Wykład 2

Definicje opakowań

1. Pojemnik stosowany do okrywania produktu (Diemar)

2. Towary przeznaczone do tego, aby osłaniać względnie łączyć inne towary, przystosować je do magazynowania i transportu oraz ochraniać je przed wpływami atmosferycznymi (Schuckes)

3. Całościowe lub częściowe owinięcie towaru w celu ochrony podczas transportu i magazynowania i transportu a także w celu prezentowania towaru we właściwym świetle (Kutzelningg)

4. Opakowanie jest sztuką, nauką i technologią w zakresie przygotowania produktów do transportu i sprzedaży (Paine)

5. Opakowanie jest formą zabezpieczenia produktu przed niekorzystnymi zmianami podczas przechowywania, przemieszczania, użytkowania (Cichoń)

6. Środek służący do bezpośredniego dostarczania produktu ostatecznemu konsumentowi we właściwych warunkach i przy minimalnych kosztach ( Paine)

7. Wyrób, który został użyty aby tworzyć dodatkową warstwę zewnętrzną w stosunku do innego wyrobu mającą za zadanie ochronę opakowania zew. Produktu przed szkodliwym oddziaływaniem warunków zew. I odwrotnie. Umożliwia lub ułatwia przemieszczanie produktów podczas wytwarzania, magazynowania i transportu oraz sprzedaży i użytkowania. Informuje odbiorców o zawartości i ewentualnym sposobie użycia. Może oddziaływać stymulująco na kupującego dzięki odpowiedniemu kształtowi, barwie i nadrukowi. (Szymczak)

8. Współczesna definicja - Zewnętrzna powłoka wytworu znajdującego się wewnątrz. Jest to więc m.in. butelka, puszka, skrzynka, owinięcie lecz także oprawę działalności różnych form i organizacji. (Cichoń)

Funkcje opakowań:

1. W stosunku do zawartości:

• Ochronna

• Gospodarcza (ułatwia transport, magazynowanie, użytkowanie)

2. W stosunku do konsumenta:

• Informacyjna

• Promocyjna

Podział opakowań:

1. Według zasadniczej funkcji w stosunku do zawartości

• Jednostkowe

• Zbiorcze

• Transportowe

1. Według materiału podstawowych elementów:

• Drewniane i z tworzyw drzewnych

• Papierowe i tworzyw papierniczych

• Z tworzyw sztucznych

• Metalowe

• Szklane

• Ceramiczne

• Włókiennicze

• Kombinowane

• Inne

1. Według kształtu

Ampułki, Balony, Bańki, Beczki, Bębny, Butelki, Butle, Faski, Fiolki, Kadzie, Kanistry, Klatki, Kosze, Kubki, Łubianki, Owinięcia, Pudełka, Puszki, Siatki, Skrzynki, Słoje, Tacki, Torby, Tuby, Wiadra, Worki, Wytłoczenia, Inne

Wykład 3

Szczegółowe kryteria podziału opakowań

• według zasięgu obrotu

• według sposobu wykorzystania

• według sposobu rozliczeń

• według użytkujących przemysłów

• z punktu widzenia ochrony środowiska

• działania środowiska na opakowanie

ulegające nie ulegające



biodegradacji biodegradacji

• 
  
  technologie wtórnego przerobu nadające się nie nadające się

• działanie opakowania na środowisko toksyczne nie toksyczne

Czynniki wpływające na dobór opakowania:

• właściwości produktu

• właściwości tworzyw opakowaniowych

• sposób pakowania i urządzenia pakujące

• oddziaływanie na środowisko

• warunki transportu

• czynniki ekonomiczne

• informacje dla konsumenta

• wymagania estetyki i reklamy

• kulturowe, zwyczajowe i religijne wymagania odbiorców

• wiek i płeć odbiorców

• opinie konsumentów

Cechy nazwy handlowej:

• odróżniająca się od innych

• łatwa do wymówienia i zapamiętania

• związana z towarem

• wywołująca pozytywne skojarzenia

Psychologiczne działanie barw:

• psychiczne

• fizyczne

• fizjologiczne

• optyczne

• skojarzenia smakowe

• działanie przez powierzchnię

• znaczenie symboliczne

• uwarunkowania regionalne

Wykład 4

Znakowanie

• opakowań jednostkowych (pełne informacje dla konsumenta)

• opakowań transportowych ( informacje dotyczące dostaw)

Opakowania transportowe

1. Transportowa jednostka opakowania - jednostka wyboru opakowana całkowicie lub częściowo /np. wiązka/ przygotowana do transportu

2. Znaki na transportowej jednostce opakowaniowej - umowne symbole umieszczone na stronie zewnętrznej opakowania transportowego, określające własności produktu, cechy handlowe oraz sposób obchodzenia się z jednostką opakowaniowa w czasie składowania, transportu i manipulacji

Znak może być wyrażony w postaci napisu, litery, cyfry lub rysunku z zastosowaniem barwy kontrastowej

3. Znaki zasadnicze - znaki zapewniające identyfikację jednostki opakowaniowej i dostarczenie jej do określonego odbiorcy

• Znak informacji

• Znak odbiorcy

• Miejsce przeznaczenia

4. Znaki informacyjne - znaki informacyjne o niektórych cechach jednostki opakowaniowej

• Masa (brutto, netto)

• Wymiary

• Nadawca

• Znaki niebezpieczeństwa - znaki wskazujące cechy jednostki opakowaniowej niebezpieczne dla ludzi i otoczenia, wymagające zastosowania środków ostrożności w czasie składowania, transportu i manipulacji (palne, wybuchowe, trujące), są znakami rysunkowymi, symbole międzynarodowe. Są w kształcie kwadratów, postawionych na narożnikach, z odpowiednim tłem i symbolem. np.:

• Łatwopalne gazy sprzężone (czerwone tło, symbol płomienia)

• Łatwopalne materiały

• Samozapalne materiały

• Materiały zapalające się w zetknięciu z wodą (niebieskie tło, symbol płomienia)

• Niepalne gazy (zielone tło)

• Materiały wybuchowe (pomarańczowe tło)

• Trucizny - (symbol czaszki, białe tło)

• Materiały szkodliwe dla zdrowia (białe tło, kłos przekreślony)

• Materiały promieniotwórcze (białe lub żółte tło, symbol wiatraka)

• Znaki manipulacyjne - znaki wskazujące na konieczność określonego sposobu obchodzenia się z jednostką opakowaniową w czasie manipulacji związanych z przechowywaniem i transportem np.

• Znak „hakami bezpośrednio nie zaczepiać” (przekreślony hak)

• Znak „góra, nie przewracać” (dwie strzałki w górę )

• Znak „ostrożnie kruche” (kieliszek)

• Znak „chronić przed wilgocią” (padający deszcz i parasolka)

• Znak „chronić przed nagrzaniem” ( ładunek pod daszkiem i słońce)

• Znak „chronić przed mrozem” ( termometr wskazujący niską temperaturę)

• Znak „miejsce podnoszenia wózkiem” (wózek do podnoszenia)

• Znak „środek ciężkości” (krzyżyk z kółkiem)

• Znak „ opakowanie hermetyczne” (litra H w kółku)

• Znak „produkty szybko psujące się” ( ryba, kwiatek i winogrona)

• Znak „chronić przed promieniowaniem i światłem” (FOTO)

• Znak „ miejsce zakładania stropów” (fragment łańcucha)

Oznakowane powinny być dwie sąsiednie ściany opakowania

Rozmieszczenie znaków:
























Znaki zasadnicze Znaki niebezpieczeństwa Znaki informacyjne

Znaki manipulacyjne

Opakowania jednostkowe

1. Znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością - napisy oraz umowne symbole umieszczone na zewnętrznej stronie opakowania jednostkowego określające własności wyrobu, cechy handlowe oraz sposób postępowania z wyrobem i opakowaniem w czasie przechowywania, przemieszczania i użytkowania.

2. Znaki zasadnicze - znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością umożliwiające identyfikację wyrobu i wytwórcy.

• Nazwa wyrobu

• Dane producenta (znak firmowy)

• Zasadnicze zastosowanie wyrobu

• Znaki informacyjne - znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością informujące o niektórych cechach wyrobu w celu bliższego poznania jego właściwości, przydatności, ilości, wartości itp.

• Znaki niebezpieczeństwa - znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością wskazujące na niebezpieczne dla ludzi i otoczenia cechy wyrobu, w celu zastosowania specjalnych środków ostrożności w czasie przechowywania, przemieszczenia i użytkowania (podobnie jak do opakowań transportowych)

• Znaki manipulacyjne - znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością wskazujące na konieczność zastosowania określonego sposobu obchodzenia się z opakowaniem w czasie manipulacji związanych z przechowywaniem, przemieszczaniem i użytkowaniem. (podobnie jak do opakowań transportowych)

• Miejsce otwierania ( nożyczki, palec wskazujący miejsce „tu otwierać”)

W uzasadnionych przypadkach zamiast rysunku może być tekst.

6. Znaki reklamowe - znaki na opakowaniu jednostkowym z zawartością mające na celu zachęcanie do kupna danego wyrobu.

Wykład 5

Na opakowaniu powinno się znaleźć: ( główne dane znajdujące się w rozporządzaniu)

1. nazwa środka spożywczego

2. dane dotyczące składników występujących w środku spożywczym

3. data minimalnej trwałości albo termin przydatności do spożycia

• data minimalnej trwałości - data, do której prawidłowo przechowywany lub transportowany środek spożywczy zachowuje pełne właściwości fizyczne, chemiczne, mikrobiologiczne i organoleptyczne; data powinna być poprzedzona określeniem „najlepiej spożyć przed”

• termin przydatności do spożycia - termin, po upływie którego środek spożywczy traci przydatność do spożycia; termin ten jest stosowany do oznaczania środków spożywczych nietrwałych mikrobiologicznie, łatwo psujących się; data powinna być poprzedzona określeniem „należy spożyć do”

• produkty, które nie muszą posiadać dat okresu ważności

1. owoce, warzywa

2. wyroby winiarskie

3. alkohole powyżej 10%

4. cukier z wyjątkiem lukru

5. sól z wyjątkiem soli jodowanej

6. gumy do żucia

7. ocet

4. sposób przygotowania lub stosowania, jeżeli brak tej informacji mógłby spowodować niewłaściwe postępowanie ze środkiem spożywczym

5. dane identyfikujące

• producenta środka spożywczego

• wprowadzającego środek spożywczy do obrotu kraju

• miejsce pochodzenia, w którym wyprodukowano środek spożywczy lub w którym dokonano przetworzenia zmieniającego właściwości środka spożywczego, w przypadku gdy brak tej informacji mógłby wprowadzić konsumenta w błąd

• zawartość netto lub liczbę sztuk środka spożywczego w opakowaniu

• warunki przechowywania, jeżeli oznakowanie środka spożywczego zawiera informację o terminie przydatności do spożycia oraz w przypadku gdy jakość środka spożywczego w istotny sposób zależy od warunków jego przechowywania

• oznaczenie partii produkcyjnej rozumianej jako określona ilość środka spożywczego wyprodukowanego, przetworzonego lub zapakowanego w praktycznie takich samych warunkach

• klasę jakości handlowej, jeżeli została ona ustalona w przepisach w sprawie szczegółowych wymagań w zakresie handlowej artykułów rolno -spożywczych lub ich grup, albo inny wyróżnik jakości handlowej jeżeli obowiązek podawania tego wyróżnika wynika z odrębnych przepisów.

Znakowanie opakowania w języku polskim - ustawa dot. języka polskiego

Symbol litery e - gwarancja deklarowanej zawartości, dotyczy masy, ilość jest pod stałą kontrolą.

Symbol „kieliszek z widelcem” - tworzywo dopuszczone do kontaktu z żywnością.

Symbol „trójkąt z 3 strzałek” - rodzaj tworzywa opakowaniowego, zawiera cyfry i litery

Np. PP - polipropylen lub LDPE -polietylen małej gęstości

Symbol „dwóch strzałek w przeciwnych kierunkach” - znak europejski dla opakowań wielokrotnego użytku

Symbol „strzałki tworzącej koło” - znak europejski dla opakowań przydatnych do recyklingu

Symbol „ człowieczek wrzuca coś do kosza” - znak wskazujący, że opakowanie nie podlega systemowi zbiórki do recyklingu

Symbol strzałek tworzących koło czarna i biała z napisem DER GRÜNE PUNKT, - forma graficzna znaku „zielony punkt” - wtórne przetwórstwo, ostatnio bez napisu

Znak jakości - Q

Znak weterynaryjny


znak kraju (PL), dopuszczone na rynki UE










Produkt dopuszczony na rynek Polski IW - inspekcja weterynaryjna

KODOWANIE

Kodowanie opakowań:

Ułatwia selekcję, sprzedaż, rejestrację, inwentaryzację w magazynie itp. Przez ten kod jest szybki dostęp do informacji o danym produkcie. Zestaw kresek i liczb jest niepowtarzalny (tylko jeden produkt ma taki sam kod). Początkowo kody były stosowane na potrzeby danego kraju. Później to ujednolicono. Kod EAN (European Article Numbering) występuje

w dwóch formach : 13 i 8-cyfrowy. Jest to kod cyfrowo-kreskowy - zestaw kresek odpowiada odpowiedniej liczbie.

Miejsca cyfr

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

KodEAN-13

PI

P2

P3

Xl

X2

X3

X4

W1

W2

W3

W4

W5

K

Kod EAN-8

PI

P2

P3

W1

W2

W3

W4

K

P1, P2, P3 - prefiks - nr Kraju

X1-X4- numer producenta lub koordynatora krajowego ( w Polsce Centrum Kodów w Poznaniu)

W1- W5 - numer towaru, nadawany przez producenta w sposób dowolny

K - cyfra kontrolna obliczana w oparciu o wszystkie poprzednie, służy do kontroli prawidłowości odczytu

Kod 8-cyfrowy jest przyznawany konkretnemu produktowi. Występuje zwykle na opakowaniach małych lub gdy producent produkuje tylko jeden towar. Numer 8-cyfrowy jest tańszy.

Polska ma prefiks 590.

Numery wewnętrzne dla tych. którzy chcieliby stosować numer ale nie maja go przyznanego zaczynają się od 2 (20-29) ale obowiązują tylko w danej firmie.

Kreski - moduł - kreska o określonej grubości. Oznaczenia cyfr są 7- modułowe, ale zawsze są 2 pasma jasne i 2 ciemne. Oprócz tego są jeszcze dwa pasma - rozpoczynające i rozdzielające (są dłuższe). każda cyfra może być przedstawiona na 3 sposoby. Wynika to z tego, że granica między pasmami musi być wyraźna (czyli jeśli pasmo kończy się ciemno to następny musi się zaczynać jasno i odwrotnie). Żeby odczyt był prawidłowy musi być precyzyjnie naniesiony kod, szerokość, długość, o ile dłuższe kreski, odległość cyfr. Jest możliwość manewru w wielkości modułu, ale proporcje muszą być zawsze jednakowe. Miejsce nanoszenia też jest sprecyzowane.

SWW-KTM - Systematyczny wykaz wyrobów - kod towarowo - materiałowy

Normalizacja wymiarowa opakowań:

Wiąże się z coraz większą różnorodnością opakowań. Różnorodność wymiarowa powoduje trudności w magazynowaniu, transporcie, pakowaniu. Ujednolicenie wymiarów było spowodowane dostosowaniem do urządzeń pakujących, opakowania jednostkowe muszą pasować do transportowych, transportowe do palet i kontenerów itd.

System wymiarowy- szeregi wymiarów opakowań, skoordynowanych ze sobą.

Punktem wyjścia jest wymiar palety uprzywilejowanej - 800x1200 mm, dopuszcza się 1000x1200 mm i wysokość 144 mm. Dąży się do 100% wykorzystania powierzchni palety. Inne wymiary tworzy się przez dzielenie wymiaru podstawowego przez liczby naturalne. Przy ustalaniu wymiarów opakowania jednostkowego trzeba operować wymiarami wewnętrznymi opakowania transportowego. Przyjmuje się że na grubość ścian odlicz się 5% wymiarów.

PODZIAŁ TWORZYW OPAKOWANIOWYCH

Tworzywa papiernicze

Produkowane z surowców (włókien) roślinnych. Pożądane są rośliny włókniste ( drzewa, rośliny do produkcji tkanin - bawełna, len, konopie, juta). Inne surowce do produkcji papieru uzależnione są od dostępności surowca (np. słoma, papirus, agawa). Najważniejsza jest obecność celulozy, która jest podstawą do produkcji papieru. Wszystkie tworzywa celulozowe są biodegradowalne.

Rośliny zawierają także inne składniki (woski, żywice, garbniki, substancje mineralne, ligniny) które często przeszkadzają w uzyskaniu papieru dobrej jakości (szczególnie ligniny). Papier taki ma tendencję do żółknięcia i kruszenia się po pewnym czasie (na skutek działania światła i powietrza). Najwięcej lignin zawiera drewno (20-30%), a surowce tkaninowe niewiele lub wcale.

Długość włókien tez ma wpływ na jakość. Długie włókna są bardziej wytrzymałe. Drewno i bawełna dają włókna krótkie a len ma włókna długie. Z tych surowców powstają masy papiernicze (surowiec rozdrobniony, wymieszany z wodą, oczyszczony).

Rodzaje mas:

• Masa szmaciana-z surowców tkaninowych. Masa ta ma włókna dłuższe. Używana jest do najlepszych gatunków papieru

• Masa celulozowa — produkowana z drewna , usuwa się substancje towarzyszące metodami chemicznymi (gotowanie drewna rozdrobnionego w roztworach, w których substancje się rozpuszczają).

• Ścier drzewny - drewno rozdrobnione bez oczyszczania.

• Masa makulaturowa - plusem jest usuwanie odpadów ale papier ten jest gorszej jakości.

Metody podstawowe oczyszczania drewna:

• siarczanowa -mieszanina o odczynie alkalicznym

• siarczynowa - roztwór kwaśny

Same włókna roślinne nie wystarczą bo produkt będzie słaby (niewytrzymały mechanicznie) i porowaty. Praktycznie z samych włókien składa się bibuła filtracyjna.

Do mas dodaje się surowce pomocnicze (kilka - kilkanaście %). Wyróżniamy trzy grupy:

• wypełniacze (kreda, gips, talk) - wypełniają przestrzenie między włóknami, poprawiają szczelność, gładkość, zdolność przyjmowania nadruków.

• Kleje (zwierzęce, roślinne, syntetyczne) - powiązanie wypełniaczy z włóknami roślinnymi, poprawia wytrzymałość mechaniczną, ogranicza nasiąkliwość. Najczęściej dodawane do masy ale czasem jest powlekanie powierzchniowe.

Substancje nadające odpowiednie właściwości gotowemu surowcowi (barwniki itp.) niekoniecznie są one dodawane.


Produkcja:

• Surowiec oczyszczony i rozdrobniony

• Zawiesina w wodzie i dodatkowo rozdrabnia

• Wprowadzenie wypełniaczy , klejów i innych

• Usuwanie wody przez odwodnienie na sitach

• Formowanie wstęgi papieru

• Prasowanie - dalsze usuwanie wody i nadanie odpowiedniej grubości i gładkości

• Suszenie

• Wykańczanie powierzchni

Uszlachetnianie tworzyw papierniczych jest spowodowane poprawą barierowości i nadaniem zgrzewalności. Techniki uszlachetniania:

• Nasycanie masy papierowej (parafina, wosk)

• Nanoszenie na powierzchnię przez powlekanie (łączenie dwóch różnych tworzyw w oparciu o właściwości tych tworzyw) i laminowanie (łączenie przy pomocy substancji klejącej).
  

Papiery łączy się najczęściej z tworzywami sztucznymi łub foliami metalowymi.

Wytwór papierniczy - produkt finalny.

Przetwór papierniczy - to co z tego wytworu się robi.


Tworzywa papiernicze dzielimy w zależności od

1. Gramatury

• bibułki (do 28 g/m.)

• papiery(do 160 g/m.)

• kartony(do3-5 g/m.)

• tektury(powyżej 315g/m.)

Kartony dzielimy na:

• jednowarstwowe

• wielowarstwowe

Istnieje też podział na papiery i tektury(granica 225 g/m.)

2. Podstawowego surowca (podział na klasy). Jest 10 klas, im wyższy numer klasy tym gorszy papier.

Bibułki - stosowane w niewielkim zakresie do pakowania (tylko do bezpośrednich owinięć ale nie jest to samodzielne opakowanie). Często są parafinowane lub woskowane. Stosowane w cukiernictwie, do owijania owoców cytrusowych, saszetki herbaty).

Papiery

1. drukowe - powierzchnia dostosowana do przyjmowania druku(etykiety, torebki)

2. dopisania i rysowania

3. papiery pakowe:

• zwykłe (NATRON, JAWA, MANILLA, SZREMC, KRAFT)

NATRON - najmocniejszy papier pakowy, szerokie zastosowanie - od torebek do worków, elementy pudel, do produkcji tektury falistej. Jest otrzymywany metodą siarczanową z celulozy.

JAWA - siarczynowy celulozowy, dość mocny, do torebek, tektury falistej

MANILLA - przeciętna wytrzymałość, torebki i tektura falista, celulozowo - makulaturowy

SZRENC - makulaturowy, słaby, zanieczyszczony, nie używany do kontaktu z żywnością

KRAFT - siarczanowy, dość mocny, podobny do NATRONU, torebki, worki, tektura falista

• papiery pergaminowe - mają dobrą barierowość dla wody i tłuszczów, wynika to ze sposobu produkcji (nie ma powłok). Wyróżniamy pergamin sztuczny (kwasowy) i naturalny (roślinny)

W czasie produkcji masa papiernicza jest poddawana pęcznieniu w roztworze spęczniającym (np. kwas siarkowy). Pęcznienie powoduje wypełnienie przestrzeni międzywłóknowych. Przy pergaminie zwykłym (naturalnym) efekt ten uzyskuje się przez odpowiednie mielenie - w urządzeniu z tępymi nożami czyli bardzie
miażdżenie, co powoduje spęcznienie.

• Papier półpergaminowy - mielenie jest krótsze więc efekt jest pośredni. Rodzaje:

1. Papiery parafinowane i woskowane - poprawa barierowości ale większa wrażliwość na wysokie i niskie temp.

2. Papiery asfaltowe - nie są dopuszczone do kontaktu z żywnością, odporne na działanie wilgoci (także wody morskiej).

3. Papiery powlekane i laminowane tworzywami sztucznymi - najczęściej polietylenem, diafonem, polichlorkiem winidylenu.

Gorące stopy - powłoki o różnym składzie (hotmenty)

Wspólne cechy hotmentów:

• wysoka temp. topnienia

• wysoka lepkość w stanie stopionym

• różnorodność - zmiana właściwości barierowych i termozgrzewalności dzięki zmianie składu

Kartony i tektury:

• Kartony mają niższą gramaturę i grubość i są stosowane tam gdzie nie musi być bardzo duża trwałość

• Tektury są częściej stosowane bo są mocniejsze

Podział tektur:

• Lite (zwarta struktura)

• Faliste (warstwy lite i pofalowane występują naprzemiennie)

Tektury lite wypierane są coraz bardziej przez faliste. Dzielimy je na:

• Białe(ze ścieru drzewnego oczyszczonego)

• Brązowe (ze ścieru drzewnego nieczyszczonego)

• Szare(makulaturowe - nie stosowane do kontaktu z żywnością)

Tektury faliste. Bardziej wytrzymałe mechanicznie. Stosowane szczególnie do transportu.
Rodzaje tektur falistych:


1. W zależności od ilości warstw:

• - warstwowa

• - warstwowa

5 - warstwowa

7 - warstwowa

• - warstwowa nie jest stosowana do opakowań, raczej jako materiał amortyzujący w środku pudeł.

• - warstwowa najbardziej popularna.

• i 7 - warstwowe w przypadkach szczególnej ochrony przed narażeniami mechanicznymi (ale jest droższa)
  Występuje też tektura 4 - warstwowa z falą X . Jest ona bardziej wytrzymała niż gdyby warstwy były naprzemiennie.


2. Ze względu na wymiary fal:

Mikrofala - typ E

Fala niska -B

Fala średnia - C

Fala wysoka - A

Fala bardzo wysoka - D

Oznaczenia są w kolejności powstawania dlatego nie są po kolei. Aktualnie są jeszcze mniejsze fale F i G. Fale wysokie i bardzo wysokie są już rzadko spotykane.

W tekturach falistych stosuje się także powlekanie i laminowanie oraz hotmenty dla polepszenia właściwości barierowych.

Sztuczna tektura falista powstaje z tworzyw sztucznych.

Wykład 12.12.2007

Tworzywa sztuczne:

Pod względem zużycia są na 2 miejscu po papierniczych. Grupa najmłodsza i najbardziej niejednorodna.

Maja wiele zalet:

• lekkość,

• wytrzymałość mechaniczna,

• dobra barierowość,

• podatność na formowanie (przez zgrzewanie).

Mają także wady:

• kłopot z odpadami (teoretycznie każde tworzywo można przetworzyć ale nie zawsze jest to opłacalne),

• mogą zawierać szkodliwe składniki,

• słaba odporność termiczna (często palne i topliwe, kruszą się w niskich temp.)

Tworzywo sztuczne to polimer powstały na 2 drogach:

• przez różne typy polimeryzacji

• przez modyfikację związku wielkocząsteczkowego istniejącego w przyrodzie

Typy polireakcji:

• polimeryzacja klasyczna (addycja łańcuchowa). Polimer jest wielokrotnością monomeru. Rodzaje:

1. polimeryzacja rodnikowa lub jonowa (kationowa, anionowa)

2. emulsyjna, suspensyjna (w kroplach), w formie gazowej, w rozpuszczalniku, blokowa (w środowisku monomeru)

3. terpolimeryzacja ( 3 monomery)

• polikondensacja - powstaje produkt uboczny

• poliaddycja ( polimeryzacja addycyjna stopniowa) - następuje przemieszczanie atomów
  w polimerze w stosunku do monomeru.

Tworzywa sztuczne zawierają oprócz polimerów różne substancje dodatkowe pomagające w tworzeniu polimeru lub nadające odpowiednie cechy użytkowe.

Substancje dodatkowe w tworzywach sztucznych:

1. monomery - nie wszystkie monomery wchodzą w reakcję wiec pozostają pojedyncze monomery, może też zachodzić proces odwrotny(depolimeryzacja) lub mogą one być pozostawione celowo (gdy monomer pełni funkcję użytkową - nadaje jakąś cechę)

2. inicjatory - inicjują polimeryzację

3. katalizatory i kokatalizatory - przyspieszają reakcję, a kokatalizator wyzwala mechanizm katalizatora

4. inhibitory - zapobiegają samorzutnej polimeryzacji

5. emulgatory i stabilizatory emulsji - dotyczą polimeryzacji emulsyjnej, emulgator obniża napięcie powierzchniowe co umożliwia lepsze rozproszenie monomerów w emulsji, a stabilizator zapewnia trwałość emulsji

6. substancje buforowe - zapewniają stałe pH

7. regulatory- wpływają na wzrost cząsteczki polimeru przez jego ograniczenie, utrudnienie powstania bocznych odgałęzień

8. napełniacze - substancje wypełniające wolne przestrzenie w polimerze, co poprawia cechy mechaniczne i fizyczne (wytrzymałość)

9. plastyfikatory - nadanie odpowiedniej konsystencji(najczcściej zmiękczenie ale też utwardzenie)

10. substancje smarujące - nadają połysk, a w czasie produkcji zapobiegają przywieraniu do form

9. barwniki i pigmenty - nadają barwę tworzywu, barwniki barwią w stanie rozpuszczonym
   w wodzie, a pigmenty są nierozpuszczalne

10. substancje antyelektrostatyczne - zapobiegają powstaniu ładunków elektrycznych na powierzchni, likwidują nadmierną sklejalność

11. stabilizatory - zapobiegają depolimeryzacji

11. substancje porujące (porofory) - substancje spieniające, które nadają tworzywu specjalną spienioną strukturę
    

Podział tworzyw sztucznych:

1. w zależności od metody polimeryzacji

2. ze względu na sposób przetwórstwa

• Tworzywa termoplastyczne - przy ogrzaniu miękną i topią się i w ten sposób można je kształtować, a po oziębieniu się to zestala. Jest to proces odwracalny. Ułatwia zgrzewanie. Tworzywa opakowaniowe w większości należą do tej grupy.

• Tworzywa termoreaktywne (termoutwardzalne) - formuje się w podwyższonej temp. ale proces ten jest nieodwracalny.

• Tworzywa chemoreaktywne (chemoutwardzalne) - nadanie kształtu odbywa się pod wpływem pewnych substancji chemicznych, zwykle bez podwyższenia temp. Jest to proces nieodwracalny.

3. Tworzywa klasycznie syntetyczne i będące modyfikacją substancji naturalnych.

4. Folie giętkie i sztywne

5. Folie i filmy - film to cienka folia (granica 0,0012 mm)

Tworzywa pochodzenia naturalnego:

1. Celuloza regenerowana:

Ma krótszy łańcuch od naturalnej, a reszta jej budowy jest taka sama. Należy tu m.in. celofan -jest to nazwa handlowa zastrzeżona dla jednego producenta.

Produkcja: Punktem wyjścia jest najczęściej celuloza drzewna, oczyszczona, poddana działaniu wielu czynników chemicznych, powstaje wiskoza, która przetłaczamy przez szczeliny i następuje formowanie folii, potem następuje kąpiel w odpowiednich substancjach i powstaje celuloza regenerowana, mycie, suszenie.

Właściwości:

• Duża przezroczystość(nawet większa od szkła)

• Dobra bariera w stosunku do gazów, słaba do wody

• Ma tendencje do wchłaniania wody, co powoduje marszczenie, pogorszenie właściwości mechanicznych i barierowych

• Najczęściej są uszlachetniane przez powlekanie, łączenie z innymi tworzywami

• Występują oznaczenia literowe oznaczające jakie cechy zostały nadane celofanowi .

2. Estry celulozy:

• azotan celulozy,

• octan celulozy,

• octanomaślan celulozy

Mają słabą barierowość(duża przepuszczalność wody i gazów)

Azotan celulozy był podstawą produkcji celuloidu do starych taśm filmowych, ale do opakowań nie był stosowany. Celuloid jest łatwopalny.

3. Tworzywa syntetyczne

• Polietylen PE

Ma dominującą rolę w opakowalnictwie.

W zależności od sposobu produkcji wyróżniamy:

1. polietylen wysokociśnieniowy LDPE o małej gęstości, wysoka temp. i niższy ciężar właściwy

2. polietylen niskociśnieniowy HDPE o dużej gęstości, niska temp. i wyższy ciężar właściwy

Właściwości:

• dobra przezroczystość

• słaba bariera w stosunku do gazów, dobra do wody(często dlatego łączony z celofanem)

• bardzo dobra termozgrzewalność

• niska temp. mięknięcia i topnienia więc obróbka termiczna w opakowaniach jest nie możliwa

• HDPE jest troszkę bardziej wytrzymały mechanicznie i troszkę wyższa temp. topnienia, ale nie są to istotne różnice

• HDPE jest mlecznobiały
  

Zastosowanie jest bardzo powszechne.

Uszlachetnianie:

• Metalizowanie: laminaty folii aluminiowej były popularne ale aluminium było drogie więc postanowiono zastąpić folie natryskiem aluminium, co spowodowało oszczędność tego surowca. Aby zabezpieczyć warstwę aluminium przed ścieraniem baje się jeszcze folię osłonową.

Folie metalizowane mają pewną przezroczystość. Stosowane są do torebek.

• Polikrzemowanie: połączenie folii z tlenkami krzemu przez powlekanie, a tlenki krzemu są podstawą produkcji szkła. Tworzywa te maja bardzo dobrą barierowość, a ich bardzo cienka warstwa pozwala traktować te folie jako jednorodne.

• Polipropylen PP

Właściwości:

• Przezroczysty, wytrzymały mechanicznie (ok. 2x większa niż polietyleny)

• Dobra bariera dla wody słabsza dla gazów

• Odporność termiczna - mięknie i topnieje w stosunkowo niskiej temperaturze (ok. 150 °C mięknie) co umożliwia obróbkę termiczną w opakowaniach polipropylenowych

• Kruszy się w niskich temperaturach (nawet w okolicy 0 stopni) ale tylko polipropylen zwykły (nieorientowany)

• Orientacja polipropylenów - zabieg ten dotyczy też innych tworzyw ale najczęściej polipropylenów

• Orientacja polega na tym, że folię w 1 lub 2 strony, otrzymuje się bardziej uporządkowaną strukturę tworzywa i poprawiają właściwości mechaniczne, odporność na niskie temp, barierowość

• OPP - polipropylen orientowany

Zastosowanie:

• Folie sztywne - kubki, pudełka itp.

• Folie giętkie - też stosowane ale rzadko

• Polichlorek winylu PCW, PVC

Właściwości:

• Proces polimeryzacji wymaga zwiększonego ciśnienia łub obniżonej temp, bo chlorek winylu w warunkach normalnych jest gazem a polimeryzacja musi być emulsyjna

• Bardzo dobra wytrzymałość mechaniczna (3xwiększa niż polietylenu)

• Dobra barierowość i do wody i do gazów

• Występuje w dwóch formach zależnie od dodatku substancji zmiękczających - twardy (winidur) i miękki (igelit)

• Do kontaktu z żywnością nadaje się tylko twardy, bo tłuszcze ekstrahują substancje zmiękczające

• PCW jest podatny na starzenie , a szczególnie na depolimeryzację, co jest niebezpieczne bo chlorek winylu jest niebezpieczny

• Jest problem z odpadami bo występuje chlor i dlatego jego zastosowanie jest ograniczone

Zastosowanie:

• Niektóre butelki(zwłaszcza PCW twardy w przemyśle tłuszczowym)

• Skrzynki

• Wewnętrzne wyposażenie pudelek(zwłaszcza w cukiernictwie - bombonierki)

• Polichlorek winylidenu PCWD, PVCD

Właściwości:

• Lepsze właściwości barierowe

• Dobra wytrzymałość mechaniczna i termozgrzewalność

• Kopolimer polichlorku winylidenu polichlorku winylu to diofan stosowany do powlekania papieru

Zastosowanie:

• Składnik laminatów

• Łączony z papierem lub innymi tworzywami

• Praktycznie nie występuje jako folia jednorodna

• Polistyren PS

Właściwości:

• Produkowany zwykle w wyższej temperaturze

• Przezroczysty

• Dobra bariera dla wody, słaba dla gazów

• Niskie temp. mięknięcia i topnienia (ok. 90 stopni)

• Podatność na kruszenie zwłaszcza pod wpływem światła

• Dość odporny na starzenie

Zastosowanie:

• Zwykle folie sztywne (jak polipropylen)

• Do produkcji styropianu - działanie przeciwwstrząsowe (tacki, pojemniki do jajek), właściwości termoizolacyjne

• Poliamidy PA

Właściwości:

• Grupa tworzyw o zbliżonych właściwościach i budowie chemicznej

• Dobra bariera dla gazów, słaba dla wody

• Klasyczny laminat to połączenie poliamidu i polietylenu (stosowany już od kilkudziesięciu lat)

• Odporność termiczna - nie zmienia właściwości zarówno w temp. wysokich jak i niskich

• Poliestry PET

PET - politereftalan etylowy

Poliwęglany - PC to podgrupa poliestrów

Właściwości:

• dobra barierowość i do gazów i wody

• dobra wytrzymałość mechaniczna

• odporność na niskie i wysokie temperatury

• odporność na starzenie

• z politereftałanu jest większość butelek

Zastosowanie:

• do butelek

• również folie miękkie

• do folii metalicznych

Tworzywo to można przerabiać ale po przerobie jest gorsza jakość np. butelki wielowarstwowe, które mogą być wielokrotnego użytku.

• Polinaftalen - PEN

Tworzywo o jeszcze lepszej barierowości i wytrzymałości ale drogie.

Folie kurczliwe:

• Folie z różnych tworzyw ale o podobnych właściwościach

• Często folie orientowane

• Folie te mogą być termokurczliwe lub rozciągliwe

• Do pakowania pojedynczych sztuk lub po kilka sztuk lub do owijania palet

• Opakowanie to ma minimalną wielkość

• Oszczędność miejsca i materiału, co powoduje mniejsze koszty i łatwe pakowanie

Formy konstrukcyjne opakowań z tworzyw sztucznych:

1. Opakowania jednostkowe:

• Butelki - najczęściej z folii sztywnych, wyparły butelki szklane, najczęściej z PET i PCW

• Fiolki - PET, PCW, PS

• Kubki - PP, PS, czasem PE

• Pudełka - PP, PS, PE

• Słoje - niezbyt często stosowane, PS, PP, czasem PE i PCW

• Tacki - często z tworzyw spienionych, zwłaszcza PS

• Tuby - PE, PP, zastępują metalowe

• Torby, torebki - folie giętkie zwłaszcza PE, folie celulozowe ale i inne, PP, PS, PA. Najczęściej są to torebki płaskie.

• Owinięcia - często laminaty ale najczęściej folie giętkie celulozowe, PE. PA

• Siatki - produkowane z żyłki a nie z folii, PE, PA PET

2. Opakowania transportowe

Ze względu na lekkość wypierają inne tworzywa (drewno, materiały, metal), gdyż charakteryzują się dobrą odpornością mechaniczną, barierowością i niewielką ceną. Zaliczamy do nich:

• Worki - zastępują worki papierowe i tkaninowe, mogą być z folii, tasiemek foliowych, najczęściej PP i PE, lepsze cechy barierowe, wytrzymałość worków z folii, worki tasiemkowe (tkane) mają mniejszą barierowość, zastępują worki tkaninowe.

• Beczki lub bębny - zastępują metalowe i drewniane beczki, najczęściej PP i PE.

• Bańki - PP, PE, do transportu mleka.

• Kanistry - PE, PP, zastępują metalowe.

• Skrzynki - w znacznej mierze wyparły skrzynki drewniane i metalowe ze względu na dobrą wytrzymałość mechaniczną, dłuższy okres użytkowania, lekkość, możliwość piętrzenia w stabilne stosy. Najbardziej popularne są skrzynki przegrodowe np. do butelek. Skrzynki bezprzegrodowe do przewozu towarów bez opakowań jednostkowych np. mięso, ryby. owoce i warzywa oraz opakowane towary mniej wrażliwe na wstrząsy. Skrzynki magazynowe bezprzegrodowe do drobnych produktów np. gwoździe, nakrętki.

• Łubianki - tradycyjnie z drewna ale mogą też być z tworzyw sztucznych

Opakowania szklane:

Podstawowy surowiec do produkcji szkła to krzemionka (S_i0₂), w praktyce używany jest piasek oraz inne składniki dodatkowe.

Rodzaje:

• Szkło jednoskładnikowe (praktycznie tylko z krzemionki) jest to tzw. szkło kwarcowe.

• Szkło dwuskładnikowe (krzemionka + tlenki sodu lub potasu) jest to tzw. szkło wodne, o konsystencji mazistej stosowane do impregnacji, produkcji farb i spoin.

• Szkło trójskładnikowe (trzeci składnik to różne tlenki nadające różne właściwości).

1. Szkło wapniowe (CaO) - szkło opakowaniowe.

2. Szkło ołowiowe - do produkcji kryształów.

3. Szkło barowe (tlenki baru) - szkło żaroodporne stosowane np. na szkło laboratoryjne, naczynia żaroodporne.

Proporcje - szkło wapniowe:

• Krzemionka - 75%

• Tlenek sodu lub potasu - kilkanaście %

• CaO - ok. 10%

• Tlenek glinu-1-2%

• Inne domieszki

Do produkcji dodaje się stłuczkę szklaną co poprawia jakość ostatecznego produktu, topliwość. Dodatek stłuczki może wynosić nawet 50% (min.25%).

Surowce są topione w 1500 stopniach Celsjusza, stopiona masa jest dodatkowo oczyszczana, ujednolicana i chłodzona w 2 etapach (najpierw do 700-800 stopni i następuje formowanie najczęściej przez rozdmuch połączony z prasowaniem, a potem powolne chłodzenie bo szybkie pogarsza jakość).

Zalety opakowań szklanych:

• Obojętność chemiczna

• Całkowita barierowość

• Sztywność konstrukcji

• Odporność termiczna

• Odporność na ścieranie, zarysowanie

• Odporność na ciśnienie

Wady:

• Duża masa

• Kruchość

• Czasem przezroczystość też jest wadą

Metody uszlachetniania (mają wyeliminować wady):

1. Stosowanie powłok ochronnych zewnętrznych lub wewnętrznych. Do powlekania stosuje się:

• Metodę na zimno(ok. 120 stopni)

• Metodę na gorąco(ok. 500 stopni)

Powłoki wzmacniają miejsca narażone na pękanie, można też zmniejszyć grubość.

2. Barwienie - szkło barwne zatrzymuje część promieniowania, co ma znaczenie przy produktach zawierających tłuszcze lub witaminy wrażliwe na światło. Do barwienia stosuje się:

• Szkło zielone - związki chromu, miedzi, żelaza

• Szkło brunatne - związki żelaza

• Szkło niebieskie - związki kobaltu, miedzi

Można stosować dodatki mącące dające szkło mlecznobiałe.

Formy konstrukcyjne opakowań szklanych:

1. Opakowania jednostkowe:

• Szerokootworowe - słoiki

• Wąskootworowe - butelki

O zaklasyfikowaniu decyduje stosunek wielkości otwór.: do reszty opakowania.

Butelki : W zależności od kształtu wyróżniamy :

• monopolowe

• szartreska

• baryłka

• mleczarska

• bordoux

• reńska

• lunelka

W zależności od sposobu zamykania wyróżniamy:

• korek

• pilrer proof- wódki

• zamknięcie koronowe - kapsel

• zamkniecie pałąkowe - niektóre piwa.

Słoje - zamknięcie twist - off, typu ,,feniks" ( wieczko + obejma), typu weka lub komfort (uszczelka i pałąk metalowy przytrzymujący szklane wieko).


Fiolki i ampułki

2. Opakowania transportowe:

Balony i gąsiory - do płynów, wąskootworowe.

Opakowania metalowe:

Zalety:

• Wytrzymałość

• Szczelność

• wygodne w transporcie

Wady:

• Ciężar

• migracja niektórych składników

• podatność na korozję

Produkcja:

• Z blachy lub folii (granica to 0.1 mm grubości), czasem drut metalowy ale rzadko

• Stosuje się aluminium i żelazo (stal). Stal to stop żelaza z węglem i innymi dodatkami(węgla do 2%, pozostałe to łącznie ok. 2%). Do opakowań stosuje się stale niskowęglowe

• Blacha czarna - zwykła blacha bez warstw ochronnych, bardziej podatna na korozję i migrację więc do opakowań mało stosowana.

• Blacha biała - podstawa opakowań, metalowych, jest ocynowana (pokryta warstwą cyny), mniej podatna na korozję.

• Są 2 metody cynowania:

1. Ogniowe - starsza metoda, rzadko stosowana

2. Elektrolityczna - zanurzenie w elektrolicie zawierającym jony cyny, częściej stosowana bo powłoka jest cieńsza i bardziej równomierna.

• Korozja występuje gdy powloką jest źle rozprowadzona, warstwa cyny ulegnie rozpuszczeniu, następują mechaniczne uszkodzenia przy pakowaniu, transporcie lub formowaniu opakowań.

• Przebarwienia siarczkowe na skutek reakcji z jonami siarki, nie są niebezpieczne dla zdrowia

• Inne powłoki

1. Ocynowanie (cyna) - ochrona przed korozją

2. Chromowanie - nie ma przebarwień siarczkowych

3. Niklowanie

4. Czasem powłoki z 2 metali np. cyna i nikiel

Są próby z tworzywami sztucznymi

5. Nie można stosować blach ocynkowanych (cynk) nie stosowane do żywności bo związki cynku są toksyczne

Blachy aluminiowe:

• Często z dodatkiem manganu lub magnezu co polepsza cechy użytkowe (twardość, odporność korozyjną)

• Nie stosuje się powłok bo aluminium jest słabo podatne na korozję

Lżejsze od stali ale słabsze mechanicznie

PL

18110306

UE

PL

IW

---