STICLA - MATERIAL DE AMBALAJ

 Sticla – material de ambalaj

 

Sticlamaterial plastic anorganic amorf, transparent, casant, insolubil în apă, rezistent la acţiunea acizilor şi bazelor, dar fragil la şoc termic sau mecanic şi impermeabil la gaze, lichide şi arome. Se obţine prin topirea la temperatură ridicată (1500 ºC) a materiilor prime bogate în siliciu (nisip sau cuarţ) împreună cu CaCO3, Na2CO3 şi Mg(CO3)2 şi materiale auxiliare, care sunt oxizi ai metalelor: Mg, Al, Pb, Zn, Ba, B, K, Fe, Cr, Ni, topire urmată de răcire până la stare rigidă.

 

Se mai adaugă: alumina Al2O3–măreşte rezistenţa mecanică a sticlei; afânători–produc eliminarea gazelor de la topire; sticlă rebut–provenită din fabricaţiile anterioare care uşurează topirea atunci când este adăugată la amestec, având avantajul economisirii de materii prime; decoloranţi–folosiţi în cazul obţinerii sticlei incolore deoarece materialele utilizate la obţinerea sticlei nu sunt prea pure; opacificatori şi coloranţi care modifică aspectul şi culoarea sticlei.

 

Sticla este utilizată ca material de ambalaj datorită avantajelor sale:

- insolubilă în apă şi rezistentă la acţiunea acizilor şi bazelor;

- inertă chimic în contact cu produsele alimentare;

- impermeabilă la gaze, lichide, vapori, arome, microorganisme–ambalajul să fie

închis etanş pentru ca produsul să fie protejat;

- ieftină;

- transparentă–permite vizualizarea produsului, se poate stabili dacă dozarea este

corectă, modificarea culorii şi calităţii produsului;

- uşor igienizabilă;

- este rigidă–îşi păstrează forma, nu contribuie la deteriorarea produsului;

- poate fi obţinută în formă, dimensiuni şi culori variate.

 

Sticla prezintă următoarele dezavantaje:

- transparentă–la produsele sensibile, lumina poate contribui la modificarea calităţii

acestora;

- casantă–are rezistenţă mecanică limitată, nu rezistă la socuri, vibraţii, loviri;

- fragilitate–crapă sub acţiunea şocurilor termice, t = 30–35 ºC;

- au o greutate relativ mare şi necesită condiţii speciale de manipulare, transport;

- depozitare dificilă–necesită un spaţiu mare de depozitare.

 

 

Tipuri de sticlă

 

În fucţie de compoziţia chimică există următoarele tipuri de sticlă:

  • sticla silicică–conţinut ridicat de SiO2 are punctul de topire foarte ridicat (1723 ºC). Utilizată pentru aplicaţii speciale, incluzând unele sticle de laborator;

  • sticla calco–sodică–folosită pentru recipientelor care nu necesită rezietenţă termică. Are un conţinut mai ridicat în CaCO3, o elasticitate mărită şi este mai puţin fragilă;

  • sticla boro–silicică–se obţine prin adăugare de oxid boric;

  • sticla slico–calco–sodică–are rezistenţă chimică mai mică şi este folosită pentru confecţionarea de pahare şi flacoane de sticlă.

  • sticla alumino–silicică–conţine aluminiu în cantitate mică şi este mai rezistentă din punct de vedere chimic.

Pentru obţinerea sticlei colorate se adugă diferite cantităţi de oxizi: FeO (oxid fero-feric)–conferă sticlei o culoare albastră şi o culoare galbenă când este sub formă de Fe2O3. În realitate cele două forme se găsesc împreună, culoarea sticlei variind de la albastru la verde şi la galben, culoarea verde putând fi verde–albăstruie sau verde–gălbuie. Se mai foloseşte şi MnO2 care imprimă sticlei culoarea galben întunecat.

 

În funcţie de culoare, sticla se clasifică în următoarele tipuri:

- sticla incoloră (sticla albă)–se utilizează pentru confecţionarea borcanelor pentru conserve de legume şi fructe; buteliilor din sticlă pentru apă minerală, sucuri, băuturi răcoritoare, alcool medicinal, băuturi spirtoase; fiolelor şi damigenelor;

- sticla semialbă (albastru-galben)–butelii albastre pentru apă minerală şi butelii galbene pentru vin alb;

- sticla verde deschis şi verde închis–destinată confecţionarii de butelii pentru şampanie, vin, bere;

- sticla galben închis (chihlimbar)–se utilizează pentru confecţionarea de butelii pentru bere, vin roşu;

- sticla brună - destinată confecţionarii de butelii pentru bere.

 

 

 

1. Butelii de sticla

Capacitatea buteliilor de sticla. Buteliile de sticla sunt recipiente cu sectiune transversala a corpului cilindrica sau de alta forma, cu capacitatea de 25-10 000 ml (STAS 5845/6-74). Pentru produse alimentare se utilizeaza butelii din sticla calcosodica (tabelul 1) cu capacitate intre 100 si 2 000 ml (STAS 11598-88) prevazute cu accesorii (tabelul 2) de inchidere, marcare si sigilare (STAS 5845/9-86). Tabelul 3 prezinta caracteristicile buteliilor de bere care se fabrica in doua variante (STAS 5670-90): forma Euro si forma Caramel, avand culoare verde sau bruna. Buteliile pentru bauturi racoritoare (STAS 10640-91) se executa in doua capacitati: 250 ml si 1000 ml (tabelul 4 ).

Tabelul 1

Tip, destinatie

Capacitate nominala, ml

 

100

125

250

330

350

500

700

750

1000

2000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Euro

Uz general

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Naville

 

 

 

 

 

 

 

 

Novissima

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Format

obisnuit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sos picant

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sirop

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sucuri, bauturi racoritoare, Apa minerala

 

 

 

 

 

 

 

 

Lapte si derivate ale laptelui

 

 

 

 

 

 

 

Bauturi alcoolice si lichioruri

 

 

 

 

Rhein

Vin, vin brut

 

 

 

 

 

 

 

 

Bordeaux

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prahova

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sampanie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Caramel

Bere

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ulei comestibil

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabelul 2 Accesorii de inchidere, marcare si sigilare pentru butelii de sticla

Accesorii

Denumire

Definitie, caracteristici

Pentru inchidere

Dop

Forma geometrica regulata (cilindrica, tronconica etc.) cu sau fara filet exterior, inchidere etansa prin introducere totala sau partiala in orificiul de umplere-golire

Buson

Forma cilindrica, cu filet interior, inchidere etansa prin infiletare pe orificiul de umplere-golire

Capsula
- coroana
- cu limba de rupe- re (tip Alka)
- cu inel de sigu- ranta(tip Pilferproof)

Forma concava, circulara, cu marginile rasfrante, inchidere etansa prin strangere pe buza orificiului de umplere-golire
- Capsula din tabla de otel, cu marginea ondulata
- Capsula din tabla de aluminiu, cu marginea rasfranta cu prelungire ce faciliteaza deschiderea
- Capsula din tabla de aluminiu cu parte cilindrica filetata prin roluire pe gatul buteliei profilat corespunzator si o margine rasfranta, predecupata, detasabila la defiletare

Pentru

marcare

Eticheta de corp

Material imprimat aplicat pe corp; contine date pentru identificarea produsului: denumire, cantitate, producator, data ambalarii, termen de valabilitate

Eticheta de spate

Aplicata pe corpul buteliei, opusa etichetei de corp; contine informatii speciale (caracterizare, mod de folosire etc.).

Eticheta de umar

Aplicata pe umarul buteliei, deasupra etichetei de corp; contine marca produsului si date speciale

Eticheta de gat

Banderola aplicata peste materialul de inchidere, in scopul sigilarii.

Pentru

sigilare

Capison plisat

Accesoriu din hartie sau folie de metale moi pentru butelii inchise cu dop; forma de disc plisat radial, fixat prin eticheta de gat

Capison termocontractibil

Accesoriu din folie termoretractibila; fixare prin termocontractare

Capison metalic

Accesoriu din metale moi, obtinut prin extrudare; fixare prin roluire

 

 

Tabelul 3 Caracteristicile buteliilor pentru bere

Forma

Capacitatea , ml

Masa, g

nominala

reala

Euro

500

500 ± 7 la 50 mm de planul gurii

380

Caramel

330

330 ± 7 la 45 mm de planul gurii

275

Tabelul 4 Caracteristicile buteliilor pentru bauturi racoritoare

Capacitatea , ml

Masa, g

Rezistenta la presiune interioara

nominala

reala

250

270

380

---

1000

1040 ± 20

275

Min . 10 bar

Pentru o capacitate data, dimensiunile buteliilor influenteaza asupra perpendicularitatii si stabilitatii lor. O butelie anormala in ceea ce priveste perpendicularitatea nu are stabilitate suficienta si produce o functionare anormala la masinile de imbuteliat si inchis. Perpendicularitatea se exprima prin devierea axei buteliei fata de axa verticala; devierea este diametrul cercului descris de axa buteliei pe planul orizontal aflat la inaltimea ei, atunci cand butelia se roteste in jurul axei verticale cu 360°C. Aceasta deviere depinde de inaltimea buteliei. De exemplu, pentru butelia cu inaltimea de 230 mm, devierea admisa este de 4 mm.

Stabilitatea buteliei influenteaza asupra vitezei admise pentru transportoarele cu placi care leaga utilajele sectiei de imbuteliere si deci asupra productivitatii sectiei. Coeficientul de stabilitate este raportul dintre inaltime si diametrul buteliei; pentru a avea o stabilitate buna, acest coeficient nu trebuie sa depaseasca 3,0-3,2.

Rezistenta buteliilor. In continuare se prezinta rezistenta la socuri mecanice, socuri termice si presiune interna.

Socurile mecanice apar pe intregul traseu de transport, la alimentare si la scoaterea din masina de spalat, la inchidere, la manipulare in depozit etc.

Socul termic ce apare la spalarea buteliilor atinge maximum 35°C.

Presiunea interna apare la pasteurizarea buteliilor inchise umplute cu bauturi cu continut de dioxid de carbon sau a buteliilor umplute cu sucuri de fructe. Metoda de pasteurizare in butelie consta in mentinerea buteliilor umplute si capsulate la temperaturi cuprinse intre 58 si 70°C, timp de aproximativ o jumatate de ora. Intimpul pasteurizarii in spatiul gol din gatul sticlei se degaja CO2 care se dilata din cauza incalzirii. Astfel, in sticla apare o presiune interioara care, potrivit ecuatiei Van der Waals pentru gaze reale:

(p + a / V2 ) * ( V-b) = RT
este :
p = RT/(V-b) – a/V2
in care :
p este presiunea , in Pa
R – constanta gazului ( CO2) , in J/(kmol k) ;
T - temperatura absoluta a gazului, in K
V – volumul gazului, in m3 / kmol.

Din relatia lui p rezulta ca presiunea interioara depinde de temperatura, golul existent deasupra lichidului imbuteliat, capacitatea sticlei, gradul de saturatie al lichidului cu gaz (bere).

Presiunea interna depinde de acesti factori astfel:

-presiunea creste proportional cu temperatura, daca volumul golului din gatul sticlei ramane constant;

presiunea scade daca temperatura ramane constanta iar volumul gazului creste (continutul de lichid din sticla scade);

pentru acelasi volum al golului presiunea creste daca gradul de saturatie creste.

In cele aratate mai inainte nu s-a luat in considerare dilatarea lichidului, deoarece cresterea de presiune datorita dilatarii lichidului este neglijabila, in comparatie cu cresterea presiunii datorita dilatarii gazului din gatul sticlei.

Caron stabileste pentru presiunea interna o relatie valabila in domeniul de temperaturi de pasteurizare cuprins intre 62 si 68°C:

P = 9,81 * 104 * ( t – A ) / ( B – t ) [Pa],

in care: t este temperatura (intre 62 si 68°C), in °C; A - constanta ce depinde de capacitatea buteliei (tabelul 5);

B - constanta ce depinde de golul existent deasupra lichidului si de gradul de saturatie cu CO2 a berii (tabelul 6).

Tabelul 5 Valorile constantei A

Volumul total al buteliei

345

520

670

775

1040

Constanta A

0

5

10

13

20

Tabelul 6 Valorile constantei B

Volumul golului existent

deasupra lichidului (in % din

volumul total al buteliei )

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

Saturatie slaba

78

84

89

93

96

98

99

Saturatie normala

75,5

77,5

80,5

84,5

89,5

95,5

102,5

Inchiderea buteliilor In continuare se prezinta diferite moduri de inchidere a buteliilor.

Inchiderea buteliilor cu dop de pluta. Dopurile de pluta sunt usoare, elastice si au o compresibilitate remarcabila. Se utilizeaza la inchiderea buteliilor de sticla umplute cu vin. Dopurile utilizate in acest scop au forma cilindrica, inchiderea cu dopuri de pluta este inlocuita din ce in ce mai mult cu alte sisteme de inchidere. In afara de dopuri din pluta se mai confectioneaza inele de garnitura pentru unele tipuri de capsule metalice. Dopurile de pluta se utilizeaza in general pentru buteliile al caror gat au profilul din fig. 4.7.

Inchiderea buteliilor cu capsule metalice (coroana). Sticlele destinate inchiderii cu capsule metalice (tip coroana) trebuie sa aiba profilul prezentat in fig. 4.8, a si b (STAS 4887-86). Capsulele sunt confectionate din tabla decapata lacuita, tabla cositorita sau tabla de aluminiu cu grosimea de 0,27-0,33 mm. Se poate face litografierea exterioara. In interiorul capsulei (fig. 4.8, c), care are inaltimea de 6,3-7,1 mm se gaseste o garnitura cu diametrul de 26,7 ± 0,2 mm care, atunci cand este confectionata din pluta aglomerata, are grosimea de 3 ± 0,3 mm, iar cand este confectionata din pluta are grosimea de 2,5 ±0,1 mm. Pentru conservari de lunga durata, discul de pluta trebuie sa fie prevazut cu o rondela de acetat de celuloza, policlorura de vinii, polietilena sau aluminiu, numita spot. Pluta poate fi inlocuita cu materiale plastice; in interiorul capsulei se toarna solutie de copolimer, care este uscata apoi in cuptor. Pentru aceasta se utilizeaza capsule cu inaltimea de 5,6-6,4 mm.

Inchiderea buteliilor cu capsule de rupere din aluminiu. Capsulele de rupere din aluminiu se pot aplica buteliilor cu diametrul de 26,7 ± 0,2 mm avand profilul buteliilor cu capsule coroana (fig. 4.9, a). Aceste capsule au la partea cilindrica o limba de rupere folosita la deschiderea buteliei.

De asemenea, capsulele de rupere se pot aplica buteliilor cu diametrul gurii de 44,5 ± 0,3 mm, pentru lapte pasteurizat, si 38 ± 0,4 mm pentru produse lactate (fig. 4.9, b). Capsulele p

CONTACTATI-NE