Projektowanie opakowań metalowych

24 Apr 2012 14:33

Stefan Jakowski. Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań Metalowe opakowania transportowe to opakowania tradycyjne, zastępowane obecnie czasem przez lżejsze i mniej materiałochłonne opakowania z tworzyw sztucznych. Z ekologicznego punktu widzenia zasługują one jednak na dosyć pozytywną ocenę, ponieważ zwykle nadają się zarówno do wielokrotnego użycia oraz do ponownego przetwórstwa po zużyciu. Najczęściej stosowane metalowe opakowania transportowe to bębny i wiadra. Bębny to opakowania transportowe o kształcie cylindrycznym, mające często pobocznice z blachy stalowej czarnej, a wieka i dna z blachy ocynkowanej. Duże znaczenie z ekologicznego punktu widzenia, w przypadku bębnów z blachy stalowej, ma zastosowanie odpowiednio dobranych powłok ochronnych, których zadaniem jest: n zabezpieczenie opakowań przed korozją spowodowaną oddziaływaniem zapakowanych w nich produktów, a także zabezpieczenie tych produktów przed szkodliwym oddziaływaniem opakowania, n zabezpieczenie zewnętrznej powierzchni opakowań przed szkodliwym działaniem narażeń klimatycznych. Powłoki ochronne to najczęściej powłoki cynkowe lub różnego rodzaju lakiery. Dobór rodzaju powłoki ma bardzo duże znaczenie, ponieważ wpływa na jakość zapakowanych produktów. Zabezpiecza opakowania przed korozją i przedłuża okres ich użytkowania, a czasem także wpływa na przydatność zużytych opakowań do ponownego przetwórstwa. Korzystne z ekologicznego punktu widzenia jest stosowanie powłok ochronnych z farb powodujących uzyskanie gładkiej powłoki lakierowej. Bardzo istotne jest zaprojektowanie konstrukcji bębnów w zależności od rodzaju pakowanych produktów oraz przewidywanych warunków użytkowania opakowań. Stosowane są bębny: n bez obręczy (rys. 1), n z obręczami wytłaczanymi (rys. 2) n z obręczami nasadzanymi (rys. 3) oraz n hoboki (rys. 4). W zależności od sposobu zamykania, wyróżnić można bębny: n z wiekiem zdejmowanym, n z wiekiem stałym oraz n z wiekiem zamykanym na stałe po napełnieniu bębna. Bębny z wiekiem zdejmowanym stosuje się do pakowania produktów sypkich i mazistych. Zamykane są one zwykle za pomocą pierścienia z zaciskiem dźwigniowym. Bębny z wiekiem stałym stosuje się do produktów ciekłych. Mają one otwory zamykane wieczkiem lub korkiem. W celu ułatwienia napełniania produkuje się bębny z dwoma otworami na wieku. Konstrukcja zamknięcia otworów nalewowych ma duże znaczenie, bo zabezpiecza przed wydostaniem się na zewnątrz zawartości bębna. Zamknięcie decyduje o szczelności opakowania. Bębny bez obręczy (rys. 1) to najczęściej bębny lekkie, wykonane z blachy o grubości poniżej 1 mm. W celu zwiększenia sztywności tych bębnów na ich pobocznicach wytłacza się pierścienie wzmacniające. Bębny z obręczami wytłaczanymi (rys. 2) lub nasadzanymi (rys. 3) to najczęściej duże opakowania o dużych pojemnościach. Hoboki (rys. 4) to bębny bez obręczy z wiekiem zdejmowanym i z dwoma uchwytami przymocowanymi do pobocznicy. Wykonuje się je najczęściej z blachy stalowej czarnej. Stosuje się je głównie jako opakowania wielokrotnego użycia. Wiadra to opakowania wykonane najczęściej z cienkiej blachy ocynowanej. Ze względu na kształt wiadra dzieli się na cylindryczne i stożkowe. Ze względu na sposób zamknięcia opakowania te dzieli się na wiadra z wiekiem: n zdejmowanym wciskanym do pierścienia (rys. 5), n zdejmowanym wciskanym w pobocznicę (rys. 6), n zdejmowanym nakładanym z obrzeżem koronowym (rys. 7), n zdejmowanym nakładanym, mocowanym pierścieniem z zaciskiem dźwigniowym (rys. 8) oraz n z otworem nalewowym zamykanym nakrętką. Jednym z czynników decydujących o jakości opakowań jest ich projektowanie polegające na właściwym ustaleniu rodzaju stosowanych materiałów opakowaniowych, konstrukcji opakowań, ich kształtu, wymiarów, sposobu zamykania i otwierania oraz odporności na działanie narażeń mechanicznych i klimatycznych. Przystępując do projektowania należy zacząć od dokładnego określenia rodzaju, kształtu, wymiarów i własności pakowanych wyrobów oraz przewidywanych sposobów ich przechowywania, transportu i przeładunków. Dobór materiału wiąże się ściśle z konstrukcją projektowanego opakowania i decyduje o jego jakości. Należy też przeanalizować wiele czynników, z których najważniejsze to: n rodzaje i własności pakowanych produktów, n odporność pakowanych produktów na narażenia mechaniczne i klimatyczne, n przewidywany sposób transportu, magazynowania i przeładunków oraz n wartość pakowanych produktów. Wszystkie te czynniki powinny decydować przy opracowywaniu konstrukcji projektowanych opakowań. Właściwie zaprojektowane opakowanie metalowe powinno zapewniać: n ochronę zapakowanych produktów podczas ich magazynowania i transportu, n odpowiednie zamocowanie produktów wewnątrz opakowania, n racjonalne i oszczędne zużycie materiału, n konstrukcję powodującą łatwość zamykania zapakowanych produktów oraz n estetyczny wygląd opakowania i walory promocyjno-reklamowe. W przypadku projektowania metalowych opakowań transportowych dosyć duże znaczenie ma odpowiedni dobór blachy stalowej, jej grubość oraz odporność na korozję. Duże znaczenie ma też dostosowanie wymiarów jednostkowych do wymiarów wewnętrznych opakowań transportowych. Stosowanie opakowań transportowych o odpowiednich wymiarach przynosi korzyści ekonomiczne. Decydujący wpływ na jakość metalowych opakowań transportowych ma jakość i grubość blachy stalowej, z której je wykonano, rodzaj wieka i jego zamocowanie oraz sposób połączenia dna z pobocznicą. Duże znaczenie ma też zastosowanie odpowiednich powłok ochronnych, zabezpieczających opakowania metalowe przed korozją powodowaną oddziaływaniem zapakowanych produktów. Korzystne jest stosowanie powłok ochronnych z farb, powodujących zabezpieczenie zewnętrznej powierzchni opakowania przed szkodliwym działaniem czynników atmosferycznych. Powłoki ochronne podzielić można na metaliczne, najczęściej cynkowe i nie metaliczne, tj. różnego rodzaju farby i lakiery. Dobór rodzaju powłok ma duże znaczenie. Stosowanie farb umożliwia łatwe lakierowanie opakowań. Metalowe opakowania transportowe spełniać powinny wymagania związane z przewidywanym sposobem ich użytkowania i własnościami zapakowanych w nich produktów.