Стеклянная тара

Стекло в мире и в нашей стране составляет 15% от всех упаковочных материалов. Выпуск стеклянных бутылок, несмотря на конкуренцию пластмассовых и металлических банок, продолжает увеличиваться за счёт развития индустрии напитков. В молочной промышленности наоборот стеклянные бутылки в настоящее время составляют 1,5% от всей молочной тары. Тоже самое в расфасовке растительных масел. В странах ЕС доля стеклянных молочных бутылок составляет 12% в результате административных мер по борьбе с мусором (стеклянная тара оборотная – оборот составляет 30 и более раз). Покупатели предпочитаю лёгкую пластиковую тару.

Преимущества:

• Прекрасные санитарно-гигиенические свойства (из стекла в пищевые продукты не переходят токсические вещества)
• Большие запасы сырья – основное сырьё – песок (SiO2) и дешевизна. Одна тонна стекла в 6 раз дешевле металла, по другим данным в 12 раз.
• Экологические аспекты. В странах западной Европы утилизируется 70 % стеклянной тары. Там стеклянную тару используют на бой, которую используют вторично. В странах ЕС 25-50% стеклянной тары получают из боя. Хотя это требует дополнительной энергии. Стекло легко идентифицируется в отходах.
• Легко моется и дезинфицируется
• Высокие барьерные свойства и прочность на сжатие
• Прозрачность - для многих  продуктов достоинство

Недостатки:

• Большая масса
• Хрупкость. Потери продукции при транспортировании и хранении в 4-5 раз больше, чем в металлических банках.
• Прозрачность для пива, вина и некоторых других продуктов – недостаток.

Сырьё и схемы производства

Стекло твёрдый аморфный материал, получаемый переохлаждением расплава. Промышленное стекло получают на основе систем, содержащих до 10 и более компонентов. Наиболее важный класс стекла – силикатное стекло, основной компонент которого SiO2  - диоксид кремния (кремнезём, песок). Чистый SiO2 в стеклообразном состоянии  - это кварцевое стекло, устойчивое к перепадам температур, огнеупорно, устойчиво к действию кислот. Это стекло для химической посуды. Для получения его требуется очень высокая температура плавления.

Сырьё. Многокомпонентные силикатные получают на основе системы Na2O – CaO - SiO2  c добавками Al2O3 и MgO. Оксиды алюминия и магния повышают механическую прочность и термостойкость.

Сырьём служит белый песок (SiO2), сода (Na2CO3)., известняк или мел (СаСО3). При сплавлении этих веществ образуются силикаты – соли кремниевой кислоты и СО2↑.

СаСО3 + SiO2 → Са SiO3 + СО2↑

Na2СО3 + SiO2 → Na2SiO3 + СО2↑

Для белых и бесцветных стёкол используют обесцвечиватели и осветлители: для тары под пищевые продукты обесцвечиватели – селен и монооксид кобальта СоО, под другие товары – трёхокись мышьяка с селитрой.

Осветлитель: сульфат натрия Na2SO4.

Красители – соединение кобальта – синий цвет (не для пищевых продуктов); оксид железа – тёмно-зелёный цвет, сера – оттенки жёлтого цвета.  Для получения зелёного стекла используют добавки хрома (Cr) и меди (Сu). Для получения коричневого стекла Mn (марганец) и бор (В).

При замене соды на поташ (К2СО3) и использовании PbO (оксида свинца) - получают хрусталь для непродовольственных товаров. При выработке цветных стёкол добавляют окислители и восстановители.

 Схема производства:

• Составление шихты. Составляют смесь измельчённых компонентов, добавляя бой стекла, удаляя металлические примеси, очищают от соединений железа (придаёт песку жёлтый или красный цвет).
• Варка. Температура 1300-1460°С получают жидкую стекломассу, происходят реакции. СО2 и Н2О удаляются, что способствует перемешиванию стекломассы.
• Формование изделий. Узкогорлую тару формуют из цилиндрических заготовок (преформы). Выдувание производят на вакуумных аппаратах автоматически или методом центробежного литья в формы, для флаконов – ручное выдувание.
• Отжиг. Нагревание изделий до пластичного состояния при 500-580°С и выдержка для снятия внутренних напряжений, что повышает прочность и устойчивость к перепадам температур.

Химическая устойчивость стекла

Стекло химически инертно почти ко всем вещества, однако различаю 5 гидролитических классов химической устойчивости стёкол. Их определяют путём кипячения порошка из стекла с дистиллированной водой в течение 3-х часов и измерения оксида натрия перешедшего в воду. Для стеклянной тары используется стекло третьего гидролитического класса. Химическую устойчивость стекла можно повысить, снизить содержание в нём щелочных оксидов, однако при этом необходимо повысить температуру варки (кварцевое стекло варят при 2000°С. Пищевые продукты, как правило, не имеют щелочных значений рН. Проблемы имеются только для водки, направляемой на экспорт.

Группы и марки стёкол (ГОСТ Р 52022-2003).

 Различают 4 группы стёкол: бесцветное, полубелое, зелёное и коричневое.

Для получения бесцветного стела применяют обесцвечиватели (селен и монооксид кобальта). В качестве осветлителя используются Na2SO4, который в процессе производства превращается в Na2SO3. Такое стекло содержит наименьшее количество оксида железа Fe2O3 , его выпускают 2-х марок: БТ-1 и БТ-2 (Бесцветное тарное). Марка БТ-2 имеет высокую химическую стойкость.

Полубелое стекло имеет голубовато-зеленоватый оттенок, содержит Fe2O3 в 5 раз больше, чем в бесцветном и меньше осветлителей.

Зелёное стекло используется для узкогорлой тары. В его составе имеется также хром, медь, бор. Fe2O3  в нём в 3 раза больше, чем в полубелом.

Коричневое стекло используется для узкогорлой и широкогорлой (применение в медицине) тары. В его составе имеется марганец и бор.

Тара из коричневого стёкла рекомендуется для пива, ликёров, медицинских препаратов. Зелёного – для вина; бесцветного – для водки, конька, безалкогольных напитков. Для масла растительного, соков, напитков рекомендуется бесцветное стекло с позиции требования покупателей.

Ассортимент стеклянной тары.

Стеклянная тара выпускается по следующим стандартам:

• ГОСТ Р 51476-99 Бутылки стеклянные для пищевых жидкостей. Типы, параметры и основные размеры.
• ГОСТ Р 52327-2005. Тара стеклянная для продуктов детского питания.
• ГОСТ Р 52617-2006. Тара стеклянная для молока и молочных продуктов
• ГОСТ Р 52897-2007. Банки стеклянные для пищевых продуктов рыбной промышленности.
• ГОСТ Р 52898-2007. Бутылки стеклянные для пищевой уксусной кислоты и пищевых уксусов.
• ГОСТ 5717-91. Банки стеклянные для консервов.

Для пищевых жидкостей выпускается 27 типов бутылок в зависимости от назначения и  типа венчика горловины – тип бутылок обозначается римскими цифрами.

Применительно к стеклянной таре используют следующие термины с соответствующими определениями.

Номинальная вместимость – вместимость тары, определяющая заданный объем жидкости, который используется для маркировки тары.

Полная вместимость – вместимость тары, определяющая объем жидкости, помещенной до верхней плоскости торца венчика горловины.

Уровень заполнения – расстояние от верхней плоскости торца венчика горловины до поверхности жидкости в таре, наполненной в соответствии с заданной номинальной вместимостью.

Бутылки для пищевых жидкостей ГОСТ Р 51476-99.

В зависимости от вида укупорки для венчиков горловин применяют следующие условные обозначения:

КН (К) — венчик комбинированный под кронен-пробку, алюминиевый колпачок и пробку;

КПНв (КП) — венчик высокий под кронен-пробку;

КПНн — венчик низкий под кронен-пробку;

Ш — венчик под корковую или  полиэтиленовую пробку бутылок для шампанских и игристых вин;

КПШ — венчик, комбинированный под кронен-пробку, корковую и полиэтиленовую пробки бутылок для шампанских и игристых вин;

А — венчик под алюминиевый колпачок;

ВКП — венчик, комбинированный под укупорку винтовым колпачком;

ВП — венчик под укупорку винтовым колпачком;

П-26 — венчик под пробку;

П-27 — венчик под пробку;

П-28 —венчик под пробку;

П-29-А — венчик под пробку;

П-29-Б — венчик под пробку;

П-30 — венчик под пробку;

П-32 — венчик под пробку;

ПР-32 — венчик под пробку;

КПМ-30 — венчик под кроненпробку модернизированный;

КПМ-32 — венчик под кроненпробку модернизированный;

КПМ-36 — венчик под кроненпробку модернизированный;

Гуала — венчик под укупорку полиэтиленовым колпачком;

В — венчики горловин под винтовую укупорку.

В зависимости от конструкции и размеров условное обозначение типа венчика горловины под винтовую укупорку должно состоять из условного обозначения В, номера венчика горловины, номера формы конструкции венчика (например, В-28-1).

Диаметр укупорочного кольца венчика горловины типов КН (К), КПНв (КП), КПн, КПМ-30, КПМ-32, КПМ-36, А, наружный диаметр резьбы венчиков под винтовую укупорку и внутренний диаметр венчиков под пробку относятся к обязательным требованиям безопасности.

Назначение типов бутылок представлено ниже в таблице.

Таблица    Рекомендуемое назначение типов бутылок

По качеству бутылки должны соответствовать требованиям ГОСТа Р 10117.1–2001. Далее даются основные размеры и вместимость, а также рисунки для каждого типа бутылок.

Условное обозначение бутылок при заказе должно содержать: обозначение типа бутылки, типа венчика горловины, номинальную вместимость бутылки, обозначение настоящего стандарта.

Пример условного обозначения бутылки типа I с комбинированным венчиком горловины номинальной вместимостью 700 см3: бутылка типа I-K-700 ГОСТ 10117.2-2001.

Пример условного обозначения бутылки типа XXI с венчиком В-28-1 под винтовую укупорку номинальной вместимостью 500 см3: бутылка типа XXI-В-28-1 - 500 ГОСТ 10117.2-2001.

Рисунки каждого типа бутылок для пищевых жидкостей представлены в практикуме по данной учебной дисциплине.

Стеклянные банки для консервов ГОСТ 5717-91

Применяют для мясных, мясорастительных, рыбных, плодоовощных консервов, для мёда, майонеза, топлёного масла, сиропов и других продуктов. Для многих продуктов используются специальные банки, выпускаемые по ТУ – для икры, фигурные  - для некоторых рыбных консервов. Банки с пластмассовыми крышками для специй, кофе; стеклянные художественно оформленные чайницы и др.

Стеклянные банки для консервов имеют 4 типа венчиков горловины.

Банки по основным параметрам и размерам вместимостью до 1 000см3 включительно должны соответствовать указанным на рис.   и в табл. , вместимостью свыше 1 000 см3 – на рис.   и в табл.

Венчики горловин банок в зависимости от способа укупоривания должны соответствовать следующим типам:

 I – обкатной;

II – обжимной;

III – резьбовой;

IV – обкатной-обжимной.

Т а б л и ц а  Основные параметры  и размеры стеклянных банок для консервов

Рис. Банки стеклянные для консервов с венчиком горловины типа I

                                                              Рис. Венчик типа I

Т а б л и ц а   Обозначение и диаметр венчика типа I

Рис. Венчик типа II

Т а б л и ц а  Обозначение и диаметр венчика типа II

Рис. Венчик типа III-2

Рис. Венчик типа IV

Т а б л и ц а  Обозначение и диаметр венчика типа IV

Примечание. Венчик IV рекомендуется для банок вместимостью 250, 650 см3 .

На нижней части корпуса, плечиках и дне банок допускается нанесение фактурного оформления в виде насечки шириной до 25 мм.

Условное обозначение банки должно содержать: тип и номер венчика горловины, вместимость банки и стандарта.

Пример условного обозначения банки с венчиком горловины типа I, номер 82, вместимостью 500 см3: банка I – 82 – 500 ГОСТ 5717-91.

Тара стеклянная для молока и молочных продуктов ГОСТ Р 52617-2006

Тара стеклянная для молока и молочных продуктов делится на банки и бутылки.

Молочные бутылки выпускают вида I (рис.), вида II (рис., табл.), вида III (рис.) и вида IV (рис., табл.).

Рис. Бутылка вида I                                            Рис. Бутылка вида II

Т а б л и ц а

Т а б л и ц а

              Рис. Бутылка вида III                        Рис.  Бутылка вида IV

Номинальная вместимость бутылок вида I - 500см3, вида II – 1000, 500, 250 см3, вида III - 500см3 и вида IV- 250 и 200см3.

Венчик горловины у бутылок вида I – КМ (рис.), вида II, III и IV – КП (рис.).

Рисунок. Венчик типа КМ

                                          Рис. Венчик типа КП.

Примечание — Допускается внутренний диаметр венчика  (17,5= 1,0) мм на глубине до 3 мм от торца венчика.

Бутылки вида I предназначены для молока, молочных и молокосодержащих продуктов, II и III для стерилизуемого молока и IV для детских молочных продуктов

Маркировка стеклянной тары должна содержать следующую информацию: товарный знак предприятия изготовителя, номинальная вместимость – Л, дату изготовления (год – 2 последние цифры). Для изделий вместимостью до 200см3 допускается не наносить дату изготовления. Примеры расположения маркировки изделий представлены на рисунке

                               А.1. Маркировка, расположенная на дне

                            А.2. Маркировка, расположенная на нижней части корпуса

                                                       А.2.1.На одной стороне

                                      А.2.2. На двух противоположных сторонах

А.3. Маркировка, расположенная на нижней части корпуса и дне

1 — товарный знак предприятия-изготовителя; 2 — номинальная вместимость, л; 3 — дата изготовления (год — две последние цифры); 4 — номер формы

Рис. Примеры расположения маркировки изделий

Тара стеклянная для продуктов детского питания ГОСТ Р 52327-2005.

Стеклянная тара для детского питания – это банки  и бутылки для соков и консервов. В данном стандарте не рассматриваются банки под рыбные консервы для детского питания.

Банки для детского питания выпускаются 4-х типов. Бутылки – 3-х типов. Указанные типы представлены на рисунках

Рис. Банка типа I

Таблица  Банка типа I

Рис.    Банки типа II

Венчики горловины: тип II-51 при Н=(118,5±1,5) мм, тип III-53 при Н(124,8±1,5)мм. Номинальная вместимость – 230 см3. Полная вместимость – 250 см3.

Рис.  Банки типа III

Венчик горловины  - тип III-58. Номинальная вместимость 250 см3.

Рис.  Банки типа IV

Т а б л и ц а   Банки типа IV

                Рис.  Бутылка типа I                                  Рис. Бутылка типа II

      Венчик горловины – тип В-28Д                  Венчик горловины – тип В-28Д

     Номинальная вместимость 200 см3             Номинальная вместимость - 200 см3                  

                                                     Рис. Бутылка типа III

Т а б л и ц а  Бутылка типа III

Тара стеклянная для продуктов рыбной промышленности ГОСТ Р 52897-2007.

Для упаковывания рыбных консервов, пресервов, икры, а также рыбных продуктов для детского питания используются стеклянные банки в соответствии с вышеуказанным ГОСТ Р.

Рис. Банка типа 1

Т а б л и ц а. Характеристика банки типа 1

Рис.  Банка типа 2

Т а б л и ц а  Характеристика банки типа 2

В зависимости от способа укупоривания венчики горловин разделяют на следующие типы:

I - обкатной (тип I по ГОСТ 5717.2);

II - обкатной (см. приложение Б, рисунок Б.1, таблица Б.1);

III - резьбовой (тип III по ГОСТ 5717.2);

IV - обжимной (см. приложение Б, рисунок Б.2).

Допускается по согласованию с потребителем (заказчиком) изготовлять банки с венчиками других типов.

Рис. Венчик типа II (обкатной)

Т а б л и ц а

Рис. Венчик типа IV-51 (обжимной)

Стеклянная тара для пищевой уксусной кислоты и пищевых уксусов

ГОСТ Р 52898-2007

Для розлива, транспортирования, хранения и реализации через розничную торговлю уксусной кислоты, уксусов из пищевого сырья, столового и ароматизированных уксусов используются стеклянные бутылки в соответствии с вышеуказанным ГОСТ Р. (рис. )

Рис. Бутылки для пищевой уксусной кислоты

Венчик горловин типов: К, КН по ГОСТ 10117.2 или КПНу по рисунку     настоящего стандарта. Номинальная вместимость, см3 — 190, что соответствует 200 г пищевой уксусной кислоты. Полная вместимость, см3 — 205 ± 7