Зачем использовать машину для компрессионного формования пластиковых крышек?

Упаковка пищевых продуктов должна одновременно решать несколько задач: обеспечивать безопасность продукта, сохранять его качество во время хранения и транспортировки, обеспечивать удобный доступ для потребителя, обеспечивать защиту от несанкционированного вскрытия, когда это необходимо, и обеспечивать эффективные линии розлива больших объемов. Среди множества типов укупорочных средств, используемых на бутылках и банках, Машина для формования пластиковых крышек а крышки для бутылок, полученные прессованием, занимают видное место в пищевой промышленности, поскольку в процессе формования производятся детали, которые сочетают в себе механическую надежность, герметичность и разумную себестоимость производства.

Компрессионное формование принципиально отличается от литья под давлением. Вместо того, чтобы проталкивать расплавленный пластик через небольшой затвор в закрытую полость под очень высоким давлением, компрессионное формование помещает заранее отмеренное количество пластика (обычно в гранулированной или порошкообразной форме) непосредственно в открытую, нагретую полость формы. Затем форма закрывается и оказывает давление, сжимая размягченный материал так, что он проникает в каждую деталь полости. После контролируемой фазы охлаждения форма открывается и выбрасывается готовая крышка. Этот метод естественным образом позволяет производить крышки с относительно одинаковой толщиной стенок, меньшими внутренними напряжениями и хорошей стабильностью размеров при больших производственных циклах.

Поскольку линии упаковки пищевых продуктов работают на высоких скоростях и часто обрабатывают продукты, чувствительные к кислороду, влаге, свету или микробному загрязнению, крышка должна каждый раз образовывать предсказуемое и повторяемое уплотнение. Колпачки, отлитые под давлением, хорошо отвечают этому требованию. Равномерное распределение материала, возникающее в результате сжимающего действия, снижает вероятность образования тонких пятен, которые могут треснуть под действием крутящего момента или деформироваться во время термоциклирования на складах или в холодильных витринах.

Выбор материалов и их влияние на производительность

Подавляющее большинство пищевых крышек, формованных прессованием, изготавливаются из полипропилена или полиэтилена высокой плотности. Оба полимера предлагают привлекательную комбинацию свойств для применений, контактирующих с пищевыми продуктами:

• достаточная жесткость, чтобы противостоять деформации, когда потребитель прикладывает крутящий момент,
• достаточная прочность, чтобы выдерживать падения и удары во время раздачи,
• разумная химическая стойкость к водным, кислым, маслянистым и алкогольным пищевым средам,
• низкая склонность к приданию вкуса или запаха,
• совместимость со многими материалами лайнера.

Полипропилен обычно выбирают, когда крышка должна сохранять четкое ощущение щелчка при открытии и закрытии или когда требуется повышенная температура наполнения. Полиэтилен высокой плотности часто предпочтительнее, когда требуется дополнительная ударопрочность или когда колпачок должен слегка прогибаться во время нанесения и не растрескиваться.

Многие крышки имеют внутренний вкладыш, который обеспечивает функциональное уплотнение крышки контейнера. Обычными материалами подкладки являются вспененный полиэтилен (гладкий или с барьерным слоем), пластизолевые составы, которые растекаются и отверждаются во время индукционного нагрева, или чувствительные к давлению ламинаты из фольги на вспененной основе. Вкладыш прижимается к краю бутылки или банки, компенсируя небольшие различия в высоте отделки или отделке поверхности, которые естественным образом возникают в стеклянных или пластиковых контейнерах.

Типичная геометрия крышек, встречающаяся в упаковке пищевых продуктов

Крышки для пищевых продуктов, изготовленные прессованием, обычно делятся на несколько широких семейств:

• Поворотные затворы с непрерывной резьбой
  Это знакомые навинчивающиеся крышки, которые можно найти на бутылках с напитками, бутылках для соуса, бутылках с растительным маслом и многих баночках из-под сухих продуктов. Профиль внутренней резьбы отформован с высокой точностью, поэтому для обеспечения плотного уплотнения требуется всего несколько оборотов. Небольшое, но отчетливое плечо обычно располагается над резьбой, чтобы обеспечить точку остановки и улучшить внешний вид перехода от крышки к контейнеру.
• Проушины или откручивающиеся стили
  Часто используется на стеклянных банках для джемов, солений, соусов для пасты и некоторых продуктов детского питания. Вместо сплошной спиральной резьбы крышка имеет несколько коротких выступов, которые зацепляются за соответствующие выступы на поверхности банки. Потребитель поворачивает колпачок на небольшое расстояние (часто менее четверти оборота), чтобы снять или надеть его. Вакуум внутри свободного пространства тянет металлический вкладыш диска вниз, создавая характерную «кнопку безопасности», которая выскакивает при нарушении вакуума.
• Крышки для раздачи с откидной крышкой
  Обычно встречается на бутылочках с кетчупом, горчицей, майонезом, медом, сиропом и заправками для салатов. Корпус крышки имеет встроенный шарнир и защелкивающуюся пробку или носик. В открытом состоянии пробка поднимается над раздаточным отверстием, обеспечивая контролируемый поток. Область шарнира намеренно утончается во время формования, чтобы обеспечить возможность многократного изгиба без усталостного разрушения.
• Стили Snap-on или Press-on
  Менее распространено для первичных укупорок пищевых продуктов, но иногда используется на вторичных крышках или на некоторых банках для сухих продуктов. Они основаны на посадке с натягом между внутренним буртиком на крышке и соответствующей канавкой или буртиком на поверхности контейнера.
• Спортивная кепка или стиль «тяни-толкай».
  Часто встречается на спортивных напитках, детских пакетиках для сока (с жесткой вставкой на горлышке) и некоторых бутылках с водой. Верхняя часть сдвигается вверх, чтобы открыть носик для питья, и вниз, чтобы закрыть его. Компрессионное формование позволяет точно контролировать скользящую посадку и уплотнение между изливом и отверстием.

Как эти крышки ведут себя во время операций наполнения и укупоривания

На современных линиях розлива пищевых продуктов последовательность обычно следующая:

• Контейнер (стеклянная бутылка, ПЭТ-бутылка или банка) доставляется в вертикальном положении после промывки или стерилизации.
• Продукт заполнен до контролируемого уровня.
• Система подачи крышек ориентирует и подает крышки в желоб или звездообразное колесо.
• Укупорочная головка захватывает крышку (обычно за боковую стенку) и прикладывает ее к отделке контейнера.
• Для винтовых крышек головка вращает крышку, прилагая направленную вниз силу, пока не будет достигнут целевой крутящий момент или количество оборотов.
• В случае вакуумных крышек с выступами контейнер проходит через паровой туннель или ванну с горячей водой, которая создает вакуум в свободном пространстве по мере охлаждения продукта; колпачок применяется непосредственно перед или во время этого шага.
• Сразу после этого следует индукционная запайка (при наличии вкладыша из фольги). Индукционная катушка с водяным охлаждением генерирует электромагнитное поле, которое нагревает слой фольги, расплавляя полимерное покрытие так, что оно приклеивается к краю контейнера.
• Запечатанный контейнер переходит к маркировке, кодированию даты, упаковке в картонные коробки и укладке на поддоны.

Поскольку отлитые под давлением колпачки имеют постоянную геометрию резьбы и прочность боковой стенки, укупорочные головки могут работать на более высоких скоростях с меньшим изменением крутящего момента по сравнению с некоторыми другими типами крышек. Меньшее изменение снижает риск сорванной резьбы, перевернутых крышек или недостаточно установленных затворов, которые не выдерживают испытания на герметичность.

Практическая эффективность при транспортировке и хранении.

Как только упаковка покидает завод, она сталкивается с рядом стрессов:

• давление штабелирования на складах и на поддонах,
• вибрация при автомобильном или железнодорожном транспорте,
• перепады температур (от охлаждения до температуры окружающей среды и горячих транспортных средств доставки),
• перепады влажности,
• случайные падения или удары.

Свойства материалов полипропилена и полиэтилена высокой плотности позволяют крышке поглощать эти напряжения без растрескивания и потери герметичного контакта. Вкладыш продолжает прижиматься к отделке, даже если стенка контейнера слегка прогибается или внутреннее давление меняется в зависимости от температуры.

Ленты контроля несанкционированного доступа (отлитые в виде хрупкого кольца, соединенного с юбкой крышки тонкими перемычками) рвутся при снятии крышки, давая видимые признаки открытия. Эти ленты сконструированы таким образом, что мосты аккуратно срезаются, не оставляя острых краев, которые могут поранить пальцы.

Взаимодействие потребителей с кепкой

С точки зрения потребителя хорошая кепка, отлитая под давлением, должна:

• открывайте с разумным крутящим моментом (не настолько сильно, чтобы пожилым пользователям или детям было трудно),
• надежно закрывайте после частичного использования,
• предотвращать утечку, когда контейнер опрокидывается или хранится боком в холодильнике,
• чувствовать себя крепким и не дешевым,
• легко держать в руках, даже если руки мокрые или жирные

Производители достигают этих целей, контролируя шаг и глубину резьбы, добавляя вертикальные накатки или горизонтальные выступы на боковую стенку и выбирая материал, который обеспечивает небольшую податливость, но при этом не является гибким.

Соображения по поводу окружающей среды и окончания срока службы

Крышки, изготовленные прессованием, легче по сравнению с металлическими откручивающимися крышками или тяжелыми стеклянными пробками, что снижает общий углеродный след упаковки во время транспортировки. Поскольку большинство из них изготовлены из одного семейства полимеров, технически они подлежат вторичной переработке в том же потоке, что и многие пластиковые бутылки и банки.

Однако практические показатели переработки по-прежнему ограничены несколькими факторами: поведением потребителей (крышки часто остаются на бутылках, но иногда отделяются друг от друга), технологией сортировки на предприятиях по вторичной переработке материалов и небольшим размером крышки по сравнению с бутылкой (небольшие предметы могут быть потеряны во время механической сортировки). В некоторых юрисдикциях теперь требуются привязанные крышки, чтобы крышка оставалась прикрепленной к бутылке после открытия, что увеличивает вероятность того, что оба компонента попадут в один и тот же поток переработки.

Усилия по включению в новые крышки материалов, переработанных после потребления, продолжаются, хотя правила, касающиеся контакта с пищевыми продуктами, налагают строгие ограничения на типы и уровни переработанных материалов, которые можно использовать в слоях, контактирующих с пищевыми продуктами.

Будущие направления в дизайне и формовании крышек

В эволюции пищевых крышек, отлитых под давлением, можно выделить несколько тенденций:

• Более широкое использование привязных конструкций для борьбы с мусором и улучшения возможности вторичной переработки.
• Более тонкие стенки и оптимизированное распределение материала позволяют снизить расход смолы при сохранении производительности.
• Интеграция простых индикаторов свежести (колец или кнопок, меняющих цвет), встроенных в крышку или вкладыш.
• Разработка колпачков и вкладышей из мономатериала, позволяющих перерабатывать всю крышку в одном потоке.
• Улучшенная конструкция петель для крышек с откидной крышкой, которые выдерживают тысячи циклов открытия-закрытия, не ломаясь.
• Более широкое использование маркировки в форме, чтобы графические изображения наносились непосредственно на поверхность крышки, а не наносились в виде наклеек.

Эти изменения направлены на то, чтобы сбалансировать функциональность, стоимость, удобство для потребителя и экологическую ответственность.

Тайчжоу Чуанчжэнь Машиностроительная Компания, Лтд.

Крышки для бутылок, полученные прессованием, продолжают служить одним из практичных и надежных решений для укупоривания в пищевой упаковочной промышленности. Их способность обеспечивать стабильную герметичность, точную геометрию резьбы и воспроизводимое качество при высоких скоростях производства делает их предпочтительным выбором для напитков, соусов, приправ, сухих продуктов и консервированных продуктов.

Когда дело доходит до оборудования, которое фактически производит эти крышки, выбор Chuangzhen Machinery дает явное преимущество. Обладая многолетним специализированным опытом в проектировании и производстве высокоточных систем компрессионного формования, Chuangzhen поставляет машины, которые сочетают в себе стабильную работу, повторяемость, низкие требования к техническому обслуживанию и эффективное использование энергии. Независимо от того, управляет ли компания специализированной линией по производству напитков, многоформатным предприятием по производству соусов или гибким предприятием по упаковке сухих продуктов, Chuangzhen Machinery предоставляет надежное, хорошо спроектированное оборудование, необходимое для поддержания стабильного качества крышек изо дня в день. Для производителей, стремящихся к долгосрочной надежности, эффективности производства и душевному спокойствию при укупорке, выбор Chuangzhen Machinery представляет собой разумное и дальновидное решение.