Как делают пластиковые бутылки на заводе

Как делают пластиковые бутылки на заводе

ТЕМА ПЭТ-БУТЫЛОК В ПОСЛЕДНИЕ НЕСКОЛЬКО ЛЕТ АКТИВНО ОБСУЖДАЕТСЯ, ПРИЧИНОЙ ТОМУ «ВОЙНЫ ЛОББИСТОВ», ОДНИ БОРЮТСЯ ЗА ЗАПРЕТ, ДРУГИЕ – ИМ ПРОТИВОСТОЯТ. ОДНАКО ЭТО НЕ ТЕМА НАШЕЙ ИСТОРИИ. МЫ ПОПЫТАЛИСЬ РАЗОБРАТЬСЯ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ, УВИДЕТЬ СВОИМИ ГЛАЗАМИ, В ЧЕМ ЖЕ ОСОБЕННОСТИ ЭТОГО ВИДА УПАКОВКИ, ЧЕМ ОНА – ЛУЧШЕ ИЛИ ХУЖЕ ДРУГИХ. РЕШИЛИ НАЧАТЬ СОБСТВЕННО С КАМНЯ ПРЕТКНОВЕНИЯ – ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЭТ-ТАРЫ ДЛЯ НУЖД ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПИВА.

Из ПЭТФ-гранулята отливают преформы — заготовки для будущих бутылок. Внешне они напоминают тонкие стеклянные пробирки без крышек (крышечки с ободками надеваются только после наполнения бутылок напитком), но привычная нам горловина с нарезкой под них на преформах уже имеется.

Для газировки, минералки и пива; для растительного масла; для напитков и воды; для соков и молока – для каждого вида жидкости выработано свое горлышко. Зачем так много? Дело в свойствах наливаемой в бутылку жидкости.

Если, например, налить пиво в молочную бутылку, то, вскрывая ее, вы обязательно обольетесь. Просто в молоке – нет углекислого газа, а в пиве есть. Поэтому на горловине пивных бутылок присутствуют специальные канавки, которые позволяют лишнему СО2 выйти за время отвинчивания крышки. Также в молочную бутылку из-за большой площади горловины легко проникает кислород, что для пива смертельно — оно скиснет.

Над формой горлышек для бутылок инженеры «бьются» не меньше, чем над разработкой новых моделей смартфонов. И неспроста. Если горлышко будет, скажем, меньше по высоте, это поможет не только сэкономить материал при производстве бутылок, но главное — сократить количество будущих ПЭТ-отходов. Например, на «Балтике» с недавних пор стали делать бутылки с горлышком высотой 17 мм, вместо прежних 21 или 22,8 мм. В результате количество ПЭТФа, необходимое для изготовления одной бутылки, снизилось на 1,35 г, а вес каждого колпачка на 0,3 г.

Поскольку ПЭТ-гранулы активно поглощают водяные пары из воздуха, перед литьем преформ их хорошенько просушивают в специальных сушилках. Если гранулят осушен плохо, то заготовки для бутылок получаются мутные или желтоватые, в них могут образоваться полости и пузыри. Впоследствии бутылка под давлением может деформироваться.

После сушки гранулят вновь расплавляют и засыпают краситель, собственно также, как и при производстве стеклянных бутылок, когда в расплавленную стекломассу добавляют, например, соединения кобальта для синего цвета или хрома для зеленого.

Красят ПЭТ-бутылки (как собственно и стеклянные) вовсе не для красоты, ведь килограмм высококачественного красителя для гарнулята может стоить столько же, сколько тонна самого гранулята. Без красителя любые бутылки пропускают ультрафиолетовые (УФ) лучи, которые плохо сказываются на потребительских свойствах напитка. Цвет красителя обычно значения не имеет, но исторически сложилось так, что классический цвет пивных ПЭТ-бутылок – коричневый или зеленый. В бутылки желтого, красного и других цветов разливают лимонад и прочие напитки.

Льют преформы в специальных литьевых машинах – термопластавтоматах. Расплавленную смесь гранулята под давлением впрыскивают в охлажденную форму. При этом на выходе температура готовой преформы не должна превышать 50-55°С, иначе во время хранения ее легко можно деформировать.

Объем будущей бутылки напрямую зависит от веса преформы. Из одних преформ получаются бутылки, объемом исключительно 0,5 л, из других — 1,5 л.

Кроме УФ-лучей ПЭТ-бутылки пропускают внутрь еще и кислород, а наружу — углекислый газ. Поэтому для улучшения свойств ПЭТ-тары используют не только ее окрашивание. На «Балтике» для этого применяют барьерные добавки. При этом добавки, как и сам ПЭТ, не токсичны и не вступают во взаимодействие с продуктом. Поэтому они повсеместно разрешены к использованию в пищевой промышленности.

В расплав гранулята перед литьем преформ вводят специальную смесь с добавлением нейлона и еще одного полимера — амосорба. Конечно, преформа из-за этого становится мутноватой (потому что «в природе» свойства нейлона и ПЭТФа не совместимы), но для цветной бутылки это не страшно. Зато пиво в такой таре сохраняется в четыре раза лучше, поскольку нейлон удерживает СО2 и не дает проникать УФ-лучам, а амосорб поглощает кислород.

Иногда для этих целей используют еще технологию производства многослойных бутылок, которые похожи на слоеные пироги из-за того, что между наружным и внутренним слоями ПЭТа находятся еще 1-3 слоя барьерных материалов.

Одно из главных преимуществ ПЭТ–бутылок — легкость производства. Поэтому свои линии выдува есть у многих производителей напитков, в том числе и у «Балтики». Машина по изготовлению, наливу и закупориванию ПЭТ-бутылок на «Балтике» может за смену производить до 400 тыс. бутылок. Но поскольку производство полностью автоматизировано, обслуживает его буквально пара специалистов. Один человек контролирует процесс выдува-розлива, один – наклеивание этикеток, еще один или два собирают бутылки в упаковки и палетируют.

Бутылки выдувают непосредственно перед тем, как наполнить их напитком. Все производство представляет собой единый цикл – засыпали в выдувную машину преформы, на выходе получили готовый продукт с крышкой и этикеткой.

И хотя выдуть здесь можно бутылку любой формы, полет дизайнерской мысли прерывается самым банальным образом. На «Балтике» поясняют, что при всем желании не смогут сделать бутылку с треугольным дном, поскольку ее невозможно будет транспортировать, или квадратную, так как из-за своих углов она может застрять на ленте транспортера.

Бракованные преформы на «Балтике» даже не попадают в печь для нагрева, поскольку перед этим они проходят электронный инспектор, который измеряет их и убирает нестандартные заготовки.

Далее контроль качества осуществляет выдувная машина. Она следит за движениями штока: если при выдуве очередной бутылки он не опустился до дна, такая бутылка автоматически бракуется.

Бракуются бутылки и из-за сбоев во время розлива и укупоривания. В этом случае все, что находилось на выдуве и в печи нагрева считается также браком и автоматически сбрасывается, поскольку процесс нагрева-раздува должен быть непрерывным.

Наконец, контроль качества ПЭТ-тары происходит на этапе подготовки ее к наполнению, для предотвращения вспенивания напитка, содержащего углекислый газ, в бутылку для выравнивания давления подается CO2 – его излишки, образующиеся в процессе брожения, используются в других производственных операциях, например, при розливе в ПЭТ-тару. Дырявая бутылка просто не сможет его удержать и будет сброшена с конвейера.

Объем пива в таре на «Балтике» контролируют с помощью потокомеров, умножающих скорость пивного потока на площадь сечения трубки, из которой напиток попадает в бутылку. Но главная «интересность» заключается даже не в этом, а в ухищрениях, на которые здесь идут, чтобы убрать из бутылки с пивом его главный окислитель — воздух.

Для начала ее продувают углекислым газом, который, как мы уже сказали, получают здесь же, на заводе, в процессе брожения пивного сусла. Дальше в бутылку практически до самого дна опускают наливную трубку и нагнетают давление. При давлении в 3,5 атмосферы подают пиво. Проходя по такой длинной трубке и заполняя бутылку, пиво вытесняет наверх смесь воздуха и СО2. При этом площадь их соприкосновения остается минимальной.

Чтобы окончательно убрать воздух даже из горлышка бутылки, пиво вспенивают. Сбоку с расстояния 25 мм в него под высоким давлением впрыскивают капельку воды. Выдавливая пеной воздух из горлышка бутылки.

Как только пиво вспенилось, на бутылку тут же надевают крышку с ободком. Автомат закручивает ее с помощью специального держателя, похожего на цветок с лепестками, зажавшими крышку. Крышка на ПЭТ-таре представляет собой пломбу: однажды закрученная, обратно без усилия и отрыва ободка она не открутится. На горле бутылки присутствует бортик с выступами, а на ободке — зазубрены, как зубы у хищных рыб, которые, цепляясь за выступы горловины, не дают открутить пробку обратно. На закупоренные бутылки наклеивают этикетки и палетируют.

Ни одна страна мира не запрещает использование ПЭТ-бутылок в пищевой промышленности по соображениям безопасности. Более того, Европейский союз считает ПЭТ перспективной отраслью производства, в том числе в пивоваренном секторе.

Безопасность ПЭТ-упаковки подтверждают результаты научных исследований. Одно из последних проводили специалисты из Института технологий и упаковки Фраунгофера, который входит в общество Фраунгофера, объединяющее 17 тысяч немецких ученых. Образцы ПЭТ-тары анализировали на возможное содержание различных вредных веществ: фталаты (дибутилфталат, изобутилфталат и еще 11 фталатов), бисфенол, метанол, формальдегид. Согласно официальному заключению: «Ни одно из исследованных веществ не было обнаружено в образцах ПЭТ и ПЭТ-бутылок, исследованные образцы соответствуют всем требованиям безопасности Статьи 3 Рамочного положения (EC) № 1935/2004 при контакте со всеми типами пищевых продуктов, при любых условиях контакта и при любом уровне наполнения». Все исследования проводились по аттестованным ЕС методикам с точностью измерения до 1 нанограмма на грамм вещества.

Безопасность ПЭТ-тары подтвердили и исследования Международной независимой организации Campden BRI (Великобритания), Университета Брешиа (Италия, 1994 г.), Международного института биологических наук (США, 2000 г.), Федерального института оценки риска (Германия, 2009 г.).

С 2002 года ПЭТ признан безопасным для использования в качестве пищевой упаковки на территории ЕС, а с 2003-го одобрен Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов в США.

В 2011 году российский Аналитический центр МГУ им. М.В. Ломоносова провел собственное исследование, результаты которого также подтвердили безопасность использования ПЭТ для упаковки пива.

Если представить, что все выпускаемые сейчас полулитровые ПЭТ-бутылки заменили бы на бутылки из стекла, то только дополнительные выбросы СО2 в атмосферу составили бы порядка 40 000 000 тонн, а дополнительные расходы воды — 3,7 млрд литров.

На заводе «Балтики» в Туле посчитали, что если заменить всю производимую им ПЭТ-тару на алюминиевые банки, то ежегодные выбросы углекислого газа увеличились бы на 13%, а при замене не стекло – на 74%.

Что касается потребления энергии, то на производство ПЭТа требуется менее 1 МВт/час, на производство стекла – 1,2 МВт/час, бумаги и картона для упаковки – 2 МВт/час, алюминия для банок – 20 МВт/час.

При этом сжигание ее абсолютно нецелесообразно, хотя при этом и не выделяются диоксины (так как ПЭТ не содержит хлора). Просто на сжигание уходит много энергии и ценного полимера. А ПЭТ-упаковка может быть переработана на 100%. Также полностью подлежит переработке лишь алюминиевая банка. Стеклянная бутылка – только на 80%, а бумажная и картонная тара – на 50%. Российские перерабатывающие предприятия сегодня способны перерабатывать до 160 тыс. тонн или до 30% всех использованных ПЭТ-бутылок. За последние десять лет количество этих предприятий увеличилось с одного до тридцати.

ПЭТ-бутылки утилизируются также, как и другой пластик. Их собирают и переплавляют. Из вторичного ПЭТ делают флекс или пеллеты. Из флекса производят щетину для щеток уборочных машин и автомобильных моек, упаковочную ленту, пленку, черепицу, тротуарную плитку. А из пеллет — наполнитель для спальных мешков и геосетки для дорог.

Пяти двухлитровых бутылок достаточно для производства волокна для большой спортивной майки, двадцати — для утеплителя зимней куртки, если добавить к ним еще пять — можно сделать отличный свитер, тридцати пяти хватит на утеплитель спального мешка, а из шестидесяти получится 1 кв. метр коврового покрытия. При этом переработка пластиковых бутылок экономит 50-60% энергии, которая бы понадобилась для производства продукта из новых материалов.

Существует и химическая переработка ПЭТа, основанная на его разложении на исходные составляющие. Исследования показали, что разлагать ПЭТ на терефталевую кислоту и этиленгликоль способны также бактерии Ideonella sakaiensis 201-F6.

Использованные ПЭТ-бутылки можно пустить и на производство тех же бутылок. Но сегодня в России есть только два завода, которые этим занимаются. Один расположен в Солнечногорске, второй – на Урале. Здесь старые бутылки собирают, сортируют по цветам, моют, дробят и перерабатывают, расплавляя и получая тот же ПЭТФ-гранулят, только окрашенный.

Нередко пустые ПЭТ-бутылки пригождаются в хозяйстве. Из них делают скворечники, воронки, горшочки для рассады, используют в качестве пугала в огороде или как водонепроницаемые колпаки для верхушек столбов. В некоторых африканских странах из них делают сандалии, а в Индонезии — стабилизаторы, придающие рыбацким лодкам большую устойчивость.

Теперь мы видим, как всевозможные ПЭТ-страшилки легко капитулируют перед фактами. Поскольку они лишь очередной способ борьбы за внимание потребителей. Ведь все мы люди, и стоит нас как следует, пусть и бездоказательно, напугать, как мы начинаем опасаться всего вокруг, особо не вникая в суть вопроса. При этом даже СМИ в последнее время оставили свои нападки на ПЭТ, видимо, чувствуя несостоятельность аргументации лоббистов его запрета. Но полностью закрыть спор по поводу ПЭТа , нам кажется, под силу только ученым, с которыми «Санкт-Петербург.ру» планирует встретиться в ближайшее время. Правда, это уже тема для следующего материала.

15 фото: как перерабатывают пластиковые бутылки в России

Большую часть бытового мусора составляет использованная упаковка, в том числе пластиковая бутылка. Мы отправились на первый российский завод по переработке пластиковых бутылок «Пларус» и выяснили, как старая упаковка превращается в сырье для новой.

«Пларус» – первый российский завод, который работает по технологии bottle-to-bottle. Переработанный пластик ничем не отличается по качеству от того, что поступает на предприятие. Готовое сырье используется для производства новых пластиковых бутылок.

Пластиковые бутылки изготавливаются из полиэтилентерефталата или ПЭТ. По статистике, это самый перерабатываемый пластик в мире. Процесс переработки бутылок включает в себя три стадии, за которые на заводе отвечают три цеха.

Сбор сырья

Сырье закупается на мусорных полигонах, мусоросортировочных предприятиях и в частных сборниках. Закупочная цена: 25 рублей за килограмм. За один час на заводе перерабатывают 1200 килограмм пластиковых бутылок.

Переработка – процесс сезонный. С мая по сентябрь количество использованных ПЭТ- бутылок по естественным причинам возрастает.

Сортировка

Самый трудоемкий процесс – сортировка пластмассы по цветам. Пластиковые бутылки попадают в барабан, где отбивается грязь и отделяются черные металлы. Затем компьютер определяет цвет бутылки и отправляет ее в соответствующий бункер.

Цвета всего четыре : натуральный, голубой, коричневый и зеленый. После переработки получится пластик данных цветов. Именно поэтому переработанная пластмасса очень востребована среди производителей упаковки: сырье уже цветное и тратиться на дорогостоящий краситель нет нужды.

Чем грязнее тара, тем сложнее определить ее цвет, поэтому одна бутылка может пройти этап сортировки несколько раз. Затем пластик прессуют в кубы весом 200 килограмм каждый и отправляют во второй цех.

Мойка

Во втором цехе куб разбивают, бутылка снова проходит через металлодетектор и попадает в вошер с холодной водой, где отмывается грязь и песок.

В вошере с горячей водой отходит этикетка. Уже чистые бутылки попадают на ленту конвейера и проверяются вручную.

Далее пластик дробят, на выходе получают флексы – хлопья.

Флексы копятся в промежуточном силосе перед следующей мойкой. Процесс напоминает прачечную: хлопья стирают с щелочью и моющим средством, дважды полощут, отжимают. Пробки от бутылок всплывают и попадают в другую емкость, поскольку это отдельный вид пластика, который после переработки закупают производители хозтоваров.

Хлопья проходят итоговую сортировку: компьютер отбирает бракованные флексы другого цвета.

Грануляция

В третьем цехе хлопья разрезают в измельчителе. Пыль полностью отсеивается механически, поэтому работники обходятся без респираторов. Флекс плавится при температуре 280 градусов, из расплавленного материала вытягиваются вредные вещества и крупные элементы. Затем специальная машина (фильера) выдавливает тонкие пластиковые нити (стренги).

Они охлаждаются и режутся – получаются прозрачные гранулы.

Гранулят попадает в 50-метровую башню, где под воздействием азота и высокой температуры пластик мутнеет, набирает массу и вязкость.

Продукт проводит в башне 16 часов, охлаждается и пакуется.

Готовый продукт упаковывают в мешки, затем гранулят отправляют заказчикам.

Переработанный пластик подходит для производства упаковки, строительных материалов и нетканого полотна. Так, например, для изготовления одной полиэстеровой футболки потребуется 20 пластиковых бутылок.

Бизнес по производству пластиковых бутылок

Сегодня количество предприятий, выпускающих напитки и продукты питания, постоянно растет. И их продукция нуждается в упаковке, за покупку которой часто приходится переплачивать. Так бывает, если завод по производству пластиковых бутылок располагается слишком далеко, что обосновывает высокую стоимость его продукции. И если закупки ПЭТ-бутылок нерентабельны, то самое время задуматься об их собственном производстве.

Это будет гораздо выгоднее, чем закупать тару «на стороне». Достаточно просто закупить нужное оборудование и наладить бесперебойные поставки сырья для производства пластиковых бутылок. Но не стот думать, что занять свое место в этой нише будет очень просто – конкуренцию никто не отменял, а с каждым годом она все растет. Зато потом, наладив производство, можно будет получать достаточное количество пластиковых бутылок для своих нужд, но также и продавать излишки другим предприятиям.

Теперь давайте посмотрим, что потребуется для старта – это конечно, сырье, оборудование, походящее помещение, где его можно разместить и изучение самой технологии производства.

Используемое сырье

Для изготовления пластиковых бутылок требуется полиэтилентерефталат (термопластик), именно он является сырьем. Молекулы ПЭТ, подвергаясь процессу полимеризации, объединяются в более крупные до тех пор, пока не будет достигнут показатель нужной вязкости. После этого смесь охлаждают. Это необходимо для того чтобы не начался обратный процесс деполимеризации и сырье не потеряло цвет.

Термопластик не подвержен деформациям, не боится повторного нагревания, которое его не разрушит. Но перед формованием важно позаботиться об удалении излишней влаги, так как она может повлиять на прочность бутылки, снизив этот показатель. Происходит это вследствие процесса гидролиза молекул гигроскопичного полимера (ПЭТ).

Технология производства пластиковых бутылок

На термопластавтомате из исходного сырья — гранулированного полиэтилентерефталата (ПЭТ) производят преформу — небольшую по размерам, толстостенную заготовку с полностью сформированным горлышком.

Нагретую до температуры пластификации преформу, помещают в специальную форму, туда же вставляют стальной стержень. Через оправку поступает воздух, который «стреляет», будучи пущенным под высоким давлением – это приводит к тому, что расплав равномерно распределяется по стенкам формы.

Очень важно, что бы давление воздуха было одинаково в любой точке. Этого можно достигнуть, если затратить минимум времени на процедуру. Только так можно избежать деформаций готового продукта – пластиковой бутылки.

Охлаждает формы также воздух, которым она обдувается. В качестве альтернативы может использоваться жидкая двуокись углерода.

Чтобы бутылка была устойчивой, ее дно делается вогнутым, а в нижней части предусматривается выпуклость.

На заключительном этапе изготовления бутылки нужно удалить все дефекты, которые образуются в результате протекания пластика по трещинам формы. Далее готовую продукцию можно доставать из формы и отправлять на сортировку – она осуществляется на движущемся контейнере.

При производстве пластиковых бутылок до 25% продукции отбраковывается и подвергается повторной переработке.

Требования к помещению

Без помещения, где нужно будет разместить все необходимое оборудование, конечно же не обойтись. К нему предъявляются некоторые требования:

• площадь около 30м 2 ;
• высота потолков не менее 4 метров;
• пол бетонный либо плитка;
• стены отделаны негорючим материалом.

Помещение должно хорошо вентилироваться, быть подключенным к системе водоснабжения и электрической сети.

Необходимое оборудование для производства пластиковых бутылок

Выбирая оборудование, нужно приобретать такое, которое бы смогло обеспечить потребности данного конкретного предприятия и с которым оно бы могло конкурировать на рынке. Производство пластиковых бутылок может быть однофазным или двухфазным.

В первом случае все укладывается в один этап – и производство преформы для ПЭТ-бутылок, и выдув тары осуществляется в одном месте. При использовании такого станка для производства ПЭТ-бутылок преформа будет сохранять высокую температуру перед выдувом.

Двухфазное производство ПЭТ-тары предполагает разделение производственных процессов на два этапа. На первой стадии изготавливается преформа для ПЭТ-бутылок, на второй – из нее при помощи сжатого воздуха выдувается бутылка, для этого используется специальное выдувное оборудование. В этом случае используется преформа гораздо меньшего размера, что делает производство тары удобнее, да и упрощается процесс ее хранения.

То, какой именно процесс производства выбрать – однофазный или двухфазный – определяется особенностями их предназначения. Если объемы изготавливаемых на предприятии напитков большие, то потребуется задействовать двухфазное производство, если небольшие, то достаточно и однофазного.

Преформы бывают нескольких разновидностей:

• толстостенные;
• укороченные;
• универсальные.

Из каждого типа преформ получаются бутылки разных цветов и форм.

Наладить бизнесс можно и на базе уже действующего производства, и на отдельном предприятии. Если изготовитель будет разливать собственную продукцию в изготавливаемую посредством своих мощностей пластиковую тару, то это позволит ему сэкономить до 20% на ее производстве. В свою очередь это положительно отразится на экономических показателях.

Для изготовления пластиковой тары потребуются следующие агрегаты:

• печь разогрева преформ. В ней преформы также будут вращаться, продвигаясь по печному тоннелю – за счет этого детали размягчаются должным образом;
• машина для выдува ПЭТ-бутылок с компрессором. Лучше, если у компрессора будет предусмотрена дополнительная защита от перегрева горлышка. Таким образом можно будет избежать повреждения резьбы на нем;
• пресс-форма для литья изделий разной конфигурации. Чаще всего практикуется литье под давлением.

Для каждого агрегата потребуется как минимум один человек, который будет с ним работать. Если мощности небольшие, то трех человек вполне хватит.

Вкладываться в закупку оборудования особенно не придется – на это не уйдут большие деньги. Зато потратив их, можно получить множество преимуществ от изготовления пластиковой тары самостоятельно без необходимости закупать ее у сторонних производителей.

Видео: «Автомат выдува ПЭТ-тары»

Особенности производства

То, к чему нужно быть готовым при закупке оборудования для производства пластиковой тары – это к тому, что оно довольно энергоемкое. Так автомат, который производит 3000 бутылок в час, «съест» порядка 25 кВт, при этом ему потребуется мощный компрессор. А это значит, что следует заранее подсчитать расходы на электроэнергию.

Если на предприятии предполагается фасовка пищевых продуктов с коротким сроком хранения, то следует в обязательном порядке позаботиться о гигиенической стороне вопроса. Оборудование должно оснащаться высококачественными фильтрами, которые помешают масляной смеси попадать в камеру раздува.

Также есть еще один нюанс, о котором нужно знать до начала запуска линии по производству ПЭТ-бутылок – это масса преформы. Этот показатель определяет то, какую стоимость будет иметь бутылка и укажет на издержки в процессе работы. Качественное оборудование – это то, которое производит пластиковую бутылку из преформы весом до 35 грамм.

Насколько рентабелен бизнес по производству ПЭТ-бутылок?

Чтобы бизнес приносил доход и не был убыточным, нужно запускать в производство определенную партию, то есть запускать линию ради сотни-другой банок естественно будет невыгодно. У изготовления пластиковой тары перед стеклянной есть одно неоспоримое преимущество – если во втором случае рентабельность стартует от партии объемом в миллион банок, то в первом достаточно заказа всего лишь на тысячу.

Продолжая сравнивать рентабельность бизнесов, можно также увидеть, что затраты на закупку сырья и доставку будут меньше – пластик в отличие от стекла не бьется и меньше весит. Кроме того есть возможность выпускать ПЭТ-тару разных цветов и по желанию легко менять ее дизайн – это делается простой заменой пресс-формы.

Как уже упоминалось выше, для производства пластиковой тары не потребуется большое помещение – это означает, что изготавливать ее можно в непосредственной близости от линии розлива напитков.

Эксперты утверждают, что затраты, вложенные в организацию производства пластиковой тары, окупятся за полгода, а это порядка 600 000 рублей на начальном этапе. Рентабельность производства ПЭТ бутылок может достигать 100%.

Как производят ПЭТ-бутылки?

В последнее время выдув ПЭТ-тары – динамично развивающееся направление в пищевой индустрии. Конечно, производители стекла и алюминия способствуют запрету на изготовление разливной продукции в пластиковых бутылках. Но прогресс не остановить. И сегодня мы разберёмся в особенностях производства такого вида ёмкостей.

Кто придумал материал ПЭТФ для тары?

Полиэстер, лавсан, термопластик – это все названия полиэтилентерефталата, используемого для изготовления известных нам пластиковых бутылок. Появился он ещё в 1941 году благодаря стараниям Джеймса Диксона и Джона Винфильда, работающих на компанию British Calico Printers. Вначале материал применяли для формирования текстильных волокон, затем создания упаковочной плёнки. И лишь к началу 70-х придумали автомат для выдува ПЭТ-бутылок и тары из полиэтилентерефталата.

Поспособствовал этому Натаниэль Уайет – американский энтузиаст-изобретатель и инженер-механик. Благодаря открытию в создании бутылок его в 1981 году отметило наградой Общество Инженеров Пластмасс. Спустя 5 лет после этого Натаниэль пополнил своим именем Зал славы Пластмасс. Помимо изготовления ПЭТ-бутылок, пластичный материал используют для другой пластиковой тары, одноразовой посуды, рентгеновских и прочих плёнок.

В чём же секрет успеха такого производства? Пластиковые бутылки отличаются небольшим весом, высокой прочностью, герметичностью. Само производство тары из полиэтилентерефталата несложное и недорогое.

Преимущества и недостатки пищевой ПЭТ-тары

Полиэтилентерефталат существенно отличается от стекла и алюминия. Поэтому характеристики материала и изготавливаемые из него изделия разнятся. В чём преимущество пластиковых бутылок:

• Высокая точность устанавливаемых размеров;
• пассивность в отношении пищевой продукции;
• возможность многократного открытия/закрытия;
• устойчивость к давлению напитков, насыщенных газом;
• исключение изменения размеров тары под действием газированной продукции;
• высокая устойчивость к щелочам, спирту, жирам, маслам, слабым кислотам.

Именно благодаря устойчивости к спирту в ПЭТ-тару можно разливать пиво и другой алкоголь. Недостаток тары в повышенной газопроницаемости, что уменьшает срок хранения продукции. К тому же ПЭТ-бутылки рассчитаны на одноразовое использование. Зато их можно легко утилизировать и переработать.

Производство ПЭТФ-бутылок из гранул

Перед изготовлением тары, из гранул материала нужно удалить лишнюю влагу, так как они вытягивают её даже из воздуха. С этой целью используют специальные сушильные агрегаты. Правильность выполнения процесса влияет на качество будущей ёмкости. Недостаточно высушенные гранулы образуют мутные заготовки с полостями внутри стенок.

После удаления лишней влаги ПЭТФ-гранулят необходимо расплавить и добавить краситель. Делается это не для придания привлекательного вида таре. Затемнение пластика улучшает защиту содержимого от воздействия ультрафиолета. Из подготовленного материала вначале формируют заготовки – преформы. Их внешний вид напоминает лабораторные пробирки с нарезкой вверху.

Горлышко у заготовок уже сформировано и рассчитано на жидкость, которую будут затем наливать. Для каждого вида продукции оно имеет определённые характеристики. Вот здесь инженерам приходится постараться над разработкой нужной формы. Например, горлышко тары для пива снабжается канавками. Благодаря этому во время отвинчивания бутылки выходит лишний углекислый газ.

В процессе создания преформ используются термопластавтоматы. Они формируют заготовки из ПЭТ-гранул для изготовления бутылок. Машины расплавляют получаемый материал и в таком виде впрыскивают в форму. Этот процесс либо включают в производство, либо приобретают уже готовые основы для изготовления ёмкостей.

Перед выдувом тары ей придают пластичность, отправляя в печь. Равномерность нагрева обеспечивается вращением заготовок по оси. Подготовленные преформы направляют в специальный аппарат для выдува. Податливая основа под давлением приобретает требуемые параметры.

Оборудование для изготовления пластиковой тары

Организация производства – процесс несложный, главное, купить необходимое оснащение. Для выдува ПЭТ-бутылок и другой тары потребуется специализированное оборудование.

Изготовление преформы выполняется на термопластавтоматах с использованием матрицы. Литьевая машина состоит из инжекционного узла, прессовой формы, привода, управляющего блока. Термопластавтоматы бывают следующих видов:

• Угловые, горизонтальные, вертикальные;
• гидромеханические, электромеханические, электрические;
• поршневые, червячные, червячно-поршневые;
• с одним или несколькими пластикационными участками.

После литьевой машины заготовки направляются в печь для разогревания. Но не сразу, перед этим проверяют качество преформы для последующего выдува ПЭТ-бутылок. Не должно быть никаких дефектов, которые влияют на готовую продукцию. Электронная система контроля не пропустит некондиционный материал.

После печи готовую заготовку в разогретом виде направляют в пресс-форму. Для тары различного объёма и конфигурации используются разные матрицы. Для выдува пластиковых ёмкостей не обойтись без компрессора. Именно он создаёт давление, с помощью которого подаётся воздушная струя.

Оборудование для изготовления пластиковых бутылок бывает двух видов: полуавтоматическое и автоматическое. Для первого вида загрузка/выгрузка заготовок и тары выполняется вручную. Поэтому производительность таких систем невысокая. В автоматическом оснащении перемещение продукции между процессами осуществляют манипуляторы и транспортёры. Они часто используются для производства ПЭТ-бутылок в линиях по розливу пива, соков, других жидких продуктов.

Маркировка пластиковой тары

Одно из достоинств тары из полиэтилентерефталата – возможность многократного использования. Что только не придумывают домашние «изобретатели» из пластиковых бутылок! Однако то, как в дальнейшем можно использовать тару, зависит от её способа и материала изготовления. Как правило, производство ПЭТ-упаковки предполагает одноразовое применение. Но нужно смотреть на маркировку:

• PP – полупрозрачный полипропиленовый материал применяют более всего в производстве сиропов или йогуртов. Обладает хорошей термоустойчивостью и относительной безопасностью.
• PS – в основном применяется для кофейных стаканчиков или в упаковке быстрого питания. Не рекомендуется для хранения горячих продуктов. Под воздействием тепла выделяет вредные соединения.
• PC – применяется в изготовлении бутылок для воды. Относится к опасным видам пластика, который не годится для хранения пищевых продуктов.
• PET – материал рассчитан исключительно на одноразовое использование для разлива воды.
• HDP – используется для изготовления разнообразной продукции. Самый безвредный вид пластика.
• PVC – применяются в производстве растительных масел. Довольно опасен из-за выделения веществ, нарушающих гормональный баланс.
• LDPE – используется в основном для хранения воды. Не подходит для других продуктов.

Независимо от вида материала, не советуют использовать пластиковую тару в микроволновках. Не годится она и для консервирования овощей и других продуктов.

Как организовать производство пластиковых бутылок

Ниша по производству ПЭТ-тары до сих пор считается более или менее свободной, хотя конкуренция растет с каждым годом. Запустить производство пластиковых бутылок становится все сложнее. Однако растет и спрос на полимерную тару — количество производителей напитков и других продуктов, которые разливаются в нее, тоже увеличивается. Сейчас уже редко встретишь молоко, слабоалкогольные напитки, пиво и лимонад в стеклянной таре. Ее вытеснила легкая, небьющаяся и дешевая пластиковая бутылка.

Поэтому можно говорить о том, что этот бизнес будет рентабельным и есть смысл им заниматься. Это одна из бизнес-идей, которая может приносить впоследствии высокий и стабильный доход. к оглавлению ↑

Бизнес-план

Любое предприятие начинается с бизнес-плана. Не разложив перед собой цифры затрат и расчета прибыли, невозможно понять, насколько рентабельным будет бизнес.

Расчет вложений

Первоначальные вложения должны покрывать расходы на закупку оборудования, сырья, аренду помещения, оплату персоналу и плату за электроэнергию. Не лишним будет предусмотреть расходы на ремонт помещения и его обустройство, в частности, санузла, склада для хранения заготовок и готовой продукции, а также комнаты для персонала.

Анализ спроса

Это одно из необходимых условий при открытии любого производства. Есть ли в данном городе аналогичный производитель, насколько он удовлетворяет спрос на пластиковую тару, какого качества, дизайна и назначения производится тара. Постоянно растущий спрос на пластиковые емкости обусловлен их преимуществами перед аналогичной стеклянной тарой. Пэт-бутылки не бьются, их легко транспортировать, они дешевле.

Для производителей напитков – бутилированной воды, соков, газированных напитков, есть смысл подумать о том, чтобы открыть собственное производство пластиковых бутылок. Этот шаг может привести к снижению себестоимости продукции до 20% за счет уменьшения расходов на тару и ее транспортировку от производителя.

Кроме того, излишки продукции (пластиковой тары) можно продавать, что станет источником дополнительного дохода.

Результат такого анализа поможет сориентироваться в масштабе производства и, соответственно, определиться в размере первоначального вложения. к оглавлению ↑

Окупаемость

Если потребитель тары – производитель пищевых продуктов — будет соблюдать правила по одноразовому использованию ПЭТ-тары, спрос на нее никогда не упадет.

Рентабельность этого бизнеса высока потому, что сырье для него достаточно дешево. Кроме того, оборудование для производства пластиковых бутылок начнет окупаться даже при партии в тысячу штук.

Благодаря тому, что пластиковым бутылкам не нужны ящики для транспортировки, да и весят они намного меньше, чем стекло, существенно снижаются транспортные расходы.

Если возникает необходимость в изменении формы, цвета или размера тары, это делается с минимальными затратами простым изменением пресс-формы.

По оценкам специалистов окупаемость производства составляет 100 %, а срок окупаемости вложений — около 6 месяцев. Первоначальный капитал для открытия мини-завода по производству пэт-бутылок (с оборудованием средней мощности) может составить не более 500-600 тысяч рублей. к оглавлению ↑

Открываем мини-завод

Для того, чтобы открыть мини-завод, необходимо помещение, оборудование и персонал, который будет на нем работать.

Помещение и персонал

К помещению предъявляются следующие требования (при небольшом размере производства):

• минимальная площадь 30 кв. м;
• пол бетонный или плиточный;
• негорючий материал стен;
• потолок не ниже 4 м:
• наличие вентиляции, водонесущих сетей и электроснабжения.

При небольшом объеме производства для обслуживания оборудования достаточно 3 человек.

к оглавлению ↑

Стоимость оборудования

Размер начального капитала зависит от того, какой мощности приобретается оборудование для производства пластиковых бутылок, а также от его производителя. Российское или китайское оборудование для пэт-бутылок с производительностью от 700 шт. в час обойдется совсем недорого. Примерная стоимость его составит:

Стоимость оборудования известных европейских марок составит уже от 200 до 600 тысяч евро, ну а станки с производительностью 24 тысячи штук в час потянут на 1,5 млн. евро. Такие производственные мощности оправданы лишь при очень крупных предприятиях по изготовлению напитков – лимонадов, пива, молочных продуктов или при производствах, выпускающих бытовую химию.

Стоимость оборудования для производства пэт-бутылок может зависеть и от индивидуальных особенностей, свойственных именно этому оборудованию. Это энергопотребление, мощность, количество зон нагрева и давление при выдувании бутылки.

Этапы производства

Технология изготовления может быть однофазной и двухфазной.

• При однофазной технологии изготовление пресс-формы и выдувание бутылки происходит на одном станке.
• При двухфазной технологии эти этапы производятся на разных аппаратах.

Если вы не планируете производить крупные партии бутылок, можно остановиться на однофазном оборудовании. Для более масштабного производства больше подойдет двухфазная технология.

Для применения двухфазной технологии требуемая преформа будет более компактной, что гораздо удобнее для ее транспортирования и хранения в качестве сырья.

к оглавлению ↑

Сырье

Сырьем для производства пластиковых бутылок является преформа, изготовленная из исходного сырья – ПЭТ (гранулированного полиэтилентерефталата). Преформа — это термопласт, полученный путем нагревания гранул полиэтилентерефталата. Он не деформируется и не разрушается, если его снова нагревать.

Преформа представляет собой заготовку с полностью сформированным горлышком. Впоследствии именно из нее выдувается пластиковая бутылка.

Оборудование для изготовления преформы не имеет ничего общего с оборудованием для производства бутылок. Поэтому, как правило, их изготовители не делают преформы сами, а закупают их в качестве сырья. Таким образом, в технологической цепочке завязаны два производителя.

Так же поступают и производители напитков, открывшие у себя еще и линии по производству ПЭТ-тары. Они предпочитают закупать преформы, нежели устанавливать весь цикл производства тары у себя на предприятии.

При выборе поставщика преформ надо обязательно выяснить, из какого сырья они производятся. Если это переработанное пластиковое сырье, проще говоря, отходы, то такие преформы нельзя использовать для изготовления пищевой тары, а только для технических жидкостей. к оглавлению ↑

Преформы

Преформы бывают:

• универсальные;
• укороченные;
• толстостенные.

Каждый вид дает бутылки разного цвета и формы.

Технологический процесс

В печи равномерный разогрев преформы обеспечивается ее вращением во время движения по тоннелю печи. Следует учитывать, что ПЭТ – материал гигроскопичный, поэтому перед тем, как формовать из него бутылку, следует удалить излишнюю влагу.

Преформа нагревается в печи, после чего ее помещают в пресс-форму, вставляя в горлышко заготовки стальной стержень, через который будет производиться подача воздуха под давлением. Оно должно быть равномерным, чтобы конечный продукт – пластиковая бутылка – не деформировался. Для этого время выдувания должно быть минимальным, только так расплав равномерно разойдется по стенкам формы.

При выборе компрессора желательно предусмотреть функцию защиты от перегрева горлышка. На преформе оно полностью сформировано, на него уже нанесена резьба. Важно, чтобы она не повредилась при выдувании, иначе изделие будет отбраковано.

Полученную бутылку необходимо охладить. Это делается с помощью воздуха или жидкой двуокиси углерода.

Для устойчивости донышко делается вогнутым с формированием выпуклости в его центральной части.

Заключительная часть производства – это контроль. Изделие проверяется на протекание, которое может стать следствием дефектов в готовом изделии. После проверки бутылки проходят сортировку. Плановый брак может составлять до 25 % изготовленной продукции. Тогда негодная тара вновь отправляется на переработку.

к оглавлению ↑

Некоторые особенности производства

Одной из затратных статей в производстве является большое потребление электроэнергии. При мощности оборудования 3000 бутылок в час тратится 25 квт.

Если ПЭТ-тара будет использоваться главным образом в пищевой промышленности, особенно для розлива скоропортящегося продукта (например, молока) необходимо соблюдение гигиенических требований к ней. Это требует установки качественных фильтров, не допускающих попадания масляных примесей в камеру выдувания бутылок.

Себестоимость продукции напрямую зависит и от преформы, точнее от ее массы. Качественным считается то сырье, из которого производится пластиковая бутылка емкостью 1 литр весом 35 г.

При выборе оборудования для изготовления пластиковых бутылок следует учитывать и другой фактор. Это объем тары, которую планируется делать. Есть станки для производства тары емкостью от 200 г до 5 литров. Баллоны для кулера на них изготовить невозможно. То есть, нужно руководствоваться еще и назначением и объемом изготавливаемых емкостей.

ПЭТ-бутылки можно выпускать разных цветов и форм, что позволит производителям напитков сделать свой товар узнаваемым и более привлекательным для покупателя.

Еще одно достоинство пластиковой тары – это возможность ее вторичной переработки. к оглавлению ↑

Риски сбыта

Риск существует в любом бизнесе, производство пластиковых бутылок – не исключение. Независимым производителям необходимо понимать, что на окупаемость можно выйти при стабильном производстве 500 тысяч единиц тары в месяц. Поэтому сезонное сотрудничество с временно открывающимися пивными точками не выгодно.

Не очень интересным будет открытие такого предприятия и в совсем небольших городах и поселках, где нет достаточно крупных производителей жидкостей, для которых применяется пластиковая тара.

Везти тару на большие расстояния также нет смысла – покупателю она обойдется слишком дорого из-за высоких транспортных расходов. Лучше искать рынок сбыта на малых расстояниях.

Необходимо учитывать и сезонность в спросе на пластиковые бутылки. В летние месяцы он будет существенно выше, так как производители напитков работают в это время на полную мощность.

Все эти факторы, влияющие на перспективы производства, должны учитываться при анализе спроса на этапе составления бизнес-плана.

Перспективы бизнеса

Сегодня в России спрос на полимерную тару растет в среднем на 8% в год. Ими пользуются не только производители пищевых продуктов. В пластиковую тару разливаются средства бытовой химии, их используют производители моторных масел и прочих средств по уходу за автомобилями. Одним словом, производство пластиковых бутылок сверх растущего спроса просто невозможно. Поэтому этот бизнес может только расти и развиваться.

Сегодня в России спрос на полимерную тару растет в среднем на 8% в год. Ими пользуются не только производители пищевых продуктов. В пластиковую тару разливаются средства бытовой химии, их используют производители моторных масел и прочих средств по уходу за автомобилями. Одним словом, производство пластиковых бутылок сверх растущего спроса просто невозможно. Поэтому этот бизнес может только расти и развиваться.

Пластиковые бутылки ПЭТ: свойства, особенности, применение, производство и переработка

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — с одной стороны, это проблематичные отходы, с другой — ценный ресурс. В настоящее время производство пластиковой упаковки превышает возможности выборочного сбора мусора, а отходы ПЭТ-бутылок являются проблемой для всех высокоразвитых стран.

ПЭТ — что это?

ПЭТ представляет собой пластик, принадлежащий к термопластичным полиэфирам с высокой механической прочностью и высокой стабильностью размеров. Он был обнаружен в 1950-х годах. Вначале использовался только для производства тонких пленок, позднее он был модифицирован и усилен добавлением стекловолокна. В начале 1970-х годов в процессе производства ПЭТ были использованы новые технологии для получения продукта, напоминающего стекло, но значительно более легкого и нерушимого. Это положило начало его распространенному использованию в качестве упаковочного материала.

Получение ПЭТ

ПЭТ представляет собой сложный полиэфир терефталевой кислоты (ПТА) или ее сложный эфир — диметилтерефталат (ДМТ) и этиленгликоль (ЭГ). Это макромолекулярное соединение (полимер) с линейной структурой, полученной в реакции поликонденсации. Реакцию проводят в присутствии металлического катализатора, который может оставаться в конечном продукте.

Свойства ПЭТ

Популярность ПЭТ в качестве упаковочного материала обусловлена рядом существенных свойств этого полимера, в частности, прозрачностью, подобной стеклу и низкой массой, что в сочетании с гибкостью и механической прочностью делает его устойчивым к поломке. Это хороший барьер для газов, поэтому ПЭТ-бутылки используются для упаковки и хранения газированных напитков. ПЭТ также можно применять в сочетании с другими материалами, в том числе с текстильным сырьем, которое усиливает прочность тканей.

Физико-химические свойства ПЭТ делают ненужным добавлять в этот материал пластификаторы, антиоксиданты или стабилизаторы.

Производство ПЭТ бутылок

В производстве пластмассовых бутылок используют ПЭТ-гранулы. В них заранее могут добавлять краситель. Затем из гранулята заготавливают специальные преформы. Без красителя будущая тара будет пропускать ультрафиолетовые (УФ) лучи, которые отрицательно влияют на потребительские свойства напитка. Преформы льют в термопластавтоматах (специальных литьевых машинах). Расплавленный гранулят под давлением впрыскивают в охлажденную форму. Температура готовой преформы на выходе не должна быть выше 50-55°С, иначе она может деформироваться при хранении. Дальнейшим этапом производства является выдув ПЭТ-бутылок из преформ с помощью горячего воздуха на формовочных машинах. Тары выдувают перед тем, как наполнить их напитком. Все производство автоматизировано и может контролироваться лишь несколькими людьми. Производственный процесс состоит из засыпки преформ в выдувную машину, на выходе получают готовую тару уже с крышкой и этикеткой.

Утилизация ПЭТ

Из материала, созданного при утилизации ПЭТ-бутылок, производят:

• прозрачные полиэфирные пленки, обложки прокладочные пленки;
• полиэфирные волокна и пряжу, используемые в производстве одежды, ковров, обивочных тканей, палаток, а также набивных курток, спальных мешков, одеял и подушек;
• литьевые изделия: детали для автомобилей, детали для мебели, спортивное оборудование, упаковку и т. д.;
• бутылки для моющих средств;
• изоляционные строительные материалы (полиэфирные волокна, слои пленки)
• полиэфирную смолу.

И это только часть того, что можно производить из универсального материала, полученного от утилизации ПЭТ тар.

Технология переработки ПЭТ-бутылок

ПЭТ-материал, полученный во время переработки бутылок или жестких пленок, широко используется во многих отраслях, в том числе в пищевой и швейной промышленности.

Очищенные и прессованные тары доставляются на перерабатывающие предприятия непосредственно из розничных сетей или в рамках сбора от жителей. Во втором случае собранные отходы требуют дополнительной сортировки (пластмассы собираются вместе, независимо от их типа).

Переработка пластиковых бутылок шаг за шагом:

• Сегрегация у источника — пластмассы разделяются на контейнеры по цветам. Поэтому не забудьте хорошо раздавить пустую ПЭТ бутылку и выбросить в контейнер для пластиковых отходов или доставить ее непосредственно на станцию рециркуляции.
• Вторичная сегрегация — пластмассы идут на сортировочную установку, где они сортируются вручную по цвету. Затем они прессуются и в виде тюков транспортируются на перерабатывающий завод — там и начинается правильный процесс переработки.
• Тюки распаковываются, а затем этикетки, клей и оставшиеся примеси предварительно удаляются вручную.
• Следующим шагом является шлифование очищенных ПЭТ-колб. Грунтовые чешуйки снова очищаются, на этот раз с использованием механических устройств. Воздушный поток удаляет более легкие материалы, такие как наклейки, песок.
• Проводится обработка основного материала и повторное гранулирование, которое затем подвергается процессам кристаллизации и сушки. Эти процессы имеют место в устройстве, называемом экструдером. Готовый гранулят используется для производства литьевых изделий.
• Изготовление заготовки на машине — нагревание гранулята ПЭТ до температуры 260-300 ° С для приведения материала в жидкое состояние и последующего введения его в форму. Во время процесса охлаждения и кристаллизации заготовка приобретает соответствующие свойства.

Из заготовок в дальнейшем и выдуваются под горячим воздухом пластиковые бутылки ПЭТ (описано выше).

Прием ПЭТ отходов в России

Многие люди покупают напитки в пластиковых тарах. Но лишь небольшой процент из них знает, что следует правильно утилизировать ее — выбросить пластиковый мусор в предназначенные для этого контейнеры или сдать в специальные пункты приема.

Проблема в том, что производство пластиковой упаковки является массовой и превышает возможность выборочного сбора отходов. Статистика показывает, что ежемесячно выбрасываются тысячи тонн ПЭТ мусора — он не вреден, потому что не выделяют вредных веществ, но быстро засоряет окружающую среду (одна бутылка может разлагаться до 500 лет). И эта проблема существует не только в нашей стране, она является международной.

По мнению людей, в том числе и чиновников, занимающихся проблемой отходов, правильная организация процесса переработки пластикового сырья в России — дело далекого будущего. А между тем, прием ПЭТ бутылок осуществляется, например рядом с городом Солнечногорск на заводе по переработке пластмасс “Пларус” (с 2007 г.) Предприятие использует уникальную технологию переработки пластиковой упаковки «бутылка в бутылку» (bottle-to-bottle).

Переработка пластиковых бутылок — это процесс, осуществляемый не только по экологическим причинам. Экономический аспект также играет важную роль. В случае пластиковой упаковки общая идея, направленная на восстановление сырья, идеальна. Таким образом, мы сохраняем природные ресурсы Земли, а приобретенные материалы получают вторую жизнь.