Личный кабинет | Регистрация | English
ПЛАСТИНФО Главная страница: пластик, оборудование, упаковка, пластмасса, ПВХ, экструдер, термопластавтомат, полипропилен, полиэтилен
Ежегодный справочник покупателя «Полимерная индустрия»
Plastube.ru – видео про индустрию переработки пластмасс, полимеров и каучука
ПОИСК

Экспорт новостей

ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ: Новости. Статьи. Цены. Выставки. Торговля. Вакансии : Оборудование, пластмассы, пластики, изделия
стать партнером

Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru

Медиаплан 2014

 СТАТЬИПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ : СТАТЬИ И ОБЗОРЫ

Прозрачные пластиковые выдувные емкости : выбор материала

Тема: Оборудование

выдувные ПВХ флаконыКогда речь заходит о материале для производства прозрачных ёмкостей методом выдувного формования, первым приходит на ум полиэтилентерефталат (ПЭТ). Но всё же, ПЭТ не является абсолютно универсальным решением. Существует не одно применение, когда целесообразней использовать другой тип полимерного сырья и другой метод его переработки, добиваясь при этом схожей с ПЭТ прозрачности. Важным «неудобством» является то, что производство изделий из ПЭТ в любом случае связано со стадией отливки преформ-заготовок.

  • Это накладывает известные ограничения вследствие зависимости от поставщиков этих преформ. В частности, усложнён подбор оптимальной формы и веса преформы для каждой конкретной ёмкости, усложнён подбор цвета и логистика. Кроме того, производитель преформ живёт на Ваши деньги.

    * Например: Если перед Вами стоит задача организовать производство прозрачных ёмкостей объёмом менее 100 мл в количестве 500 000 — 1 000 000 изделий в месяц, то экструзионно-выдувной проект, скорее всего, окажется более интересным. Ёмкости 100 мл и меньше могут иметь вес не более 10—11 грамм, а преформы такой конфигурации практически не производят. По этой причине для реализации проекта потребуется либо инжекционно-выдувной вариант, либо вариант «термопластавтомат + выдув с вытяжкой», оба этих решения означают неоправданно высокие капиталовложения и заведомо слишком большую производительность.
  • Альтернативный вариант производить преформы самостоятельно на термопластавтоматах или использовать инжекционно-выдувную технику не всегда имеет экономический смысл, обычно из-за того, что типоразмеров изделий слишком много и они отличаются по дизайну, а программа выпуска по каждому изделию не такая большая.
  • Наличие стадии готовой заготовки ограничивает геометрические формы выдувных ёмкостей. В частности, бутылки и флаконы с ручкой из ПЭТ производить практически невозможно. И, хотя на сегодняшний день существуют решения для производства ёмкостей с ручками из преформ, они либо крайне дороги, либо сложны технически и при этом не слишком эффективны (например, вставка отдельно отлитой ручки в изделие перед выдувом). Также из ПЭТ невозможно производить популярные сегодня косметические флаконы с подвесным крючком на дне и некоторые другие формы изделий.
  • Выдув из преформы исключает возможность изготовления многослойных ёмкостей с сверхвысокими барьерными свойствами. Технически это доступно лишь на экструзионно-выдувном оборудовании.

    Самым распространённым случаем использовать неПЭТ является отсутствие реальной необходимости выпускать полностью прозрачные ёмкости (особенно если речь идёт об окрашенной в цвет прозрачности). Порой достаточно, чтобы содержимое ёмкости просто хорошо просматривалось сквозь бутылку/банку/флакон.

    Альтернатива 1 - Полипропилен, Polypropylene (ПП, PP)

    Полипропилен является отличным выбором, когда необходимость полной кристальной прозрачности переоценена. Современные импортные сорта полипропилена при смешивании со специальными осветляющими добавками (нуклеаторами) позволяют добиться полупрозрачности очень близкой к полной прозрачности. Да, цена импортных полипропиленов высока, но надо учесть что, во-первых, ПЭТ будет стоить не многим дешевле (а если покупать преформы, то наоборот на 25—35% дороже), а, во-вторых, полипропилен является заведомо более гибким и лёгким в переработке материалом.

    ПП одинаково легко перерабатывается как классическим экструзионно-выдувным формованием, так и трёх-стадийным (без продольной вытяжки) инжекционно-выдувным формованием. Существует даже практика раздельной отливки преформ из ПП на термопластавтоматах, а затем выдува из них изделий на вытяжно-выдувных станках. ПП имеет широкое температурное окно переработки, является сравнительно некапризным материалом и имеет высокую температуру затвердевания (около 120 °С), что обеспечивает возможность горячего розлива и высокотемпературной стерилизации для продукции упакованной в ёмкости из ПП. Кстати, благодаря этим свойствам полипропилен часто используют и для непрозрачной упаковки.

    Выдув изделий из ПП возможен на любом количестве гнёзд без ограничений с расстоянием между гнёздами аналогичным прессформам, рассчитанным на переработку обычного полиэтилена. В разумной пропорции ПП может быть безболезненно использован вторично после измельчения в обычной дробилке. Таким образом, в большинстве случаев весь облой от экструзионно-выдувного формования полипропилена (облой составляет, как правило, 20—40%) автоматически домешивается к первичному материалу.

    Отдельно стоит сказать о производстве многослойных ПП-изделий с повышенными барьерными свойствами для пищевых продуктов. Именно на основе ПП производят 6-ти слойные бутылки и банки с барьерным слоем из EVOH, в которых соусы и сок без консервантов можно хранить год и более. Причём данные ёмкости могут быть светлыми и полупрозрачными и в них хорошо видно содержимое. Светлые ёмкости из ПЭТ даже со специальными добавками будут значительно проигрывать многослойному ПП по способности сохранять свойства продукта и не пропускать внутрь упаковки нежелательные вещества и излучения.

    Альтернатива 2 - Поливинилхлорид, Polyvinylchloride (ПВХ, PVC)

    Поливинилхлорид — полимер с самым широким диапазоном применений. Одно из них, причём далеко не самое популярное, прозрачные выдувные ёмкости. Из ПВХ можно делать флаконы и бутылки ничем не уступающие по прозрачности ПЭТу, но экструзионно-выдувным формованием (т.е. напрямую из гранул, минуя стадию преформ). ПВХ имеет очень хорошие барьерные свойства по большинству показателей. В России применение ПВХ в выдуве бутылок освоено недостаточно и не верьте тем, кто говорит Вам, что переработка ПВХ обязательно вредна и опасна или то, что готовые изделия из ПВХ выделяют вредные вещества в количестве, которое заставляет беспокоиться. На это существует два главных утверждения:

    1. Сырьё ПВХ нормального качества известных поставщиков не опасно в переработке, и изделия из него используются даже в медицинской промышленности.

    2. Переработка ПВХ предъявляет особые требования к оборудованию (экструзионно-выдувной машине), но при удовлетворении этих требований и соблюдении технологических режимов риск вредных выделений при переработке полимера сведён к минимуму.

    Главная проблема ПВХ — возможность возгорания. При возгорании ПВХ выделяет хлор, поэтому доведение процесса до этой стадии крайне нежелательно. Риск возгорания ПВХ возникает, когда материал в процессе экструзии скапливается на одном из участков экструдера или головки в т.н. «застойных» зонах. По этой причине основные требования к экструзионно-выдувной машине для переработки ПВХ как раз призваны исключить возможность образования застойных зон. Для этого подбирается соответствующая нарезка шнека и профиль экструзионной головки, максимально плавный и скруглённый. Кроме того, экструдер, перерабатывающий ПВХ, обязательно должен термостатироваться, а вся пара шнек/цилиндр иметь коррозоустойчивое исполнение.

    Если количество ручьёв в экструзионной головке для полипропилена практически не ограничено и может доходить до 16, то в переработке ПВХ количество ручьёв (а значит и гнёздность форм) обычно ограничено двумя; существуют головки для разделения потока ПВХ на три и даже на четыре ручья, но такая оснастка чрезвычайно сложна и дорога. Прозрачный ПВХ не обязательно позволит Вам добавлять в процесс весь остающийся после выдува облой, при превышении допустимого количества «вторички» изделие вместо чистой прозрачности может получить жёлтоватый оттенок. Впрочем, добавление 10-15% передробленного и хорошо очищенного от пыли облоя может пройти практически безболезненно.

    Прозрачный ПВХ для выдува приемлемого качества в России не производят, да и зарубежных поставщиков этого типа сырья найти не так просто, но они есть. Цена такого ПВХ, с учётом доставки в Россию, сравнима с ценой прозрачных сортов импортного полипропилена.

    Альтернатива 3 – Полиэтилентерефталатгликоль, Polyethyleneterephtalateglycol (ПЭТГ, PETG)

    Вышеописанные экологические проблемы с утилизацией ПВХ вывели на арену новое решение для производства прозрачных ёмкостей в странах, где выдувной ПВХ стали запрещать, это — ПЭТГ, полимер, являющийся, по сути, специальной модификацией обычного ПЭТ с увеличенным содержанием гликоля. С точки зрения производства ёмкостей ПЭТГ имеет одно важнейшее отличие от ПЭТ — он перерабатывается методом экструзионно-выдувного формования.

    Будучи менее капризным и лёгким в переработке, чем ПЭТ, ПЭТГ всё же предъявляет ряд особых, отличных от ПЭ и ПП, требований к оборудованию. Во-первых, сырьё необходимо тщательно просушить, во-вторых, для переработки ПЭТГ обычно рекомендуется использовать т.н. ПВХ-исполнение экструзионно-выдувной машины, т.е. специальный шнек, головку и охлаждение экструдера. Разделение потока ПЭТГ на ручьи в головке также как и в случае с ПВХ затруднено, поэтому бюджетное решение позволит Вам работать не более, чем с двух-гнездными прессформами, хотя ведущие поставщики экструзионных головок на сегодняшний день могут предложить конструкции с количеством ручьёв до восьми. Неплохим подспорьем будет и то, что ПЭТГ позволяет добавлять в процесс до 20% передробленной вторички.

    * Примечание: Если Вам в руки попался флакон, по линии разъёма которого явно видно, что сделан он методом экструзионно-выдувного формования, а надпись на дне или этикетке гласит «PET», то пусть Вас это не смущает — именно так иногда обозначают ПЭТГ. ПЭТГ хорош со многих сторон, кроме одного из основных параметров — цены. 

    Альтернатива 4 - Поликарбонат, Polycarbonate (ПК, PC)

    Ещё один популярный в различных отраслях полимер известный своей отличной оптической прозрачностью и сверхпрочностью, поликарбонат, находит своё применение в производстве прозрачных выдувных ёмкостей. Причём, именно перечисленное вторым свойство (прочность) делает его особенно отличным от трёх ранее перечисленных видов сырья.

    Собственно основных применений поликарбоната в выдуве не так много, всего два: это известные всем 19-литровые бутыли под питьевую воду и бутылочки для детского питания. Объединяет оба этих типа изделий то, что в обоих случаях ёмкости используются множество раз, а в случае с детскими бутылочками, товаром вообще является не содержимое, а сама бутылочка. Отсюда и повышенные требования к прочности. Офисные 19-литровые бутыли роняют, царапают, пачкают и т.д., практически тоже самое происходит и с детскими бутылочками. Кроме того, оба типа изделий подвергаются температурным ударам, которые другие материалы могут и не выдержать.

    * Примечание: Сегодня некоторые компании пробуют производить 19-литровые бутыли из ПЭТ (через преформы), это с первого взгляда кажется логичным, ведь разливают же воду в 5-литровые ПЭТ-канистры. Но это скорее «удел для бедных», ведь в реальности ПЭТ бутыли 19 литров не выдерживают никакой критики с точки зрения прочности, они приходят в негодность в несколько раз быстрее, чем бутыли из поликарбоната, а в глазах пользователей в офисах рисуется не самый лучший образ компании, разливающей воду. По этой причине ни один крупный игрок этого рынка с именем не станет приобретать ПЭТ-бутыли. При этом прямые затраты на производство бутылей из ПЭТ всё же гораздо меньше затрат на ПК-бутыли, сырьё ПЭТ в 2 — 2,5 раза дешевле ПК.

    Переработка поликарбоната экструзионно-выдувным формованием не так проста. Материал требует непревычно высокой для этого метода температуры переработки (260—270 градусов), тщательной сушки, большого усилия смыкания и прогретой, а не охлаждённой формы. Последнее означает, что выдувные машины, перерабатывающие поликарбонат должны быть оснащены температурным контроллером для термостатирования формы маслом при температуре 80—100 градусов. Несмотря на отсутствие интенсивного охлаждения, благодаря высокой температуре затвердевания (стеклования) цикл производства выдувных изделий из ПК не столь велик, как казалось бы.

    Поликарбонат крайне капризен в переработке. Он чувствителен к температуре и имеет очень узкое окно эластичности (когда он пригоден для смыкания и выдува). Разбить экструзионный рукав из ПК хотя бы на два ручья практически невозможно, поэтому подавляющее большинство прессформ для поликарбонатовых изделий одногнёздные. Добавление более 15—20% вторички может повлечь потерю чистоты цвета, а дробилки для измельчения отходов из ПК должны иметь заведомо более высокую мощность. Наконец, ёмкости из ПК всегда получаются толстостенными, поэтому бутылки для соусов или флаконы для шампуней делать из этого типа сырья бессмысленно, ведь они должны сдавливаться в руках. Поликарбонат также перерабатывается на трёх-стадийных инжекционно-выдувных машинах с условием использования специального шнека.

    Остаётся лишь добавить, что цена импортного поликарбоната начинается от 90 рублей за килограмм, а тот ПК, что сегодня производят в России для качественного выдува, к сожалению, не подходит.

    Альтернатива 5 - Полистирол, Polystyrene (ПС, PS)

    Полистирол крайне редко используется в экструзионно-выдувном формовании прозрачных изделий, некоторые известные применения: ёлочные шары и плафоны светильников. В этом случае полистирол является дешёвой и простой альтернативой поликарбонату, ведь хороший прозрачный импортный ПС стоит «всего» 65 рублей за кг и перерабатывается на стандартной экструзионно-выдувной машине с многоручьевой головкой. Главной неприятной особенностью полистирола является хрупкость выдувных ёмкостей, получаемых из неё. Как следствие, стенка выполняется максимально толстой, а вес изделия а за ним и затраты на сырьё увеличиваются. Впрочем, изделия из ПК также не делаются тонкостенными и именно поэтому в ряде случаев ПС, несмотря на хрупкость, рассматривают как альтернативу.

    Гораздо интереснее использование полистирола в трёх-стадийном инжекционно-выдувном формовании. Таким образом, можно получить достаточно прочные толстостенные и полностью прозрачные флаконы фармацевтического назначения. Конечно ПС не подойдёт для выдува флакончиков под всевозможные капли (там нужна действительно хорошая «сминаемость» флакона для выдавливания содержимого), а вот для расфасовки таблеток и сыпучих веществ такая упаковка вполне сгодится. Пусть баночка/флакон из полистирола будет на 30—40% тяжелее аналога из более мягкого и прочного материала, но зато на обычной машине с высокой гнёздностью «малой кровью» будет получена кристально прозрачная ёмкость.

    В итоге

    По результатам обзора составим единую краткую сводную таблицу, по материалам «неПЭТ» способным обеспечить прозрачность выдувным изделиям:

     

    ПП

    ПВХ

    ПЭТГ

    ПК

    ПС

    Метод переработки Одинаково легко и экструзионно- и инжекционно-выдувным формованием

    Экструзионно-выдувное формованием с сильно ограниченной гнездностью форм (т.е. производительностью). Инжекционно-выдувное формование затруднено

    Нормально и экструзионно- (с ограниченным количеством гнезд) и инжекционно-выдувным формованием Инжекционно-выдувным формованием перерабатывается легче Инжекционно-выдувным формованием перерабатывается легче
    Прозрачность

    Неполная, но достаточная для того, чтобы было отчетливо видно содержимое, постоянно улучшается

    Полная прозрачность Полная прозрачность Полная прозрачность Полная прозрачность
    Плюсы Легче всего купить, т.к. это один из двух наиболеераспространенных полимеров. Переработка ПП в выдуве технически освоена лучше всего, т.к. это наиболее технологически простой (из представленных материал) Перерабатывается на непренципиально модифицированном экструзионно-выдувном оборудовании, и при этом обеспечивает полностью чистую прозрачность вкупе с возможностью делать флаконы такого же веса как и ПП То же, что и у ПВХ Высочайшая прочность и термостойкость выдувных изделий. Отличная прозрачность Перерабатывается на таком же оборудовании как и ПП, но при этом обеспечивает полностью чистую прозрачность
    Минусы Абсолютно чистой прозрачности на ПП добиться невозможно Затруднено уничтожение выброшенных ПВХ емкостей. Отсутствие налаженной (по сравнению с другими материалами) системы поставок ПВХ, пригодного для производства прозрачных выдувных флаконов Дороговизна материала Ограниченное количество гнезд. Технологическая "капризность" материала, его дороговизна. Заведомо большая толщина стенок По причине того, что изделия из ПС хрупкие, флакон будет иметь заведомо более толстые стенки (а значит и больший вес) и не будет "мяться" в руках. Ориентировочное увеличение веса пустого флакона по сравнению с другими материалами (ПП, ПВХ, ПЭТ) на 30-40%

    Станислав Забелин
    Компания
    SMC Corporation Limited


  • СТАТЬИ ПО ТЕМАМ
     Технологии [112]     Изделия [58]   
     Оборудование [29]     Сырье [86]   
     Обзоры рынков [92]     Интервью [61]   
     Репортаж [12]     Все статьи   

    Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

    Редакция оплачивает на договорной основе
    технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
    и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

    Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

    По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
    Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
    Прислать сообщение


    Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения
    на других Интернет сайтах, разрешается только с указанием активной гиперссылки на plastinfo.ru !

    Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru,
    в СМИ, печатных изданиях, маркетинговых отчетах, разрешается только с указанием ссылки
    на «Plastinfo.ru» и в некоторых случаях требует письменного разрешения ООО Пластинфо






    Загрузить каталог книг



    ОПРОС НА PLASTINFO.RU

    Какой будет итог запрета импорта продуктов питания для России?

    результаты


    Проводится с 08.08 по 08.09.2014

    Получаем результат...
      Авторские права | Ответственность | Защита данных © 2002—2014 ПЛАСТИНФО