Преимущество пластиковых бутылок

Преимуществ у ПЭТ бутылок в целом очень много. Стандартная стеклянная бутылка с объем 0,5 л. будет весить порядка 350 г., а вот ПЭТ бутылка имеет вес 28 г. Материал является абсолютно прозрачным, поэтому бутылка выглядит привлекательной и чистой. Также данный материал легко поддается окрашиванию для соответствия вида бутылки для запросов потребителей.

Данный тип бутылок при транспортировке не бьется, что создает существенную экономию для продавцов напитков. В общем, в нынешнее время ПЭТ бутылки даже не рассматриваются в качестве конкурента для стеклянной тары – их можно расценивать в качестве материала, который может открыть новые рынки и поспособствовать зарождению новых приоритетов у потребителей.

В настоящее время самыми перспективными направлениями при изготовлении бутылок из рассматриваемого материала признаны следующие:

  1. Многослойная бутылка.
  2. Бутылка, которая производится из альтернативного пластика.
  3. Привлечение барьерных добавок вкупе с напылением барьерных слоев.

Рассмотрим имеющиеся популярные виды ПЭТ бутылок более подробно.

Многослойные бутылки

Данная технология в нынешнее время является самой надежной и популярной, поскольку такие бутылки уже сейчас были хорошо проверены временем. Бутылка, которая производится согласно данной технологии, внешне может напомнить слоеный пирог, поскольку между слоями пленки полиэтиленрефталата имеются слои специализированного полимера, который способствует предотвращению проникновения ультрафиолетовых лучей. Эта особенность называется свойством пассивного барьера. При этом слой, который отвечает за поглощение кислорода, называется активным барьером.

Важно учитывать, что как внутренний, так и наружный слой изделия для изготовления ПЭТ бутылок производится из чистого ПЭТ материала. Количество слоев имеет прямую зависимость от числа барьерных прослоек изнутри, в целом, оно будет колебаться от 3 до 5.

Одним из самых существенных недостатков данных бутылок является высокая стоимость. В целом, производство таких бутылок стоит почти в два раза больше, чем производство обычной бутылки. Среди основных производителей напитков, использующих данный тип бутылки, можно назвать «Miller», «Carlsberg», «Budweiser» и др.

Также еще одним отрицательным качеством является ограничение возможности вторичной переработки материала при таком типе материала. Стоит отметить, что трехслойная технология имеет активное и широкое применение во многих мировых государствах при утилизации вторичного материала. В таких ситуациях он помещается среди слоев нового материала. У бутылки не могут совершенствоваться барьерные свойства, однако такой ход оправдывается с точки зрения экологии.

Пассивный барьер

Одной из самых непопулярных трехслойных ПЭТ бутылок в нынешнее время выступает такая бутылка, которая имеет расположение слоя нейлона между слоями ПЭТ. Стоит также отметить, что в качестве достоинств нейлона называют отличные барьерные свойства, и еще минимальная стоимость и повышенная степень прозрачности. Также прекрасными барьерными свойствами обладает такой материал, как этиленвинилакоголь и этиленвинилацетат. При этом у последнего вещества есть очень чувствительный недостаток – он может потерять собственные защитные свойства от влаги.

Важно учитывать, что срок годности пивных напитков в многослойной бутылке при использовании таких слоев в производстве может увеличиваться до 6 раз.

Активный барьер

В роли активного барьера сегодня производители называют кислородопоглотитель-сополиэфир, под рабочим названием «Amosorb». Большинство производителей имеют желание работать именно с ним для того, чтобы заниматься изготовлением комбинированных модификаций слоев для барьера, которые смогут поспособствовать не только поглощению кислорода, но также и пропусканию углекислого газа.

По мнению экспертов, стоимость многослойной бутылки с таким барьером будет едва ли не в два раза выше, чем простая бутылка.

Напыление барьерного слоя

Наиболее дорогим процессом при формировании ПЭТ бутылок считается использование технологии с напылением слоя, который имеет повышенные барьерные свойства. Чтобы провести такую процедуру, нужно будет дополнительно закупать специализированное оборудование. При этом важно понимать, что в их числе должны присутствовать и вакуумные машины, которые стоят до 1,5 миллиона Евро.

К слову, в данный момент данные технологии вследствие их очень высокой стоимости не смогли получить большой популярности. Напыление при этом может быть наружным или внутренним. При этом напыление внутреннего типа может создаваться при использовании плазменной технологии. Согласно данной технологии, ПЭТ-бутылка должна наполняться специализированной газовой смесью. Затем производят механическое воздействие посредством мощного микроволнового импульса.

В итоге данного процесса газовая смесь на минимальный временной промежуток переходит в плазменное состояние, и после этого всего оседает очень тонким слоем на стенках заготовки. В нынешнее время распространены смеси углеродного типа «DLC», «VPP», и «Actis».

При производстве реально использование напыления на внутреннюю стенку бутылки. Чтобы осуществить наружное напыление, необходимо поместить заготовку в камеру с газом, которая по результатам операции осаживается на поверхности тары с внешней стороны.

Внесение барьерных добавок

Обычно в качестве добавок компании используют такие барьерные материалы, применяемые при создании многослойных бутылок. Такое мероприятие будет менее дорогим вследствие увеличения барьерных свойств изделия. В большинстве случаев к ПЭТ материалу добавляется кислородпоглотитель, полиэтиленнафталат и нейлон.

В такой ситуации у производителей появляется дилемма – чем больше добавок применять при производстве, тем дороже будет бутылка и лучше барьерные свойства. Также стоит понимать, что повышенное количество добавок может привести к помутнению материала. Оптимальным сочетанием при использовании полиэтиленнафталата является значение 8-10%.

Альтернативные материалы

Наиболее частым для использования материалом в производстве пивной бутылки остается по-прежнему полиэтиленнафталат. Он характеризуется высокими термоустойчивыми и барьерными свойствами, и это способствует увеличению срока годности напитка и его пастеризации. Цена на подобный материал по-прежнему является весьма завышенной, и это способствует ограничению его более широкого распространения.

Обычно в европейских странах используется многоразовая ПЭН бутылка – порядка 40% от общего объема тары, которое используется при разливе пивных напитков. Она отличается от одноразовых большим весом – примерно 100 г. Такую бутылку можно использовать порядка 40 раз. По истечении процедуры разлива на изделие наносится отметка, собственно, так и производится учет количества использования тары. После того, как наносится последняя отметка, бутылка уходит в утиль. Важно понимать, что подобными бутылками в европейских странах обычно пользуются такие производители пива, как «Tuborg» и «Carlsberg».

Особенности и характеристики ПЭТ

Материал под названием полиэтиленрефталат отлично смог себя зарекомендовать в качестве механически прочного, устойчивого к деформациям и истираниям, а также ударостойкого материала. Если рассматривать свойства по пропуску световых лучей и внешности, то специалисты отмечают, что ПЭТ листы мало чем отличаются от обычного оргстекла. При этом главным отличием данного материала от оргстекла является очень высокий уровень ударопрочности, который превышает показатели оргстекла примерно в 10 раз.

Термическая обработка

При рассмотрении температурного диапазона, в котором можно работать с полиэтиленрефталатом, можно заметить, что в амплитуде от -40 до +60 градусов ПЭТ великолепно выдерживает собственные качества прочности. В целом же, средними рабочими температурами для данного материала является диапазон от -60 до +170 градусов. При этом стоит отметить, что ПЭТ обладает очень низким коэффициентом трения и минимальной гигроскопичностью.

Термодеструкции рассматриваемый материал начинает подвергаться при воздействии температур на уровне +290-310 градусов. При этом интересно, что деструкция обычно протекает статически вдоль цепи полимера. В качестве летучих продуктов при такой деструкции можно заметить уксусный альдегид, терефталевую кислоту и монооксид углерода. Если же подвергнуть данный материал обработке в +900 градусов, то будут образовываться углеводороды в большом количестве. В целом же, летучие продукты обычно состоят из таких веществ, как метан, монооксид углерода и диоксид углерода.

Для того, чтобы усилить такие свойства, как огне-, свето-, термостойкость, а также свойства фрикционного характера и изменения цвета заготовки, в производстве Пэт могут быть использованы самые разнообразные добавки. Помимо этого, могут также быть примененными методы химического воздействия через использование разных гликолей и дикарбоновых кислот, которые будут вводиться во время синтеза ПЭТ в смесь реакционного типа.

Прочие свойства

Данный материал может являться прекрасным диэлектриком. Его электрические свойства не подвержены изменениям при воздействии температур до +180 градусов, даже в тех ситуациях, когда при обработке имеется влага.

Также стоит отметить, что рассматриваемый материал имеет очень высокую стойкость химического характера к следующим веществам:

  1. Соли.
  2. Кислоты.
  3. Спирты.
  4. Щелочи.
  5. Парафины.
  6. Бензин.
  7. Эфир.
  8. Минеральные масла.
  9. Жиры.

Также важно понимать, что полиэтиленрефталат имеет отличную устойчивость к воздействия со стороны водяного пара. Материал может быть отлично растворен в этилацетате, ацетоне, толуоле, четыреххлористом углероде, бензоле, метилэтилкетоне , метиленхлориде и хлороформе. Иными словами, данный факт будет означать возможность прекрасного склеивания листов из этого материала, так же, как и поликарбонат, полистирол или оргстекло. Поэтому, купить ПЭТ бутылки – достойное вложение средств для производителей напитков.

Важно при этом знать, что ПЭТ будет сохранять очень высокую пластичность при нагревании и воздействии низких температур. Процедура термоформования будет высокотехнологичной и простой за счет того, что рассматриваемый материал характеризуется невысокими внутренними напряжениями. При этом полиэтиленрефталат не нуждается в предварительной сушке, поскольку у него теплоемкость ниже, нежели у оргстекла или полистирола.

При этом ПЭТ является прекрасным материалом для экономии на электроэнергии, а также он может снизить трудоемкость, поскольку будет нужна более меньшая тепловая энергия, а также временные затраты для формования температуры. Эти все свойства способны обеспечить значительное снижение общей стоимости продукции. В результате можно заявить о том, что ПЭТ довольно легко способен заменять сплошной прозрачный поликарбонат, особенно учитывая тот факт, что стоимость ПЭТ будет в разы ниже.

Общие характеристики ПЭТ

Что касается основных характеристик данного материала, то стоит обратить внимание на следующие особенности:

  1. 40-45% степени кристалличности ПЭТ неориентированного типа.
  2. 60-65% степени кристалличности ПЭТ ориентированного типа.
  3. 350 градусов температура разложения материала.
  4. 265 градусов средняя температура плавления.
  5. 1,45 г/см3 значение плотности ПЭТ кристаллического типа.
  6. 1,33 г/см3 значение плотности Пэт аморфного типа.
  7. Материал может быть гидролизован водой при температуре 200 градусов и щелочными растворами при температуре выше 180 градусов.
  8. Теплопроводность 0,14 Вт/(м*К).
  9. Температурой стеклования для кристаллического ПЭТ является значение 81 градус.
  10. Температура стеклования для ПЭТ аморфного типа имеет значение 67 градусов.

В целом, полиэтиленрефталат является твердым веществом, которое не имеет запаха и характеризуется белым оттенком. Его молекулярная масса составляет 20000-40000. При этом в органических растворителях и в обычной воде данный материал не может быть растворен. Материал является достаточно морозоустойчивым и упругим во время растяжения.

История получения материала

Впервые данное вещество появилось на свет в далеком 1941 году. Тогда специалисты английского предприятия «British Calico Printers» смогли получить этот материал в формате синтетического волокна. Правда, в результате авторские права на эксплуатацию данного материала были получены такими известными предприятиями, как «ICI» и «DuPont». Эти компании впоследствии продавали лицензии на использование волокон из ПЭТ всевозможным сторонним организациям.

В целом же, если рассматривать историю использования данного материала, то важно отметить, что вплоть до 60-х годов полиэтиленрефталат обычно использовался для того, чтобы производить текстильные волокна. Затем этот материал было решено использовать для создания упаковочной пленки. Уже через несколько лет, в начале 70-х, компания «DuPont» произвела на свет первую бутылочную заготовку из данного материала. При этом важно учесть, что специалисты данного предприятия намеревались добиться получения пластиковой тары, которая бы была конкурентоспособной для стекла в качестве материала для производства разнообразных емкостей для разлива спокойных и газированных напитков.

При разборе использования ПЭТ материала в нынешнее время, то стоит заметить, что обычно он применяется при создании пищевой тары. Своего рода революционерами в подобной области применения вещества стали такие известные компании, как немецкий концерн «Krupp Corpoplast» и французская компания «Sidel». Именно в этой области в данный момент ПЭТ материал задействован в большей мере.

Резюме

Большинству компаний по производству тары для продуктов и напитков с начала 80-х годов пришлось постепенно отказываться от использования полистирола в пользу применения полиэтиленрефталата. Эксперты поняли, что себестоимость такого материала намного ниже, чем у аналогов, и поэтому спешно решили использовать этот материал. При этом аналоги по-прежнему успешно используются на многих производствах, в силу наличия определенных недостатков у ПЭТ изделий. Но, в целом, его характеристики значительно выше и экологичнее, нежели у поликарбоната или оргстекла.

Опубликовано в Новости компании