Технологии

Компания «Основание-2» разработала гибридную технологию формования пластиковой упаковки

Справочно-информационный материал
 

Ее применение способно повысить прочность упаковки, сократить расходы на сырье, снизить цены.

Конечный потребитель среди аналогичных товаров выбирает тот или иной упакованный продукт по заметным для него признакам. Поэтому упаковка для кондитерских изделий должна обладать отличиями, которые конечный потребитель мог бы легко заметить. Для этого применяют различные способы оформления элементов контейнера, крышки или поддона, как правило, за счет ребер жесткости. В последнее время многие из потребителей пластиковой упаковки предпочитают контейнеры, у которых крышки не содержат такого элемента, как ребра жесткости. По сравнению с другими контейнерами такое оформление также выступает в качестве заметного отличительного признака.

 

 

 

Для тех, кто разрабатывает упакованный продукт, выбор пластиковой упаковки не ограничивается внешне заметными признаками. Для потребителей пластиковой упаковки важными становятся качество и цена. Качество пластиковой упаковки определяется её прочностными характеристиками, в частности интегральной прочностью. На практике значениями интегральной прочности той или иной пластиковой упаковки фактически никто не пользуется. Предпочтение отдается органолептическим методам. Органолептический метод бесполезен для анализа большого множества однородной пластиковой упаковки, но вполне приемлем для сравнительного анализа двух, трех однородных контейнеров. Применение органолептического метода определения прочностных свойств упаковки оправдано еще и тем, что производители упаковки используют для изготовления пластиковой упаковки одну и ту же технологию – пневмоформование. Особенностью данной технологии является то, что прочность пластиковой упаковки, изготовленной с её помощью, существенно зависит от толщины исходной пленки. Чем толще исходная пленка, тем выше прочность изделия. Поэтому у потребителя пластиковой упаковки всегда есть возможность организовать входной контроль продукции для наблюдения за показателем качества. Например, измерять исходную толщину пленки изделий или взвешивать образцы изделий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другим признаком пластиковой упаковки является цена. Для пластиковой упаковки, изготовленной методом пневмоформовании, цена, как и качество, пропорциональны толщине пленки, применяемой для изготовления изделия. Таким образом ситуация сводится к простой формуле: чем выше качество, тем выше цена.

Попытки каким-либо образом снизить цену пластиковой упаковки за счет снижения качества ведут к рискам потери товарного вида упакованного продукта при доставке его конечному потребителю. Другие способы снижения цены, в основе которых лежит манипуляция поставщиком упаковки, приводят к жесткой конкуренции и ценовым войнам. Потребители пластиковой упаковки в условиях кризиса действительно нуждаются в более низких ценах, но решение этой проблемы состоит не в том, чтобы просто переписать ценники.

Для решения проблемы управления показателем цена-качество необходим ясный технический подход. Концепция управления данным показателем должна основываться на технологических и конструкторских решениях, которые позволили бы снизить расход материала и одновременно с этим повысить прочность пластиковой упаковки. Поскольку возможности технологии пневмоформования исчерпаны, то необходимо переходить на другие технологии, которые позволяют решать поставленную задачу. Такой технологией является, например, технология механопневмоформования. В отличие от технологии пневмоформования технология механопневмоформования позволяет преодолеть недостатки технологии пневмоформования, которые заключаются в неравномерном распределении материала в элементах пластиковой упаковки. Технология механопневмоформования позволяет управлять распределением материала в элементах пластиковой упаковки и достигать требуемого эффекта, связанного с управлением прочностными характеристиками и, как следствие, расходом материала при изготовлении изделий.

Несмотря на явные преимущества, технология механопневмоформования не является универсальной из-за её сложного технического оформления и высокой цены. Кроме того, данная технология не пригодна для адаптации к выпуску широкого ассортимента продукции, что жизненно необходимо в условиях жесткой конкуренции.

Для того, чтобы решить данную задачу, компания «Основание-2» разработала гибридную технологию формования пластиковой упаковки. Гибридной данная технология названа потому, что сочетает в себе простоту и достоинства технологии пневмоформования и возможности перераспределения материала в элементах пластиковой упаковки, аналогично технологии механопневмоформования. Основное требование к данной технологии заключается в простоте, скорости изготовления и относительно низкой цене оснастки. Техническое оформление не должно отличаться от технологии пневмоформования. Управление распределением материала в пластиковой упаковке должно позволять решать такие задачи либо в отношении пластиковой упаковки в целом, либо отдельной части этого элемента.

Практическое применение данной технологи показывает, что с её помощью можно решать следующие технические задачи по отношению к различным группам пластиковой упаковки:

Повышение прочности (качества) элементов пластиковой упаковки, в зависимости от их геометрических параметров – от 200% до 1000%.
Снижение расхода сырья от 25% до 50%.
При переходе от технологии пневмоформования к гибридной технологии управление показателем цена - качество может работать по принципу: выше качество, ниже цена.
В процессе адаптации гибридной технологии к производственным процессам изготовлено более трех миллионов изделий. В настоящее время решаются технические задачи по дальнейшему совершенствованию данной технологии.

Таким образом, гибридная технология позволяет решать задачи по снижению цен на пластиковую упаковку путем применения технических и технологических методов.

Однако применение гибридной технологии не всегда целесообразно. Для некоторой номенклатуры пластиковой упаковки, обладающей низким значением технологического коэффициента, целесообразно применять технологию позитивного формования.

Позитивное формование для изделий с низким значением технологического коэффициента позволяет решать проблемы по управлению показателем цена-качество в достаточно широких пределах.

Особенно эффективно применение технологии позитивного формования при изготовлении поддонов с контурным замковым соединением.

Технологическая платформа.

Изложенная выше концепция легла в основу разработки контейнеров серии «Т», в частности, пластикового контейнера Т-5. Для технической реализации данной задачи была выбрана конструкция пластикового контейнера с раздельным формованием поддона и крышки при их последующем соединении посредством контурного замка. Такая конструкция контейнера имеет ряд преимуществ перед аналогичными изделиями, выполненными в виде нераздельной конструкции или конструкции с кнопочным замком.

Во-первых, такая конструкция позволяет решать проблемы с разнообразием в потребностях клиентов за счет применения различных материалов при изготовлении поддона и крышки контейнера. Во-вторых, позволяет при изготовлении поддона и крышки применять наиболее оптимальные технологии их изготовления, для достижения минимального расхода сырья и максимальной прочности. В-третьих, при прочих равных условиях по сравнению с другими конструкциями требуется меньший расход материала. В-четвертых, базовую конструкцию поддона и крышки легко адаптировать под потребности клиента, путем введения в конструкцию новых или модификации существующих элементов.

Особенности конструкции поддона контейнера Т-5.

Поддоны для пластиковых контейнеров типа Т-5 имеют небольшое значение технологического коэффициента, менее 0,2. Практика показывает, что пленка в изделии при таком значении технологического коэффициента соответствует оптимальному распределению. Для изготовления поддона используется позитивное формование. При формовании поддона для контейнера с контурным замком замковая часть поддона получается очень прочной, поскольку пленка в этом случае не утоняется, и в верхней плоскости замковой части соответствует исходной толщине материала. Замковая часть такого поддона образует прочный элемент в виде кольца, обладающего повышенным сопротивлением к механическим нагружениям такого поддона. Замковая часть, при позитивном способе формования, имеет точные геометрические размеры, что обеспечивает надежное соединение поддона и крышки в контейнере. Кроме того, данный способ формования позволяет изготавливать конструкцию с различным уровнем расположения замковой части поддона и его нижней плоскости, что позволяет существенно упростить работу, связанную с перемещением упакованного продукта. Еще одним преимуществом, которое достигается при формовании поддона способом позитивного формования, заключается в том, что, при прочих равных параметрах, для достижения требуемых прочностных характеристик замковой части требуется почти в два раза меньше материала.

Конструкция крышки контейнера Т 5.

Крышка контейнера Т-5 представляет собой усеченный конус. Характеристики аналогичных изделий в случае применения для его изготовления пневмоформования достаточно хорошо изучены. Однако, в случае высоких значений технологического коэффициента, при формовании изделия происходит существенное утонение пленки и, как следствие, снижение прочности. Для равномерного распределения материала в крышке контейнера была использована гибридная технология формования. Это позволило снизить вес изделия и повысить его прочность.

Применяемые материалы.

В качестве материалов конструкции был использован ударопрочный полистирол для формования поддона и поливинилхлорид для формования крышки контейнера. Поливинилхлорид также может быть использован для изготовления поддона, если существует потребность в прозрачном изделии. Ударопрочный полистирол имеет преимущество перед остальными полимерами за счет низкой плотности 1.05 г/см3 . Высокая прочность поддона из полистирола достигается конструкцией поддона. Поливинилхлорид, как представитель галогенполимеров, обладает уникальной способностью быть инертным к пищевой продукции. Кроме того, он обладает хорошей, по сравнению с другими полимерами, эластичностью и прочностью. Применение биоксиально ориентированного полистирола нецелесообразно ввиду его высокой хрупкости и способности разрушаться с образованием мелких и острых осколков.

Линейка контейнеров Т-5.

Линейка контейнеров Т-5 представлена двумя поддонами, которые отличаются друг от друга по высоте. Тремя типами крышек, которые также отличаются друг от друга по высоте. Поддоны и крышки позволяют с помощью комбинирования получать контейнеры с различными геометрическими параметрами. Высота контейнера определяется значениями высот комплектующих. Артикулы и параметры представлены на рисунке 1.