Бутылка для воды. В 2017 году во всем мире было продано 480 миллиардов пластиковых бутылок для питья (и менее половины из них были переработаны). [1]Пластиковая бутылка антифризаБольшие пластиковые бутылки с водой
Пластиковая бутылка — это бутылка , изготовленная из пластика высокой или низкой плотности . Пластиковые бутылки обычно используются для хранения жидкостей, таких как вода, безалкогольные напитки, моторное масло, растительное масло, лекарства, шампунь или молоко. Они различаются по размеру: от очень маленьких бутылок до больших бутылей . Потребительские выдувные контейнеры часто имеют встроенные ручки или форму, облегчающую захват. [2] [3]
Пластик был изобретен в девятнадцатом веке и изначально использовался для замены таких распространенных материалов, как слоновая кость, резина и шеллак. [4] Пластиковые бутылки впервые были использованы в коммерческих целях в 1947 году, но оставались относительно дорогими до начала 1950-х годов, когда был представлен полиэтилен высокой плотности . [5] Они быстро стали популярными как среди производителей, так и среди покупателей, поскольку по сравнению со стеклянными бутылками пластиковые бутылки легче, дешевле и их проще транспортировать. [6] [7] [8] Однако самым большим преимуществом пластиковых бутылок перед их стеклянными аналогами является их превосходная устойчивость к поломке как при производстве, так и при транспортировке. За исключением вина и пива, пищевая промышленность в значительной степени заменила стеклянные бутылки пластиковыми бутылками.
Производство
Крышка для бутылки из полипропиленаПластиковая бутылка из-под молока: код переработки HDPE 2Преформа ПЭТ-бутылки перед выдувным формованием, наполнением и этикетированием
Материалы, используемые при производстве пластиковых бутылок, различаются в зависимости от сферы применения.
HDPE — наиболее широко используемая смола для пластиковых бутылок. Этот материал экономичен, ударопрочен и обеспечивает хорошую защиту от влаги. HDPE совместим с широким спектром продуктов, включая кислоты и каустики, но не совместим с растворителями . Он поставляется в пищевом качестве, одобренном FDA. HDPE от природы полупрозрачен и гибок. Добавление цвета сделает HDPE непрозрачным, но не глянцевым. HDPE подходит для шелкографии. Хотя HDPE обеспечивает хорошую защиту при температурах ниже нуля, его нельзя использовать с продуктами, наполненными выше 190 °F (88 °C) или продуктами, требующими герметичного (вакуумного) уплотнения.
Обработанный фтором полиэтилен высокой плотности
Эти бутылки подвергаются воздействию фтора во вторичной операции, внешне похожи на HDPE и служат барьером для углеводородов и ароматических растворителей. Бутылки, обработанные фтором, могут содержать инсектициды, пестициды, гербициды, фотографические химикаты, сельскохозяйственные химикаты , бытовые и промышленные чистящие средства, электронные химикаты, медицинские чистящие средства и растворители, цитрусовые продукты, d-лимонен, ароматизаторы, отдушки, эфирные масла, поверхностно-активные вещества, полироли, добавки, средства для очистки граффити, предвсходовые средства, средства по уходу за камнем и плиткой, воски, растворители для краски, бензин, биодизель, ксилол, ацетон, керосин и многое другое.
ПЭНП по составу похож на ПЭВП. Он менее жесткий и, как правило, менее химически устойчив, чем ПЭВП, но более прозрачен. ПЭНП в основном используется для выдавливания. ПЭНП значительно дороже ПЭВП.
Эта смола обычно используется для газированных напитков, бутылок с водой и упаковки пищевых продуктов. ПЭТ обеспечивает очень хорошие барьерные свойства для спирта и эфирных масел, в целом хорошую химическую стойкость (хотя ацетоны и кетоны будут воздействовать на ПЭТ), а также высокую степень ударопрочности и прочности на разрыв. Процесс ориентации служит для улучшения барьерных свойств для газа и влаги и ударопрочности. Этот материал не устойчив при высоких температурах. Его максимальная температура составляет 200 °F (93 °C).
ПП в основном используется для банок и крышек. Он жесткий и является барьером для влаги. Полипропилен стабилен при температурах до 220 °F (104 °C). Его можно автоклавировать, и он может подвергаться стерилизации паром. Совместимость ПП с высокими температурами розлива обуславливает его использование с продуктами горячего розлива. ПП обладает превосходной химической стойкостью, но обеспечивает плохую ударопрочность при низких температурах.
PS прозрачный и жесткий. Обычно используется с сухими продуктами, включая витамины, вазелиновые масла и специи. Полистирол не обеспечивает хороших барьерных свойств и демонстрирует плохую ударопрочность.
ПВХ от природы прозрачен. Он обладает высокой устойчивостью к маслам и пропускает очень мало кислорода. Он обеспечивает надежный барьер для большинства газов, а его ударопрочность при падении также очень хороша. Этот материал химически стоек, но уязвим для некоторых растворителей. ПВХ имеет плохую устойчивость к высоким температурам и деформируется при 160 °F (71 °C), что делает его несовместимым с продуктами горячего розлива. Он приобрел известность в последние годы из-за потенциальных рисков для здоровья.
Смола вторичного использования (PCR)
PCR представляет собой смесь восстановленного натурального HDPE (в основном из контейнеров для молока и воды) и первичной смолы. Переработанный материал очищается, измельчается и повторно компаундируется в однородные гранулы вместе с первичным материалом, специально разработанным для создания устойчивости к растрескиванию под воздействием окружающей среды. PCR не имеет запаха, но в своем естественном состоянии имеет легкий желтый оттенок. Этот оттенок можно скрыть добавлением красителя. PCR легко перерабатывается и стоит недорого. Однако он не может напрямую контактировать с пищевыми продуктами или фармацевтическими продуктами. PCR может производиться с различным процентным содержанием переработанного материала до 100%.
К-Смола (SBC)
SBC — это высокопрозрачная, высокоглянцевая, ударопрочная смола. K-Resin, производное стирола, обрабатывается на полиэтиленовом оборудовании. Он особенно несовместим с жирами и ненасыщенными маслами или растворителями. Этот материал часто используется для упаковки в витринах и точках продаж.
Биопластик — это полимерная структура, основанная на обработанных биологических материалах, а не на нефтехимических продуктах . Биопластик обычно изготавливается из возобновляемых источников, таких как крахмал, растительное масло и реже куриные перья. Идея биопластика заключается в создании пластика, способного к биоразложению. [9]
BPA — это синтетическое соединение, которое служит сырьем для производства таких пластмасс, как поликарбонаты и эпоксидные смолы . Он обычно встречается в многоразовых контейнерах для напитков, контейнерах для хранения продуктов, консервах, детских игрушках и кассовых чеках. BPA может просачиваться в еду или напитки из контейнеров, изготовленных с использованием BPA. [10]
Обеспокоенность
Продолжается беспокойство относительно использования пластика в потребительских решениях по упаковке пищевых продуктов , воздействия на окружающую среду утилизации этих продуктов, а также опасения относительно безопасности потребителей . Карин Майклс, доцент Гарвардской медицинской школы, предполагает, что выщелачивание токсинов из пластика может быть связано с расстройствами у людей, такими как эндокринные нарушения . [11] Алюминий и цианид были обнаружены в качестве следовых элементов в исследованных образцах, но они считаются токсичными элементами по данным Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) . В Соединенных Штатах пластиковые бутылки для воды регулируются FDA , которое также периодически проверяет и отбирает образцы заводов по производству бутилированной воды. Заводы по производству пластиковых бутылок для воды имеют низкий приоритет для проверки из-за постоянно хороших показателей безопасности. [12] В прошлом FDA утверждало, что не было данных о людях, показывающих, что пластик представляет опасность для здоровья. Однако в январе 2010 года FDA изменило свое мнение, заявив, что теперь у них есть опасения по поводу рисков для здоровья . [11]
Распространенное заблуждение, что употребление воды из пластиковых бутылок увеличивает риск заболевания раком; на самом деле такого риска нет. [13]
В статье, опубликованной 6 ноября 2017 года в журнале Water Research, сообщалось о содержании микропластика в минеральных водах, упакованных в пластиковые или стеклянные бутылки или картонные коробки для напитков. [14] В 2018 году исследование, проведенное Шерри Мейсон из Университета штата Нью-Йорк во Фредонии, выявило наличие микрочастиц полипропилена, полистирола, нейлона и полиэтилентерефталата в пластиковых бутылках. Таким образом, было установлено, что полипропилен является наиболее распространенным полимерным материалом (54%), а нейлон — вторым по распространенности (16%) полимерным материалом. В исследовании также упоминалось, что полипропилен и полиэтилен являются полимерами, которые часто используются для изготовления крышек для пластиковых бутылок . Кроме того, было обнаружено, что 4% извлеченных пластиковых частиц имеют следы промышленных смазочных материалов, покрывающих полимер. [15] Исследование было рассмотрено Эндрю Мэйесом из Школы химии Университета Восточной Англии (UEA) [16] Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов предположило, что большая часть микропластика выводится организмом, однако Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН предупредила, что мельчайшие частицы (< 1,5 мкм) могут попасть в кровоток и органы через стенку кишечника. [17] [18]
Этикетки для продуктов прикрепляются с помощью клея или усаживаются по размеру. Вплавляемая этикетка — это процесс встраивания этикетки в бутылку во время формования.
Специальные типы
Складная бутылка
Бутылка -гармошка или складная бутылка — это пластиковая бутылка, предназначенная для хранения химикатов для темной комнаты или любого другого химиката, который сильно подвержен окислению . Они работают за счет возможности сдавливания, чтобы удалить из бутылки лишний воздух, что продлевает срок службы продукта. [20] Альтернативным преимуществом является минимизация места для хранения, транспортировки или утилизации, когда бутылка пуста или ее содержимое рассеивается, например, в случае с бутылками для воды, используемыми туристами. Складывание также может сохранять продукты свежими. [21]
Бутылки для газированных напитков
Бутылки, используемые для хранения газированной воды и безалкогольных напитков , имеют неровное дно для обеспечения устойчивости. [22] Технология была разработана и запатентована литовцем Домасом Адомайтисом в 1971 году. [ 22] [23]
↑ Сандра Лавилл и Мэтью Тейлор, «Миллион бутылок в минуту: пластиковый бум в мире — «изменение климата»», TheGuardian.com , 28 июня 2017 г. (страница посещена 20 июля 2017 г.).
^ Биркби, Дэвид (май 2014 г.). «Ручка для ПЭТ-бутылки — история успеха в Северной Америке». Canadian Packaging . Получено 29 мая 2018 г. .
^ Видияти, Хуснун (2013). «Простота понимания для оценки эстетически приятного дизайна ПЭТ-бутылки». Журнал передового механического проектирования, систем и производства . 7 (5): 849–861. Bibcode : 2013JAMDS...7..849W. doi : 10.1299/jamdsm.7.849 . Получено 1 апреля 2019 г.
^ «История пластиковых бутылок».
^ "The History of soft drink Timeline". Архивировано из оригинала 13 июля 2012 года . Получено 23 апреля 2008 года .
^ «Пластик против стекла – почему пластиковые контейнеры лучше». Упаковка мира. 29 апреля 2014 г. Получено 22 октября 2015 г.
^ "Преимущества пластиковых бутылок". Seattle Pi . Получено 22 октября 2015 г.
^ "Преимущества пластиковой упаковки". Пластиковая упаковка . Получено 22 октября 2015 г.
^ «Биопластики и биоразлагаемость | plasticisrubbish».
^ «Советы по снижению воздействия BPA». Mayo Clinic . 11 марта 2016 г. Получено 26 февраля 2018 г.
^ ab "Пластиковая упаковка вредна для здоровья". thehindubusiness.com. 3 мая 2015 г. Получено 3 мая 2015 г.
^ "Февраль/март 2002 г. Спросите регулирующие органы — регулирование бутилированной воды и FDA". www.fda.gov . Архивировано из оригинала 26 апреля 2013 г.
^ «Вызывает ли использование пластиковых бутылок и контейнеров рак?». Cancer Research UK . 23 декабря 2021 г.
^ Шимански, Дарена; Голдбек, Кристоф; Хампф, Ганс-Ульрих; Фюрст, Питер (2018). «Анализ микропластика в воде с помощью микрорамановской спектроскопии: высвобождение пластиковых частиц из различной упаковки в минеральную воду». Water Research . 129 : 154–162. Bibcode : 2018WatRe.129..154S. doi : 10.1016/j.watres.2017.11.011. ISSN 0043-1354. PMID 29145085.
^ "ЗАГРЯЗНЕНИЕ БУТЫЛИРОВАННОЙ ВОДЫ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ПОЛИМЕРАМИ" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 июля 2021 г. . Получено 15 марта 2018 г. .
^ "Plus Plastic MICROPLASTICS FOUND IN GLOBAL BOTTLED WATER". Архивировано из оригинала 15 июля 2021 г. Получено 15 марта 2018 г.
^ «Полное присутствие микропластика и нанопластика в продуктах питания, с особым акцентом на морепродуктах». doi : 10.2903/j.efsa.2016.4501 . hdl : 2164/6217 .{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
^ Райт, Стефани Л.; Келли, Фрэнк Дж. (2017). «Пластик и здоровье человека: микропроблема?». Environmental Science & Technology . 51 (12): 6634–6647. Bibcode : 2017EnST...51.6634W. doi : 10.1021/acs.est.7b00423. PMID 28531345.
^ ab Адомайтис, Домас; Нортон, Дональд Ф.; Секей, Джордж Э.; Кервин, Джозеф Э.; Диттманн, Уильям А. «Патент США 3,598,270» (PDF) . Patentimages.storage.googleapis.com . Бюро по патентам и товарным знакам США . Получено 25 сентября 2021 г. .
^ «Домас Адомайтис (1909–2010)». Geni.com . 29 июля 1909 года . Проверено 25 сентября 2021 г.
Книги
Сорока, В. (2002). Основы упаковочной технологии . IoPP. ISBN 1-930268-25-4
Ям, К. Л. (2009). Энциклопедия упаковочных технологий . 978-0-470-0870
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Пластиковые бутылки .
Руководство по использованию этикеток UPC на пластиковых бутылках, включая печать (архив)
