Основы стекла - технология, терминология, ноу-хау

Бутылки многоразового использования

Тара многоразового использования в результате многочисленного повторного разлива и мытья подвергается большим нагрузкам. Поэтому она изготавливается со стенками потолще и имеет больший вес. Стекло идеально подходит для всех видов наполнения и для рециклинга. Оно выдерживает очень высокие температуры, сохраняет стабильную форму до температуры около 500 градусов Цельсия, а потому пригодно для всех известных видов разливки, таких как холодное и горячее наполнение, пастеризация, стерильное или асептическое наполнение. Многоразовая бутылка может выдерживать до 60 циклов.

Вакуумно-выдувное формование

Первую автоматическую машину для выдувания бутылок изобрел в 1903 году американский инженер Майкл Оуэнс. Она работала по методу всасывания и дутья, то есть стеклянная капля всасывалась в металлическую форму и автоматически отрезалась. Сегодня этот метод заменен методом прессовыдувания или методом узкогорлого прессовыдувания.

Горячий участок/холодный участок производства

Эти термины обозначают начало и конец изготовления стекла на стекольном заводе. На горячем участке производства, то есть в начале, газовые горелки нагревают в печи смесь из кварцевого песка, соды, извести и стеклобоя. После формирования бутылки охлаждаются, а затем на холодном участке производства проходят все этапы проверки качества.

Естественное стекло

Такое сырье, как стекло, встречается также в природе. Стекло образуется тогда, когда в результате высокой температуры, причиной возникновения которой могут быть удары молнии, извержения вулканов или падения метеоритов, плавится кварцевый песок, а затем охлаждается. Таким способом образуются стеклянные камни типа фульгуритов, обсидиан и тектиты.

Инертность как химическое свойство

Вещества характеризуются как химически инертные (в переводе с латинского языка «медленные», «нейтральные»), если они не вступают в реакцию с потенциальными реагентами или вступают в реакцию с ними в незначительной степени. Стекло является инертным: ничто не попадает из стекла в продукт, ничто не проникает в продукт сквозь стекло и ничто не выходит наружу. Стеклотара не реагирует с содержанием, что внутри, она газонепроницаемая и не влияет на вкус.

Метод конечных элементов

Решающее значение для обеспечения высокой стабильности облегченной тары является фаза проектирования, которая происходит до фактического производства. Дизайнеры стеклянных изделий разбивают стеклянное тело на небольшие части с помощью специального программного обеспечения. Это позволяет анализировать его структурные свойства легче, чем всего изделия в целом. Они идентифицируют на компьютерной модели те места сосуда, которые подвержены особым нагрузкам. Иногда необходимо сделать лишь незначительную коррекцию геометрической формы емкости для того, чтобы исключить эти нагрузки. С помощью этого метода можно без проблем производить, наполнять и хранить на складе изделия из облегченного стекла, не имея потерь.

Мультикапельное производство (Multi-gob)

Это особая форма изготовления, которая позволяет более гибкое производство для небольших партий. То есть, на одной стеклоформирующей машине возможно изготавливать одновременно два, а в отдельных случаях даже больше, ассортиментов, отличающихся по форме и весу. Специальная сортировочная машина автоматически направляет различные стеклянные изделия на соответствующую (с учетом специфики продукции) проверку качества и упаковки.

Облегченное стекло

Основная особенность бутылок из облегченного стекла - это тонкие стенки. Технология изготовления облегченного стекла гарантирует, что стеклянные емкости со значительно уменьшенным весом являются такими же стабильными и прочными, как и их тяжелые предшественники. Сегодня стеклотара примерно на 40% легче, чем 20 лет назад. Сохраняются те же экологические преимущества, что и при производстве традиционным способом. Облегченное стекло дает экономию на сырье, весе и транспортных расходах.

Отделка

Благодаря различным видам отделки стеклотара получает свой неповторимый облик и поддерживает маркетинговые стратегии компании. Рельефность, покрытие, трафаретная печать, этикетирование и рукавное покрытие делают из вашей стеклотары премиум-продукт.

"От колыбели до колыбели"

Концепция «от колыбели до колыбели» характеризует программу безотходного производства, в которой все материалы являются постоянной составляющей природного или замкнутого технического циклов. Кроме стекла, такими материалами являются биоразлагаемые текстильные изделия, сырье, которое можно полностью использовать снова, чистые пластмассы или металлы, которые могут использоваться неограниченное количество раз для той же цели.

Охлаждение

В печи отжига еще раскаленные докрасна стеклянные банки и бутылки постепенно охлаждаются, чтобы снять напряжение в материале. После этого поверхность обрабатывается для защиты ее от царапин.

Плавление

Плавление смеси (шихты) для изготовления стекла происходит на горячем участке производства. Печь разогревает смесь стеклобоя и основного сырья примерно до 1600 градусов Цельсия.

Покраска

Стекло получает свой цвет или в печи, или на более позднем производственном этапе, в зоне питателя (фидера). Универсальность и широкий спектр цветов обеспечивается различными методами. При традиционном методе окрашивания в печи подмешивается краситель в расплавленную стеклянную массу, состоящую из кварцевого песка, соды, извести, доломита и стеклобоя. В зависимости от цвета стекломассы, доля стеклобоя может достигать 90%. Для небольших партий производства в специальных цветах добавляется концентрат красителя в последнюю зону питателя, то есть именно перед формированием капли стекломассы.

Проверка качества

Перед сортировкой, упаковкой и отгрузкой, стеклотара проходит строгую сертифицированную проверку, чтобы обеспечить соответствующее высокое качество продукции. Вес, вместимость и размеры проверяются путем измерения. Внутреннее давление, испытания на сопротивление удара маятниковым копром и термическая стойкость принадлежат к методам проверки на разрушение, к которым еще добавляются проверки автоматов контроля (проверка толщины стенки, наличие трещин, наличие включений и т.д.).

Рециклинг

Заимствовано из английского языка слово recycling является производным от греческого слова kýklos (круг) и латинского префикса re- (назад, снова). Во время рециклинга (переработка, повторное использование) отходы используются повторно, или их исходные материалы перерабатываются на вторичное сырье. Целью перспективной экономики замкнутого цикла является полное возвращение сырьевых материалов в процесс производства после завершения жизненного цикла отдельного продукта. Стекло вращается в замкнутом на все 100% цикле. Оно бесконечно приобретает форму новых бутылок или банок без потери качества. Для изготовления бесцветного и коричневого стекла может использоваться до 60% стеклобоя, а для изготовления зеленого – до 100%. Решающее значение имеет качество собранного материала и его предварительная обработка.

След CO2

След CO2 - это экологический показатель, что предоставляет информацию об общем объеме выбросов CO2 продукта в течение его жизненного цикла. Показатель рассчитывается с помощью экологической оценки модели этого цикла, которая воспроизводит весь жизненный цикл упаковки от сырья до повторной переработки. В стеклянном производстве составляющими элементами для расчета этого показателя являются: вес стеклянного сосуда, доля стеклобоя, расстояние до завода, где производится розлив, вид транспортировки (автомобильный или железнодорожный) и уровень переработки вторсырья в государстве.

Социальная ответственность

Социальная ответственность является одной из трех основ устойчивого развития. Основными принципами социальной устойчивости является ответственное корпоративное управление, обязательный кодекс поведения, всеобъемлющие действия по охране здоровья и труда, демократический стиль руководства, а также удовлетворение социальных потребностей наших сотрудников.

Стекло

Стекло состоит из природных элементов. Основную часть составляет кварцевый песок (70%). Сода (14%) уменьшает температуру плавления кварцевого песка; известь и доломит (14%) придают стеклу твердость, блеск и прочность. Сюда относят еще обесцвечиватели или красители (2%). Стекло – естественный и нейтральный материал с прекрасной способностью сохранять высококачественные продукты питания и напитки. Стекло не вступает в реакцию с содержанием, не допускает миграции элементов и защищает помещенный в нем продукт, будто сейф. Американский государственный орган по надзору за пищевыми продуктами, FDA, классифицирует стекло как единственный упаковочный материал, который признан безвредным (GRAS).

Стекловарная печь

В 1867 году Фридрих Сименс, газовый инженер из Дрездена, представил техническую новинку, которая ускорила индустриализацию производства стекла: стекловаренную ванную печь, которая работает в непрерывном режиме. Эти ванные печи и сегодня состоят из варочного бассейна и рабочего участка и непрерывно эксплуатируются днем и ночью. Это было важным этапом в механическом производстве стеклотары.

Стеклодувная трубка

Изобретение этого устройства произвело революцию в стеклянном производстве. Оно состоит из трубки длиной от 1,20 до 1,60 метра и насадки на одном конце. В другой конец стеклодув набирает расплавленное стекло, вращает, перекатывает, формирует стеклянный шар и вдувает в него воздух. С момента изобретения этой трубки, в Сирии в первом веке до н.э., мастера смогли изготавливать тонкостенные стеклянные изделия и предавать им самых разнообразных форм с помощью дутья.

Стеклянная тара

Это понятие охватывает все полые стеклянные изделия, которые используются для упаковки, хранения, консервирования или транспортировки напитков, или других жидкостей, продуктов питания, химических, фармацевтических и косметических веществ.

Технология двойного выдувания (BB)

Изобретенная в 1925 году технология изготовления стеклянных изделий применяется и по этот день. Процесс отличается простотой и экономичностью особенно для изготовления бутылок. При применении этого метода механизм фидера формирует из стеклянной массы продолговатую каплю, соответствующего веса и формы, которая направляется по желобу в черновую форму. Там с помощью сжатого воздуха из нее выдувается черновой вариант емкости и горло, а затем процесс завершается в чистовой форме дутьем конечного изделия.

Технология прессовыдувания (PB)

Это один из самых распространенных методов в промышленном изготовлении стеклянных изделий. При применении этой технологии капля стекла доставляется в пресс-форму, где с помощью металлического плунжера, который двигается вверх, стекло спрессовываться по полости формы и создает горло изделия. Позже пулька переносится механизмами к чистовой стороне, и процесс заканчивается выдуванием в чистовой форме конечного изделия.

Технология узкогорлого прессовыдувания (NNPB)

Этот метод производства является вариантом процесса прессовыдувания. В то время, когда расплавленная стеклянная капля еще находится в черновой форме, плунжер спрессовывает стекло по полости формы, что обеспечивает равномерность и тонкость стен изделия. Технологическая новация узкогорлого прессовыдувания, в отличии от традиционного метода, дала возможность производить стеклянные емкости с лучшим распределением стекла, а следовательно, изделий из облегченного стекла. Другое преимущество метода: во время прессования стекло охлаждается быстрее, в результате чего увеличиваются производственные показатели.

"Триединая модель" устойчивого развития

"Триединая модель" устойчивого развития раскрывает экономические, экологические и социальные ответственности предприятия или государства, которые одинаково важны.

Формирование

Расплавленное стекло, когда выходит из печи, остается все еще жидкой массой. Раскаленные капли стекла отрезаются и направляются по желобу в черновую форму. В чистовой форме сжатый воздух придает стеклянному сосуду окончательной формы. Формирование стекла может осуществляться путем прессования и выдувания.

Экологическая устойчивость

Экологическая устойчивость описывает политическое и общественное желание сохранить видовое разнообразие и продвигать климатическую защиту, для того чтобы сохранить природу и окружающую среду для будущих поколений. Это один из трех принципов устойчивого развития.

Экологический баланс

Экономически и экологически правильным должно быть решение о постоянном улучшении экологического баланса производства стекла. Использование стеклобоя в течение нескольких десятилетий значительно улучшило экологический баланс: за последние 25 лет европейская стеклотарная промышленность с помощью рециклинга и технологических инноваций уменьшила выбросы CO2 и загрязнения отходами на 75%.

Эксклюзивный формокомплект

В отличие от стандартных форм, которые могут использоваться любыми компаниями-производителями напитков, эксклюзивные формы разрабатываются исключительно для одного клиента. Форма, дизайн и отделка создаются как часть индивидуальной маркетинговой концепции.

Энергоэффективность

Для производства стекла нужны высокие температуры, которые, как правило, достигаются спаливанием природного газа. В печи смесь стеклобоя и основного сырья нагревается до температуры 1600 градусов Цельсия. Через то, что производственный процесс требует много энергии, на производителей стекла возлагается особая ответственность. Технологические инновации и корпоративные решения, принимаемые на основе принципов устойчивого развития, ведут к улучшению энергоэффективности. Одним из способов достижения этого является увеличение доли стеклобоя. При этом наблюдается линейная связь между долей стеклобоя и экономией энергии: на каждые 10% стеклобоя в производстве экономится 3% энергии, а выбросы CO2 уменьшаются на 7%.