termoformare

11
Sisteme de dozare şi ambalare 57 4.2. Metode de obţinere a ambalajelor termoformate din material plastic şi sisteme specifice de ambalare Termoformarea se bazează pe proprietatea materialelor termoplastice de a-şi modifica forma la o temperatură apropiată de cea de înmuiere, când vâscozitatea lor scade. Ambalajele termoformate sunt folosite în industria alimentară, şi nu numai, datorită avantajelor pe care le prezintă: productivitate mare (ritm de producţie ridicat); utilizare raţională, foarte economică, a surselor de încălzire; uşurinţă în confecţionarea formelor; formarea uşoară a tuturor tipurilor de folii din materiale plastice, chiar şi imprimate, fără afectarea desenului imprimat; obţinerea de ambalaje de tip pierdut (nerecuperabile) ieftine, de forme foarte diferite. Pentru realizarea ambalajelor termoformate din folii de material plastic s-au conceput si realizat maşini complexe pe care se poate realiza integral ciclul de formare – ambalare. Ele sunt alcătuite din module distincte, fiecare din acestea realizând una din etapele ciclului. Există, însă, şi maşini simple din punct de vedere constructiv care pot realiza ambalarea produselor în ambalaje termoformate, fie pe suport din carton, fie închise cu folie din acelaşi material, obţinerea acestora făcându-se separat sau chiar pe maşină. 4.2.1. Metode de obţinere a ambalajelor termoformate Se cunosc mai multe metode de realizare a termoformatelor, prezentate schematic în fig.4.16, cum ar fi: formarea prin vacuum, formarea cu presiune de aer, formare cu vacuum şi presiune de aer, formare blister-suport, formarea în matriţă, formarea prin curgere, [30]. Formarea prin vacuum (fig.4.16.a). Folia, prinsă într-o ramă aflată deasupra unei matriţe, având forma produsului de ambalat, este încălzită şi înmuiată cu ajutorul unei surse de căldură. Prin aplicarea de vacuum sub folie, aceasta se întinde şi se mulează după conturul exterior al matriţei. Dacă se utilizează o formă masculină procesul se numeşte formare prin învelire, iar dacă se utilizează o formă feminină procesul poartă numele de formare vacuumatică. Formarea masculină introduce tensiuni mecanice şi dă o distribuţie uniformă a materialului, lucru important, în general, pentru forme mai adânci care tind să producă subţieri excesive în zonele critice. Formarea vacuumatică este utilizată la sistemele blister, skin, la obţinerea capacelor şi containerelor. Există multe variante ale metodei de bază care se utilizează ca atare sau în combinaţii cu presiune de aer sau cu pistoane şi matriţe. La formarea cu presiune de aer (fig.4.16.b), folia, preîncălzită sau nu, este forţată să intre într-o matriţă feminină sau masculină (obligatoriu încălzită) cu ajutorul unei presiuni de aer comprimat. Metoda este asemănătoare cu formarea prin vacuum, folosindu-se însă o presiune de 1,7-20 atm. Se utilizează, în general, pentru obţinerea unor detalii mai precise, a unor toleranţe mai strânse (±0,05 mm), precum şi (în unele cazuri) a unui timp de formare mai scurt. Prin această metodă se pot realiza preforme blister, capace, recipiente, etc. Presiunea aerului combinată cu acţiunea unui piston suplimentar (numai pentru folii preîncălzite) permite obţinerea de forme cu adâncimi mai mari şi o distribuţie uniformă a materialului. Metoda combinată de formare prin vacuum şi presiune de aer (fig.4.16.c), aplicate distinct pe cele două feţe ale foliei, prezintă avantajele ambelor metode, fiind utilizată la realizarea de forme cu detalii mai dificile sau adâncimi mai mari, precum şi acolo unde uniformitatea distribuţiei materialului este un deziderat.

Upload: olga-bucatari

Post on 05-Feb-2016

8 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

hdbth

TRANSCRIPT

Page 1: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

57

4.2. Metode de obţinere a ambalajelor termoformate din material plastic

şi sisteme specifice de ambalare

Termoformarea se bazează pe proprietatea materialelor termoplastice de a-şi modifica forma la o temperatură apropiată de cea de înmuiere, când vâscozitatea lor scade. Ambalajele termoformate sunt folosite în industria alimentară, şi nu numai, datorită avantajelor pe care le prezintă: productivitate mare (ritm de producţie ridicat); utilizare raţională, foarte economică, a surselor de încălzire; uşurinţă în confecţionarea formelor; formarea uşoară a tuturor tipurilor de folii din materiale plastice, chiar şi imprimate, fără afectarea desenului imprimat; obţinerea de ambalaje de tip pierdut (nerecuperabile) ieftine, de forme foarte diferite. Pentru realizarea ambalajelor termoformate din folii de material plastic s-au conceput si realizat maşini complexe pe care se poate realiza integral ciclul de formare – ambalare. Ele sunt alcătuite din module distincte, fiecare din acestea realizând una din etapele ciclului. Există, însă, şi maşini simple din punct de vedere constructiv care pot realiza ambalarea produselor în ambalaje termoformate, fie pe suport din carton, fie închise cu folie din acelaşi material, obţinerea acestora făcându-se separat sau chiar pe maşină. 4.2.1. Metode de obţinere a ambalajelor termoformate Se cunosc mai multe metode de realizare a termoformatelor, prezentate schematic în fig.4.16, cum ar fi: formarea prin vacuum, formarea cu presiune de aer, formare cu vacuum şi presiune de aer, formare blister-suport, formarea în matriţă, formarea prin curgere, [30]. Formarea prin vacuum (fig.4.16.a). Folia, prinsă într-o ramă aflată deasupra unei matriţe, având forma produsului de ambalat, este încălzită şi înmuiată cu ajutorul unei surse de căldură. Prin aplicarea de vacuum sub folie, aceasta se întinde şi se mulează după conturul exterior al matriţei. Dacă se utilizează o formă masculină procesul se numeşte formare prin învelire, iar dacă se utilizează o formă feminină procesul poartă numele de formare vacuumatică. Formarea masculină introduce tensiuni mecanice şi dă o distribuţie uniformă a materialului, lucru important, în general, pentru forme mai adânci care tind să producă subţieri excesive în zonele critice. Formarea vacuumatică este utilizată la sistemele blister, skin, la obţinerea capacelor şi containerelor. Există multe variante ale metodei de bază care se utilizează ca atare sau în combinaţii cu presiune de aer sau cu pistoane şi matriţe. La formarea cu presiune de aer (fig.4.16.b), folia, preîncălzită sau nu, este forţată să intre într-o matriţă feminină sau masculină (obligatoriu încălzită) cu ajutorul unei presiuni de aer comprimat. Metoda este asemănătoare cu formarea prin vacuum, folosindu-se însă o presiune de 1,7-20 atm. Se utilizează, în general, pentru obţinerea unor detalii mai precise, a unor toleranţe mai strânse (±0,05 mm), precum şi (în unele cazuri) a unui timp de formare mai scurt. Prin această metodă se pot realiza preforme blister, capace, recipiente, etc. Presiunea aerului combinată cu acţiunea unui piston suplimentar (numai pentru folii preîncălzite) permite obţinerea de forme cu adâncimi mai mari şi o distribuţie uniformă a materialului. Metoda combinată de formare prin vacuum şi presiune de aer (fig.4.16.c), aplicate distinct pe cele două feţe ale foliei, prezintă avantajele ambelor metode, fiind utilizată la realizarea de forme cu detalii mai dificile sau adâncimi mai mari, precum şi acolo unde uniformitatea distribuţiei materialului este un deziderat.

Page 2: termoformare

Metode şi principii de obţinere a semifabricatelor şi ambalajelor

58

In cazul metodei de obţinere a preformelor cu suport din carton (fig.4.16.d), semifabricatul, constituit dintr-un suport de carton cu fereastră decupată şi film din PCV aplicat deja peste aceasta (pe o maşină separată), se aşează peste deschiderea unei matriţe încălzite având forma produsului de ambalat. Prin aplicare de vacuum sub filmul din material plastic acesta ia forma matriţei care este, de obicei, cu două cuiburi de formare (matriţă duplex) simultan. Când cartonul este îndoit pe linia dintre cele două semiforme, produsul este încasetat între filmele acesteia, după care prin aplicare de aer cald filmul se mulează peste produs.

Fig.4.16. Metode tip de obţinere a ambalajelor termoformate, [30]

a.formare prin vacuum; b.formare cu presiune de aer; c.formare cu vacuum şi presiune de aer; d.formare preformă cu suport; e.formare în matriţă; f.formare prin curgere.

La formarea în matriţă (fig.4.16.e), folia este preîncălzită în vederea înmuierii şi apoi formată între două semimatriţe metalice mascul-femelă. Prin această metodă se obţin detalii deosebit de precise, însă metoda nu este aşa de flexibilă şi este mai dificilă decât metodele de formare prin vacuum sau cu presiune de aer. Este eficientă pentru producţia

a. c.

b. d.

e. f.

Page 3: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

59

de serie mare aplicată la obţinerea de forme complexe pentru produse masive şi fragile, din folii din materiale plastice cu porozitate mare (polistiren, poliuretan). La formarea prin curgere (fig.4.16.f), materialul plastic topit este eliberat din capul extruderului pentru a acoperi produsele aşezate pe suport din carton cu un film subţire. Metoda este similară sistemului de ambalare skin la care produsele sunt acoperite prin aspirarea aerului dintre film şi produs prin microporii suportului de carton. Dacă se utilizează matriţe călătoare se pot obţine preforme blister. Este necesar ca materialul plastic topit să se lipească de suportul din carton şi nu de produse. Pentru aceasta se pot utiliza materiale celulozice sau poliolefine.

Prin această metodă se pot obţine economii importante la materiale, deoarece nu necesită prelucrare din care să rezulte deşeuri prin tăiere, iar materialul nefolosit este reciclat. Un alt avantaj al metodei este acela că produsele de ambalat pot fi schimbate fără greutate la aceeaşi grosime de film, iar grosimea filmului se schimbă foarte uşor. Este practică pentru turnări continuie pentru produse din cele mai variate. In cazul maşinilor complexe având în componenţă atât unitate de încălzire a foliei cât şi unitate de formare a alveolei, există două procedee de formare, [6,31,32]:

- formarea negativă, prin care folia ia forma matriţei concave; - formarea pozitivă, când folia ia forma poansonului.

La aceste maşini etapele ciclului de formare presupun: alimentarea şi transportul foliei, încălzirea foliei, formarea ambalajului prin deformarea foliei încălzite, dozarea şi umplerea ambalajului termoformat, alimentarea cu folie superioară pentru închiderea ambalajului, închiderea (cu vidarea incintei de închidere sau modificarea atmosferei acesteia), separarea (decuparea) ambalajelor, marcarea şi etichetarea ambalajului închis, evacuarea ambalajelor. Alimentarea şi transportul foliei se face dintr-o rolă, folia fiind condusă de ramura superioară a unui transportor (de obicei, cu raclete) care o menţine întinsă pe ambele laturi.

Pot fi utilizate toate tipurile de folii deformabile şi termosudabile, flexibile sau rigide. Grosimea maximă prelucrabilă depinde de material putând ajunge până la 1,2 mm pentru folii semirigide şi 1,75 mm pentru folii din polistiren (PS). Pentru folii de grosime medie (0,15–0,5 mm) preluarea foliei din rolă se face fără derulare mecanică, de cele mai multe ori folosindu-se însă, un braţ de întindere basculant pentru împiedicarea derulării libere a foliei şi pentru menţinerea ei în stare întinsă.

Incălzirea foliei înainte de formare este necesară pentru înmuierea şi aducerea acesteia într-o stare de deformare corespunzătoare în timpul formării. Toate materialele plastice sub formă de folie (exceptând aluminiul) sunt deformabile plastic la cald şi, de aceea, procedeul de obţinere a acestui tip de ambalaje se numeşte termoformare.

Este necesar ca încălzirea foliei să poată fi controlată, mai ales dacă aceasta se realizează numai în anumite zone ale ei.

Incălzirea se realizează prin contactul foliei cu plăci de încălzire, fie prin apăsare cu aer comprimat, fie prin atragere cu vacuum (procedeu care evită bulele de aer dintre folie şi placă). Există două metode de încălzire în vederea formării:

- cu placă de încălzire integrată în unitatea de formare, metodă care se recomandă la prelucrarea foliilor subţiri şi flexibile.

- cu placă de încălzire separată, când se pot folosi una sau mai multe plăci de încălzire aşezate înaintea unităţii de formare, fie în varianta simplă (fig.4.17a), fie în varianta sandwich (fig.4.17, b şi c). Această metodă se foloseşte la prelucrarea foliilor rigide sau de grosimi mai mari, la formarea ambalajelor adânci cu raze mici de curbură, atunci când deformarea se face cu poanson. Alegerea metodei de încălzire depinde de materialul folosit şi de viteza de ambalare dorită.

Page 4: termoformare

Metode şi principii de obţinere a semifabricatelor şi ambalajelor

60

3

2 1

1 2 3

Fig.4.17. Metode de încălzire a foliei supusă termoformării, [31]

1.placă de încălzire; 2.cavitate de formare; 3.folie Termoformarea. În unitatea de formare folia este modelată în concordanţă cu cerinţele produsului ce se ambalează sau cu designul dorit al ambalajului, [6,31].

Formarea negativă (fig.4.18) se utilizează la obţinerea de ambalaje termoformate din folii flexibile, cu raze mai mari de curbură, de înălţime relativ mică şi suprafaţă mare şi se realizează prin: presiune de aer comprimat filtrat; vacuum, folosind o pompă de vid integrată în sistem (construcţie economică, cu pierderi mici de energie); presiune de aer comprimat şi vacuum (soluţie ce optimizează procesul de formare).

Fig.4.18. Schema termoformării negative a foliilor din material plastic, [31]

1.folie; 2.placă de încălzire; 3.cavitate de formare (matriţă)

Folia se fixează pe matriţa de formare cu un cadru de strângere cu garnitură pentru evitarea pierderilor de aer. După încălzire folia se mulează pe formă, reproducând suprafaţa interioară a acesteia, ambalajele formate răcite desprinzându-se de pereţii matriţei prin suflare de aer. In cazul deformărilor adânci realizate prin formarea negativă, muchiile şi colţurile de jos ale ambalajului se subţiază, în acest caz utilizându-se metoda termoformării negative cu poanson (fig.4.19). Astfel, în funcţie de forma ambalajului şi de materialul folosit, folia este alungită mai întâi mecanic cu ajutorul poansonului. Poansonul, care este adesea încălzit, realizează o nouă distribuţie a materialului foliei astfel încât colţurile şi muchiile de fund rămân relativ groase. Formarea finală se face, însă, tot prin una din cele trei metode de mai sus (cu aer comprimat sau/şi vacuum), matriţa fiind cea care dă forma ambalajului.

Fig.4.19. Schema termoformării negative cu poanson, pentru ambalaje adânci, [31]

1.unitate de încălzire cu plăci; 2.unitate de formare cu matriţă şi poanson

a b c

Page 5: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

61

3

4

2

1

Formarea pozitivă (fig.4.20) se foloseşte în cazul foliilor semirigide şi rigide. Ambalajului (fig.4.21b) i se conferă forma necesară prin aducerea în contact strâns a foliei cu un poanson, fiecare detaliu al suprafeţei acestuia fiind transmis peretelui ambalajului. Nu este necesară, deci, o matriţă cu cameră de formare, [6,31].

Faţă de formarea negativă, această metodă prezintă unele avantaje, cum ar fi: obţinerea de ambalaje cu pereţi de grosime constantă, prin care se asigură astfel, o rigiditate corespunzătoare a ambalajului; realizarea de forme complexe pentru pereţii şi fundul ambalajului (sigle, scale pentru gradul de umplere, nervuri, proeminenţe); formarea de ambalaje adânci cu raze mici de racordare.

Fig.4.20. Fazele procesului de termoformare pozitivă a foliilor din material plastic, [31]

1.folie; 2.placă de încălzire; 3.cavitate de formare; 4.poanson

Fig.4.21. Ambalaje obţinute prin termoformare negativă adâncă (a), respectiv pozitivă (b)

Atunci când ambalajele termoformate necesită atât deformarea foliei inferioare cât şi deformarea foliei superioare, între unităţile de umplere şi de închidere se intercalează încă o unitate de formare pentru folia superioară care poate utiliza una din metodele de formare amintite, [6,31]. Maşinile de realizare a ambalajelor termoformate pot fi prevăzute cu staţii de răcire a ambalajelor după etapa de formare la cald, cu comandă electronică a deformărilor adânci, precum şi cu posibilitatea deformării plastice la rece a foliilor din aluminiu. Unitatea de alimentare cu folie superioară poate fi echipată suplimentar cu mecanism de frânare a derulării care menţine folia în stare de tensiune corespunzătoare, dispozitive de marcare, inscripţionare şi etichetare, dispozitive de indicare a sfârşitului de folie sau de perforare a foliei (pentru unele produse ambalate la cald), dispozitive de sincronizare cu folia superioară, etc. Folia superioară de închidere poate fi din materiale plastice, materiale complexe, aluminiu, hârtie termosudabilă, imprimate sau nu. Sistemele de ambalare care utilizează termoformate sunt în strânsă concordanţă cu metoda de formare a ambalajului.

Dacă produsul este uşor perisabil este necesară vacuumarea ambalajului (fig.4.22). Procesul de vacuumare se realizează în unitatea de închidere. La intrarea ambalajului încărcat cu produs în unitatea de închidere aceasta se închide etanş izolând produsul de mediul înconjurător. In momentul următor aerul este scos din incinta de închidere, deci şi

Page 6: termoformare

Metode şi principii de obţinere a semifabricatelor şi ambalajelor

62

Produs Produs

Produs

din ambalaj, după care se realizează lipirea foliei superioare prin presarea acesteia peste ambalajul termoformat.

Sistemul se foloseşte la ambalarea cărnii proaspete (pentru menţinerea culorii roşii ce sugerează prospeţimea), a brânzeturilor, peştelui, fructelor şi legumelor, produselor de patiserie. Produsul se menţine proaspăt un timp mai îndelungat păstrându-şi valoarea nutriţională iniţială.

Durata de păstrare a diferitelor produse poate fi mărită prin folosirea atmosferei modificate, prin regazarea interiorului ambalajului (înlocuirea aerului scos) cu un gaz protector (de ex.: N2, NO2, CO2) sau cu amestecuri de gaze protectoare. În plus, dacă produsul este moale, el nu se aglomerează după deschiderea unităţii de închidere şi apariţia diferenţei de presiune între interiorul şi exteriorul ambalajului (fig.4.23 a).

Fig.4.22. Schema ambalării sub vid a produselor în ambalaje termoformate, [31] Fig.4.23. Ambalare în atmosferă de gaz protector (a) şi forme de capete pentru sigilare (b) Introducerea gazului protector în ambalaj se poate face prin duze plate (o serie de duze subţiri care suflă gazul în interiorul ambalajului de-a lungul axei longitudinale a maşinii printre foliile flexibile) sau prin tuburi (tuburile se ridică şi coboară împreună cu partea inferioară a sculei, intrând în găurile ştanţate din folia inferioară anterior intrării ambalajului în unitatea de închidere), sistem care este obligatoriu în cazul foliilor rigide. Sistemul optim de suflare a gazului inert este determinat de natura materialului foliilor şi de cea a produsului care se ambalează. Pentru realizarea unei vidări precise sau a unui amestec de gaze protectoare precis dozat (se amestecă până la trei gaze), se poate folosi un sistem de comandă electronic ce permite programarea mărimii vacuumului şi dozarea gazelor. Inchiderea ambalajelor. După vidare sau modificarea atmosferei din ambalaj, cele două folii se închid prin sudare. Sudarea trebuie făcută dintr-o singură mişcare a unităţii de închidere, temperatura şi presiunea reglându-se în funcţie de materialul şi grosimea foliilor. Sudarea se poate face pe contur (atunci când marginile ambalajului sunt exact definite) sau pe suprafaţă (atunci când ambalajul are o formă neregulată sau marginile acestuia nu au o orientare constantă).

Page 7: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

63

abur vacuum

La produsele preparate, pentru a curăţa de resturi de produs zona ce urmează a fi sudată, resturi rezultate în etapa de umplere, se folosesc cadre de lipire (plăci de încălzire) de formă specială sau rotunjite (fig.4.23 b), [6,31]. Sculele pentru termosudare au un suport izolator în vederea protejării produselor sensibile la căldură. La ambalajele vidate din folii flexibile, formarea cutelor ce se sudează constituie o problemă datorită faptului că acestea pot afecta etanşeitatea ambalajului şi, deci, protecţia produsului ambalat. Rezolvarea acestei probleme se poate face prin folosirea unui sistem de contracţie cu abur ce evită cutele înainte de posibila lor formare (fig.4.24).

Printr-o instalaţie specială de vacuumare şi alimentare cu abur (fig.4.24 a) se trimite în unitatea de închidere, după vacuumare, o cantitate bine determinată de abur fierbinte. Când aburul intră în contact cu folia contractibilă, folia începe să se contracte, evitând în acest fel formarea cutelor. După reintroducerea aerului în scula de închidere, presiunea acestuia determină apăsarea foliei pe produs astfel încât ea înconjoară fără cute, ca o peliculă întinsă, suprafaţa produsului (fig.4.24 b), rezultând un ambalaj cu aspect îngrijit şi foarte plăcut. Întregul proces de contracţie se desfăşoară rapid, în cadrul procesului obişnuit de vacuumare - închidere, nefiind necesari timpi suplimentari. La ieşirea din unitatea de închidere, ambalajele sunt aproape uscate şi pot fi tratate normal.

a. b.

Fig.4.24. Inchiderea ambalajelor termoformate cu ajutorul jetului de abur, [31] In fig.4.25 este prezentată schema tehnologică a unei instalaţii complexe de ambalare a produselor în ambalaje termoformate. Această instalaţie are în componenţă două role de susţinere a foliilor, una inferioară pentru obţinerea preformelor propriu-zise şi una superioară pentru acoperire, unităţi de încălzire a foliilor în vederea termoformării, unitate de formare, unitate de închidere a ambalajelor după umplerea acestora cu produse, dispozitive de decupare şi tăiere la dimensiune a foliilor şi ambalajelor.

In afară de instalaţiile complexe de ambalare a produselor în ambalaje termoformate care execută toate operaţiile necesare obţinerii preformelor, umplerea, închiderea şi imprimarea acestora, există şi unele sisteme simple de ambalare care lucrează efectiv pe acelaşi principiu.

Dintre sistemele simple de ambalare (fig.4.26) care utilizează metoda termoformării ambalajelor din material plastic pe suport din carton, amintim: sistemul blister, sistemul skin, sistemul semi-blister cu suport şi sistemul film extensibil cu suport (“strech-film”). Unele din aceste sisteme se folosesc, însă, mai puţin la ambalarea produselor alimentare.

Page 8: termoformare

Metode şi principii de obţinere a semifabricatelor şi ambalajelor

64

sursa de

caldura

preforma

carton

film contractibil

vacuum

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

La ambalarea în sistem blister (fig.4.26a) se formează o alveolă din folie transparentă de material plastic (PE, PVC, PP) care se pune deasupra obiectului de ambalat aşezat pe un suport de carton (de orice tip). Fixarea se face prin agrafare, lipire sau termosudare, [6,30,31].

Fig.4.25. Instalaţie complexă de ambalare a produselor în ambalaje termoformate, [31]

1.rolă pentru folia inferioară; 2.dispozitiv de tăiere la dimensiune; 3 unitate de termoformare; 4.zonă de umplere a preformelor; 5.rolă pentru folia de acoperire; 6.unitate de încălzire a foliei

superioare; 7.unitate de închidere a ambalajelor; 8.dispozitiv de tăiere transversală a ambalajelor; 9.dispozitiv de decupare longitudinală; 10.transportor de evacuare produse ambalate

Această ambalare oferă o bună prezentare a produsului şi permite recuperarea parţială a suportului. Ea presupune, în schimb, folosirea unei forme pentru confecţionarea ambalajului şi nu se pot utiliza decât filme rigide. Se foloseşte mai ales la produse de dimensiuni mici ca: accesorii electrice, papetărie, articole de birou, mercerie, cosmetice. a. b.

c. d.

Fig.4.26. Sisteme simple de ambalare care utilizează metoda termoformării, [30]

a.sistemul blister; b.sistemul skin; c.sistemul blister-suport; d.sistemul “strech-fim”

Page 9: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

65

b d f

La ambalarea skin (fig.4.26 b), produsul de ambalat aşezat pe un carton termosudabil cu microperforaţii, serveşte el însuşi drept formă pentru ambalaj (matriţă). Confecţionarea acestuia se face prin termoformarea unui film de PE de mică densitate (sau dintr-un alt material plastic) peste produs şi cartonul suport, filmul autolipinduse de carton. Se realizează, în acest fel, imobilizarea perfectă a produsului în ambalaj.

Ambalarea skin nu necesită forme şi permite utilizarea de filme foarte subţiri. Se poate utiliza la ambalarea produselor de mari dimensiuni: accesorii industriale, aparatură electronică, ceramică şi porţelan, dar şi pentru unele semipreparate alimentare. Pot fi ambalate produse fragile sau de valoare ridicată care trebuie să fie blocate pe suporturi grele şi rugoase în vederea expedierii şi protecţiei la umiditate

La sistemul “blister-suport” (fig.4.26 c), preformele blister ataşate unui suport din carton cu fereastră decupată sunt livrate la utilizator pentru a fi încărcate cu produsele de ambalat. Ele pot fi formate astfel încât să determine o oarecare tensiune asupra produsului sau forţă de strângere. Acest sistem de ambalare se pretează la un grad înalt de automatizare, combinând avantajele sistemelor blister şi skin deoarece preformele sunt uşor de umplut şi lipit. Pot fi ambalate astfel o serie întreagă de produse ca: electrice, cosmetice, hardware, accesorii casnice şi auto, etc. Sistemul de ambalare “strech-film” (fig.4.26 d) se utilizează la fel ca şi celelalte sisteme anterioare pentru a permite vizualizarea produsului ambalat. Filmul din policlorură de vinil este lipit pe un suport din carton prevăzut cu o fereastră decupată încă de la furnizor. Semimatriţele de asamblare (având forma piesei de ambalat) sunt prevăzute cu orificii prin care se aplică vacuum în vederea formării filmului după care acestea sunt lipite prinzând între ele produsul ambalat. Se utilizează pentru ambarea cosmeticelor în butelii, tuburi, electrice, hardware, mărunţişuri, etc, prezentând deopotrivă avantajele sistemelor blister şi skin-pack. 4. Metode de sigilare a ambalajelor termoformate şi tipuri constructive Inchiderea ambalajelor termoformaate se poate face atât cu folie sau film din material plastic de aceeaşi natură cu cel al preformei sau din alt material sau prin fixarea acesteia pe un suport din carton folosind diverse procedee de închidere: termosudare, presare simplă, lipire cu adeziv, prindere cu scoabe, agrafare. In fig.4.27 sunt prezentate unele metode de fixare a preformelor blister pe suportul din carton. Astfel, preformele pot fi lipite pe suport prin termolipire, fie prin încălzirea preformei, fie prin încălzirea suportului. De asemenea, preforma poate fi zăvorâtă între două suporturi din carton, fie prin termopresare, fie prin glisare sau prindere pe suport dublu pliant. Dacă alveola (preforma) este lipită pe suport decupat atunci ea poate fi închisă cu o etichetă prin lipirea acesteia pe suportul din carton. a c e

Fig.4.27. Metode de sigilare şi închidere a ambalajelor termoformate, [30]

a.cu încălzirea preformei; b.cu încălzirea suportului; c. prin termopresare între două suporturi; d.prin agrafare; e.închidere cu suport pliat lipit, prin lipire cu adeziv sau cu scoabe;

f.închidere prin lipirea etichetei pe suport

Page 10: termoformare

Metode şi principii de obţinere a semifabricatelor şi ambalajelor

66

La fixarea pe suport de carton, acesta poate fi acoperit cu un strat din material termoplast pentru ca lipirea prin termosudare cu presare să fie cât mai sigură (fig.4.28).

Fig.4.28. Inchiderea preformelor blister pe suport din carton prin termosudare în matriţă In figura 4.29 sunt prezentate câteva tipuri constructive de ambalaje obţinute prin termoformare, atât cu suport din carton, cât şi fără suport. a. e. i. b. f. g. j. c. d. h. k. l. 1. 2. 3. 4. 5.

Fig.4.29. Tipuri constructive de ambalaje obţinute prin termoformare

a.preformă blister pe suport din carton; b.preformă sigilată pe suport decupat; c.preformă cu suport pliat; d.preformă cu suport dublu (agrafare); e.preformă cu suport glisant; f.preformă glisantă pe

suport; g.preformă pentru produse de farmacie; h.preforme compartimentate; i.preformă cu suport balama; j.preformă dublu-agrafată; k.preformă dublă; l.preformă tip jaluzea;

1.cupă; 2.cadă; 3.cadă compartimentată; 4.capace; 5.forme speciale.

Page 11: termoformare

Sisteme de dozare şi ambalare

67

De cele mai multe ori, maşinile de confecţionat ambalaje termoformate lucrează însă împreună cu maşini de dozare, umplere şi închidere, formând instalaţii complexe.

Ele execută, în flux continuu, următoarele operaţii: formarea ambalajelor din folie de material plastic (PVC, polistiren, polipropilenă) debitată din bobină; dozarea produselor în stare lichidă, solidă, pulverulentă sau vâscoasă şi umplerea ambalajelor; închiderea ermetică prin termosudare cu folie subţire din acelaşi material, folie de aluminiu lăcuită sau din alt material plastic; decuparea unităţilor de ambalaj şi evacuarea lor. Pot fi ambalate astfel: gem, jeleuri, miere, brânză, creme, iaurt, îngheţată, margarină, maioneză, sosuri.

In fig.4.30 şi fig.4.31 sunt prezentate schema constructivă şi schema unei instalaţii de ambalare cu maşini rotative de confecţionat ambalaje prin termovacuumare.

Fig.4.30. Maşină rotativă de confecţionat ambalaje termoformate, [14, 26]

1.tambur cu vid; 2.folie din material plastic; 3.rolă de schimbare a direcţiei; 4.alveole; 5.instalaţie de preîncălzire; 6. instalaţie de încălzire; 7.instalaţie de răcire; 8.ambalaje.

Tamburul cu alveole pe toată circumferinţa sa este antrenat în mişcarea de rotaţie,

desfăşurând folia de pe rola din stânga. Aerul dintre folie şi peretele alveolei este extras prin intermediul tamburului, ceea ce face ca folia în stare plastică, datorită încălzirii ei, să se lipească de alveolă căpătând forma acesteia. După formarea ambalajelor folia este răcită cu ajutorul instalaţiei de răcire 7 şi desprinsă de pe tambur. Capacitatea de lucru a acestei maşini poate ajunge la circa Q=14000 recip./oră

Fig.4.31. Instalaţie de ambalat în ambalaje termoformate confecţionate prin vacuumare

1.maşină rotativă pentru executarea capacelor; 2.maşină rotativă pentru executarea recipientelor; 3.instalaţie de dozare a conţinutului ambalajelor; 4.dispozitiv de închidere şi decupare;

5.jgheab de evacuare

1 2

3 4

5

2

1

4

3

6

5 7

8