упаковке. В настоящее время во многих странах существует специальное законода­тельство, строго регламентирующее предельное содержание в упаковочных материалах компонентов и примесей, которые могут мигрировать в продукт. Оно направлено на исключение возможности перехода вредных веществ из упаковки в продукт в количествах, оказывающих влияние на организм потребите­ля. Любой упаковочный материал может быть использован в пищевом производстве только после получения соответствую­щего разрешения государственных органов санитарно-гигие­нического контроля. Дозирующая функция неразрывно связа­на с привлечением к упаковке нормативного закона мер и ве­сов. Для наиболее распространенных типов упаковки разрабо­таны соответствующие нормативные документы — техничес­кие условия и ГОСТы.

Экологическую функцию упаковки можно рассматривать как научное и практическое направление рационального использования обществом упаковки в свете взаимодействия с ок­ружающей средой.

Информационная функция упаковки приобрела большое значение в процессе развития формы самообслуживания в розничной торговле. Носящая достаточно информации о продукте, приятная на внешний вид упаковка часто служит единствен­ным «продавцом» в магазинах самообслуживания. Особенно важное значение приобретает упаковка для новых продуктов, еще не известных покупателю. В этом случае она должна завершать весь цикл сбыта - привлекать внимание, стимулировать интерес, вызывать желание и побуждать к покупке продукта. Также задачи решаются посредством передачи информации потребителю. Эта информация должна отражать новизну продукта, его отличие от аналогов, подчеркивать его особенности.

Эксплуатационная функция упаковки предполагает лег­кость обращения с ней в процессе сортировки, хранения, пере­мещения и сбыта, а также удобство для потребителя в исполь­зовании упакованного продукта. Опросы покупателей показы­вают, что импонирует упаковка, которую можно использо­вать повторно, можно легко открыть, которая являет­ся оригинальной и привлекательной, соответствующей пони­манию красоты потребителем.

Для выполнения каждой из перечисленных функций упа­ковка должна отвечать определенному комплексу требований. Так, например, защитная функция предъявляет к упаковке требования по обеспечению необходимых показателей тепло­стойкости, морозостойкости, герметичности, коррозионной и химической стойкости, защиты от пыли, сохранения массы, стабильности формы, долговечности, ударной прочности, прочности при сжатии и разрыве, способности к амортизации ударов. Шесть последних показателей наряду со специфичес­кими другими, такими, как: экономия транспортной и склад­ской площади и пространства, устойчивость при скольжении, пригодность к штабелированию и автоматизированной обра­ботке, унификация по конструкции и размерам, способность к групповой упаковке, удобство в обращении, легкость открыва­ния, способность повторно закрываться, - важны и для транс­портной функции, и для функции хранения. Пять последних требований предъявляет к упаковке и эксплуатационная фун­кция. Маркетинговая функция, прежде всего, диктует технико-экономические показатели упаковки, требования по экономии пространства и площади при транспортировке, складирова­нии и продаже, а совместно с информационной функцией выдвигает требования по предоставлению рекламы, информации, а также по наличию элементов идентификации и индивидуальных особенностей упаковки. Экологическая функция рассматривает медико-гигиенические требования к материалам, продукции и упаковке в целом, возможности повторной использования тары, удобство утилизации и другие экологические аспекты. Анализ соответствия функций и требований к упаковке приведен в Приложении 1. Системный учет таких требований служит основой при подходе к вопросу целенаправленной создания упаковки.

Помимо требований, продиктованных функциональным назначением, при создании тары и упаковки следует учиты­вать и комплекс требований к упаковке, обусловленных упако­вываемым продуктом, заказчиком и производственными усло­виями (рис. 1.2.1).

Материал и конструктивное исполнение упа­ковки зависят от агрегатного состояния продукта — твердого, жидкого или газообразного, а также от его особенностей — температуры, давления, вязкости, размера частиц и т. п. Агре­гатное состояние упаковываемого продукта и его особенности влияют на выбор материала и конструктивные особенности влияют на выбор материала и конструктивные особенности упаковки не только напрямую, но и косвенно, поскольку от них зависят технология и аппаратурное оформление процесса упаковывания. Совершенно очевидно, что тара и упаковка должны соответствовать требованиям технологии и конструкции упаковочного оборудования.

Рис.1.2.1. Требования к упаковке.

Технология упаковывания стремительно развивается. Так, в пищевой промышленности помимо традиционных методов упа­ковывания в последние годы во многих странах получили боль­шое развитие быстрое замораживание, хранение в модифици­рованной газовой среде, стерилизация ионизирующим излуче­нием, сублимационная сушка, асептические способы консерви­рования, микроволновый нагрев и т. п. Каждая из этих техноло­гий непосредственно связана с выбором материала упаковки и предъявляет к нему специфические требования.

Химическая и биологическая активность упаковываемого продукта определяет процессы, протекающие во время его кон­такта с упаковкой, а также поведение упакованной продукции по отношению к окружающей среде. От этих процессов зави­сит комплекс требований к материалу и конструкции тары и упаковки. Например, с точки зрения сохранения полезного комплекса свойств упакованных продуктов материал упаковки должен быть химически инертен и не вступать в химическое взаимодействие с продукцией ни в процессе транспортировки, хранения и продажи, ни в процессе эксплуатации, например, разогрева перед принятием пищи. Если пищевой продукт на­ходится в непосредственном контакте с упаковочным матери­алом, необходима санитарно-гигиеническая оценка материа­ла, основанная на результатах органолептических, санитарно-химических и токсикологических исследований.

Современная упаковка зачастую уже не является индиффе­рентной по отношению к продукту, а активно воздействует на него, осуществляя определенные технологические функции. Такая «активная» упаковка может содержать добавки сусцепторов (усилителей микроволнового нагрева), поглотителей кис­лорода, консервантов, адсорбентов влаги и т.д.

Требования заказчика в значительной степени определяют особенности упаковки: это и экономические условия, это и тре­бования к внешнему виду и дизайну, а нередко — и определе­ние материала. Требования изготовителя касаются вопросов технологичности конструкции, экономических и технологи­ческих возможностей, материалов и т. д. Не менее важным ас­пектом являются и требования унификации, определяющие взаимосвязь конструкции с важнейшими технико-экономи­ческими показателями упаковки.

Со временем значительно изменились функции упаковки. Теперь они не ограничиваются предохранением изделий, со­хранением их качеств и обеспечением гигиеничности. К упа­ковке предъявляют требования облегчения обращения с това­рами, обеспечения максимальной экономичности процессов упаковывания и обработки товаров при их распределении, транспортировке, складировании и перемещении в магазинах. Упаковка должна информировать потребителя о составе, ха­рактеристиках, способе употребления продукта. Она стано­вится мощным средством рекламы и маркетинга продукции, нацеленным на продвижение товаров на конкурентный ры­нок. Благодаря удачной упаковке расширяется объем про­дажи продукции, открываются перспективы роста производ­ства, увеличения прибыли. При близких характеристиках од­нородных продуктов качественная упаковка играет определя­ющую роль в формировании у потребителя решения о покупке товара. Не случайно многие рекламные сообщения концент­рируют внимание потенциальных покупателей не на соб­ственно продукте, а на продукте в упакованном виде. В ряде случаев продукт рекламируют за счет представления в выгод­ном свете именно качеств его упаковки, например, возможнос­ти ее повторного использования, после опорожнения.

1. Роль прочности в гибкой упаковке

Важнейшими технологическими процессами изготовления гибкой упаковки являются печать, сварка, склеивание, дозирование продукции и отрезка.

Прочность упаковки зависит не только от прочности упаковочного материала, но и от конструкции изделия и ряда других факторов. Однако прочность материала является, как правило, одним из решающих факторов прочности изделия.

Прочностью называют свойство твердого тела сохранять целостность при действии нагрузок.

Деформируемость — свойство, проявляющееся в изменении размеров или формы конструкции (образца) под действием внешних сил (при нагревании, охлаждении, изменении влажно­сти и т. д.), вызывающих изменение относительного положения частиц тела. Деформируемость полимеров определяется их структурой и физическим состоянием.

В каждом отдельном случае, исходя из условий эксплуатации, хранения и транспортировки конструкций (изделий) к упаковочным материалам предъявляют определенный комплекс техниче­ских требований. При использовании пленочных материалов в производстве гибкой упаковки необходимо сформулировать требования к проч­ности изделия. Для этого надо знать вид напряженного состоя­ния, характер изменения напряжений в изделии во времени и влияние температуры и окружающей среды на температурно-временную и температурно-скоростную зависимости прочности материала в изделии, иметь сведения о наличии стыковых со­единений (сварных, клееных, комбинированных), возможности расслоения композиционного материала или его интенсивного старения.

Однако, исходя из конструктивных и технологических особенностей гибкой упаковки, следует отметить решающую роль прочности материала в определении веса и показателя надежности мягкой тары.

Постоянно возрастающие требования к прочностным характеристикам, долговечности, а также другим эксплуатационным свойствам упаковки, заставляют совершенствовать известные способы их получения и искать новые возможности.

2. МНОГОСЛОЙНЫЕ ПЛЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЯГКОЙ ТАРЫ

1. Анализ материалов для гибкой тары.

Преимущества пластмасс перед традиционными упаковочны­ми материалами обеспечиваются их малой плотностью, прочностью, хорошим товарным видом, способностью перерабатывать­ся в различные изделия при более низкой температуре и с мень­шими затратами энергии, чем, например, стекло и металл, спо­собностью к усадке и упругим деформациям, возможностью из­готовления упаковок с заданными свойствами, многообразием форм, привлекательным видом, экономичностью.

Вместе с тем комплекс требований к пленкам, особенно в связи с их возрастающим использованием в качестве конструк­ционных материалов, стал столь широк и разнообразен, что не только практически, но даже теоретически невозможно создать монопленочный материал, который удовлетворял бы таким тре­бованиям. Кроме того, ассортимент промышленных крупнотон­нажных полимеров ограничен и пока не предвидится его замет­ного увеличения.

В связи с этим очевидна целесообразность развития произ­водства и применения композиционных пленочных материалов с заданными регулируемыми свойствами, состоящих из одних по­лимерных компонентов или содержащих в своей структуре и неполимерные слои. В настоящее время растет число работ, связанных с модификацией существующих полимеров и пленок на их основе, использованием смесей поли­меров и сополимеров, ориентацией монопленок и специальной обработкой их поверхности, а также различными комбинациями перечисленных приемов.

Основным путем получения пленочных материалов с задан­ным регулируемым комплексом свойств является конструирова­ние композиционных пленочных материалов, которые можно ус­ловно разделить на две группы: многослойные пленочные мате­риалы (МПМ), состоящие только из полимерных слоев, и ком­бинированные пленочные материалы (КПМ), в состав которых входят и неполимерные компоненты.

Производство тары и упаковки является крупнейшей обла­стью потребления многослойных и комбинированных пленочных материалов.

Сочетая индивидуальные свойства компонентов, многослойные и комбинированные пленочные материалы имеют экс­плуатационные характеристики, которыми не обладает ни один из слоев в отдельности.

МПМ и КПМ используются преимущественно в виде свар­ных или клеевых конструкций (изделий). Они могут быть пло­скими и объемными, подвергаться механическим и другим нагрузкам. Поэтому важное практическое значение имеет прогно­зирование деформационно-прочностных свойств этих материа­лов по известным механическим свойствам отдельных слоев. Это позволит обоснованно подходить к выбору материала и его толщины, порядка расположения слоев, а также выработать требования к адгезионной прочности соединяемых слоев.

Правильный выбор необходимого МПМ (КПМ) для кон­кретных условий применения должен базироваться, с одной сто­роны, на знании основных параметров свойств, регламентиро­ванных действующей нормативно-технической документацией на производство этих материалов, а с другой стороны, на зависи­мости этих параметров от различных факторов, которые могут изменяться в процессе эксплуатации изделий.

Характеристики

Список файлов ВКР