Производство упаковки из гофрированного картона (гофрокартона) по объемам продукции (в кг) значительно опережает выпуск других видов упаковки на основе бумаги и картона. Гофрокартон выполняет две основные функции — он выступает в качестве носителя печатной информации и является защитой упакованного изделия, особенно при сбыте и реализации товаров.
Основная функция упаковки из гофрокартона все та же — защищать изделие на этапе сбыта и реализации вплоть до его извлечения из упаковки. Упаковка также защищает окружающую среду от упакованного изделия — например, при транспортировке и хранении опасных веществ в стеклянной и пластиковой таре.
Растущее применение наллетизации при складировании и транспортировке требует от ящиков из гофрокартона хорошей способности к штабелированию. Гофрокартон образует легкую жесткую структуру, состоящую из плоских слоев картона, соединенных гофрированной бумагой. Упаковка из гофрокартона предназначена в основном для упаковывания изделий на этапе сбыта, причем важными аспектами конструирования транспортной упаковки из гофрокартона являются ее способность служить емкостью для продукта и экономическая эффективность в системе логистики.
Коробки из гофрокартона собирают и упаковывают вручную или автоматически. Такую упаковку можно сначала собирать, а потом заполнять и закрывать, а можно
формировать вокруг изделия, после чего закрывать. Для обеспечения эффективной работы упаковочной линии коробки из гофрокартона должны обладать плоскостностью, структурной стабильностью и быть приспособлены для укупорки.
В настоящее время упаковка — это не только средство защиты находящегося внутри ее изделия, но и средство рекламы и продвижения бренда (торговой марки), то есть средство передачи текстовой п изобразительной информации, и поэтому для выполнения функций продвижения она должна иметь соответствующие печатные свойства. Качество печати на упаковке зачастую выступает решающим фактором в привлечении внимания потребителя.
Наиболее широко применяемый вид упаковки из гофрокартона — это коробка прямоугольного поперечного сечения с верхними и нижними клапанами. Такую коробку называют коробкой с равновеликими клапанами и обозначают RSC (Regular Slotted Container). Между соседними клапанами такого ящика делают прорези для облегчения складывания клапанов при закрывании коробки. При рассмотрении тары из гофрокартона бнговку зачастую называют рилевкой. Соединения могут быть клеевыми, ленточными или е помощью проволочных скоб. Склеивание обеспечивает прочность соединения и может выполняться на высоких скоростях. Сшивание скобами при упаковке пищевых продуктов обычно не используется или запрещено.
Альтернативой коробкам RSC служит «оборачиваемая конструкция», при использовании которой производитель поставляет упаковщику плоскую заготовку, которую складывают вокруг изделия, а места перекрытий клапанов герметизируют.
В транспортной упаковке широко применяют стретч или усадочную пленку (обычно полиэтиленовую). Такая пленка экономически эффективна и обеспечивает видимость продукта при хранении и сбыте (условие видимости изделия является важным требованием к упаковке в системе оптово-розничной торговли «кэш-энд-керри» без доставки. Многие изделия, однако, по-прежнему требуют использования мелких лотков для первичных упаковок, которые помимо прочего также облегчают паллетизацию.
Упаковка фруктов и овощей
При использовании гофротары для упаковки фруктов и овощей в производстве бумаги и картона допускается использование любых сортов макулатуры, но такая упаковка должна соответствовать требованиям по содержанию пентахлорфенола (РСР), которое не должно превышать 150 мкг/кг.
Конструкция упаковки из плоского картона
Довольно большое число конструкций описаны в системе международной кодировки картонной тары. Европейская организация производителей плоского картона (ESBO) участвовала в разработке этой кодировки (структурированной системы существующих конструкций коробок или ящиков, каждой из которых присвоен уникальный код) совместно с Европейской федерацией производителей гофрокартона (FEFCO). Данная система кодировки используется во всем мире и принята ООН, а также Международной ассоциацией производителей гофротары (ICCA).
Виды упаковки из гофрокартона
Упаковка из гофрокартона может быть весьма сложной конструкции. На рис. 11.6 показана потребительская групповая упаковка на 6 бутылок вина. Такая упаковка поставляется предприятию-упаковщику в сложенном виде н по мере необходимости ее собирают вручную.
Гофрокартон. Некоторые определения
Гофрокартон представляет собой пространственную многослойную конструкцию, состоящую из внутреннего слоя бумаги («флютинга»), сформированного на гоф-роагрегате с помощью нагревания, влаги и приложения давления так, что бумаге придается волнистая (гофрированная) форма, и из 1-2 (и более) плоских слоев картона, называемого лайнером*, приклеенных к вершинам гофров. По числу образующих его слоев гофрокартон разделяют на одно-, двух- и трехслойный**. При этом стайность картона определяется числом гофрированных слоев, а тип — числом слоев лайнера. При использовании одного слоя лайнера и гофра картон называют однослойным односторонним (single faced, рис. 11.9, а), при использовании двух слоев лайнера и одного слоя гофра — однослойным двухсторонним (single wall, рис. 11.9, b). При комбинации двух слоев гофра и трех слоев лайнера гофрокартон называют двухслойным двухсторонним (double mill, рис. 11.9, с), а при комбинации трех слоев гофра и четырех слоев лайнера - трехслойным двухсторонним (triple wall, рис. 11.9, d).
Прочностные характеристики
Методы измерения сопротивления продавливанию описаны в стандарте ISO 2759. Единицей измерения служит кПа. Прочность гофрокартона на разрыв под действием продавливания может оцениваться по простой формуле — так, для трехслойного гофрокартона сопротивление продавливанию равно Lf + L., + 100, где L, + L. — это сопротивление продавливанию слоев лайнера (кПа).
Сопротивление проколу
Измерение сопротивления проколу (рис. 11.11) служит для определения энергии, необходимой для прокола гофрокартона. По стандарту ISO 3036 результаты измерений выражают в миллиджоулях на метр (мДж/м).
Склеивание гофра (флютинга) и растрескивание биговки
Для оценки соединения гофра (флютинга) и плоских слоев (лайнера) применяют испытание на сопротивление расслаиванию (PAT, Pin-Adhesion Test). Этот тест основан на измерении нагрузки (н/м), требующейся для отделения гофра от плоских слоев по методу TAPPI Г821 рт8\. Между гофрами вставляют стержни, после чего измеряют силу, необходимую для преодоления сил сцепления (рис. 11.17).
Производство гофрокартона
Коробки из гофрокартона производятся на предприятиях по изготовлению гофрокартона или на производстве листового картона. Для производства гофрокартона используют гофроагрегат, выпускающий плоские листы гофрокартона, и установку по производству гофрокоробок, где наносится печать, производится вырубка, бн-говка (рицовка) и оклейка (иногда также заклеивание лентой или сшивка скобами). Эти операции называют переработкой.
Приготовление крахмального клея при производстве гофрокартона
Приготовление крахмального клея — важный элемент надлежащего технологического процесса. Крахмальный клей для склеивания гофрокартона состоит из четырех основных компонентов — клейстеризованного крахмала, водной суспензии крахмала, едкого натра (каустической соды) и буры (тетраборат натрия). Все ингредиенты перемешиваются в смесителе на так называемой «кухне».
Функции гофрокартона
Основная функция коробки из гофрокартона — защита упакованных изделий при транспортировке и сбыте. Растущее использование паллет и поддонов на складах и при транспортировке требует от гофроящиков хорошей штабелируемости.
Прогностические математические модели
Жесткость на изгиб в формуле Мак-Ки получают на основе классической теории изгиба гонких пластин, которая представляет собой классический подход к оценке поведения исходных материалов в механике при прогнозировании сопротивления изгибу (жесткости) многослойных материалов (например, сэндвич-панелей).
Срок эксплуатации и запас прочности
Для определения параметров сжатия коробки (ВСТ) в данной среде необходимо учитывать продолжительность его жизненного цикла, длительность нахождения под нагрузкой в штабеле и запас прочности.
Ползучесть картона
Интересно оценить поведение всех компонентов коробки. Картон для плоских слоев (лайнер) можно классифицировать по показателям его ползучести. На основе оценки ползучести лайнера (например, в ходе испытания, разработанного фирмой Smurfit, подобном испытанию па сопротивление сжатию по методу SCT) можно измерить энергию диссипации при деформации под нагрузкой как функцию времени. Логично предположить, что имеется обратная зависимость сопротивления нагрузки и выделяемой энергии.
Вместимость и защитные свойства
Основная функция упаковки из гофрокартона та же, что и у любой другой упаковки - защита изделий на этапе сбыта вплоть до их извлечения. Кроме того, упаковка может также защищать от изделий окружающую среду (например, в случае опасных грузов).
Защита гофрокартона
Существуют большие отличия в сопротивлении гофрокартона продавлнваншо вследствие различных свойств использованного при его изготовлении картона для плоских слоев (лайнера) (рис. 11.42). Из рис. 11.42 видна также важность значений сопротивления гофрокартона продавлнваншо для допустимой высоты падения, в частности, различие из-за применения тест-лайнера с индексом продавливания 2,0-2,4 и крафт-лайнера с индексом продавливания более 3,8 - в первом случае максимальная высота падения составляет примерно 75 см, а во втором доходит до 230 см.
Линия упаковки в коробки из гофрокартона
Коробки из гофрокартона (с 4-мя равновеликими клапанами типа RSC и высеченные заготовки) заполняют вручную, полуавтоматически или полностью автоматически. Выбор метода заполнения зависит от типа изделия, вида упаковки, скорости линии и необходимой производительности. Коробки можно сначала собирать, а затем заполнять и закрывать, или формировать вокруг изделия и затем закрывать.
Нарушение плоскостности гофрокартона
Нарушение плоскостности по диагонали листа гофрокартона обычно называют спиральным короблением. Его можно избежать, подбирая плоские слои по полярным углам (полярный угол показывает долю волокон, ориентированных в .машинном направлении, относительно волокон, ориентированных в поперечном направлении), так как гофроагрегат исправить этот дефект не может. Известен метод измерения скручиваемости, основанный на специальном геометрическом программном обеспечении.
Заделывание (укупорка) коробок из гофрокартона
Одним из способов заделывания картона является холодное склеивание. Важнейшими характеристиками синтетического клея для холодного склеивания, например, водной дисперсии поливинилацетата (ПВА) являются содержание сухих веществ, время выдерживания до схватывания («открытое время») и время отверждения.
Визуальное воздействие и внешний вид
Для обеспечения качества флексографской печати необходимо учитывать ряд характеристик поверхности [1, 9-11, 14, 16]. Первым требованием является одинаковый вид поверхности на сплошных однотонных участках печати. Это зависит, прежде всего, от качества поверхности картона плоского слоя, которая характеризуется пористостью, шероховатостью и смачиваемостью. Условия печати должны быть оптимизированы. Второе требование — это обеспечения контрастности печати запечатанных и пробельных участков, что наилучшим образом достигается при использовании белого плоского слоя, обладающего однородностью структуры и способностью удерживать печатную краску на поверхности. Третье требование касается качества полутоновых изображений и требует хорошего переноса краски с пластины на материал. Полутоновые изображения печатаются но точкам, а увеличение размеров точки при печати называют растискиванием точки.
Определение степени контрастности
Удержание краски на поверхности влияет на результаты измерений оптической плотности и зависит от количества нанесенной краски, качества бумаги, краски, а также характеристик печатной машины.
НА ГЛАВНУЮ
