Масляные банки, банки для смазочного масла, банки для моторного масла, химические банки — эти металлические банки мы часто встречаем в повседневной жизни. Знаете ли вы, как производят эти металлические банки и на какие аспекты следует обращать внимание при их покупке? В нашей следующей статье мы подробно рассмотрим эти вопросы.

История развития металлических упаковочных материалов

Применение металлических упаковочных материалов началось в 1200 году нашей эры. В то время в Богемии (Чехословакия) производили белую жесть, но её технология производства не распространялась до 1620 года, когда великий герцог Южной Германии получил эту технологию. Только после этого металлическая упаковка начала широко применяться.

Во второй половине XVII века люди стали использовать белую жесть для изготовления металлических ведер под сухие продукты. В XVIII веке появились пищевые консервные банки для хранения продуктов.

В 1809 году парижский повар и кондитер Николя Аппер изобрел способ консервации: помещать пищу в широкогорлые бутылки, закрывать пробкой, подвергать тепловой стерилизации с удалением воздуха и герметизировать — это позволяло хранить продукты долго без порчи.

В 1810 году англичанин Питер Дюранд изобрел технологию хранения пищи в жестяных банках по этому принципу, и так появились жестяные консервные банки.

Перед Второй мировой войной благодаря совершенствованию прокатной технологии и изобретению машин для изготовления металлических банок производство белой жести значительно выросло. После войны, из-за дефицита олова, были разработаны материалы с экономией олова или полностью без олова: появилась тонкослойная жесть, малолудированная жесть и безоловянная тонкая стальная пластина.

В XX веке благодаря развитию алюминиевой металлургии, совершенствованию прокатки и появлению алюминиевой фольги алюминий получил широкое применение в упаковочной промышленности.

В последние годы технология изготовления консервных банок развивается стремительно. Изначально существовали трехсоставные банки, состоящие из трех частей: корпуса банки, дна и крышки. Позднее появились двухсоставные банки, в которых корпус и дно представляют собой одно целое, а крышка — отдельную деталь.

Традиционные трехсоставные банки с припоем из олова и свинца использовали этот припой для сварки шва корпуса, что требовало большого расхода олова, а содержание свинца в припое загрязняло упакованные продукты. С появлением безоловянной тонкой стальной пластины был успешно разработан процесс шовной сварки. При шовной сварке корпус банки соединяется за счет контактного сопротивления, электрического нагрева, плавления и последующего давления.
Позднее появились клеевые банки — технология, при которой шов корпуса скрепляется органическими клеями. Оба способа исключают загрязнение продуктов свинцом и решают проблему невозможности оловянной сварки безоловянной стали. Они широко применяются при упаковке пива и газированных напитков.

Современные передовые методы изготовления трехсоставных банок в основном используют шовную сварку и склеивание. У этих технологий широкие перспективы, а банки на оловянно-свинцовом припое уже ликвидированы в развитых странах Европы, Америки и Японии.

С широким распространением алюминия в упаковке появились двухсоставные банки. Они обладают высокой структурной целостностью, легко поддаются декорированию и печати, поэтому быстро заняли рынок упаковки напитков. Однако производство алюминия требует большого расхода электроэнергии, а его высокая цена ограничивает область применения.

Тем не менее, по мере постоянного совершенствования технологии изготовления банок двухсоставные банки успешно производятся из оловянной и безоловянной тонкой стали, а в промышленном производстве используются автоматизированные линии, что значительно повышает производительность (до 400 банок в минуту для трехсоставных; скорость производства двухсоставных банок достигает 800–1200 банок в минуту). Поэтому перспективы применения металлических банок в упаковочной отрасли остаются очень оптимистичными.

(1) Технические требования к выбору укупорочного оборудования для банок

① Если речь идет о банке с содержимым, необходимо также знать характеристики содержимого и требования к вакууму.
② Диапазон размеров укупоренной банки (диапазон диаметра и высоты банки).
③ Годовой выпуск банок (с переводом на выпуск за смену или выпуск в минуту).
④ Форма корпуса и крышки укупоренной банки.
⑤ Является ли укупоренная банка пустой (с открытым верхом) или с содержимым.

(2) Определение типа и основных параметров укупорочного оборудования согласно требованиям (1) и (2). По пункту (1) можно установить тип используемого оборудования.
Если это укупорочная машина для пустых банок или банок с содержимым, является ли банка круглой или фигурной, а также совпадает ли форма корпуса и крышки. Особенно при несовпадении формы корпуса и крышки (например, рельефная банка) тип укупорочной машины определяют по форме крышки – то есть выбирают машину для фигурных или круглых банок, а затем по форме корпуса выполняют необходимую модернизацию транспортной системы.
По требованиям (3) и (4) определяют диапазон адаптации и производительность выбранного оборудования (с учетом согласования с производительностью другого оборудования на линии).

(3) Выбор укупорочных машин разной степени автоматизации.

Для крупносерийного производства рекомендуется автоматическое оборудование – оно стабильно по качеству, не зависит от человеческого фактора, снижает трудоемкость и имеет высокую производительность. При малых партиях и ограниченных средствах можно использовать полуавтоматические укупорочные машины. При недостатке производительности применяют несколько единиц оборудования. Ручные укупорочные машины подходят преимущественно для лабораторий, испытаний укупорки и изготовления образцовых банок для пробного маркетинга.

(4) Выбор конструкции и компоновки укупорочной машины.

Укупорочные машины для банок с содержимым обычно вертикальные (из-за заполнения содержимым), для пустых банок допускаются горизонтальные. Различие определяют по рабочему положению банки и сопутствующему транспортному оборудованию.
Горизонтальная машина требует подъема банки и перевода в горизонтальное положение под действием гравитации. Вертикальная машина не требует подъема – банка подается прямо конвейером. Большинство высокоскоростных укупорочных машин вертикальные, они компактны и удобны в обслуживании, поэтому являются приоритетными.
При выборе между роликовым и рельсовым типом укупорки:
— Рельсовые машины компактны, но рельсы сложны в обработке, требуют высокой точности, дороги и не универсальны для разных типов банок.
— Роликовые машины просты в изготовлении, обеспечивают точность, допускают использование одних роликов для нескольких типов банок, дешевле и проще в обслуживании.
Рельсовые машины подходят при ограниченном пространстве и редкой смене типов банок, в большинстве случаев предпочитают роликовые.
При равных условиях выбирают машины с вращением банки – их укупорочные ролики регулируются вместе с рычагом, не требуя замены при смене диаметра банки. У машин с эксцентрической подачей ролики приходится менять. Среди машин с неподвижным корпусом предпочтение отдают моделям с четырьмя укупорочными роликами (по два на первый и второй этап обжимки) – они обеспечивают высокое качество укупорки.

(5) Выбор оборудования для укупорки аэрозольных банок.

Аэрозольные банки требуют укупорки с обоих концов. Два варианта:
— Горизонтальная комбинированная машина для сужения горловины, отбортовки и укупорки – компактная, но низкая производительность (60 банок/мин, при двух головках – 120 банок/мин).
— Две отдельные укупорочные машины с промежуточным устройством для переворачивания и транспортировки банок.

(6) Выбор оборудования для укупорки банок с содержимым.

Помимо требований к вакууму и подаче углекислого газа, учитывают возможность выливания содержимого при укупорке, коррозионную стойкость материалов и соответствие пищевой гигиене. Предпочтение отдают комбинированным машинам для заполнения и укупорки – они надежнее и дешевле раздельного оборудования.