Упаковка зубных паст

Вскрывается мембрана прокалыванием при первом использовании содержимого упаковки. Тубы с фармацевтической и некоторой другой продукцией часто содержат на горловинах специальные конструктивные элементы, например, в виде удлиненного носика (рис.16), шприца для инъекций, намазывателя, натирателя, массирующего и других функциональных приспособлений, повышающих эффективность использования содержимого. Горловина головки тубы переходит в плечо, имеющее форму усеченного конуса с наклоном образующей в пределах от 25 до 35°. Плечо в свою очередь соединяется по периметру с концом тонкостенного корпуса. Корпус тубы имеет цилиндрическую форму или образует расширяющуюся книзу под углом 1—2° коническую поверхность. Конические корпуса позволяют задвигать пустые тубы друг в друга, образуя из них стопы высотой около 750 мм.

Рис.1. Исполнение туб и их конструктивных элементов.

В результате этого при транспортировке и хранении пустых туб на 75% экономится занимаемое ими пространство, тубы лучше защищаются от загрязнений (пыли и других) и механических повреждений, их поштучная выдача в тубонаполнительных автоматах, осуществляется более компактными и простыми магазинными питателями.

Металлические тубы на начальном этапе применения изготовлялись из пластичных сплавов на основе олова и свинца. Начиная с 1920-х годов и по настоящее время их изготовляют из более легкого, безвредного и дешевого высокопластичного алюминия технической чистоты, содержащего не более 0,3% примесей. Для этого из полос или листов алюминия марки АД00 толщиной 4—5 мм вначале вырубают круглые или шестигранные заготовки, которые затем галтуют во вращающихся барабанах для снятия заусенцев. Далее полученные заготовки отжигают в электропечах при температуре 520—560°С в течение 90—120 мин для снятия наклепа и повышения пластичности материала. После этого заготовки промывают в 2-процентном растворе кальцинированной соды и чистой воде, а также высушивают при температуре около 100 °С. Для облегчения последующей вытяжки туб в галтовочном барабане заготовки зажиривают гидрированным кашалотовым жиром в пропорции 1 г жира на 1 кг заготовок. Далее на автоматических прессах холодным выдавливанием (экструдингом) из заготовок формуются бесшовные тубы с толщиной стенок корпуса около 0,1 мм. Затем на специальных автоматах производят торцовку горловины, накатку резьбы и подрезку корпуса тубы на заданную длину. На последующих операциях производственного процесса тубы отжигаются в проходных печах для снятия наклепа, повышения пластичности материала и удаления жировых технологических смазок. Затем 2—3-кратным напылением лакируется внутренняя поверхность тубы, высушивается и производится внешнее оформление корпуса, которое включает окраску поверхности обкатывающимся роликом, нанесение печатного полиграфического изображения, лакирование и сушку. На последних операциях на горловину туб закручивают колпачки (бушоны), внутреннюю хвостовую поверхность корпуса промазывают водно-аммиачной пастой, которая затем высушивается и обеспечивает дополнительную герметизацию фальцевого закрывающего соединения. В конце на специальной конусообразующей машине корпуса изготовленных туб растягиваются на 1—2° в конусообразную форму, при этом они упрочняются и укорачиваются по длине на 3—5 мм. В этой же машине готовые тубы автоматически задвигаются друг в друга и собираются в стопы длиной около 750 мм. Их укладывают в тару и транспортируют на тубонаполнительные автоматы.

Достоинства алюминиевых туб заключаются в прочном и герметичном цельноштампованном корпусе, идеальных барьерных характеристиках материала, эффективном процессе производства, а также в высоко эластичном корпусе, практически не имеющем остаточной упругости, приводящей к самопроизвольному восстановлению его формы после снятия сжимающего усилия. Этим в процессе длительного потребления упакованной продукции исключается попадание внутрь тубы воздуха через горловину и его взаимодействие с содержимым, а также обеспечивается использование продукта практически без остатка.

Пластмассовые тубы появились на рынке упаковки в 1980-х годах и к настоящему времени получили достаточно широкое распространение Они дешевле алюминиевых, обладают исключительными возможностями для привлекательного декоративного оформления, их упругий корпус после сжатия всегда восстанавливает свою первоначальную форму, сохраняя тем самым на всем протяжении использования содержимого привлекательный внешний вид. Изготовляются пластмассовые тубы в основном из полиэтилена высокой и низкой плотности, а также из смеси этих материалов с толщиной стенки корпуса 0,4—0,5 мм. Полиэтилен хорошо окрашивается в массе и предоставляет широкие возможности для декоративного многокрасочного оформления туб сухим офсетным способом, тиснением фольгой, трафаретной печатью и другими методами. Для улучшения сцепления красочного слоя поверхность заготовок туб подвергается предварительной обработке электрическими коронными разрядами или пламенем газовой горелки. После сушки печатных красок полиэтиленовые тубы покрываются бесцветным лаком, который защищает красочное оформление и делает поверхность блестящей и еще более привлекательной. Ввиду того, что полиэтилен не обладает высокой диффузионной плотностью, печатные краски и лаки, используемые для оформления туб, должны быть устойчивы не только к свету и другим факторам внешней среды, но и к содержимому туб.

Дальнейшее совершенствование этого вида тары привело к созданию и широкому применению ламинатных туб. Ламинатные тубы изготавливаются из гибких многослойных материалов, называемых ламинатами. Ламинаты — гибкие многослойные материалы, получаемые в результате соединения исходных материалов в многослойные ламинированием и кашированием. Изготавливают тубы из ламинатов, содержащих в основе как алюминиевую фольгу толщиной 30—40 мкм, так и специальную полимерную пленку с высокой диффузионной плотностью. Наиболее широко для этих целей применяются, например, пятислойные ламинаты толщиной 0,3—0,4 мм, у которых средний слой из алюминиевой фольги или специального полимера соединяется с наружными слоями из полиэтилена через промежуточные слои из соответствующего сополимера, например, такого, как нукрел, созданный фирмой «Du Pont».

Нукрел — это кислотная сополимерная смола, применяемая в ламинатах в качестве связующего слоя благодаря отличной сцепляемосги с фольгой, полиэтиленом и другими самыми разнообразными материалами, а также обеспечивающая экономическую выгоду такой упаковки.

Вследствие этого ламинатные тубы сочетают в себе прочность, эластичность и высокую диффузионную плотность, присущую алюминиевым тубам, с привлекательным внешним видом и другими достоинствами пластмассовых туб.

Пластмассовые тубы изготавливаются бесшовными, например, экструзией с раздувкой, и собранными из отдельно изготовленных составных частей (сборными). В сборных тубах присоединение корпуса к головке может осуществляться как в процессе непосредственного изготовления головки, например, методами литья под давлением или термоформования, так и на последующей сварочной операции. Производство бесшовных пластмассовых туб характеризуется низкой производительностью, и они по этой причине применяются относительно редко. В то же время постоянно и устойчиво увеличиваются объемы производства на высокопроизводительном автоматическом оборудовании пластмассовых и особенно ламинатных сборных туб. Головки для этих туб изготавливают в основном из полиэтилена методом литья под давлением и термоформования. Корпуса сборных туб бывают бесшовными и с продольным сварочным швом. Бесшовные цилиндрические корпуса получают путем разрезки на куски требуемой длины соответствующей пластмассовой бесшовной длинномерной трубки, изготовленной методом экструзии. При этом декоративное многокрасочное оформление полученных заготовок выполняется на последующих операциях производственного процесса. Корпуса с продольным сварным швом изготавливают из предварительно декорированного ленточного материала, свернутого в рулон. В процессе изготовления корпусов эта лента разматывается с рулона и сворачивается в трубку с точным совмещением и сваркой внахлестку ее краев. Затем полученная трубка разрезается на заготовки заданной длины. Точная отрезка обеспечивается при этом фотоэлементом, воспринимающим специальные метки на декорированной поверхности ленты. Полученная из ленты трубка перед разрезкой на мерные заготовки может дополнительно покрываться внешним слоем полиэтилена путем переэкзии. При этом повышается прочность корпуса, и продольный сварочный шов на поверхности трубки становится едва заметным. Бесшовные цилиндрические корпуса изготавливаются в основном из однородной пластмассы, в то время как корпуса с продольным сварным швом делаются обычно из многослойных рулонных материалов (ламинатов). Ламинатные корпуса с дополнительным внешним полиэтиленовым покрытием стоят дороже обычных и применяются поэтому только для особой продукции.

Герметичное соединение корпуса 1 с плечом 2 головки в сборных тубах выполняется обычно сваркой (рис. 1и). В ламинатных тубах на головку в области плеча 2 дополнительно приваривают штампованные из того же ламината внешние (рис.1к) или внутренние кольцевые вставки (рондели) 3, повышающие диффузионную плотность тубы в этой зоне. Для образования сварных соединений может применяться термоконтактная, лучевая или ультразвуковая сварка, а также сварка горячим воздухом или токами высокой частоты. Сборка туб завершается накручиванием на горловину головки колпачков (бушонов), и после этого готовые изделия подаются на тубонаполнительные автоматы.

Функциональные приспособления, например, такие, как инсерт, могут встраиваться и непосредственно в тубу.

Инсерт — специальная пластмассовая вставка, помещаемая в пере днюю часть тубы и обеспечивающая выдавливание из нее содержимого с цветными полосками. Инсерт (рис.2л) представляет собой полимерную трубку 1, встроенную в горловину 2 тубы. Внутри этой трубки содержатся продольные канавки 3, соединяющиеся наклонными отверстиями 4 с полостью тубы в зоне сопряжения ее горловины с плечом. В процессе упаковывания такая туба вначале заполняется цветной пастой до уровня нижнего торца трубки 1, а затем — основной пастой 6 до полного объема и закрывается. При выдавливании содержимого из тубы основная паста 6 поступает в горловину 2 по осевому отверстию трубки 1, а цветная паста 5 при этом подается в трубку 1 через наклонные боковые отверстия 4 и наносится в канавках 3 продольными цветными полосами на поверхность основной пасты, придавая ей привлекательный внешний вид.

3.1 Алюминиевые  тубы

Алюминиевые тубы – это превосходная упаковка для самых различных товаров бытовой химии, фармацевтики, пищевой промышленности, косметики и парфюмерии. В отличие от аналогов из ламината и пластика, алюминиевая туба уникальна по своим барьерным свойствам: при использовании она не втягивает внутрь воздух, что предохраняет содержимое от окисления и микробиологического заражения, а латексное кольцо делает ее идеально герметичной. Именно поэтому во всем мире производители лечебной косметики и парфюмерии, парамедицинских препаратов, а в последнее время и элитной косметики, содержащей активные компоненты, по-прежнему отдают предпочтение именно алюминиевым тубам.

Для изготовления туб используется алюминий чистоты 99,7%. Тубы диаметром 25 мм – вместимостью от 40 до 60 мл и диаметром 35 мм – вместимостью от 100 до 140 мл выпускаются с защитной мембраной. Бушон подбирается по цвету и размерам в соответствии с пожеланиями заказчика и имеет специальный выступ для прокалывания мембраны. Возможность нанесения на внешнюю поверхность тубы красочной печати делает продукцию заметной и привлекательной.

Для предохранения содержимого от контакта с металлом на внутреннюю поверхность тубы наносится защитный лак. Внутренние покрытия (существует более десятка их разновидностей) подбираются после тестирования продукта, который будет заключен в тубе.

Очень важный параметр пористость (количество и размер пор на защитном покрытии и, допустимое количество оговаривается ГОСТом). В зависимости от пористости подбирают толщину слоя, — тем более толстого, чем больше пористость. Покрытие не ломается и не рвется при изгибе. Так что главный аргумент противников алюминиевых туб вредное воздействие металла на содержимое — действительности не соответствует.

3.1.1 Экономические  заметки

Алюминиевые тубы бывают цилиндрической или конической формы. У конических туб диаметр плеча меньше, чем хвостовой части, за счет этого тубы вкладывают друг в друга при упаковке. В результате достигается экономия на транспортных расходах (в среднем в пять раз). Учитывая небольшие объемы потребления алюминиевых туб в России, не все фирмы считают необходимым перестраивать оборудование для выпуска конических туб: партии и так вполне компактны.

Табл.1 Максимальный разброс вместимости и длины алюминиевых туб для заданного диаметра