5.2. Материалы для изготовления термоформованной тары

Для изготовления термоформованных изделий, в том числе и тары, могут быть использованы листовые и рулонные материалы, изго­товленные из термопластов - ударопрочного полистирола, АБС-пластиков, непластифицированного и пластифицированного ПВХ, эфиров целлюлозы, полиолефинов, в особенности обладающих вы­сокой вязкостью в расплаве [5, 6], а также поликарбонатов, поли-амидов, полиметилметакрилата.

Наиболее технологичными и доступными являются листовые и рулонные материалы из ударопрочного полистирола и пластифици­рованного ПВХ. Они нашли широкое применение для изготовле­ния термоформованной тары в отечественной и мировой практике.

Из отечественных материалов для изготовления потребительской термоформованной тары в основном используется ударопроч­ный полистирол рулонный марок УПМ-503 (508, 703) и УПС-505 (604с, 801, 804), выпускаемый под названием «Лента полистирольная» по ТУ 6-15-922-75 для нужд бытовой химии и по ОСТ 49-49-72 для нужд мясомолочной и пищевой промышленности.

Разработана и испытана композиция на основе экструзионного ПВХ из отечественного сырья, пригодная для изготовления рулонного материала и затем из него—термоформованной тары.

По условиям работы импортных ФУА и условиям транспортирования и хранения товаров в термоформованных кюветных ко­робках требования по качеству к рулонным полимерным материа­лам должны быть более жесткими, чем предусмотрено ОСТ 49-49-72 на полистирольную ленту. Технические требования следует расширить, включив показатели по усадке, формуемости, сва­риваемости и др.

Таблица 7 Технические требования, предъявляемые к рулонным термопластам для изготовления потребительской тары на формовочно-упаковочных автоматах

Показатели	Полисти­рол УПМ	Поливинил-хлорид	Полиэтилен высокой плотности	Полипро­пилен
Толщина ленты, мкм: для коробки для укупорки	500-1200 150-200	500-1200 150-200	600-1500 -	600-1500 -
Допустимая разнотолщин-ность, %, не более	5	5	5	5
Разрушающее напряжение при растяже­нии, МПа	27	35	12-16	25-40
Относительное удлинение при разрыве, %	10	30-50	150-160	100-140
Максимальная рабочая температура, ºС	70	60	80	95
Морозостой-кость, °С	-50	-40	-70	-15
Устойчивость к светотепловому воздейст­вию, баллы	-	15	-	-
Усадка при температуре формования, %, не более: в направлении экструзии перпендикуляр-но направле-нию экструзии	20 10	15 10	15 10	15 10
Термоформуе-мость (отношение глубины вытяжки к диа-метру изделия), не ме­нее	2	1,5	1	1
Прочность термодиффузионной сварки, % от прочности основного материала	80	70	80	80
Прочность пе-чати к сухому и мокрому трению, баллы не менее	3	4	2	2

Технические требования, предъявляемые потребителями к рулонным термопластам, сформулированы в табл. 7.

Термоформирование листовых и рулонных термопластов производят в высокоэластическом состоянии. При этом важным показателем является температурный интервал высокоэластического состояния термопласта. У полимеров с преобладанием аморфной структуры (полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат) этот интервал больше, чем у полимеров с преобладанием кристаллической структуры (полиамиды, полиолефины) [5].

При термоформовании листов и пленок следует учитывать их усадку в высокоэластическом состоянии. Важно, чтобы отношение усадок в поперечном и продольном направлениях было не менее 1:2. Усадочные свойства листовых и рулонных материалов, а так­же ориентационные явления в них зависят от способов их произ­водства. В листах, полученных в формах (например, в листах из полиметилметакрилата) отсутствуют остаточные напряжения; усадка в продольном и поперечном направлениях одинакова и невелика. В листах, полученных методом прессования (например, в листах из винипласта), остаточные напряжения также невелики и равномерно распределены по ширине и длине. В рулонном поли­мерном материале, полученном экструзией и каландрированием, возникают значительные остаточные напряжения, вследствие чего появляются большие усадки, особенно в продольном направлении. Рулонные полимерные материалы из ударопрочного полистирола и пластифицированного ПВХ производят экструзионно-каландровым способом.

Наличие остаточных напряжений, особенно неравномерно распределенных, не только вызывает усадку, но и может привести к короблению заготовки во время ее нагрева и в конечном счете— к браку отформованных изделий. Чем меньше время релаксации напряжений в отформованном изделии [5], тем меньше продолжительность охлаждения изделия в форме, а, следовательно, выше производительность процесса.

Для листовых и рулонных материалов основной обобщающей технологической характеристикой является термоформуемость. Показателями термоформуемости служат глубина вытяжки типового образца и разнотолщинность его стенок. Эти показатели определяются на приборах или настольных лабораторных установках [5]. Другой важной технологической характеристикой термоформуемых материалов, применяемых для изготовления потребитель­ской тары, является качество их термической сварки.