Пластиковая упаковка

я за собой гражданско-правовую (ГК РФ Ст.1252>1255 до S млн.руб). административную и/или уготовную ответигвенноств (УК РФ Ст. 146 лишение свободы на срок до 6 пет)

исюпохигепьнэ для размещения в составе ЭБС № 20116200ЭЙ по адресу Mwwe.ijn&cc'krw. Нарушение авторских трав

© Ц ОП кПр о ф е сияц 2014. В се пр ав а з ащищенвт.

кэхаАешошм единя катнсЛххэи^ теЛп хияэЛенте ейтпе^етя кин«илл1ееЛ охоннзчтмп гад зчЛсф оияд ин сд ид иохех я вгёНэяеиоЛисоя щид хэжеи эн ими ионнеИ тюек ьехехин

Susan EM. Seike John D. Cutter Rutai J. Hamandsz



08 rsOTlf“L"
I ICLolluw в           я
          f*S 9 8^ iF'S
i uuibQmIIDU ч|Р ЧНР

Properties, PracfflMhB, Applications, and Regulations















2nd Edition















HANSEK
Нм*пг Puttiers, Mmlflh * Hsimht Gardner PuM^ftHt»*, IHntinniti

© Ц ОП кПр о ф е сияц 2014. В се пр ав а з ащищенвт.

собой гражданско-правовую (ГК РФ Ct.1252>12SS до S млн.руб). административную и/или утотовную ответигвенность (УК РФ Ст. 146 лишение свободы на срок до 6 пет)

С Зелке, Д* Кутлер, R Хернандес





                Пластиковая упаковка




Пер. с англ. 2-го изд. под редакцией
А. Л. Загорского, П. АДми-трикова


Санкт-Петербург
2011

:т быть воспроизведет в какой бы ю ни было фэрхе без госвхенного разрешения впадепы^в авторских прав.

т-эхэтн яеЛп хичоЛсите эинэшАЛен ■ft^ccqusy afKiMiU АяЛДе on 9600С911 ОС ©Я© эяехосо я идг cHnantkoaoEM

УДК 621.798
ББК 30.61
348

348 С. Зелке, Д. Кутлер, Р. Хернандес. Пластиковая упаковка / пер. с англ. 2-го изд. под. ред. А. Л. Загорского, П. А. Дмитрикова — СПб.: ЦОП «Профессия», 2011,— 560 с. ил., табл.
      ISBN 978-5-91884-018-4

   В книге подробно рассмотрим основные материалы для упаковки, их основные свойства, а также зависимость этих свойств от строения полимеров. Представлены все ключевые методы переработки, используемые для формования пластиковой упаковки, раскры ты их о со б енно с ти. Отд ельные главы п о свящ ены пр ои зв оде тву бу тыл ок из П ЭТФ и стерилизуемых пакетов. Вопросы экологической безопасности, рециклинга, барьерных и иных потребительских свойств рассмотрены на основе зарубежных стандартов и последних достижений в этих областях. Книга предназначена специалистам, занимающимся составлением технических условий и требований, разработкой и про актированием, изготовлением, испытанием и управлением качеством производства пластиковой упаковки, специалистам по закупкам, а также специалистам смежных отраслей.


УДК 621.798
ББК 30.61


All right re served. Carl Hanser Verlag, MunichTRC Authorized translation from the original English edition published by Carl Hanser Verlag, Munich/FRG


Все права защищены. Никакая ’-асть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Темне менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связаннье с испсяьзованиемкниги.








ISBN 1-56990-372-7
ISBN 978-5-91884-018-4

           © Carl Hanser Va lag, Muni di/FRG
           © ЦОП «Профессия», 2011
                                    © П фев од, о ф ормлени е Ц ОП «Про фессия», 2011

© Ц ОП кПр о ф е сияц 2014. В се пр ав а з ащищены.

собой гражданско-правовую (ГК РФ Ct.1252>12SS до S млн.руб), административную и/или уготовную отвеиигвенность (УК РФ Ст. 146 лишение свободы на срок до 6 пет)

Оглавление

  Предисловие к русскому изданию......................................16
  Предисловие.........................................................18
  Глава 1. Введение...................................................21
  1.1. Исторический эк скурс..........................................21
  1.2  Роль пластмасс при производстве упаковки.......................24
  1.3. Структур а и зло женил матери ал а в книге.....................27
  Глава 2. Фундаментальные понятия и определения......................29
  2.1. Терминология...................................................29
      2.1.1. Макромолжула.............................................29
      2.1.2  Полимф...................................................31
      2.1.3. Пластмасса...............................................32
      2.1.4. Мономер..................................................33
      2.1.5. Структурное звено........................................33
      2.1.6. Гомополимер..............................................34
      2.1.7. Сополимф.................................................34
  2.2  Номенклатура полимеров.........................................35
  2.3. Силы межатомного и межмолекулярного взаимодействия в полимерах.37
      2.3.1 . Силы межатомного взаимодействия.........................37
      2.3.2  Силы межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия .. . .39
  2.4. Свойства, определяемые химическим составом.....................42
  2.5. Классификация пластмасс........................................43
  Вопросы для повторения и самостоятельного изучения..................44

  Глава 3. Структура и свойства полимеров................................45
  3.1 . Введение.........................................................45
  3.2  Строение молекул..................................................45
      3.21. Линейные полимеры............................................46
      3.22  Разветвленные полимеры.......................................47
      3.23. Сетчатые полимеры............................................48
  3.3. Строение сополимеров..............................................49
      3.3.1. Ст атис тичеоси е соп олимеры...............................50
      3.3.2  Чередующиеся сополимеры.....................................51
      3.3.3. Блок-сополимфы..............................................51
      3.3.4. Привитые сополимеры.........................................53
      3.3.5. Комбинации типов сополимеров................................54
  3.4. Ц епн ая п олимери зация, п олипри со един ени е..................55
      3.4.1. Присоединение, или цепная полимеризация.....................55
      3.4.2  Винильные полимеры..........................................56

я! хэкэгн яеЛп хичэЛогте эинэшАЛен    АээЛДе on ffe00£9TT0£ гм DSC эяехэсо я ичнэПгэне-Ed идг жпйшксчычэи

:т быаь воспроизведет в какой бы ю ни было форвЕ без пиоьвенного разрешения нхадеяырв авторских прав.

Пластиковая упаковка

    3.4.3. Свободнорадикальная полимеризация.........................58
    3.4.4. П роц ессы п олимери з ации этил ена......................60
    3.4.5. Другие механизмы процессов полимеризации..................64
3.5. Кон фигурации и кон формации молек ул...........................64
3.6. Конфигурации винильных полимеров, построенных по принципу «голова к голове» и «голова к хвосту»................................65
3.7. Стереохимия.....................................................67
3.8. Ступенчатая полимеризация, по л икон денсационные по лимфы......69
3.9. Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение.........72
    3.9.1. Статень полимеризации.....................................73
    3.9.2  Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение...73
    3.9.3. Среднечисловая молекулярная масса.........................75
    3.9.4. Среднемассовая мол жулярная масса.........................75
    3.9.5. Другие средние значягия молекулярной массы................78
    3.9.6. Определение молекулярно-массового распределения...........78
    3.9.7. Влияние мол екулярн ой массы и мол екулярно -массов ого распределения на текучесть и механические свойства...............79
3.10. Мор фол огня полимера..........................................82
     3.10.1. Кристалличность.........................................83
     3.10.2. Степень ориентации полимера.............................89
     3.10.3. Степень кристалличности.................................92
3.11. Тепл о физические свойства.....................................93
     3.11.1. Темпфатура плавления....................................94
     3.11.2. Темпфатура стеклования..................................94
     3.11.3. Другие тепловые фазовые переходы...................... 101
     3.11.4. Теплоемкость.......................................... 102
     3.11.5. Теплота сплавлагия.................................... 102
     3.11.6. Коэффициент теплопроводности.......................... 103
     3.11.7. Коэффициент термического расширения................... 104
     3.11.8. Другие изменения размеров............................. 104
     3.11.9. Стабильно стьразмфов.................................. 105
3.12. Механические свойства........................................ 106
     3.12.1. Механические свойства при растяжении.................. 106
     3.12.2. Прочность на разрыв................................... 109
     3.12.3. Ударная вязкость и прочность на разрыв под действием внутренняя давления........................................... 110
     3.12.4. Другие механические свойства.......................... 111
3.13. Барьерные свойства........................................... 112
     3.13.1. Коэффициент диффузии.................................. 112
     3.13.2. Коэффициент растворимости.............................. ИЗ
     3.13.3. Коэффициент проницаемости.............................. ИЗ
3.14. Поверхности и адгезия к поверхностям.......................... ИЗ
     3.14.1. Поверхностное натяжение............................... 114
     3.14.2. Смачиваемость......................................... 114
     3.14.3. Прочность адгезионной съязи........................... 114
     3.14.4. Прочность когезионной связи........................... 115
     3.14.5. Блокирование.......................................... 115
     3.14.6. Коэффициент трения.................................... 116

© Ц ОП кПр о ф е сиял 2014. В се пр ав а з ащищены.

собой гражданско-правовую (ГК РФ Ст.1252,1253 до 5млн.руб), административную и/мли уголовную ответственность (УК РФ Ст. 146 лишение свободы на срок до 6 пет)

Оглавление



      3.14.7. Термо сваривание...................................... 116
  3.15. Оптические характеристики................................... 117
      3.15.1. Глянец................................................ 117
      3.15.2. Матовость............................................. 118
      3.15.3. Прозрачность и непрозрачность......................... 119
  3.16. Электрические свойства...................................... 119
  3.17. Идентификации пластмасс за счет использования И К-спек троек опии. 120
  Список использованных источников.................................. 122
  Вопросы для повторения и самостоятельного изучения...................... 123
  Глава 4. Основные пластмассы, используемые для изготовления упаковки ... 125
  4.1 . Разветвленные поли этилены.................................. 125
      4.1.1. Полиэтилен низкой плотности............................ 127
      4.1.2  С ополимф этилена и винил ацетата...................... 129
      4.1.3. Сополимф этилена и акриловой кислоты................... 131
      4.1.4. Иономеры............................................... 131
  4.2  Линейные поли этилены........................................ 133
      4.21.  Полиэтилен высокой плотности........................... 135
      4.22   Линейный полиэтилен низкой плотности................... 137
      4.23.  Металлоценовые полимеры................................ 138
      4.24.  Корреляция свойств полиэтиленов........................ 142
  4.3. Полипропилен................................................. 144
      4.3.1 . Гомополимерный полипропилен........................... 145
      4.3.2  Статистические сополимеры пропила а.................... 147
  4.4. Поливинилхлорид.............................................. 148
  4.5. Сополимеры винилиденхлорида.................................. 151
  4.6. Полистирол................................................... 153
  4.7. Поливиниловый спирт и сополимер этилен а и винилового спирта....... 155
      4.7.1 . Поливиниловый спирт................................... 155
      4.7.2  Сополимф этилена и винилового спирта................... 157
  4.8. Полиамиды.................................................... 159
  4.9. Сложные поли эфиры........................................... 164
      4.9.1. Поли этил ентерефтал ат................................ 164
      4.9.2  Поли этил ентерефтал ат, модифицированный гликолем, други е сополимеры п оли этил ен терефт ал ата и смеси, в к о торых он участвует..................................... 166
      4.9.3. Поли этиленнафт ал ат.................................. 167
  4.10. Поликарбонат................................................ 169
  4.11. Фторполимеры................................................ 170
  4.12. Сополимеры стирола и бутадиена.............................. 172
  4.13. Сополимеры акрилонитрила.................................... 172
  4.14. Циклические олефиновые сополимеры........................... 174
  4.15. Жидкокристаллические полимеры............................... 175
  4.16. Электропроводные полимеры................................... 176
  4.17. Термоэластопласты........................................... 177
  4.18. Термореактивные материалы................................... 178
  4.19. Ц елл о фан и целлюл о зные пластмассы...................... 181
      4.19.1. Целлофан.............................................. 181
      4.19.2. Целлюлозные пластмассы................................ 182


J-3X3IH ЯЕДц ХИЧЭЛОГТЕ ЭИНЭШАЛеН              АээЯДЕ ОП 960СГС911 СС СЯС ЭЯЕХЭОЭ Я ЪИНЭГИЭУС-Ed ИДГ CHnaiMkCMICEM

Пластиковая упаковка


4.20. Смеси полимеров.............................................. 184
Список использованных источников................................... 187
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................. 188
Глава 5. Добавки и компаундирование.................................191
5.1. Введение...................................................... 191
5.2  Компаундирование.............................................. 192
5.3. Антиоксиданты................................................. 199
5.4. Термо стабилизаторы........................................... 199
5.5. УФ-стабилизаторы...............................................200
5.6. Добавки для модификации поверхностного притяжения..............200
    5.6.1. Антиблоки................................................202
    5.6.2  Скользящие добавки...................................... 204
    5.6.3. Антискользящие добавки...................................204
    5.6.4. Смазки.................................................. 205
    5.6.5. Добавки для смазки форм................................. 205
5.7. Окрашивающие добавки.......................................... 205
    5.7.1. Красители............................................... 206
    5.7.2  Органические пигменты................................... 206
    5.7.3. Неорганические пигменты..................................208
    5.7.4. Пигменты специального назначжия..........................208
    5.7.5. Одобрение окрашивающих добавок Ф ед фальным управлениям США по контролю за оборотом пищфой продукции и лекарственных средств................................................209
5.8. Антифоги.......................................................210
5.9. Нуклеаторы.................................................... 210
5.10. Антистатики...................................................211
5.11. Пластификаторы............................................... 213
5.12. Акцепторы кислорода, сиккативы и ароматизаторы............... 215
5.13. Наполнители и армирующие добавки..............................218
5.14. Антимикробные добавки или биоциды............................ 219
5.15. Другиедобавки................................................ 219
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................. 220
Глава 6. Адгезия, адгезивы (клеи) и термосклеивание (термосваривание) ... .221
6.1. Адгезия....................................................... 221
6.2  Адгезивы.......................................................222
6.3. Прочность адгезионных и когезионных связей.................... 223
    6.3.1 . Прочность адгезионной связи.............................224
    6.3.2  Прочность когезионной связи..............................229
6.4. Типы адгезивов.................................................230
    6.4.1. Реакционно-способные адгезивы............................231
    6.4.2  Тфмоплавкие безрастворныеклеи............................231
    6.4.3. Клеи-растворы............................................232
    6.4.4. Водные клеи-растворы.....................................233
    6.4.5. Контактные клеи и клеи повторного действия...............234
    6.4.6. Адгезивы, склеиваемые на холоду......................... 236
    6.4.7. О тв ержд ени е ультрафи оле товым и злучени ем и эл ж тронным лучом . 236
6.5. Применение адгезивов.......................................... 236

© Ц ОП кПр о ф е о«яч 2014. В се пр ав а з ащищены.

собой гражданско-правовую (ГК РФ Ст.1252,1253 до 5млн.руб), административную и/мли уготовную ответственность (УК РФ Ст. 146 лишение свободы на срок до 6 пет)

Оглавление



6.6. Терминология клеев.............................................. 238
6.7. Добавки к адгезивам............................................. 239
6.8. Термо склеивание.................................................240
    6.8.1. Методы сваривания..........................................241
    6.8.2  Таглопров одно с ть в многослойных гибких материалах...... 248
    6.8.3. Клейкость в нагретом состоянии.............................249
    6.8.4. Гу бки для термо св арив алия..............................250
    6.8.5. Модели разрушения сварных соединений...................... 251
    6.8.6. Оценка сварных соединений в гибких упаковочных матери ал ах.252
Список использованных источников..................................... 253
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................... 253
Глава 7. Экструзия, производство пленок и листов......................255
7.1 . Экструзия и экструдеры......................................... 255
    7.1.1. Бункер и загрузочное отверстие.............................257
    7.1.2  Зоназагрузки.............................................. 258
    7.1.3. Зона пластикации.......................................... 259
    7.1.4. Зона дозирования.......................................... 260
    7.1.5. П ер яиешивающие устройств а...............................260
    7.1.6. Конструкция и размер экструдера и шнека....................261
    7.1.7. Экструзионные головки......................................262
    7.1.8. Фильтры расплава...........................................263
    7.1.9. Приводи ой механизм и скорости шнека.......................263
    7.1.10. Специальные конструкции...................................263
    7.1.11. Темпфатуры экструзии......................................264
    7.1.12. Давления экструзии....................................... 266
7.2  Пл енки и листы, получаемые пл о ос ощ елевым метод ом экструзии.266
    7.21.  Плоскощелевая экструзия на холоду, или плоскощелевая экструзия на охлаждаемые валки.................................267
    7.22   Процессы вэльцфэния на системе валков и каландрования.......268
    7.23.  Процесс с охлаждающей емкостью, или водной ванной......... 268
    7.24.  Захватывающие валки и наматывание......................... 269
    7.25.  Регулирование размеров.................................... 269
    7.26.  ОриФтация..................................................270
    7.27.  Экструзионные головки для плоасощелевой экструзии..........271
7.3. Плфки, полученные методом экструзии с последующим раздувом........ 273
    7.3.1. Экструзия плен ок с их по следующим раздув ом..............275
    7.3.2  Экструзионные головки для изготовления рукавной пленки...... 276
    7.3.3. Воздушное кольцо и внутреннее охлаждение рукав а...........279
    7.3.4. Направляющи ей складывающие рамки......................... 281
    7.3.5. Захватывающие устройства.................................. 282
    7.3.6. Обрезание и намотка....................................... 283
    7.3.7. Процесс с двойным раздув ом................................285
7.4. Ориентированная растягивающаяся (стрейч-) и тфмоу сад очная пленка .. . 285
    7.4.1 . Ори ж тиров энная растягивающаяся пл жк а (стрейч-пленк а). 286
    7.4.2  Тфмоусадочная пленка.......................................287
7.5. Со экструзия плен ок и листов....................................288
7.6. Обработка поверхности........................................... 291


г-экэгн як du хичэЛогте эинэпАЛен                         АяЛЯе on ff60CrC9l I СС ©ЯС эяехэсо я ичиэГтгэус-еЛ иДГ chusjmkcwem

Пластиковая упаковка

7.7. Выработка пленки............................................. 292
7.8. Испытанней оценка пленок..................................... 293
Список использованных источников.................................. 294
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................ 294
Глава & Преобразование, ламинирование и нанесение покрытия.........295
8.1. Ламинирование и нанесение покрытия метод ом экструзии.........295
8.2  Ламинирование или нанесение покрытия горячим расплавом....... 299
8.3. Адгезионное ламинирование.................................... 300
8.4. Термическое ламинирование.................................... 302
8.5. Металлизированная пленка......................................303
8.6. Платки с диоксидом кремния....................................304
8.7. Другие неорганичеаси е б арь ерные п окры тия................ 306
8.8. Конструкционные многослойные структуры....................... 306
Список использованных источников.................................. 307
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................ 307
Глава 9. Гибкая упаковка...........................................309
9.1 . Характеристики гибкой упаковки.............................. 309
9.2  Ъшы пакетов.................................................. 310
    9.21. Пакет типа «подушечка».................................. 310
    9.22  Пакеты с запечатыванием по трои сторонам................ 311
    9.23. Пакеты с запечатыванием по четырем сторонам............. 312
    9.24. Устойчивые пакеты........................................312
9.3. Производство пакетов......................................... 314
9.4. Стерилизуемые пакеты......................................... 316
9.5. Мешки для на сыпных матери ал ов и пр очные мешки для тяжелых грузов.................................................... 318
9.6. Ящик с вкладышем в форме мешка............................... 319
Список использованных источников.................................. 319
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................ 320
Глава 10. Термоформование..........................................321
10.1. Введение.................................................... 321
10.2. Нагревание ли ста........................................... 322
     10.2.1. Выбор температуры.................................... 322
     10.2.2. Нагревание излучением.................................322
10.3. Формование изделия из листа................................. 325
     10.3.1. Основные методы...................................... 325
     10.3.2. Деформация листа..................................... 327
     10.3.3. Варианты термоформования............................. 328
     10.3.4. Выбор метода тфмо формования......................... 334
10.4. Отделка ли ста.............................................. 334
10.5. Конструкция изделия и формы................................. 335
     10.5.1. Прототипные формы.................................... 337
     10.5.2. Формы для серийного производства......................340
10.6. Автоматизированные системы термоформования, заполнения и укупоривания.....................................................341
Список использованных источников.................................. 341
Вопросы для повторения и самостоятельного изучения................ 341