Технологии ПЭТ

История

В качестве сырья для производства ПЭТ бутылок используется полиэтилентерефталат (ПЭТ).

Впервые полиэтилентерефталат был получен в 1941 году специалистами "British Calico Printers" (Англия) в виде синтетического волокна. Авторские права на использование нового материала были приобретены компаниями "DuPont" и "ICI", в свою очередь продававшими лицензии на использование волокна из полиэтилентерефталата многим другим компаниям.

    До середины 60-х ПЭТ использовали для создания текстильных волокон, после стали использовать для изготовления упаковочной пленки, а в начале 70-х годов в компании "DuPont" на свет появилась первая ПЭТ-бутылка ("DuPont" хотела получить пластиковую тару, которая смогла бы составить конкуренцию стеклу при изготовлении емкостей для розлива газированных и спокойных напитков).

    На сегодняшний день изготовление пищевой тары является наиболее существенной областью применения ПЭТ гранулята. Пионерами в деле создания первых промышленных аппаратов по выдуву выступили компании "Sidel" (Франция) и "Krupp Corpoplast" (Германия).*

* Преобразована в "SIG Corpoplast GmbH", входит в группу компаний "SIG Beverages".

Свойства ПЭТ-тары

    Преимущества ПЭТ многочисленны. Обычная пол-литровая ПЭТ-бутылка весит около 28 г, в то время как стандартная бутылка того же объема, сделанная из стекла, может весить около 350 г. ПЭТ абсолютно прозрачен, бутылка, изгтовленная из этого материала, выглядит чистой, привлекательной, естественная прозрачность материала делает его идеальным для розлива газированной воды. Кроме того, ПЭТ можно окрасить, например, в зеленый или коричневый цвет, для того, чтобы внешний вид продукции максимально соответствовал запросам потребителей. Использование пластиковых бутылок помогает устранить такой неприятный эффект, как бой тары при транспортировке, свойственный стеклотаре, при этом ПЭТ, как и стекло, прекрасно (и полностью) перерабатывается. В целом, в настоящее время ПЭТ-упаковка с ее безграничным инновационным потенциалом и широкими возможностями в смысле дизайна рассматривается, скорее, не как конкурент стеклотаре, а как материал, способный открыть совершенно новые рынки и породить абсолютно новые потребительские приоритеты.

Производство ПЭТ-бутылок

    Расширение использования ПЭТ-тары как ориентированной на инновации и обращенной в будущее продукции идет нога в ногу с разработкой и внедрением в производство оборудования для изготовления пластиковых бутылок и розлива в них. Оборудования, оснащенного такими функциями и возможностями, как полностью автоматизированные контроль и отбраковка, задание и изменение всех операционных параметров для каждой бутылки или ее содержимого, сенсорный контроль в режиме реального времени и техническая поддержка со стороны производителя оборудования, осуществляемая через Интернет.

    Поскольку ПЭТ-бутылки очень легки и не бьются, им не требуются ящики. Их вполне достаточно упаковать в полиэтиленовую пленку с картонным поддоном или даже без него. Этот фактор ведет к дальнейшей экономии на упаковочных материалах, очистке тары (ящиков), транспортировке и т.д. Размеры ПЭТ-бутылок постоянно увеличиваются. Бутылки, предназначенные для воды и растительного масла, в наши дни зачастую достигают емкости 10 или даже 20 л.

Преформы

    ПЭТ-бутылки производятся с помощью процесса, известного как формовка внутренним надуванием (injection stretch blow moulding, ISBM). Процесс этот стал объектом многочисленных корректировок и улучшений и, таким образом, в настоящее время он прекрасно изучен, понятен и хорошо контролируем.

    ISBM - это двуступенчатый процесс, включающий изготовление "матрицы", то есть преформы, с виду напоминающей тонкую стеклянную пробирку (фаза 1). Затем преформа размягчается путем нагревания и с помощью внутреннего наддува воздуха из нее изготовляется полноразмерная бутылка (фаза 2). Горлышку бутылки окончательный вид придается еще на стадии изготовления преформы. Собственно, в дальнейшем выдувается только тулово бутылки. Особенность всех ПЭТ-бутылок - кольцо на горлышке. Оно находится на горлышке преформы, располагаясь несколько ниже резьбы. Оно позволяет механически захватывать и перемещать преформу к месту окончательного выдува, а также облегчает транспортировку готовой бутылки.

     Преформы изготавливаются с помощью многоячеечного оборудования, способного за один цикл изготавливать до 144 преформ. Производство преформ - это, собственно, совершенно особая область, причем на качество преформы и ее способность превратиться в полноценную ПЭТ-бутылку влияют многочисленные специфические факторы. Однако число производителей, предлагающих стандартные преформы, готовые для производства из них стандартной бутылки, очень велико. На рынке представлены разновидности преформ с различным размером горлышка. Наибольшей популярностью у производителей напитков пользуются бутылки с размером горлышка 28 мм (имеется в виду внешний диаметр, включая резьбу), впрочем, выпускаются и образцы с большим размером горлышка или с горлышком, предназначенным для укупорки кронен-пробкой. Вес материала преформы определяется в основном конечной емкостью готовой бутылки, которая будет изготовлена из данной преформы, а также толщиной стенок бутылки. Уже в течение нескольких лет производятся цветные преформы, в основном коричневые, зеленые и голубые. Производители красителей и добавок в наши дни предлагают весьма широкий спектр цветов, причем красители специально разработаны для ПЭТ.

     Для изготовления ПЭТ-тары имеется два типа оборудования, а именно однофазное и двухфазное. В однофазном процессе преформа изготавливается из гранул полиэтилентерефталата в той же машине, в которой в дальнейшем из нее выдувается готовая бутылка. Собственно говоря, в таком случае обе фазы изготовления бутылки совмещаются в одном оборудовании, так что преформы зачастую поступают на конечный выдув еще теплыми.

    В двухфазном процессе преформа изготавливается на одной машине и лишь затем транспортируется для выдува бутылки на другую, отвечающую за вторую ступень процесса, или помещается на склад, где и хранится, пока не будет востребована. Это иногда имеет смысл, поскольку преформа занимает места примерно в 12 раз меньше, чем готовая бутылка, а кроме того, необходимо учитывать, что одна и та же преформа может быть использована для производства разных бутылок. Поскольку вторая стадия двухфазного процесса значительно короче первой, то в таком варианте возможно добиться очень высокой производительности оборудования, выпускающего конечную продукцию, если только соответствующих преформ будет в достатке. Обычно одна машина производит 1200-1400 бутылок в час.

    Производительность оборудования зависит от числа выдувных ячеек в той или иной машине, а также от времени рабочего цикла, которое в свою очередь определяется толщиной стенок преформы и временем ее остывания.

Знак перерабатываемого пластика.

Этот знак ставится на всех видах полимерных упаковок. Пластиковая упаковка подразделяется на 7 видов пластмасс, для каждого из них существуют свой цифровой символ, который производители наносят с целью информирования о типе материала, возможностях его переработки и для упрощения процедуры сортировки перед отправкой пластмассы на переработку и вторичное использование:

Цифра, обозначающая тип пластмассы расположена внутри треугольника. Под треугольником буквенная аббревиатура, обозначающая тип пластика:

1. PET(E) или ПЭТ — полиэтилентерфталат. Используется для изготовления упаковок (бутылок, банок, коробок и т.д.) для розлива прохладительных напитков, соков, воды. Также этот материал можно встретить в упаковках для разного рода порошков, сыпучих пищевых продуктов и т.д. Очень хорошо поддается переработке и вторичному использованию.

2. PEHD (HDPE) или ПВД — полиэтилен высокого давления. Используется для изготовления кружек и пакетов для молока и воды, бутылок для отбеливателей, шампуней, моющих и чистящих средств. Для изготовления пластиковых пакетов. Канистр для моторного и прочих машинных масел и т.д. Очень хорошо поддается переработке и вторичному использованию.

3. PVC или ПВХ — поливинилхлорид. Используется для упаковки жидкостей для мытья окон, пищевых растительных масел. Из него изготавливаются банки для упаковки сыпучих пищевых продуктов и разного рода пищевых жиров. И именно этот пластик практически не поддается переработке. Более того, существуют доказательства того, что содержащейся в нем канцероген винилхлорид обладает способностью проникать в продукты питания, а затем и в организм человека. Также для производства ПВХ используется множества добавок, которые весьма токсичны для человека: фталаты, тяжелые металлы и т.д. И еще, процесс производства, использования и утилизации ПВХ сопровождается образованием большого количества диоксинов (самых опасных ядов) и других крайне токсичных химических веществ.

4. PELD (LDPE) или ПНД — полиэтилен низкого давления. Используется в производстве полиэтиленовых пакетов, гнущихся пластиковых упаковок и для производства некоторых пластиковых бутылок. Хорошо поддается переработке и вторичному использованию.

5. PP или ПП — полипропилен. Из него делаются крышки для бутылок,  диски, бутылки для сиропа и кетчупа, стаканчики для йогурта, упаковки для фотопленок, мешки, тара, трубы, детали технической аппаратуры, нетканые материалы.

6. PS или ПС — полистирол. Используется в производстве поддонов для мяса и птицы, контейнеров для яиц, в строительной индустрии  — теплоизоляционные плиты, несъемная опалубка, сандвич панели, потолочный багет, потолочная декоративная плитка.

7. O(ther) или ДРУГОЕ. Смесь различных пластиков или полимеры, не указанные выше. Упаковка маркированная этой цифрой не может быть переработана и заканчивает свой жизненный цикл на свалке или в печи мусоросжигательного завода.