Содержание статьи
Укупорка бутылок и банок играет ключевую роль в сохранении качества продукции, обеспечении герметичности и удобства использования. Современная индустрия предлагает множество типов закрывающих систем, каждая из которых разработана для конкретных применений и типов упаковки. Рассмотрим основные виды укупорки, их технические характеристики и области применения.
Винтовая крышка для ПЭТ-бутылок
Винтовые крышки представляют собой наиболее распространенный тип укупорки для пластиковых бутылок. Международное общество технологов напитков (ISBT) разработало стандартизированные спецификации резьбы, которые обеспечивают надежное соединение между крышкой и горлышком бутылки.
Стандарты PCO1810 и PCO1881
PCO (Plastic Closure Only) - это система стандартов, предназначенная для пластиковых бутылок. Основное различие между двумя популярными стандартами заключается в высоте горловины и весе преформы. Стандарт PCO1881 был разработан в ноябре 2006 года как облегченная альтернатива PCO1810, что позволило сократить использование материалов на 26-40 процентов.
| Параметр | PCO1810 | PCO1881 |
|---|---|---|
| Внешний диаметр | 27.43 мм | 27.4 мм |
| Шаг резьбы | 3.18 мм | 2.7 мм |
| Высота горловины | 21 мм | 17 мм |
| Вес преформы | 5.05 г | 3.74 г |
| Количество витков резьбы | 3 полных оборота | 2 полных оборота |
| Применение | Газированные напитки, вода | Газированные напитки, вода |
Расчет экономии материала
Экономия веса преформы: 5.05 г - 3.74 г = 1.31 г (26%)
Экономия веса крышки: приблизительно 0.5 г
Общая экономия на одну бутылку: 1.8 г
При производстве 1 миллиарда бутылок: 1 800 тонн полимерных материалов
Практический пример
Компания Coca-Cola при переходе с PCO1810 на PCO1881 для бутылок объемом 600 мл сократила высоту бутылки на 4 мм и снизила вес с 28 до 26 граммов. Новая горловина имеет только два витка резьбы вместо трех, что обеспечивает экономию около 1.5 г ПЭТ на бутылку и 0.2 г полипропилена на крышку.
Материалы изготовления
Винтовые крышки для ПЭТ-бутылок обычно изготавливаются из полипропилена (PP) или полиэтилена высокой плотности (HDPE). Эти материалы обеспечивают необходимую прочность, химическую стойкость и возможность многократного открывания и закрывания. Внутренняя прокладка может быть изготовлена из различных материалов в зависимости от требований к герметичности.
Alaska - укупорка для негазированных напитков
Система Alaska представляет собой специализированный тип винтовой укупорки с диаметром горловины 38 мм, предназначенный преимущественно для негазированных напитков. Эта система отличается трехзаходной резьбой и двухточечной системой герметизации.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Диаметр горловины | 27-28 мм (стандарт Alaska) |
| Тип резьбы | 3-заходная |
| Система герметизации | Двухточечная (уплотнение по внутреннему диаметру и торцу) |
| Материал крышки | HDPE |
| Метод производства | Компрессионное формование (SACMI) |
| Применение | Минеральная вода, растительное масло, негазированные напитки |
Система Alaska обеспечивает 100-процентную защиту от вскрытия за счет специального антифальсификационного кольца. При первом открывании кольцо отрывается от крышки, что визуально подтверждает целостность упаковки.
Кронен-пробка для газированных напитков
Кронен-пробка (crown cap) была изобретена Уильямом Пейнтером в 1892 году и стала первой коммерчески успешной конструкцией бутылочной пробки. 2 февраля 1892 года Пейнтер получил три патента на свое изобретение, включая патент на саму крышку, состав уплотнительного диска и использование пробки.
| Размер | Применение | Диаметр |
|---|---|---|
| 26 мм | Стандартные пивные бутылки, газированные напитки (250-500 мл) | 26 мм |
| 29 мм | Бутылки типа шампанского, крупноформатные бутылки (750 мл и более) | 29 мм |
Конструкция и принцип действия
Кронен-пробка состоит из металлической оболочки с рифлеными краями и внутренней прокладки. Металлический корпус обычно изготавливается из луженой жести или стали с хромовым покрытием толщиной 0.18-0.25 мм. Рифленые края (обычно 21 рифление) обжимаются вокруг выступа на горлышке бутылки, создавая герметичное соединение.
Современные модификации
В 1920-х годах были изобретены "точечные кроны" (spot crowns), которые размещали виниловую или алюминиевую фольгу под крышкой для защиты жидкости от контакта с пробкой или металлом. В 1950-х годах была введена более мелкая оболочка и более короткий обод для снижения затрат на материалы.
Twist-Off для стеклянных банок
Twist-Off (СКО - система крышка-отвинчивающаяся) представляет собой металлическую крышку с резьбой и выступами (lugs), которая используется для укупорки стеклянных банок. Эта система широко применяется в пищевой промышленности для консервирования.
| Обозначение | Диаметр (мм) | Применение |
|---|---|---|
| TO38 | 38 | Небольшие банки для джемов, соусов |
| TO43 | 43 | Средние банки для консервов |
| TO53 | 53 | Средние банки |
| TO63 | 63 | Стандартные банки для консервов |
| TO70 | 70 | Крупные банки |
| TO82 | 82 | Большие банки для консервирования |
Вакуумное укупоривание
Система Twist-Off работает с использованием пластизольной прокладки, которая создает герметичное соединение при горячем розливе. При нагревании пластизоль размягчается, заполняя все неровности, а при охлаждении затвердевает, создавая вакуумное уплотнение. Кнопка безопасности в центре крышки вогнута внутрь при наличии вакуума и выпячивается наружу при его нарушении.
Процесс вакуумного укупоривания
Шаг 1: Горячий продукт (температура 85-95°C) заполняет банку
Шаг 2: Крышка накручивается на горячую банку
Шаг 3: При охлаждении внутри банки создается вакуум
Шаг 4: Пластизоль затвердевает, образуя герметичное соединение
Результат: Давление вакуума составляет около 0.2-0.4 атм
Корковая пробка для вина
Корковая пробка остается традиционным и наиболее распространенным методом укупорки винных бутылок. Натуральная пробка изготавливается из коры пробкового дуба, произрастающего в Средиземноморье и на Иберийском полуострове.
Типы корковых пробок
| Тип пробки | Описание | Применение |
|---|---|---|
| Натуральная пробка | Изготовлена из цельного куска коры пробкового дуба | Премиальные вина, требующие длительной выдержки |
| Агломерированная пробка | Изготовлена из измельченной и спрессованной пробковой крошки | Вина среднего ценового сегмента |
| Синтетическая пробка | Изготовлена из полиэтилена или других полимеров | Вина, не требующие длительного хранения |
| Технологическая пробка | Комбинация натуральной пробки на торцах и агломерата в середине | Качественные вина средней ценовой категории |
Преимущества и недостатки натуральной пробки
Натуральная пробка позволяет вину "дышать" благодаря своей пористой структуре, пропуская минимальное количество кислорода. Это особенно важно для танинных вин, которым требуется время в бутылке для смягчения танинов. Однако натуральная пробка подвержена развитию трихлоранизола (TCA), который вызывает так называемый "пробковый привкус" - неприятные ароматы влажного картона или затхлого подвала.
Флип-топ механическая укупорка
Флип-топ (flip-top, swing-top) или затвор Квиллфельдта - это тип механической укупорки, который был изобретен Чарльзом де Квиллфельдтом. Патент был подан 30 ноября 1874 года, а права были приобретены Генри У. Путнамом, который адаптировал конструкцию для фруктовых банок и получил патент 25 апреля 1882 года под названием "Trademark Lightning".
Конструкция флип-топ укупорки
Система состоит из керамической или пластиковой пробки, удерживаемой на месте проволочной скобой. Резиновая или силиконовая прокладка обеспечивает герметичность соединения. Проволочная скоба имеет специальную конструкцию, которая при закрывании прижимает пробку к горлышку бутылки с достаточным усилием для создания герметичного уплотнения.
| Компонент | Материал | Функция |
|---|---|---|
| Пробка | Керамика, пластик | Основной уплотнительный элемент |
| Прокладка | Резина, силикон | Создание герметичного уплотнения |
| Проволочная скоба | Оцинкованная сталь | Фиксация пробки |
| Ушки на бутылке | Стекло | Крепление проволочной скобы |
Применение и преимущества
Флип-топ укупорка особенно популярна для домашнего пивоварения, производства газированных напитков и хранения ферментированных продуктов. Основное преимущество - возможность многократного использования без потери герметичности. Система легко открывается и закрывается, не требуя специальных инструментов. Бутылки со флип-топ укупоркой могут выдерживать давление карбонизации до 4-5 атмосфер.
Дозаторы и триггеры
Дозаторы и триггерные распылители представляют собой сложные механические системы укупорки, предназначенные для контролируемой выдачи жидкостей различной вязкости.
Триггерные распылители
Триггерные распылители работают по принципу ручного насоса. При нажатии на рычаг поршень сжимает жидкость в цилиндре, проталкивая ее через узкое отверстие в наконечнике форсунки, создавая мелкодисперсное распыление.
| Размер горловины | Дозировка (мл) | Применение |
|---|---|---|
| 24/410 (мини-триггер) | 0.22 - 0.275 | Небольшие флаконы (125-500 мл) |
| 28/400 | 0.5 - 0.8 | Промышленные применения |
| 28/410 | 0.8 - 1.5 | Бытовые чистящие средства |
Лосьон-помпы (дозаторы)
Лосьон-помпы предназначены для дозирования густых жидкостей, таких как кремы, лосьоны, жидкое мыло. Конструкция включает актуатор (нажимную головку), корпус, шток, пружину, шариковый клапан и трубку для забора жидкости.
| Размер резьбы | Дозировка (мл) | Применение |
|---|---|---|
| 24/410 | 1.2 - 2.0 | Лосьоны, кремы, парфюмерия |
| 28/410 | 1.6 - 2.2 | Средства по уходу за волосами, жидкое мыло |
Расчет количества нажатий
Пример: Флакон объемом 250 мл с помпой 24/410 (дозировка 2.0 мл)
Количество нажатий: 250 мл / 2.0 мл = 125 нажатий
С учетом остатка в трубке (около 5%): 125 × 0.95 = примерно 118 полных нажатий
Типы механизмов блокировки
Современные дозаторы оснащаются различными механизмами блокировки для предотвращения случайного срабатывания при транспортировке. Lock-down система требует нажатия и поворота для разблокировки, lock-up система разблокируется поворотом головки вверх, а clip-lock имеет пластиковый фиксатор на горловине.
