Materiale Pentru Ambalaje Si Ambalajele Corespunzatoare

Hârtia și cartonul dețin o pondere foarte mare din materialele utilizate pentru ambalaje. Ele sunt aglomerări de fibre celulozice ce rezultă din prelucrarea lemnului de rășinoase și foioase, a stufului și paielor, precum și a unor deșeuri de hârtie, carton, mucava, cârpe etc. Din acestea se obțin semifabricate fibroase, iar prin prelucrări ulterioare pastele. Această transformare are ca scop extragerea fibrelor, fără ca ele să se deterioreze.

După procedeul de extragere utilizat se obține [13]:

pasta mecanică, extragere prin procedee mecanice;

pasta chimică, extragere prin procedee chimice;

pasta semichimică, extragere prin procedee mixte.

Pasta mecanică se obține prin presarea materialului celulozic pe o piatră în mișcare rotativă, sau prin măcinarea talașului între două plăci rotative Căldura generată prin frecare înmoaie lignina (un polimer natural, puternic ramificat, lipsit de proprietatea de a forma fibre, plasat intracelular) și fibrele sunt separate cu o deteriorare minimă. Procedeul este folosit la obținerea hârtiei pentru ziare și reviste, pentru că este ieftină și absoarbe repede cerneala. Hârtia obținută din pastă mecanică este foarte opacă, dar o rezistență mecanică scăzută.

Pasta chimică se obține prin tratarea materialului celulozic într-un digestor sub presiune și la o temperatură corespunzătoare, cu diferiți compuși chimici pentru a dizolva lignina și a permite separarea fibrelor celulozice. Sunt utilizate trei procedee [4]: cu bisulfit, cu sodă sau cu sulfat.

Pasta semichimică s-a obținut prin înmuierea talașului lemnos cu acid sulfuros sau bisulfit urmată de polizare sau măcinare. Pasta semichimică, deși mai puțin flexibilă, seamănă mai mult cu pasta chimică decât cu cea mecanică [13].

Pastele astfel obținute sunt dizolvate în apă, amestecate cu diverse calități de semifabricate fibroase pentru a se obține calitatea dorită, rafinate în vederea eliminării fibrelor elementare rămase, amestecate după caz cu talc, caolin, oxid de titan, coloranți sau rășini de sodiu (pentru încleiere) și în fine prelucrate pe mașini pentru fabricat hârtie, uscate, decupate, înfășurate pe bobină etc.

Pastele din care se obține hârtia sunt:

pasta brună, nealbită, (pasta kraft) din care se obține o hârtie cu o bună rezistentă mecanică;

pasta albă sau albită, obținută prin eliminarea completă a ligninei din materialul celulozic, din care rezultă o hârtie cu un aspect plăcut, dar cu o rezistență mecanică mai mică decât hârtia obținută din pastă kraft.

4.1.1.2. Tipuri de hârtie și cartoane pentru ambalaje

Hârtia utilizată pentru ambalaje se poate clasifica după o serie de proprietăți, compoziție, destinație etc.

Proprietățile hârtiei pot fi:

masice: greutatea specifică ce reprezintă masa de hârtie sau carton a unității de suprafață (g/m2), cu valori conform tab. 4.1 (STAS 6503- 81);

Tabelul 4.1

mecanice: rezistența la îndoire repetată, la întindere, la sfâșiere, la plesnire și rigiditatea.

La acestea se adaugă grosimea, exprimată în microni și microporozitatea care depinde de structura fibrelor celulozici, gradul de polimerizare și procesul de obținere a hârtiei. Porozitatea se reduce sau se anulează prin suprapunerea unor straturi foarte subțirii de materiale plastice.

4.1.1.2.1. Hârtia netratată pentru ambalaje

Din această grupă fac parte:

Hârtia inferioară de ambalaj de uz general (STAS 82-80). Se utilizează pentru ambalaje inferioare, pentru baloturi, suluri, topuri de hârtie și carton, pungi, ambalarea pentru protecție în interiorul ambalajelor, la fabricarea cartonului ondulat etc.

Hârtia obișnuită de ambalaj. Din această grupă face parte de exemplu hârtia tip sulfit STAS 2107-86. Se folosește pentru pungi farmaceutice, cutii de chibrituri etc. Se livrează în coli, bobine și suluri, cu greutăți specifice cuprinse între 35 și 112 g/m2.

Hârtia superioară de ambalaj, cu următoarele sortimente:

hârtia rezistentă, tip Kraft (STAS 3789-85);

hârtia pentru saci (STAS 81-88);

hârtia mătase (STAS 3790-88);

hârtia imitație pergament (STAS 2279-86);

hârtia pergaminată (STAS 2629-69);

precum și hârtiile extensibile;

hârtia creponată;

hârtia cretată (STAS 5892-84);

hârtia pelur (STAS 1346-69).

4.1.1.2.2. Hârtia tratată pentru ambalaje

Dezavantajele pe care le prezintă hârtia obișnuită și anume: permeabilitate mare față de vaporii de apă și pierderea rezistenței mecanice prin umezire au impus necesitatea „tratării" în vederea înlăturării acestor neajunsuri. Ca procedee de tratare se utilizează [4]:

adaosuri în pasta fibroasă pentru hârtie sau chiar în mașina de hârtie a unor agenți chimici de tipul rășinilor și cerurilor, dispersiilor de polimeri înalți, caolin și diverse alte materiale de umplere, coloranți etc.;

tratarea separată, constând din impregnarea, laminarea, stropirea sau cretarea hârtiei, folosind materiale plastice, parafină, bitum etc.

Hârtiile înnobilate pentru ambalaje sunt hârtii tratate prin acoperire cu o peliculă din alt material, peliculă care conferă hârtiei – ce reprezintă suportul de depunere- caracteristicile funcționale impuse: barieră la apă, aer, vapori de apă, gaze, arome, grăsimi, capacitate de termosudare etc.

In funcție de natura peliculei aceste hârtii se împart în:

Hârtii cerate. Ele au un suport acoperit cu microceruri, sau mai ales cu amestecuri de tipul Hot – melt (amestec de parafină cu polimeri sintetici, care conferă caracteristici de barieră, flexibilitate și termosudare îmbunătățite). Se folosesc, de exemplu, la ambalarea biscuiților (cu greutatea specifică între 65 și 95 g/m2), bomboanelor și caramelelor (cu greutatea specifică 45g/m2) și se pot tipări în maxim 6 culori;

Hârtii metalizate. Constituie sortimentul cel mai utilizat de hârtie înnobilată pentru ambalaj. Folia de aluminiu, folosită ca acoperire, ce are grosimi cuprinse între 0,009 și 0,0014mm asigură o barieră foarte bună la aer, vapori de apă, apă, gaze, arome. Hârtiile metalizate, de obicei colorate și tipărite pe fața foliei, sunt destinate pentru ambalarea unor produse ca: ciocolata (cu greutăți specifice de 60, 71, 80 g/m2), produse zaharoase, țigarete (cu greutatea specifică între 60 și 80) g/m2 ), brânzeturi proaspete și unt (cu greutatea specifică de 80g/m2) și în general pentru oricare produse umede sau grase, la care ambalajul nu necesită termosudare;

Hârtii acoperite cu polimeri. Aceste hârtii se produc într-o gamă extrem de largă de sortimente, cu caracteristici foarte variate, în funcție de tipul de polimer utilizat la acoperire. Astfel ele pot fi acoperite cu rășini ionomerice sau polietilenă prin extrudare, copolimeri de CVVD (clorură de vinil-viniliden) sub formă de emulsii apoase, siliconi sub formă de emulsii apoase sau soluții, alcool polivinilic și acetat de polivinil sub formă de soluții.

Utilizările sunt diverse. Astfel: hârtia cu polietilenă (60g/m2) se folosește pentru ambalarea înghețatei și a biscuiților (cu greutatea specifică de 80g/m2), hârtia kraft cu polietilenă pentru ambalarea pieselor metalice (cu greutatea specifică de 71 g/m2), hârtie tipărită cu 1 până la 6 culori, cu emulsie de copolimeri CVVD, pentru ambalarea șervețelelor parfumate etc.

4.1.1.3. Hârtia și materiale complexe

Aceste materiale sunt constituite din minimum două materiale de bază, din care unul poate să fie o folie celulozică (celofan sau acetat de celuloză). Ambalajele realizate din hârtie și materiale complexe asigură produselor alimentare:

conservabilitate mai îndelungată;

posibilitatea ambalării sub vid sau în mediu de gaze;

posibilitatea încălzirii produsului în ambalaj propriu;

productivitate bună pe linii automate etc.

In prezent datorită gamei largi de materiale plastice și de polimeri, precum și datorită compatibilității de prelucrare a acestora cu folii metalice și celulozice, tehnica modernă permite obținerea complexelor cu caracteristicile funcționale solicitate.

Gama de complexe existentă în prezent este extrem de vastă. Complexele cu o mai largă utilizare și care folosesc materii uzuale sunt:

complexul polietilenă/celofan;

complexul polietilenă/celofan/CWD;

complexul CWD/hârtie /polietilenă/folie metalică;

complexul CWD/hârtie/adeziv/folie metalică;

complexul rășină ionomerică/hârtie/adeziv/folie metalică.

Aceste complexe sunt folosite mai ales la ambalarea produselor alimentare concentrate (de exemplu supe), a salamurilor porționate, a pastelor făinoase, a produselor aromate (ceai, cacao, cafea etc.), a produselor de panificație și patiserie (biscuiți, fursecuri), a produselor congelate, a laptelui proaspăt, a sucurilor, a produselor semipreparate care se încălzesc în ambalajul propriu.

Materiale suport trebuie să aibă caracteristici ridicate de rezistență, netezime și luciu și, mai ales o capacitate de absorbție redusă, caracteristici oferite de hârtia tip opalin. Se mai folosesc, mai ales pentru cașerare și cerare, hârtia de tip velin de (40 – 60) g/m2, hârtia suport tip mătase de (16 – 20) g/m2, folia de aluminiu, colorată sau natur, lăcuită sau nelăcuită de (9 – 30) μm grosime, celofanul de (30 – 50) g/m2 simplu sau lăcuit (în mod obișnuit cu CVVD). Foliile plastice se utilizează pentru producerea complexelor prin cașerare sau acoperire cu polimeri, mai ales prin extrudere. Cel mai des utilizate sunt foliile de polietilenă, poliesteri sau polipropilenă.

4.1.1.4. Cartoane pentru ambalaje

4.1.1.4.1. Cartonul duplex

Acest carton este format [4] din minimum două straturi diferite de material fibros, unite în stare umedă prin presare. Cartonul duplex se fabrică în două tipuri (STAS 2025-86) și anume:

tipul E (extra), destinat pentru ambalaje care se imprimă prin procedeul ofset;

tipul O (obișnuit) pentru alte ambalaje, confecții și lucrări poligrafice.

Gramajul cartonului duplex variază între (250 – 600)g/m2 . Caracteristicile de calitate ce diferențiază aceste cartoane sunt: satinajul, gradul de alb și de încleiere, deformația la umezire și umiditate, cenușa, unghiul de biguire, rezistența la rupere-plesnire, îndoire, densitatea aparentă etc.

4.1.1.4.2. Cartonul triplex

Acest carton este format din minimum trei straturi diferite de material fibros, unite în stare umedă prin presare.

Calitatea cartonului triplex (STAS 516-88) este definită în special de rezistență la plesnire, satinaj, unghiul de biguire, sarcina medie de rupere, umiditate etc. Acest carton se utilizează mai mult pentru ambalaje de transport și mai puțin pentru ambalaje de desfacere. Cartonul triplex se fabrică cu greutăți specifice cuprinse între (250 – 650)g/m2.

4.1.1.4.3. Cartonul ondulat

Acest carton este format din unul până la patru straturi netede și unul sau trei straturi ondulate din hârtie inferioară sau superioară de ambalaj, unite între ele printr-un adeziv (fig. 4.1) [10].

Cartonul ondulat prezintă următoarele avantaje: o ladă de carton ondulat se poate refolosi de (2-3)ori, preț de cost al ambalajelor din carton ondulat este de (2,5 – 4) ori mai redus față de cele din lemn; greutatea ambalajelor de (3 -4)ori mai redusă față de cele din lemn, la volum comparabil, rezultând de aici o economie de material lemnos. Din carton ondulat se pot obține ambalaje pliabile, ce necesită spațiu redus, la depozitare și transport, ce constituie un avantaj important în comparație cu ambalajele din lemn. Proprietățile de rigiditate și elasticitate ale cartonului ondulat fac ca un astfel de ambalaj să fie suficient de rigid dar și elastic

Se obține prin profilarea hârtiei netede la trecerea printre doi cilindrii speciali și lipirea acesteia cu straturile exterioare (fig. 4.2) [10].

Prin combinare cu diferite materiale (lemn, materiale plastice) se pot obține noi tipuri constructive de ambalaje, mai eficiente și cu proprietăți tehnice mult îmbunătățite.

Calitatea cartonului ondulat este definită prin calitatea sortimentului de hârtie care intră în componența straturilor, calitate definită de rezistența la compresiune, străpungere, plesnire și tracțiune, gramaj, grosime etc. (STAS 4258-87).

Cartonul ondulat tratat. Ambalaje din carton ondulat cu strat protector își găsesc numeroase aplicații de exemplu la ambalarea fructelor, legumelor proaspete sau refrigerate. Prin acoperirea cartoanelor cu materiale topite se pot obține una sau concomitent mai multe din următoarele caracteristici:

impermeabilitate față de vaporii de apă;

rezistența sporită la uzură;

luciu și stabilitatea acestuia;

impermeabilitate față de grăsimi;

mai bună capacitate la termosudare.

Compoziția materialului pentru acoperirea cartonului ondulat (sau a cartonului compact) constă din unul sau mai multe produse: parafină, microceruri, ceruri speciale, polietilenă de joasă densitate, rășini de vinil care se topesc la cald.

4.1.1.5. Mucavaua

Mucavaua se produce din pastă mecanică sau chimico-mecanică și pastă de maculatură sau din pastă semichimică din plante anuale și pastă de maculatură. Este un material celulozic mai ieftin care se întrebuințează ca înlocuitor al cartonului duplex-triplex, sau chiar a cartonului ondulat, pentru ambalaje care nu prezintă importanță sub aspectul prezentării. Greutatea specifică variază între (500 – 4500) g/m2.

4.1.2. Ambalaje din hârtie si carton

4.1.2.1. Ambalaje din hârtie

4.1.2.1.1. Pungi de hârtie

Conform STAS -3111-86, acestea sunt destinate ambalării produselor sau granulate și se realizează în cinci tipuri:

tip S, fără burduf, cu fund simplu (fig. 4.3);

tip BS, cu burduf, cu fund simplu (fig. 4.4);

tip BD, cu burduf, cu fund dreptunghiular (fig. 4.5);

tip BDM, cu burduf, cu fund dreptunghiular și mâner (fig. 4.6);

tip BDV, cu fond dreptunghiular pe volum (fig. 4.7).

Capacitatea de încărcare, depinde de tipul pungii:

la tipul S, de la 0,005 kg la 1kg;

la tipul BS, de la 0,125 kg la 10 kg;

la tipul BD, de la 0,100 kg la 10 kg;

la tipul BDM, de la 1kg la 2kg;

la tipul BDV, de la 300 cm3 la 2700 cm3.

Pungile pot fi:

neimprimate;

imprimate în 1 până la 3 culori

Notarea pungilor se face indicând: denumirea (prescurtată), tipul, mărimea și masa (gramajul) hârtiei din care este confecționată punga, mențiunile dublate sau nedublate, imprimate sau neimprimate și numărul standardului.

Exemplu de notare pentru pungile tip BD, mărimea 4, confecționate din hârtie pentru pungi tip l cu gramajul de 56 g/m2, nedublate și neimprimate.

Pungi BD-4/I/56, nedublate și neimprimate STAS 3111-86

4.1.2.1.2. Saci din hârtie

Aceștia se pot folosi pentru ambalarea, depozitarea și transportului unor cantități mai mari de produse alimentare sub formă pulverulentă sau granulară. Se confecționează din hârtie netratată sau hârtie netratată în combinație cu hârtie tratată, putând fi realizați prin lipire sau coasere. Indiferent de tipul de realizare, sacii se confecționează deschiși la gură sau cu valvă.

In fig. 4.8 este prezentat un sac lipit deschis la gură, iar în fig. 4.9 un sac cusut cu valvă.

Pentru micșorarea permeabilității la diverși agenți: apă și vapori de apă, alte lichide, gaze etc., saci de hârtie se pot acoperi pe interior cu un film de material termoplastic.

Tipurile, caracteristicile dimensionale, materiale, notare etc. sunt reglementate în STAS 87 – 89.

4.1.2.2. Ambalaje din carton

Din carton se realizează cutii, lăzi, diverse anexe interioare ale acestora pentru protejarea încărcăturii, suporturi alveolare etc. Cartonul poate fi: duplex sau ondulat, acesta din urmă fiind de diverse tipuri. Se mai folosește mucavaua. Asamblarea se poate executa cu clame, cu benzi adezive, cu adezivi sau manual. Ambalajul poate fi neimprimat sau imprimat (prin flexografie, offset sau cromolitografie).

O codificare a ambalajelor din carton considerând: tipurile constructive, execuția asamblării, materialul și procedeele de imprimare este realizată în STAS 11309 – 80. Conform acestuia, simbolul tipului constructiv este format dintr-un grup de 4 cifre astfel: primele care desemnează tipul constructiv al ambalajului sunt separate prin punct de următoarele două cifre care reprezintă varianta constructivă în cadrul tipului.

In Fig. 4.10 sunt prezentate două cutii de același tip (pliante dintr-o

singură piesă), cu variante constructive diferite: cu fundul și capacul realizate prin rabaterea suprapusă a două clape laterale și două clape de capăt (fig. 4.10 a) și cu fundul și capacul realizate prin rabaterea suprapusă a câte o singură clapă laterală și câte două clape de capăt (fig. 4.10 b).

La grupul de patru cifre se adaugă simboluri și cifre suplimentare referitoare la:

materialul din care se confecționează ambalajul;

execuția asamblării;

procedeul de imprimare;

numărul de anexe interioare de protecție;

tipul constructiv al anexelor interioare de protecție;

materialul din care se confecționează anexele;

lungimea, lățimea, și înălțimea, în mm.

4.1.2.2.1. Lăzi din carton

Lăzile din carton sunt ambalaje, în general, de formă paralelipipedică cu dimensiuni ce depășesc 10 dm3 și cu utilizări dintre cele mai diverse: protecția, manipularea, depozitarea și transportul legumelor și fructelor, a aparaturii de diverse naturii și a altor produse ce au gabarite mai mari. Modelele cele mai uzuale, prezentate în STAS 5845/3 – 87, sunt următoarele:

Ladă pliantă (fig. 4.11): se livrează în stare pliată și se montează în momentul încărcării;

Ladă cu capac dublu (fig. 4.12): este compusă din trei piese (corp, fund și capac), cu înălțimea interioară a capacului și fundului mai mică decât înălțimea exterioară a corpului;

Ladă telescopică cu clape (fig. 4.13): este realizată din două jumătăți de ladă, fiecare cu un cap cu clape de închidere și care se introduc una în alta;

Ladă telescopică cu corp și capac (fig. 4.14): compusă din corp și capac, cu înălțimi aproximativ egale egală cu înălțimea exterioară a corpului, ce se introduc unul în celălalt;

Ladă cu clape (fig. 4.15): formată dintr-o singură piesă, cu fundul și capacul sau numai capacul realizat prin rabaterea clapelor; fiind prevăzută uneori cu accesorii de amortizare tip fagure.

Lăzile prezentate mai sus sunt pliante și, cu dimensiuni corespunzătoare, se pot prezenta și sub formă de cutii.

4.1.2.2.2. Cutii din carton

Cutiile sunt ambalaje asemănătoare lăzilor, dar dimensiunile lor sunt mai mici din cauza capacității lor reduse – sub 10 dm3. Forma uzuală este tot paralelipipedică. In standardul specificat la paragraful 1.2.2.1 sunt prezentate cutii realizate din una sau două piese, din care sunt prezentate câteva tipuri:

Cutie cu trei clape de închidere la fiecare capăt (fig. 4.16): formată dintr-o singură piesă, cu clapa exterioară ce intră cu câțiva centimetri în interiorul cutiei, de-a lungul bigului, format în acest scop în clapă;

Cutie clopot (fig. 4.17): formată din două piese (corp și capac), cu înălțimea interioară a capacului mai mică decât înălțimea exterioară a corpului;

Cutie cilindrică (fig. 4.18): asemănătoare cutiei clopot din punct de vedere a componenței și a proporțiilor dintre componente;

Cutie cu sertar, din două piese (fig. 4.19): compusă dintr – un manșon lateral exterior, în interiorul căruia culisează manșonul interior (sertarul);

Cutie cu sertar, din trei piese (fig. 4.20): are în componență o cutie cu sertar din două piese, la care se adaugă a treia piesă, plasată în interiorul sertarului, cu extremități ce se unesc în mijloc, deasupra, cu ajutorul a două clape interioare;

Cutie centură (fig. 4.21): formată din două piese: „centură-față" ale cărei extremități se îmbină deasupra și care conține o piesă ale cărei extremități se îmbină și ele tot deasupra;

Cutie manșon (fig. 4.22): formată dintr–un „manșon-față", ce cuprinde o cutie cu sertar, deci în total trei piese;

Cutie cu mâner (fig. 4.23): cu fundul realizat prin rabaterea suprapusă a clapelor și partea superioară prevăzută cu decupaje pentru mânere;

Cutie cu clapă-capac (fig. 4.24): formată dintr-o singură piesă, cu capacul realizat din prelungirea unui perete lateral, delimitat prin îndoirea dealungul bigurilor și prevăzut cu o prelungire (clapă) de câțiva centimetri care la închidere intră complet în interiorul cutiei;

Cutie cu fereastră (fig. 4.25): este prevăzută cu unul sau mai multe decupaje pe una din fețe, sub care se fixează, în general, un material transparent, care permite prezentarea produsului ambalat.

Majoritatea acestor cutii sunt pliante.