Требования к качеству выработки стеклянной тары

К стеклянной таре предъявляется требования по внешнему оформлению, соответствию размеров нормативным документам, физико-химическим свойствам, но прежде всего, по механической прочности, химической устойчивости и термостойкости.

Контроль качества изготовленной тары производится в соответствии со следующими ГОСТ и НТД:

- ГОСТ 13903-2005. Тара стеклянная. Методы контроля термической стойкости;

- ГОСТ 13904-2005. Тара стеклянная. Методы контроля сопротивления внутреннему гидростатическому давлению;

- ГОСТ 24980-2005. Тара стеклянная. Методы контроля параметров;

- специальный технический регламент «Безопасность стеклянной тары».

Стеклянная тара должна быть хорошо отформована, ее поверхность должна быть гладкой, не допускается наличие резко выраженных морщин, складок, кованости и другие заметных дефектов. Стекло не должно содержать включений, влияющих на прочность тары из него. В готовом изделии недопустимы поверхностные пузыри, а также пузыри с сизым налетом (щелочные); внутренние же не продавливающиеся металлическим стержнем воздушные пузырьки, начиная от мельчайших и кончая пузырьками диаметром 1,5 мм, в разбросанном виде допускаются лишь в ограниченном количестве. Боковые и донные швы должны быть гладкими и высотой не более 0,3 мм, вертикальная ось тары должна быть перпендикулярна дну. Особые требования предъявляются к оформлению горла изделий: поверхность венчика горловины должна быть гладкой, без заусенцев и выступов, переход торца венчика горловины к внутренней его полости должен быть закруглен. Тара должна иметь красивый внешний вид и форму. Парфюмерная тара должна специально разрабатываться художниками в соответствии с определенной темой или художественным замыслом и затем рассматриваться и утверждаться в установленном порядке.

Механическая прочность стеклянной тары определяется в основном по максимальному внутреннему гидростатическому давлению, которое она должна выдерживать, не разрушаясь. Согласно специальному техническому регламенту эти показатели следующие.

Бутылки круглой формы для пищевых продуктов:

-1,67 МПа - для шампанского и игристых вин, выдерживаемых непосредственно в бутылках не менее 3 и 2 лет соответственно;

-1,37 МПа - для остальных видов шампанского и игристых вин;

-1,57 МПа - для сильногазированных безалкогольных напитков;

-0,98 МПа - для пива, газированных вин и винных напитков, средне- и слабогазированных безалкогольных напитков в стеклянной таре вместимостью не более 1000 см³;

-0,67 МПа - вместимостью 1000 см³ и более;

-0,49 МПа - для остальных пищевых жидкостей, не содержащих СО2 вместимостью свыше 200 до 1000 см³;

-0,39 МПа - вместимостью 1000 см³ и более;

-сопротивление внутреннему гидростатическому давлению для бутылок вместимостью до 200 см³, а также для сувенирных бутылок должно быть не менее требований, установленных в нормативной документации на конкретные виды бутылок;

-стеклянная тара для продуктов детского питания должна выдерживать сопротивление внутреннему гидростатическому давлению не менее 0,78 МПа.

Банки для консервов, не менее: -0,4 МПа - вместимостью до 1000 см³ включительно; -0,3 МПа - вместимостью свыше 1000 до 3000 см³ включительно; -бутылки для крови, трансфузионных и инфузионных препаратов - 0,6 МПа;

-баллоны для аэрозольных лекарственных препаратов - 2,0 МПа. Сопротивление усилию сжатия в направлении вертикальной оси корпуса банок должны выдерживать, не менее: -банки для консервов - 3 кН; -банки для детского питания - 2,5 кН.

Одним из средств повышения механической прочности и эксплуатационной надежности стеклянной тары является нанесение на поверхность изделий пленочных защитно-упрочняющих покрытий - неорганических и кремнийорганических. При этом резко увеличивается гидрофобность поверхности, что обеспечивает снижение разупрочняющего действия поверхностно-активных сред, прежде всего влаги воздуха, а поверхность стекло-изделий предохраняется от абразивного воздействия окружающих тел.

У изделий с защитными покрытиями возрастает сопротивление внутреннему давлению на 6.20 %; сопротивление внешнему давлению на корпус на 10.30 %, а по высоте изделий - до 15 %. За счет увеличения механической прочности примерно в 1,5 - 2 раза уменьшаются потери при транспортировании изделий.

Показатели химической устойчивости определяются в зависимости от назначения стеклянной тары.

Стеклянная тара для пищевых продуктов:

-водостойкость стекла - не ниже класса 3/98 ^GB 3 по ИСО 719); -водостойкость бутылок, выраженная объемом раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование водной вытяжки, см³, не более:

0,45 - для бутылок вместимостью до 200 см³ включительно;

0,35 - для бутылок вместимостью свыше 200 до 1000 см³ включительно;

0,30 - для бутылок вместимостью свыше 1000 см³; -кислотостойкость банок - отсутствие признаков разъедания поверхности под действием 10 %-ной уксусной кислоты. Стеклянная тара для лекарственных препаратов:

25. щелочестойкость стекла не ниже класса А2 по ИСО 695-91;

26. водостойкость стекла не ниже:

класса ИСО 720-2 (2/121) для стекол марок ОС и ОС-1;

класса ИСО 720-1 (1/121) для остальных марок стекол. Химическая устойчивость стеклянной тары для лекарственных препаратов должна соответствовать требованиям нормативной документации на тару для конкретных видов продукции.

Водостойкость стекла стеклянной тары для парфюмерно-косметической продукции, товаров бытовой химии, химических реактивов и особо чистых веществ - не ниже класса 3/98 (HGB 3 по ИСО 719).

Кислотостойкость стекла стеклянной тары для химических реактивов и особо чистых веществ должна быть не ниже 3 класса.

При контакте со щелочными средами (водка, пиво, спиртовые лекарственные препараты, напитки и др.) выделяющийся из стекла NaOH увеличивает щелочность среды и усиливает процесс разрушения стекла. В кислых средах (сухие вина, соки, маринады и т.п.) выделяющийся NaOH нейтрализуется кислой средой, при этом процесс разрушения стекла замедляется.

Весьма характерной иллюстрацией к вышеизложенному может служить процесс взаимодействия стекла и водки, имеющей щелочную среду. Вследствие высокой прозрачности бесцветного стекла бутылки и водки, продукты взаимодействия могут быть оценены визуально. Иногда при розливе и хранении водки в бутылках в ней появляются студенистые осадки, приводящие к невозможности реализации продукта. Это связано с грубым нарушением сроков хранения бутылок.

По показателям термической стойкости стеклянная тара должна выдерживать перепад температур:

-не менее 40 °С - бутылки для соков, пива и кетчупа; -не менее 35 °С - все остальные виды бутылок для пищевых продуктов;

-не менее 50 °С - бутылки и банки для детского питания; -не менее 40 °С - банки для пищевых продуктов; -не менее 35 °С - бутылки, банки и бутыли для товаров бытовой химии, для химических реактивов и особо чистых веществ;

-не менее 40 °С - банки, флаконы для лекарственных средств и баллоны для аэрозолей;

-не менее 50 °С - бутылки для крови, трансфузионных и инфузион-ных препаратов с обработанной поверхностью; не менее 60 °С - бутылки с необработанной поверхностью;

-от 100 до 20 °С - пробирки для лекарственных средств. Перепад температур для пробирок под стерильную продукцию и ампул для лекарственных средств в зависимости от марки стекла - не менее указанных в табл. 14.

Химические составы тарных стекол регламентируются, в частности, ОСТ 21-51-82 «Тара стеклянная для пищевых продуктов. Марки стекол», и преимущественно содержат SiO₂, CaO и Na₂O. Для улучшения их вырабо-точных и физико-химических свойств в составы стекол вводят MgO до 3. 3,5 % и AI2O3 до 3.5 %, иногда до 5.7 %.

Регламент перепада температур ампул и пробирок

Для некоторых видов пищевых продуктов и лекарственных препаратов от тары требуется светозащитная способность. На сохранность пищевых продуктов большое влияние оказывает излучение в ультрафиолетовой области спектра с длиной волны до 300 нм и в видимой - до 500 нм. Световое излучение воздействует на молоко, растительные масла, соки, пиво, некоторые сорта вин и др. Например, в пиве под воздействием света (длина волны 420.500 нм) образуются сернистые соединения и появляется «световой» привкус. Молоко в бесцветной бутылке при дневном свете быстро теряет витамин С. Свет отрицательно влияет также на витамины А, В₆ и др. Растительные масла под воздействием света (длина волны 430. 460 нм) стареют и портятся.

Обычно промышленные тарные стекла не пропускают излучение с длиной волны менее 300 нм, что объясняется присутствием в стекле оксидов железа. В то же время излучение с длиной волны свыше 500 нм не оказывает вредного влияния на пищевые продукты.

Защитное воздействие различных окрашенных стекол неодинаково. Предпочтительно иметь стекла с наиболее высокими светозащитными свойствами. В то же время для высокопроизводительной механизированной выработки стеклотары необходимы стекла, обладающие прозрачностью для теплового (инфракрасного) излучения. Теплопрозрачность оказывает влияние на кинетический процесс передачи тепла в расплаве стекла, что отражается на распределении температуры и вязкости по сечению стекла при нагреве и охлаждении. Таким образом, теплопрозрачность стекол оказывает значительное влияние на термическую однородность, влияющую как на получение качественной стекломассы при варке, так и на распределение компонентов стекла и появление различных дефектов при формовании стеклоизделий. В связи с этим можно утверждать, что теплопрозрачность стекол является одним из важнейших факторов, влияющих не только на технологический процесс производства, но и на эксплуатационную надежность стеклотарных изделий.

В зависимости от заданного цвета стекла лимитируется содержание оксидов железа. В бесцветных стеклах Fe₂O₃ содержится до 0,1 %, в полубелых - до 0,5 %. Окрашенные стекла могут содержать Fe₂O₃ до 1,5.2 % и MnO до 1.2 %. В последнее время часть Fe₂O₃ заменяют на Cr₂O₃.

Выбор химического состава определяется во многом способом формовки изделий. При выборе узкогорлой тары на автоматических машинах с капельным питанием применяют составы стекол с содержанием, % по массе: SiO2 + R2O₃ 73.76; RO 8.11; R2O 14.16. При выработке узкогорлой тары на машинах с вакуумным питанием применяется состав стекла, содержащий, % по массе: SiO2 + R2O3 75.76; RO 11.13; R2O 12.13. В производстве широкогорлой тары на прессовыдувных машинах применяется состав стекла, содержащий, % по массе: SiO2 + R2O3 74,6.75; RO 8,5.10; R2O 14,5.16,7.

Химические составы тарных промышленных стекол