Какими должны быть пластиковые контейнеры для тортов, чтобы защитить упакованный продукт в процессе транспортировки и доставить его потребителю в целостности и сохранности? Испытания контейнеров в виде имитации транспортирования тортов.

Вопросы проектирования пластиковой упаковки для тортов

Какими должны быть пластиковые контейнеры для тортов, чтобы защитить упакованный продукт в процессе транспортировки и помочь доставить его потребителю в целостности и сохранности? Проектировщики такой упаковки готовы представить решения, отвечающие практически любым возможным требованиям заказчика. Но каковы, собственно, эти требования и чем они определяются?

 

Главной задачей производителей пластиковых контейнеров для тортов при конструировании упаковки является достижение устойчивости таких контейнеров к статическим и динамическим нагрузкам, которые неизбежно возникают при проведении производственных, складских или транспортных операций.

Оптимизация логистики ведет к альтернативным решениям, прежде всего, с точки зрения затрат. С одной стороны, придание контейнерам для тортов высоких прочностных характеристик неизбежно приведет к их удорожанию, т. к. решение данной проблемы достигается либо через увеличение расхода материала, либо через внедрение специальных технологий. С другой стороны, требования к контейнерам для тортов определяются организацией рабочих мест, складов и транспортировки.

Например, с учетом определенного уровня организации работ производитель тортов выдвигает требования к прочности контейнеров для тортов. По его мнению, устойчивость контейнера к статическим нагрузкам должна быть выше, потому что упакованные торты ставятся стопкой друг на друга, и чем большее количество рядов выдерживает упаковка, тем выше ценность такого контейнера. Основной причиной такой организации работ может быть ограничение рабочего пространства на участке изготовления тортов, либо ограничение рабочего пространства в складских помещениях, либо просто нежелание производителя увеличивать число рабочих мест на данном участке.

Представим себе, что поставщик упаковки пошел на риск и создал упаковку, которая отвечает требованиям заказчика. Через некоторое время заказчик расширил площади, оборудовал и автоматизировал рабочие места. Будет ли он и дальше применять прочную и дорогую упаковку? Скорее всего, вряд ли. Его потребности изменятся, и ему понадобиться менее прочная упаковка по значительно более низким ценам.

Данный пример показывает, что созданию более прочной упаковки есть альтернатива — правильное оборудование рабочих мест и участков. Так что же выгоднее: длительное время покупать более дорогую упаковку или заняться совершенствованием производства? Вполне возможно, что данные альтернативы будут сопоставимы по стоимости.

Достижение динамической прочности контейнеров для тортов — гораздо более сложная задача, чем обеспечение их статической прочности. Эта проблема связана, прежде всего, с транспортированием тортов. У многих производителей сложилась практика транспортировки тортов стопками. В то же время известно, что динамические нагрузки могут быть выше статических в десятки раз. Поэтому разработанная под такие жесткие требования упаковка дешевой не будет.

При решении данной проблемы также есть альтернатива. Например, вместо задачи по проектированию упаковки с такими экзотическими свойствами можно оборудовать машину для перевозки упакованных тортов. И снова перед производителями тортов стоит вопрос стоимости. Что дешевле: переоборудовать машину или покупать дорогую упаковку в течение длительного времени?

Кроме того, есть и другая альтернатива. Например, развитие сети небольших кондитерских «на местах», перед которыми вопросы транспортировки не стоят вообще, вместо крупных производств, обеспечивающих несколько регионов. Именно такой стратегии, кстати, придерживаются производители кондитерской продукции на Западе.

Отсутствие информации о стратегических направлениях развития отечественных производителей тортов вызывает сильные сомнения в необходимости разработки высокопрочной пластиковой упаковки, поскольку непонятно, является ли это направление долгосрочной перспективой или сиюминутной потребностью.

Для того чтобы снять эти сомнения, необходимо промоделировать процесс транспортировки тортов на средние расстояния и проанализировать поведение системы «упаковка — продукт». В данном случае система представляет собой продукцию, а в качестве продукта выступает торт. В качестве продукта были выбраны три типа тортов: бисквитный торт со взбитыми сливками, бисквитный торт с суфле и бисквитный торт с масло-кремовой прослойкой. Учитывая очевидность того, что продукт, который подвергается испытаниям, — весьма деликатный с точки зрения прочности, испытания системы на ударные нагружения не проводились.

Испытания проводились на виброударном стенде ST-800 (производство Германии). Образцы системы «упаковка — продукт» устанавливались на стенд. Измерения проводились с помощью двух датчиков, один из которых был установлен на виброударном столе и задавал необходимые параметры испытаний. Другой, установленный на дне упаковки, замерял фактические ускорения, получаемые тортом. Имитация многорядности упакованных в контейнеры тортов достигалась в установке дополнительного равномерно распределенного по поверхности крышки контейнера груза.

Для исследования системы «упаковка — продукт» выбраны такие параметры пакета вибронагружений, которые позволяют рассмотреть всю картину воздействий вибрации на систему. Это означает, что условия испытаний выбраны очень жесткими, в том числе те, которые могут и не встречаться на практике. Однако они вполне отвечают целям исследования — определить последствия влияния вибронагружений как на систему, так и на продукт. (Условия проведения эксперимента приведены в таблице 1).

Наименование параметров испытаний	Значения параметров
Амплитуда виброускорения, g	2,4	1,8	1,2	0,6
Частота, Гц	10	20	40	60
Количество циклов на 1 км	35	220	850	700
Время испытания, мин/100 км	5,2	16,5	32	17
Максимальная дальность транспортирования, км	500
Температура испытания тортов, С°	0

При имитации транспортирования тортов выявлено следующее.

1. Контейнеры для тортов выдержали испытания на всех частотах вибронагружений. Физического разрушения контейнеров не обнаружено. Однако на одном из контейнеров при имитируемом расстоянии 500 км произошло проминание крышки на стыке ее верхней и боковой поверхности в результате потери устойчивости.

2. Замеры гашения вибронагружений системой показали, что при низких частотах происходит гашения в пределах 10—20 %, при высоких частотах гашения не происходит.

3. Бисквитный торт с суфле и бисквитный торт с масло-кремовой прослойкой выдержали испытания при частотах 40 и 60 Гц. Однако в процессе испытаний на частотах 10 и 20 Гц они постепенно теряли товарный вид. Потеря товарного вида выражается в том, что происходит осыпание крошки с крема на боковой поверхности торта, под действием вибрации происходит смещение салфетки и торта от центра дна контейнера к периферии, что в конечном итоге приводит к контакту торта с боковой поверхностью крышки контейнера и загрязнению упаковки кремом. Кроме того, происходит смещение шоколадных украшений на поверхности торта от центра к краю.

4. Бисквитный торт со взбитыми сливками в процессе испытаний разрушился полностью.

Таким образом, мы можем сделать следующие выводы:

1. Конструкция контейнеров для тортов фактически не способна гасить вибронагружения.

2. Контейнеры для тортов, с точки зрения противодействия внешним воздействиям, намного прочнее, чем сами торты. Поэтому, к проблеме дальнейшего увеличения прочности контейнеров необходимо относиться осторожно и четко связывать ее решение с потребностями конкретного заказчика.

Сергей Томасов,
ООО «Основание-2»