Термоформованная упаковка
Термоформованная упаковка производится с помощью процесса нагрева
термопластичного материала до определенной температуры и последующее придание
ему определенной формы с помощью пресс-формы.
Обычно используется для скоропортящихся продуктов питания. Кроме пищевой
промышленности, нашла свое распространение в медицине, электронной отрасли,
производстве, розничной торговле.
Основное преимущество термоформованной упаковки включают ее способность
сохранять свежесть продуктов, долговечность и возможность подгонки под
конкретные товары.
Для упаковки используются различные виды термопластичных материалов, таких
как полипропилен, ПЭТ, полистирол, акрил. Для разных материалов требуются разные
температурные настройки.
Как только пластик становится податливым, его формуют в форму с помощью
вакуума, или давления. Потом он охлаждается и затвердевает в форме, а
затем извлекается.
Вакуумное формование - довольно простой вид. Деталь формируется с использованием вакуума для
нагрева и растягивания пластика по форме. Этот метод обычно используется для неглубоких
пластиковых изделий.
При использовании метода формования под давлением, усилие прикладывается к
обратной стороне формы, когда пластиковые листы прессуются и нагреваются для
достижения желаемой конфигурации. Этот метод позволяет придавать углам меньшие
радиусы и получать более однородные формы.
Процесс термоформования может выполняться с использованием различных типов
пресс-форм, включая охватывающие заглушки и отливные для формирования простых
изделий, а также разъемные для термоформования продукции сложной конфигурации,
в том числе включающей совмещенную
крышку.
Интересно, что термоформование появилось примерно в 1930-1940-х годах с
гонки за создание прочных акриловых козырьков для самолетов перед Второй
мировой войной. Пионерами в этой отрасли стали Хельвиг из компании производителя акриловых
смол и Лири из крупнейшей в мире корпорации производителей химикатов.
В 1938 году Хельвиг подал патентную заявку на первый процесс термоформования. Он использовал
давление горячего масла для формования акрила и воду для его охлаждения. Несколько лет
спустя компания подала второй патент на машину, которая создавала пластиковую
упаковку с использованием технологии защелкивающегося зажима на акриловом листе
после его нагрева в духовке. По сути была создана первая термоформованная
пластиковая полость.
Лири не сильно отставал. В 1940 году он запатентовал первую
вакуумно-формовочную машину, использующую инфракрасные лампы для управления
источником тепла на акриле и достижения равномерной толщины стенок. Позже Лири
разработал узел радиационного нагревателя, который можно было поднимать или
опускать относительно пластикового листа. Так родилась первая линия термоформования.
Процесс прошел долгий путь с 1930 года. Сегодня он намного быстрее и
позволяет производить пластиковую упаковку более высокого качества благодаря
многолетнему совершенствованию процесса инженерами. Теперь пластиковый лист быстро и эффективно
преобразуется в трехмерную форму с помощью методов нагрева, вакуума и давления
на автоматизированном станке. Существует более 200 марок термоформовочных машин,
использующих различные пластиковые пленки.
Наиболее распространенными примерами термоформованной упаковки являются
стаканчики, лотки, контейнеры-раскладушки.
Термоформованные раскладушки обеспечивают защиту, организацию и эффективный
товарный вид продуктов. По сравнению с другими типами контейнеров не
требуют дополнительных элементов для упаковки. Они представляют полностью
законченное решение. Часто прозрачны, и продукты можно легко
разглядеть. Используются для фасовки фастфуда, кулинарии, выпечки, ягод, зелени.
Термоформованные стаканчики используются для напитков, молочных продуктов,
десертов, мороженого. Горловина запаивается пленкой или фольгированной
платинкой и дополняется пластиковой крышкой.
Термоформованные контейнеры обычно используются в сфере общественного
питания. Эти одноразовые пластиковые контейнеры для пищевых продуктов сочетают в
себе множество функций: бортики, уплотнения и язычки, предназначенные для
легкого открывания и закрывания, ребра жесткости.
Лотки обычно используются для упаковки мясных и рыбных полуфабрикатов,
овощей, фруктов. Сверху могут запаиваться в пленку или оборачиваться стрейч в сфере быстрого
питания и кулинарий.
Блистерная упаковка тоже производится благодаря процессу термоформования.
У термоформования много преимуществ. Можно повысить эффективность
производственного процесса за счет сокращения количества отходов. Выполняется быстрее
и проще, чем другие методы. Можно создавать нестандартные формы. Этот тип
упаковки герметичный, обеспечивает меньшую вероятность повреждения продукта.
Благодаря своей легко настраиваемой природе, термоформование может
использоваться для создания определенных форм и дизайнов, которые в противном
случае были бы более дорогостоящими или сложными.
В некотором смысле, термоформование напоминает другой процесс – литье под
давлением. Несмотря на кажущееся сходство, оба метода существенно различаются
по своему подходу и применению.
Для сравнения процесс литья под давлением включает в себя использование
термопластов, термореактивных полимеров или эластомеров. Этот процесс
заключается в методе впрыскивания расплавленного пластика в полость формы под
высоким давлением, который потом охлаждается и затвердевает внутри. Метод
отличается точностью и постоянством, что делает его идеальным для массового
производства сложных деталей с жесткими допусками. Детали, отлитые таким способом, требуют
минимальной последующей обработки. Метод используется для автомобилестроения,
медицинских приборов, игрушек.
Если вернуться к сравнению, то можно сказать, что изделия, изготовленные с
помощью термоформования дешевле, так как себестоимость пресс-формы меньше, чем
форма для литья под давлением.
Для термоформования подходят разные пластики.
HDPE, или полиэтилен высокой плотности, химически
устойчив, впитывает небольшое количество влаги и очень долговечен. Обычно используется
для пищевых контейнеров. Из него можно производить тонко и толстостенные
изделия.
Поликарбонат используется для изготовления изделий толстой и тонкой
толщины. Это прозрачный пластик с высокой ударопрочностью, термостойкий. Эти свойства делают
его отличной альтернативой стеклу.
Поливинилхлорид является одним из наиболее широко используемых
термоформованных пластиков. Листы ПВХ могут использоваться для термоформования
толстых и тонких листов методом вакуумного формования.
Полипропилен - материал химически стойкий, жесткий и обладающий оптимальной
ударной вязкостью. Хорошо работает при более высоких температурах. Эти прочностные характеристики и эластичные
свойства делают полипропилен одним из самых популярных термоформованных
пластиков.
Полиэтилентерефталат или ПЭТ - это прозрачный пластик с высокой
ударопрочностью. Он хорошо подходит для процесса вакуумного формования разных профилей. Прочный, может быть
отлит с четкими деталями. Используется для создания пищевых контейнеров,
медицинской упаковки и многого другого. Экономичен, легко поддается формовке и пригоден
для вторичной переработки.
Термоформование предлагает возможность
нанесения фирменного знака на упаковку. Также с помощью процесса можно использовать
параллельное внедрение вплавляемой этикетки на поверхность.