Технология производства тары и упаковки для лекарственных препаратов из стекла (флаконы), розлив, укупорка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Курсовая работа

По дисциплине: Технология упаковочного производства

На тему: «Технология производства тары и упаковки для лекарственных препаратов из стекла (флаконы), розлив, укупорка»

Куркович А.Н.

Минск 2013



Содержание

Введение

1. Классификация тары и упаковки для лекарственных препаратов

2. Выбор материала для лекарственных препаратов с учетом его физических и химических свойств

3. Технология изготовления тары и упаковки для лекарственных препаратов из стекла (флаконы

3.1 Приготовление шихты

3.2 Стекловарение

3.3 Формование стеклотары

3.4 Отжиг стеклотары

3.5 Маркировка стеклянной тары

3.6 Розлив

3.7 Укупорка

4. Основные дефекты и рекомендации по их устранению

5. Утилизация

6. Оборудование для производства стеклотары

Заключение

Список литературы



Введение

При производстве лекарственных препаратов важную роль играет герметическая упаковка, в особенности когда изготовляются стерильные лекарственные препараты. С помощью качественной упаковки лекарственные препараты хорошо сохраняются при транспортировке, а также при хранении.

В сфере упаковки для лекарственных препаратов существует первичная упаковка, в которой размещаются сами препараты, а так же вторичная упаковка, с помощью которой перевозятся лекарственные препараты в первичной упаковке. К группе вторичной упаковки относятся такие виды как, паллеты, пластиковые коробки, картонные коробки, и т.д.

Очень важно что бы первичная упаковка, для лекарственных препаратов была изготовлена с высоким качеством. Первичная упаковка должна защищать лекарственные препараты от различных внешних негативных воздействий, предохранять от механических повреждений, защищать от микробного загрязнения. Первичная упаковка должна создаваться таким образом, что бы можно было извлекать лекарственные препараты поштучно. При этом такая упаковка должна иметь эстетический вид и удобство использования.

Материалы для лекарственных препаратов не должны содержать такие вещества как тяжелый метал, мышьяк, краситель, токсичные компоненты а также посторонние запахи. На лекарственной упаковке не допускаются различные повреждения. Каждая лекарственная упаковка должна содержать всю информацию о лекарственном препарате.



1. Классификация тары и упаковки для лекарственных препаратов

Выбор того или иного вида упаковки в первую очередь диктуется свойствами лекарственного препарата, определяющими характер используемых упаковочных материалов, вид и конструктивные признаки упаковки, исходя из максимального удовлетворения потребительских требований и соблюдения интересов производства.

По признаку назначения упаковка подразделяется на потребительскую, транспортную, производственную и консервирующую.

Потребительская упаковка попадает с продукцией непосредственно к потребителю, является неотъемлемой частьютовара и входит в его стоимость. Такая упаковка не предназначена, как правило, для самостоятельного транспортирования, имеет ограниченную массу, вместимость и размеры.

Транспортная упаковка составляет отдельную самостоятельную транспортную единицу и используется для перевозки товаров в потребительской упаковке или неупакованной продукции.

Производственная упаковка используется как часть технологии при организации производственного процесса на одном или нескольких предприятиях и не предназначена для реализации продукции в розничной торговой сети

Консервирующая упаковка необходима для долгосрочного сохранения сырья, материалов, изделий, техники, а также опасных отходов (химических, радиоактивных и т.д.).

По составу различают два вида упаковки: тара и вспомогательные упаковочные средства.

Тара является наиболее важным, а иногда и единственным элементом упаковки, который представляет собой изделие для размещения продукции, выполненное в виде замкнутого или открытого корпуса. Тара осуществляет функции упаковки самостоятельно или в сочетании со вспомогательными упаковочными средствами, которые являются другими элементами упаковки.

К вспомогательным упаковочным средствам, которые используются в потребительской и транспортной упаковке, относятся: укупорочные средства, этикетки, покрытия, обертки, герметизирующие, скрепляющие и амортизирующие элементы, вещества, которые создают защитную атмосферу внутри упаковки.

По признаку применения упаковка подразделяется на первичную, вторичную и третичную.

Первичная (индивидуальная) упаковка предназначается для создания необходимых условий, обеспечивающих длительную сохранность заключенной в ней продукции.

К первичной упаковке относятся: флаконы и банки из стекла с винтовой горловиной, флаконы и банки из дрота, банки из стекла с треугольным венчиком, бутылки для крови и кровезаменителей, полимерные емкости, капсулы, тубы алюминиевые, шприц-тюбики разового применения, аэрозольные баллоны с защитным полиэтиленовым или полимерным покрытием на основе поливинилхлорида, пакеты из полимерных материалов или бумаги, пробирки из дрота, металла или пластмассы, контурная тара, завертка брикета (лекарственное растительное сырье) в этикетку-бандероль.

К материалу для первичной упаковки, контактирующему с лекарственным препаратом, предъявляются особые требования:

· газо- и паронепроницаемость;

· химическая индифферентность к лекарственным препаратам;

· прочность;

· стойкость к температурным воздействиям;

· светонепроницаемость;

· барьерная устойчивость к микроорганизмам.

Помимо этих требований, уделяется большое внимание и наличию необходимых потребительских свойств упаковки:

· транспортабельность упаковки (при ношении, перевозке);

· наличие информации о хранении и приеме ЛС;

· приятный внешний вид;

· соответствующие размеры, обеспечивающие удобство пользования и комплектность;

· простота уничтожения использованной упаковки или возможность повторного использования упаковки как по прямому назначению, так и в других целях.

Следует сказать о специальных требованиях, таких как:

· контроль первого вскрытия упаковки;

· особое размещение ЛС с возможностью многократного использования без нарушения герметичности, стерильности;

Вторичная (групповая) упаковка объединяет некоторое количество первичных упаковок и предназначается для обеспечения их сохранности.

Основными функциями вторичной упаковки являются:

1) сохранность первичной упаковки от атмосферных воздействий;

2) возможность наиболее простого, удобного учета и контроля продукции;

3) удовлетворение потребностей потребителей в информации о ЛС.

Виды вторичной упаковки: картонная пачка с инструкцией и наклеенной этикеткой, упаковка из полимерной пленки и фольги, банка стеклянная, пакеты или мешки из крафт-бумаги, мешки пленочные из полимерных материалов, обертка бумажная с бандеролью и этикеткой (для предметов санитарии и гигиены).

Третичная или транспортная упаковка предназначена для поставки продукции до мест распределения и реализации. Как правило, до потребителя она не доходит.

Согласно существующим требованиям, транспортная упаковка должна защищать ЛС от воздействия осадков и пыли, солнечного облучения, механических повреждений.

Виды транспортной упаковки: короб из гофрированного картона, ящики деревянные, контейнер, мешки из полимерных материалов, мешки из крафт-бумаги, тканевые.

В практике могут возникать различные варианты, когда используется несколько вторичных упаковок или отсутствует транспортная упаковка, но в большинстве случаев указанная классификация вполне приемлема.



2. Выбор материала для лекарственных препаратов с учетом его физических и химических свойств

Безопасность упаковки заключается в отсутствии механического или химического загрязнения товара компонентами упаковки, в том числе веществами, вредными для организма человека.

Экологическая чистота - это способность упаковки при ее утилизации и использовании не наносить существенного вреда окружающей среде.

Надежность упаковки - способность сохранять товар или его герметичность в течение длительного времени.

Совместимость -- способность упаковки не изменять потребительские свойства упакованных товаров.

Взаимозаменяемость -- способность упаковки одного вида заменять упаковку другого вида при использовании по одному и тому же функциональному назначению.

Эстетические свойства упаковки -- применение современного дизайна и привлекательных материалов для ее изготовления.

Экономическая эффективность определяется стоимостью упаковки, ценой эксплуатации и ценой утилизации.

Первичную упаковку в зависимости от применяемых материалов, их механической устойчивости и прочности, которые обусловливают степень сохраняемости товаров, подразделяют на группы и виды. Для различных лекарственных форм ГОСТом определены виды первичной упаковки.

Существуют следующие виды первичной упаковки для лекарственных средств (по ГОСТу 17768-90).

Жесткая упаковка:

· металл используется для первичной тары: банок, пробирок (для упаковки таблеток, драже, порошков, гранул, капсул), аэрозольных баллонов, туб (для мазей, паст, линиментов);

· стекло используется для производства банок, пробирок, флаконов, бутылок (в них запаковывают таблетки, драже, порошки, гранулы, капсулы, мази, пасты, линименты, глазные капли), ампул;

· полимер используют для изготовления пробирок, стаканчиков, банок (они используются для упаковки таблеток, драже).

Полужесткая упаковка:

· картон используют для производства коробок, пачек (для пластырей, растительных лекарственных средств);

· полимеры используют для производства шприц-тюбиков (для лекарственных форм, предназначенных для инъекций); тюбик-капельницы применяют для упаковки глазных капель; контуров, используемых для упаковки суппозиториев;

· комбинированный материал применяют для контурной упаковки суппозиториев, таблеток, драже, капсул, порошков, гранул, растительных лекарственных средств.

Мягкая упаковка:

· из полимера применяется как упаковка в виде пакетов для порошков, гранул, пластырей;

· бумажная упаковка в виде пакета, завертки используется для упаковки драже, таблеток, растительных лекарственных средств.

Все виды первичной тары и укупорочные средства к ней должны выбираться в зависимости от свойств, назначения и количества лекарственных средств, в соответствии с требованиями государственных стандартов.

Упаковка должна быть единой для каждой серии упаковываемых лекарственных средств и учитывать их физико-химические свойства:

· лекарственные средства, чувствительные к воздействию света, упаковываются в светонепроницаемую тару;

· лекарственные средства, содержащие летучие, выветривающиеся, гигроскопические или окисляющиеся вещества, упаковываются в банки или флаконы, укупоренные навинчивающимися крышками в комплекте с пробками или прокладками с уплотнительными элементами; пробками с уплотнительными элементами; закатываемыми металлическими колпачками в комплекте с пробками или прокладками с уплотнительными элементами, закатываемыми металлическими крышками;

· лекарственные средства, содержащие легколетучие, выветривающиеся, гигроскопические и окисляющиеся вещества, предназначенные для экспорта, упаковываются в тару, укупориваемую закатывающимися крышками, или в другую тару, обеспечивающую их сохранность;

· каждое лекарственное средство, содержащее летучее вещество или обладающее запахом, упаковывается отдельно от прочих;

· таблетированные лекарственные средства, содержащие эфирные масла, перед упаковыванием в пробирки завертывают в парафинированную бумагу;

· уплотнители-амортизаторы при упаковывании таблеток, драже или капсул в тару, не имеющую пробки с амортизаторами.

Допускается применять медицинскую гигроскопическую вату или чесальную вискозную ленту.

Вторичная упаковка предназначена для защиты внутренней тары и стимулирования сбыта.

Основные виды вторичной упаковки, применяемой для лекарственных средств:

· из картона производят пачки для банок, пробирок, флаконов с лекарственными средствами для инъекций, бутылок, аэрозольных баллонов, ампул; коробки применяют для упаковки ампул, флаконов, шприц-тюбиков;

· из полимеров изготавливают контурную упаковку для ампул, флаконов с лекарственными средствами для инъекций, шприц-тюбиков.

При упаковывании ампул допускается применение в качестве амортизатора медицинского алигнина. В каждую упаковку с ампулами должно быть вложено приспособление для вскрытия ампул.

Потребительская тара с лекарственными средствами должна быть упакована в групповую тару -- картонные коробки или стопы с последующим упаковыванием стопы в оберточную бумагу. Стеклянные банки, пробирки, флаконы, бутылки, аэрозольные баллоны, алюминиевые тубы допускается упаковывать в термоусадочную пленку. Если у лекарственного средства отсутствует вторичная упаковка, то в групповую упаковку должны быть вложены инструкции по применению (или листки-вкладыши) в количестве, равном числу первичных упаковок.

Размеры тары должны выбираться в соответствии с количеством индивидуальных упаковок (не более 200 штук в групповой таре). Групповая тара с лекарственными средствами должна быть склеена или обвязана. Требования, предъявляемые к склеиванию, указываются в нормативно-технической документации на конкретные виды лекарственных средств.

Для склеивания групповой тары допускается применять ленту с липким слоем, гуммированную клеевую ленту, мелованную бумагу, оберточную бумагу, мешочную бумагу.

Каждая упаковочная единица любого вида групповой тары снабжается этикеткой.

Для обвязывания групповой тары применяются материалы, обеспечивающие прочность упаковки. При оклеивании или обвязывании групповой тары концы заклеиваются этикеткой, обеспечивающей контроль вскрытия.

Групповую и транспортную упаковку используют для перевозки, складирования, хранения товаров и оптовой или мелкооптовой продажи. Она обеспечивает защиту товара от механических воздействий, которые могут наступить в результате сдавливания, сгибания, скручивания, вытягивания и иного, и потерь при транспортировке и хранении.

К транспортной упаковке лекарственных средств относятся деревянные, полимерные и картонные ящики. Внутренняя поверхность дощатых ящиков или ящиков из листовых древесных материалов выстилается оберточной бумагой, пергаментом, упаковочной бумагой или полиэтиленовой пленкой. При упаковывании лекарственного средства свободное пространство в ящиках заполняется мягким упаковочным материалом, исключающим их перемещение. В качестве уплотнительного материала допускается применять упаковочный алигнин; бумажную и картонную макулатуру; стружку из пористых эластичных полимерных материалов. Масса брутто упаковки не должна превышать 20 кг.

Тара из стекла в зависимости от вида упаковываемой продукции подразделяется на три основные категории:

- для парфюмерии и косметики;

- для пищевых продуктов;

- для лекарственных препаратов.

В фармацевтической промышленности обычно применяют три типа стекла: нейтральное борнокремнеземное стекло очень дорогостоящее используемое для упаковки физиологически активных препаратов (например, плазмы), натриевокальциевое стекло с соответствующей обработкой, используемое для упаковки некоторых видов медикаментов с содержанием кислоты, натриевокальциевое стекло без обработки (используется для всех прочих целей).

Важнейшей особенностью стекла является его гигиеничность. Из стекла не переходят в продукт вредные вещества, оно не придает продуктам посторонних запаха и вкуса. Стекло непроницаемо для газов, жидкостей, легко формуется и прозрачно. Отрицательным качеством стекла является его хрупкость и большая плотность, что приводит к увеличению транспортных расходов при перевозках и потерям пищевых продуктов. Интенсификация стекловарения достигается путем модификации состава стекла, способов приготовления шихты, применения ускорителей варки и осветлителей, повышения температуры в печи, применения кислородного дутья и т.д. В настоящее время интенсивно ведутся работы по уменьшению массы стеклотары и повышению ее механических свойств за счет обработки поверхности различными веществами, нанесением полимерных покрытий на основе полиуретана, поливинилхлорида и т.д. Внедрение облегченной, упрочненной стеклянной тары экономически выгодно и, учитывая неограниченные запасы природного сырья и возможность повторной утилизации, делает стекло перспективным материалом для производства тары.



3. Технология изготовления тары и упаковки для лекарственных препаратов из стекла (флаконы)

Флакон относится к стекольной промышленности, в частности к стеклянной таре медицинского назначения, используемой для хранения лекарственных средств. Технологическая схема производства стеклотары представлена в Приложении А.

3.1 Приготовление шихты

Для приготовления шихты сырьевые материалы подвергаются следующим операциям: измельчение, сушка, сортирование и обогащение.

· Измельчение осуществляется истиранием; раздавливанием; ударами. Применяемые на стеклозаводах машины для измельчения материалов разделяются на бегуны, дробилки (молотковые и щековые) и мельницы (шаровые). Истирание осуществляется в бегунах и шаровых мельницах; раздавливание - в бегунах и щековых дробилках; удары - в молотковых дробилках и шаровых мельницах. Дробилки применяют для измельчения кусков материала с начальным размером 70 мм. Мельницы используются при начальных размерах кусков 2 - 20 мм для получения порошкообразного материала с размером частиц 0,1 - 0,5 мм. На стеклозаводах также используются машины для разрыхления скомковавшихся, слежавшихся и не имеющих твердых включений материалов (соды, селитры, поташа). К этому типу относятся дезинтеграторы и протирочные машины.

· Сушка. На стеклозаводах обычно сушат песок, мел, известняк, доломит, сульфат натрия. Температура сушки песка составляет 700 - 800 С; температура сушки мела, известняка и доломита не должна превышать 400 С, так как при более высоких температурах начинается термическая диссоциация этих материалов. Наиболее распространенным агрегатом для сушки сырьевых материалов является прямоточный сушильный барабан, представляющий собой металлический цилиндр, установленный с уклоном 3 - 4 к разгрузочному концу агрегата и снабженный внутри системой полок, способствующих лучшему соприкосновению высушиваемого материала с топочными газами. Эти газы (их температура равна 1000 - 1100 С) поступают в смесительную камеру. Там они, смешиваясь с подсасываемым через окна камеры холодным воздухом, охлаждаются до нужной температуры и направляются во вращающийся барабан, где, соприкасаясь с влажными материалами, нагревают их и испаряют влагу. Пройдя сушильный барабан, топочные газы охлаждаются до 100 - 105 С и отсасываются вентилятором в мультициклон, в котором отделяется взвешенная пыль.

Песок можно активно сушить в установках с «кипящим слоем». Сушка проходит с помощью горячего воздуха или отходящих дымовых газов, которые, проходя под определенным напором через отверстия в поде, создают «кипящий слой». Высота уровня последнего определяется высотой расположения ссыпного отверстия.

· Сортирование и обогащение материалов. При сортировании из обрабатываемого материала выделяют и удаляют куски или частицы, размеры которых больше или меньше требуемых; материал также разделяют по крупности на несколько классов. При обогащении из материалов удаляют посторонние примеси.

Существуют следующие способы сортирования и обогащения материалов: механический (просеивание через сита), пневматический (воздушная сепарация), электромагнитный и химический. Наиболее распространено механическое сортирование, осуществляемое с помощью машин, оснащенных ситами, решетками и колосниками, на которых сырьевые материалы стекольного производства просеиваются. Для данного процесса применяются сита-трясучки, сита-бураты и вибрационные сита. Рабочим органом сит являются проволочные сетки. Номер сетки соответствует номинальному размеру стороны отверстия. Электромагнитное обогащение (магнитная сепарация) используется для очистки от железа материалов, в которых соединения железа находятся в виде минералов, притягиваемых магнитом. Магнитную сепарацию проходят пески , предназначенные для производства высококачественной обесцвеченной стеклотары. Данная операция осуществляется при помощи электромагнитных сепараторов (барабанных, дисковых, индукционно-роликовых и щелевых).

После подготовки сырьевые материалы отвешивают. Это ответственная операция, от точности которой в значительной степени зависит качество стекломассы. Ошибки при взвешивании материалов приводят к изменению физико-химических свойств стекломассы. Сырьевые материалы, которые подаются на приготовление шихты в больших количествах, отвешивают на весах большой грузоподъемности. Материалы, идущие в шихту в небольших количествах, взвешивают на более точных весах. Взвешенные в соответствии с рецептурой шихты сырьевые материалы перемешиваются в специальных смесителях периодического или непрерывного действия.

Основные условия получения нормальной, правильно приготовленной шихты: применение обогащенных (если это необходимо для данного вида изделий) и подготовленных материалов; точное отвешивание сырьевых материалов по заранее рассчитанному составу шихты; тщательное перемешивание сырьевых материалов до полной однородности; подача и загрузка шихты, исключающие возможность ее расслаивания.

Основное требование к шихте - высокая степень однородности. Однородная шихта облегчает процесс стеклообразования и исключает ряд пороков в готовом стекле. Для обеспечения однородности шихты важное значение имеют ее влажность и зерновой состав сырьевых материалов. Зерна сырьевых материалов должны иметь определенный размер, так как от этого зависит равномерность их растворения и возможное расслоение шихты. При одинаковых размерах зерен шихта расслаивается тем больше, чем крупнее зерна. Влага в небольшом количестве благоприятно влияет на однородность шихты. Вода подается непосредственно в смеситель или производится увлажнение песка при его взвешивании.

Влажность содовой шихты должна быть 3 - 5 %, сульфатной - до 7 %.

3.2 Стекловарение

Процесс варки стекла представляет собой весьма сложный комплекс физических и физико-химических явлений и химических реакций, в результате которых шихта превращается в сложный расплав - стекломассу с определенными физико-химическими свойствами. Уже при сравнительно низких температурах, когда шихта находится еще в твердом состоянии, начинаются химические реакции силикатообразования.

Весь процесс стекловарения состоит из пяти этапов: силикатообразования, стеклообразования, осветления, гомогенизации, охлаждения стекломассы.

Деление процесса стекловарения на пять этапов является условным. Несмотря на ряд различий между этими этапами, они настолько тесно связаны между собой, что практически некоторые из них протекают не в строгой последовательности, а одновременно (например процессы силикато- и стеклообразования, осветления и гомогенизации). Последовательность или одновременность зависят от технологических режимов варки и конструктивных особенностей стекловаренных печей.

Варка стекла производится в стекловаренных печах различных типов. Различают стекловаренные печи периодического и непрерывного действия (горшковые и ванные печи).

Горшковые печи (периодического действия) используют для получения в небольших количествах цветных стекол, требующих различных режимов варки, а также оптических и технических стекол. Ванные печи бывают периодического и непрерывного действия. Для этих печей общим является то, что стекломасса варится не в горшках, а в бассейне.

Для получения больших порций однородной стекломассы специального назначения вместо горшковых печей иногда применяют ванные печи периодического действия. Они особенно удобны при варке стекол, требующих большой продолжительности провара и высоких температур.

Ванные печи непрерывного действия являются наиболее эффективными и распространенными тепловыми агрегатами стекольного производства. Эти печи имеют конструктивное деление бассейна на варочную часть, которая охватывает зону собственно варки стекла, осветления и гомогенизации и выработочную часть, включающую зону охлаждения. Ванные печи непрерывного действия могут иметь большие размеры и высокую производительность; они удобны в части автоматического обслуживания и позволяют механизировать выработку изделий из стекла.

лекарство тапа дефект утилизация

3.3 Формование стеклотары

Формованием стекла называется процесс превращения стекломассы в стеклянные изделия различного назначения. При формовании стекла тесно переплетаются друг с другом явления теплопроводности, излучения, иногда и конвекции и течения стекломассы. Вязкость последней изменяется в чрезвычайно широких пределах. Точной теории, описывающей весь комплекс явлений, сопровождающих процесс формования стекла до сих пор не существует. В тоже время потребность стекольного производства в теории и точном расчете процесса формования совершенно очевидна.

Одной из характерных особенностей стекол является их способность к постепенному твердению. Основное свойство, определяющее этот процесс - вязкость. В производственных условиях превращение расплавленной стекломассы в готовое изделие характеризуется непрерывным нарастанием вязкости. Общий ход этого процесса во времени обусловлен двумя наиболее характерными и важными его стадиями: формообразованием и фиксацией формы.

Как уже было сказано ранее, существуют следующие способы формования стеклотары: выдувание, прессование и прессовыдувание.

Выдувание - для производства обширного ассортимента стеклотары.

Прессование - для изготовления сплошных (массивных) или полых изделий из сортового, тарного и других видов стекол.

Прессовыдувание - для производства широкогорлых толстостенных полых изделий: пищевой, медицинской, парфюмерной, химической и других видов тары.

Формующая машина при любом способе формования предназначена для изменения формы заготовки с помощью пригодного для этого инструмента и отвода тепла от стекломассы. Так как нашим изделием являются флаконы медицинской промышленности, то мы рассмотрим прессовыдувной способ формования стеклотары.

Прессовыдувание - способ формования изделий из стекла, осуществляемый путем предварительного прессования стекломассы пуансоном на первой стадии технологического процесса и выдувания на второй завершающей стадии процесса. Суть данного способа заключается в следующем:

Порция стекломассы вводится в поднятую черновую форму 3 (рис. 1), на которой сверху находится закрытое горловое кольцо 2, состоящее из двух половинок, соединенных шарниром. Пуансон 1 при этом находится в крайнем верхнем положении (позиция а). Затем пуансон опускается в крайнее нижнее положение и прессует «баночку» (позиция б). После прессования пуансон возвращается в исходное положение, а «баночку» с горловым кольцом переносят в чистовую форму 5 (позиция в). К горловому кольцу подносят дутьевую головку 4, через которую подается сжатый воздух, раздувающий «баночку» до плотного прижатия ее стенок ко всей внутренней поверхности чистовой формы. Затем дутьевую головку и горловое кольцо переводят в первоначальное положение, обе половинки чистовой формы разводят и готовое изделие оказывается свободно стоящим на дне формы (позиция г).

На прессовыдувном оборудовании делают главным образом стеклянные консервные банки различной вместимости для пищевой промышленности, а также химическую, медицинскую, парфюмерную и прочую стеклотару и, кроме того, изделия сортовой посуды (стаканы).

3.4 Отжиг стеклотары

В технологии стекла термин «отжиг» характеризует процесс удаления или хотя бы уменьшения внутренних остаточных напряжений в стеклоизделиях. В процессе формования изделий из стекла и их охлаждения между поверхностными и внутренними слоями возникает некоторая разность температур, связанная с плохой теплопроводностью стекла. В результате неравномерного остывания поверхностных и внутренних слоев в стекле возникают напряжения сжатия и растяжения. Скорость исчезновения напряжений обратно пропорциональна вязкости среды. Когда стекло после быстрого охлаждения полностью остывает, т. е. принимает одинаковую температуру по всему объему, напряжения, возникшие в момент охлаждения, либо исчезают, либо остаются. Если эти напряжения исчезают, то они называются временными, если остаются - остаточными. Первый случай имеет место, когда процесс быстрого охлаждения протекает при температурах, при которых вязкие (неупругие) деформации в стекле практически не имеют места. Второй случай связан с неупругими (вязкими) изменениями формы стекла и имеют решающее значение при получении закаленного или отожженного стекла.

На стеклотарные изделия после формования можно наносить тонкую пленку из окиснометаллических соединений, что повышает их механическую прочность и эксплуатационную надежность. В процессе отжига на стеклотарные изделия могут наноситься защитно-упрочняющие пленки из кремнийорганических соединений.

Отожженные изделия контролируют на соответствие ГОСТам или техническим условиям. Проверяют качество выработки стекла и, особенно, точность оформления горла для обеспечения герметичной укупорки, а также механическую и термическую стойкости. При необходимости венчик горла дополнительно шлифуют. Отсортированная и признанная годной тара поступает на склад готовых изделий, затем - в железнодорожные вагоны для отправки потребителям. Схема контроля качества представлена в Приложении Г.

Для флаконов различной вместимости необходимо обеспечить соответствующие значения вышеперечисленных параметров. При монотонном неразрывном возрастании вместимости от 5 мл до 200 мл непрерывно и монотонно меняются значения величин рабочих параметров его выработки. В таблице приведены конкретные режимы способа выработки флакона для вместимости: 5, 15, 50, 100 и 200 мл.

3.5 Маркировка стеклянной тары

Состав и содержание маркировки стеклянной тары,а также ее упаковка должны быть достаточными для обеспечения безопасного ее обращения. Маркировка должна быть четкой и разборчивой, устойчивой к климатическим факторам. Она должна сохраняться в течение всего срока использования тары.

Способы и материалы для нанесения маркировки (этикетки, ярлыки, таблички) должны учитывать особенности видов стеклянной тары и обеспечивать необходимое качество изображения.

Конкретные требования к месту расположения, способам нанесения, качеству выполнения маркировки устанавливаются в нормативной документации или договорах на поставку.

На бутылках и банках вместимостью свыше 0,2 л, в процессе изготовления, наносят следующую маркировку:

· товарный знак предприятия-изготовителя;

· номинальную вместимость в литрах с указанием единицы измерения, а именно (л);

· последние две цифры года изготовления.

Маркировку наносят в виде четкого оттиска на дно или нижнюю часть корпуса тары. На остальные виды стеклянной тары маркировку наносят согласно требованиям соответствующей нормативной документации с обязательным указанием товарного знака.

Для ознакомления с общими положениями по безопасности, маркировке и ресурсосбережению следует воспользоваться межгосударственным стандартом на стеклянную тару ГОСТ 30288-95 (Приложение Б).

3.6 Розлив

Исполнение оборудования напрямую зависит от того, какой продукт требуется расфасовать. Данное оборудование подразделяется на несколько категорий:

· Автомат розлива (предназначен исключительно для розлива продукта) ;

· Моноблок (включает в себя розлив и последующую укупорку различными видами пробки);

· Триблок (ополаскивание тары, розлив, укупорка или розлив, укупорка, визуальная инспекция);

· Квадроблок (ополаскивание, розлив, укупорка одним видом пробки, визуальная инспекция) - в большинстве случаев он применяется для крепких алкогольных напитков;

· Пентаблок (ополаскивание, розлив, укупорка различными видами пробки, визуальная инспекция) - применяется при производстве вина.

Указанные машины легко монтируются в линии розлива различных жидкостей.

Данное оборудование может быть полуавтоматическим и автоматическим.

Полуавтоматы требуют применения в процессе производства большой доли человеческого труда. Они просты в эксплуатации и обслуживании, легко монтируются, процесс переналадки быстр и прост.

Существенные минусы: низкая производительность, возможный контакт человека с продуктом.

Автоматическое обрудование - имеет производительность от 1 500 бут/час до 12 000 бут/час в алкогольной промышленности и до 36 000 бут/час при производстве безалкогольных напитков.

В работе автоматического оборудования исключен контакт продукта с оператором, который выбирает необходимые технологические режимы работы на панели управления автомата.

Автоматы розлива могут быть линейного или роторного (карусельного) типов.

Производительность линейных машин достигает до 3 500 бут/час, используются только при розливе спокойной жидкости.

Машины роторного (карусельного) типа обладают высокой производительностью, основным узлом является вращающаяся вокруг своей оси "карусель", в бак которой подаётся разливаемый продукт.

По принципу дозирования машины розлива подразделяются на несколько видов:

· по уровню - бутылка заполняется до определенного уровня;

· по объёму - специальные дозаторы отмеряют порцию продукта определенного объёма;

· по массе и времени - дозирование осуществляется при помощи специальных датчиков и дозирующих головок с отсекающими клапанами с микропроцессорным управлением.

По способу подачи продукта розлив может быть:

· Свободным (гравитационным) - продукт вытекает в тару под действием собственного веса. Жидкость стекает по стенкам тары, а по отдельному каналу из бутылки удаляется воздух ;

· Принудительным - розлив выполняется под действием разности давлений воздуха в резервуаре и в бутылке с помощью дозатора или насоса.

По температуре розлив бывает или горячим или холодным.

· Горячий розлив - розлив при температуре до 85-90 ^о С, что позволяет уничтожить микроорганизмы, вредные как для продукта, так и для здоровья потребителя. Однако сам продукт, в особенности на базе натуральных соков, может приобрести "вареный" привкус, что нежелательно для потребителя.

· Холодный асептический розлив - осуществляется только в автоматическом режиме, где полностью соблюдены условия стерильности и самого процесса и материалов.

В зависимости от величины давления воздуха в бутылке розлив может производиться:

· при повышенном давлении (изобарический метод);

· при атмосферном давлении;

· под вакуумом

Изобарический метод - это метод выравнивания давлений, применяется при розливе пенящихся жидкостей. Происходит он следующим образом: сначала бутылка наполняется углекислым газом до тех пор, пока давление газа в бутылке не станет равным давлению газовой среды в продукте. Равенство давлений обеспечивает донасыщение жидкости газом в бутылке и устраняется возможность чрезмерного вспенивания. По достижению равенства давлений происходит непосредственно налив. Во время этого процесса давление в бутылке и в напитке остаются на одном уровне. Так разливают: пиво, квас, газированная вода, напитки на основе концентратов, газированные вина.

При атмосферном давлении разливают негазированную воду,тихие вина, молоко и др. спокойные жидкости. При этим методе подача продукта может быть принудительная либо спокойная.

Вакуумный розлив применяется для плотных и вязких продуктов (сироп, растительное масло и т.д.) Сначала при помощи вакуумного насоса создаётся вакуум в бутылке, после чего продукт всасывается внутрь. Применяется исключительно для стеклянной тары.

Новейшая технология розлива - электронный (импульсный, валюметрический) метод. Жидкость попадает в бутылку практически напрямую при помощи специального электронного импульсного дозатора, отмеряющего продукт требуемыми порциями.

Преимущества такого розлива: универсальность (для проукта раздичной вязкости), стерильность, снижение пенности, точность розлива + 0,2 - 0,5% от заданного объёма.

Недостатком является: более высокая цена, по сравнению с традиционными методами (30-40%), для обслуживания требуется высококвалифицированный персонал, оборудование очень чувствительно к различным факторам (перепадам напряжения, ошибкам оператора и т.п.)

3.7 

3.7 Укупорка

Укупорка -- это процесс закрывания тары, в которую помещена продукция. Данная процедура производится в следующих целях:

· сохранение качества и количества расфасованной продукции;

· обеспечение неприкосновенности продукции;

· защита товара от порчи, утечки и внешних воздействий.

Виды укупорки

· Вакуумное укупоривание («Vacuum closing»). При герметичной упаковке продукции в таре создается давление ниже атмосферного.

· Укупоривание навинчиванием («Screw capping»). Укупорка тары с резьбой осуществляется с помощью навинчивания крышек.

· Укупоривание закатыванием («Pack seaming»). Укупорка бутылок крышкой осуществляется с помощью подгиба под горловину или одновременного загиба фланцев тары и упаковочного элемента.

· Укупоривание насаживанием («Pack press on closing»). Представляет собой упаковку с упругой деформацией (деформацией возвратного типа) крышки.

· Укупоривание обжимом («Pack rolling on closing»). Укупорка осуществляется с помощью загиба края крышки с необратимой деформацией.

· Укупоривание замком-застежкой («Pack with «tuck into slit»). Представляет собой упаковку с загибом и сцеплением заранее изготовленных клапанов с выступающими элементами в форме замков-застежек.

· Укупоривание скрепкой («Pack closure with fastener»). Укупорка производится методом замятия крышки по одной или нескольким сторонам с последующим зажатием скрепкой. Не используется для упаковки жидких и пастообразных продуктов.

Изготовление флаконов и емкостей для жидких и сыпучих ЛС производится в основном из стекла, обычно для стерильных препаратов и пластика в основном полиэтилен, полистирол, полипропилен и др.

По способам укупорки и применяемых для этих целей материалов их можно разделить на следующие группы:

1. Стеклянный (реже пластиковый) флакон с гладким горлом, резиновая пробка и металлический колпачок; Рис.2. Этот тип упаковки используется в основном для производства стерильных ЛП, которые вводятся внутривенно или внутримышечно. При этом после отбора ЛП из флакона через пробку герметичность и стерильность не нарушаются.

2. Пластиковый (или стеклянный) флакон с винтовым горлом, пробка-капельница, пластиковый колпачок (обычно с контролем первого вскрытия); Рис. 3. Чаще всего такой тип упаковки используется для стерильных назальных, глазных капель, где необходима точная дозировка, при этом во время первого вскрытия нарушается стерильность ЛП. Для нестерильных ЛП есть еще один способ герметичной упаковки, чаще используемый при герметизации сыпучих веществ или таблеток. В этом способе используется комбинированная металлопластиковая мембрана, которая наваривается (наплавляется) на горловину флакона (банки).

Рис. 2. Элементы упаковки для производства стерильных ЛП.

Рис. 3. Элементы упаковки для для стерильных и нестерильных ЛП для назального и перорального введения.

3. Стеклянный или пластиковый флакон с винтовым горлом и металлический колпачок с герметизирующей прокладкой; Рис. 4. Обычно используется при производстве нестерильных препаратов: настоек, лечебного питания, сиропов и т.п.

Рис. 4. Упаковка для нестерильных жидких ЛП.

4. Стерильные емкости с ЛП, герметизация и запайка которых производится в процессе изготовления ЛП; Рис. 5. Для стекла это ампулы, для пластика - емкости с ЛП, изготовление которых часто производится в одном технологическом цикле с дозированием и запайкой ЛП (технология «bottelpack»). Автором и лидером этой технологии является немецкая фирма Rommelag.

Рис. 5. Упаковка стерильных ЛП, произведенных по технологии «bottelpack».

5. Упаковка ЛП в форме спреев или аэрозолей; Рис. 6. Используется стеклянный или пластиковый флакон с механическим микродозатором в случае спрея и с клапанно-распылительной головкой в случае аэрозоля. При этом для вывода различных ЛП используются разные типы насадок.

Рис. 6. Элементы упаковки для ЛП в форме спреев и аэрозолей.

В заключение осталось отметить, что при выборе или разработке современной упаковки наряду с традиционными требованиями к материалам, конструкции, дизайну и т.п. необходимо учитывать возможность автоматизированной обработки всех элементов упаковки. На практике в каждом конкретном случае уже на этапе разработки или выбора упаковки необходимо консультироваться с разработчиками упаковочного оборудования. Это особенно актуально сейчас - на этапе перехода фармацевтических предприятий на технологии и производства, соответствующие требованиям GMP, где основными и принципиальными требованиями являются воспроизводимость и повторяемость технологии, что может быть обеспечено только при использовании автоматических машин.



4. Основные дефекты и рекомендации по их устранению

Известно, что деформация (для стекла), это дефект стеклянной тары, которая представляет собой изменение ее формы в результате нарушения режимов формирования и (или) термической обработки. На рис.7 показаны некоторые дефекты стекла, обусловленные плохим качеством стекломассы и нарушениями техпроцесса.

Пороки (дефекты), которые появляются на изделиях в процессе их формирования, можно разделить на три основные группы:

- дефекты, связанные с работой питателя;

- дефекты, связанные с работой разных механизмов стеклоформующих машин;

- дефекты, связанные с режимами формового комплекта.

Качество изделий во многом зависит от работы питателя, а определить, откуда поступает на формирование дефектная стекломасса, из печи или из питателя, можно по пробе стекла, взятой из рабочего отделения печи. Дефекты, связанные с работой питателя, можно разделить на: посторонние включения, дефекты термические и механические. Посторонние включения связаны с качеством стекломассы. Они могут поступать в питатель из печи или получаться в нем. К этому виду дефектов относятся пузыри «мошка», твердые включения (непровар), продукты кристаллизации стекла, разрушения огнеупора.

Термические дефекты -- наиболее характерные дефекты капли, которые возникают из-за термической негомогенности массы капли. Из капли с неравномерной температурой нельзя получить изделие с правильным распределением стекла. Обычный брак изделий в таком случае - продутость и большой залив дна. Сюда же нужно отнести излишне холодную или излишне горячую каплю.

Механические дефекты капли - дефекты формы, массы, качества поверхности капли и ритма подачи капли в форму. Что касается формы и массы, то, как известно, питатели имеют много разнообразных возможностей для довольно широкого выбора формы и массы капель. Сюда относятся разная настройка хода плунжера, его высотное расположение над дверным глазком, диаметр плунжера и форма его рабочего конца, диаметр дверного глазка, расположения бушинга по высоте (глубина погружения), расположения ножниц, координация в времени моментов подъема плунжера и отреза ножниц. Большое влияние на форму и массу капли делает тепловой режим питателя, который тоже можно использовать, но только к известной степени и строго в рамках оптимального рабочего интервала температур.

Возникновение пороков при неудовлетворительной работе механизмов стеклоформующего автомата можно устранить путем регулирования и настройки отдельных узлов всего автомата в целом. При квалифицированном и своевременном его обслуживании дефекты данного вида могут быть исключены.

Значительно влияют на качество изделий и режимы формовых комплектов: тепловой режим, режимы оборудования, смазывания, замены и очищения форм. При отклонении температуры форм в сторону перегрева на изделиях возникают характерные дефекты «горячего хода» машины (налипания стекла к формам, разрывы, слипания, деформация изделий и т.д.)

При отклонении температуры форм в сторону «холодного хода» машины возникают другие специфические дефекты (посечки, кованость, складки, недооформления и т.д.). Рабочий интервал нагревания форм лежит между этими двумя противоположными вредными отклонениями и зависит от разных факторов: конфигурации и типа изделий, распределения стекла в изделии (толщина стенок и дна), массы изделий, химического состава стекла (короткое, длинное), его теплопрозрачности (обесцвеченное, выкрашенное), скорости работы автомата и его конструкции, и от самих форм (их материала, площади, характера теплоотдающей поверхности и др.).

Методы повышения качества продукции. Качество стеклоизделий закладывается уже в процессе варки стекла и определяется дальнейшими условиями подготовки стекломассы и формирования изделий. Возникновение пороков связано в основном с нарушениями технологических переходов во время формирования стеклоизделия. Поэтому нужно ответственно подходить к подготовке процесса варки стекла.



5. Утилизация

Во второй половине XX века насущным стал вопрос рециклирования старой стеклотары. Это было связано с формированием так называемого «общества потребления»: если ранее стеклотара выбрасывалась только после прихода в негодность, а производилось её не очень много, то теперь огромное количество стеклянных упаковок выбрасывается после использования содержимого.

Стекло является единственной упаковкой, которая может производиться в «закрытом цикле». Это значит, что при утилизации стеклобоя на 100% и его последующее использование при изготовлении новых бутылок либо банок, на мусорные свалки не попадут отходы нашего производства.

Главными экологическими преимуществами при использовании стеклобоя являются:

· Экономия энергии, так как стеклобой выплавляется при намного меньшей температуре, нежели обычное сырье;

· Сокращение выбросов углекислого газа в атмосферу на производстве. Каждая тонна использованного стеклобоя уменьшает выбросы на 500 кг;

· Уменьшение потребления природных ресурсов, поскольку стеклобой фактически заменяет сырье, при производстве стекла;

· Уменьшение отходов от производства упаковочных материалов на мусорных свалках.

В настоящее время существует достаточно большое количество технологий по переработке стекла. Все они отличаются друг от друга по различным параметрам, но имеют одно общее свойство - в долевом отношении приблизительно одна четверть от объема стекла, подлежащего утилизации, преобразуется в новые изделия. Три четверти от объема при переработке отбрасываются.

Процесс утилизации "бытового" стекла начинается с правильной организации процесса сборки использованных изделий. В странах Западной Европы проблема сборки и хранения стеклоотходов решается достаточно просто. В жилом секторе буквально возле каждого дома устанавливаются специальные контейнеры, маркированные цветом и запоминающейся "символикой", в которые жители домов выбрасывают пустые бутылки и прочую стеклотару. За нарушение этого установленного порядка налагаются штрафы, но эта мера применяется крайне редко, так как не возникает такой необходимости (видимо, сказывается природная дисциплинированность западноевропейцев). Согласно статистическим данным, в той же Германии специальными контейнерами для стеклотары оборудовано более 97% придомовых территорий.

Следующим этапом после сборки бытового стекла является его очистка от инородных материалов (например, бумажных этикеток, пластмассовых пробок, алюминия и т. д.). Этот процесс выполняется уже на перерабатывающих предприятиях, куда "бытовое" стекло доставляется из жилого сектора. На этом этапе процедуры утилизации редко возникают какие-либо затруднения: более 98% использованной стеклотары поддаются очистке и только 1-2% бракуются окончательно.

И вот наконец, после всех предварительных приготовлений "бытовое" стекло поступает на перерабатывающие установки. В настоящее время при утилизации стекла предпочтение отдается тем технологиям, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и не требуют больших затрат энергии. В этой сфере широкое распространение получили такие методы, как использование новейших перерабатывающих систем с циркуляционным движением теплоносителя, расплавление и фильтрация стекла по современной "газовой" технологии и т. д.

После соответствующей переработки полученная стекломасса может использоваться для изготовления различных строительных материалов, конструкций и изделий: стеклоблоков, стеклопакетов, обычного оконного стекла, изоляционных материалов и других видов продукции.

Технология производства теплоизоляционных изделий с использованием стеклоотходов построена с учетом современных экологических требований. Во всяком случае, количество углекислого газа и водяного пара, выделяемого в атмосферу в ходе процесса переработки стекла и изготовления новых строительных изделий, несопоставимо с тем ущербом для окружающей среды, который наносится в результате сжигания топлива, предназначенного для отопления зданий. Так, по расчетам специалистов, каждый квадратный метр изоляционного материала толщиной 160 мм за 50 лет эксплуатации сокращает количество вредных выбросов в атмосферу, выделяемых в результате отопления зданий, на 1 тонну.

Еще одним преимуществом использования стеклоотходов при производстве изоляционных изделий с точки зрения экологии является то, что материалы, изготовленные на базе такого сырья, сами являются пригодными для утилизации и вторичного использования. После окончания срока эксплуатации зданий и сооружений и их разрушения изоляционные материалы из стекловолокна и каменной ваты можно переработать на специальных установках. Так, фирмой разработана собственная технология расплавления отслуживших свой срок службы теплоизоляционных изделий, которая успешно применяется на заводах.



6. Оборудование для производства стеклотары

Стеклоформующие машины для выработки стеклянной тары делятся по способу питания: на вакуумные ( с вакуумным питанием) и фидерные ( с капельным питанием), по способу формования на прессовыдувные и выдувные и по движению форм на карусельные и секционные. Можно делить машины для выработки стеклянной тары и по другим признакам: по типу привода, количеству столов и др. Формование изделий на автоматических стеклоформующих машинах осуществляется в две стадии. На первой стадии из капли стекломассы прессованием или выдуванием формуется баночка - заготовка готового изделия. На второй стадии из баночки выдувается готовое изделие.

Надежная работа стеклоформующих машин во многом зависит от постоянства массы, температуры и формы капель, формуемых питателем. Для этого необходимо поддерживать в чаше питателя постоянную температуру стекломассы с точностью 1 - 2 С. Для точной регулировки температуры каналы питателей часто снабжают независимой системой отопления, газовой или электрической. В дне чаши питателя имеется отверстие - очко, над которым располагается формующее устройство, состоящее из вращающегося огнеупорного полого цилиндра-бушинга и перемещающегося по вертикали внутри бушинга огнеупорного стержня-плунжера. При формовании капли стекломассы плунжер сначала движется вниз, выдавливая стекломассу через очко. Далее плунжер начинает двигаться вверх, причем на струе стекломассы под очком образуется тонкий участок. Установленные под очком ножницы отрезают каплю, падающую в форму.