Хранение товаров

Содержание:

1. Основы хранения товаров, значение отдельных факторов. Условия и режимы хранения. Понятие оптимального режима хранения.

2. Переработанная плодовоовощная продукция. Оценка качества, дефекты, хранение.

3. Понятие о полимерах и пластмассах. Классификация, особенности использования. Факторы, формирующие потребительские свойства и современный ассортимент товаров из пластмассы.

4. Список литературы.

1.Основы хранения товаров, значения отдельных факторов. Условия и режимы хранения. Понятие оптимального режима хранения.

Хранение - это этап технологического цикла товародвижения от выпуска готовой продукции до потребления или утилизации, цель которого - обеспечение стабильности исходных свойств или их изменение с минимальными потерями.

При хранении проявляется одно из важнейших потребительских свойств товаров - сохраняемость, благодаря которому возможно доведение товаров от изготовителя до потребителя независимо от их местонахождения, если сроки хранения превышают сроки перевозки. Так, бананы, ананасы, выращиваемые в тропических странах, - распространенный товар в самых отдалённых регионах земного шара благодаря их хорошей сохраняемости. В то же время многие не менее ценные тропические плоды реализуются только в местах выращивания из-за низкой сохраняемости.

Конечный результат эффективного хранения товаров - сохранение их без потерь или с минимальными потерями в течение заранее обусловленного срока. Показателями сохраняемости служат выход стандартной продукции, размер потерь и сроки хранения.

Выход стандартной продукции и потери связаны обратно пропорциональной зависимостью. Чем выше потери, тем меньше выход стандартной продукции. Оба показателя сохраняемости зависят от условий и сроков хранения.

Условия хранения товаров - это совокупность внешних воздействий окружающей среды, обусловленных режимом хранения и размещением товаров в хранилище.

Режим хранения - это совокупность климатических и санитарно - гигиенических требований, обеспечивающих сохраняемость товаров. Можно выделить климатический и санитарно-гигиенический режимы хранения.

Требования к климатическому режиму хранения включают требования к температуре, относительной влажности воздуха, воздухообмену, газовому составу и освещённости.

Температура хранения - температура воздуха в хранилище. Это один из наиболее значимых показателей режима хранения. С повышением температуры усиливаются химические, физико-химические, биохимические и микробиологические процессы. Согласно правилу Вант-Гоффа скорость химических процессов с повышением температуры на каждые 10 градусов Цельсии увеличивается в 2-3 раза.

Поскольку способность товаров к сохранению обусловлена замедлением всех происходящих в них процессов, для большинства товаров пониженные температуры хранения предпочтительнее, чем повышенные.

Для многих товаров, хранящихся при пониженных температурах, нижний предел ограничен температурой замерзания, если при замораживании ухудшаются отдельные потребительские свойства. Это относится в первую очередь к товарам, в состав которых входит вода. При замерзании воды, как отмечалось, разрушается микроструктура товара, а иногда и упаковки, вследствие чего образуются микротрещины, разрушаются клетки и гибнут биообъекты. Товары с гомогенизированной структурой при замерзании расслаиваются, вследствие чего утрачивают товарный вид (молоко, кисломолочные продукты, шампуни, гели, пенки). В некоторых напитках при температурах, близких к температуре замерзания, выпадает осадок (например в вине).

Для замороженных продуктов не существует столь выраженного ограничения нижнего предела температур. Их можно хранить в интервалах температур: -10…-12; -23…-25; -30…-40 градусов. При более низких температурах отмечаются интенсивная сублимация льда и сильное обезвоживание продукта. Однако для замороженных продуктов ограничивается верхний предел температур (не выше -8 градусов), так как при более высоких температурах происходит перекристаллизация льда, укрупнение кристаллов, вследствие чего качество продукта при размораживании ухудшается.

Товары, не содержащие свободной воды, могут долго храниться при очень низких температурах (ткани, кожа, меха, бакалейные товары).

Вместе с тем есть товары, которые благодаря консервантам или консервирующим воздействиям могут храниться при достаточно широком диапазоне температур, например алкогольные напитки.

Единой оптимальной температуры хранения всех потребительских товаров не существует из-за многообразия свойств, обеспечивающих их сохраняемсть. В связи с этим все потребительские товары подразделяются по термическому состоянию и требованиям к оптимальному температурному режиму на шесть групп.

Классификация товаров по термическому состоянию и требованиям к оптимальному температурному режиму.

Термическое состояние товаров	Диапазон температур	Группы товаров
замороженные	-10…-12 -18…-20 -23…-25 -28…-30	мясо, рыба, масло сливочное, животные жиры, замороженные яичные продукты мясо, рыба, плоды и овощи, масло сливочное, яичные продукты, мороженое мясо, рыба, плоды и овощи то же
переохлаждённые	-7…-10	солёная рыба, сырокопчёные колбасы, животные жиры, отдельные холодоустойчивые виды и сорта плодов и овощей, варёно-копчёные колбасы, маргарин
охлаждённые умеренные широкого диапазона температур широкого диапазон положительных температур	-1…1 0…6 Не выше 10…12 -30…+30 0…25 0…18	отдельные виды и сорта плодов и овощей, квашеные овощи, яйца молочные товары, охлажденные мясо и рыба, торты и пирожные с кремом и фруктовой отделкой напитки алкогольные и безалкогольные, кроме водок, пиво (не ниже 2 градусов) хлебобулочные изделия, сухие бакалейные товары, спирт, водка, большинство непродовольственных товаров консервы, жидкие парфюмерно-косметические средства, вино, ликероналивочные изделия, варенье, джемы, повидло растительные масла, большинство кондитерских изделий

Приведённые в таблице диапазоны оптимальных температур являются примерными. Для каждой ассортиментной группы или даже вида потребительских товаров устанавливаются предельные температуры (не выше и/или не ниже) в стандартах и/или санитарных правилах.

Относительная влажность воздуха (ОВВ) - показатель, характеризующий степень насыщенности воздуха водяными парами.

ОВВ определяется как отношение действительного содержания водяных паров в определённом объеме воздуха к тому их количеству, которое необходимо для насыщения того же объема воздуха при одинаковой температуре.

ОВВ может косвенно свидетельствовать о дефиците водяных паров в окружающей среде или их пониженном парциальном давлении. Поскольку наиболее устойчивым является равновесное состояние, а при недостатке водяных паров создаётся не устойчивое состояние, происходит испарение воды из наиболее влажных объектов. В результате этого вблизи поверхности влажных объектов повышается парциальное давление водяных паров, а затем происходит их диффузия в окружающую среду (в свободное от груза пространство).

Чем выше влажность товаров и ниже ОВВ, тем больше их потери. Поэтому товары с повышенной влажностью рекомендуется хранить при высокой ОВВ. Однако такой влажностный режим непригоден для сухих товаров, так как они могут поглощать водяные пары, увлажняться и подвергаться микробиологической порче.

Воздухообмен - показатель режима, характеризующий интенсивность и кратность обмена воздуха в окружающей товары среде.

В процессе воздухообмена создается равномерный температурно-влажностный режим, а также удаляются газообразные вещества, выделяемые хранящимися товарами, тарой, оборудованием и т.д.

Воздухообмен характеризуется скоростью движения воздуха в складе и кратностью его обмена. Он может быть с подачей воздуха извне и без подачи наружного воздуха за счёт перемещения воздуха на складе. В первом случае воздухообмен называется вентиляцией, во втором циркуляцией.

В зависимости от способа побуждения различают два вида воздухообмена:

- естественный;

- принудительный.

По направленности воздушного потока по отношению к товарной массе различают:

- общеобменный воздухообмен

- активный воздухообмен

Газовый состав воздуха - показатель режима, характеризующий состав газов в окружающей среде. Он обусловлен тремя группами компонентов:

1. основные газы - кислород, азот и углекислый газ;

2. инертные газы - водород, гелий, аргон и др.;

3. вредные газообразные примеси - окислый азот, серы, а также озон, аммиак, фреон и др.

Количество вредных газообразных примиссей индивидуально для разных хранилищ и зависит от степени загрязнения наружного воздуха промышленными отходами, а так же выхлопными газами, газообразными хладагентами и другими веществами. При вентилировании наружным загрязненным воздухом они попадают на склад и изменяют газовый состав воздуха на складе.

Кроме того, некоторые товары при хранении выделяют газообразные вещества, что так же влияет на газовый состав воздуха на складе.

Требования к санитарно-гигиеническому режиму хранения характеризуется комплексным показателем чистоты, включающим ряд единичных показателей.

Чистота - состояние объектов хранения и окружающей среды, которое характеризуется загрязнениями, не превышающими установленных норм.

Чистота определяется двумя группами показателей. К первой группе относятся показатели чистоты, различающиеся природой загрязнения: минерального, органического, микробиологического или биологического. Вторая группа показателей чистоты характеризует местонахождение загрязнения: воздух, пол, стены, потолок, оборудование, механизмы, товары, тара в хранилищах или транспортных средствах.

Загрязнения различают:

- минерального происхождения

- органического происхождения

- микробиологического происхождения

- биологические загрязнения

2. Переработка плодов и овощей.

При переработке плодоовощное сырье претерпевает определенные изменения и одновременно приобретает некоторые новые свойства, характерные для данного вида продукции. Степень утраты первоначальных и приобретения новых свойств зависит от метода переработки.

Переработку плодов и овощей осуществляют различными методами. Целью любого из них является не только получение данного продукта, но и сохранение его определенное время без ухудшения качества. Все методы консервирования плодов и овощей можно объединить в следующие три группы.

1. Физические методы, основанные на применении в качестве консервирующего начала различных физических факторов: высоких температур (стерилизация, пастеризация, сушка); низких температур (охлаждение, замораживание); лучистой энергии (гамма-лучей, ультрафиолетового облучения, высокочастотных колебаний); обеспложивающих фильтров, способных задерживать споры микроорганизмов (например, при фильтровании соков).

Методы, основанные на применении различных химических факторов, способствующих консервированию продукта. При этом химические факторы могут быть внутреннего характера, например квашение, при котором в результате молочнокислого брожения образуется молочная кислота, являющаяся консервирующим началом, когда консервирующим началом служат добавляемые извне различные химические консерванты и антисептики (сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и другие вещества).

Комбинированные методы, основанные на сочетании различных факторов консервирования, например добавка сахарного сиропа и стерилизация (при производстве плодово-ягодных компотов), добавка уксусной кислоты и пастеризация (при производстве овощных и плодоовощных маринадов) и др.

Оценка качества.

Качество и пищевая ценность плодоовощных товаров должны удовлетворять требованиям государственных стандартов и технических условий к отдельным видам плодоовощной продукции. Критерии пищевой ценности и критерии безопасности по отдельным группам пищевых продуктов устанавливают «Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья пищевых продуктов». Такие требования отсутствуют в настоящее время для непереработанных плодов и овощей, за исключением свежевскопанного картофеля (содержание крахмала не менее 16%) и моркови красной (содержание В-каротина не менее 8 мг %). Это связано с недостатком данных о потере части витаминов и пищевых веществ в различных условиях хранения и в зависимости от времени хранения свежих плодов и овощей.

Нормируются требования к пищевой ценности плодоовощной продукции в переработанном виде, прежде всего по содержанию витаминов, качества, как внешний вид, размер, допускаемые отклонения и некоторые др.

Картофель, морковь, свекла, лук, капуста белокочанная, поступающие в розничную торговлю, делят на отборный и обыкновенный сорта.

Лабораторный анализ

Определение соотношения составных частей

Определение соотношения составных частей (рассола и овощей, плодов или ягод) проводят после достижения солеными овощами, квашеной капустой, мочеными плодами и ягодами кислотности, предусмотренной техническими требованиями к каждому виду продукции.

Определяют массу брутто каждой отобранной для анализа единицы тары. Затем тару вскрывают и выбирают продукцию (кроме квашеной капусты) с помощью сетчатого дуршлага, отделяя при этом специи от овощей или плодов, отцеживая рассол, пока он не перестанет течь струей.

Выбранную продукцию помещают в пустую тару и взвешивают. Количество овощей или плодов вычисляют по разности между массой тары с продукцией и массой пустой тары. Массу рассола определяют по разности между массой брутто бочки и массой плодов, специй и тары.

Для определения соотношения составных частей в квашеной капусте взвешивают среднюю пробу и определяют количество содержащегося в нем сока, свободно стекающего в течение 15 мин, по разности между первым и вторым после стекания взвешиванием.

Определение массовой доли влаги в сушеных плодах.

Пробу однокомпонентного продукта освобождают от косточек, семян и плодоножек, половинки плодов режут пополам. Пробу измельчают на электромясорубке или мельнице и сразу берут навеску.

Массовую долю влаги определяют взвешиванием, высушиванием и последующим взвешиванием как отношение разности масс к исходной массе навески.

Определение титруемой кислотности в продуктах переработки плодов и овощей.

Потенциометрический метод основан на потенциометрическом титровании водного экстракта пробы продукта или водного раствора жидкой пробы раствором гидроокиси натрия до рН 8,1 1м.

Визуальный метод основан на титровании исследуемого раствора 1м раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина.

По объему затраченного раствора гидроокиси натрия вычисляют титруемую кислотность пробы.

Определение нитратов.

Фотометрический метод основан на экстракции нитратов из продукта, восстановлении их до нитритов на кадмиевой колонке, проведении цветной реакции нитритов с ароматическими амина-ми с последующим фотометрийрованием раствора азосоединения.

Экспрессный ионоселективный метод основан на извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов с последующим измерением концентрации нитратов с помощью ионоселективного нитратного электрода.

Определение остаточных количеств хлорорганических пестицидов.

Плоды, овощи и продукты их переработки могут содержать остаточные количества: ДДТ-4,4'-дихлордифенилтрихлорэтана и его метаболитов; ДДД-4,4'-дихлордифенилдихлорэтана;ДДЭ-4,4' дихлордифенилдихлорэтилена; ГХЦГ и его изомеров -- линдана, гектахлора, кельтана, альдрина и др.

Метод тонкослойной хроматографии основан на экстракции пестицидов органическим растворителем (этилацетатом) из продукта, очистке экстракта, упаривании его досуха и хроматогра-фировании в тонком слое. Для этого сухой остаток растворяют в нескольких каплях гексана и полностью переносят на пластинку, на эту же пластинку наносят стандартные растворы пестицидов.

При наличии пестицидов после обработки пластинки с пробой проявляющим реактивом и УФ-облучением появляются пятна серо-черного цвета на светлом фоне.

Метод газожидкостной хроматографии основан на экстракции пестицидов этилацетатом, очистке экстракта и последующем анализе хлорорганических пестицидов на газовом хроматографе с детектором захвата электронов.

Определение содержания витамина С.

Титриметрический метод основан на экстрагировании витамина С из пробы продукта раствором кислоты (соляной, метафосфорной или смесью уксусной и метафосфорной) с последующим титрованием раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до установления светло-розовой окраски. Массовую долю витамина С в пробе продукта определяют по объему израсходованного титранта.

Контроль содержания токсичных элементов проводится методами, общими для сырья и продуктов пищевых в соответствии со стандартом.

Контроль качества консервной продукции и при необходимости микробиологический анализ проводятся по стандартным методикам.

Режим хранения включает в себя определенные температуру, влажность и газовый состав воздуха, которые создаются путем обмена воздуха и жизнедеятельностью самих плодов и овощей.

Большинство плодов и овощей для нормального хранения должны иметь температуру около 0° с понижением до границ замерзания и с повышением до температур, при которых еще не может быть развитие микроорганизмов. Те плоды и овощи, которые по своему происхождению отно-сятся к растениям теплого климата, оптимальную температуру хранения имеют значительно выше. Например, цитрусовые хранятся при температуре 3--7°, батат 12 -- 13°, бананы не ниже 12°, арбузы при 3 -- 4° и т. д. За последнее время выяснено, что многие плоды и овощи могут храниться без снилсения их качества и даже с меньшими потерями и порчей при температурах замерзания, так как они обладают способностью восстанавливать свойства свежих плодов при постепенном отеплении.

При замораживании происходит распад полисахаридов, дисахаридов и белков. Скорость замораживания зависит от водоудерживающей способности плазмы: чем медленнее отдача воды, тем медленнее замораживание. Дыхание замораживаемой продукции идет до тех пор, пока есть капельно-жидкая вода. Температура замораживания зависит также от защитных покрывных тканей Плоды и овощи с неповрежденной кожицей замерзают при более низкой температуре, чем без кожицы или при ее повреждении. Клубень картофеля с кожицей имеет температуру замерзания --3°, а без кожицы --1°.

Для морозоустойчивых сортов плодов и овощей характерны водный дефицит, высокая концентрация клеточного сока, вязкость плазмы и ее повышенная водоудерживающая способность; меньшая выцветаемость пигментов. Морозостойкие сорта яблонь отличаются от неморозостойких повышенной прочностью связи хлорофилла с белком.

На устойчивость против низких температур плодов и овощей можно воздействовать различными способами, к которым относятся: повышение концентрации клеточных растворов, главным образом сахара, закалка после уборки и опрыскивание аммиачной селитрой.

При хранении замороженные овощи теряют в весе за счет испарения воды и эта потеря увеличивается с удлинением срока хранения. Например, по данным Ручкина, крупный замороженный картофель потерял в весе за 7 дней хранения 0,31%, а за 42 дня--1%; замороженная морковь соответственно 3,24% и 5,02%.

Влажность воздуха. Плоды и овощи за немногим исключением содержат очень много воды, количество которой достигает во многих плодах и овощах более 90%. Большое содержание воды придает плодам и овощам свежесть. Даже незначительное уменьшение воды примерно на 5--7% вызывает увядание плодов и овощей, что снижает их товарные качества. Для поддержания свежести плодов и овощей необходимо, чтобы испарение воды сократилось до минимума. В связи с указанными выше свойствами требуется, чтобы в воздухе вокруг плодов и овощей было повышенное содержание воды. За некоторым исключением большинство видов плодов и овощей должно храниться при 85--95% влажности воздуха. Такой уровень влажности сокращает до минимума испарение и не позволяет активизироваться целому ряду биологических процессов, в том числе дыханию.

Обмен воздуха.

В оборудованных хранилищах обмен воздуха совершается по-разному, в зависимости от типа хранилища и его оборудования. В хранилищах без искусственного охлаждения приток воздуха извне проходит через трубу между земляным и вторым решетчатым полом.

В настоящее время в оборудованных хранилищах широко используют механическую вентиляцию, при которой перемещение воздуха осуществляется вентиляторами. Механическая вентиляция применяется на холодильниках и в специализированных плодоовощехранилищах. В ряде случаев оборудуется совместная механическая и естественная вентиляция. Когда приток и вытяжка воздуха в хранилище осуществляется через специальные каналы, расположенные, например, внизу (приточный канал) и вверху (вытяжной канал или отверстия), вентиляцию называют приточно-вытяжной. При помощи приточно-вытяжной механической вентиляции удаляются не только газы и тепло, образующиеся во время хранения плодов и овощей, но и устраняется отпотевание овощей в верхних слоях закромов.

Свет и ультрафиолетовые лучи. Практика хранения установила, что солнечный свет отрицательно влияет на сохраняемость плодов и овощей в складах, вызывая в них усиление окислительных процессов, в том числе дыхания, ускорение дозревания и нередко размножение микроорганизмов. Вследствие этого все хранилища имеют только искусственное освещение.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что плоды и овощи следует хранить, создавая оптимальный режим, причем каждый фактор режима должен быть, вполне определенным. Отклонение даже одного фактора от оптимального отрицательно сказывается на сохраняемости продукции или ослабляет действие других факторов хранения

Дефекты.

Плод является живой системой, способной противодействовать повреждениям. У растущих плодов и овощей в местах механических повреждений происходит опробковение ткани и образуется защитный слой. У картофеля перидерма взамен нарушенной (в местах срезов) образуется в период хранения. Поэтому в некоторых случаях, установленных стандартами, механические повреждения являются допустимыми, но в больших количествах снижающими качество (царапины, потертости).

Для основной массы плодоовощной продукции проколы, разрезы, ушибы являются недопустимыми, так как в поврежденные ткани легче внедряются микроорганизмы, интенсивнее идут процессы окисления и потери влаги. При ушибах повреждаются клетки мякоти, расположенные под кожицей. Клеточный сок вытекает в межклеточное пространство или в цитоплазму, где идет интенсивное ферментативное окисление полифенолов сока. Мякоть темнеет и может отмереть.

Легкие потемнения допускаются для баклажанов, тыквенных, косточковых, цитрусовых, семечковых с ограничениями площади и места обнаружения потемнения (не допускаются при закладке на хранение или для транспортировки, допускаются при разгрузке для реализации).

К механическим регламентируемым по количеству повреждениям относятся трещины и градобоины. Трещины образуются при неравномерном поливе растений, следствием такого режима полива является растрескивание томатов, кочанов, картофеля, корнеплодов и др. Трещины в сочных плодах могут появиться при перевозке и хранении.

Гусеница плодожорки вгрызается в мякоть плода (яблока, груши, айвы, сливы, абрикоса), выгрызает ходы до семян или до косточки. При падении плода на землю гусеница поднимается на дерево и повреждает новый плод, и т. д. Вкус и лежкость таких плодов ухудшаются, уменьшается доля съедобной мякоти, в места повреждения легко проникает и развивается плодовая гниль. Иногда повреждение зарастает пробковой тканью, и плод не заболевает. Такие повреждения допускаются для. 2% плодов первого сорта, 10% -- второго и 20% -- третьего сорта яблок поздних сортов.

Опасные микробиологические заболевания ведут к большим потерям плодоовощной продукции, так как передаются от больных экземпляров к здоровым. Плодовая гниль возникает в виде небольшого буроватого пятна, которое быстро увеличивается, плод становится коричневым и размягчается. На поверхности вырастают серовато-бурые и серовато-желтые плодовые тела гриба со спорами, при созревании гриба споры переносятся на здоровые плоды.

Голубая плесень и зеленая плесень поражают цитрусовые. Серая гниль поражает виноград и другие плоды и овощи. Опасными являются шейковая гниль лука, мокрая бактериальная гниль картофеля и др. Плодоовощная продукция, пораженная опасными микробиологическими заболеваниями, переводится в отход. Некоторые заболевания ухудшают внешний вид и лежкость плодов и овощей, но не передаются соседним плодам. Плоды и овощи с такими заболеваниями ограниченно допускаются к реализации.

Так, парша на яблоках и грушах имеет вид пятен бурого или черного цвета (мицелии зимующего гриба). В опробковевшей ткани под пятнами могут появиться трещины, через которые возможно проникновение возбудителей более опасных болезней.

Косточковые плоды могут поражаться пятнистостью (грибом клястероспориумом) в виде мелких пятен (у абрикоса -- красного цвета).

При неблагоприятных условиях выращивания и хранения могут возникать функциональные расстройства в обменных процессах -- физиологические неинфекционные заболевания плодов и овощей.

Побурение мякоти ведет к размягчению и отмиранию ткани. Слабое побурение допускается для яблок и груш, направляемых в промышленную переработку.

Коричневая пятнистость появляется на кожице цитрусовых плодов при окислении эфирного масла. Выход эфирных масел происходит при пониженных температурах хранения цитрусовых плодов. Коричневая пятнистость ухудшает товарный вид и лежкость плодов, но не влияет на их вкус.

Точечный некроз капусты в виде почерневших участков тканей листа возникает при избытке азотистых веществ. Точечный некроз усиливается при хранении и ухудшает качество капусты, при сильном поражении кочаны отправляют в отход.

Потемнение сердцевины картофеля возникает при механических воздействиях и при длительном хранении в условиях низкой (0°С) или высокой (более 20°С) температуры, а также при недостатке калия в почве при выращивании.

Мякоть местами темнеет, в дальнейшем становится волокнистой, местами усыхает, образуя полости, и отмирает. Вокруг таких участков ткань пробковеет. Такой картофель непригоден к употреблению. Причиной потемнения может быть накопле-ние продуктов окисления тирозина и других фенольных соединений.

К недопустимым физиологическим заболеваниям плодов и овощей относятся сильное увядание, подмораживание, анаэробиоз (удушье), пухлость семечковых плодов и некоторые др.

3. Понятие о полимерах и пластмассах. Классификация, особенности использования. Факторы, формирующие потребительские свойства и ассортимент товаров из пластмасс.

В настоящее время пластические массы уже не могут рассматриваться только как материалы, заменяющие некоторые металлы, а также фарфор, стекло, древесину, слоновую кость, рог, янтарь и др. Они имеют важнейшее самостоятельное значение и являются классом материалов, характеризующимся определенным комплексом общих свойств.

Большинство пластических масс обладает легкостью, значительной механической прочностью, химической стойкостью, высокими диэлектрическими свойствами, хорошим внешним видом. Некоторые пластмассы имеют высокую прозрачность.

Плотность (объемный вес) пластмасс колеблется обычно в пределах 1--2 г/см³, а у имеющих пористую пенообразную структуру достигает 0,1--0,03 г/см³. Пористые пластики характеризуются низкими коэффициентами тепло- и звукопроводности, поэтому их применяют как тепло- и звукоизоляционные материалы.

Очень важным преимуществом пластических масс по сравнению, например, с металлами является высокая стойкость их к действию воды и многих химических реагентов (растворов солей, кислот и щелочей). Поэтому некоторые пластмассы широко применяют в химическом машиностроении в качестве антикоррозионного материала, не требующего специальных защитных покрытий.

Изделия из пластмасс не требуют и декоративных покрытий, так как обычно имеют гладкую блестящую поверхность, придающую им красивый внешний вид.

Способность многих пластических масс окрашиваться практически в любой цвет позволяет использовать их как ценный материал в архитектуре, а также для имитации драгоценных камней, перламутра и др.

Некоторые, особенно элементоорганические, пластики, например кремнийорганические, имеют высокую теплостойкость (до 300° и выше).

Пластмассы обладают высокими диэлектрическими свойствами, поэтому их широко используют как электроизоляционный материал. Полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен и некоторые другие синтетические смолы, не содержащие полярных групп в молекулах, 'являются в современной технике наилучшими диэлектриками. Аналогичных природных диэлектриков нет. В то же время, вводя в состав пластмассы токопроводящие наполнители (сажу, графит и др.), легко получают токопроводящие пластики.

Многие пластмассы, особенно полиамиды, а также слоистые фенопласты (на основе тканей и древесного шпона) являются прочными и хорошими антифрикционными материалами. Их применяют для изготовления подшипников, бесшумных зубчатых передач и деталей, где требуется низкий коэффициент трения и малый износ материала.

К недостаткам пластмасс относятся относительно низкая теплостойкость (большинство из них способны выдерживать температуры ниже 150°), плохая теплопроводность, большой коэффициент термического расширения, для некоторых пластмасс -- недостаточная твердость.

Характерным недостатком пластмасс, используемых в качестве деталей, подвергающихся большим механическим нагрузкам, является их ползучесть. Она проявляется при нормальной температуре в виде медленно развивающихся небольших деформаций.

Синтетические смолы

Высокомолекулярными веществами называют химические соединения с молекулярным весом от нескольких тысяч (5000-- 10000) до нескольких миллионов (например, некоторые белки). Молекулы таких соединений имеют цепное строение и большие размеры, поэтому называются макромолекулами.

Молекулярные цепи многих высокомолекулярных соединений состоят из большого числа одинаковых атомных группировок (звеньев), поэтому их называют полимерными или полимерами, а низкомолекулярное исходное сырье, применяемое для их получения,-- мономерами.

Синтетические полимерные, соединения, являющиеся связующим веществом большинства пластических масс, во многом аналогичны природным смолам, поэтому называются также смолами. Они имеют обычно аморфную структуру сходную со структурой силикатных стёкол, вследствие чего их называют органическими стеклами. Особенно это относится к прозрачным смолам, которые способны перерабатываться в листы и пленки (например, полиметилметакрилат)

Любой полимер представляет собой смесь макромолекул, цепи которых содержат разное число элементарных звеньев. Поэтому полимеры являются полидисперсными веществами, состоящими из смеси полимергомологов. Определяемые значения молекулярных весов являются средними.

Полимеризация -- это процесс соединения молекул, при котором не выделяются побочные продукты реакции. Образовавшийся продукт имеет тот же элементарный состав, что и исходные вещества.

Степень полимеризации регулируют изменением концентрации мономера, температуры, природы и количества катализаторов и инициаторов, продолжительности реакции.

Классификация пластических масс

В настоящее время еще нет вполне установившейся классификации пластмасс, тем не менее, сложилось деление их на ряд групп, что полезно знать для характеристики ассортимента пластмассовых изделий.

По физико-механическим свойствам (при нормальной температуре 20°) пластмассы условно подразделяют на жесткие, полужесткие и мягкие пластики.

Жесткие пластики представляют собой твердые упругие материалы преимущественно с аморфной структурой, с высоким модулем упругости и малым удлинением при разрыве. При внешних напряжениях, ниже разрушающих, они сохраняют свою форму в условиях нормальных и повышенных (до определенного предела) температур.

Полужесткие пластики -- твердые упругие материалы обычно кристаллической структуры, средняя величина модуля упругости у них выше 4- 10³ кгс/см². Они имеют относительно высокое общее и остаточное удлинение при разрыве. Остаточное удлинение этих пластиков, однако, обратимо и, как правило, исчезает при подогревании до температуры плавления кристаллитов. Мягкие пластики представляют собой мягкие и эластичные материалы преимущественно аморфной структуры с низким модулем упругости (ниже 4-10³ кгс/см², но выше 2-10² кгс/см²) Они характеризуются относительно высоким общим удлинением, но малым остаточным. Обратимая часть их деформации исчезает при нормальной температуре с замедленной скоростью. Этим они существенно отличаются от эластиков, тоже мягких и эластичных материалов, обратимая деформация которых исчезает с большей скоростью (практически мгновенно).

По термическим свойствам пластические массы разделяются на термопластичные и термореактивные.

Термопластичными массами (термопластами) называют пластмассы, которые постоянно сохраняют способность к формованию при определенном нагреве и давлении и частично теряют эту способность лишь после длительного термического воздействия. При нагревании они размягчаются, а охлаждении (после формования) застывают, сохраняя свои первоначальные свойства. Таким образом, свойства их изменяются обратимо. К этим пластмассам относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамидные, полиакриловые и другие пластики. Термопластичны также эфироцеллюлозные и асфальтопековые пластмассы. Все они менее теплостойки, чем реактопласты, но имеют более высокую ударную вязкость, т. е. не так хрупки.

Термореактивными пластмассами (реактопластами) называют пластики, которые способны формоваться при нагревании и под давлением только на определенной стадии производства и быстро теряют эту способность в результате термического воздействия. При этом они необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние. К реактопластам относят пластмассы на основе фенолоальдегидных, аминоальдегидных, полиэфирных и некоторых других смол.

Резкое различие в поведении термопластичных и термореактивных пластмасс связано с химическим строением смол, применяемых для их изготовления. Звенья цепей термопластичных смол состоят из относительно малореакционноспособных полярных (например, амидных) или неполярных групп, тогда как цепи термореактивных смол содержат большое число реакционноспособных полярных групп, легко взаимодействующих при нагревании одна с другой или с молекулами иных веществ. В результате происходящих химических взаимодействий между смежными цепями термореактивных, смол образуются прочные поперечные связи, необратимо изме-няющие их свойства.

По составу пластические массы подразделяют на простые и сложные (композиционные).

Пластмассы, содержащие лишь связующее вещество и иногда краситель, называют простыми. В отличие от них, пластмассы, имеющие также наполнители, пластификаторы или другие компоненты, называют сложными или композиционными.

К простым пластмассам можно отнести литые пластики (например, литые резиты), а также полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат и другие пластики, не содержащие наполнителей, пластификаторов и др. Примером сложных пластмасс являются прессовочные порошки (пресспорошки), в состав которых, кроме связующего вещества, входят наполнители, красители, отвердители и другие компоненты. Содержание связующего колеблется в них от 30 до 60% общего веса пластмассы.

По виду связующего вещества все пластмассы разделяют на четыре класса:

- на основе синтетических смол;

- на основе эфиров целлюлозы (целлулоид, целлон, этролы);

- белковые пластмассы (галалит);

- асфальтопековые пластмассы, изготовляемые из каменноугольного пека, нефтебитумов, природных битумов и асфальтов.

Эта классификация до последнего времени была наиболее распространена. Существенным недостатком ее, однако, является то, что большинство пластмасс относится к 1-му классу и значение их с каждым годом все возрастает. Наоборот, пластмассы, входящие в три другие класса, неперспективны. Постепенно они вытесняются пластмассами на основе синтетических смол.

По макроструктуре пластические массы можно разделить на однородные и неоднородные.

Однородными являются литые не наполненные (без наполнителей) пластмассы. Кроме связующего, они могут содержать пластификаторы и красители. Излом у них однородный, стекловидный.

Неоднородными по макроструктуре являются, как правило, наполненные пластмассы, изделия из которых формуются из прессовочных порошков (пресспорошков). Для них характерна неоднородность макроструктуры, обусловленная довольно крупными частицами наполнителя.

Неоднородными по макроструктуре являются также слоистые и газонаполненные пластмассы.

Многие пластмассы выпускают в виде поделочных материалов.

По типу химических реакций, происходящих при синтезе смол, пластмассы на их основе делятся на две группы:

- на основе поликонденсационных смол (реакция поликонденсации);

- на основе полимеризационных смол (реакция полимеризации).

Наиболее распространены следующие пластмассы на основе поликонденсационных смол:

фенопласты -- на основе продуктов конденсации фенолов с альдегидами;

аминопласты -- на основе продуктов конденсации аминов (главным образом мочевины и меламина) с альдегидами;

эфиропласты (сложные полиэфиры) -- на основе сложных эфиров -- продуктов конденсации многоосновных кислот и многоатомных спиртов;

амидопласты (полиамиды) -- на основе полиамидных смол.

К важнейшим пластмассам на основе полимеризационных смол относятся:

- этиленопласты -- пластмассы на основе продуктов полимеризации этилена и его гомологов; в эту подгруппу входят полиэтилен, полипропилен и полиизобутилен, продолжающие гомологический ряд предельных алифатических полимерных углеводородов и называемые поэтому полиолефинами;

- винипласты -- на основе продуктов полимеризации хлорзамещенных производных этилена;

- фторопласты -- на основе продуктов полимеризации фторзамещенных производных этилена и его гомологов;

- акрилопласты (полиакрилаты) -- полимеры производных акриловой и метакриловой кислот;

- стиропласты -- полистирол обычный и ударопрочный.

Аналогичные наименования других пластмасс не получили распространения и здесь не указываются.

Особенности использования.

Многие изделия народного потребления изготовляют путем непосредственного формования из прессовочных порошков или литьевых масс (порошков, крошки, зерен). Наряду с этим из пластических масс вырабатывают материалы в виде листов, плит, пленок и труб, которые широко используют как строительные материалы и в производстве мебели, а также перерабатывают штампованием, выдуванием, механической обработкой в изделия или их детали. Большую часть всех этих мате-риалов можно разделить на следующие группы:

- слоистые и волокнистые пластики;

- листовые и плиточные пластики;

- пленочные материалы;

- пено-, поропласты.

Значение этих материалов с каждым годом возрастает и их все шире применяют в промышленности, строительстве и быту. В материалах из пластмасс сочетаются легкость (малый объемный вес), достаточно высокая механическая прочность, влагостойкость, электро-, тепло-, звуко- и гидроизоляционные свойства, атмосфероустойчивость и химическая стойкость.

Слоистые пластики представляют собой твердые и прочные материалы на основе слоистых и волокнистых наполнителей, связанных (сцементированных) синтетическими смолами. Высокая

прочность наполнителей, выполняющих армирующую роль в этих материалах, сочетается с достоинствами применяемой синтетической смолы.

В зависимости от вида слоистого наполнителя различают:

- слоистые пластики на основе бумаги и тканей;

- стеклопластики;

- древесные слоисто-волокнистые пластики.

Производство слоистых пластиков состоит из пропитки слоев наполнителя раствором смолы, подсушки, сборки пропитанных слоев в пакеты необходимой толщины и горячего прессования их между полированными металлическими плитами на много-этажных гидравлических прессах. В процессе горячего прессования термореактивная смола переходит из стадии А в С и необратимо связывает слои наполнителя в плотный и прочный материал.

Слоистые пластики применяют как конструкционные, электроизоляционные и облицовочные материалы в машиностроении, строительстве, мебельном производстве и других отраслях народного хозяйства.

Слоистые пластики на основе бумаги и тканей выпускают в виде листов и плит разной толщины и применяют как конструкционные, поделочные и декоративные материалы.

На основе бумаги и резольных фенолоформальдегидных смол выпускают слоистый пластик -- гетинакс. Он имеет высокие электроизоляционные свойства и применяется преимущественно как конструкционный и электроизоляционный материал для электро- и радиоаппаратуры.

На основе бумаги выпускают также декоративно-конструкционные слоистые пластики, применяемые для отделки мебели, стен и витрин в магазинах, кафе, ресторанах и др. Их начинают использовать и для отделки квартир жилых домов (кухонь, ванн, санузлов и т. п.).

Декоративные пластики имеют высокую влагостойкость, достаточную химическую стойкость, не изменяются от действия пищевых продуктов и горячих растворов моющих средств. Очень важным достоинством их является также почти полная негорючесть.

Слоистые пластики на основе тканей и резольных фенолоформальдегидных смол -- текстолиты -- выпускают в виде твердых листов и плит толщиной от 0,5 до 70мм и используют как конструкционные, электроизоляционные, антифрикционные и поделочные материалы. Из них изготовляют бесшумные шестерни, износостойкие вкладыши подшипников, подпятники и многие другие детали, обеспечивающие высокую механическую прочность, термостойкость и электроизоляционные свойства.

Стеклопластики получают на основе стеклянных волокон и синтетических смол (фенолоформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных, кремнийорганических). Применяемые для стеклопластиков стеклянные волокна и нити толщиной преимущественно от 3 до 30 мк обладают большой прочностью. Они служат упрочняющей арматурой слоистого пластика, а смола связывает волокна в плотный и прочный материал и защищает их от влияния разрушающих факторов (атмосферы, химических реагентов и т. п.). Благодаря этому стеклопластики являются наиболее прочными из всех синтетических материалов конструкционного назначения. Они легки, негорючи, атмосфероустойчивы, негигроскопичны, стойки к действию многих химических реагентов и грибков. Поэтому их начинают применять в строительстве и как конструкционный материал для кузовов автомобилей, лодок, судов и др.

Стеклопластики выпускают в виде листов (плоских и волнистых для полупрозрачной кровли), коробов, труб, а также крупногабаритных изделий (для ванн, раковин, умывальников). Они имеют важное значение как строительные материалы для остекления просвечивающихся потолков и стен и других целей.

Изготовление стеклопластиков сводится к нанесению синтетической смолы на стекломаты из стеклянных волокон (непрерывных или штапельных) и последующему прессованию в горячем или холодном состоянии.

Стеклопластики на основе стеклотканей и синтетических смол (фенолоформальдегидных, кремнийорганических и др.) получают аналогично гетинаксу и текстолиту пропитыванием листов стеклоткани смолой и горячим прессованием пакета листов на гидравлическом прессе. Такой материал называют стеклотекстолитом. Он имеет преимущественно электротехническое назначение.

Древесные слоисто-волокнистые пластики состоят из слоев древесины или древесных волокон и частиц, пропитанных синтетической смолой (чаще фенолоформальдегидной) и спрессованных в однородный материал. Их выпускают в виде плит и листов, отличающихся от естественной древесины однородностью физико-механических свойств во всех направлениях.

Различают следующие виды древесных пластиков: древесноволокнистые и древесностружечные плиты, декоративная фанера и древеснослоистые пластики.

Древесноволокнистые и древесностружечные плиты представляют собой материалы (листы и плиты), изготовленные из измельченных древесных отходов лесопильных заводов и деревообрабатывающих предприятий (брусков, реек, горбыля, щепы, стружек и опилок) и различных растительных отходов (камыша, соломы, лузги и т. п.). Волокна и частицы этих отходов пропитывают канифольными и парафиновыми эмульсиями для повышения их водостойкости и склеивают фенолоформальдегидными смолами в процессе горячего прессования в однородный и прочный материал. Некоторые виды древесных плит отделывают тиснением под дубовый паркет или рисунком под линолеум, покрывают эмалями или облицовывают текстурной бумагой (с имитацией ценных пород древесины, мрамора и др.).

Древесноволокнистые и древесностружечные плиты используют как строительный материал для полов, облицовки внутренних стен, перегородок и панелей жилых и общественных зданий, для тепловой и акустической изоляции, изготовления встроенной мебели, дверей и т. д.

Декоративную фанеру изготовляют из обычной фанеры, пропитывая и покрывая ее пленками фенолоформальдегидных смол и облицовывая текстурной бумагой. Ее применяют для внутренней отделки стен различных помещений.

Древеснослоистые пластики получают путем пропитки и склеивания тонких листов лущеной древесины (шпона) фенолоформальдегидными смолами, затем подвергают горячему прессованию. Их используют как прочный консгрукционный, обшивочный и электроизоляционный материал.

Древесные пластики хорошо обрабатываются механическими методами: распиливанием, строганием, фрезерованием, сверлением, точением и т. д. Они стойки к атмосферным влияниям и выдерживают воздействие горячей мыльной воды, слабых растворов кислот и щелочей, спирта, нефтепродуктов и др.

Листовые пластики. В виде листов и рулонов их изготовляют в основном из термопластичных полимеров: поливинилхлорида, нитроцеллюлозы и др.

Из непластифицированного поливинилхлорида каландрованием получают жесткий, химически стойкий и маслостойкий листовой материал -- винипласт. Его применяют для футеровки аппаратуры, изготовления водосточных труб, желобов и др. Прессованием пакетов из нарезанных листов на многоэтажных гидравлических прессах (при температуре 180--190°) получают винипластовые плиты разной толщины. Их используют для изготовления различных деталей машин механической обработкой.

Из листов и плит винипласта на вакуум-формовочных машинах вырабатывают крупногабаритные изделия: раковины, ванны, фотокюветы, тару и пр.

Пластифицированный поливинилхлорид (пластикат) применяют для изготовления рулонного материала для полов -- линолеума.

Поливинилхлоридный линолеум выпускают двух видов: безосновный и на основе тканей (грубого холста). Безосновный линолеум изготовляют вальцовокаландровым способом из смеси отходов поливинилхлоридной смолы, пластификатора (дибутилфталата), сернокислого бария (наполнитель) и железного сурика (пигмент).

Поливинилхлоридный линолеум -- весьма гигиеничный материал. Гладкая и блестящая поверхность его легко и быстро очищается от пыли и хорошо моется теплой мыльной водой. Существенное его отличие от выпускаемых глифталевого и нитроцеллюлозного линолеумов состоит в негорючести. Глифталевый линолеум в виде полотнищ, дорожек и ковриков получают на основе джутоканафной ткани, на которую наносят композиции из глифталевых смол, модифицированных растительными маслами, наполнителей (пробковой и древесной муки) и пигментов.

Нитроцеллюлозный линолеум (безосновный) изготовляют из смеси коллоксилина, пластификаторов, наполнителей и антипирена (для понижения горючести). Он неустойчив к действию кислот, щелочей и растворителей, при температуре ниже 0° хрупок.

Пластмассовые плитки. Наибольшее значение для бытового применения имеют плитки из полистирола и поливинилхлорида. Плитки из полистирола изготовляют на специальных литьевых машинах. Плитки разных размеров и толщины формуются в течение 20--25 сек. Им придают красивые расцветки, что обеспечивает широкие возможности архитектурной отделки зданий. Применяют плитки для отделки санузлов, душевых кабин, кухонь и т. д., облицовывая ими бетонные и деревянные поверхности, а также сухую штукатурку и фанеру. Полистирольные плитки Обладают высокой водостойкостью и химической стойкостью, красивым внешним видом, легко изготавливаются. Однако их горючесть и, что особенно важно, трудность тушения (при горении выделяется большое количество копоти и вредных паров мономера-стирола) делают нецелесообразным их применение по крайней мере для отделки кухонь.

Особую группу пластмасс образуют пленочные материалы. Их широко используют в производстве электро- и радиотоваров (например, конденсаторов), а также для упаковки товаров народного потребления. Пленочные пластмассы имеют важное значение в торговле, особенно для расширения продажи фасованных продовольственных товаров. Для упаковки весьма перспективны пленки из полиэтилена, полипропилена, сополимеров хлорвинила с винилиденхлоридом, а также лакированный целлофан и полиэтилентерефталатные (лавсановые) пленки. Пленки из этих материалов можно применять в чистом виде и как покрытия для бумаги, тканей, картона, алюминиевой фольги и др. Бумагу с нанесенной на нее тонкой водонепроницаемой пленкой из полиэтилена, поливинилхлоридного пластиката, сополимеров стирола и других термопластов применяют для упаковки разных материалов. По такому же принципу изготовляют так называемые моющиеся обои. Ниже кратко характеризуются некоторые наиболее распространенные полимерные пленочные материалы.

Целлофан представляет собой целлюлозный пластик, вырабатываемый в виде тонкой (30--60 мк) прозрачной пленки с высокой прочностью на растяжение, но недостаточной стойкостью к надрыву и изгибам.

Целлофан поглощает воду, и проницаем для ее паров. Однако он непроницаем для многих газов, устойчив к действию жиров, слабых растворов кислот и щелочей, а также солнечных лучей; он пригоден для нанесения печатного текста (например, маркировки). Поэтому его используют как оберточный и упаковочный материал. Лишь для упаковки гигроскопичных товаров и влажных продуктов он малопригоден.

Полиэтиленовые пленки вырабатывают преимущественно из полиэтилена высокого давления (низкой плотности) главным образом методом раздувания труб, а также экструзией через щелевой мундштук. Толщина их обычно составляет 40--60 мк. Они стойки к действию воды и химических реагентов, прочны на растяжение, изгиб и раздирание, сохраняют эластичность при низких температурах (до -- 60°), легко свариваются (при нагреве до 120--140°). Полиэтиленовые пленки недостаточно стойки лишь к действию нефтепродуктов и жиров и имеют повышенную газопроницаемость. Они допускают нагрев не выше 80°. Для их изготовления необходимо применять стабилизированный полиэтилен, иначе они быстро стареют, теряя эластичность.