Тубы: История. Виды туб. Размеры туб

Тубы: История. Виды туб. Размеры туб

ИСТОРИЯ ТЮБИКА

Изобретатель тубы американский ученый и художник Джон Ренд (John Goffe Rand), запатентовал прообраз современных туб (тюбиков) в 1841 году как «усовершенствованный сосуд для хранения красок» патент Джона Ренда.

Следующим этапом в истории тюбиков стало изобретение в 1850 г. доктором-дантистом Вашингтоном В. Шеффилдом из Нью-Лондона зубной пасты. До этого момента зубы чистили зубным порошком, который продавали в небольших бумажных пакетиках. Доктор Шеффилд стал первым использовать в качестве упаковки для зубной пасты прообраз современного тюбика.

Однако Шеффилд не был бизнесменом и не догадался вовремя запатентовать свое изобретение. Поэтому широкое распространение туба получила только с 1891 года, как емкость для зубной пасты с легкой руки Колгейта. В 1890 г. Colgate-Palmolive впервые в мире выпускает зубную пасту в тюбиках современного типа. Колгейт перенял практику упаковки в тубы всевозможных мазей и кремов, а также стал обладателем прав на ноу-хау. Колгейт стал производить зубные пасты в тюбиках по собственной технологии, благодаря чему и тюбик, и паста получили всеобщее признание в Америке и Европе.

Длительное время тубы делали из олова и свинца, но постепенно эти тяжёлые металлы были вытеснены алюминием (свинец токсичен, олово - дорого). Освоение технологии пластмасс привело к вытеснению простых металлических туб полимерными и ламинатными.

Однако по форме тюбик остался верен своим американским предкам. Он даже стал мерой исчисления в статистике, согласно которой за год один человек использует 8 - 10 тюбиков зубной пасты 75 или 100.

В нашей стране тюбики широко начали использовать только в 50-е годы XX века - для упаковки зубной пасты.

А с началом бурного развития космоса тубы начали применять для упаковки продуктов питания космонавтов.

Первые тубы (тюбики большого размера) для упаковки продуктов питания космонавтов производили в Эстонии. На одном из химкомбинатов к 1964 г. было налажено производство алюминиевых туб в соответствии с местным (республиканским) стандартом. Производство не было изначально специализированным, "космическим". Здесь по методу горячего разлива упаковывали в тубы разнообразные ягодные желе, и эти продукты поступали в свободную продажу на территории Эстонии. Именно эти тубы закупал ВНИИ Пищеконцентратов для упаковки питания космонавтов. Но тубы эстонского производства имели маленькое выходное отверстие (6 мм) и были удобны только для продуктов пастообразной консистенции, а для упаковки первых и вторых блюд, предусмотренных в меню космонавтов, уже не подходили.

В 1970 г. были разработаны новый республиканский стандарт Молдавии и технология производства туб для "спец. потребителя". Документ определял необходимые условия по производству специальных туб. Теперь диаметр выходного отверстия тубы составлял 8 мм. Производство туб по новым ТУ освоил Тираспольский завод металлолитографии. Это предприятие выпускало тубы для космоса вплоть до 1985 г. В период перестройки у завода возникли проблемы с приобретением алюминия, и предприятие вынуждено было отказаться от такого серьезного производства.

Тогда правительство поручило парфюмерно-косметической фабрике "Свобода" (г.Москва) взять на себя производство туб для космоса. Здесь и раньше выпускали тубы для упаковки собственной продукции, но они, например, не покрывались изнутри консервным лаком, а выходное отверстие тубы не имело защитной мембраны - для упаковки косметической и парфюмерной продукции этого не требовалось. Поэтому в связи со специальным заказом на фабрике были вынуждены переоборудовать одну из линий изготовления туб и закупить необходимые узлы для ее усовершенствования.

Вслед за москвичами тубное производство освоили в Казани. Несмотря на то что выполнение всех технических условий оказалось для этого предприятия очень сложным (были проблемы с нанесением внутреннего лакового покрытия и качеством внешнего эмалевого слоя), изготовление туб было налажено, и сейчас их используют для упаковки соков и сладких блюд.

Сегодня во всем мире широко применяют тубы металлические, полимерные и изготовленные из комбинированных многослойных материалов (ламинатов). Объем наполнения от 4 до 500 мл, наружный диаметр корпуса от 10 до 60 мм и длина от 35 до 300 мм. Конструктивный материал современных туб обладает хорошими барьерными свойствами, инертен к продукции, заключенной внутри, обеспечивает прочность и герметичность корпуса, надежно удерживает покрытия и декоративное полиграфическое оформление тубы. Преимуществами упаковки в тубы пользуются и в фармацевтической, и в косметической, и в химической промышленности, все большее распространение упаковка в тубы получает и в пищевой промышленности.

ВИДЫ ТУБ

Тубы различают по видам материалов:

• алюминиевые (металлические)
• пластиковые (экструзионные)
• ламинатные

Соответственно различаются и технологии производства туб. Названия первых двух говорят сами за себя. Третий вид, ламинатные тубы, изготавливается из современного многослойного материала.

Алюминиевые тубы (металлические тубы)

Материал: свинец, олово, алюминий.

Производство алюминиевых туб начинается с дисков, так называемых ронделей. Диски поступают в машину, где специальные прессы формирует из них тело и горловину тубы. Следующий шаг - обрезка тубы до необходимой длины. На этом же этапе на горлышко наносится резьба. В процессе формовки алюминий становится жестким, поэтому далее тубу подвергают процессу "умягчения". Так туба становится более эластичной. Процесс проходит при температуре около 460°C.

На следующем этапе (он особенно необходим для туб в фармацевтике) на предварительно обработанную внутреннюю поверхность наносят защитную пленку. Пленка служит своеобразным барьером между поверхностью металла и содержимым.

Далее обрабатывают наружную поверхность тубы, сюда будет нанесено изображение. В некоторых случаях, чтобы продукт не просачивался из запечатанного конца, "хвост" тубы уплотняется специальным эластичным кольцом.

На заключительном этапе навинчивается крышка. Крышка изготавливается из полипропилена или полиэтилена.

Пластиковые тубы (экструзионные тубы)

Материал: специальная смола.

Пластиковая туба (или экструзионная) - бесшовная - удобная, практичная, привлекательная упаковка из мягкого полиэтилена ( PE ) для геле- и пастообразных материалов. Используется для упаковывания в косметической промышленности.

Экструзионные тубы предоставляют большие возможности по внешнему оформлению – рисунок может быть нанесен в 8 красок офсетным способом или в 4 краски шелкографией. При этом изображение можно наносить на уже сформированные тубы, что позволяет получать упаковку с непрерывным по всей поверхности рисунком.

Благодаря упругости материала, пластиковые тубы не деформируются в процессе использования. После выдавливания пластиковая туба всасывает воздух и принимает первоначальный вид. Такая "гибкость" - отсутствие остаточной деформации - не всегда благотворно сказывается на упакованной продукции. Ведь вместе с воздухом в такую тубу проникают бактерии. Надо отметить низкие барьерные свойства пластиковых туб - через пластик легко проникает кислород и пары воды. Поэтому в пластиковые тубы не упаковывают многие виды продукции, для которых необходимы высокие защитные свойства упаковки (например, в фармацевтике).

Пластиковые тубы могут быть однослойными и многослойными (барьерный слой EVOH). Если использовать многослойную пластиковую тубу с защитным слоем EVOH, то упаковка в пластиковые тубы возможна и в фармацевтике, и в средствах гигиены полости рта, и в продуктах питания, и в бытовой химии.

Процесс производства пластиковой тубы включает следующие этапы: экструзия, присоединение плечиков, нанесение декоративного рисунка и комплектация крышкой. Иногда процесс нанесения рисунка предшествует этапу формирования плечиков.

Первая фаза производственного процесса — экструзия. Смесь специальной смолы и концентрированного пигмента помещается в бункер экструдера, где смола при определенном температурном режиме превращается в расплав. Далее размягченная смесь шприцуется через комплект пуансонов. Полученный пластиковый рукав подвергается водяному охлаждению и разрезается на отрезки требуемой длины при помощи вращающегося ножа. Далее к цилиндрическим отрезкам приваривается плечо. Одновременно формируется горлышко (широко распространены три технологических решения для данной операции, но мы не будем на них останавливаться в этой статье, чтобы не перегружать читателя излишними техническими подробностями).

Нанизанные на пальцевые держатели тубы поступают в накопитель. Он спроектирован так, чтобы сбалансировать взаимодействие узла формирования плеч и узла нанесения печати, в который тубы поступают после накопителя. На тубу наносится рисунок (до шести красок) и, при необходимости, защитный слой. После этого конвейер перемещает тубу к узлу комплектации колпачком. Далее тубы поступают в приемник и упаковываются в коробки.

Линия для изготовления пластиковых туб является достаточно дорогой, а само производство — энергоемким. Тем не менее технология изготовления пластиковых туб является более гибкой. Например, в случае, если понадобится оперативно выпустить небольшую партию пластиковых туб отличного от принятого типоразмера, это не составит труда, в то время как листы ламината, как правило, заготавливаются заранее под определенный типоразмер. Производительность линий для изготовления ламинатных и пластиковых туб примерно в два раза ниже, чем у линий для производства алюминиевых туб.

Экструзионные тубы используются в качестве упаковки преимущественно для:

• косметических средств (пасто- и гелеобразные продукты)
• средства бытовой химии

В таблице представлена характеристика пластиковых туб из различных видов PE

Характеристика пластиковых туб из различных видов PE

Определение	Характеристики	Свойства
Полиэтилен низкой плотности LDPE	Мягкий	Для косметической и фармацевтической продукции, пищевой промышленности.
Полиэтилен средней плотности MDPE	Средний	.
Полиэтилен высокой плотности HDPE	Твердый	Для фармацевтической продукции.
Сверхмягкий полиэтилен LLDPE	Рекомендовано 70% HDPE, 30% LLDPE	Для продукции гелевой консистенции
Co Extrusion	См. Рисунок внизу	Высокий защитный барьер против окисления и гарантирующее сохранение ароматов.

Рис. Схема состава пластиковой тубы

Ламинатные тубы

Материал: многослойный комбинированный, так называемый ламинат.

Ламинатные тубы появились сравнительно недавно. Ламинатные тубы изготавливается из современного многослойного материала, вобравшего в себя достоинства остальных типов туб.

Ламинатная туба – недорогая (относительно полиэтиленовой тубы), экономичная (не нужно клеить этикетку), удобная, универсальная и привлекательная внешне упаковка. На ламинатных тубах обязательно присутствует шов. Современные технологии позволяют делать шов очень аккуратным и практически незаметным. Особенно популярна ламинатная туба для упаковывания зубных паст. Она обладает уникальными защитными свойствами от воздействия окружающей среды благодаря алюминиевому (ABL) или пластиковому (PBL) слою, обеспечивающими длительный срок хранения продуктов.

Рассмотрим состав широко применяемой тубы – ABL – ламината.

Такие тубы производятся из комбинированного материала, называемого «ламинатом». Он состоит из барьерного слоя (находится в середине), внешнего и внутреннего полиэтиленовых слоев, а также двух адгезионных слоев, связывающих вместе три основных.

Остановимся подробнее на этих трех слоях:

• Барьерный слой не позволяет покинуть тубу тому, что должно в ней остаться (например, ароматические вещества, входящие в состав упакованной продукции) и препятствует проникновению в тубу того, что туда попадать не должно (в первую очередь, кислород, вода, бактерии и свет). Обычно барьерный слой представляет собой тонкую (12–40 мкм) алюминиевую фольгу. Материал на ее основе называется ABL-ламинат (англ. — Aluminium Barrier Layer — алюминиевый барьерный слой). Реже барьерный слой изготавливается из пластика или других материалов. Алюминий в качестве барьера обеспечивает наилучшую защиту содержимого (ABL-ламинат пропускает в десятки и сотни раз меньше воды и кислорода, чем любой другой вид ламината). Таким образом, предотвращаются такие процессы как окисление, брожение, изменение химического и физического состава упакованной продукции. ABL-ламинат не пропускает свет.
• Внешний слой полиэтилена делает возможным нанесение качественного полноцветного изображения с высоким разрешением, кроме того, благодаря этому слою туба приятна на ощупь. Полиэтилен можно окрашивать в любой цвет или делать прозрачным. При сочетании алюминиевого барьерного слоя с прозрачным внешним тюбик приобретает эффектный серебристый цвет, а используя технологию тиснения на внутреннем барьерном слое можно добиться уникальных дизайнерских решений.
• Внутренний слой полиэтилена гарантирует герметичное запечатывание тубы и препятствует контакту ее содержимого с барьерным слоем.

Структура ABL-ламината

Производство ламинатных туб начинается с нанесения изображения на свернутый в рулоны материал. Из типографии ламинат поступает на тубное производство. Там рулоны разматываются и нарезаются на прямоугольники, которые формируются в цилиндры необходимого размера (либо ламинат сначала сваривается в «бесконечную» трубу, а потом нарезается на заготовки требуемой длины). Затем к ним приваривается плечо (предварительно изготовленное или формируемое на этой стадии из кольца-заготовки). При необходимости выходное отверстие тубы заваривается защитной мембраной. Потом на полученную тубу навинчивается крышка.

На ламинат изображение наносится с большим разрешением и точным совмещением красок. То есть картинка на ламинатной тубе будет яркой, стойкой к воздействию неблагоприятных внешних условий, четкой и многоцветной. Ламинатные тубы хорошо держат форму при транспортировке и использовании. Запаевому кончику ламинатной тубы можно придавать закругленные формы или форму крючка. Поэтому ламинатные тубы значительно опережают металлические по внешней привлекательности, а это сильное преимущество в борьбе за внимание покупателей. Сейчас изготавливают тубы даже из прозрачного ламината. То есть ламинатные тубы обладают всеми преимуществами алюминиевых туб. Наибольший уровень защиты обеспечивает туба со слоем ABL.

Ламинатные тубы используются в качестве упаковки для продуктов с повышенными требованиями к условиям хранения. Это могут быть:

· санитарно-гигиеническая продукция (зубная паста)
· изделия бытовой химии
· пищевая продукция (в т.ч. содержащие уксус)
· косметическая продукция (в т.ч. из агрессивных материалов)

Итак, пластиковые и алюминиевые тубы значительно отличаются друг от друга по свойствам и по возможностям использования в разных отраслях. Между пластиковыми и ламинатными тубами больше сходств, чем различий, но ламинатные тубы обладают всеми преимуществами алюминиевых.

Сравним разные виды туб

Алюминий - Ламинат
Алюминий - Пластик
Пластик - Ламинат

Алюминий – Ламинат

Во всем мире широко распространены алюминиевые тубы. Они, безусловно, практичны, но их потребительские свойства далеки от совершенства. Например, возможности печати по алюминию весьма ограничены. На ламинат наносят изображение с большим разрешением и точным совмещением красок. Другими словами, картинка на ламинатной тубе будет выглядеть ярче, четче и многоцветней, чем на алюминиевой.

В производстве ламинатной тубы возможно комбинировать разноцветные барьерные и внешние слои, так можно добиться неповторимого внешнего вида. Картинка на таком материале не отшелушится и не опадет, даже если тубе придется пережить неблагоприятные внешние воздействия (например, высокую влажность). Ламинатные тубы можно предложить покупателю без дополнительной индивидуальной упаковки именно в силу надежности и красочности печати. Это ведет к снижению накладных расходов, связанных с упаковкой готового продукта.

Ламинатные тубы хорошо держат форму при транспортировке и использовании. В отличие от алюминиевой, на ламинатной тубе не остается ни заломов, ни трещин.

Хвостовым частям ламинатных туб можно придавать разные формы (например, закругление или крючок). Поэтому ламинатные тубы значительно опережают металлические по внешней привлекательности, а это сильное преимущество в борьбе за внимание покупателей. Сейчас изготавливают тубы даже из прозрачного ламината.

Алюминиевые тубы обладают великолепными барьерными свойствами. Среди ламинатных материалов сравнимый уровень защиты обеспечивает лишь ABL-ламинат.

Алюминий - Пластик

Пластиковые (экструзионные) тубы обладают рядом преимуществ перед алюминиевыми, но в меньшей степени, чем ламинатные. Экструзионные тубы предоставляют больше возможностей по внешнему оформлению.

Благодаря упругости материала, пластиковые тубы не деформируются в процессе использования. После выдавливания пластиковая туба всасывает воздух и принимает первоначальный вид. Такая "гибкость" - отсутствие остаточной деформации - не всегда благотворно сказывается на упакованной продукции! Ведь вместе с воздухом в такую тубу проникают бактерии.

Надо отметить низкие барьерные свойства пластиковых туб - через пластик легко проникает кислород и пары воды. Поэтому в пластиковые тубы не упаковывают многие виды продукции, для которых необходимы высокие защитные свойства упаковки (например, в фармацевтике).
Металлические тубы идеально защищают содержимое от света.

Пластик - Ламинат

Ламинатные тубы имеют неоспоримое преимущество перед экструзионными благодаря своим высоким барьерным свойствам. Поэтому ламинатные тубы используют в тех областях, где упаковка в пластиковые тубы невозможна или нежелательна (фармацевтика, средства гигиены полости рта, продукты питания, бытовая химия).

Пластиковые тубы не обладают остаточной деформацией (в отличие от туб из ABL-ламината), т.е. всасывают в себя воздух при использовании.
Изготавливают прозрачные тубы обоих видов.

Экструзионные тубы могут быть бесшовными, тогда как на ламинатных шов всегда будет присутствовать. Современные технологии позволяют делать шов очень аккуратным и практически незаметным.

Обычно пластиковые тубы дороже ламинатных.

Технологии печати у этих видов туб различаются, но качество изображения на ламинате выше. В случае ламинатных туб возможно воплотить оригинальные дизайнерские решения за счет различных комбинаций слоев ламината.
На обоих видах туб возможно тиснение разноцветной фольгой.

РАЗМЕРЫ ТУБ

Таблица соответствия размеров и объемов тубы

Емкость (примерно)	Длина тубы*, L, мм
30 мл	96	83	76	76	.	.
40 мл	118	100	92	88	.	.
50 мл	145	118	108	100	.	.
60 мл	165	138	123	106	.	.
65 мл	.	145	.	118	.	.
75 мл	.	165	145	145	.	.
100 мл	.	.	185	175	122	92
125 мл	.	.	.	.	135	107
160 мл	.	.	.	.	175	118
175 мл	.	.	.	.	185	128
200 мл	.	.	.	.	.	145
250 мл	.	.	.	.	.	175
Диаметр тубы, d	25 мм	28 мм	30 мм	35 мм	40мм	50 мм

В качестве длины тубы указывается длина ламинатного поля (цилиндрическая часть тубы до обрезки)

Использованы материалы журнала "Тара и Упаковка", №1 за 2006 год, компании АКПР, портала tuba.ru.

Использованы материалы отраслевого портала Unipack.Ru