Лабораторная. Лаба5-6. Практическая работа 5 изучение технической характеристики полимерных материалов для изготовления тары и упаковки направление 29. 03. 03
 Скачать 55.3 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ) КОНСТРУИРОВАНИЕ И ДИЗАЙН ТАРЫ Практическая работа № 5 ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАРЫ И УПАКОВКИ Направление 29.03.03 «Технология полиграфического и упаковочного производства» Профиль «Технология и дизайн упаковочного производства» Обучающийся гр. Тду51з ______________________ Синицин А.В Доцент кафедры ТЦБПиПП ______________ П.С. Кривоногов Екатеринбург 2022г. Цель занятия: ознакомиться с технической характеристикой различных полимерных материалов для изготовления тары и упаковки. Задание 1. Изучить техническую характеристику полимерных материалов. Описать свойства материалов, указать преимущества и недостатки, технологические методы производства тары и упа- ковки, область применения (привести примеры тароупаковочной продукции). Заполнить табл. 5.1. Задание 2. Изучить техническую характеристику комбини- рованных материалов на основе полимерных пленок. Описать свойства материалов, указать преимущества и недостатки, техно- логические методы производства упаковки, а также виды и типы потребительской тары из комбинированных материалов. Запол- нить табл. 5.2. Сделать выводы по изученной теме, учитывая современные тенденции в области изготовления полимерной тары и упаковки. Таблица 5.1 Характеристика полимерных материалов
Таблица 5.2 Характеристика комбинированных материалов на основе полимерных пленок
Вопросы для самопроверки. 1)Производственная тара - предназначена для выполнения внутрицеховых, внутризаводских и межзаводских перевозок и накопления сырья, материалов, полуфабрикатов, заготовок, готовых изделий и отходов. Транспортная тара - предназначена для перевозок, складирования и хранения продукции (лотки, ящики, бочки, мешки поддоны). Потребительская тара - элемент упаковки, в которую расфасовывают продукцию для доставки ее потребителям (бутылки, флаконы, банки, коробки, пачки). 2) Преимущества полимерной тары: 1) низкая удельная масса при относительно высокой плотности; 2) химическая инертность; 3) низкая хрупкость; 4) легкость окрашивания; 5) высокая технологичность; 6) взаимозаменяемость. Недостатки полимерной упаковки: 1) старение под действием кислорода воздуха, агрессивных сред, солнечного света (фотостарение); 2) появление постороннего запаха у продукции от данного вида упаковки; 3) трудность распознавания полимеров при утилизации; 4) возможность миграции органических соединений в про- дукт (поливинилхлорида, полистирола и т. п.). 3) Полиэтилен это термопластичный полимер этилена, относится к классу полиолефинов. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы. Применяют для упаковки: пластиковые пакеты, пластиковые пленки, геомембраны и контейнеры, включая бутылки. 4) Полистирол это продукт полимеризации стирола (винилбензола), термопластичный полимер линейной структуры. Применяют в изготовлении баночек для йогурта, подложка, вспененная для фруктов и овощей, формы для яиц. 5) Поливинилхлорид это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Применяют: стретч-пленка, бутылки для воды, строй материалы. 6) Полипропилен — это Полипропилен – это линейный углеводородный полимер, относится к семейству полиолефинов и входит в тройку наиболее часто используемых полимеров. Применяют для упаковки для молочных продуктов, прохладительных напитков, химических агрессивных веществ. 7) технологические методы производства упаковки: 1) литьевое (инжекционное) формование; 2) экструзионно- и инжекционно-раздувное формование; 3) пневмо- и вакуумформование; 4) механотермоформование; 5) экструзионные технологии получения листовых и пленоч- ных материалов. 8) Метод литьевого (инжекционного) формирования заключа- ется в том, что исходный полимерный материал в виде гранул или порошка загружается в бункер литьевой машины, где захва- тывается шнеком и транспортируется им вдоль оси обогреваемо- го цилиндра в его сопловую часть, переходя при этом из твердого состояния в состояние расплава. По мере накопления необходи- мого объема расплава полимера, он впрыскивается за счет посту- пательного перемещения шнека через специальное сопло в сомк- нутую охлаждаемую литьевую форму. Заполнивший полость формы расплав полимера удерживается в ней какое-то время под давлением и остывает. Далее литьевая форма раскрывается, го- товое изделие удаляется из ее полости, а цикл формования по- вторяется. Преимущества: высокая производительность, высокий уровень механизации и автоматизации реализуемого процесса, отсутствие этапа получения заготовки для формования изделий, небольшое количество отходов, возможность формования изделий с практически любым заданным распределением толщины стенок. Недостатки: невозможность формования полых изделий закрытого типа (бутылок, канистр и т. п.) и крупногабаритных изделий. 9) Метод экструзионно-раздувного формования заключается в том, что исходный полимерный материал в виде гранул или по- рошка пластицируется вращающимся шнеком экструдера (червяч- ного пресса) в его обогреваемом цилиндре и продавливается (экс- трудируется) через формующий инструмент — кольцевую экстру- зионную головку, выходя из него в виде трубчатой (рукавной) за- готовки и попадая в пространство между разомкнутыми полови- нами охлаждаемой раздувной формы, смонтированными на под- вижных плитах приемного устройства. По достижении заготовкой определенной длины полуформы смыкаются с захватом заготовки и ее раздуванием сжатым газом, подаваемым в полость заготовки через раздувной ниппель. После охлаждения раздувные формы размыкаются, и готовое полое изде- лие снимается с раздувного ниппеля. Далее цикл формования по- вторяется. Преимущества: простота технологии и возможность полной автоматизации процесса формования, высокая производительность в сочетании с возможностью совмещения производства тары в од- ном потоке с производством затариваемой продукции, ее расфа- совкой, укупоркой, этикетированием тары и т. п., относительно не- высокая стоимость технологического оборудования и формующего инструмента (раздувных форм, экструзионных головок). Недостатки метода: его реализация протекает в два этапа (получение трубчатой заготовки и ее последующее раздувное формование в изделие), что требует наличия двух типов формую- щего инструмента (экструзионной головки для получения заготовки и раздувной формы); получаемые изделия обладают значительной разнотолщинностью (неоднородностью толщины стенок); наличие технологических отходов. 10) Метод пневмо- и вакуумформования полимерных изделий за- ключается в том, что закрепленная по контуру в зажимном устройст- ве и установленная над формой (формующей матрицей) плоская (листовая или пленочная) заготовка разогревается нагревательным 54 устройством до определенной температуры, а затем под действием перепада давления, создаваемого между поверхностями заготовки, происходит ее формование в изделие. Известно много разновидностей данного метода, в которых пе- репад давлений обеспечивается различными способами. Наиболь- шее распространение получили два из них: создание избыточного пневматического давления над заготовкой и вакуумирование объема полости под ней. Данный метод реализуется на различных типах вакуумформовочных машин, установках для механопневмоформо- вания и разного рода нестандартном оборудовании. Преимущества: возможность производства крупногабаритных изделий, простота технологии, относительно невысокая стоимость основного оборудования и формующего инструмента. Недостатки: невысокая производительность, наличие вспо- могательных технологических операций (раскрой и вырезка заго- товок для формования, механическая обработка готовых изделий), зависимость от наличия исходных заготовок и достаточно большое количество технологических отходов. 11) Метод механотермоформования отличается от метода пневмо- и вакуумформования только тем, что формование изделия из плоской заготовки осуществляется за счет поступательного перемещения формующего пуансона, вытягивающего предварительно нагре- тую устройством заготовку, закрепленную в зажимном устройстве. Метод реализуется на вакуумформовочных машинах, специ- альном штамповочном оборудовании и линиях производства тары из рулонных материалов. Преимущества: на применяемом в данном методе оборудо- вании достигается высокая скорость движения рулонного мате- риала — нескольких десятков метров в минуту; штучная произво- дительность — до десятков тысяч изделий в час. Это обеспечивает конкурентоспособность метода даже по отношению к литьевому формованию изделий из полимеров. Недостатки: зависимость от наличия листового или рулонно- го материала, относительно большое количество отходов и ощу- тимая разнотолщинность получаемых изделий. Производят коробки, стаканчики, лотки, коррексы и др.12. В чем заключается метод экструзионных технологий, ко- торый используется для производства полимера? Назовите пре- имущества и недостатки. 13) Комбинированные материалы, выпускаемые с использовани- ем полимеров, относятся к полужесткой или мягкой упаковке в зависимости от жесткости самого полимера или жесткости дублированного с ним материала. Такие материалы применяют для производства полимерной комбинированной тары и элемен- тов упаковки.. Комбинированные пленочные материалы делят на следующие три группы: 1) многослойные пленки, составленные только из по- лимеров; 2) многослойные пленки с использованием алюминиевой фольги или металлизированные; 3) пленки на бумаге или картоне. 14) Перечислите способы и раскройте технологию получения однослойных, многослойных и комбинированных пленок. В зависимости от применяемого полимера и оборудования различают технологии получения однослойных, многослойных и комбинированных пленок следующими способами: экструзии плоских пленок – однослойные, экструзии рукавных раздувных пленок; каландрирования (каландрования); отливания пленок из растворов; ламинирования; каширования; металлизации; соэкструзии. Многослойные комбинированные пленки с бумагой и фоль- гой, картоном, тканями, пленками и другими рулонными материа- лами производят методами каширования или ламинирования. Рост потребления полимерной упаковки в разной степени отмечается почти во всех сегментах российской промышленности, появляются новые методы изготовления тары и упаковки, заменяя предшественников, по экономическим или экологическим показателям. Практическаяработа№6 ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ БУМАЖНОЙ И КАРТОННОЙ УПАКОВКИ. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ СОГЛАСНО НОРМАТИВНЫМ ДОКУМЕНТАМ  Цель занятия: ознакомиться с основными видами материалов бумажной и картонной упаковки. Задание 1. Ознакомиться с марками основных видов материалов потребительской бумажной упаковки. Рассмотреть способы изготовления, свойства, применение бумаги и бумажной упаковки. По данным ГОСТ 1760–86, 9569–79, 8273–75 и другим нормативным документам дать характеристику различным видам бумаги. Результаты оформить в виде табл. 6.3. Задание 2. Ознакомиться с марками основных видов материалов потребительской и транспортной картонной тароупаковочной продукции. Рассмотреть способы изготовления, методы испытания, специальные виды обработки картона, виды картонной упаковки. По данным ГОСТ 7933–89, 9421–80, 7376–89 и другим нормативным документам дать характеристику различным видам плоского и гофрированного картона для потребительской и транспорт- ной тары. Результаты оформить в виде табл. 6.4. Сделать выводыпо изученной теме, учитывая современные тенденции в области изготовления бумажной и картонной тароупаковочной продукции Беларуси. Таблица 6.3 Характеристика бумаги
Таблица 6.4 Характеристика картона
|