2. MATERIALE PLASTICE 2.1. Istoric

Materialele plastice sunt relativ noi. Majoritatea materialelor plastice i

tehnologiile de obinere a acestora au fost dezvoltate n jurul anilor 1930 -

1950. Sunt sintetice i se obin n industria petrochimic.

2.2. Clasificare.

Materiale plastice sunt substane chimice polimerice formate din

macromolecule de provenien natural sau obinute pe cale artificial, prin

sintez, din petrol, crbune, gaze naturale.

Caracteristic pentru aceste materiale este ca ele se nmoaie progresiv, nu

n toat masa, sub influena cldurii. Rezult c nu au un punct de topire fix,

proprietate ce face posibil modelarea maselor plastice la anumite temperaturi

i presiuni.

Dup modul de comportare la temperatur materialele plastice se mpart

n:

- termoplaste - substane polimerice amorfe sau parial cristaline; se pot

prelucra la cald; sufer modificri fizice reversibile; dup rcire i pstreaz

forma cpzat la cald.

- termorigide (termoreactive, duroplaste) - substane amorfe; pot fi

modelate o singur dat, nmuindu-se prin nclzire, cnd capt forma

definitiv; solidificarea este ireversibil, deoarece la cald are loc o transformare

chimic cu formare de structur tridimensional.

- termoelastice - substane amorfe de tipul cauciucului; dac li se

tranfer cldur din exterior ele trec din starea consistent elastic n starea slab

elastic, neajungnd niciodat la starea plastic, fiin n general nepractice

pentru ambalaje.

2.3. Puncte de transformare

Temperatura de ngheare - este temperatura la care toate moleculele

substanei au trecut la starea de total imobilitate adic masa de polimer a trecut

la starea solid.

Temperatura de nmuiere - temperatura la care moleculele sunt n

micare, adic masa de polimer este n stare fluid.

2.4. Aditivi

Pentru a putea modela masa de polimer este necesar s se ncorporeze n

aceasta o serie de materiale de adaos, numite aditivi, care i mbuntesc

calitatea. Adugarea de aditivi urmrete creterea rezistenei la viitoarele

solicitri n condiii de utilizare (stabilizatori, antioxidani) sau o mbuntire a

condiiilor de prelucrare (plastifiani, lubrifiani)

a. Plastifianii. Sunt substane lichide sau solide cu puncte de topire sau

de volatilitate foarte sczute, care adugate polimerilor le micoreaz

temperatura de solidificare i de curgere.

Prin introducerea plastifianilor se urmrete:

- mbuntirea condiiilor de prelucrare prin micorarea

viscozitii materialului;

- coborrea temperaturii masei de polimer ce se

prelucreaz sub temperatura de degradare a acestora;

- schimbarea proprietilor tehnologice ale produsului finit

ce rezult dup prelucrare: flexibilitate, alungire

specific, rezisten la oc i frig;

Au loc i modificri nedorite, cum ar fi:

- creterea concentraiei de plastifiani determin scderea

rezistenei mecanice;

- scade modulul de elasticitate;

- scad proprietile dielectrice.

Plastifianii se adaug n proporie de 10 - 20% la masa de polimer sub

form de ftalai, fosfai poliesteri, etc.

b. Stabilizatorii. Sunt substane chimice care adugate la masa

polimerului n cantiti mici (max 5%) au rolul de a atenua sau elimina reaciile

ce cauzeaz degradarea acestuia. Degradarea polimerilor se manifest prin

schimbarea culorii, opacizare, schimbarea aspectului exterior i micorarea

proprietilor fizico-mecanice.

c. Antioxidanii. Sunt substane chimice ce se adaug polimerilor pentru

a combate degradarea datorat oxigenului. Coninutul de antioxidani nu

trebuie s depeasc 0,1 - 0,2 % din masa polimerului.

d. Coloranii. Substane chimice care se adaug la masa de polimer n

proporie de 0,5 - 1% pentru a le da culoarea dorit i pentru a oferi ambalajului

proprietile unei bariere pentru razele ultraviolete. Se comport similar cu

antioxidanii. Sunt n majoritatea cazurilor sub form de pigmeni organici sau

anorganici (oxid de titan, de fier, cadmiu sau crom i negru de fum).

e. Materiale de umplutur i ranforsare. Substane sau amestecuri de

natur mineral, vegetal sau organic (caolin, azbest, mic, cuar, talc, ardezie,

fulgi de celuloz, fibre vegetale, fin de lemn, fibre de sticl etc.) ce au rol de

ntrire a masei plastice creia i se adaug. Coninutul de materiale de acest tip

variaz de la 0 - 60%.

f. Lubrifianii. Uureaz prelucrarea materialelor plastice prin

calandrare, extrudere, injectare. Pot fi lubrifiani interni sau externi. Lubrifianii

interni, amestecai cu materialul plastic, mbuntesc curgerea acestuia n

timpul prelucrrii, micornd frecarea cu suprafeele metalice cu care aceasta

vine n contact. Dintre lubrifianii interni cei mai folosii sunt: acidul stearic,

stearaii de Mg, Al, Cu, Zn, Ca, poliglicolii ceroi, grsimile, uleiurile, parafina

i uleiul de parafin. Lubrifianii externi numii i ageni de demulare, se aplic

pe suprafeele metalice pentru a uura desprinderea materialului plastic. Cei

mai folosii sunt stearaii, siliconii i cerurile.

g. Ageni de odorizare. Corecteaz mirosurile neplcute dezvoltate de

unele materiale plastice datorit compoziiei chimice, a materialelor de adaos, a

unor procese de oxidare, a descompunerii peroxizilor sau a atacului

microorganismelor. Se introduc n masa polimerului n concentraie de 0,02 -

0,2 %.

2.5. Tipuri de materiale plastice folosite n industria ambalajelor.

! 2.5.1. Polietilena PE

Este un polimer termoplast obinut prin polimerizarea etilenei la presiuni

mici, mijlocii sau mari, cu utilizarea oxigenului ca iniiator. Se prezint sub

form solid (granule sau pulberi) translucid pentru formare sau lichid-

viscoas pentru lubrefiere.

Formula chimic a polietilenei este:

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

Dintre materialele plastice, PE este materialul cel mai utilizat n

domeniul ambalajelor avnd i un pre sczut.

Foliile de PE vezi tabelul de mai jos se clasific dup urmtoarele forme

de livrare: folie plat FF, preprelucrat pe o parte V, preprelucrat pe ambele

pri VV, semicilindric HS, tub pliat S, tub pliat cu o singur sudur lateral

ST, tub cu dou suduri laterale SMS.

Din cauza structurii moleculare nepolare suprafeele PE nu pot fi

imprimate astfel nct scrisul s nu se tearg, i nici lipite. Prin preprelucrarea

suprafeelelor se formeaz grupe de atomi polare n moleculele de PE i astfel

se obin condiii de imprimabilitate. O msur a imprimabilitii este tensiunea

la suprafaa PE. Preprelucrarea suprafeelor se face prin oxidare, tratamente

termice etc.

Polietilena astfel tratat este:

- imprimabil - trebuie s fie prelucrat maximum n 6 luni;

- sudabil prin lipire cu adezivi - pot fi lipite cu adezivi de dispersie pe baz de

PVAC sau poliacrilat.

Exist trei tipuri de PE, n funcie de tipul de polimerizare:

- polietilena de mare densitate -obinut la presiuni mici 8-10 at;

- polietilena de densitate medie -obinut la presiuni de 35-50 at;

- polietilena de mic densitate - la presiuni de 1000-2000 at.

PE este un material plastic cu tueu gras, flexibil, inodor, insipid i

netoxic, care la 300oC se descompune aproape 100%, la 115oC se inmoaie,

plastifiindu-se, iar la 25oC devine casant.

Principalele domenii de aplicaie:

- folii de strngere, contractibile i ambalaje diverse precum ar fi pungi, cti,

saci, plase, plicuri;

- ambalaje rigide precum sticle, canistre, lzi, butoaie i auxiliare cum sunt

capacele;

- folii imprimate sub form de rol pentru prelucrarea lor pe maini de ambalat;

- materiale sintetice spongioase sub form de folii folosite ca absorbente de oc;

- ca material de acoperire pentru alte suporturi (sticl de exemplu).

1. Polietilena de mic densitate - dintre materialele plastice are cea mai

larg utilizare n industria ambalajelor datorit versatilitii sale. Poate fi

extrudat n folii i filme, suflat sub form de butelii, injectat n matrie,

extrudat ca material de acoperire pentru hrtie, folii de aluminiu sau filme de

celuloz.

Proprietile polietilenei de mic densitate sunt:

- suplee i transparen mai bune dect ale PE de mare densitate;

- rezisten mic la uleiuri i grsimi;

- rezisten la ocuri;

- stabilitate chimic mare;

- impermeabilitate la ap;

- permeabilitate la gaze i la oxigen;

- sensibilitate la contracie;

- sensibilitate la razele ultraviolete;

- ardere uoar;

- retracie puternic la mulare.

Poate fi folosit la produse alimentare ce se altereaz sub influena

oxigenului, dar numai pentru ambalarea lor de scurt durat datorit

permeabilitii la oxigen. Se utilizeaz filme perforate pentru ambalarea

legumelor i a fructelor. Prin injectare sau presare se obin dopuri pentru

inchiderea buteliilor.

2. Polietilena de nalt densitate - are i ea o serie de proprieti dintre

care se remarc urmtoarele:

- are punctul de nmuiere mai ridicat dect PE de mic

densitate i este mai dur;

- rezisten mecanic mare;

- foarte stabil fa de agenii chimici (la 60oC nu este

solubil aproape n nici o substan chimic, iar la 25oC

nu mai este atacat de nici una din substanele puternic oxidante);

- impenetrabil pentru majoritatea gazelor;

- permeabilitate redus la ap i vapori de ap, uleiuri i grsimi;

- sensibilitate redus la fisurare sub contracie;

- inflamabil;

- mbtrnete uor, mai ales la expunere la soare;

- se imprim bine.

3. Polietilena de medie densitate - se folosete mai rar, cnd filmele n

care se face ambalarea trebuie s fie mai rigide. Are proprieti de termosudare

i optice corespunztoare.

4. Polietilena expandat - se folosete n industria ambalajelor n special

ca material de umplere antioc. Principalele proprieti ale PE expandate sunt:

- adsorbie foarte bun de energie (oc);

- stabilitate chimic;

- flexibilitate ntr-un interval mare de temperatur;

- rezisten mare la ap i vapori de ap;

- greutate specific foarte mic;

- inodor i netoxic;

- uor de produs.

5. Polietilena tereftalat PET - are o bun rezisten mecanic i un

punct de inmuiere ridicat. PET este un important material de ambalare pe piaa

buturilor rcoritoare i a apei mbuteliate dar i a produselor din carne, a

sosurilor pentru salate.

Din PET se confecioneaz ambalaje de diferite forme: butelii, borcane,

cutii, doze, flacoane, canistre, bidoane, lzi, saci, pungi, folii contractibile i

termosudabile, prin toate procedeele de formare, fiind n prezent unul din

materialele cele mai prezente pe piaa de ambalaje pentru buturi carbogazoase.

Formula chimic a PET-ului este:

!!!! 2.5.2. Policrolura de vinil PVC

Se obine prin polimerizarea clorurii de vinil sub aciunea cldurii i n

prezena unor catalizatori. Se produce sub form de granule, praf sau emulsii i

este de dou tipuri:

- PVC dur, un polimer rigid, de mare duritate, care pentru a putea fi

prelucrat trebuie tratat cu aditivi care s-i reduc duritatea; este imflamabil i

arde cu o flacr verzuie, se descompune chimic, are un miros neptor de acid

clorhidric;

- PVC moale, plastifiat, dac este tratat cu plastifiani de nmuiere; n

funcie de coninutul de plastifiant arde singur, cu un miros de acid clorhidric

amestecat cu mirosul de plastifiant.

Formula chimic a policlorurii de vinil este:

CH2 CH2 O C

O

C

O

O CH2CH2 OH[ ]n

HH

C

H

C

C l

H

H

C

H

C

C l

H

H

C

H

C

C l

Este utilizat n domeniul ambalajelor, datorit proprietilor sale:

- se poate prelucra prin injectare, extrudare, presare suflare i

termoformare;

- rezist foarte bine solicitrilor mecanice, fiind superioar din acest

punct de vedere polietilenei;

- se sudeaz termic, cu ultrasunete i electric, att cu cureni de mic

frecven ct i cu cei de nalt frecven;

- rezist chimic la acizi, baze i alcooli i la numeroi solveni organici;

are o rezisten deosebit la grsimi i uleiuri, fiind folosit la confecionarea

buteliilor pentru ulei.

- este atacat de hidrocarburile aromatice i de mediile puternic oxidante;

- are permeabilitate foarte sczut pentru gaze i arome;

- nu este alterat de ap sau de vapori de ap;

- n contact direct cu produsul alimentar nu l influeneaz;

- rezist la temperaturi joase pn la - 40oC i la

temperaturi de pn la 60oC;

- este netoxic, incolor, insipid i inodor;

- are o mare stabilitate chimic i dimensional;

- se poate obine n stare transparent sau opac, dar poate

fi i colorat;

- se comport bine la scriere, acceptnd orice fel de

cerneal, fr a fi atacat.

Dintre dezavantaje cele mai mari sunt:

- densitate relativ ridicat;

- este casant i fragil la temperaturi sczute;

- necesit stabilizatori termici pentru a evita mbtrnirea;

- este dificil de injectat;

- poate degaja vapori de clor n timpul descompunerii.

n industria alimentar PVC-ul se folosete sub form de pahare i cupe

pentru margarin, unt, brnz i alte produse lactate, flacoane, butelii, bidoane

de mare transparen pentru ulei comestibil, oet, siropuri, sucuri de fructe, ape

minerale i n proporie mai mic a vinului i a berii, cofraje pentru legume,

fructe sau ou. Are marea calitate de a se nchide ermetic, putndu-se utiliza cu

succes capacele din PVC.

Foliile din PVC se utilizeaz la ambalarea crnii de pasre, a

brnzeturilor, a mezelurilor, a legumelor i a fructelor. Se pot fabrica folii

pentru ambalaje interioare, pentru saci, folii contractibile din PVC-moale

pentru huse, folii extensibile pentru ambalaje de transport.

!!!! 2.5.3. Policlorur de viniliden PVDC

Este o hidrocarbur policlorurat alifatic asemntoare cu PVC i n

tehnica ambalrii se folosete cu preponderen ca copolimer cu PVC-ul, care

poate fi att fabricat n emulsie sau n suspensie, coninnd, ca i PVC-ul

plastifiani. Este deosebit de rezistent la grsime i mirosuri, fiind chimic inert.

Formula chimic a policlorurii de viniliden este:

Arde n flacr, miroase neptor de acid clorhidric, este solubil n

aceton i etilacetat.

Sub form e dispersii se folosete la acoperiri pentru hrtie, carton,

celuloz, PE, PP, PC; materialele complexe obinute se preteaz foarte bine la

fabricarea de ambalaje rezistente la mirosuri externe, sudabile la 120oC.

!!!! 2.5.4. Polivinilacetat PVAC

Este ca polimer de emulsie al vinil acetatului un ester al

polivinilalcoolului. Din cauza temperaturii sczute de nmuiere 50-60oC PVAC

se folosete preponderent la acoperirea hrtiei, cartonului din dispersii apoase.

Dispersiile de PVAC au un caracter slab acid (pH=3-6).

Emolienii coninui (dibutilftalat) asigur o pelicul elastic de

acoperire. Aceast pelicul este strlucitoare, foarte transparent, rezistent n

timp, i rezist la mirosuri, abur, ulei i oxigen.

Formula chimic a polivinilacetatului este:

Cl

CC

H

H

Cl

C

H

C

H

H

Cl

CC

H

HCl Cl

Pelicula arde, se topete, picur, stropii nu ard, are o flacr albastr cu

vrf galben.

Se folosete ca materiale acoperire pentru hrtie, carton, mucava, pentru

fabricarea de doze, glei, bobine.

!!!! 2.5.5. Polistirenul sau polistirolul PS

Se obine prin polimerizarea stirenului, polimerizare ce poate fi

accelerat de cldur, lumin i catalizatori. Se topete foarte uor, arde cu o

flacr galben luminoas i degaj un fum gros cu miros specific dulceag,

solubil n benzen, aceton, butilacetat i etilacetat.

Formula chimic a polistirenului este:

Proprieti:

- trece n stare lichid la 95 - 120oC, viscozitatea scznd foarte mult cu

temperatura. Se prelucreaz foarte uor prin injectare, extrudare, termoformare;

- rezist foarte bine la aciunea luminii, putnd fi utilizat timp ndelungat

fr s se nglbeneasc;

CH2CH CH2CH CH2CH

C O

CH3

O

C O

CH3

O

C O

CH3

O

CH CH2 CH CH2 CH CH2

- rezist la acizi, baze i uleiuri; este insolubil n hidrocarburi alifatice i

n alcooli slabi;

- hidrocarburile aromatice, clorurate, alcooli concentrai, eterii i cetonele

l pot distruge;

- este netoxic, insipid, inodor, insolubil i inactiv fa de lichide i

produse alimentare;

- are slabe proprieti de barier pentru gaze i umezeal;

- este fragil;

- are o foarte bun stabilitate dimensional datorit rigiditii sale.

Pentru a diminua unele proprieti, cum ar fi fragilitatea, punctul sczut

de nmuiere i rezistana slab la hidrocarburi au fost realizate o serie de PS

ameliorat:

- polistiren reziatent la oc - obinut prin amestecul mecanic sau chimic

cu un cauciuc sintetic, stiren-butadien sau polibutadien. Din el se realizeaz

prin extrudare, injectare sau termoformare obiecte cu o suprafa cu un luciu

metalic frumos, netransparente.

- polistiren ranforsat - obinut cu fibre de sticl i ali ageni de

ranforsare, cnd devine la fel de rezistent ca i unele metale uoare cum ar fi Al,

Zn etc.;

- polistirenul rezistent la cldur - obinut prin modificarea procesului

de polimerizare, prin copolimerizare, fapt ce duce la creterea punctului de

nmuiere;

- polistirenul expandat PSE - care este un produs granulat, cu granule

foarte fine cu proprietatea de a-i mri volumul sub aciunea aburului saturant

uscat sau a aerului cald, totodat schimbndu-i proprietile mecanice. La

temperaturi de peste 90oC granulele din PSE se nmoaie i se umfl mrindu-i

volumul de zeci de ori. Introduse n matriele montate pe prese i supuse nc o

dat aciunii vaporilor de ap expandeaz total i se sudeaz ntre ele, obiectul

rezultat avnd forma matriei.

Cele mai importante proprieti ale PSE sunt:

- izolare termic excelent, datorit aerului imobilizat ntre i n

interiorul bilelor;

- bun rezisten la umiditate;

- capacitate de amortizare a ocurilor;

- rezisten la majoritatea agenilor chimici;

- netoxic, insipid i inodor;

- are o greutate specific foarte mic.

Se utilizeaz la confecionarea ambalajelor pentru legume i fructe, pete

proaspt, ngheat. Ambalajele se prezint sub form de lzi, cutii, alveole,

ambalaje compartimentate, cu sau fr capac. Datorit uurinei de formare, din

PS se pot confeciona ambalaje din cele mai diferite forme. Se pot realiza de

asemenea filme i folii din PS, ce se pot ambutisa sau termoforma uor.

Prin termoformare se obin ambalaje cu pereii subiri utilizate la

prezentarea produselor (creme, ciocolat, biscuii, fursecuri, gemuri i

dulceuri).

!!!! 2.5.6. Polipropilena PP

Se obine prin polimerizarea propilenei n prezena unor catalizatori.

Polimerul se prezint sub form de pulbere incolor i inodor. Pentru ambalaje

rigide se folosete doar PP izotactic, cea atactic i cea sindiotactic nu sunt

luate n considerare. Fiecare PP tehnic conine ns pe lng forma izotactic

i PP atactic ntr-o cantitate mic. Grupele metil din PP izotactic aflate lateral

pe lanul atomilor de carbon, nu sunt dispuse n acelai plan din motive

spaiale. Ele sunt fixate elicoidal n jurul axei principale a moleculei de PP.

Pasul elicoidei este de 3 uniti de lungime ale unui monomer. Aceast

regularitate este cauza cristalinitii mari a PP. PP industrial are o cristalinitate

de 60%. Prin extragerea coninutului atactic cristalinitatea poate fi mrit pn

la 90%.

Formula chimic a polipropilenei este:

PP are un tueu ceros, mai rigid dect PE, acelai comportament la

flacr i fumul miroase uor dulceag.

Are proprieti chimico-mecanice foarte bune, fapt ce o duce naintea PE:

- stabilitate dimensional excelent;

- caracteristici mecanice bune; rezisten la traciune;

- claritate, luciu i rezistena la radiaii ultraviolete sunt

mai mici ca la PE;

- rezisten la ocuri mecanice i termice la abraziune i

ptare;

- stabilitate mare la umiditate, se prefer de multe ori

pentru ambalarea lichidelor;

- rezist excelent la grsimi i uleiuri;

- are o bun rezisten chimic;

- este mai vulnerabil la ageni oxidani;

- este mai puin permeabil al gaze i la vapori de ap dect PE;

- este impermeabil la mirosuri;

- este rezistent la fisurare;

C

CH3

H

C

H

H

C

CH3

H

C

H

H

C

CH3

H

C

H

H

- n general se utilizeaz fr plastifiani;

- arde relativ uor, dar prin adugare de ignifugani i se

sporete rezistena la flacr;

- are greutate specific mic;

- nu este toxic;

- se sudeaz bine, mai puin prin procedee termice.

Una din proprietile recunoscute ale PP este rezistena la ndoire. Prin

injectare se pot realiza articulaii care rezist la un mare numr de ndoiri,

aceast prorietate fiind folosit la realizarea capacelor unite cu corpul

ambalajului. Dei PP este un polimer rigid este mai elastic dect PS, i aceast

proprietate se folosete la nchideri prin nurubare. Se formeaz pe suprafaa

interioar a capacului o diafragm subire secionat sau o nervur ce apas pe

buza buteliei.

PP este folosit la realizarea de:

- folii de strngere, contractibile, pungi, plicuri, huse;

- cutii, butelii, tuburi, lzi pentru panificaie etc.

- folii imprimate sub form role pentru mainile de ambalat.

!!!! 2.5.7. Celofanul

Polimerii celulozici sunt materiale termoplastice obinute prin

substituirea grupelor hidroxid din molecula celulozei cu diferite grupe chimice.

Celofanul se obine prin tratarea celulozei cu o soluie de sod caustic i

sulfur de carbon.

Este utilizat sub form de folii sau filme cu grosimi de 0,02 - 0,16 mm,

cu un grad malt de transparen i uor de imprimat. Sub aciunea cldurii

pierde progresiv umiditate i devine casant. Prezint o permeabilitate redus la

gaze i arome i este impermeabil la grsimi i uleiuri vegetale. Datorit

instabilitii fa de ap devine permeabil la vapori de ap, de alcool, la acidul

acetic i hidrogenul sulfurat. Se poate obine o mbuntire a calitilor sale

prin lcuire sau asociere cu filme din polimeri sintetici. Materialul rezultat este

termosudabil i are o impermeabilitate mai mare, acest sortiment fiind cunoscut

sub numele de celofan Vaterfest.

n general, celofanul, se folosete la confecionarea pungilor, la

acoperirea ambalajelor de hrtie i carton pentru aspect. Se pot ambala legume

i fructe deshidratate, produse de panificaie i patiserie, dulciuri sau chiar

produse congelate.

!!!! 2.5.8. Acetatul de celuloz

Se obine n urma reaciei acidului acetic cu celuloza n prezena acidului

sulfuric.

Acetatul de celuloz are urmtoarea formul chimic:

Are urmtoarele proprieti:

- este insolubil n ap;

- este sensibil la umezeal, alterndu-i-se proprietile;

- rezistena mecanic apropiat de PP;

- sensibil la cetone, esteri i alcooli;

- este atacat de hidrocarburile aromatice, dar nu i de

uleiuri minerale i vegetale;

- este stabil la cldur;

- nu arde repede;

- se poate colora.

OO

H

OH

CH2-OCOCH3

HOH

H

H

OCOCH3OCOCH3H

H

OHH

CH2-OCOCH3

HO

HO

O H

CH2-OCOCH3

OCOCH3

HH

H

H

OH

OCOCH3H

H

OHH

CH2-OCOCH3

HO

HO

O H

CH2-OCOCH3

OCOCH3

HH

H

H

OH

Acetatul de celuloz se prelucreaz prin extrudare, injectare, turnare i

termovacuumare. Este folosit mai ales n asociere cu ambalaje de carton, pentru

vizualizarea produsului.

!!!! 2.5.9. Poliamidele PA

Se obin prin condensarea aminoacizilor. n general sunt rigide, au o

bun rezisten la rupere, traciune, ntindere i frecare. Au punctul de nmuiere

ridicat. Rezist la sterilizare cu abur pn la 140oC i la cldur uscat pn la

temperaturi ridicate. La temperaturi sczute i pstreaz elasticitatea. PA sunt

uor higroscopice, dar prin uscare se pot regenera.

Cu toate c au o mare permeabilitate la vaporii de ap, nu sunt

permeabile la gaze, de aceea sunt folosite la ambalarea sub vid. Sunt rezistente

la baze, la solveni organici, uleiuri i grsimi.

Tipuri de poliamide:

Denumirea ComponentePoliamida 6 "-caprolactamPoliamida 11 acid aminoundecanPoliamida 12 laurinlactamPoliamida 6.6 hexametilendiamina, acid adipicPoliamida 6.10 hexametilendiamin, acid sebacicPoliamida 7.9 acid perlarglactam

Grupele amidice sunt hidrofile. Cu ct este mai mare proporia acestor

grupe n molecule cu att mai hidrofil i mai rezistent este PA. Se recomand

depozitarea produselor din PA n ncperi cu o umiditate relativ de 40-50%. n

tehnica ambalrii se folosete n principal PA 6 sub form de folie. Aceste folii

sunt neorientate, rezistente la traciune, la frecare, zgriere i la ndoiri repetate.

Ele sunt transparente (stratul alb de caprolactam poate fi ndeprtat cu ap sau

mecanic), sterilizabile (pot fi supuse unui tratament termic de scurt durat

pn la 140oC) i pot fi folosite ntr-un domeniu larg de temperaturi (-30 pn

la 100oC). Din cauza mirosului de caprolactam substanele extractibile n ap

cad nu au voie s depeasc proporia de 3%.

Domeniul ngust de topire oblig la respectarea strict a temperaturilor i

a timpilor de sudare.

PA este greu nflamabil, arde dup aprindere i picur, flacr este

albstruie cu margine galben, fumul miroase a corn ars, solubil n acid formic

concentrat.

Se folosete la fabricarea de folii de strngere (ex. PA-PE, PA-PP).

!!!! 2.5.10. Policarbonat

Policarbonatul este un produs de policondensare liniar, saturat care se

poate topi. Este o substan polar, nehidrofil, foarte transparent, cu

cristalinitate redus i cu un coninut sczut de plastifiant. Foliile de

policarbonat pot fi supuse tratamentelor termice (sterilizare) pentru scurt timp

la temperaturi de pn la 135oC.

Formula chimic a policarbonatului este:

Arde luminos n flacr cu degajare de fum negru formnd bici, n final

carbonizndu-se. n afara flcrii se stinge.

Principale domenii de aplicaie sunt:

O C

O CH3

CH3

CO COn

[ ]O

- formarea de folii cu adaos de adeziv pentru fabricarea benzilor

autoadezive folosite la ambalri de transport;

- formarea foliilor pentru ambalarea produselor alimentare care sunt

supuse la sterilizare;

- sub form de granule pentru fabricarea buteliilor i capacelor

incasabile.

!!!! 2.5.11. Materiale termorigide

Exist doar trei materiale termorigide folosite la confecionarea de

ambalaje: fenolformaldehida, ureea formaldehidic (folosite n general la

capace pentru nchiderea buteliilor) i poliesterii armai cu fibr de sticl

(pentru ambalaje de mari dimensiuni).

Primele dou au o rezisten bun la agenii chimici. Sunt insolubile n

solveni organici, sunt atacate de acizii i bazele tari, dar sunt rezistente la cele

mai slabe. Au aplicaii mai mult n industria cosmetic i farmaceutic.

Poliesterii armai cu fibre de sticl sunt rezisteni la solveni, acizi

organici i anorganici, mai puin cei puternic oxidani.

Sunt folosii la confecionarea recipientelor de stocare i a ambalajelor

mari de transport.

2.6. Formarea ambalajelor din materiale plastice

Pentru ca materialul ales s se transforme n ambalaj el parcurge dou

etape:

A. Pregtirea materialului.

- pregtirea materiei prime - dozarea polimerului i a materialelor de

adaos, i amestecarea lor;

- transferarea de cldur de la o surs extern pentru nclzirea, topirea,

fluidificarea, omogenizarea masei plastice n vederea formrii ambalajului.

B. Formarea ambalajului.

- se poate face prin: injectare n matrie, extrudare i suflare cu aer,

calandrare, termoformare, formare centrifugal, caserare etc.

!!!! 2.6.1. Formarea ambalajelor prin injectare n matrie.

Etapele realizrii unui ambalaj prin injectarea materialului plastic n

matrie sunt:

- injecia materialului topit n matri;

- umplerea matriei;

- compactizarea;

- scurgerea surplusului de material;

- rcirea piesei;

- deschiderea matriei.

Prin injectare n matrie se pot forma obiecte din PS, PE, PVC i PP,

realizndu-se capsule, dopuri, recipiente mici, lzi, cutii etc.

!!!! 2.6.2. Formarea recipientelor prin extrudare i suflare cu aer.

Fa de utilizarea recipientelor clasice din sticl, metoda formrii

ambalajelor din materiale plastice prin suflare cu aer are avantajul realizrii

unei game variate de forme. Etapele formrii sunt: extrudarea unui tub de

plastic, i apoi suflarea cu aer ntr-o form.

Obturarea tubului de la partea inferioar determin umflarea tubului, care

ia forma cavitii. Dup rcire forma se deschide, elibernd butelia.

Fig.2.1. Extrudarea i suflarea PVC, PEID.

Deoarece aerul comprimat vine n contact direct cu pereii interiori ai

ambalajului, n care se va introduce ulterior produsul alimentar, acetia trebuie

tratai nainte de utilizare. De obicei aerul folosit la suflarea buteliilor este

trecut n prealabil peste filtre sterilizante.

Dezavantajele legate de sterilizarea ambalajelor a cror umplere se face

ulterior formrii se pot elimina prin folosirea unui procedeu de mbuteliere

numit bottle-pack. La acest procedeu, prin care butelia este realizat tot prin

extrudere i suflare cu aer, umplerea i nchiderea se face tot n forma pentru

suflare.

n momentul extruderii tubul are temperatura de 150 - 230oC, n funcie

de materialul folosit. Datorit acestei temperaturi i a presiunii ridicate din

extruder, buteliile sunt practic sterile. mbutelierea aproape concomitent cu

formarea este avantajoas din punct de vedeere a conservabilitii produsului.

Deoarece lichidele ce se mbuteliaz sunt reci scade astfel i durata rcirii

ambalajului format, crescnd productivitatea.

Fig.2.2. Sistemul bottle-pack.

Principiul de formare este similar cu cel anterior, doar c maina are dou

posturi de lucru, unul pentru extrudare, inchidere i tierea tubului, i al doilea

pentru suflare, umplere cu lichid i nchiderea buteliei.

Tubul este extrudat cnd forma este deschis. La atingerea lungimii

necesare, se oprete extrudarea i se nchide forma. Printr-o suflare scurt se

asigur apucarea tubului, dup care se face tierea tubului cu ajutorul unor

cuite mobile. Forma se deplaseaz la al doilea post unde o tij de suflare se

aeaz pe tub. Printr-un oc de aer comprimat se face suflarea buteliei, care este

meninut n continuare n form. Prin tij se introduce n aceast etap

lichidul. Dup umplere se retrage tija i se nchide forma pentru realizarea

capacului, realizndu-se nchiderea buteliei. Se deschide forma i butelia plin

se trimite la paletizare.

!!!! 2.6.3. Formarea recipientelor prin injectare i suflare cu aer.

Materialul cel mai folosit este PET. La nceput a fost folosit mai mult

pentru buturi carbogazoase, apoi i-a extins domeniul de aplicare i la ap

mineral, ulei comestibil, sosuri, siropuri, buturi alcoolice, sucuri naturale,

bere i vin.

La acest tip de formare, ambalajele din PET se obin prin injectare i

suflare cu biorientare. Se cunosc dou procedee: discontinuu i continuu. La

procedeul discontinuu numit i "ciclu rece", injecia i suflarea se fac separat,

pe maini diferite. Mai nti se realizeaz preforma prin injectare n matri, i

apoi dup o nclzire ntr-un tunel urmeaz acelai proces de suflare. nclzirea

se face difereniat pe diferitele zone ale preformei n funcie de deformrile

suferite de aceasta n timpul suflrii. Preforma nclzit se introduce n matri

i este mai nti deformat bilateral prin suflare cu aer la o presiune mai mic de

7 - 8 at, urmat de ntindere mecanic longitudinal cu o tij metalic. Aceast

predeformare se execut pentru echilibrarea tensiunilor interne i a grosimii

pereilor, precum i pentru o mai bun transparen. Urmeaz suflarea la 40 at

pentru realizarea formei finale.

Fig.2.3. Suflarea cu biorientare a PET.

Pentru buteliile n care se ambaleaz lichide carbogazoase (la care

presiunea interioar este de pn la 7 barr) fundul buteliei se realizeaz

semisferic, profilat sau bombat n interior pentru a rezista mai bine presiunii

interioare.

Fig.2.4. Forme ale fundului buteliilor PET pentru buturi carbogazoase.

La procedeul continuu, numit i "ciclu cald", injecia i suflarea se fac

succesiv pe aceai main, ce are un dispozitiv de transfer.

Fig.2.5. Procedeul continuu de formare prin injectare i suflare.

Metoda de formare prin injectare are o serie de avantaje:

- se elimin operaiile de finisare;

- se poate realiza o grosime controlat a peretului, cu reducerea greutii

ambalajului;

- deschiderea este perfect calibrat, att pe interior ct i pe exterior;

- transparen foarte bun.

Mainile moderne de formare a ambalajelor din PET ating produciviti

remarcabile, de circa 40000 butelii/or, pentru capaciti cuprinse ntre 0,25 -

4l. n ultimii ani mainile de formare a ambalajelor din PET s-au modernizat i

permit:

- obinerea de butelii rezistente la pasteurizare i la umplere cu lichide calde

(pn la 95oC);

- producia de butelii reutilizabile de 20 - 30 ori;

- suflarea de butelii multistrat pentru ambalarea alimentelor ce se oxideaz uor

(ketchup) sau a buteliilor cu volum mic pentru buturi carbogazoase.

! 2.6.4. Formarea foliilor i filmelor din materiale plastice.

Foliile i filmele din materiale plastice ocup un loc important n

ambalarea produselor alimentare. Se pot produce prin dou procedee:

calandrare i extrudare i suflare de aer.

1. Formarea prin calandrare

Este un procedeu folosit la formarea foliilor i filmelor de grosime

cuprins ntre 0,06 i 0,8 mm, din materiale plastice viscoase (PVC), livrate sub

form de past.

Materialul este n prealabil omogenizat i prenclzit n malaxoare cu

valuri sau n maini de omogenizare i plastifiere tip extruder. Pentru a evita

antrenarea de corpuri metalice ntre cilindrii malaxorului se folosesc i nite

separatori magnetici.

Clandrul este compus din 2 - 5 cilindri. Pasta este laminat ntre cilindri

nclzii pn la atingerea grosimii dorite. Fiecare cilindru poate fi antrenat

individual i viteza lor poate fi reglat pentru a o adapta la formula i la

temperatura de calandrare a produsului. Cilindrii au diametre de pn la 800

mm, i sunt confecionai din font cu duritate mare la suprafa, i sunt

nclzii n interior cu un agent termic lichid. Materialul plastic trece o singur

dat prin zona activ dintre doi cilindri, iar distana dintre cilindri descrete pe

parcursul formrii foliei sau a filmului.

Fig.2.6. Instalaie de calandrare.

1-extruder;2-detector de metale;3-calandru cu patru cilindrii;

5-cilindru de imprimare;6-conveior de stabilizare;7-cilindrii de

rcire;8-dispozitiv de msurare a grosimii foliei;9-dispozitiv de

tiere a marginilor;10-bobin de nfurare.

Folia este tras cu ajutorul cilindrilor de tragere 4 i pentru c este nc la

o temperatur ridicat, ea se poate imprima cu ajutorul unui cilindru gravat 5.

Rcirea foliei se face prin trecerea ei printre cilindri de rcire 7, care sunt

confecionai din oel inoxidabil i sunt rcii de un curent de ap ce circul n

interiorul lor. Pentru controlul grosimii foliei se utilizeaz un dispozitiv 8 cu

absorbie de raze # . n cazul automatizrii acest dispozitiv comand reglajul

distanei dintre cilindrii, astfel ca folia rezultat s aib o grosime conatant.

Dup tierea surplusurilor de pe margini, folia se nfureaz pe o bobin 10.

Tipul de calandre folosite depinde de materialul plastic folosit.

Fig.2.7. Tipuri de calandre.

1-calandru cu trei cilindrii;2-calandru cu patru cilindrii n form de L;

3-calandru cu patru cilindrii n form de Z;4-calandru cu cinci cilindrii.

n industria ambalajelor calandrarea este destul de puin folosit,

deoarece necesit operaii ce impun condiii greu de realizat n cea ce privete

corectarea distanei dintre cilindrii, sau corectarea suprafeei cilindrilor dup o

folosin mai ndelungat. Este totui folosit la realizarea foliilor rigide pentru

formarea ambalajelor termoformate i pentru obinerea foliilor flexibile.

2. Formarea prin extrudare i suflare cu aer

Este metoda cea mai rspndit, ce are cele mai puine complicaii

tehnologice i ofer o gam de produse la preuri rezonabile.

Prin extrdare este posibil realizarea pe aceai instalaie att a filmelor

ct i a foliilor prin schimbarea doar a filierei. Filierele utilizate sunt de dou

tipuri: inelare - pentru filme i folii; plate - pentru filme, folii i foi.

Fig.2.8. Tipuri de filiere i produsele rezultate.

Pentru producerea filmelor i foliilor din materiale palstice prin extrudare

i suflare cu aer se utilizeaz linii tehnologice de mare productivitate. O astfel

de linie se compune din mai multe utilaje dispuse n serie: un extruder, capul de

formare, plci de ghidare, valuri de tragere, dispozitiv de tiere i un sistem de

nfurare.

Fig.2.9. Principiul extruderii i suflrii cu aer a filmelor i foliilor.

Fig.2.10. Instalaii de extrudare-suflare cu cap de formare vertical.

La extruderea prin filier a unei mase topite omogenizate, rezult un tub

n deplasare condinu. Prin suflate cu aer tubul se umfl sub forma unui balon.

Prin mrirea diametrului tubului la umflare se realizeaz subtierea foliei

obinute pn la valoarea dorit. Diametrului balonului umflat nu poate depi

valoarea de 1,5 - 2 ori diametru capului de suflare. Valurile de tragere i

presare sunt confecionate din oel i cptuite la suprafa cu un cauciuc pufos.

Cauciucul prinde preseaz i trage folia format.

Cele dou fee ale foliei se pot lipi prin autosudur sub efectul cldurii i

a presiunii, rezultnd o singur folie, sau nu se lipesc i rezult o folie sub

form de tub. Folosind dispozitive de pliere i de tiere longitudinal se pot

obine i alte tipuri de folii i filme. Dac dispozitivul de tragere are prevzut

cte un dispozitiv de tiere longitudinal pe ambele laturi rezult dou folii

simple suprapuse, iar dac se folosete un singur dispozitiv de tiere se obine o

folie mpturit.

Fig.2.11. Tipuri de filme i folii.

Liniile de suflat folii de PS au dup dispozitivul de tragere bi de

scufundare a foliei, ce constituie dispozitive de ungere. Bile conin ap

nclzit cu rezistene sau cu abur sub presiune, apa fiind alimentat continuu,

la nivel constant.

Fig.2.12. Linie pentru producerea foliilor din PS, cu baie de scufundare.

n ultimul timp se folosesc tot mai mult foliile multistrat formate prin co-

extrudare.

3. Formarea foliilor prin extrudare prin filiere plate

Realizarea foliilor simple i a foilor cu ajutorul filierelor plate este mult

mai complex, deoarece pentru a obine n seciune transversal un profil

constant trebuie modificat profilul filierei.

Pentru a realiza o grosime constant, folia este trecut printr-un sistem de

valuri care i confer strlucire.

Fig.2.13. Extrudarea foliilor prin filiere plate.

O instalaie complet de extrudare a foliilor prin filiere plate este

compus din: extruder, un calandru de tragere i rcire i un dispozitiv de tiere

i de rulare.

Fig.2.14. Extrudarea prin filier plat.

Dac folia este subire ea este rulat pe o bobin, iar dac este groas ea

este tiat la lungime rezultnd foi.

4. Formarea foliilor contractibile

Foliile contractibile se obin prin supunerea materialului plastic, aflat n

domeniul termoplastic, unei fore de ntindere att pe direcie longitudinal ct

i transversal (bi-orientare).

Metodele de realizare a foliilor contractibile sunt:

- tragerea mecanic - prin calandrare sau extrudare, foliile prezint o

tensiune intern n sens longitudinal dup trecerea printre valurile de tragere.

Pentru tragerea transversal se folosesc dou flci mobile. Dup tragere

urmeaz un tratament termic ntr-un cuptor de stabilizare tip tunel.

Fig.2.15. Bi-orientarea prin tragere mecanic.

- extrudare - suflare - se porcedeaz prin creterea presiunii de suflare a

balonului pentru a mri tensiunile radiale, astfel nct ele s echilibreze

tensiunile longitudinale.

- dubla suflare - se folosete pentru a controla mai bine tensiunile interne.

Balonul obinut la o prim extrudare i suflare cu aer este renclzit i apoi

resuflat.

Fig.2.16. Bi-orientarea prin dubl suflare.

ntinderea pe direcie longitudinal se obine prin rotirea cu viteze

diferite a valurilor de tragere, iar cea transversal prin mrirea presiunii de

suflare.

- prin iradiere - o folie iradiat cu raze gama permite obinerea unei folii

contractibile cu caracteristici mbuntite: rezisten mecanic superioar,

transparen i contracie mai bun.

!!!! 2.6.5. Termoformarea ambalajelor din folii de materiale plastice

Termoformarea se bazeaz pe proprietatea materialelor termoplastice de

a-i modifica forma la o temperatur apropiat de cea de nmuiere, cnd

viscozitatea lor scade.

Ambalajele termoformate sunt foarte folosite n industria alimentar

datorit avantajelor ce le prezint:

- productivitate mare;

- utilizare raional, foarte economic a surselor de nclzire;

- uurina confecionrii formelor;

- formare uoar a tuturor tipurilor de folii din materiale plastice;

- obinerea de ambalaje nerecuperabile, ieftine i de forme diferite.

Tehnologia ambalrii n materiale plastice termoformate

Pentru realizarea ambalajelor termoformate din folii de materiale plastice

s-au construit maini complexe pe care se poate realiza ntreg ciclul de formare

i ambalare.

Fig.2.17. Linie automat de ambalare n ambalaje termoformate.

Aceste maini au ciclul de producie format din urmtoarele etape:

1. alimentarea i transportul foliei - folia inferioar este alimentat

dintr-o bobin i este condus pe lanul de transport care o ine ferm pe ambele

laturi n tot timpul procesului de ambalare;

2. nclzirea foliei - pentru majoritatea proceselor de formare a

ambalajelor, folia trebuie prenclzit nainte de formare, acest proces putndu-

se realiza i n matri i nainte de aceasta;

3. formarea - folia nclzit este deformat plastic n matri prin

diferite procedee, funcie de grosimea foliei i de forma i complexitatea

ambalajului;

4. umplerea - produsul este aezat n ambalaj fie manual fie automat,

prin dozare; umplerea se poate realiza fie n atmosfer deschis, fie n

atmosfer modificat (sub vid, n prezena unor gaze inerte sau a aburului);

5. alimentarea cu folie superioar - pentru nchiderea ambalajului;

6. nchiderea - foliile inferioar i superioar sunt conduse la unitatea de

nchidere, unde n majoritatea cazurilor se face vidarea sau introducerea de gaze

protectoare (sisteme CAP/MAP), cele dou folii sudndu-se una de cealalt sub

influena cldurii i a presiunii realizndu-se o nchidere etan;

7. individualizarea ambalajelor (tierea din seria rezultat) - se

folosesc diferite mecanisme de tiere transversal pentru a prelucra o mare

varietate de materiale i forme, definitivnd separarea ambalajelor;

8. marcare, etichetare - se realizeaz prin inscripionare, prin aplicarea

de etichete autoadezive sau prin marcare la cald, la alimentarea cu folie

superioar sau dup nchidere, n funcie de procedeul adoptat, pe o fa sau

alta a ambalajului;

9. evacuarea ambalajelor.

1. Alimentarea i transportul foliei

Se pot prelucra aproape toate tipurile de folii deformabile i

termosudabile, flexibile sau rigide. Grosimea maxim prelucrabil depinde de

materialul folosit, putnd ajunge pn la 1200$m pentru folii semirigide i

1750$m pentru PS. Preluarea foliei se face la materiale cu grosimi medii (150

- 500$m) fr derulare mecanic. Dac foliile sunt sensibile la sudare sau sunt

foarte subiri preluarea se face cu un bra de ntindere i cu derulare automat.

Pentru bobinele Jumbo de diametre i limi mari, maina este echipat cu

dispozitive de poziionare, derulare i de avans mecanizat.

2. nclzirea foliei

Toate foliile mai puin cele de Al, sunt deformate plastic la cald. De

aceea procedeul poart numele de termoformare. Prin nclzire folia se nmoaie

uurnd deformarea, n unele cazuri pentru o deformare de calitate folia se

nclzete pn aproape la punctul de nmuiere.

Folia este nclzit prin contactul cu plcile de nclzire, contact realizat

cu ajutorul apsrii plcilor de ctre aerul comprimat sau prin atragere cu

vacuum.

Exist dou sisteme de nclzire i formare:

1. cu plac de nclzire intergrat n unitatea de formare - se recomand

la prelucrarea foilor subiri i flexibile.

placa de nclzire

folia

forma

Fig.2.18. Sistem de nclzire cu plac integrat.

2. cu placa de nclzire separat - se pot folosi una sau mai multe plci

aezate naintea unitii de formare. Acest sistem este folosit la prelucrarea

foliilor rigide sau de grosimi mai mari, la formarea ambalajelor adnci cu raze

mici de curbur, cnd deformarea se face cu poanson.

plac de nclzire simpl plac de nclzire tip sandw ich

Fig.2.19. Sistem de nclzire cu plac separat.

3. Termoformarea ambalajelor

n unitatea de formare folia este modelat n concordan cu cerinele

produsului ce urmeaz a fi ambalat, sau cu designul dorit al ambalajului.

Materialele plastice folosite la confecionarea ambalajelor termoformate

sunt:

- PS i PVC rigid;

- PS bi-orientat care i menine transparena dup termoformare;

- PP - pentru umplere la cald 130 - 140oC, produsele ambalate putnd fi

nclzite cu microunde;

- PET - se folosete pentru ambalarea mncrurilor gtite i a produselor de

patiserie.

Aplicaiile cele mai des ntlnite sunt: pahare pentru produse lactate

(iaurt, creme, smntn, unt) caserole de prezentere (carne, pete, fructe)

platouri compartimentate (biscuii, bomboane, fructe, ou) i platouri pentru

mncruri preparate.

Exist dou procedee de termoformare a ambalajelor:

1. formarea negativ - folia ia forma matriei concave;

2. formarea pozitiv - folia ia forma poansonului.

Formarea negativ

Se folosete la obinerea de ambalaje termoformate din folii flexibile, cu

raze mai mari de curbur, de nlime relativ mic i cu suprafa mare.

Fig.2.20. Ambalaj realizat prin termoformare negativ.

Formarea se realizeaz:

a. prin presiune de aer comprimat;

b. prin vacuum;

c. prin presiune de aer comprimat i cu vacuum.

Folia se fixeaz pe matria cu camere de formare cu un cadru de strngere

ce are o garnitur de etanare. Folia nmuiat prin nclzire se muleaz pe

form, reproducnd suprafaa interioar a acesteia. La rcire, ambalajele

formate se desprind de matri prin suflare cu aer comprimat.

Fig.2.21. Ambalaj realizat prin termoformare negativ cu alungire mecanic.

Formarea pozitiv.

Se folosete la folii rigide i semirigide. Ambalajului i se confer forma

prin aducerea n contact strns a foliei cu un poanson. Fiecare detaliu al

suprafeei exterioar a poansonului este transmis peretelui ambalajului.

Fig.2.22. Ambalaj realizat prin termoformare pozitiv.

Procedeul prezint cteva avantaje:

- se obin ambalaje cu perei de grosime constant;

- se pot obine forme complicate pentru pereii

ambalajului;

- se pot forma ambalaje adnci cu raze mici de racordare;

Pentru c multe soluii constructive de ambalaje termoformate presupun

i deformarea foliei superioare, ntre unitile de umplere i nchidere se

intercaleaz nc o unitate de formare pentru folia superioar. Ambalajele care

necesit muchii sau nervuri amplasate central sau capace care se renchid

prezena acestei uniti pentru folia superioar este de nenlocuit.

4. Umplerea ambalajelor

Dup formarea ambalajelor din folia inferioar, ele trec printr-un spaiu

deschis aflat ntre unitatea de formare i cea de nchidere, numit spaiu de

umplere. Produsul poate fi introdus manual n ambalaje sau automat, dac

maina este echipat cu un sistem de dozare. n zona spaiului de umplere se

pot instala i dispozitive de vibrare a platformei, aezate sub unitatea de

umplere pentru a mbuntii aezarea produsului n ambalaj, sau dispozitive de

identificare a ambalajelor neumplute.

5. Alimentarea cu folie superioar

n timpul transportului ambalajelor, formate i umplute, spre unitatea de

nchidere acestea sunt acoperite cu folia superioar. Folia superioar poate fi

din materiale plastice, materiale complexe, aluminiu, hrtie etc. Dac folia

superioar este imprimat, indiferent de natura materialului, ea trebuie preluat

cu aceeai precizie i cu acelai tact ca i cea inferioar. Sincronizarea celor

dou alimentri se poate face cu fotocelule. Unitatea de alimentare cu folie

superioar poate fi alimentat suplimentar cu : mecanism de frnare a derulrii

foliei pentru optimizarea tensionrii ei; indicator de sfrit de folie; dispozitiv

de marcare i inscripionare; dispozitiv de etichetare; dispozitiv de perforare a

foliei pentru unele produse ambalate la cald.

6. nchiderea ambalajelor

Dac produsul ambalat este uor perisabil este necesar vacuumarea

ambalajului. Procesul de vidare se realizeaz n unitatea de nchidere. Cnd

ambalajul a intrat n unitatea de nchidere aceasta se nchide etan, izolndu-l

de mediul nconjurtor. Aerul din jurul produsului i din matri este aspirat

astfel nct se produce un vid aproape complet. n acest moment, n interiorul i

exteriorul ambalajului este aceai presiune, de aceea ambalajul rmne

nemodificat. Dup nchiderea etan, se introduce aer n incinta unitii de

nchidere. Pentru c n ambalaj este vid, presiunea atmosferic determin

mularea foliei ambalajului pe produs.

Durata de pstrare a diferitelor produse poate fi considerabil extins prin

folosirea atmosferei modificate, prin regazarea interioarului ambalajului cu un

gaz protector (azot, dioxid de azot, dioxid de carbon etc.). n plus dac produsul

este moale el nu se aglomereaz dup deschiderea unitii de nchidere i

apariia diferenei de presiune ntre exteriorul i interiorul ambalajului nu mai

exist.

Sistemul se folosete la ambalarea crnii proaspete - pentru meninerea

culorii, a brnzeturilor, a petelui, a fructelor i a legumelor precum i a

produselor de patiserie.

Exist dou procedee de introducere a gazului protector:

1. prin duze plate - o serie de duze subiri sufl gazul n interiorul

ambalajului printre folii. Sistemul se folosete numai cnd ambele folii sunt

flexibile.

2. prin tuburi - se sufl gaz n ambalaj dinspre suprafeele opuse ale

sculei. Tuburile se ridic i coboar mpreun cu partea inferioar a matriei i

intr n gurile tanate n folia inferioar, anterior intrrii ambalajului n

unitatea de nchidere. Sistemul se poate folosi i n cazul foliilor flexibile, dar

este necesar n cazul foliilor rigide.

Fig.2.23. Sisteme de introducere a gazului portector.

Dup ncheierea vidrii sau a modificrii atmosferei din interiorul

ambalajului, cele dou folii pot fi sudate termic pentru o nchidere etan.

Sudarea se face dintr-o singur micare prin nchiderea complet a unitii de

nchidere. Mrimea temperaturii i a presiunii, pentru obinerea unei nchideri

etane, se regleaz precis n funcie de materialul din care sunt confecionate

foliile.

Exist dou moduri de sudare:

1. pe contur - cnd marginile ambalajului sunt exact definite. Este folosit la

ambalaje cu contur rectangular sau circular.

2. pe suprafa - permite nchiderea ambalajului indiferent de forma conturului.

Fig.2.24. nchiderea ambalajelor dup contur.

La produsele gtite pentru a cura de resturi de produs zona de sudare,

se folosesc cadre de lipire de form special sau rotunjite.

7. Separarea (tierea) ambalajelor

Separarea ambalajelor nchise se face prin tiere, mai nti transversal i

apoi longitudinal, sau prin decupare.

1. tierea transversal - exist mai multe sisteme de tiere transversal,

n funcie de forma i materialul ambalajului. Se pot folosi i sisteme ce

realizeaz crestturi, guri de agare, perforaii. Se folosesc ghilotine, cuite cu

unul sau dou tiuri, cuite dinate, tane.

Fig.2.25. Tipuri de tieri transversale.

2. tierea longitudinal - se poate face cu cuite rotative i cu role de

strivire aezate pe doi arbori.

3. tierea dup contur - se face fie prin tanare fie prin decupare dup

contur ntr-o singur operaie, n cazul foliilor rigide, fie prin tiere cu un cuit

aflat pe un lan i condus pneumatic sau electric dup contur, pentru folii

flexibile. Poate fi tiat un contur circular sau de orice alt form.

Pentru ndeprtarea marginilor tiete se folosesc:

- aspirator de curire;

- bobinator de deeuri;

- mrunirea marginilor lungi (folii rigide i PSE).

8. Etichetare, marcare

Operaiile se fac cnd ambalajelor sunt nc n main. Etichetarea se

face prin aplicarea etichetelor autoadezive, sau prin lipire cu adaos de adeziv.

Inscripionarea se poate face prin:

a. termoimprimare - realizat cu un poanson cald cu textul n relief pe

suprafaa sa;

b. flexografie - se ruleaz un clieu din polimer prelucrat prin metode

fotografice;

c. imprimare matricial - imprimant obinuit, pentru hrtie sau complex cu

hrtie;

d. marcare cu jet de cerneal - nlocuiete termoimprimarea prin orientarea

jetului de cerneal n cmp electrostatic.

9. Evacuarea ambalajelor cu produs

Dup separarea ambalajelor i eliminarea deeurilor, ambalajele sunt

conduse pe o band transportoare. Benzile pot fi amplasate pentru a lega

maina de cntrire, codare grupare i paletizare. Majoritatea benzilor se

deplaseaz sincron cu maina de formare.

Cteva din formele principale ale ambalajelor din material plastic sunt

prezentate n figurile urmtoare:

Fig. 2.26. Tipuri de pungi din material plastic.

a-fr fald lateral; b-cu fald lateral; c-fr fald lateral

i cu fund nchis n form de cruce; d-cu fald lateral i cu

fund nchis n form de plic; e-cu fald n partea inferioar.

Fig.2.27. Tipuri de plicuri din material plastic.

a-cu 3 suduri; b-cu marginile nchiderii suprapuse; c-cu marginile nchiderii sub form de

arip; d-cu marginile nchiderii suprapuse i cu falduri laterale.

2.1. Istoric2.2. Clasificare2.3. Puncte de transformare2.4. Aditivi2.5. Tipuri de materiale plastice folosite in industria alimentara2.5.1. Polietilena2.5.2. Policlorura de vinil2.5.3. Policlorura de viniliden2.5.4. Polivinilacetat2.5.5. Polistirenul2.5.6. Polipropilena2.5.7. Celofanul2.5.8. Acetatul de celuloza2.5.9. Poliamidele2.5.10. Policarbonat2.5.11. Materiale termorigide2.6. Formarea ambalajelor din materiale plastice2.6.1. Formarea ambalajelor prin injectare in matrite2.6.2. Formarea recipientelor prin extrudare si suflare cu aer2.6.3. Formarea recipientelor prin injectare si suflare cu aer2.6.4. Formarea foliilor si filmelor din materiale plastice2.6.5. Termoformarea ambalajelor din folii de material plastic