|
От теории к практике
Summary:
Современные технологии упаковки готовой продукции теснят классические направления. Стремление заменить ПЭТ-упаковками стеклянную тару приводит к вытеснению последней с рынка. Возможен ли компромисс и создание комбинированной упаковки, сочетающей долговечность хранения, многоразовость стеклянной тары и транспортабельность ПЭТ-упаковки?
Современные технологии упаковки готовой продукции теснят классические направления. Стремление заменить ПЭТ-упаковками стеклянную тару приводит к вытеснению последней с рынка. Возможен ли компромисс и создание комбинированной упаковки, сочетающей долговечность хранения, многоразовость стеклянной тары и транспортабельность ПЭТ-упаковки?
ПЭТ-упаковка обладает рядом преимуществ, обеспечивающих ее широкое применение в современной упаковочной индустрии. Ее высокая технологичность и транспортабельные характеристики делают ее незаменимой в ряде сегментов рынка. Самым большим недостатком ПЭТ-упаковок является отсутствие возможности вторичного использования и недостаточно длительные сроки хранения отдельных видов продукции. Проще говоря, через несколько дней после реализации, ПЭТ-упаковка превращается в мусор с периодом распада 120 лет и источником токсичных выбросов при горении.
Так стоит ли радоваться технологичности применения и легкости использования, если не существует эффективно работающих механизмов утилизации?
Опыт стран Европейского союза говорит, что проблему можно решить, однако нельзя не учитывать и специфику российского менталитета. Россиянин не будет тащить выпитую бутылку или просто упаковку до пункта сдачи или банальной помойки. Можно конечно говорить о необходимости повышения сознательности и культуры. Все это красивая теория, тонущая в реальности. Существуют более действенные методы, чем слова или санкции. В качестве примера приведем опыт 20-х годов ХХ века. Рабочие получили возможность работать без надсмотрщиков на общественном («народном») оборудовании, вдохновляемые лучшими агитаторами, с которыми не могут достойно конкурировать современные PR-менеджеры. Однако качество изделий постепенно стало снижаться. Все бы ничего, но это была военная продукция, и дело откровенно попахивало саботажем. Назначили комиссию и обнаружили, что снизилась точность обработки. Оказалось, рабочий, чтобы не возится, подгоняя заднюю бабку станка к заготовке, просто бил по ней молотком. В результате появлялся люфт, и падала точность обработки. Возле каждого рабочего надсмотрщика не поставишь, агитация действует не на всех, а продукция крайне важна. Что же сделали? Решили задачу просто и оригинально. Покрыли задние бабки и все детали, при ударных воздействиях на которые возникало снижение технических характеристик оборудования, хромом. Хромированная деталь блестит и смотрится красиво. Кто же будет каждый день по красоте бить молотком? Так, без уговоров и бестолковой болтовни, инженерам удалось решить проблему внешних ударных воздействий, снижающих точность обработки, используя только технологические средства.
Проблемы утилизации
ПЭТ-упаковку, конечно, не отхромируешь, но решать проблему утилизации надо без истерик о низких моральных устоях. Как говорится, соседей не выбирают, к ним приспосабливаются.
Рассмотрим проблему комплексно. Выделим основные достоинства и недостатки.
1. ПЭТ-упаковка удобна и дешева в производстве.
2. Не бьется.
3. Стекло может применяться несколько сот раз, однако оно довольно дорого в производстве.
4. Стекло не вступает в реакцию с пищевыми субстанциями, применяемыми при консервировании.
5. ПЭТ-упаковка пластична и выдерживает значительные деформации.
Что необходимо для разрушения стекла и почему ПЭТ-упаковка выдерживает подобные деформации? Чтобы разрушить стеклянную поверхность, необходимо создание ударного воздействия механической или тепловой природы. Чтобы разрушить ПЭТ-поверхность, необходимо термическое воздействие или химическое взаимодействие с растворителем.
В чем проблема вторичного использования ПЭТ-материалов? Для вторичного использования необходимо осуществление мытья с воздействием активных реагентов и нагрева до высокой температуры. Поскольку температура плавления ПЭТ-материалов равна 120º С, то при сильном нагреве конструкции попадают в область потери устойчивости и, как следствие, изменяют свою геометрию. Применение активных растворителей приводит к разрушению структуры поверхности ПЭТ-материалов и выделению вредных веществ при последующем применении. Кроме того, происходит естественный процесс старения и потеря прозрачности.
Что же делать: забивать родной край мусором или биться об стекло? Нельзя рассматривать процессы как что-то «черное» или «белое», тем более, что индустрия стекольного производства у нас создана давно и ПЭТ-упаковочные линии динамично развиваются. Конкуренция — вещь полезная, но только на внешнем рынке против реальных противников. С соседями по родному рынку надо решать проблемы вместе, а не пытаться утопить друг друга. Яркий пример — объединение нефтяных компаний. Нельзя ставить проблему «Или ПЭТ, или стекло». В наших условиях необходимо сочетание и создание комбинированных материалов.
Комбинированные материалы
Для этого надо понять, что же такое стеклянная банка и почему ПЭТ-упаковка не обеспечивает длительного хранения продукции. Для обеспечения хранения надо увеличить долговечность, снизив окислительные процессы и химические реакции материала и продукта. Перед технологами ставится задача повысить ресурс материала. При этом все вновь упирается во вторичное применение. Современные специальные материалы, применяемые в отдельных отраслях, могут уже сейчас работать в режиме «горячего» разлива, т. е. выдерживать температуры выше 100º С, однако их стоимость значительна по сравнению с широко применяемыми в упаковочной индустрии ПЭТ-материалами. Применение материалов высокой стоимости не позволяет в настоящий момент осуществить замену стеклянной тары на ПЭТ-упаковку без создания эффективного механизма вторичного использования ПЭТ-банок. Получается замкнутый круг, т. к. материалы есть, но они требуют многоразового использования, что также невозможно. В стеклянной таре продукты не портятся годами, и ее материал не разрушают большинство химических соединений. Единственное слабое место, это внешняя часть крышки. Проблема соединения крышкой является технически решаемой задачей, и на ней останавливаться вряд ли уместно. Стеклянная тара является королевой заготовок длительного хранения. При соответствующих доработках в области соединения возможно повышение реальных сроков гарантированного хранения как минимум вдвое. Авторы закусывали огурцами, пролежавшими в закрытой банке более 23 лет и ничем не отличающимися от замаринованных в прошлом году или 2-летней давности. Для ПЭТ-упаковок это пока что несбыточная мечта. Поэтому не даром хорошая водка и коньяк разливается исключительно в стеклянную тару.
Так почему кварцевая конструкция бьется? Как ни удивительно, стекло, имея химическую стойкость благодаря тому, что является застывшим расплавленным кремнием, приобрело и его недостатки. Кремний имеет высокую твердость и, как следствие, высокую хрупкость и низкую теплопроводность. При наличии различных температур, на поверхности образуются напряжения, увеличивающиеся многократно в местах с дефектами (микротрещинами длиной несколько микрон), в результате происходит разрушение поверхности материала. Схожая картина происходит и при ударе в ограниченном пространстве — выделяется большое количество энергии, не успевающее поглотится всей конструкцией, оно превращается в тепло на очень малой площади, в результате происходит разрушение. Банка имеет сложную геометрическую форму. В процессе изготовления в определенных местах образуются повышенные напряжения. Достаточно небольших нагрузок для разрушения конструкции. С этим явлением ничего поделать нельзя: в отличие от пластика, стекло не гнется в холодном состоянии, и снять возникшие напряжения невозможно.
Как применить
Как же приспособить бабушкину многоразовую упаковку к современным условиям? Ответ прост. Использовать правило бокса — не давать наносить удары в слабые места, гася их энергию. Если яйцо покрыть тонким слоем воска и бросить с высоты 30 см, то оно не разобьется, а если бросить обычное яйцо, то придется убираться.
Создавая пластиковые контейнеры, облегающие стеклянную тару, можно в несколько раз повысить срок эксплуатации. Контейнер при возврате на завод легко снимается и переплавляется в случае дефектов, а банка вновь используется.
Расчет контейнера под конкретную стеклянную посуду является задачей виброзащиты пространственной конструкции от ударного и полигармонического воздействия и решается с использованием методов, широко известных из теории колебаний.
Сочетание внутреннего объема из материала, не входящего в химические реакции и проверенного в течение многих лет, и ПЭТ-покрытия, поглощающего ударные нагрузки, представляется более перспективным, чем создание материалов одноразового применения для осуществления технологий типа «горячий розлив» на базе ПЭТ-материалов, не исследованных на длительное хранение и имеющих малую стойкость к химической коррозии.
Раскачка на применение контейнеров-вибропоглотителей крупных производств, использующих стеклянную тару, сразу невозможно. Хотя именно отсутствие индивидуальной защиты банок делает наши соки не конкурентоспособными не только на внешнем, но уже и на внутреннем рынке. Вряд ли кто-то пойдет с 3-литровой банкой по улице. Вместе с тем, наличие 5-литровой ПЭТ-бутыли или соков в бумажных упаковках на пикнике является делом вполне обычным.
Зато есть потребитель, который широко использует стеклянную тару, и его объемы потребления соизмеримы с любой фирмой, работающей на российском рынке. Это дачники и сельские жители. Их оборот стеклянной тары требует перевозок малых партий на расстояния более 20 км на непреспособленном для этого транспорте. Ориентировочно дачников и людей, занимающихся домашней заготовкой в России и странах ближнего зарубежья, не менее 6 млн человек. Это по самым скромным подсчетам не менее 1 млн семей. Каждая семья в самый плохой год делает не менее 30 банок солений и варений без виброзащиты, из них 2 или 3 банки разбиваются либо при перевозке, либо в процессе хранения. Таким образом, не менее 30 млн. банок нуждается в виброзащитных ПЭТ-контейнерах. Реально цифра на порядок больше. Таким образом, не учтенный мелкий частный производитель, использующий стеклянную упаковку, способен потребить не менее 30 млн ПЭТ-упаковок в течение 3 лет. Работа с данным сегментом рынка позволит осуществить плавный переход на ПЭТ-контейнеры крупных производителей продуктов в стеклянной таре. В качестве справки в таблице № 1 представлены применяемые в частном секторе типы банок и отмечены наиболее часто используемые.
Применение комбинированного подхода к упаковке стеклянной тары в индивидуальную упаковку позволит увеличить оборот отечественной продукции в упаковках длительного хранения и снизить возврат товаров из магазинов на предприятия производители.
Таблица №1
|
Основные типы стеклянных банок применяемых населением и реализуемых в розничной продаже стекольными заводами России.
|
|
№
|
Закатываемая крышка, л
|
Закручиваемая крышка, л
|
|
1
|
0,2
|
0,2
|
|
2
|
0,5
|
|
|
3
|
0,7
|
|
|
4
|
0,8
|
0,8 (болгарские)
|
|
5
|
1
|
1
|
|
6
|
1,5***
|
1,5***
|
|
7
|
2
|
2***
|
|
8
|
3
|
3***
|
|
8
|
5
|
|
|
*** — новые типы банок, распространяемые на рынке не более 5 лет
3 — выделенные шрифтом самые популярные у населения
в таблицу не вошли банки зарубежных производителей и банки не пользующиеся популярностью у населения (мало реализуемые розничными продавцами на оптовых рынках)
Закручиваемые банки различаются кроме литража еще и по диаметру крышки (это относится к современным банкам еще незначительно присутствующим на рынке, но их доля с каждым годом увеличивается.)
|
Андрей Брысин,
Дмитрий Ларионов
2003 #3
|
