Медяник Н.Л. Современное стеклотарное производство - файл n1.doc

приобрести
Медяник Н.Л. Современное стеклотарное производство
скачать (6340 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc6340kb.06.07.2012 23:16скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7
ГЛАВА 4
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛТАРЫ

Охрана окружающей природной среды актуальна в связи с интенсификацией различных отраслей народного хозяйства. Комплекс мероприятий по защите природы от загрязнения выбросами предприятий включает несколько направлений: разработка законодательных и нормативных документов; организация обследования предприятия и выявление источников загрязнения; разработка технологии обезвреживания выбросов и оборудования для ее осуществления; повышение работы очистных сооружений; природоохранное образование и другие.

В последнее время все острее встает проблема защиты природной среды от загрязнения промышленными выбросами, отходами и продуктами жизнедеятельности человека. Особое место среди природоохранных предприятий занимает внедрение безотходных технологий и эффективная эксплуатация очистных сооружений.

Современное производство тарного стекла харак­теризуется значительными выбросами загрязняющих веществ (3В) в атмосферу. Например, стекольный завод, вы­пускающий 200 т стекла в сутки, выбрасывает в атмосферу до 5 тонн загрязняющих веществ в год, из них газообразные соедине­ния составляют 75-80 %. Основные загрязняющие вещества в производстве - неорганическая пыль, оксид алюминия, карбонат натрия, сульфат натрия, а также газообразные соединения, такие как оксиды азота, углерода, серы и др.

Объемы выбросов зависят от производительности стекловаренных печей. Если в прежние годы их производительность составляла 60—90 тонн в сутки, то проектируемые в настоящее время печи имеют производительность 200—300 тонн в сутки и бо­лее. Причем увеличение производительности не всегда сопровождается внедрением новейших технологий и принятием соответствующих экологических мер.

Борьбу с загрязнениями атмосферы осуществляют различными способами. Согласно санитарным нормам проектирования промышленные предприятия, выделяющие вредные выбросы, отделяются от жилых районов санитарно-защитными зонами. Для предприятий, изготавливающих изделия из стекла, наименьшая ширина санитарно-защитной зоны составляет 50 м, эта зона способствует разбавлению выбросов до допустимого уровня.

Работы в области охраны окружающей среды можно подразделить следующим образом: очистка и обезвреживание вредных технологических выбросов и отходов; рациональное использование промышленных отходов; разработка и внедрение рациональных технологических процессов.

Очистка и обезвреживание вредных технологических выбросов и отходов. Составные цехи стекольных заводов являются наиболее запыленными из-за неудовлетворительной конструкции и недостаточной герметичности применяемого оборудования, отсутствия укрытий, неэффективной аспирации. На участках сушки и просева кварцевого песка запыленность колеблется от 10 до 100 мг/м; основная масса частиц имеет размеры менее 5мкм. Аналогичное положение наблюдается на участках дробления и смешивания компонентов, где кроме содержания силикатных частиц пыль характеризуется значительной щелочностью (до 25 %).

Для каждого источника выброса устанавливаются нормативы путем расчета рассеивания и получения приземных концентраций. Такой подход к нормированию предъявляет одинаковые требования к старым и новым производствам. При этом первые вынуж­дены платить большие суммы за выбросы из-за низкого технического со стояния производства.

Принятый Закон Об охране атмосферного воздуха устанавливает нормирование как по ПДК так и путем внедрения технических нормативов (ТНВ) с учетом состояния производства для производства стеклянной тары ТНВ не разработаны. Располагая соответствующей базой данных по выбросам предприятие НИИСтекла предлагает разработку ТНВ для каждого сте­кольного предприятия. Это в свою очередь позволит стекольным заво­дам не только снизить платежи за выбросы, но и осуществить меры по их сокращению.

Для обеспыливания воздуха и отходящих газов используются двухступенчатые установки, состоящие из циклонов с возвратом осажденной пыли в производственный процесс и мокрых пылеуловителей с последующим использованием раствора карбоната и сульфата натрия для увлажнения шихты. Шлам, получаемый при обеспыливании других агрегатов, направляется через шламовую насосную в отстойники. Для мокрого обеспыливания выделений составных цехов используют гидродинамический пылеуловитель, являющийся пенным однополочным аппаратом непрерывного действия с разгрузкой осажденных материалов в виде шлама или раствора.

При стекло варении наиболее важна очистка отходящих газов стекловаренных печей. Для очистки отходящих газов стекловаренных печей используют сырой или мокрый способы. Иногда для обеспыливания отходящих газов применяют специальные электрофильтры. Каждая стекловаренная печь оснащается индивидуальным газоочистным оборудованием (рис.32). Образующийся при работе пылеуловителя шлам направляется в отстойник, а осветленная вода – в расходный резервуар для повторного использования.

Опыт эксплуатации пылеуловителей на заводах показал их высокую эффективность: степень очистки в среднем составляет 97 – 99 %. После очистки концентрация пыли в дымовых газах стекловаренных печей не превышает нормируемых показателей.


Рис. 32. Технологическая схема очистки отходящих

газов стекловаренной печи

1 – печь; 2 – рекуператор (регенератор); 3 – дымоход; 4–шибер;

5–отстойник; 6 – насос; 7 – резервуар повторного пользования;

8 – вентилятор; 9 – пылеуловитель ПВТ


Самое большое загрязнение атмосферы от стеклова­ренных печей (до 80% и выше) дают оксиды азота (NOх): моноокись азота (NO) и двуокись азота (NO2). Удельные выбросы NОх, по данным справочника ВАТ (наилучших доступных технологий), в производстве стеклотары состаадяют 1,2—3,9 кг на тонну стекломассы, а в про­изводстве сортовой посуды — соответственно 0,9—11 кг. Эти данные согласуются с результатами измерений, по­лученными в лаборатории НИИСтекла. Еще несколько лет назад в литературе сообщалось об удельных выбросах NOх до 4—5 кг/т вырабатываемого стекла, концентрация NOх в отходящих газах составляла 2000—3000 мг/м3. За счет улучшения сжигания газа, совершенствования стекловаренных печей, внедрения более совершенных горелок отмечается определенное снижение выбросов NOх. Внедрение современных технологий утилизации тепла позволяет сократить выбросы пыли примерно на 18—20 % и несколько уменьшить выбросы NOх.

Несмотря на достигнутые результаты по снижению выбросов, приземные концентрации вредных веществ могут быть высокими. Кроме оксидов азота иногда в выбросах обнаруживается оксид углерода (СО), указы­вающий на нарушение технологии сжигания топлива.

Обобщая результаты измерений, проведенных лабораторией НИИСтекла, можно отметить, что наиболее часто регистрируются концентрации NOх в диапазоне значений от 600 до 1 600 мг/м3. Основное содержание в этих выбросах приходится на термический NO и лишь 3—6% — на более токсичный диоксид азота. При использовании в сырьевых материалах селитры происходит увеличение выброса NO2.

В таблице 7 приведены сведения по валовым выбросам 3В в атмосферу при варке стекла в современных стекловаренных печах с подковообразным направлением пламени.

Один из основных путей снижения вредных выбросов в виде не­органической пыли – оснащение источников образования пыли специализированным пылегазоочистным оборудованием с возможным возвратом уловленной пыли в производство. Российское научно-производственное предприятие "Сфера", которое имеет более чем десятилетний опыт изготовления пылеулавливающего оборудования для строительной, стекольной и других отраслей промышленности, специализиру­ется на решении экологических проблем промышленных пред­приятий, поставке современного пылегазоочистного оборудования. Предлагаемое заводам пылеулавливающее оборудование включает рукавные и картриджные фильтры, фильтрующие элементы к ним, установки ЦВЗП-С, скрубберы, промышленные пылесосы и другое. Производительность предлагаемых установок от 2 тыс. до 20 тыс. куб. м/ч. Эффективность улавливания пыли составляет для рукавных фильтров не ниже 99 %, для картриджных - 99,99 %. Рукавные и картриджные установки комплектуются пультом управления системой импульсной регенерации сжатым воздухом фильтрующих элементов без остановки ра­бочего цикла.

Фильтры рукавные предназначены для очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов с температурой до 260 °С и концентрацией пыли на входе до 250 г/куб, м. Фильтр состоит из корпуса, разделенного на секции очищенного и неочищенного газа, отсека предочистки, рукавных фильтров (каркасного типа), устройства импульсной очистки рукавов с системой управления регенерацией, пыленакопительного бункера и шлюзового разгрузочного устройства. Для уменьшения пылевой нагрузки на рукавные фильтры применяется запатентованная система предочистки, позволяющая снизить исходную концентрацию на 50-80 %. Фильтрующие элементы подвергаются обработке специальным водо-маслоотталкивающим составом. НПП "Сфера" выпускает фильтры различных типоразмеров и производительнос­ти от 20 до 300 тыс. куб. м/ч.

Еще одним типом пылеулавливающих установок является установка с циклоном со встречнозак - ручейными потоками (ЦВЗП-С), которая предназначена для сухой очистки технологических газов и аспирируемого воздуха. Отличительная особенность вихревых пылеуловителей - высокая эффективность очистки газа от тонких фракций пыли (менее 5-10 мкм). Еще одно их преимущество состоит в слабой чувствительности эффективности очистки к расходу запыленного газа и величине подсосов. Циклон ЦВЗП-С практически сохраняет эффективность очистки газов от пыли при уменьшении его расхода на 50 % и увеличении - на 15 %. Эффективность очистки остается постоянной при величине подсосов до 20 %. Массовая концентрация пыли в очищаемом газе должна составлять не более 400 г/куб, м. Температура очищаемого газа - не выше 400 °С.

Таблица 7
Валовый выброс загрязняющих веществ от

стекловаренных печей (усредненные данные) в т/год


Стекловарен-ная регенератив-ная печь,

тонн/сутки

Взвешен-ные вещества (пыль)

Диок

сид азота

Моно

оксид азота

Сернис-тый ангидрид

Оксид углеро-да

270

75

30

450

60

100

300

90

40

480

70

100

350

150

60

500

120

150


Дополнительным источником выброса загрязняющих веществ в атмосферу являются аэрационные фонари цехов выработки стекла. Согласно гигиеническим требованиям (санитарные правила, действующие в России), аэрационные фонари выполняют функцию удаления избытков тепла и не должны быть источником выброса загрязняющих веществ, то есть, все оборудование цеха, выделяющее загрязняющие вещества, должно быть оснащено системами удаления и очистки выбросов (засыпка шихты, выработка стекла на стеклоформующих автоматах).

Через аэрационные фонари выбрасываются взве­шенные вещества (пыль), концентрация которых составляет 1,5—2 мг/м3 (в год до 1,5 т). От питателей и стеклоформующих машин в воздух рабочей зоны выделяются и выбрасываются через аэрационные фонари следующие вещества: оксид углерода, пропеналь (акролеин), углерод черный (сажа), минеральное масло нефтяное. Концентрации 3В в выбросах в атмосферу определяются путем измерений.

При определении максимального разового выбро­са газо-воздушной смеси наибольшие трудности для предприятий представляет расчет аэродинамических характеристик фонарей. Одновременно с измерениями концентраций 3В замеряется скорость газо-воздушной смеси (ГВС) в фонарях.

При расчете выбросов от стекловаренных печей необходимо пользоваться достоверными результатами измерений, результатами расчета балансовыми методами с учетом точных объемов отходящих газов. Можно также использовать удельные показатели. Методики расчета выбросов от котельных и других устройств сжигания газа не должны использоваться для расчета выбросов от стекловаренных печей, так как дают результаты, заниженные в десятки раз, и не подтверждаются на практике.

Учитывая, что в атмосфере (по выходе из дымовой трубы) оксид азота превращается в диоксид по одной из реакций:
2NO + О2 ® 2NО2 + 188 кДж/моль;

NO + О3 ® NO2 + O2.
В больших городах, где на постах контроля выбро­сы NOX и так выше нормы, возможность размещения стекольного завода должна быть согласована на стадии разработки “декларации о намерениях” с экологической службой региона (Ростехнадзор) и Санэпидназдором.

Для очистки воздуха в ограниченных помещениях и локальных участках образования вредных выбросов (обработка металлов, полимеров, природного камня, нанесение порошковых красителей, сварка, пайка, шлифовка древесины и др.) предлагаются фильтры картриджные с ручной и автоматической регенерацией фильтрующих элементов без остановки рабочего цикла. Эффективность очистки в таких фильтрах составляет не менее 99,9 %. Производительность установок от 1 до 20 тыс. куб. м/час.

Для снижения выбросов (ЗВ) в атмосферу от про­изводства стеклотары необходимо внедрение перспек­тивных технологий, в частности, новых устройств для сжигания топлива. Сокращение выбросов только за счет газопылеулавливания является неэкономичным и не достигает цели. В литературе широко освещаются вопросы зави­симости выброса NOX от температуры варки стекла.

Рациональное использование промышленных отходов. В производстве стекла используют стекольный бой, образующийся на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания. Известно, что ввод в расплав стекла до 60 % боя позволяет получать изделия высокого качества (в данном проекте стекольный бой вводят в количестве 30 %). В связи с этим целесообразны централизованный сбор, обработка и сортировка стекольного боя с последующей доставкой его на стекольные заводы.

Разработка и внедрение рациональных технологических процессов. Это наиболее перспективное развитие производства, обеспечивающее эффективную охрану окружающей среды. На данном предприятии применяется стекловарение с использованием электроэнергии. Электрическая варка в производстве стеклотары практически ликвидирует поступление в атмосферу вредных летучих компонентов, а также способствует значительному улучшению условий труда (в отличие от пламенных печей, условия работы на электропечи лучше, так как здесь чисто и не жарко).

К экологической характеристике производства относится также шумовой фактор. Расчет санитарно-защитнои зоны предприятия проводится как с учетом выброса загрязняющих веществ так и распространения шума В производстве стеклянной тары источ­никами шума являются основное и вспомогательное оборудование. Основным требованием является соблюдение величин 45-55 дБА в жилой зоне.

Важными проблемами требующими постоянного внимания и рацио­нального решения являются также охрана водных ресурсов размещение и утилизация отходов производства. В проектах развития производства стеклотары должны предусматриваться локальные очистные сооружения от загрязняющих веществ, таких как нефтепродукты взвешенные поверхностно-активные вещества и др., а также оборотные системы водоснабжения.


ГЛАВА 5
ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
Стандарт — нормативно-технический документ, уста­навливающий определенные формы, правила и требова­ния к объекту стандартизации и утвержденный компе­тентным органом. Стандарт и качество — неразделимы. Стандарт предназначен концентрировать передовой опыт и новейшие достижения науки и техники с целью изго­товления высококачественной продукции.

Организация работ по стандартизации в нашей стра­не определяется Государственной системой стандартиза­ции. Основные цели и задачи стандартизации предусмот­рены ГОСТ 1.0—85. Целями стандартизации являются: ускорение технического прогресса; повышение эффектив­ности общественного производства; обеспечение условий для широкого экспорта отечественных товаров; экономия материальных и трудовых ресурсов и т. д. Основные за­дачи стандартизации: установление требований к качест­ву готовой продукции на основе комплексной стандарти­зации как всех потребительских свойств этой продукции, так и сырья, материалов, полуфабрикатов и комплек­тующих изделий, необходимых для ее изготовления; опре­деление единой системы показателей качества продукции, методов и средств ее испытания и контроля, а также не­обходимого уровня надежности и долговечности в зави­симости от условий эксплуатации.

В систему органов и служб стандартизации входят: общесоюзные органы, службы стандартизации в отраслях народного хозяйства и службы стандартизации в союз­ных республиках. Руководство всеми работами по стандар­тизации в нашей стране осуществляется Государственным комитетом по стандартам через подчиненные ему специализированные институты. Кроме того, существует широкая сеть республиканских, межобластных и областных лабораторий государственно­го надзора, которые осуществляют функции Госстандар­та на местах.

Головная организация по стандартизации формирует план разработки и пересмотра действующей нормативной документации, координирует работу отраслевых комиссий по аттестации и проверке качества продукции. Голов­ная организация, как правило, в каждом министерстве одна, базовых организаций — несколько и каждая из них отвечает за работу в области стандартизации лишь определенного ассортимента продукции. Базовые органи­зации по стандартизации в области стекольного произ­водства — Государственный институт стекла. Всесоюзный научно-исследовательский институт технического и спе­циального строительного стекла, Всесоюзный научно-ис­следовательский институт сортового и тарного стекла, Государственный научно-исследовательский институт кварцевого стекла. На каждом предприятии также су­ществует служба стандартизации.

Государственная система стандартизации предусмат­ривает три категории стандартов: государственные стан­дарты России — ГОСТ; отраслевые стандарты — ОСТ; стандарты, разработанные предприятиями на конкретный вид продукции – ТУ.

Государственные стандарты устанавли­ваются на продукцию массового производства, а также на нормы, правила и другую документацию, которые находят применение в различных отраслях народного хо­зяйства. Например, государственными стандартами уста­навливаются общие технические требования к сортовой ' посуде, декоративным изделиям из стекла. Государствен­ные стандарты обязательны для всех предприятий, орга­низаций, отраслей народного хозяйства и союзных рес­публик. ГОСТы утверждаются Госстандартом, а в облас­ти строительства и строительных материалов — Госстроем России.

Отраслевые стандарты устанавливают тре­бования к продукции, не относящейся к объектам roсударственной стандартизации, т. е. к технологической оснастке, инструменту, специфическим для отрасли, к технологическим нормам и типовым технологическим процессам отраслевого применения. Например, если ком­плектующие элементы к какому-либо виду продукции производятся и потребляются одной и той же отраслью, то технические требования к ним могут быть сформули­рованы в отраслевом стандарте. Отраслевые стандарты обязательны для предприятий и организаций данной от­расли, а также для предприятий и организаций других отраслей, применяющих или потребляющих продукцию этой отрасли. Отраслевые стандарты утверждаются ми­нистерством (ведомством).

На предприятиях действуют технологические регламенты предприятий, которые распространяют­ся на изделия, нормы, правила и способы изготовления, применяемые только на данном предприятии. В этих регламентах отражается специфика технологии, принятой на данном предприятии, в то же время они не противо­речат требованиям ГОСТ и ОСТ. Регламенты предприятий составляются на основе типового техноло­гического регламента, разрабатываемого отраслевым институтом, утверждаются руководством предприятия.

На некоторые виды продукции, на которые нет госу­дарственного стандарта, устанавливают техничес­кие условия (ТУ). В ТУ содержатся требования к качеству изготовления, методам контроля качества, маркировке, упаковке, транспортированию и хранению данного вида продукции. Технические условия разраба­тывают также в тех случаях, когда освоено производ­ство продукции более высокого качества по сравнению с продукцией, выпускаемой по ГОСТ. ТУ утверждаются предприятием, выпускающим продукцию, министерства­ми на срок не более 5 лет.

В стекольном производстве стандартами регламенти­руются технические условия на изделия и технологичес­кие процессы.

Стандарты технических условий устанавливают требо­вания к продукции, правила приемки, методы контроля качества, требования к маркировке, транспортированию и хранению; стандарты типовых технологических процес­сов — перечень и последовательность выполнения техно­логических операций, а также методы контроля пра­вильности ведения процесса

При постановке новых изделий на производство возникают вопросы, связанные с определением ассортимента продукции в соответствии с запросами потребителей и перспективами сбыта изделий. Источником информации о требованиях к продукции является нормативная документация. Действующий фонд стандартов на стеклянную тару в России и странах СНГ, в частности, состоит из основополагающих ГОСТов на технические требования, на методы контроля качества и на терминологию. Всего -17 видов. ГОСТами охвачена стеклянная тара под пищевые жидкости и консервированные продукты, а под другие виды продукции стеклянная тара выпускается в основном по ТУ и ОСТам.

За последние годы значительно увеличилось использование тары из полимерных материалов, однако стеклянная тара продолжает сохранять свое преимущество для расфасовки многих видов продукции благодаря высоким потребительским качествам, таким, как прозрачность, гигиеничность, коррозионная стойкость, многооборотность и возможность утилизации. В некоторых областях стекло считается традиционно незаменимым, что подтверждает, в частности, возвращение многих западных фирм к использованию стеклянной тары после попыток использовать в своей практике тару из пластика. Конкуренция с упаковкой из пластика привела к тому, что стеклоделы, не желая терять связи со своим потребителями, стали активно модернизировать производство, внедрять новые технологии, улучшать качество продукции, расширять ассортимент, уделять больше внимания дизайну, маркировке и упаковке. Стеклянная тара является таким видом упаковки, которая может выгодно представить потребителю упакованный в нее продукт.

Для разлива напитков и упаковки тех или иных продуктов и товаров каждая страна применяет разные типы бутылок и банок, форма, размеры, цвет и эксплуатационные свойства которых обусловлены многими факторами. К их числу относятся вид и потребительские свойства пищевого продукта, специфика технологических процессов изготовителя и потребителя стеклянной тары, возможности стеклоформующего оборудования и оборудования предприятий потребителей и т.д. Отсюда появляются отличия в технических требованиях к готовой продукции, методах ее испытания, правилах приемки, маркировке, что, конечно, затрудняет международный товарообмен.

В недалеком прошлом товарообмен осуществлялся, преимущественно, между странами - членами СЭВ и унификация стандартов развивалась в направлении требований к качеству в этих странах, а для товаров, поставляемых в капиталистические страны специально разрабатывались стандарты под требования, существующие в этих странах. В настоящее время при разработке или пересмотре стандартов ставится задача гармонизации россий­ских стандартов с международными по техническим требованиям, размерам, методам контроля. За рубежом действуют, в основном, фирменные стандарты, в виде отдельных документов на термины, технические требования, методы испытания, маркировку, упаковку, правила поставки. А в некоторых странах, таких, как Франция, Австрия, Испания - отдельные стандарты на каждый вид бутылки или банки с указанием вида продукции, для которого они предназначены. В Германии стандарты (DIN) существуют отдельно на технические требования, методы контроля, упаковку и на отдельные конкретные бутылки. Международных стандартов ISO на технические требования на бутылку и банку не имеется. Они приняты, в основном, на размеры, вместимость, допуски к ним и на ме­тоды контроля.

Условия производства и эксплуатации стеклянной тары таковы, что на всех этапах транспортирования, потребления и хранения, она подвергается разнообразным по характеру и различным по величине механическим и термическим нагрузкам. В частности, бутылки и банки испытывают термические нагрузки при мойке, горячем разливе, пастеризации. Механические (в основном, ударные) нагрузки - при транспортировании, динамические и статические нагрузки, действующие по оси тары и перпендикулярно к ней, а также изнутри тары - на линиях разлива и при укупорке.

Пуск в эксплуатацию современных высокоскоростных линий разлива показал, что наряду с показателями качества, зафиксированными в стандартах, особое внимание следует обратить на стабильность таких показателей, как вместимость, геометрические размеры, механическая и термическая прочность. В связи с этим, возросло значение обоснованности норм показателей в стандартах как у изготовителей, так и у потребителей, их взаимосвязь в части технических требований.

Рассмотрим нормативную документацию на стеклянные бутылки под пищевые жидкости. Действующий ГОСТ 10117-91 на бутылки под пищевые жидкости, поставляемые на внут­ренний рынок, охватывает ограниченный ассортимент многооборотной тары, технические требования к кото­рой по некоторым показателям ниже, чем предъявляет другой стандарт к бутылкам, поставляемым на экспорт (ГОСТ 26586). Многие ликероводочные заводы, стремясь выйти на международный рынок, приобрели высо­коскоростные линии разлива, что естественно повлекло за собой повышение требований к качеству стеклянной тары, расширению видов укупорки, изменению дизайна и т.д. Разработка каждого нового вида стеклянной тары - это большой комплекс работ, начиная от разработки ее дизайна, моделирования, конструирования и изготовления форм и воплощения изделий в стекле. После этого проводятся испытания с целью установления технологичности изделия и соответствия требованиям по качеству, позволяю­щим приступить к серийному производству. Частая смена ассортимента приводит к увеличению отходов при освоении новой продукции на стеклозаводах, в то же время, использование новых бутылок исключает такие гро­моздкие операции как сбор оборотной тары, ее сортировку и мойку на заводах по разливу напитков.

Если еще 3 года назад, выпускались, в основном, серийные унифицированные бутылки, которые являлись многооборотными, то за последнее время резко вырос спрос на новые более современные виды стеклотары, отличающиеся по внешнему виду, цвету стекла, новым венчикам горловин. Учитывая возросшие требования к стеклянной таре, Госстандарт РФ включил в план стандартизации ТК 074 "Стеклянная тара" тему по разработке в 1999 г. межгосударственного стандарта на бутылки под пищевые жидкости, взамен действующих в настоящее время ГОСТов 10117 и 26586. Первая редакция проекта была разработана, разослана стеклозаводам и потре­бителям бутылок для рассмотрения и была обсуждена на расширенном за­седании технического комитета в г.Гусь-Хрустальный в октябре 1999 г.

По действующим стандартам серийно выпускались и выпускаются, в основном, бутылки круглой формы, и лишь небольшое количество бутылок в виде штофов или иной формы. Поэтому требования действующих ГОСТов и были ориентированы на круглые бутылки, хотя это прямо и не указывалось в ГОСТах. В проекте нового стандарта четко оговаривается, что он распространяется на бутылки круглой формы. Такое ограничение продикто­вано тем, что значения эксплуатацион­ных свойств бутылок круглой формы отличаются от соответствующих пока­зателей бутылок других форм. Бутыл­ки подобного типа, или как их теперь называют эксклюзивные, предназначе­ны для одноразового использования и, очевидно, должны иметь нормативную документацию исходя из конкретных требований к ним.

Известно, что изделие в виде шара является наиболее предпочтительной формой по сравнению с цилиндром с точки зрения прочностных характеристик. Но сосуды в виде шара трудно использовать, поэтому наибольшее распространение получила стеклянная тара цилиндрической формы. Наиболее уязвимыми местами в бутылке являются переходы от корпуса ко дну и горлу, горловина и дно. Все отклонения от цилиндрической формы и злоупотребление дополнительными украшениями значительно снижают прочность стеклянной тары. Проведенные ЦСО "Хрусталь" испытания бутылок типа штофов, изготовленных заводами на разном оборудовании подтверждают ранее опубликованные данные, а именно, снижение показателей прочности (на разрушающее давление) до 50%. Осторожно следует подходить и к облегченным бутылкам. Уменьшение массы бутылок за счет оптимизации ее конструкции и более равномерного распределения стекла по ее высоте приводит к уменьшению толщины стенки и дна. Однако, уменьшение массы бутылки должно быть разумным и не должно приводить к увеличению опасности при использовании для конечного потребителя. В некоторых европейских странах действуют инструкции с обязательными требованиями гарантии безопасности бутылок. Они должны выдерживать, в частности, определенное давление на разрыв в зависимости от уровня насыщения напитков углекислотой.

Одним из основных требований в зарубежных стандартах является требование к разнотолщинности в стенках и дне бутылок, которое выражается коэффициентом разнотолщинности (соотношением минимального значения толщины к максимальному). Причем, для круглых и многогранных бутылок эти величины разные. На заседании ТК, где обсуждался проект но­вого ГОСТа заводы проголосовали за исключение этого показателя, но разнотолщинность от этого не исчезла. Почти во всех странах бутылки на механическую прочность проверяют не только методом сопротивления внутреннему гидростатическому давлению, но и на сжатие на стенки или по вертикальной оси, на удар на стенки, дно (шариком, маятником копра). Обычно испытание на сжатие проходит вся тара на линиях контроля. В России только баночки под детское питание проверяются на ударную нагрузку и на сжатие. Значения свойств, полученные разными методами контроля и в разных странах отличаются, однако менее жесткие требования заложены в российских стандартах.

Проанализировав требования по стандартам на ликеро-водочную, безалкогольную, пивную и газированную продукцию, в проекте ГОСТа была впервые дана классификация бутылок, за основу которой взят вид разливаемой жидкости, в зависимости от содержания двуокиси углерода. Следует отметить, что в стандартах Японии, Франции, Австрии, фирмы "Ветропак" и др., требования к бутылкам зависят от содержания углекислоты в напитках, для разлива которых они предназначены.

Проект нового ГОСТа на бутылки гармонизирован с пятью стандартами ISO на венчики горловин и допуски на высоту и диаметр бутылок. Расширен ассортимент серийно выпускаемых бутылок и типов применяемых венчи­ков горловин. Учитывая, что предприятия изготовители в перспективе будут стремиться к выходу на международный рынок, в проекте рекомендован ряд номинальных вместимостей при разработке новых типов бутылок, величины предельных отклонений к ним, а также рекомендованы формулы рас­чета предельных отклонений по высоте и диаметру бутылок в соответствии с ISO 9058 "Тара стеклянная. Допуски". Проект нового стандарта уже прошел второе редакционное чтение в Госстандарте РФ. В новой редакции представленной в Госстандарт учтены все требования к проекту, принятые на за­седании ТК.

Есть ряд немаловажных показателей качества, которые метрологически недостаточно оценены в стандарте. Например, чтобы повысить эксплуатационную надежность стеклотары, на внешнюю поверхность бутылок наносят органические и неорганические упрочняющие покрытия, которые предохраняют ее от воздействия влаги и образования очагов разрушения - микротрещин. Естественно, использующиеся реактивы должны быть разрешены органами Минздрава. В данном случае должна быть определена оптимальная толщина пленки для разных видов тары и, самое главное, методы и средства контроля толщины. К сожалению, в России не выпускают соответствующих приборов, а косвенное определение наличия упрочняющего слоя по расходу жидкости не дает картину стабильности качества упрочне­ния. Хотя это важный показатель, особенно для облегченной бутылки.

С момента выработки стеклотары до принятия решения об ее использо­вании, она подвергается воздействию различных внешних факторов (механическим нагрузкам, воздействию химической среды, влаги). Вопросу химической устойчивости бутылок уделялось всегда большое внимание. Режим использования бутылок на предприятиях разлива в течение года не является равномерным, поэтому часто бутылки длительное время хранятся на складах, а в некоторых случаях и на открытых площадках, как на стекольных предприятиях, так и на заво­дах разлива напитков. В результате стеклянная тара подвергается химической коррозии. Особенно это характерно в те периоды года, когда воздух сильно насыщен водяными парами, а временные перепады температуры дня и ночи значительны. В таких условиях происходит гидролитическое разрушение стекла. При этом выделение щелочных элементов приводит к образованию гидроокисей и поверхность стекла, в результате взаимодействия, становится матовой. При разливе в такую бутылку водки со щелочной средой (щелочность до 3,5) процесс химического разрушения стекла усили­вается. После 3-4 месяцев со дня разлива образуются осадки, содержание которых со временем увеличивается. Одним из решений этой проблемы может быть использование для водочных бутылок водо-щелочеустойчивых стекол с уменьшенным содержанием щелочных оксидов.

В действующем ОСТ 21-51 на марки стекол для пищевых продуктов, указаны составы бесцветного, полубелого, зеленого и коричневого стекол, которые после проведения специальных исследований согласованы с Минздравом. В последние годы наблюдались случаи использования для разлива ликероводочных напитков в хрустальные и другие бутылки из высокощелочных или кислых составов, что является недопустимым. Такие бутылки не обладают требуемой химической устойчивостью, в них отмечается миграция свинца и выпадение осадков при длительном контакте стекла и содержимого. Приказ Минздрава РФ от 20 июля 1998 г. №217 говорит о том, что все изделия, контактирующие с пищевыми продуктами должны пройти гигиеническую оценку, в результате ко­торой выдается "Гигиеническое заключение". Однако оно никаким образом не отражает химическую устойчивость стеклянных изделий и дает лишь га­рантию отсутствия миграции вредных веществ. В стандарте ISO 719-85 регламентируется водостойкость стекла, а не стеклоизделия. По стандарту испытания проводят порошковым методом при 98 °С и стекла классифицируются на 5 гидролитических классов. Стандарт DIN 12111 -76 и ГОСТ 10134.1 - идентичны стандарту ISO. Все стек­ло для пищевой тары относится к III гидролитическому классу.

Внедрение прогрессивных методов упаковки и транспортировки изделий с использованием термоусадочных полимерных материалов позволило доставлять чистую бутылку потребите­лю (на некоторых разливочных заводах полностью исключили процесс мойки бутылок, сохранив лишь этап ополаскивания водой) и, частично, увеличить срок ее хранения. В тоже вре­мя использование термоусадочной пленки в ряде районов страны, а так­же при резких колебаниях температу­ры воздуха приводит к так называемому "парниковому" эффекту. Внутри пакета из термоусадочной пленки образуется конденсат, который воз­действует на поверхность стекла и сни­жает химическую устойчивость бутылок. Эта проблема пока не решена в новой редакции стандарта.

Предметом отдельного рассмотре­ния является консервная стеклянная тара. В отличие от бутылок, ассорти­мент выпускаемых стеклянных банок остается весьма ограниченным, да и общее количество выпускаемых банок пока явно не в состоянии удовлетворить существующий спрос. Это частич­но объясняется тем, что заводы, выпускающие стеклянные банки, оста­лись за пределами России. За рубежом консервные стеклянные банки, как правило, повторно не используются, в отечественных же условиях оборачи­ваются многократно. Поэтому до последнего времени, учитывая дальность транспортирования и специфику работы перерабатывающих заводов пищевой промышленности, стеклянные банки должны были быть универсальными для всего ассортимента консервов, отвечать высокой надежности гер­метизации при всех режимах тепловой обработки. В тоже время, за рубежом, консервы с наиболее жесткими режимами стерилизации (мясные, овощные) выпускаются в основном в метал­лической упаковке (пищевая жесть). Стеклянные банки служат для фасовки фруктовых и натуральных консер­вов, обладающих привлекательным внешним видом, а режимы стерилизации и требования к герметичности яв­ляются менее жесткими.

В ГОСТе 5717 "Банки стеклянные для консервов", предусмотрено 4 вида укупорки: обкатной, обжимной, резьбовой и обкатно-обжимной. Однако, до сих пор основным типом укупорки, используемым в отечественной промышленности, является укупорка обкатного типа, которая за рубежом давно не применяется. Конструкция крышек и венчика горловины банок более чем за шестьдесят лет их использования не претерпели существенных изменений. Неоднократная попытка замены обкатной укупорки другими типами, заимствованными из зарубежной практики до последнего времени не приводила к положительным результатам, что объяснялось отсутствием в стране жести со специальными свойствами, уплотнительных паст, адгезионного лака, специального оборудования для новых типов укупорки. Некоторые стекольные заводы предпринимают попытки внедрять резьбовую укупорку пока на банках малой вместимости (до 500 мл вклю­чительно), в основном, под майонез. На прилавках магазинов почти отсут­ствуют консервированные продукты в стеклянных банках отечественного производства, кроме, пожалуй, детского питания.

По-прежнему сохраняется сложная ситуация с производством стеклянной тары под парфюмерно-косметическую продукцию, бытовую химию и химиче­ские реактивы. Специализированных стекольных заводов по профилю этой продукции почти не осталось, а спрос постоянно растет. В 1999 г. разрабо­таны проекты ГОСТов Р "Тара стеклянная для химических реактивов и особо чистых веществ. Технические условия" и "Тара стеклянная для товаров бытовой химии. Технические условия". Эти документы представлены в Госстандарт РФ, прошли второе редакци­онное чтение и готовятся к утвержде­нию на НТК Госстандарта. В план госу­дарственной стандартизации на 2000 г. ТК "Стеклянная тара" включена разработка проекта нового ГОСТа на стек­лянную тару для парфюмерной и косметической продукции.

На стеклянную тару для медицинских продуктов действуют, в основном ОСТы и ТУ 80-х годов. Устаревшие требования затрудняют работу как изготовителей, так и потребителей этой продукции.

Промышленные стандарты должны диктовать согласованные правила для проектирования и производства, испытаний и проверки стеклянной тары различного назначения, что безусловно усилит позиции российских предприятий, обеспечит высокий уровень качества производимой ими про­дукции, необходимый для успешной конкурентной борьбы на рынке.

ЛИТЕРАТУРА
1. Аппен А. А. Химия стекла. - Л.: Химия, 1970. – 352 с.

2. Будов В. М. , Саркисов П. Д. - Производство строительного и технического стекла. - М.: Высшая школа, 1991. – 319 с.

3. Бутт Л.И., Поляк В.В. Технология стекла. М.: Стройиздат, 1971. – 386с.

4. Гулоян Ю.А. Технология стеклотарной и сортовой посуды. – М.: Легпромбытиздат, 1996. – 263 с.

5. Мелконян Р.Г. Аморфные горные породы и стекловарение. - М.: НИА – ПРИРОДА.- 2002. – 266 с.

6. Повышени эффективности производства стеклянной тары. Обзорная информацмя. - М. , 1978. - 53 с.

7. Тамман Г. Стеклообразное состояние. М.: ОНТИ. 1935 .

8. Тёмкин Б.С. Технология стекла и стеклоизделий. - М.: Ростехиздат, 1962.

9. Храмков В.П., Чугунов Е.А. Материалы для производства и обработки стекла и стеклоизделий. - М.: Высшая школа, 1986. – 103 с.

10. Шепелев А.Ф., Галаджян В.А., Туров А.С. Товароведение и экспертиза силикатных и строительных товаров. - М.: Ростов-на-Дону, 2002. – 171 с.

11. Шипинский В.Г. Упаковка и средства пакетирования. - Минск: УП Технопринт., 2004. – 415 с.

12. Юдин Н.А., Запорожский А.И. Технология стеклотары и сортовой посуды. – М.: Высшая школа, 1970. – 230 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………… ..3

Глава 1. Основы современной технологии получения стеклотары……………………………………………. 6

    1. Состав тарных стёкол ……………………………………………... 8

    2. Сырьевые материалы, используемые в производстве стеклотары …………………………………………………………. .15

      1. Традиционные сырьевые материалы………………………. 17

      2. Нетрадиционные сырьевые материалы…………………….24

    3. Подготовка сырьевых материалов для приготовления

шихты и контроль качества ………………………… …………..33

    1. Приготовление шихты ……………………………………………..42

    2. Интенсификация процесса варки тарного стекла …………….68

    3. Совершенствование конструкций стекловаренных печей ….75

    4. Подготовка стекломассы к формованию ……………………..82

    5. Автоматизированная выработка стеклянной тары …………87

      1. Питатели …………………………………………………………87

      2. Стеклоформующие автоматы ………………………………96

      3. Технологические линии в производстве стеклянной

тары ……………………………………………………………109

Глава 2. Современные способы декорирования

стеклянной тары …………………………………………..112

2.1. Декоративные краски и эмали ……...……………………… …..113

2.2. Декорирование методом шелкографии ………………….. …..122

2.2.1. Технология печати на стеклянных бутылках ……………….125

2.2.2. Автоматические установки для трафаретной печати……..128

2.2.3. Полуавтоматические установки для трафаретной печати..129

2.3. Матирование (сатинация) ………………………………………..130

2.4. Полное окрашивание (коутинг), деколи, лавсановая печать

и другие виды декорирования …………………………………..137

Глава 3. Некоторые аспекты технологии создания декоративной тары………………………………..139

    1. Технология создания бутылки………………….……………… 145

3.1.1. Разработка дизайна формы……………….………………… 146

3.1.2. Изготовление пресс-форм……………… …………………… 151

3.1.3. Изготовление пробной партии ………………………………. 157

3.2. Дизайн косметической и парфюмерной упаковки ………… 158

3.3. Этикетирование упаковки ……………………………………….. 162
3.3.1. Рынок этикеточной продукции ……………………………… 166

3.3.2. Оборудование для производства этикеток ……………….. 175

3.3.3. Тенденция развития рынка этикетки ……………………….. 177

3.3.4. Нанесение этикеток на стеклотару……………………… …. 179

3.4. Сувенирная бутылка ………………………………………….. 179

Глава 4. Экологические проблемы производства

стеклотары ……………………………………………….. 184

Глава 5. Основы стандартизации производства ……………..191

Литература …………………………………………………………… 203





1   2   3   4   5   6   7


ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛТАРЫ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации