6. MATERIALE METALICE

v 6.1. Tabla de oţel carbon.

Există două feluri de tablă din oţel: tablă neprotejată şi tablă protejată.

! 6.1.1. Tabla din oţel carbon neprotejată.Se confecţionează din oţel carbon obişnuit cu conţinut redus de carbon. Se

livrează în stare recoaptă şi trebuie să satisfacă încercarea de dublă îndoire fără

apariţie de fisuri, exfolieri, rupturi. Se prezintă sub formă de tablă neagră sau

decapată. Pentru că nu rezistă acţiunii corozive, nu se foloseşte ca atare la

confecţionarea ambalajelor pentru produse alimentare, şi se acoperă cu lacuri

sau cu alte metale.

! 6.1.2. Tabla din oţel carbon protejată.

1. Tabla cositorită.

Pentru confecţionarea ambalajelor sub formă de cutii cel ami folosit

material metalic este tabla cositorită, datorită proprietăţilor sale fizico-mecanice

şi mai ales a rezistenţei la coroziune. Materialul de bază este tabla de oţel

carbon. Cositorul de acoperire a fost iniţial aplicat prin tercerea tablei printr-o

baie de cositor topit, în prezent folosindu-se metoda depunerii electrolitice.

Tabla cositorită prin depunere electrolitică este mai mată datorită porozităţii

ridicate, dar se poate da luciu prin topire într-o baie de ulei fierbinte sau prin

inducţie electrică.

Grosimea tablei este de 0,22 - 0,3 mm, se obţine prin laminare la cald, este

trecută apoi printr-o baie de acid sulfuric diluat fierbinte şi în final o laminare la

rece.

Coroziunea internă a unei cutii de tablă cositorită constă în

descompunerea compuşilor cu staniu şi fier, în condiţiile în care acţiunea acidă

a produsului formează la nivelul porilor micropile galvanice, cele două metale

componente fiind electrozii iar electrolitul este produsul. Coroziunea tablei

cositorite este favorizată de produsele cu pH cuprins între 4 şi 5 şi de

temperatură. Substanţele coloidale, gelatina, pectina, sau zahărul au un rol de

inhibare a coroziunii.

În timpul proceselor de sterilizare, produsele ce conţin substanţe proteice

bogate în aminoacizi cu sulf, datorită temperaturilor ridicate pun în libertate

acid sulfhidric ce reacţionează cu staniul şi cu fierul. Se formează astfel sulfura

de staniu (pete brun-violete) şi sulfura de fier (pete negre) producându-se

fenomenul de marmorare. Formarea şi intensitatea marmorării tablei sunt

dependente de :

- temperatura de sterilizare;

- durata sterilizării;

- pH-ul produsului;

- calitatea suprafeţei interioare a tablei.

2. Tabla lăcuită.

Pentru a îmbunătăţii protecţia tablei împotriva coroziunii se practică

lăcuirea (sau vernisajul). În acest scop se folosesc lacuri fie pe bază de uleiuri

naturale, fie sintetice având la bază rîşini fenolice (antisulf), răşini epoxidice

(antiacide), răşini vinilice.

Se aplică prin întindere în instalaţii speciale formate dintr-un valţ de

cauciuc, mai multe valţuri metalice şi un cuptor de uscare. Lacurile ce se aplică

în interioarul cutiei trebuie să îndeplinească mai multe condiţii:

- să fie netoxice şi să nu transmită gusturi străine produsului;

- să fie rezistente la acţiunea produselor cu care vin în contact;

- să fie termorezistente;

- să fie uşor de aplicat şi de uscat;

- să fie rezistente la prelucrările mecanice la care sunt supuse tablele;

- să fie economice.

Deoarece nu există practic lacuri care să reziste la şocurile mecanice din

timpul formării ambalajului, după aceste operaţii mecanice se practică

pulverizarea falţului longitudinal, a corpului şi a fundului ambalajului cu lacuri

pe bază de polimeri vinilici în soluţie de solvent uşor volatil.

3. Tabla cromată.

Se obţine prin acoperirea electrolitică a tablei de oţel carbon cu crom

metalic sau cu oxizi de crom. Stratul de crom este mai subţire decât cel de

cositor şi de aceea se aplică şi un strat de lac înainte de confecţionarea

ambalajului.

Există mai multe procedee de obţinere a tablei cromate:

- Hi-top - se face electroliza tablei într-o baie de acid cromic; este folosit

pentru tabla utilizată la conserve şi la uleiuri;

- Cap-super - depunere electrolitică a acidului cromic pe tabla de oţel şi

acoperire cu lac; destinată conservelor şi produselor alimentare uscate;

- Super-coat - acoperirea cu două straturi, unul de crom metalic şi al doilea

din cromat; pentru băuturi şi produse farmaceutice.

Tabla cromată are o serie de proprietăţi ce-i conferă avantaje în folosire:

rezistenţă la coroziune, rezistenţă la temperaturi ridicate, al acţiunea sulfului, la

zgâriere şi exfoliere, se poate suda electric sau cu adeziv fierbinte.

vvvv 6.2. Aluminiul

Proprietăţile deosebite ale aluminiuluifac din acesta unul din principalele

materiale folosite la confecţionarea ambaljelor pentru produsele alimentare:

- impermeabilitate perfectă la apă, gaze, arome şi grăsimi;

- nu absoarbe lichide sau grăsimi;

- are o mare rezistenţă termică;

- este opac la lumină;

- nu este atacat decât de soluţii acide sau bazice puternice;

- posedă o capacitate mare de reflectare a razelor şi o bună strălucire;

- nu îmbătrâneşte, nu este toxic şi nu favorizează dezvoltarea bacteriilor;

- nu are afinitate pentru compuşii cu sulf.

Aluminiul folosit în industria alimentară pentru ambalaje, este de cele mai

multe ori nealiat, dar în anumite cazuri acesta poate fi aliat cu magneziu şi

mangan sau numai cu magneziu, pentru mărirea rezistenţei faţă de agresivitatea

produsului.

Se utilizează pentru confecţionarea recipientelor de capacitate mare

(bidoane de bere, lapte), pentru cutii de conserve de carne, peşte, sucuri

carbogazoase şi pentru sprayuri şi tuburi deformabile.. Poate fi folosit ca

materie primă pentru formare de ambalaje în formă turnată sau extrudată, dar în

cele mai multe cazuri este sub formă de folie sau bandă.

v 6.3. Formarea ambalajelor din materiale metalice.

!!!! 6.3.1. Cutii metalice.Cutiile metalice, indiferent de produsul alimentar ambalat, continuă să

deţină o pondere însemnată în domeniul ambalajelor, datorită îmbunătăţirii

calităţii materialelor folosite la confecţionarea lor precum şi a tehnologiilor de

fabricare.

Cele mai folosite sunt cutiile realizate din tablă cositorită sau tablă neagră

lăcuită, la al căror proces de confecţionare se disting două linii de fabricare: una

pentru confecţionarea corpului cutiei şi una pentru confecţionarea capacelor,

cel inferior fiind prins de corp şi cel superior urmând a fi prins de cutie după

umplerea cu produs.

Formarea corpului cutiei parcurge următoarele etape (fig.6.1.):

Fig.6.1. Formarea corpului cutiei metalice.

1 - croirea, şablonarea tablei - în funcţie de dimensiunea cutiei, foaia de

tablă se împarte în mai multe semifabricate;

2 - tăierea colţurilor semifabricatelor;

3 - îndoirea marginilor în vederea fălţuirii;

4 - roluirea şi fălţuirea longitudinală - este metoda clasică de închidere

longitudinală; se face uneori depunerea unei benzi de cositor de-a ungul falţului

longitudinal cu rol de anod suplimentar de sacrificiu.

5 - bordurarea, răsfrângerea marginilor cilindrului obţinut în vederea

închiderii la cele două capete.

Formarea capacelor este mai simplă şi cuprinde (fig.6.2.):

Fig.6.2. Formarea capacului şi îmbinarea acestuia cu corpul cutiei.

1 - croirea, şablonarea - astfel ca procentul de utilizare al materialului să

fie cât mai mare;

2 - ştanţarea capacului;

3 - profilarea capacului pentru creşterea rigidităţii lui în vederea evitării

bombării, răsfrângerea marginii capacului şi depunerea unei mase de etanşare

(de obicei un produs vinilic);

4 - îmbinarea capacului inferior cu corpul şi fălţuirea cu role de presare;

5 - lăcuirea prin pulverizare a interiorului cutiei;

6 - după umplerea cutiei cu produs are loc închiderea cutiei prin îmbinarea

şi fălţuirea capacului superior cu corpul cutiei similar cum s-a procedat şi la

capacul inferior.

Pentru a evita supunerea cutiei la o presiune prea mare în timpul

tratamentelor de pasteurizare - sterilizare se elimină aerul sau o parte a lui din

spaţiul liber rămas între produs şi capacul superior.

Aerul ce rămâne în ambalajul închis determină creşterea presiunii

interioare, mărirea vitezei de coroziune, oxidarea lipidelor şi a vitaminelor

conducând la scăderea valorii nutritive a produsului şi la înrăutăţirea

proprietăţilor organoleptice.

Eliminarea aerului se poate face prin:

- închiderea sub vid - se poate îndepărta aproape 90% din aer;

- umplerea cu produs cald (pulpă de fructe, pireuri, pateuri etc.);

- acoperirea produsului cu un lichid fierbinte (mazăre, fasole verde,

produse în saramură sau sucuri);

- preîncălzirea produsului cu vapori sau apă caldă la 95 - 98oC timp de 7-

14 min. (fructe natur sau insiropate) se elimină aproximativ 50% din aer;

- închiderea sub jet de abur - aburul este injectat deasupra produsului

astfel încât să se realizeze îndepărtarea aerului, după care cutia este imediat

închisă. Vidul se realizează prin condensarea aburului în cutie.

Fig.6.3. Închiderea cu jet de abur.

!!!! 6.3.2. Formarea dozelor de aluminiu.Procesul de fabricaţie a dozelor presupune mai multe etape:

- semifabricatul pentru dozele de aluminiu este tablă de aluminiu

înfăşurată pe o bobină. Într-o presă se face ştanţarea şi ambutisarea

joasă. Obiectele obţinute au diametrul mai mare decât al dozelor finite.

Fig.6.4. Ştanţarea semifabricatelor şi ambutisarea.

- dozele sunt transportate apoi de la presă la o maşină de formare prin

ambutisare. Pentru deformarea plastică presa foloseşte un poanson de oţel de

diametru egal cu diametrul interior al dozei finite. Acest utilaj apasă

semifabricatul prin patru inele de oţel care au diametrele descrescătoare în

trepte. În acest mod pereţii dozei se trag la lungimea prescrisă simultan cu

subţierea lor la 1/3 din grosimea iniţială a tablei. După aceea dozele se presează

cu un poanson care dă forma bombată spre interior al fundului dozei.

- dozele sunt tăiate la înălţimea prescrisă, după care sunt curăţate de

lubrifiant şi sunt uscate. Se pregăteşte tratamentul de suprafaţă.

Fig.6.5. Tăierea la lungime (a), Acoperirea exterioară (b).

- dozele sunt transportate la o maşină care le acoperă pe suprafaţă

exterioară cu un strat de grund sau lac, care constituie baza pentru desenul

imprimat ulterior. Toate lacurile folosite sunt pe bază de apă.

- desenul pe exterioarul dozei se realizează la o maşină de imprimat care

prin metoda offset umed succesiv a fiecărei culori pe forma de pe cilindrul de

transfer, după care se face imprimarea pe doză, simultan a celor 6 culori.

Fig.6.6. Imprimarea dozelor prin offset.

- după uscarea dozelor urmează protejarea suprafeţei interioare prin

pulverizare cu un lac pe bază de apă cu o instalaţie de acoperire. Rolul lacului

este de a separa băutura de contactul direct cu metalul, păstrând calitatea

produsului nealterată.

Fig.6.7. Lăcuirea suprafeţei interioare (a),

Gâtuirea şi răsfrângerea marginii dozei (b).

- partea superioară a dozei este supusă unui nou proces de deformare, cu

micşorarea diametrului şi răsfrângerea marginii pentru închiderea cu capac

după umplere.

- ultima etapă a procesului de formare este testul la lumină, în timpul

căruia dozele sunt verificate la găurire şi fisurare.

Fig.6.8. Capacul dozei de aluminiu.

Închiderea dozelor se face prin fălţuirea unui capac de aluminiu la fel ca şi

la cutiile metalice. La cel de la doze se realizează în plus în etapa de ştanţare,

linia pentru deschidere rapidă şi i se ataşează prin nituire un inel de tragere

(pull-ring) sau o pârghie ce permite deschiderea orificiului de golire a

conţinutului dozei. Capacul unei doze este prins de corpul dozei ca şi la cutiile

metalice prin fălţuire.

Dispozitivul a fost introdus pe la mijlocul anilor `60 şi a determinat o

creştere considerabilă a consumului de bere şi sucuri carbogazoase prezentate

în astfel de ambalaje deoarece a eliminat necesitatea perforării capacului cu un

alt dispozitiv.

O noutate in privinţa inchiderii este cea introdusă de o firmă americană

("Reynolds Metal") şi anume o doză pentru lichide cu reînchidere etanşă ce

poate fi folosită până la epuizarea conţinutului (cunoscuta sub numele

"Reylock"). Are un capac mic din PP, cu un inel de tragere, ce acopera o gaură

din capacul dozei. După deschidere, capacul de PP poate fi pus la loc pentru a

menţine prospeţimea conţinutului.

O dezvoltare puţin mai radicala s-a realizat, în Japonia, plecând de la

exemplul cutiei metalice ce se autoîncălzeşte. S-a realizat o doza cu autorăcire

(self cooling can). Ca şi în primul caz, doza e constituita din două

compartimente, unul interior ce conţine produsul şi altul exterior în care există

două componente separate. Pentru răcire este necesar doar de a apăsa puternic

baza recipientului pentru a determina ca cele două componente să se amestece

şi, dupa 2...3 minute, băutura este gata racita.

Principalul dezavantaj al acestui tip de ambalaj este gabaritul. În cazul

unei doze de mărime standard, numai aproximativ jumătate din volum este

ocupat de produsul consumabil.

!!!! 6.3.3. Închiderea cutiilor metalice şi de aluminiuComponentele principale care contnbuie direct la realizarea falţului de

închidere a capacului pe corpul cutiei sunt :

Fig.6.9. Închiderea cutiilor metalice prin fălţuire.

- rolele de închidere - două role cu profile diferite ce lucrează succesiv:

- rola I de formare - realizează rotunjirea marginii capacului şi a bordurii

corpului cutiei;

- rola II de presare - realizează închiderea celor cinci straturi de tablă formate,

definitivând falţul de închidere;

- capul de închidere - fixeaza capacul pe corp în timpul operaţiei de falţuire;

- talerul - sprijină cutia în timpul închiderii.

Cele trei componente trebuie să indeplinească următoarele condiţii:

- capul de închidere şi talerul trebuie să fie coaxiale; abaterile de la

poziţia reciproca duc la închideri necorespunzatoare;

- linia de acţionare a rolelor trebuie să fie perpendiculară pe axa capului

de închidere.

O reglare corectă a rolelor de închidere duce la obţinerea unui falţ neted,

lipsit de încreţituri, ceva mai gros în partea lui superioară datorită existenţei

mai multor straturi de tablă, iar în partea inferioară mai strâns şi fără aşchii

metalice sau părţi de masă de etanşare ieşite din falţ.

Fazele formării falţului de către cele două role sunt descrise in fig. 6.10.

Fig.6.10. Etapele formării falţului.

Controlul închiderii cutiilor metalice constă în două verificări:

- verificarea ermeticităţii cutiilor;

- verificarea calităţii falţului.

Defectele falţului.

La închiderea cutiilor de conserve apare o gamă variată de defecte care

pot influenţa într-o măsură mai mare sau mai mică etanşeitatea produsului

respectiv conservabilitatea.

În figura 6.11. se evidenţează principalele defecte ale falţului:

Fig.6.11. Principalele defecte ale falţului.

În figura anterioară notaţiile reprezintă:

1 - falţ normal;

2 - adâncimea mare a capacului; falţul are un perete interior peste măsură

de înalt şi ca urmare falţul se îngustează, reducându-se rezistenţa;

3 - adâncimea mică a capacului; peretele interior al falţului foarte jos şi

ca urmare partea inferioară a falţului are o etanşeitate redusă;

4 - falţ înalt; este însoţit de reducerea îmbinării reale, reducerea

rezistenţei şi a etanşeităţii falţului;

5 - falţ scurt; reducerea lăţimii falţului este însoţită de strângerea peste

măsură şi ca urmare sunt posibile strivirea cârligelor şi pierderea rezistenţei

mecanice;

6 - cârligul corpului mic; se reduce procentul de îmbinare reală şi

corespunzător, etanşeitatea şi rezistenţa;

7 - cârligul corpului mare; există posibilitatea unei întoarceri reduse a

cârligului capacului, în special pe locul îngroşării falţului, ceea ce duce la

pierderea etanşeităţii;

8 - cârligul capacului; mare;

9 - cârligul capacului, mic;

10 - falţul insuficient strâns; este însoţit de creşterea grosimii falţului şi

determină pierderea etanşeităţii;

11 - falţ prea strâns; cauzează fisurarea straturilor interioare, în special în

zona îngroşării falţului şi se reduce considerabil rezistenţa;

12 - laminarea falţului; strângerea excesivă a părţii inferioare până la

strivirea razei inferioare cauzează formarea fisurilor microscopice şi

favorizează coroziunea care poate provoca perforarea falţului;

13 - moletarea; îngroşare pe raza planului superior al falţului,

proeminentă spre interiorul adânciturii falţului; reduce rezistenţa mecanică a

falţului;

14 - creastă superioară; reduce rezistenţa;

15 - ruptura; se pierde complet rezistenţa şi ermeticitatea;

16 - falţ fals; nu asigură prinderea cârligului corpului de capac, nu rezistă

la presiunea interioară din timpul sterilizării şi este neetanş;

17 - creastă inferioară; are loc exfolierea cositorului şi se favorizează

coroziunea în interioarul falţului;

18 - limba; coborâre locală a părţii inferioare a falţului datorită cârligului

capacului, cauzează diminuarea locală a îmbinării falţului şi reducerea

etanşeităţii.

19 - dinte; neformarea locală a falţului, cu apariţia unei proeminente

vizibile, nu se mai asigură ermicitatea cutiei;

20 - buza; cârligul capacului nu este deloc introdus sub cârligul corpului

pe o porţiune mai mare a falţului şi ca urmare este mai periculoasă decât

dintele.

!!!! 6.3.4. Ambalaje de tip sprayUn alt tip de ambalaj folosit mai nou şi în industria alimentară este cel de

tip spray (aeosol) la care produsul este ambalat şi se evacuează sub presiune.

Acesta este folosit la ambalarea de: substanţe aromatizante, creme, frişcă,

îngheţată, sosuri, maioneză, brânză topită, muştar etc.

Un ambalaj spray este compus dintr-un copr metalic (recipientul),

dispozitiv de comandă şi acţionare din material plastic şi din încărcătura sa

formată din două substanţe, substanţa propulsoare şi substanţa activă (produsul

alimentar cear va fi propulsat).

Principiul de funcţionare se bazează pe existenţa acestor două substanţe

închise sub presiune în interiorul recipientului. Substanţa activă poate fi sub

formă de gaz, de lichid, sau de praf şi trebuie să îndeplinească condiţia de a nu

reacţiona cu substanţa propulsoare. La rândul ei substanţa propulsoare trebuie

să fie netoxică, necorozivă şi nepoluantă.

Un ambalaj de tip spray are trei părţi componente:

- recipientul sau doza;

- agentul propulsor şi substanţa activă;

- dispozitivul de comandă.

Recipientul

Este partea constitutivă de bază a ambalajului în care se găseşte

amestecul celor două substanţe, şi este confecţionat din tablă de oţel protejată

sau neprotejată sau din aluminiu.

Dacă recipientul este confecţionat din tablă de oţel procedeul de formare

este asemănător cu cel al cutiilor de tablă:

- corpul cilindric este închis, după roluire, pe generatoare;

- capacul superior (cupela) are prevăzut un inel bordurat pe care se fixează

valva de comandă, iar capacul inferior (fundul) este bombat spre interior pentru

a avea rezistenţa necesară presiunii ce apare în interior după umplere.

Fig.6.12. Recipient din tablă de oţel (a), Recipient din aluminiu cu

fund fălţuit (b),Recipient din aluminiu dintr-o singură bucată (c).

Recipienţii din tablă neagră sunt cei mai sensibili la coroziune şi trebuie

protejaţi prin acoperire cu vopsea anticorozivă.

Recipienţii de aluminiu sunt tot mai folosiţi, deşi sunt ceva mai scumpi,

datorită câtorva avantaje datorate materialului:

- proprietăţi de barieră excelente;

- opacitate la lumină;

- neutralitate la miros şi la gust;

- greutate mică;

- rezistenţă la căldură;

- rezistenţă la coroziune;

- igienici şi reciclabili.

Recipienţii din aluminiu pot avea fundul din tablă de oţel îmbinat prin

fălţuire de corp, sau se pot confecţiona dintr-o singură bucată prin extrudare

inversă la rece prin impact.

Fig.6.13. Formarea prin extrudare a tuburilor de aluminiu.

Agentul propulsor

Agenţii propulsor pot fi în stare lichidă sau în stare gazoasă. Există două

tipuri de spray-uri: binare şi ternare.

În primul caz recipientul este încărcat cu o fază lichidă ce conţine atât

propulsorul cât şi substanţa activă dizolvată sau amestecată în propulsor, fază

ce se depune la baza recipientului. Faza gazoasă a propulsorului se găseşte în

partea de sus a recipientului şi apasă asupra fazei lichide.

Fig.6.14. Aerosol cu două faze.

În cel de-al doilea caz la spray-ul ternar, substanţa activă nu se amestecă

sau dizolvă în propulsorul lichid. Astfel în recipient pe lângă faza gazoasă apar

două straturi lichide distincte, intervenind două cazuri în funcţie de greutatea

specifică a celor două substanţe:

1. dacă propulsorul lichid are greutate specifică mai mare decât cea a

substanţei active avem următoarea dispunere - în partea superioară faza gazoasă

a propulsorului, în partea mediană o soluţie lichidă de substanţă activă în

amestec cu bule de gaz propulsor, iar în partea inferioară a recipientului faza

lichidă a propulsorului;

2. dacă propulsorul lichid are greutatea specifică mai mică se inversează

locul celor două faze lichide.

Fig.6.14. Aerosol cu trei faze.

În primul caz se utilizează un tub plonjor scurt pentru evacuarea

substanţei active iar în cel de-al doilea caz un tub lung care să ajungă până la

stratul de substanţă activă de la baza recipientului.

Dispozitivul de comandă al spray-ului

Pentru ca produsul ambalat să poată funcţiona ca spray el mai are nevoie

de un dispozitiv de comandă şi acţionare, numit şi valvă de comandă, format

din mai multe componente:

1. tubul plonjor - din PE care serveşte la evacuarea substanţei active;

2. corpul valvei - din material plastic, poate avea secţiunea calibrată sau

necalibrată, cu duza introdusă în capătul dinspre tubul plonjor;

3. cupela metalică - din tablă de oţel galvanizată sau din aluminiu,

foloseşte la prinderea valvei de comandă de recipient;

4. tija - din material plastic şi face legătura dintre interiorul recipientului

şi mediu când este deplasată în jos de butonul de comandă;

5. arcul spiral - din sârmă de oţel inoxidabil, are rolul de a aduce tija în

poziţia superioară după eliberarea butonului;

6. garnitura interioară - cauciuc cu rol de etanşare între cupelă şi tijă;

7. garnitura exterioară - tot din cauciuc, realizează etanşarea dintre

cupelă şi recipient;

8. butonul de acţionare a valvei - din material plastic, standard sau

calibrat cu duza, are forme diferite ce depind de estetică şi de natura substanţei

active.

Fig.6.15. Dispozitivul de comandă al spray-ului.

Asamblarea dispozitivului de comandă şi acţionare se face prin

deformarea cupelei sub inelul bordurat al recipientului. Operaţia trebuie

executată cât mai precis pentru a asigura etanşeitatea recipientului.

Alte tipuri de spray-uri

Necesităţile crescânde şi variate ale pieţei de produse alimentare au

impus fabricarea unor spray-uri de construcţie specială, diferite de cele descrise

anterior. Aceste spray-uri sunt o combinaţie între recipienţii normali şi părţi

componente din material plastic.

A. Spray cu piston

Este compus din (fig.6.16.a):

- recipientul 1, prevăzut cu membrana 2, sudată pe circumferinţa

recipientului; membrana are o suprafaţă mai mare decât a secţiunii transversale

a recipientului şi constituie pseudopistonul spray-ului;

- valva de comandă 3, prin a cărei duză se evacuează substanţa activă ce se

găseşte sub formă de lichid sau de pastă, în spaţiul 4; agentul propulsor care

crează presiunea se găseşte în spaţiul 5, sub membrană.

Presiunea exercitată de membrană asupra substanţei active o împinge

prin duza valvei de comandă, care transformă presiunea în viteză, şi o

expulzează în atmosferă. La acest tip de spray nu se degajă în atmosferă agent

propulsor.

Fig.6.16. a-Spray cu piston; b-Spray Gigogne.

B. Spray Gigogne

Este compus din (fig.6.16.b):

- un recipient mare 1 în care se găseşte agentul propulsor;

- un recipient mic 2, în interiorul lui 1 de care se sudează în puncte la partea

superioară, în care se găseşte produsul alimentar, şi care comunică cu

recipientul mare;

- valva de comandă 3 care este în legătură cu recipientul 2.

În poziţie de repaus, presiunea din recipientul 2 este egală cu cea din

recipientul 1, cele două recipiente fiind în legătură. Dacă se apasă butonul

valvei de comandă, punându-se în legătură recipientul 2 cu atmosfera,

presiunea din interior determină evacuarea substanţei active împreună cu

agentul propulsor. După eliberarea butonului valvei de comandă datorită

faptului că în recipientul 1 este o presiune mai mare decât în 2 agentul

propulsor pătrunde în 1 echilibrând din nou cele două presiuni din cele două

recipiente, spray-ul fiind pregătit pentru o nouă folosire.

C. Spray cu buzunar elastic.

Este folosit la ambalarea produselor alimentare sub formă de pastă sau

lichid, la care se realizează separarea produsului de gazul propulsor prin

introducerea în recipientul metalic 1 a unui buzunar elastic 2, din material

plastic.

Fig.6.17. Spray cu buzunar elastic.

Acesta din urmă conţine produsul alimentar şi este prins de recipient la

fixarea valvei de comandă 3. Agentul propulsor se află în recipientul 1 în afara

buzunarului. La deschiderea valvei agentul propulsor strânge buzunarul forţând

evacuarea produsului.

Avantajele acestui tip de spray sunt că asigură golirea produsului ambalat

în proporţie de 99% pentru produse lichide şi 95% pentru paste, buzunarul din

PE împiedică contactul dintre produsul alimentar şi pereţii recipientului

protejând atât produsul cât şi metalul, se pot folosi orice propulsori pentru că ei

nu vin în contact direct cu produsul, se poate utiliza în orice poziţie deoarece

produsul este comprimat şi împins spre exterior prin presarea întregii suprafeţe

a buzunarului.

Încărcarea spray-urilor

Indiferent de metoda de încărcare folosită în recipient trebuie introduse

cantităţi foarte corect dozate de substanţă activă şi agent propulsor.

După ce ambalajul de tip spray a fost asamblat şi după ce s-a verificat

etanşeitatea se încarcă cu cele două substanţe. Încărcarea se poate face la rece

fie sub presiune fie la presiune normală.

Dacă substanţa propulsoare este lichefiabilă, încărcarea spray-ului cu

amestec substanţă activă-agent propulsor se poate face la temperaturi scăzute (-

20 .. -40oC) spre a menţine propulsorul în stare lichidă. La încărcarea la rece şi

substanţa activă se răceşte în prealabil pentru a nu produce evaporarea

propulsorului. Recipientul încărcat se menţine la temperaturi scăzute până la

montarea valvei de comandă. Pentru a provoca creşterea presiunii şi a verifica

astfel etanşeitatea recipientului se încălzeşte prin imersare în apă caldă.

La încărcarea sub presiune, introducerea agentului propulsor se face prin

injectare (la 10 at) în canalul valvei montate, cu resortul comprimat. Viteza de

umplere depinde de diametrul canalului. Umplerea se face la temperatura

mediului şi constă în mai multe etape:

- în recipientul deschis fără valva de comandă se introduce

substanţa activă bine dozată;

- se montează valva de comandă;

- se injectează sub presiune cantitatea prescrisă de agent propulsor;

- se montează butonul valvei;

- se controlează etanşeitatea recipientului prin imersie în apă caldă.

Dacă se combină cele două metode se obţine o metodă de încărcare mixtă

prin care se introduce substanţa activă în recipient şi cu valva nemontată

recipientul se introduce într-un cilindru în care se găseşte agentul propulsor,

acesta pătrunzând în recipientul spray-ului pe toată secţiunea liberă a gurii

spray-ului.

După ce a pătruns cantitatea de agent propulsor necesară, se montează

valva prin presarea cupelei pe inelul bordurat. Încărcarea se face la temperaturi

mici şi cu viteze mari de încărcare. Această metodă prezintă marele avantaj că

pe măsură ce pătrunde agentul propulsor în recipient, din el se elimină aerul ce

poate oxida produsul şi poate provoca coroziunea recipientului.

Fig.6.18. Umplerea recipientului prin metoda mixtă.

În cazul în care se foloseşte drept agent propulsor CO2, încărcarea se

execută cu ajutorul ultrasunetelor. Acestea generează în conţinutul recipientului

o mare turbulenţă ce produce o mulţime de bule de masă foarte mică, făcând ca

soluţia să se satureze instantaneu cu gaz, mărindu-se foarte mult presiunea din

recipient.

!!!! 6.3.5. Tuburile deformabile.Sunt ambalaje folosite la produsele păstoase, creme, geluri cum ar fi:

maioneza, muştarul, paste condimentate, pastă de dinţi.

Evacuarea conţinutului se face prin mărirea presiunii interioare la

deformarea manuală a ambalajului. Dacă capacul ambalajului este deschis,

conţinutul se revarsă în exterior.

La alegerea materialului din care sunt confecţionate aceste ambalaje

trebuie ţinut seama de câteva condiţii pe care acesta trebuie să le îndeplinească:

- să fie uşor de format;

- să fie uşor deformabil în timpul utilizării;

- să asigure protecţia produsului alimentar conţinut;

Materialul cel mai folosit la confecţionarea tuburilor deformabile şi care

îndeplineşte toate aceste condiţii este aluminiul.

Tehnologia de formare este oarecum similară cu cea a spray-urilor din

aluminiu. Semifabricatul de la care se porneşte este o rondea de aluminiu ce se

introduce într-o matriţă de extrudare. Spre deosebire de formarea recipienţilor

tip spray din aluminiu, tuburile deformabile se realizează prin extrudare

combinată: partea cilindrică a tubului se face prin extrudare indirectă, iar capul

acestuia prin extrudare directă. La retragerea poansonului se eliberează tubul

format care mai parcurge următoarele etape: tăierea bavurii rezultate la

extrudarea directă, filetarea capului în vederea înşurubării capacului de

închidere din material plastic, tăierea tubului la lungimea prescrisă. Toate

aceste operaţii se execută pe un strung automat. Pentru că în urma extrudării,

datorită deformaţiilor plastice mari, materialul se ecruisează puternic, adică

suportă un tratament termic de înmuiere.

Fig.6.19. Formarea tuburilor deformabile din aluminiu.

Etapa următoare este lăcuirea suprafeţei interioare cu lac şi estetizarea

suprafeţei exterioare prin metoda offset.

După montarea prin înşurubare a capacului, tubul se trimite la umplere,

închiderea celuilalt capăt făcându-se prin pliere, pe marginea astfel obţinută

marcându-se data fabricaţiei şi data expirării.

Fig. 6.20. Închiderea tuburilor deformabile.

1-suport; 2-tub plin; 3-mecanism de acţionare al clapetei

de fălţuire; 4-capete de presare; 5-clapeta de fălţuire.

Închiderea tuburilor deformabile metalice se face într-o maşină cu

funcţionare intermitentă care are două staţii de închidere (fig.6.20)

În prima staţie se face presarea capătului liber al tubului, urmată de

îndoirea marginii şi presarea acesteia. În staţia a doua se realizează o a doua

îndoire şi ultima presare pentru închiderea definitivă.

Maşina de umplut şi închis tuburi deformabile are un platou rotativ

prevăzut cu suporturi pentru tuburi, un dispozitiv de centrare a tuburilor, unul

de marcare, un dozator de produs cuplat cu o pompă şi mecanismul de

închidere şi de evacuare a tuburilor (fig. 6.21).

Fig. 6.21. Maşina de umplut şi închis tuburi deformabile metalice.

1-banda de alimentare cu tuburi goale; 2-dispozitiv de plasare a tuburilor în suporturile de

pe platou; 3-dispozitiv de centrare a tuburilor; 4,5-dispozitiv de potrivire a tubului pentru

marcare; 6-pompă dozatoare pentru produs; 7,8-fălţuirea fundului tubului; 9-dispozitiv de

evacuare al tuburilor pline; 10-bandă de evacuare a tuburilor pline.

Pe lângă aluminiu la realizarea tuburilor deformabile se utilizează şi

materialele plastice.

Tubul de material plastic este realizat dintr-o folie de plastic roluită şi

sudată longitudinal ce are la un capăt lipit capul tubului care este filetat, şi care

este obţinut prin injectare într-o matriţă. Capacul de închidere este tot din

material plastic şi se obţine prin injectare într-o matriţă.

Există şi varianta realizării tuburilor într-o singură operaţie de injectare

în matriţă, aceasta fiind folosită mai ales la tuburile mai mari. Umplerea

tuburilor de plastic se face la fel ca şi în cazul celor de aluminiu, închiderea

finală realizându-se prin termosudarea transversală la capătul maşinii de

umplut.

Câteva cutii din materiale metalice sunt prezentate în figura următoare.

Fig.6.20. Tipuri de cutii metalice pentru alimente.

a,b-cu capac fălţuit; c,d-cu capac care se presează; e-cu capac care se înşurubează; f-cu

capac cu bordură; g-k-cu volum mic, cu capac fălţuit, cu diferite forme; l-cu volum mic, cu

capac cu bordură.

Pe lângă cutiile metalice, în industria alimentară se mai folosesc şi

bidoane metalice pentru cantităţi mai mari şi din punct de vedere constructiv

principalele forme sunt ilustrate în figura de mai jos:

Fig.6.21. Tipuri de recipienţi metalici de capacităţi mari.

a-butoi cu nervuri şi cu buşon; b-butoi special cu nervuri de cauciuc, pentru bere; c-butoi cu

bordură şi cu buşon; d-butoi special cu bordură, pentru bere; d-butoi cu nervuri şi capac.