Дизайн пластиковой банки: диаметр, венчик, днище
Объём и соотношение сторон
Для банки 500 мл под варенье стандарт — диаметр 85 мм, высота 110 мм, толщина стенки 1,0 мм. При объёме 1 л диаметр увеличивают до 100 мм, высоту до 140 мм. Отношение высоты к диаметру 1,3:1 обеспечивает устойчивость при открывании крышки. Если отношение превышает 1,6:1, банка опрокидывается при усилии откручивания 6 Н.
Венчик и резьба
Стандартный венчик для крышки диаметром 82 мм имеет шаг резьбы 3 мм и три захода. Усилие откручивания — 4 Н, накручивания — 2,5 Н. Уменьшение шага до 2,5 мм увеличивает усилие откручивания до 6,5 Н, что снижает риск самооткручивания при транспортировке. Высота венчика — 18 мм. При 15 мм крышка срывается при давлении внутри банки 0,3 атм.
Дно и опорное кольцо
Опорное кольцо шириной 5 мм и наружным диаметром 82 мм обеспечивает устойчивость. Кольцо приподнимает центральную часть дна на 2 мм. Без этого при горячем розливе (80 °C) дно выпучивается на 1,2 мм, и банка качается. Для объёма 1 л добавляют 4 радиальных ребра высотой 1,5 мм — они увеличивают жёсткость дна на сжатие с 80 Н до 130 Н.
Материал и толщина
Для горячего розлива используют полипропилен PP 5M20 — рабочая температура до 110 °C. Для холодных соусов — ПЭТ с толщиной стенки 0,8 мм. Банка из ПЭТ при толщине 0,6 мм теряет жёсткость и деформируется под вакуумом 0,2 атм. Для полипропилена минимальная толщина в зоне плечиков — 0,7 мм, иначе при падении с высоты 0,5 м появляются трещины.
Зона под этикетку
Площадь под этикетку — 70% от развёртки цилиндра. Для банки 85×110 мм это 0,024 м². На вогнутом корпусе (изгиб 2 мм) этикетка отслаивается по краям, поэтому используют ПЭ-основу с клеем горячего расплава. Время выдержки после наклейки — 12 часов при 20 °C. При меньшей выдержке этикетка смещается на 0,3 мм при температуре в холодильнике.
Устойчивость к штабелированию
Пустая банка 500 мл выдерживает вертикальную нагрузку 90 Н. Заполненная (вес 0,7 кг) — 150 Н. При штабелировании в 5 рядов нижняя банка испытывает 350 Н. Решение — ребро жёсткости по окружности на высоте 30 мм от дна (выступ 1 мм). С ребром предельная нагрузка возрастает до 400 Н. Без ребра критическая нагрузка — 210 Н.
Термостойкость и миграция
Для ПЭТ максимальная температура розлива — 70 °C. При 80 °C происходит кристаллизация стенки, и банка мутнеет. Для полипропилена миграция формальдегида в масляную среду при 40 °C — 0,008 мг/кг (норма 0,01). Для жирных продуктов (масло, паштет) требуется лак толщиной 12 мкм. Без лака через 30 суток миграция достигает 0,025 мг/кг.
Технология и оснастка
Банки формуют литьём под давлением с горячеканальной системой. Цикл для банки 500 мл — 12 секунд. Температура формы для PP — 30 °C, для ПЭТ — 10 °C. Литник располагают на дне, диаметр 1,5 мм. Остаток срезают на 0,2 мм выше опорного кольца. При срезе заподлицо возникают микротрещины, расширяющиеся при каждом цикле мойки.