КЛАССИФИКАЦИЯ ТАРЫ И УПАКОВКИ
Процесс изготовления тары и упаковки нельзя рассматривать в отрыве от процесса упаковывания продукции. Эти различные по сути и техническому оформлению процессы взаимосвязаны единством задач и методологии их выполнения (рис. 2.1). Результатом такого единства является получение упакованной продукции, способной длительное время сохранять высокое качество, решать основные задачи логистики, информации и маркетинга. При этом технология получения упакованной продукции по своей сути представляет совокупность комплексных технологических процессов, отдельные операции и переходы которых взаимосвязаны и часто выполняются в составе единой автоматизированной линии.
Взаимодействие материальных потоков, участвующих в процессе упаковки продукции, иллюстрирует аналитическая
Рис. 2.1. Логическая структура создания упаковки |
Структура упаковки (рис. 2.2). Из упаковочных материалов изготовляют основное упаковочное средство (нем. Packmittel), в которое впоследствии размещают продукцию, и вспомогательное упаковочное средство (нем. Packhilfsmittel), обеспечивающее защиту и сохранность продукции. Совокупность основного и вспомогательного упаковочных средств и представляет собой упаковку. Другой материальный поток составляет упаковываемый материал. По факторам, определяющим тип технологического процесса упаковывания и оборудования для его осуществления, различают заполняемый (жидкий, порошкообразный, гранулированный) и штучный материал. Встречаются оба материальных потока на операции упаковывания (нем. Verpacken), в результате которой получают упакованную продукцию (нем. Packung).
Основное упаковочное средство называют тарой. Помогает установить более четкое разграничение между понятиями «тара> и «упаковка» ГОСТ 17527-86 «Упаковка. Термины и определения» [42]. В нем под упаковкой (нем. Verpackung) пони-
Рис. 2.2. Аналитическая структура упаковки |
Мается средство или комплекс средств, обеспечивающих защиту продукции от повреждений или потерь, окружающую среду от загрязнений, а также обеспечивающих процесс обращения продукции. В процесс обращения включают стадии транспортирования, хранения и реализации продукции. Иначе говоря, упаковкой называют комплекс средств, обеспечивающих выполнение девяти рассмотренных выше функций: защитной, дозирующей, транспортной, хранения, маркетинговой, нормативно-законодательной, экологической, информационной и эксплуатационной.
Под тарой понимается основной элемент (или разновидность) упаковки, представляющий собой изделие для размещения продукции. Таким образом, если тара может самостоятельно выполнять весь комплекс требований к упаковке, то ее можно называть упаковкой. В большинстве случаев упаковкой следует называть совокупность тары и вспомогательного упаковочного средства. К вспомогательным упаковочным средствам относятся крышки, пробки, этикетки, прокладки, решетки, вкладыши, стяжные и липкие ленты, скрепки, клеи, покрытия, обертки и т. п.
Тару и упаковку принято классифицировать по назначению, материалу, составу конструкции и технологии производства[34].
По назначению тару и упаковку можно разделить на потребительскую, производственную, транспортную и специальную (консервирующую).
Потребительская тара и упаковка предназначена для продажи населению товара, является частью товара, входит в его стоимость, а после реализации товара переходит в полную собственность потребителя. Она, как правило, не выполняет функцию самостоятельного транспортирования и перевозится в транспортной таре.
Потребительская тара и упаковка должна предохранять товары от разрушения, деформаций, разливания, высыпания, усушки и других видов потерь. Ее конструкция, объем и прочие параметры зависят от свойств и конфигурации упаковываемой продукции, применяемого материала, способа изготовле
ния, условий транспортирования, хранения и т. д. Она имеет ограниченную массу, вместимость и размеры. В большинстве случаев ее суммарный периметр не превышает 600 мм, т. е. L + + В + Н< 600 мм, где L—длина; В — ширина; Н— высота упаковки [34|.
(2.1) |
Наружные размеры потребительской тары должны быть увязаны с внутренними размерами транспортной тары с учетом требований к количеству (массе) продукции и схеме укладки:
L = A/k4
Где А — внутренний размер транспортной тары для рассчитываемого размера потребительской тары (L, В, Н); к — количество единиц потребительской тары в ряду для данного внутреннего размера транспортной тары.
(2.2) |
Теоретические наружные размеры потребительской тары (L, В. И) включают ее соответствующие внутренние размеры (I, b. h), толщину стенок 5 и их деформацию после заполнения тары Д1, Ab, Ah, размеры комплектующих деталей/и зазоры с, необходимые для ручной или механизированной укладки потребительской тары в транспортную:
L={ + Ai + 25+///c + c/k.
Потребительскую тару подразделяют на индивидуальную и групповую. Индивидуальная тара предназначена для упаковывания единицы продукции. В групповую тару упаковывают определенное количество продукции.
По отношению к упаковываемому продукту упаковку подразделяют на внутреннюю, внешнюю и транспортную. Внутренняя упаковка предназначена для размещения товара или продукта и находится с ним в непосредственном контакте. В зависимости от агрегатного состояния продукта (твердое, жидкое или газообразное), комплекса его физико-химических свойств и ряда других показателей внутренняя упаковка может быть изготовлена из бумаги, картона, пластмасс, металлов, стекла, керамики, дерева и композиционных материалов. Внешняя упаковка служит защитой для внутренней упаковки и удаляется при подготовке к непосредственному использованию упакованного продукта. Как правило, внешняя упаковка
выполняет и дополнительные функции, например, представление подробной информации о товаре и его свойствах, привлечение внимания к товару, увеличение сроков сохраняемости и т. п. Транспортная упаковка предназначена для хранения, транспортировки и идентификации продукта. Для духов внутренней упаковкой является стеклянный флакон, внешней упаковкой — изящная картонная коробка с внутренним ложементом под флакон, транспортной упаковкой — ящик из гофрированного картона, вмещающий несколько внешних упаковок с духами [ 15].
Производственная тара и упаковка предназначена для выполнения внутризаводских — внутрицеховых и межцеховых, а также межзаводских перевозок и хранения сырья, материалов, полуфабрикатов, заготовок, деталей, сборочных единиц, готовых изделий и отходов. Производственная тара и упаковка является собственностью конкретного предприятия и подлежит обязательному возврату [42].
Транспортная тара предназначена для перевозки, складирования и хранения продукции. Она образует самостоятельную транспортную единицу и может принадлежать любой организации, участвующей в процессе обращения [42].
По габаритам транспортную тару различают на малогабаритную, размеры которой лежат в пределах 1200х1000х х1200 мм, и крупногабаритную, когда размеры превышают указанные пределы.
По кратности использования транспортную тару разделяют на разовую и многооборотную. Разовая тара предназначена для однократного ее использования. Многооборотной называют тару, прочностные показатели которой рассчитаны на многократное ее применение. При этом бывшую в употреблении тару, которую используют повторно, называют возвратной, а юридически принадлежащую и подлежащую возврату конкретному предприятию — инвентарной тарой. При получении товара в многооборотной таре, в том числе и инвентарной, предприятие-потребитель продукции выплачивает поставщикам ее залоговую стоимость.
Специальная упаковка предназначена для защиты от внешних воздействий, влияния влаги и климатических факторов при транспортировании, хранении и длительной консервации изделий. Как правило, специальной упаковке подвергают крупногабаритные установки, машины и механизмы, а также приборы. Наибольшее распространение получило герметичное упаковывание изделий в полимерную пленку на специальном транспортном поддоне с последующей защитой деревянной обрешеткой или стенками с крышкой. Для консервации крупных агрегатов, самолетов и небольших кораблей применяют способ «кокон». Изделие закрепляют на герметичной сплошной плите, оплетают шпагатом, веревками или длинными бумажными полосами до образования сетки с ячейками размером 150-200 мм, на которую с помощью пневматического пистолета наносят в несколько слоев лак на основе полимеров до образования сплошной непроницаемой оболочки. Такой «кокон» защищают обрешеткой или помещают в контейнер [34]. В качестве специальной упаковки часто используют стеклопластики, из которых формируют баки, цистерны, ящики, контейнеры.
При упаковывании точных приборов и механизмов, хрупких изделий применяют в качестве защиты от механических нагрузок, влаги и тому подобного нанесенный на их поверхности слой пенопласта на основе полиуретанов, полиэфиров, фенопластов.
По материалу различают тару и упаковку из бумаги, картона, пластмассы, металлов (жести), стекла, керамики и дерева.
Самые экономичные и широко применяемые материалы для изготовления упаковки — бумага и картон. Объем их использования в упаковочной промышленности составляет 40- 50%. Стремительно возрастает применение пластмасс. Сочетание легкости, прочности, красивого внешнего вида, герметичности, автоматизации производства и переработки, дешевизны позволяют прогнозировать и в дальнейшем сохранение такой тенденции. Высокая прочность, жесткость и теплостойкость металлов делают их незаменимыми в производстве упаковки для нефтепродуктов, для пищевых продуктов, особенно консервирования рыбы, мяса и др., для напитков, для аэрозолей и др. Стеклянным пузырькам, бутылкам и флягам отдается предпочтение при упаковывании напитков, продуктов химической промышленности, косметики, кондитерских изделий. Объемы использования этих основных материалов для упаковки в наиболее важных отраслях промышленности США, Европы и Гёрмании приведены табл. 2.1.
Конкретный материал упаковки выбирают, исходя из физических, химических, гигиенических, биологических и других его свойств во взаимосвязи со свойствами упаковываемой продукции. Немаловажную роль играет и технология упаковывания, и конструктивные особенности упаковочного оборудования.
По составу упаковку классифицируют в зависимости от вида и типа тары и применяемых вспомогательных упаковочных средств. Под видом тары понимают классификационную единицу, определяющую тару по форме. По форме различают прямоугольную, цилиндрическую, конусную, плоскую тару и др. Типом тары называют классификационную единицу. определяющую тару по материалу [42]. Основа классификации упаковки по составу приведена на рис. 2.3.
По конструкции тару подразделяют на коробки, банки, бутылки, ящики, фляги, канистры, бочки, барабаны, флаконы, тубы, стаканчики, ампулы, пакеты, сумки, мешки, пеналы, пробирки. Классификация тары по конструкции с ее распределением на потребительскую и транспортную приведена на рис. 2.4.
Таблица 2.1 Распределение упаковки по материалам (в %)
|
Упаковка
Крышки, пробки Этикетки Клеи, покрытия Прокладки, решетки Вкладыши Стяжные и липкие ленты |
Т^п тары |
Вид тары |
Бумага Картон Пластмассы Металл Стекло Керамика Дерево |
Прямоугольная Цилиндрическая Конусная Плоская |
Рис. 2.3. Классификация упаковки по составу
Коробки относят к разовой потребительской таре. Они имеют корпус разнообразной формы, плоское дно, сверху закрываются крышкой. Крышки бывают съемные или прикрепленные к корпусу на шарнирах (рис. 2.5).
Tcipa
Рис. 2.4. Классификация тары по конструкции |
Рис. 2.5. Коробки различной конструкции: а — со съемной крышкой; б — с телескопической крышкой; в — с корпусом типа обечайки и выдвигаемой крышкой; г — с прикрепленной на петлях крышкой; д — корпус и крышка с буртиком |
Банками называют потребительскую тару преимущественно с цилиндрическим корпусом и плоским или вогнутым дном. Они имеют широкую горловину диаметром, равным или несколько меньшим диаметра корпуса (рис. 2.6). Вместимость банок от 0,025 до 10 дм3.
Бутылки являются потребительской тарой, как правило, с цилиндрическим корпусом, переходящим в узкую горловину.
Рис. 2.6. Банки различной конфигурации |
Горловина имеет конструкцию, предназначенную для укупо — ривания. Дно у бутылок может быть плоским или вогнутым (рис. 2.7).
Тубы представляют собой разовую потребительскую тару с корпусом, обеспечивающим выдавливание содержимого. Они имеют узкую горловину с внешней резьбой, на которую навинчивается крышка, называемая бушоном (рис. 2.8). Дно тубы герметично закрывается после наполнения ее продукцией.
Ампулы также являются разовой потребительской тарой. Они выполнены в виде цилиндрического корпуса с вытянутой горловиной, которая герметично запаивается после наполнения продукцией. Дно у ампул бывает плоским или выпуклым (рис. 2.9).
Пакеты и сумки относят к мягкой потребительской таре с корпусом в виде рукава, с дном различной конструкции и открытой горловиной. Их вместимость до 20 дм3. Сумки имеют разнообразные ручки.
Пробирками называют потребительскую тару, имеющую цилиндрический корпус и плоское или выпуклое дно. Горловина диаметром, равным диаметру корпуса, укупоривается пробкой или крышкой. Объем пробирок достигает 0,05 дм3.
Канистры имеют корпус, форма которого в сечении, параллельном дну, близка к прямоугольной. В их конструкции предусмотрены приспособления для переноса, сливная горловина и крышка с затвором (рис. 2.10).
Остальные конструкции являются представителями транспортной тары (см. рис. 2.4).
Рис. 2.7. Бутылки с плоским (а) и вогнутым (б) дном |
Рис. 2.8. Тубы с бушонами различной конструкции
Рис. 2.9. Ампулы различной конструкции
Рис. 2.10. Канистры различной конструкции
Ящики характеризуются корпусом, имеющим в сечении, параллельном дну, преимущественно форму прямоугольника. В состав ящика входят дно, две пары торцевых и боковых стенок. Ящики бывают с крышкой и без нее (рис. 2.11). По выполняемым функциям, многообразным конструкциям и размерам ящики можно условно разделить на следующие:
Вкладываемые друг в друга;
Со сплошными или перфорированными стенками;
Стоечные с перфорированными стенками;
С постоянными или вставляемыми перегородками и т. п.
Флягами называют транспортную тару с корпусом цилиндрической формы, переходящим в узкую горловину (рис. 2.12). Фляги снабжены устройством для переноса, крышкой, имеющей рычажный или винтовой затвор.
Бочки представляют собой транспортную тару с корпусом цилиндрической или параболической формы. На корпусе пре-
Рис. 2.11. Ящики без крышки (а) и с крышкой (б)
Дусмотрены обручи или зиги (гофры) для катания. Днища снабжены сливными отверстиями либо одно дно выполняется съемным (рис. 2.13 и 2.14).
Барабаны имеют гладкий или гофрированный корпус цилиндрической или конической формы без обручей или зигов для катания, с плоским дном и крышкой (рис. 2.15).
Мешки относят к транспортной мягкой таре. Они имеют корпус в форме рукава, дно и горловину. ГЪрловина бывает открытой или закрытой клапаном (рис. 2.16).
Дополнительными конструктивными признаками, по которым классифицируют тару, являются стабильность размеров, плотность (герметичность), компактность.
Рис. 2.12. Фляги |
Рис. 2.13. Бочки цилиндрической (а) и параболической (б) формы
В зависимости от стабильности размеров различают тару жесткую, полужесткую и мягкую.
Жесткая тара не меняет своих формы и размеров при заполнении продукцией. Она способна выдерживать внешние воздействия при транспортировке и хранении продукции, сохраняя первоначальные форму и размеры.
Полужесткая тара менее устойчива к внешним и внутренним нагрузкам. При незначительном нагружении заполняемой продукцией она сохраняет свою форму и размеры. Под воздействием больших нагрузок полужесткая тара может изменять форму и размеры.
Мягкая тара существенно меняет форму и размеры при ее наполнении продукцией.
2—19 мм 1 —50 мм |
Рис. 2.14. Бочка цилиндрической формы со съемным днищем, сливным (1) и дренажным (2) отверстиями |
По плотности (герметичности) тару подразделяют на открытую, негерметичную, герметичную изобарическую и изотермическую.
Рис. 2.15. Барабаны с гладким корпусом
Для негерметичной закрытой тары характерна конструкция, предусматривающая применение крышки или другого вида затвора.
Герметичная тара отличается конструкцией, которая обеспечивает непроницаемость газов, паров и жидкостей.
8 |
Герметичная изотермическая тара предназначена для сохранения продукции при заданной температуре в течение установленного времени.
А
Сю> |
<EZH> |
G
Г
И
Рис. 2.16. Мешки различной конструкции: открытые — плоский (а), с боковой складкой (б), склеенный (в); закрытые клапанные — двухслойный типа «Милпак» (г), клапанный (д)
По компактности различают тару неразборную, разборную и складную.
Конструкция разборной тары позволяет разобрать ее на отдельные части и вновь собрать, соединив сочленяющие элементы.
Конструкции и свойства складной тары открывают возможность сложить ее без нарушения сочленения элементов и вновь придать таре первоначальную форму.
По технологии производства тару и упаковку классифицируют в первую очередь во взаимосвязи с ее материалом и с конструктивными особенностями. Наибольшее количество материалов и методов их переработки встречается в производстве полимерной тары и упаковки. Для полимеров принципиально важна взаимосвязь общего процесса получения материала и процесса придания этому материалу требуемой формы, иначе говоря — получение изделия. Конечным критерием правильности выбора технологического процесса и параметров его проведения является высокое качество именно изделия. Технологическая последовательность по схеме полимер — материал — метод формования — изделие Имеет и обратную связь, позволяющую определить правильность выбора каждой стадии по уровню достигнутого качества изделия [25].
Подготовительные процессы предназначены для придания полимерному материалу необходимых при дальнейшей переработке свойств или формы. К подготовительным процессам относят сушку, смешение, измельчение, гранулирование, пластикацию, растворение и раскрой.
Сушку применяют для удаления из полуфабрикатов полимерных материалов летучих веществ. Ее осуществляют в сушилках различных типов: ленточных непрерывного действия, тоннельных, полочных вакуумных и т. д.
Пластические массы, из которых изготавливают различные изделия, практически никогда не состоят из одного полимерного материала. Для придания различных эксплуатационных свойств в пластмассы вводят широкое семейство разнообразных добавок: пластификаторы, наполнители, стабилизаторы, сшивающие агенты, красители, порообразова — тели, смазывающие вещества, другие полимеры и т. п. Смешением получают композиции пластмасс с равномерным распределением ингредиентов смеси. Смешение осуществляют с помощью лопастных, вихревых, валковых смесителей и реакторов с мешалками.
Измельчение и гранулирование проводят с целью придания частицам материала определенной формы и размера. Различают физико-химические методы измельчения (в процессе синтеза полимеров, методы распыления расплавов, химического высаждения, высаждение из раствора и т. п.) и механическое измельчение в мельницах различной конструкции. Гранулирование осуществляют в червячных, дисковых и валковых грануляторах.
Пластикация представляет собой разогрев и гомогенизацию пластмасс перед их дальнейшим формованием. Пластикацию проводят в роторных смесителях, червячных прессах, вальцах, дисковых экструдерах. Растворение пластмасс в различного рода жидкостях предпринимают с целью облегчения процесса последующего формования полуфабрикатов и изделий.
Раскрой листовых и рулонных материалов, резку на бобины осуществляют дисковыми фрезами и ножами, накаляемыми струнами, ленточными пилами и гильотинными ножницами.
Вид формовочного процесса, когда полимерный материал под воздействием температуры и механических усилий переходит в пластическое состояние и приобретает необходимые для тары форму и размеры, зависит от вида заготовки полимера. Из гранул и порошка пластмассовую тару изготавливают методами литья под давлением, прессования, экструзии, раздува. Тару в этих случаях называют соответственно литьевой, прессованной, экструзионной и выдувной. Из листов и пленок методами термоформования, сварки и склеивания получают термоформованную, сварную и склеенную тару. Из растворов и суспензий полимеров способами полива, напыления и вспенивания изготавливают поливную, напыляемую и вспененную тару (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Классификация тары и упаковки из полимеров По технологии производства |
Вспомогательные процессы фиксируют состояние, окончательную форму и размеры упаковки, приобретенные при формовании. К вспомогательным процессам относят охлаждение упаковки в форме, отделение ее от формы и удаление из формы, удаление излишков полимера и окончательную сборку готовой тары из отдельных элементов.
Охлаждение осуществляют с помощью системы охлаждения формы или других охлаждающих устройств. Охлаждающими агентами служат воздух, вода и т. п.
Отделяют тару от поверхности и удаляют из формы механическими или пневматическими отделяющими и выталкивающими элементами, предусмотренными в конструкциях пресс-форм.
Механическое удаление излишков полимера — облоя, обрезку кромок материала, вырезку горловин осуществляют специальными отрезными и высекательными механизмами.
Дополнительные Процессы предназначены для придания изготовленной таре специфических свойств или изменения ее размеров. К дополнительным процессам относят сварку. склеивание, активацию, дестатизацию и металлизацию поверхности, печать, механическую обработку.
Методами сварки (термоконтактной, термоимпульсной, ультразвуковой и др.) и склеивания получают неразъемные соединения деталей или элементов упаковки.
Активизация поверхности тары позволяет улучшить адгезию с краской, лаком, металлом и т. п.
Дестатизация направлена на снятие зарядов статического электричества с поверхности тары.
Металлизация значительно улучшает внешний вид, а также придает поверхности тары специальные свойства: электро — и теплопроводность, способность отражать лучевую энергию и т. п. Одновременно металлизация понижает проницаемость материалов по отношению к газам, парам и жидкостям.
Механическая обработка на фрезерных, токарных, строгальных станках, дисковых ножах и пилах, гильотинных ножницах и т. д. предназначена для придания таре и упаковке окончательной формы и размеров.
ТАРА И ЕЕ ПРОИЗВОДСТВО29 ноября, 2012