Металлическая тара (банки)

Рис. 1. Цилиндрическая жестяная банка

 

Рис. 2. Конструкция продольного шва

 

Рис. 3. Последовательность обработки заготовки корпуса:

1 — заготовка; 2 — обрубка углов  и просечка; 3 — загиб полей

Рис. 4. Формы и размеры заготовки корпуса

 

Рис. 5. Схемы оформления продольного шва

 

Наиболее целесообразным является шов, в котором перегибы выполнены пологими (рис. 5, в). Верхнее поле нахлёстки в нём получается жёстким, что улучшает прилегание слоёв жести, обеспечивает хорошую пропайку и исключает образование свищей. Контур обрубленных концов правой стороны заготовки может иметь различные формы и размеры (рис. 4). Опыт показывает, что наибольшая прочность и герметичность продольного шва достигается при применении коротко обрубленных уголков (укороченный углошов).

Наименьшая длина вырубки уголка определяется размерами закаточного шва и зависит от ширины поля фланца корпуса и глубины вытяжки крышки (рис. 6).

При изготовлении корпуса и его закатке нахлёстка продольного шва подвергается значительным деформациям. Так, во время перегиба фланца корпуса при образовании закаточного шва взаимное расположение слоёв нахлестки может изменяться. Верхний слой отстает от нижнего и скользит по границе припоя, в результате чего образуется выступ, значительно затрудняющий герметизацию шва. Поэтому контур обрубленного уголка подбирают так, чтобы место возможного образования выступа было предварительно срезано; необрезанной остается небольшая часть уголка шириной примерно 1,0.1,5 мм (рис. 5).

Рис. 6. Бланк корпуса с незалакированными просветами

 

Рис. 7. Конструкция закаточного шва

 

При применении тонкой жести (0,18.0,22 мм) с увеличением высоты корпуса сопротивление продольного шва разрыву уменьшается; кроме того, затрудняется удаление газов из шва при пайке. Для устранения непропайки и повышения прочности продольного шва на расстоянии 15.35 мм на корпус наносят поперечные углубления до 1 мм (шириной 2.3 мм).

При изготовлении банок, предназначенных для расфасовки консервов с высоким содержанием органических кислот, необходимо лакировать листовую жесть для корпусов с оставлением незалакированных просветов (рис. 6 штриховка), обеспечивающих нормальную пропайку продольного шва корпуса. Шов получается с внутренней стороны бланка полностью залакированным.

Поперечный (закаточный) шов образуется путём двойного загиба поля донышка (крышки) вокруг фланцев корпуса. Герметичность закаточного шва достигается с помощью эластичной уплотнительной прокладки (тонкий слой высушенной пленки синтетической пасты), располагаемой на фланце крышки (в основном в завитке) и плотно заполняющей зазоры между сжатыми слоями жести. Такое расположение пленки пасты и соответствующее её количество, а также определённые физико-химические свойства пасты должны исключить возможность выдавливания плёнки при закатывании банки. Форма закаточного шва представлена на рис. 7.

Жестяная консервная банка должна быть не только герметичной, но и достаточно прочной. Внутреннее избыточное давление в банке при стерилизации консервов составляет 0,2.0,4 МПа. При этом перепад давлений (между внутренним давлением в банке и давлением в автоклаве) может вызвать усилия, действующие на площадь крышки (донышка) и корпуса банки, которые при недостаточной прочности банки приводят к остаточным деформациям («птички», вмятины и др.), а также к нарушению герметичности швов.

При применении жестяной тары для расфасовки аэрозолей, пива, кваса и различных газированных напитков, избыточное давление газов внутри банки может составить 0,4.1,0 МПа.

Для устранения возможной необратимой деформации под действием перепада давлений (внутреннего или наружного) крышка (донышко) имеет специальную форму, называемую рельефом (рис. 8).

Последний обычно состоит из кольцевого выступа — бомбажного кольца 1 и нескольких кольцевых ступеней 2, способствующих упругой деформации крышки. Форма рельефа бывает различной, в зависимости от перепада давления, который должна выдержать крышка. По окончании стерилизации и охлаждения консервов давление внутри банки падает и крышка под действием упругих сил возвращается в первоначальное состояние. Это предохраняет закаточный шов от перегрузок.

 

Рис. 8. Рельеф крышек:

А — упругий; б — жёсткий; в — обратный, внешний

 

При горячей расфасовке продукта в банки, а также при применении вакуум-закаточных машин внутри банок после остывания содержимого образуется вакуум. Во избежание деформации корпуса для крупной тары рекомендуется применять концы с внешним (обратным) рельефом: под действием атмосферного давления концы втягиваются, перепад давления уменьшается и таким образом предотвращается деформация корпуса банок.

Рельеф крышки служит также для контроля доброкачественности консервов. Вздутая крышка, которая не садится после охлаждения и лёгкого нажатия, свидетельствует об образовании газов внутри банки (бомбажа консервов), что недопустимо.

 

Рис. 9. Элемент конструкции крышки

Рис. 10. Размеры отбортовки корпуса диаметром 99 мм

 

Конструкция крышки (рис. 9) предусматривает подвивку фланца, необходимую для автоматического разделения крышек, стопированных в магазине пастонакладочной машины, и для накладывания уплотнительной пасты в завитке фланца. Подвивка фланца крышки облегчает также последующее закатывание её с корпусом и позволяет механизировать подачу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Стандартизация металлической тары. Транспортирование и хранение

 

Стандарты на металлическую тару определяют типы и размеры изделий, технические требования и методы испытаний. Параметры стандартов связаны с возможностями предприятий, выпускающих металлическую тару и включают требования ее потребителей – предприятий пищевой промышленности. Размеры и свойства банок должны учитываться машиностроителями при проектировании оборудования для изготовления алюминиевых и жестяных банок, а также использование этих банок на предприятиях пищевой промышленности и в торговле. Отсюда следует, что стандартизация металлической тары имеет межотраслевой характер.

Банки для пищевых продуктов изготавливают крупными партиями – от 1 миллиона до нескольких миллиардов штук в год. Металлические банки обрабатываются, заполняются и закатываются на предприятиях пищевой промышленности с помощью автоматических линий. Металлические банки являются одноразовой тарой и после использования направляются на утилизацию.

Ассортимент металлических банок для пищевых продуктов весьма разнообразен. Для вафель, галет, печенья, сухарей, сушек и других нестерилизуемых пищевых продуктов используются сборные жестяные банки, производимые в соответствии с ТУ 1417-001-12161010-93 «Банки жестяные для пищевых продуктов». Эти банки имеют форму прямоугольного параллелепипеда и отличаются предельными максимальными размерами (длиной, шириной, высотой, радиусом закруглений) и вместимостью.

Консервы расфасовываются в сборные и штампованные металлические банки цилиндрической, прямоугольной, овальной и эллиптической форм.

Цилиндрические банки изготовляются сборными, сборными с язычком и штампованными; фигурные – штампованными. Данные банки производятся в соответствии с ГОСТ 5981-2011 «Банки и крышки к ним металлические для консервов. Технические условия». Эти банки отличаются вместимостью, размерами. Цилиндрические банки также отличаются способом изготовления (сборные или штампованные), а фигурные – радиусами дна и закруглений.

Сыпучие продукты упаковываются в сборные металлические и комбинированные банки со съемной крышкой, выпускаемые в соответствии с ГОСТ 12120-82 «Банки металлические и комбинированные. Технические условия». У комбинированных банок корпус картонный, а горловина, донышко и съемная крышка – металлические.

Технические требования к металлической таре регламентируются вышеуказанными ГОСТами и другими нормативными документами. Для некоторых товаров существует ряд специфических требований. Для пищевой продукции это обязательное наличие гигиенического сертификата, подтверждающего необходимый для упаковки уровень санитарно-гигиенических характеристик. Это значит, что в состав упаковочного материала не должны входить высокотоксичные вещества, способные негативно воздействовать на организм человека; упаковочный материал не должен изменять органолептические свойства продукции.

 

Металлические банки транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими для каждого вида транспорта и обеспечивающими сохранность качества тары.

Не допускается хранение банок в одном помещении с материалами, вызывающими коррозию и загрязнение банок.

Срок хранения банок устанавливает изготовитель с указанием условий хранения. Рекомендуемый срок хранения – один год со дня изготовления.

Рекомендуемые условия хранения:

1 Лакированные банки хранят  в помещениях с относительной  влажностью воздуха не более 75% при температуре не ниже 4 °С.

2 Банки из нелакированной жести  электролитического лужения хранят  в помещениях с относительной  влажностью воздуха не более 65% при температуре не ниже 4 °С.

7. Преимущества и недостатки  металлической тары

 

 Металлические консервные банки производятся из широко доступных материалов, пригодных для вторичного использования. Они непроницаемы для влаги, газа и света, и, кроме того, производство консервных банок и фасование в них продукции может производиться с достаточно высокой скоростью. Сегодня существует много видов банок, легко открывающихся и позволяющих извлекать содержимое без помощи специальных инструментов.

 Утилизация и переработка  алюминиевых банок не приводит  к снижению качества продукции, при этом затраты энергии снижаются на 95% по сравнению с применением первичного алюминия. Алюминий обладает небольшим весом, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к окислению, к воздействию разбавителей и смазочных материалов, привлекательной блестящей поверхностью. Однако он нуждается в дополнительном покрытии для защиты от большинства кислот и щелочей, а также от царапин и истирания.

 Для упаковки многих продуктов  подходит сталь, которая хорошо  переносит штабелирование; она термостойка, ее поверхность вполне пригодна  для нанесения покрытий и декоративного оформления. Магнитные свойства стали облегчают вторичную переработку, а также могут учитываться при обработке этого материала. Ее недостатки: относительно большой вес и подверженность коррозии. Кроме того, некоторые виды стального сырья для производства банок требуют перед сваркой дополнительной обработки.

 Что касается типов консервных  банок, считается, что предпочтительнее  банки из двух, а не трех  деталей, поскольку такая конструкция  благодаря отсутствию боковых  швов и швов вокруг дна снижает возможность течи. Недостатком банок из двух деталей является высокая стоимость производственной линии, что намного превышает расходы по приобретению линии для производства банок из трех деталей.

 

 

Выводы

 

Упаковка – это «страховой полис» для защиты сил и энергии, вложенных в производство, выращивание и переработку продуктов питания. Идеальная упаковка должна быть легкой, прочной, не бьющейся, не токсичной и, конечно, подходящей для переработки.

Металлическая тара отличается высокой механической прочностью, ударостойкостью, устойчивостью к воздействию внутреннего давления, хорошей сохраняемостью многих товаров. Металлическая упаковка надёжно предохраняет содержимое от воздействия света, газов, воздуха, воды и других агрессивных факторов окружающей среды. Независимые исследования, Европейский опыт использования металлической упаковки показывают, что именно в такой упаковке продукты наименее подвержены различного рода изменениям, которые могли бы повлиять на органолептические свойства.

Современное оборудование позволяет выпускать большое количество банок в час, порядка 500 штук. Имеет место и выбраковка, составляющая несколько процентов. Как правило, виной всему брак на определённом этапе производства, который устраняется при диагностике.

Производство металлических банок – это серьёзный технологический процесс, требующий участия квалифицированного персонала, качественного оборудования и материала. Большинство пищевых предприятий, например, по производству консервов, ставят изготовление на поток. Это не только значительно экономит время и средства, но и позволяет полностью контролировать качество продукта.

Таким образом, нет лучше упаковки, чем жестяная банка, которая обеспечивает сохранение свежести и вкуса пищевых продуктов и их хранение в течение длительного периода времени даже в трудных условиях. Без лишнего труда, без обеспечения специальных условий, продукты, упакованные в банки, могут транспортироваться в отдаленные от мест наполнения районы, где часто подвергаются воздействию экстремальных атмосферных условий.

 

Список используемой литературы:

 

1. ГОСТ 12120-82 Банки металлические и комбинированные. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) [Текст]. – Взамен ГОСТ 12120-73; введ. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 января 1982 г. N 110; М.: ИПК Издательство стандартов, 1998 год.

2. ГОСТ 26384-84 Банки жестяные цилиндрические круглые для консервов. Размеры конструктивных элементов [Текст]. – введ. Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совмине СССР; М.: Издательство стандартов, 1985 год.

3. ГОСТ 5981-2011 Банки и крышки к ним металлические для консервов. Технические условия. [Текст]. – Взамен ГОСТ 5981-88; введ. Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 декабря 2011 г. N 48); М.: Стандартинформ, 2013 год.