Локс Ф. Упаковка и экология

Подождите немного. Документ загружается.

большой плотности (минимум 2,2 и максимум 6,3 кг/дм

) и веса такой упаковки (примерно 500 г для

литровой бутылки). Если мы обратимся к данным по Европе за период 1973-1977 гг., мы заметим вначале

застой: это может быть последствием ряда влияний, таких как экономический спад и нулевой рост

населения (сравни с табл. 1.6).

Аналогичным образом можно придти к заключению, что в потреблении упаковки наступило

определенное насыщение. Это не означает, что данная отрасль не имеет перспектив для будущего развития;

наоборот, ни один сектор промышленности не подвержен столь многим усовершенствованиям и столь

тесной адаптации к научным открытиям. Последующие инновации в течение 20 лет доказывают это: новые

конструкции металлических пивных банок; бутылки из поливинилхлорида для минеральной воды; «пакеты»

(мешки или коробки, сделанные из комбинации, включающей пластик, картон и алюминиевую фольгу) для

фруктовых соков и молока; вакуумная упаковка для молотого кофе («мешок в коробке»; пластиковый

мешок в другом мешке, чаще всего бумажном); бутылки из полиэтилентерефталата для газированных

напитков и пива; развитие композитной тары(банки из пластика и металла) и т.д.

Потребление, производство и поставка материалов в Бельгии (тыс. тонн)

за период 1970-1989 гг.

Таблица 1.6

Материал - Год 1970 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1988 1989

Жесть Потребление 81 122 174 189 212 261 _--- 224 224 254 ___

Производство ___ ___ ___ ___ ___ 60 62 77 86 182 151

Поставка ___ ___ ___ ___ ___ 10 13 16 18 50 45

Алюминий Потребление 12 13 13 14 * * __ __ __ __ __

Производство __ __ __ __ __ 169 218 147 138 72 71

Поставка __ __ __ __ __ 73 95 65 59 32 28

Стекло Потребление 300 349 374 380 __ __ __ __ __ __ __

Производство __ __ __ __ __ __ __ 113 192 228 235

Поставка __ __ __ __ __ __ __ 24 62 54 60

Бумага Потребление 134 162 125 116 152 182 123 137 132 __ __

Производство __ __ __ __ __ 96 97 107 89 95 100

Поставка __ __ __ __ __ 70 68 73 63 67 68

Гофрокартон Потребление 157 249 210 215 221 255 292 341 364 __ __

Производство __ __ __ __ __ 217 229 291 281 305 206

Поставка __ __ __ __ __ 150 164 190 190 235 179

Картон Потребление 65 63 64 53 65 60 73 73 98 __ __

Производство __ __ __ __ __ 60 96 72 99 106 208

Поставка 41 65 43 59 58 123

' Алюминий и жесть вместе; **: включено в пластмассы; —: нет данных.

Скорости роста потребления упаковочных материалов в Бельгии

Таблица 1.7

Материал Скорость роста (% в год)

1970-77 1977-81 1981-85 1985-87

Жесть 19,0

>0* 0

Алюминий

2,4 5,7

__ **

>0*

Стекло

3,8 3,2

__ ** __ **

Бумага -1,9 14,2 -6,2 -1,8

Гофрокартон

5,2 4,6 8,4 3,4

Картон -2,6

3,3 5,4 17

Пластмассы

2,2 0,5 2,9 12

* > 0: положительная тенденция; ** — нет данных.

Сложно изолировать «упаковку» как отрасль промышленности, поскольку, кроме производства

материалов, с упаковкой связано большое число секторов, таких как машиностроение, изготавливающее

автоматы и машины для формования упаковки и процесса упаковывания, или химическая промышленность,

выпускающая клеи и краски. Более того, почти каждая фирма имеет собственный отдел упаковки. Трудно

также дать цифры по занятости из-за серьезных отклонений в сферах промышленного производства и

потребления. Вследствие этого обычно используется доля упаковки в валовом национальном продукте: в

Бельгии она достигла 4,4% в 1980 году [185] и остается на том же уровне и сегодня. Структура стоимости

упаковки столь же сложна, — это станет очевидным при описании конкретных производственных

процессов с учетом сопряженного с ними потребления материалов и энергии. Представляет также интерес

более пристально рассмотреть конечную потребительскую цену упаковки. С появлением «выбрасываемой

упаковки» она стала составной частью цены упакованного продукта. Очень часто мы недооцениваем

удельные затраты на производство упаковки и связанный с ней налог на добавленную стоимость, которые

оплачивает потребитель, хотя ее ценность ничтожно мала, коль скоро потребитель выбрасывает ее за

ненадобностью.

Если упаковка рассматривается как часть упакованного продукта, ее стоимость совершенно

отличается от цены, которая была бы установлена за упаковку саму по себе: более того, в случае многих

продуктов пустые упаковки не выпускаются для потребителя! Здесь весьма важны количественные

показатели и канал распределения. Цены на простую упаковку из картона и полиэтилена (пастеризованное

молоко), а также на аналогичную упаковку с Al-фольгой (UHT-молоко и фруктовые соки) достигают 8,3%,

10% и 13%, соответственно, по отношению к суммарной цене.

Цена упакованного содержимого не постоянна во все времена, но цена «паковки может или

изменяться в той же пропорции (особенно когда изменяются цены на материалы и энергию), или

становиться зависящей от конкуренции систем производства, регенерации и возврата и от размера заказа.

Последний фактор может оказывать важное влияние на обычную цену упаковки. Это показано в табл. 1.8, в

которой цены различных видов упаковки сравниваются по материалам и размеру заказа [220].

Цены на различные виды упаковки [220]

Таблица 1.8

Упаковка Объем

упаковки

(в литрах)

Цена единицы упаковки при выпуске х

тысяч упаковок (в ВЕР) х=2,5 =6 =10

=15 =50 =100

Стеклянная

бутылка *

0,33 4,30 3,88

—

3.53 2,96 2,92

Бутылка из

евростекла *

0,55 4,2 3,78

—

3.19 2,76 2,71

Легкая стеклотара

0,33 2,1 1,96

—

1,76 1,65 1,62

Жестяная банка 0,33 — — 4,62 — 4,41 4,30

Л/-банка 0,35 — — 4,62 4,41 4,30

Пластиковая тара 0,4

— — 1,53 1,47 1,41

* Многоразовая тара

Цена упаковки, по-видимому, может изменяться в пределах от 2 до 25% от продажной цены. Весьма

любопытно, что доля упаковки в структуре цены в секторе распределения также достигает 25% (см. табл.

1.9). Однако соответствующую своему назначению упаковку не следует рассматривать только с точки

зрения «цены»; как мы увидим позднее, она всегда сокращает повреждения товаров и, следовательно, их

потери. Согласно Грундке (Grundke) [71, 72], эти потери можно приписать действию следующих факторов:

транспорт (54%), влажность (21%) и другие (25%); в действительности упаковка сокращает затраты за счет

облегчения функциональных операций с товарами от производства до розничной торговли (штабелирование

на стеллажах при складировании, транспортировка и распределение).

Обстоятельный обзор [85] убедительно показывает, что блочная упаковка, отвечающая

стандартным упаковочным критериям, существенно сокращает затраты. Поскольку способность

потребителя нести в руках такую упаковку и скорость потребления ограничены, должны быть найдены

оптимальные размеры блочной упаковки; упаковка, включающая 12 пакетов UHT-молока (приблизительный

вес — 13 кг) действительно экономична, так как она обеспечивает наилучшие условия для штабелирования

при транспортировке (размеры 1000 x1200 мм — стандартные для поддонов и стеллажей), она экономит

пространство при распределении и наиболее удобна для механической обработки (автотележки,

конвейерные ленты и т.д.), что в свою очередь приводит к экономии затрат на ручной труд. Рис. 1.5

иллюстрирует структуру стоимости упаковки в зависимости от роста числа группируемых единиц в блочной

упаковке. Эти данные

Структура цены в секторе распределения [85]

Таблица 1.9

Управление

Складирование и обработка

Транспортировка

Упаковка

35%

25%

подчеркивают экономическое значение упаковки; сотрудничество между производителями, работниками

оптовой и розничной торговли может привести к рационализации (оправданной также и в международной

торговле), которая могла бы минимизировать потребление материалов (например, путем использования

многоразовой картонной упаковки) и понизить загрязнение окружающей среды (например, более

эффективная транспортировка уменьшает потребление горючего и загрязнение воздуха).

Рис. 1.5. Структура стоимости упаковки как функции размеров блочной упаковки [85]

3. Функции упаковки

Упаковка является незаменимым условием деятельности разнообразных заинтересованных сторон,

через чьи руки проходит каждый товар, по крайней мере, от его создания вплоть до его использования.

После первоначального упаковывания товары в своих индивидуальных упаковках группируются для

транспортировки и продажи, В течение этого периода, инициируемого упаковщиком и завершаемого

потребителем, упаковка должна обеспечить защиту против любого влияния, обусловленного окружением,

транспортировкой, складированием, распределением и использованием. На каждой стадии жизни продукта

его упаковка должна гарантировать сохранение количества и качества и способствовать ходкости товара на

рынке. Некоторые из свойств, которые должна проявлять упаковка, приведены в табл. 1.10.

Интерес к экологическим аспектам упаковочных материалов был инициирован потребителями и их

организациями. В прошлом этим аспектам уделялось мало внимания или они вовсе игнорировались: эта

ситуация продолжалась до тех пор, пока порождаемые ею финансовые и экономические проблемы не

заявили о себе в полный голос. Сегодня производители и продавцы ясно демонстрируют свою

ответственность за экологическую чистоту: несомненно, «зеленый имидж» стал частью философии рынка.

Табл. 1.10 подчеркивает непосредственную (ближайшую) заинтересованность сторон, между которыми

всегда существует определенная взаимозависимость. Здесь не рассматриваются маркетинговые исследова-

ния, которые всегда проводятся при введении нового продукта и его упаковки Мы должны, однако,

упомянуть теорию Котлера и Миквитца [95, 119], ясно описывающую значение упаковки для

покупательского спроса на конкретный продукт. Когда уровень продажи продукта достигает стадии

насыщения, упаковка может существенно способствовать росту продаж (см. рис. 1.6).

Упаковка становится частью домашних отходов, как только потребитель отделяет ее, наконец, от

продукта.

До конца 1980-х годов, в основном, именно потребитель имел дело с использованной упаковкой.

Раздельный сбор материалов, прежде всего, требует дополнительной площади или пространства в жилище

потребителя и основан на доброй воле к сотрудничеству большой части населения. Поскольку речь идет о

качестве жизни, каждый заинтересован в том, чтобы все возможное было сделано для сбора и эффективной

обработки отходов.

В этом отношении может быть оправданным «экологический налог», Устанавливаемый местными

властями.

Требования к упаковке, предъявляемые различными заинтересованными сторонами от производства

через распределение до потребления

Таблица 1.10

Произ-

водитель

Упаков-

щик

Транспорт-

ный сектор

Скла-

дирование

Распреде-

ление

Потре-

битель

Стоимость упаковки

Природа упаковочного материала:

а) относящаяся к физическим, химическим

и механическим свойствам

б) относящаяся к сохранению качества

продукта

Возможность автоматической упаковки

Возможность печати на материале

Информация о продукте

Удобство штабелирования

(стеллажирования)

Внешний вид и эмоциональное восприятие

Удобство обращения с упаковкой

Кодирование товаров посредством упа-

ковки

Экологические аспекты упаковки

(х)

х: большая заинтересованность; (х): малая заинтересованность

Табл. 1.10 делает акцент также на том, что упаковка должна выполнять три главные функции:

1) защитную функцию, обеспечивающую сохранение качества продукта;

2) коммерческую функцию, влияющую на ходкость товара на рынке;

3) контрольную функцию, упрощающую учет и автоматическую обработку данных (например, по покупкам и

инвентаризации) по всей распределительной цепи.

А = Введение товара на рынок

В = Рост

С = «Зрелость»

D = Насыщение

Е = Спад

К = Качество

N= Потребность

Р = Цена

S = Обслуживание

V = Упаковка

Рис. 1.6. Нормальный оборот продукта как функция времени (по данным [95])

Все большую силу набирает четвертая функция, а именно функция идентификации упаковочного

материала: упаковка (особенно из пластика) должна нести информацию (например, цветной или рельефный

код) для идентификации различных материалов. Это обеспечило бы разделение домашних отходов на

компоненты и субкомпоненты (сортировка групп пластиков) и могло бы привести к улучшению обработки

отходов и регенерации материалов.

а) Защитная функция упаковки

Наиболее важной является защитная функция упаковки. Использование этой функции предполагает

глубокое знание всех аспектов, относящихся к упаковываемому продукту, и возможность идентификации

того, что именно должно быть «защищено». В этом отношении, мы должны быть способны

конкретизировать специфику продукта и точно определить его качество, мы должны знать все риски и

опасности, которые могут спровоцировать изменения и тем самым модифицировать качество, кроме того,

мы должны знать каждый фактор внешнего окружения (см. рис. 1.1) в ходе производства, упаковки,

транспортировки, складирования и распределения, который мог бы оказать влияние на качество. Принимая

все это во внимание, можно спроектировать идеальную упаковку, обеспечивающую сохранение качества

вплоть до потребления или использования.

Параметры окружающей среды, такие как температура, влажность, атмосферное давление и

интенсивность света, могут изменяться в течение транспортировки и складирования; кроме того, они могут

сильно различаться в стране потребителей и в стране производства и упаковки. Однако такие параметры

обычно можно измерить с помощью простых инструментов, выразить в физических единицах и

воспроизвести в лабораториях; при этом довольно легко определить условия имитации при тестировании

параметров упаковки, относящихся к сохранению качества продукта.

Более трудно точно описать и количественно охарактеризовать потенциальные «механические

угрозы», которым подвержена упаковка при ручной обработке (упаковывании, погрузке, разгрузке) и

транспортировке, для адекватного воспроизведения их в лаборатории. Для многих типов транспорта,

упаковочные документы и стандарты, относящиеся к процедурам тестирования, все еще разрабатываются.

Удары, тряска, перемещения, которым подвержены упаковки при транспортировке, изменяются в

зависимости от вида транспорта (автомобиль, поезд, самолет, судно); более того, силы, действующие на

упаковку внутри данного транспортного средства, могут зависеть от ее расположения. Упаковка

подвергается не одинаковым напряжениям, будучи положенной вдоль борта грузовика, в середине передней

или задней части кузова, а также наверху или внизу штабеля.

Упакованные товары могут также испытывать вибрацию внутри своей упаковки относительно друг

друга или стенок упаковки. Если благодаря внешним условиям достигается резонансная частота, и продукт,

и упаковка испытывают высокое напряжение. Такие потенциально разрушительные явления также следует

учитывать при разработке методик тестирования и инструкций по транспортировке и обработке упаковок. В

добавление к механическим и физико-химическим воздействиям, защиту от которых должна обеспечивать

упаковка (и которые она сама должна выдерживать), мы должны также учитывать биологические факторы,

такие как микроорганизмы (например, бактерии и плесневые грибки) и насекомые, способные повредить

упаковку или преодолеть ее, пройдя через маленькие отверстия (например, иголочные или в плетении

полотна), — факторы, которые могут изменить количественные и качественные характеристики

содержимого. Особое внимание должно уделяться этому аспекту в случае упаковки пищевых продуктов.

Грызуны также могут повредить упаковку с последующей утратой качества. Основные взаимоотношения

между упаковкой и внешним окружением суммированы в табл. 1.11. Взаимодействия между упаковкой и

находящимся с ней в контакте содержимым детально рассмотрены в главе VI. Все это показывает насколько

сложно спроектировать и изготовить идеальную упаковку [222].

Защитная функция упаковки против внешних факторов

Таблица 1.11

Внешние факторы Функциональные элементы и требования,

предъявляемые к упаковке и упаковочным

материалам

Механические удары, тряска и

компрессионные нагрузки

Газы (кислород, азот, дву-

окись углерода), водяной пар,

пахучие вещества

Жидкости (вода, масла и т.д.)

Интенсивность света и энергия

излучения (УФ, видимое и ИК

излучение)

Температура

Биологические факторы

Эластичность

Сопротивление изгибанию

Ударное гашение

Прочность на разрыв

Сопротивление сжатию

Прочность запечатывания

Проницаемость, пористость и плотность

Растворимость, поглощение

Характеристики излучения

Поглощение света

Отражение

Теплопроводность

Сопротивляемость или чувствительность

Расчеты для проектирования упаковки, способной обеспечить установленную степень защиты от

факторов окружающей атмосферы, основаны на физических законах. Разумный выбор этих факторов

позволяет избежать чрезмерной упаковки и чрезмерной защиты и тем самым не допустить расточительства

материалов. Этот выбор факторов базируется на знании количественных характеристик упаковываемого

продукта. Однако не всегда легко определить и конкретизировать показатели качества: они могут быть

выражены в процентах, если возможно указать наличие определенной характеристики и сравнить ее с

идеальным заранее установленным значением, например, уменьшение содержания витаминов в пищевых

продуктах, контактирующих с атмосферным кислородом, может быть использовано для характеристики

ухудшения качества.

В случае большинства продуктов любой потребитель при оценке качества может обратиться за

помощью к информации, даваемой такими факторами как внешний вид, цвет, запах, вес, хрупкость,

полезность, наличие клейма со ссылкой на выполненные тесты, цена, реклама и т.д. Таким образом,

качество следует рассматривать в широком смысле слова, т.е. как меру согласия на определенный набор

желаемых черт [70]. Так как последние могут быть различными для разных классов общества или групп

населения или могут быть обусловлены привычками, понятие «качество» имеет социальный аспект,

связанный с уровнем жизни. Следовательно, и упаковку можно рассматривать как один из критериев

качества.

— максимально достижимый уровень качества

— предопределенный лимит для снижения качества

— период производства, обработки и упаковки

— гарантийный срок или предел для использования

Рис. 1.7. Изменение качества пищевых продуктов как функция времени консервации

Обычно принимают, что качество продукта монотонно уменьшается во времени (см. рис. 1.7).

Существуют и некоторые исключения, например, вино, переработанное мясо, свежие фрукты и др. В этих

случаях качество как функция времени проходит через максимум.

Защитная функция упаковки против механических воздействий

Сохранение целостности упаковки зависит, главным образом, от механических свойств

используемой упаковочной формы. Упаковка должна оказывать сопротивление не только внешним, но и

внутренним нагрузкам, вызываемым самими упакованными товарами. Таким образом, выбор подходящей

упаковки частично определяется природой продукта и частично — факторами, связанными с операцией

упаковки, условиями транспортировки и обработки, а также специфической целью упаковки (например,

простое завертывание потребительского товара) [65]. Прочность или хрупкость исходной упаковки

определяют тип выбранной транспортной упаковки. Параметрами продукта обычно являются жесткость,

хрупкость и температура. Температурные изменения влияют на объем; они могут вызвать изменение

давления пара, что в свою очередь может привести к увеличению давления или созданию разряжения в упа-

ковке. По этой причине бутылку никогда не следует заполнять до краев, и металлическая банка с пивом

менее подвержена сжатию, чем пустая. Механические воздействия, которые должна выдерживать упаковка,

Рис. 1.8. Схематические диаграммы напряжений при тестировании механических свойств упаковки.

Стрелки указывают направление приложенных сил. Иллюстрируются три стадии: (1) начальная; (2) стадия деформации;

(3) разрушение образца

оказывают различные напряжения: направления, в которых прикладываются эти напряжения, показаны на

рис. 1.8. Методики тестов имеют своей целью как можно более точно имитировать действительные условия;

упаковочные материалы (бумага и картон, полимерные пленки, металлическая фольга и т.д.) или

упаковочные формы тестируются согласно требованиям спецификации в определенных условиях

температуры и влажности.

Для большинства материалов испытания эластичности и прочности на разрыв, выполненных при

разных температурах, дают основную информацию об их эффективности. Под нагрузкой длина вначале

увеличивается прямо пропорционально приложенной силе, в то время как поперечное сечение образца

сокращается. В пределах этой линейной области (см. рис. 1.9) деформация остается упругой: когда нагрузка

снята, образец возвращается к исходной длине. Отношение удлинения к приложенному напряжению

растяжения называется модулем упругости (модулем Юнга). За пределами области упругих деформаций

длина растет быстрее, чем приложенное усилие. Табл. 1.12 содержит данные по пределу прочности на

разрыв для различных упаковочных материалов. Величина предела прочности зависит, в основном, от вида

материала, его молекулярной структуры и температуры (сравни с рис. 1.9). Например, для пластмассы

характерно существенное изменение предела прочности вблизи температуры стеклования (см. главу IV).

Высокая прочность на разрыв требуется в случае материалов для мешков: они не должны

растягиваться под действием тяжести их груза. Изменение поперечного сечения как функция длины также

зависит от степени кристалличности пластических материалов; как мы увидим в дальнейшем, эта черта

пластмасс может быть модифицирована путем изменения параметров реакции (температура, давление,

катализаторы). Выражением этой зависимости может служить коэффициент Пуассона (см. табл. 1.12).

Разрушение обычно причиняется штабелированием при складировании или транспортировке. При

движении упаковки подвержены тряске, которая вызывает дополнительные ускорения в трех измерениях.

Следовательно, первичные упаковки должны выдерживать большие силы, чем рассчитанные из ожидаемых

высот штабелирования. Силы, вызываемые тряской или любыми видами ударов (например, при падении

упаковки), должны гаситься упругими свойствами используемых материалов или специальных демпферных

прокладок (подушек). Влияние, которое может оказать любой удар на упаковку или упакованный продукт,

связано также с их хрупкостью — легкостью, с которой они могут быть повреждены. Прочностной фактор,

или G-фактор, или фактор хрупкости, обычно выражается в единицах земного ускорения силы тяжести (g).

Продукт с G-фактором, равным, например, 20, может выдержать без повреждения удар силой, в 20 раз

больше его веса. Демпферные материалы должны

Сила растяжения

— предел упругих деформаций

— максимально возможная сила растяжения (площадь по кривой равна поглощенной

энергии)

— предел удлинения при упругих деформациях S

— удлинение при разрушении

Рис. 1.9. Типичная зависимость удлинения образца от приложенной нагрузки и влияние температуры на прочность на

разрыв пленки ацетата целлюлозы (по данным [29])

гасить ускорения до уровня хрупкости продукта. Сопротивляемость упаковки нагрузкам при

штабелировании, вибрации и ударах составляет важнейшую часть ее клейма качества.

Предельная высота штабелирования испытывается в так называемых компрессионных тестах:

упаковки нагружаются для того, чтобы имитировать реальные условия. Сопротивление вибрациям

тестируется на специальных вибростендах, которые обеспечивают вибрации закрепленной упаковки в

горизонтальном или вертикальном направлениях. Амплитуд колебаний составляет 2,5 см при частоте от 0,5

до 50 с

-1

и ускорении от 0,1 до 1g.

Более совершенные вибростенды позволяют проводить испытания интервале 3...200 с-

при

амплитуде около 250 мкм. В этом случае можно моделировать и резонансные явления. Оба устройства

позволяют имитировать вибрации и ускорения, соответствующие различным способам транспортировки

(см. табл. 1.13).

Сравнение механических свойств различных упаковочных материалов [184, 211]

Таблица 1.12

Материал Модуль

Юнга (Н/м

)

Коэффи-

циент

Пуассона

Предел

прочности

на разрыв

(psi*)

Плотность

(кг/дм

)

Железо

Алюминий

Стекло

Олово

Полистирол

Полиэтилентерефталат

Поливинилхлорид

Нейлон (66)

Полипропилен

Полиэтилен высокой

плотности

Полиэтилен низкой

плотности

Резина

9-10

7-10

6-10

4-10

3,4-10

2,8-10

2,8-10"

2,0-10

0,8-10

0,9-10

2,4-10

2,0-10

0,27

0,33

0,23

0,35

0,33

0,4

0,3

0,38

0.49

10,340

6,206

6,890

2,760

4,140

7,685

7,975

6,890

7,350

5,200

1,670

1,380

7,8

2,7

2,5

7,3

1,05-1,07

1,38-1,41

1,13

0,85-0,92

0,94-0,98

0,89-0,93

1,6

Возможные нагрузки при ударах и других динамических воздействиях при транспортировке и

обработке можно моделировать с помощью сбрасывания. В этих тестах упаковки сбрасываются с

определенной высоты на толстую стальную плиту или бетонный пол. Высота сбрасывания устанавливается

от 0,3 до 1,2 м в зависимости от веса, который изменяется в пределах от 400 до 10 кг. Здесь испытывается

способность к гашению удара, демпферная емкость или прочность упаковки.

Характеристики вибрации для основных транспортных систем [222]

Таблица 1.13

Транспорт

Происхождение

вибрации

Частота, с

-1

Ускорение, g

Железнодорожный Вертикальная

подвеска

Латеральная

подвеска

Структура

2-7

0,75-2

50-70

0,50

0,75

0,25

Наземный Подвеска

Вибрация

неподвешенных

масс

Структура

2-4-7

10-20

50-100

0,50

0,25

Морской Килевая и бортовая

качка

Вибрация двигателя 100

1,20-1,80

Низкое

Воздушный Взлет, приземление 100-200 Высокое

Учитывая эти значения вместе с удельными весами материалов, можно спроектировать идеальную

упаковку с требуемыми демпферными характеристиками и прочностью. С помощью техники

компьютерного проектирования можно разработать прототипы, предусматривающие использование

материалов, наиболее желательных с учетом механических свойств и цены. На транспортных упаковках

обычно имеются знаки, указывающие на хрупкость, чувствительность к температуре, огнеопасность и

опасность или повреждение, которые может вызвать неправильное обращение: часто также предлагаются и

меры предосторожности. Рис. 1.10 воспроизводит некоторые из этих знаков.

Защитная функция упаковки против влияния света

Свет представляет собой электромагнитное излучение; энергия кванта излучения пропорциональна

его частоте:

где Е — энергия,

h = 0,66-10-33 Дж-с — постоянная Планка,

v— частота излучения.

Зная частоту излучения, легко найти длину волны: где с = 3-10

м/с — скорость света.

Рис. 1.10. Стандартные символы для клейма на транспортной упаковке

Материалы могут отражать, пропускать или поглощать свет. Обычно все три явления имеют место;

поглощенный свет может вызвать химические реакции или усилить каталитическое действие. «Выгорание»

материалов под действием света представляет собой один из наиболее поразительных эффектов. Пищевые

продукты содержат много фоточувствительных компонентов, таких как витамины (витамин В

и витамин

С), пигменты (-каротин), белки, жиры и масла. Вообще свет ускоряет процессы парциального или

глубокого окисления атмосферным кислородом. Окисление жиров (прогоркание или прокисание) [89] не

только снижает рыночную цену или пищевую ценность (что иногда ассоциируется с образованием

токсичных продуктов), но также сопряжено с разложением и потерей растворимых в жирах витаминов,

таких как витамины Е и А. Многие твердые пищевые продукты, такие как хлеб или копченое мясо,

защищены от действия света коркой или собственной непрозрачностью, так что свет почти полностью

поглощается во внешнем слое. Жидкости не имеют такой защиты, поскольку они постоянно

перемешиваются путем конвекции и, таким образом, постоянно подвержены действию света. Например, во

время испытаний при 4°С молоко в различных упаковках подвергалось постоянному освещению: в

результате наблюдалось резкое падение содержания витамина С и витамина В (рибофлавина). Результаты

испытаний суммированы в табл. 1.14.

Влияние типа упаковки на падение (%) содержания витаминов в молоке после постоянного

освещения в течение 24 часов при 4°С (интенсивность света 1076 люкс) [89]

Таблица 1.14

Витамин Нормаль-

ное со-

держание

(мг/л)

Упаковка

Картонный

пакет

Прозрачный

пластиковый

мешок

Полиэти-

леновая

бутылка

Черная

полиэтиле-

новая бу-

тылка

Витамин

10,0 23,6 86,2 90,9 13,0

Витамин

1,7 7,1 11,1 22,3 0,0

Как указал Карел [89], освещение на складах и супермаркетах может быть в 5...6 раз интенсивнее,

чем в этом эксперименте; соответственно и потери могут быть выше. При более высоких температурах

качество продукта ухудшается еще быстрее.

Природа защитной функции упаковки двоякая: она должна минимизировать количество света,

прошедшее через упаковочный материал, а также предотвратить проникновение компонентов (например,

атмосферного кислорода), необходимых для фотохимических реакций окисления.