Технология производства тары и упаковки для сыпучих пищевых продуктов и технология упаковки в нее

Основным сырьем для производства бумажных пакетов являются бумагосодержащие материалы промышленного или  дизайнерского исполнения.

Наиболее распространенными  в их числе считаются следующие: 

 
Рисунок 1 – Виды бумагосодержащих материалов, используемых для производства пакетов

От выбора бумаги зависит  технология изготовления, способ послепечатной  обработки, а также внешний вид, свойства и стоимость готовой  продукции.

Чтобы полученные изделия  максимально соответствовали назначению, перед началом производственных работ необходимо определить оптимальный  вариант материала и, соответствующую  ему, технологию нанесения:

Самый массовый тип бумажных пакетов создается на основе ламинированной мелованной бумаги. Изображения наносятся  методом офсетной печати. Рекомендуемая  плотность ламината составляет 25-32 мкм.

Для изготовления экологически чистых, прочных, износоустойчивых пакетов  используется крафт-бумага обычного коричневого  цвета или отбеленная. Печать на таких изделиях выполняют преимущественно  способом шелкографии.

Эфалин (имитлин, люкспак) хорошо пойдет для декоративных пакетов, выпускаемых  небольшим тиражом. Прочный чисто  целлюлозный материал, плотностью 120 г/м2, относится к категории фактурных  и имеет разнообразную палитру (более 20 цветов). Нанесение изображений  осуществляется посредством офсетной или трафаретной печати. Возможно тиснение фольгой. Для усиления износоустойчивости и прочности рекомендуется специальная  пропитка. Готовая продукция выдерживает 3-5 кг.

С целью создания наиболее презентабельной, индивидуальной упаковочной  продукции, рекомендуется использовать обычный или дизайнерский картон. Материал хорошо держит форму. Послепечатная  ламинация придает ему дополнительную прочность. Печать чаще выполняется  методом флексографии.

Дизайнерские бумаги рекомендованы для относительно небольших тиражей при необходимости изготовления фирменных пакетов (эксклюзивных, элитных, например, для упаковки корпоративной подарочной продукции). Разнообразие фактур, цветов, способов нанесения и отделочных операций дает возможность создавать продукцию, различную по дизайну, прочности, стоимости.

Пакеты, нуждающиеся в  особой износоустойчивости, целесообразно  производить на основе плайка –  мелованной бумаги, похожей на пластик. Плотность его варьируется от 90 до 330 г/м2. Рекомендована офсетная печать или шелкография.

После определения основного  материала, назначения будущей продукции  и ее желаемых качеств, запускается  процесс непосредственного изготовления. 

Технология производства бумажных пакетов включает несколько  этапов и требует соблюдения ряда норм. При этом необходимо учитывать, что пакет может служить для  упаковки и переноса одежды, продуктов  питания, прочего. Важно, чтобы он был  прочным и не оказывал влияние  на свойства (качество) помещаемых в  него предметов.

Печать на бумажных пакетах  может осуществляться различными методами: офсет, флексография, шелкография, тиснение.

Каждый вариант нанесения  имеет свои особенности и оптимальный  тираж: 

 
 Рисунок 2 – Способы печати на бумажных пакетах 

 

Для тиражей менее 500 штук более целесообразно использовать цифровой метод нанесения.

С позиции стоимости, самой  дорогой печатью на бумажных пакетах  является тиснение, но оно незаменимо при необходимости визуального  выделения каких-либо отдельных  графических элементов. Затем по ценовой лестнице следует шелкография. Далее, в сторону уменьшения цены с большим отрывом – флексография и офсет.

Нередко, на приладку макета уходит от 50 до 500 «тиражных» листов запечатываемого  материала.  

После нанесения печати на весь тираж, листы (готовые изделия) должны отлежаться в течение 1 – 5 дней, высохнуть.

Следует отметить, что наиболее часто используется именно листовой вариант печати, так как он является универсальным для всех методов  нанесения и позволяет получить более качественную продукцию. Печать на готовых изделия уместна при  необходимости оперативной подготовки большого тиража. В этом случае закупаются собранные, чаще однотонные, пакеты для  нанесения надписей и небольших  изображений (например, логотипа, слогана).

Лишь после полного  высыхания красящих составов можно  приступать к дальнейшей работе с  продукцией.

Вырубка

Вырубка необходима для последующей  сборки бумажных пакетов. Она может  производиться на:

- тигельном ручном прессе;

- тигельном автоматическом прессе;

- стопцилиндровом прессе специальным штанцевальным штампом.

Более точной является автоматическая вырубка, которая производится с  помощью высокопроизводительных прессов, ее погрешность составляет примерно — 0,02мм. Для ручного и полуавтоматического  оборудования допуски — 1-3 мм. Каркас штампа определяет линии разреза  и биговок, что делает последующую сборку изделий простой. 
На отладку затрачивается от 10 до 200 «тиражных» листов.

Сборка продукции

Бумажные пакеты собираются вручную или при помощи автоматических сборочных линий. Второй вариант  имеет недостаток, так как накладывает  ограничения на размеры изготавливаемых  изделий. В связи с этим, пакеты крупных форматов собираются, как  правило, вручную. 
Вырубленные листы фальцуют (складывают) по биговкам (местам сгиба).

Сложенные листы склеивают  по определённому алгоритму. С этой целью могут использоваться водно-дисперсионные, акриловые, термо клеи, а также  специальный двухсторонний узкий  скотч.

Потери в процессе сборки составляют от 10 до 100 изделий. 
Сборка является завершающим этапом технологии изготовления бумажных пакетов. Далее следует их упаковка и транспортировка к месту непосредственного использования (распространения). Упаковку пакетов рекомендуется производить в гофроящики или специальный полиграфический амбалаж.

Для изготовления пакетов  для упаковки сахара  будем использовать  специальную мешочную бумагу, изготавливаемую  по ГОСТ 2228-81 «Бумага мешочная. Технические условия». Готовый материал поставляется на производство по изготовлению и упаковке сахара. Сборка пакетов и печать на них происходит на фасовочно-упаковочном автомате для сыпучих пищевых продуктов. Чертеж изготавливаемой упаковки представлен в Приложении А.

 

 

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  ПРОЦЕСС УПАКОВКИ СЫПУЧИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В БУМАЖНУЮ УПАКОВКУ

Продолжим рассматривать  процесс упаковки сахара в бумажный пакет. Различаю два вида таких мешков:

- с заделкой верха пакета  с образованием замка-«гребешка»;

- с заделкой верха приклеиванием  «гребешка».

Имеются два заметных конструктивных отличия оборудования. Когда засыпка  дозы осуществляется при закреплении  пакета на воронке, через которую  в пакет поступает продукт, и  когда пакет закрепляется на каком-то несущем органе, чаще дискретно вращающемся  роторе. Первое чаще применяется при  фасовании муки (пылящих продуктов), второе – при фасовании других продуктов (круп, сахара).

Для упаковки сахара применяется  способ с приклеиванием «гребешка» на автомате с пакетным и упаковочным роторами, где пакет образуется из ленты бумаги непосредственно на оборудовании.

Схема технологического процесса фасования и упаковки сахара в  бумажные пакеты представлена в Приложении Б.

 

Рисунок 3 – Схема фасования  и упаковывания сахара в бумажный пакет машине АПА-М

 

Рассмотрим технологический  процесс упаковки сахара с помощью  схемы, представленной на Рисунке 3. Для изготовления внутреннего пакета на бумагу, разматываемую из рулона 1, наносится клей для продольного шва пакета 2, отрезается заготовка 3 необходимого размера и подается на оправку пакетного ротора. На роторе выполняются следующие операции: обжим пакета на оправке 4, проклейка продольного шва внутреннего пакета 5, заделка правого 6 и левого 7 клапанов дна внутреннего пакета [4].

Для изготовления наружного  пакета на бумагу, разматываемую из рулона 8, наносится печать 9. Далее  наносится клей для продольного  шва пакета и склеивания внутреннего  и наружного пакетов 10, отрезается заготовка необходимо размера 11 и  подается на оправку пакетного ротора. На роторе выполняются следующие  операции: обжим пакета на оправке 12, заделка продольного шва 13, узких  клапанов дна пакета 14, заднего 15 и  переднего 16 клапанов дна пакета, маркировка 17 и прижим дна пакета 18, съем готового пакета с оправки 19 пакетного ротора.

Готовый пакет 20 подается в  гнездо упаковочного ротора 21. Во время  нахождения пакета в гнезде упаковочного ротора выполняются следующие операции: контроль наличия пакета 22, наполнение его продуктом и утрясание  продукта 24, 25, утрамбовывание продукта 26, загиб узкого клапана и разведение в стороны широких клапанов пакета 27, загиб второго  узкого клапана  и  прокат верха пакета 28, отгиб  узкого клапана и нанесение клея 29, прижим узкого клапана пакета 30, прижим и подогрев заделанных узких клапанов пакета 31, нанесение клея на уголки пакета 32, заделка заднего 33 и переднего 34 уголков пакета, прижим верха пакета и подогрев 35, выталкивание  пакета из гнезда 36, выдача пакета на конвейер 37. При движении пакета на конвейере  происходит прижатие и окончательное  склеивание верха пакета. Упакованный  пакет, заполненный продуктом, поступает  на стол готовой продукции 38, где  происходит контроль качества упаковки и отправка пакетов на упаковывание в транспортную тару.

5 ПРЕИМУЩЕСТВА  И НЕДОСТАТКИ  БУМАЖНОЙ УПАКОВКИ. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К УПАКОВКЕ СЫПУЧИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Одним из требований, предъявляемым  к материалам для упаковки, находящимся  в непосредственном контакте с пищевыми продуктами, является их  физиологическая  безвредность. Под этим термином понимается невозможность перехода в пищевой продукт из материала упаковки посторонних веществ (особенно низкомолекулярных), изменяющих вкус и запах продукта, оказывающих вредное влияние на организм человека. Полимерные материалы, используемые для производства упаковки, содержат, помимо самого полимера, являющегося высокомолекулярным соединением, низкомолекулярные продукты (мономеры), а также недостаточно отмытые катализаторы, инициаторы, эмульгаторы, красители, другие вспомогательные вещества. 

В соответствии с утвержденным в каждой стране санитарно-гигиеническим законодательством, обязательным условием применения полимерного материала для упаковки пищевого продукта должно быть наличие у производителя разрешающей надписи специального органа здравоохранения.  

Процесс санитарно-гигиенических  исследований включает следующие этапы:

- органолептическую оценку;

- санитарно-химические исследования;

- токсикологическую проверку на животных

Получение на любом из этих этапов отрицательных результатов  является основанием для отклонения испытуемого материала для упаковки в качестве контактера с пищевым  продуктом.

Органолептические исследования основаны на высокой чувствительности вкусового и обонятельного аппарата человека, позволяя в ряде случаев не только верно определять посторонние привкусы и запахи, но также идентифицировать природу их происхождения.

Санитарно-химические исследования материала упаковки проводятся, как правило, аналитическими методами. Их результатом должна стать интегральная и специфическая оценка миграции посторонних веществ из упаковки в пищевой продукт. Данным способом могут быть идентифицированы мономеры и вспомогательные вещества, которые могут мигрировать в продукт при контакте с упаковкой, изменяя его качество. В отечественной практике для этих целей используется специфический метод, предусматривающий комплексное определение посторонних веществ в трех фазах: твердой, жидкой и газообразной по определенной схеме.

Токсикологические исследования проводятся с целью установления критерия токсичности упаковки. Предъявляемые к полимерным материалам перечисленные выше требования в значительной степени ограничивают круг полимеров, используемых для упаковки продуктов человеческого питания.

Любое производство по изготовлению сыпучей продукции сталкивается с необходимостью использования наиболее эффективной тары для расфасовки и хранения товаров. Подобной тарой, отвечающей всем стандартам хранения, являются бумажные многослойные мешки, обеспечивающие максимально удобное складирование и хранение продукции.

Бумажные многослойные мешки  отличаются наибольшей герметичностью, поэтому фасовка сыпучих продуктов  в подобную тару, происходит без  появления пыли и потери продукции. Кроме того, бумажные мешки, благодаря  своей конструкции обладают высокой  прочностью. Многослойный мешок состоит  из двух и более слоев бумаги, в некоторых случаях с целлофановой прослойкой между ними, что позволяет  значительно повысить прочность  и избежать порчи продукции, даже при хранении в условиях повышенной влажности. Для разнообразной химической продукции, изготавливаются многослойные мешки с защитными прослойками, обеспечивающие наиболее комфортные условия хранения. Фасовка сыпучих продуктов может производиться в бумажные мешки открытого типа, горловина которых зашивается после заполнения мешка. Также могут быть использованы мешки, оснащенные специальным клапаном для засыпки, способным автоматически, герметично закрываться под действием давления, оказываемого грузом на стенки мешка, после его наполнения.