Пластиковые бутылки из чего делают: как происходит производство пластиковых бутылок? Процесс выдува, виды оборудования

как происходит производство пластиковых бутылок? Процесс выдува, виды оборудования

Автор Карпов Олег На чтение 5 мин. Просмотров 10.8k. Опубликовано 24.10.2017 Обновлено 11.11.2020

Содержание

1. Кто придумал материал ПЭТФ для тары?
2. Преимущества и недостатки пищевой ПЭТ-тары
3. Производство ПЭТФ-бутылок из гранул
4. Оборудование для изготовления пластиковой тары
5. Маркировка пластиковой тары

В последнее время выдув ПЭТ-тары – динамично развивающееся направление в пищевой индустрии. Конечно, производители стекла и алюминия способствуют запрету на изготовление разливной продукции в пластиковых бутылках. Но прогресс не остановить. И сегодня мы разберёмся в особенностях производства такого вида ёмкостей.

Кто придумал материал ПЭТФ для тары?

Полиэстер, лавсан, термопластик – это все названия полиэтилентерефталата, используемого для изготовления известных нам пластиковых бутылок.

Появился он ещё в 1941 году благодаря стараниям Джеймса Диксона и Джона Винфильда, работающих на компанию British Calico Printers. Вначале материал применяли для формирования текстильных волокон, затем создания упаковочной плёнки. И лишь к началу 70-х придумали автомат для выдува ПЭТ-бутылок и тары из полиэтилентерефталата.

Поспособствовал этому Натаниэль Уайет – американский энтузиаст-изобретатель и инженер-механик. Благодаря открытию в создании бутылок его в 1981 году отметило наградой Общество Инженеров Пластмасс. Спустя 5 лет после этого Натаниэль пополнил своим именем Зал славы Пластмасс. Помимо изготовления ПЭТ-бутылок, пластичный материал используют для другой пластиковой тары, одноразовой посуды, рентгеновских и прочих плёнок.

В чём же секрет успеха такого производства? Пластиковые бутылки отличаются небольшим весом, высокой прочностью, герметичностью. Само производство тары из полиэтилентерефталата несложное и недорогое.

Полиэтилентерефталат существенно отличается от стекла и алюминия. Поэтому характеристики материала и изготавливаемые из него изделия разнятся. В чём преимущество пластиковых бутылок:

• Высокая точность устанавливаемых размеров;
• пассивность в отношении пищевой продукции;
• возможность многократного открытия/закрытия;
• устойчивость к давлению напитков, насыщенных газом;
• исключение изменения размеров тары под действием газированной продукции;
• высокая устойчивость к щелочам, спирту, жирам, маслам, слабым кислотам.

Именно благодаря устойчивости к спирту в ПЭТ-тару можно разливать пиво и другой алкоголь. Недостаток тары в повышенной газопроницаемости, что уменьшает срок хранения продукции. К тому же ПЭТ-бутылки рассчитаны на одноразовое использование. Зато их можно легко утилизировать и переработать.

Производство ПЭТФ-бутылок из гранул

Перед изготовлением тары, из гранул материала нужно удалить лишнюю влагу, так как они вытягивают её даже из воздуха. С этой целью используют специальные сушильные агрегаты. Правильность выполнения процесса влияет на качество будущей ёмкости. Недостаточно высушенные гранулы образуют мутные заготовки с полостями внутри стенок.

После удаления лишней влаги ПЭТФ-гранулят необходимо расплавить и добавить краситель. Делается это не для придания привлекательного вида таре. Затемнение пластика улучшает защиту содержимого от воздействия ультрафиолета. Из подготовленного материала вначале формируют заготовки – преформы. Их внешний вид напоминает лабораторные пробирки с нарезкой вверху.

Горлышко у заготовок уже сформировано и рассчитано на жидкость, которую будут затем наливать. Для каждого вида продукции оно имеет определённые характеристики. Вот здесь инженерам приходится постараться над разработкой нужной формы. Например, горлышко тары для пива снабжается канавками. Благодаря этому во время отвинчивания бутылки выходит лишний углекислый газ.

В процессе создания преформ используются термопластавтоматы. Они формируют заготовки из ПЭТ-гранул для изготовления бутылок. Машины расплавляют получаемый материал и в таком виде впрыскивают в форму. Этот процесс либо включают в производство, либо приобретают уже готовые основы для изготовления ёмкостей.

Перед выдувом тары ей придают пластичность, отправляя в печь. Равномерность нагрева обеспечивается вращением заготовок по оси. Подготовленные преформы направляют в специальный аппарат для выдува. Податливая основа под давлением приобретает требуемые параметры.

Оборудование для изготовления пластиковой тары

Организация производства – процесс несложный, главное, купить необходимое оснащение. Для выдува ПЭТ-бутылок и другой тары потребуется специализированное оборудование.

Изготовление преформы выполняется на термопластавтоматах с использованием матрицы. Литьевая машина состоит из инжекционного узла, прессовой формы, привода, управляющего блока. Термопластавтоматы бывают следующих видов:

• Угловые, горизонтальные, вертикальные;
• гидромеханические, электромеханические, электрические;
• поршневые, червячные, червячно-поршневые;
• с одним или несколькими пластикационными участками.

После литьевой машины заготовки направляются в печь для разогревания. Но не сразу, перед этим проверяют качество преформы для последующего выдува ПЭТ-бутылок. Не должно быть никаких дефектов, которые влияют на готовую продукцию. Электронная система контроля не пропустит некондиционный материал.

После печи готовую заготовку в разогретом виде направляют в пресс-форму. Для тары различного объёма и конфигурации используются разные матрицы. Для выдува пластиковых ёмкостей не обойтись без компрессора. Именно он создаёт давление, с помощью которого подаётся воздушная струя.

Оборудование для изготовления пластиковых бутылок бывает двух видов: полуавтоматическое и автоматическое. Для первого вида загрузка/выгрузка заготовок и тары выполняется вручную. Поэтому производительность таких систем невысокая. В автоматическом оснащении перемещение продукции между процессами осуществляют манипуляторы и транспортёры. Они часто используются для производства ПЭТ-бутылок в линиях по розливу пива, соков, других жидких продуктов.

Маркировка пластиковой тары

Одно из достоинств тары из полиэтилентерефталата – возможность многократного использования. Что только не придумывают домашние «изобретатели» из пластиковых бутылок! Однако то, как в дальнейшем можно использовать тару, зависит от её способа и материала изготовления. Как правило, производство ПЭТ-упаковки предполагает одноразовое применение. Но нужно смотреть на маркировку:

• PP – полупрозрачный полипропиленовый материал применяют более всего в производстве сиропов или йогуртов. Обладает хорошей термоустойчивостью и относительной безопасностью.
• PS – в основном применяется для кофейных стаканчиков или в упаковке быстрого питания. Не рекомендуется для хранения горячих продуктов. Под воздействием тепла выделяет вредные соединения.
• PC – применяется в изготовлении бутылок для воды. Относится к опасным видам пластика, который не годится для хранения пищевых продуктов.
• PET – материал рассчитан исключительно на одноразовое использование для разлива воды.
• HDP – используется для изготовления разнообразной продукции. Самый безвредный вид пластика.
• PVC – применяются в производстве растительных масел. Довольно опасен из-за выделения веществ, нарушающих гормональный баланс.
• LDPE – используется в основном для хранения воды. Не подходит для других продуктов.

Независимо от вида материала, не советуют использовать пластиковую тару в микроволновках. Не годится она и для консервирования овощей и других продуктов.

Из чего сделана пластиковая бутылка: материал, маркировка

29.11.2022

Выбирая тару для длительного и герметичного хранения воды, напитков, молока, масел и других жидкостей, оптимальным вариантом являются пластиковые емкости. ПЭТ бутылки – это упаковка из пластика маркировки «01». Могут использоваться для пищевой и непищевой продукции. Они надежны, удобны в транспортировке и хранении, безопасны для здоровья.

Из чего делают ПЭТ бутылки

Материалом изготовления ПЭТ бутылок является полиэтилентерефталат или «термопластик». Это полимер, который при нагревании расплавляется до жидкого состояния. Данное свойство полиэфира позволяет создавать пластиковые емкости любого объема и конфигурации.

Бутылки из полиэтилентерефталата

Тару из полиэтилентерефталата получают путем выдувания из разогретых преформ. На «Заводе преформ» вы можете заказать заготовки разного диаметра и размера для получения бутылок объемом от 0,5 л до 10 л. Тара не окрашивается в процессе выдувания. Пигмент добавляется на этапе создания преформ. Изготовление заготовок происходит литейным способом из пластикового гранулята. Под высоким давлением расплавленный материал попадает в холодные формы.

ПЭТ преформы для пластиковых бутылок изготавливают из высококачественного сырья из Италии, Венгрии, Турции, ОАЭ. Применяемые материалы (полиэтилентерефталат, полиэтилен) безопасны для здоровья и могут быть использованы для изготовления пластиковой тары для пищевых продуктов. Это подтверждают заключения государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы и сертификаты качества (ISO 9001:2015 и ISO 22000:2005).

Бутылки из биопластика

Термин «биопластик» объединяет био основные полимеры и биоразлагаемый пластиковый материал. Пластиковые бутылки могут быть получены как из только растительных материалов (кукурузы, рисовой шелухи, соломы, сахарного тростника), так и с включением углеводородного сырья.

В зависимости от состава биопластики могут быть:

1. ✅ Компостируемые – изготовлены на 100% из биомассы.

2. ✅ Биоразлагаемые (на основе нефтепродуктов). Не подходит для переработки, для разложения используют спецдобавки.

3. ✅ Небиоразлагаемые (растительная основа с включением ископаемого топлива) – Био-ПЭТ, Био-ПП, Био-ПЭ. Нельзя компостировать, но можно перерабатывать.

Маркировка бутылок – определяем материал изготовления

Не все виды пластика подходят для применения в пищевой промышленности. О материале изготовления пластиковой тары говорит соответствующая маркировка:

• «1» – ПЭТ бутылка (полиэтилентерефталат). Подходит для хранения пищевых продуктов и косметических средств. Безопасен;

• «2» – ПНП (полиэтилен высокой плотности). Из него изготавливают емкости для моющих средств, гелей для душа, шампуней;

• «3» –  ПВХ (поливинилхлорид). Не перерабатывается. Может содержать бисфенол А. Подходит для изготовления тары под технические жидкости;

• «4» –  ПВП (полиэтилен низкой плотности). Из него изготовлено большинство пищевых пакетов;

• «5» – ПП (полипропилен). Изготавливают пластиковую посуду многоразового использования;

• «6» – ПС (полистирол). Используют в производстве одноразовой посуды, пищевых контейнеров, лотков для яиц;

• «7» – прочие виды. Не перерабатываются. Это изделия из биоразлагаемых пластиков, поликарбонатов.

Что такое сырье для пластиковых бутылок?

Обновлено 11 апреля 2018 г.

Клэр Гиллеспи

Пластик проходит производственный процесс, чтобы в конечном итоге стать бутылками для жидких веществ, таких как молоко, сода, моторное масло и шампунь, а также для сухих продуктов, таких как лекарства и пищевые добавки. В необработанном виде пластик состоит из ряда органических полимеров, включая полиэтилен и этилен. В мягком состоянии пластику можно придать желаемую форму, а затем отлить в твердое состояние.

TL;DR (слишком длинно, не читал)

Пластиковые бутылки сделаны из полимеров, которые химически связаны для создания таких материалов, как полиэтилен и полистирол.

Различное сырье для пластиковых бутылок включает полиэтилентерефталат и полиэтилен высокой плотности. Если у вас есть пластиковая бутылка, проверьте ее дно по идентификационному коду смолы, чтобы узнать, из чего она сделана. Этот код разработан, чтобы помочь вам правильно перерабатывать пластиковые бутылки.

Полиэтилентерефталат

Пластиковая бутылка из полиэтилентерефталата имеет идентификационный код смолы 1. Также известная как ПЭТ, ПЭТ или полиэстер, она часто используется для газированных напитков, воды и пищевых продуктов, поскольку она прочная и легкая. Как и большинство пластиков, ПЭТ производится из нефтяных углеводородов, образующихся в результате реакции между этиленгликолем, бесцветной вязкой гигроскопичной жидкостью, и терефталевой кислотой, органическим соединением. В процессе производства ПЭТ полимеризуется с образованием длинных молекулярных цепочек.

Полиэтилен высокой плотности

Идентификационный код смолы 2 обозначает полиэтилен высокой плотности (HDPE). Он экономичен и обеспечивает эффективный барьер для влаги, что делает его наиболее широко используемым материалом для пластиковых бутылок. Он сделан из нефти, естественной жидкости, обнаруженной в геологических формациях под поверхностью Земли. HDPE устойчив ко многим растворителям и имеет высокое отношение плотности к прочности, что делает его идеальным пластиком для многоразовых и перерабатываемых бутылок. Он также используется для изготовления труб, пиломатериалов, фейерверков и пластиковых пакетов.

Полиэтилен низкой плотности

Полиэтилен низкой плотности (LDPE) по составу аналогичен HDPE, но более прозрачен, менее химически устойчив и менее жесткий. LDPE, имеющий идентификационный код смолы 4, изготавливается из мономера этилена и чаще всего используется для изготовления пластиковых пакетов, но его также можно найти в бутылках для моющих средств, дозирующих бутылках и сжимаемых бутылках для пищевых продуктов, таких как мед и горчица.

Полистирол

Полистирол (ПС) представляет собой синтетический ароматический полимер, изготовленный из мономера стирола. Он может быть твердым или вспененным и иметь идентификационный код смолы 6. Будучи жестким пластиком с отличными влагозащитными свойствами и низкой теплопроводностью, полистирол часто используется для изготовления бутылок для сухих продуктов, таких как витамины и аспирин. Некоторые молочные и йогуртовые напитки также могут поставляться в бутылках из полистирола.

Водный след вашей пластиковой бутылки

к Кай Олсон-Сойер , Робин Мадель

Опубликовано: 18.03.20, Последнее обновление: 17.07.20

По мере развития потребительских товаров пластик стал повсеместным, и на то есть веская причина: это чрезвычайно полезный материал, который сделал жизнь более удобной, а в некоторых случаях, безопаснее, но пластик имеет огромный экологический след с высокими затратами на его создание. В то время как многие виды деятельности, которые поддерживают жизнь и развитие людей — сельское хозяйство, производство, производство электроэнергии — требуют много воды, производство пластика часто по своей природе является одним из самых неустойчивых, включая огромное количество воды, необходимое для его производства.

Есть много причин растущей негативной реакции на пластиковую упаковку для продуктов питания и напитков, включая воду в бутылках. Одним из самых больших является осознание того, что пластиковые отходы теперь действительно можно найти повсюду — от кишок птиц и плоти рыб до носов черепах. Существует также большой углеродный след пластика. Но это должно сопровождаться беспокойством о том, сколько воды требуется для производства самого пластика, особенно когда производство происходит в районах с дефицитом воды.

Пластик повсюду

Огромное количество пластика, проникающего в жизнь людей и космическое пространство Земли, огромно. Гейер и др. подсчитали, что в период с 1950 по 2015 год во всем мире было произведено в общей сложности 8,3 миллиарда метрических тонн (метрических тонн) первичного пластика. Из них около 6,3 миллиарда тонн было выброшено, большая часть оказалась на свалках и в окружающей среде, и только 9 процентов было переработано.

В геологическом масштабе времени с начала пластической эры на Земле отложилось так много пластика, что мы можем назвать этот слой «слоем Pampers».

Пластик в воде

Поскольку производство пластика постоянно растет по мере того, как компании по производству пластмасс и нефтяные компании наращивают производство, загрязненные водные пути могут быть его самым заметным и вездесущим символом. Это экологическое бедствие засоряет мельчайшие ручьи, цепляется за растительность на заброшенных водно-болотных угодьях и распадается на мельчайшие частицы, когда течет в великие реки и открытое море. Исследование показало, что в 2010 году — только за один год — 8 миллионов тонн пластиковых отходов было смыто с суши в океан из-за неправильных методов обращения с отходами, а еще 150 миллионов тонн перемещались через морские экосистемы.

Вода в пластике

Менее понятен значительный водный след пластика. Учет всей воды, используемой в производстве, показывает, как пластик — особенно одноразовый пластик, созданный для бутылок для напитков и остальной части индустрии упаковки пищевых продуктов — побуждает потребителей выливать хорошую воду в канализацию.

На каждом этапе жизненного цикла пластика, от добычи нефти или природного газа на кустовой площадке до множества этапов, в результате которых смолы превращаются в различные виды пластика, потребляется вода. Водный след учитывает общий объем пресной воды, потребляемой в течение всего производственного процесса.

В этом контексте «потребленная вода» относится к воде, постоянно забираемой из источника, или к «воде, которая более недоступна, потому что она испаряется, испаряется растениями, включается в продукты или сельскохозяйственные культуры, потребляется людьми или домашним скотом, или иным образом удалены из непосредственной водной среды».

Производство ПЭТ-пластика

Полиэтилентерефталатный (ПЭТ или ПЭТФ) пластик — исходный материал для бутылок с водой, бутылок из-под газированных напитков и т. д. — составляет 10,2% мирового производства пластика. Поскольку ПЭТ является нефтепродуктом, его водный след включает воду, потребляемую в процессах добычи, переработки и производства нефти и природного газа, из которых производится сырье, из которого получают гранулы из смолы ПЭТ. Последний шаг включает в себя формование этих гранул в пластиковую упаковку.

Для расчета общего водного следа ПЭТ-пластика необходимо оценить как «синий», так и «серый» следы, что означает учет не только воды, потребляемой при создании сырья, но и воды, необходимой для уменьшить тепловое загрязнение от охлаждающей воды, нагретой во время обработки.

Термины, которые необходимо знать

Blue Water Footprint

Вода, потребляемая для производства сырья из поверхностных или подземных источников, называется голубым водным следом. Этот вид водопотребления включает воду, которая испаряется и теряется в непосредственном водоразделе.

След серой воды

Вода, необходимая для снижения загрязнения, связанного с производством ПЭТ, в данном случае теплового загрязнения, известна как «серый водный след». Вода, нагретая в процессе производства, считается термическим загрязнением, если она сбрасывается в водоемы, поэтому для снижения температуры сбрасываемой воды до нормативов водоема добавляется охлаждающая вода.

В исследовании, проведенном в 2011 году, исследователи, связанные с Water Footprint Network, оценили синий и серый следы воды от ПЭТ, проанализировав этапы, на которых сырье превращается в пластиковую смолу ПЭТ. Предполагаемый «голубой водный след» этапов «от масла до ПЭТ» составлял 2,64 галлона воды на фунт (10 литров на килограмм). Добавление серого водного следа привело к тому, что водный след подскочил до 28 галлонов на фунт (235 литров на килограмм). Исходя из этих цифр, для производства типичной одноразовой бутылки из-под воды или газировки требуется около 1,4 галлона (5,3 литра) воды.

Согласно упомянутому выше исследованию пластиковых отходов, с 2002 по 2014 год во всем мире было произведено примерно 3,83 миллиарда тонн ПЭТ-пластика, что эквивалентно 29 000 000 000 000 000 пластиковых бутылок из-под воды. «Синий» и «серый» водный след для всего, что вырабатывает ПЭТ, составляет около 91,8 миллиарда м3 (что равносильно наполнению 693 миллиардов ванн водой).

Цепочка поставок пластика и местная вода

Водные следы учитывают использование воды во всех цепочках поставок (или производства), которые могут быть запутанными только для того, чтобы составить карту, не говоря уже об оценке. Возьмем, к примеру, воду FIJI. Жизненный цикл пластиковой бутылки FIJI Water, известной как предмет роскоши с неприятным профилем, создает затруднительное положение для потребителей, которые думают, что покупают продукт, который полезен для здоровья, но на самом деле может нанести значительный ущерб окружающей среде. Сообщается, что ПЭТ-смола производится в Китае, ведущей стране-производителе смолы, откуда она затем отправляется на Фиджи, отливается в фирменные квадратные бутылки, наполняется артезианской водой Фиджи и экспортируется по всему миру. Китай сталкивается с серьезными проблемами нехватки воды и загрязнения воды по всей стране, которые вызваны или усугубляются производством. Сбои в цепочке поставок могут иметь серьезные последствия даже для производства пластиковых смол, о чем свидетельствует жесткая реакция Китая на прекращение распространения нового коронавируса.

Когда люди в Лос-Анджелесе, Париже и Сингапуре пьют настоящую фиджийскую воду, привезенную за тысячи миль с тропического острова, они также потребляют виртуальную воду, которая требуется для производства смолы из испытывающего нехватку воды Китая и бутылок с Фиджи.

Здесь, в Соединенных Штатах, все более вероятно, что смола, используемая для изготовления пластика, поступает из региона Техасского залива, который часто испытывает недостаток воды. Западный Техас находится в разгаре бума, когда рекордные объемы нефти и природного газа добываются с использованием методов гидравлического разрыва пласта (гидроразрыва пласта), а промышленные центры Техасского залива, такие как Хьюстон и Корпус-Кристи, производят больше ПЭТ-смолы, чем когда-либо прежде.

В районе Корпус-Кристи водные ресурсы уже находятся под угрозой из-за нехватки и загрязнения, и проблемы усугубляются развитием бурно развивающейся нефтехимической промышленности. Фрекинг имеет заведомо большой водный след, а промышленное расширение вокруг Корпус-Кристи теперь включает в себя два нефтехимических предприятия, которые перерабатывают строительные блоки из пластика с использованием фрекинга нефти и газа.

Ожидается, что эти предприятия станут одними из крупнейших в мире заводов по производству пластика. Эти предприятия работают в районе, который регулярно страдает от засух и наводнений, причем обе крайности, как ожидается, будут усиливаться с изменением климата. Согласно прогнозам, только одно из предприятий — огромный завод по производству этиленового крекинга ExxonMobil — будет использовать около 18 миллионов галлонов воды в день, получаемой из источника Корпус-Кристи, в сочетании с водой из близлежащих городов Портленд и Грегори. Опасения по поводу нехватки воды побудили Port Industries of Corpus Christi начать планирование строительства двух опреснительных установок для удовлетворения региональных потребностей в пресной воде. Спровоцированные разработкой завода по производству крекеров ExxonMobil по соседству, обеспокоенные граждане и экологические группы в Портленде объединились, чтобы защитить свои местные воды и воздух

Мыслить глобально, пить локально

В статье Vorosmarty et al. , опубликованной в журнале Science , объясняется, что, хотя воздействие воды наиболее остро ощущается и контролируется на местном уровне, в эпоху международных цепочек поставок , локальные водные проблемы могут быть затронуты глобальными системами и процессами. Поскольку так много воды используется и загрязняется в результате торговли, которая перемещает воду «виртуально» по регионам, странам и континентам, неправильное управление водными ресурсами на местном уровне может привести к столкновениям из-за водных ресурсов. В Индии, например, гиганты по производству безалкогольных напитков PepsiCo и Coca-Cola имеют предприятия по розливу напитков, которые уже давно используют и загрязняют скудные запасы воды жителей. В то время как компании потребляют много воды в процессе приготовления безалкогольных напитков, готовые напитки отправляются за пределы сообщества и по всему региону. Это становится еще более спорным во время засухи в этих и без того бедных водой районах Индии.

Далее Воросмарти говорит, что глобальная торговля может «[передать] экологические проблемы в страны со слабым регулированием, в которых есть производство или сельское хозяйство, сильно загрязняющие окружающую среду».