КОНСТРУИРОВАНИЕ И ДИЗАЙН ТАРЫ И УПАКОВКИ

Картон для плоских слоев

В принципе для плоских слоев гофрокартона можно использовать лю­бой картон, пригодный к склеиванию с волнистыми гофрированными сло­ями. Однако для плоских слоев разработаны специальные сорта картона, обеспечивающие высокую прочность, стойкость к ударам и к другим ви­дам воздействий. Эти сорта называют крафт-картоном (или крафт-лайне - ром), что в переводе с немецкого означает прочный, или силовой, картон.

Крафт-картон обычно состоит из двух слоев, соединенных друг с другом бесклеевым способом на картоноделательной машине [78]. Вер­хний слой имеет повышенную прочность, гладкость и пористость. Проч­ность обеспечивает стойкость гофрокартона к истиранию и к образова­нию трещин в процессе биговки и фальцовки. Гладкость и пористость обес­печивают хороший внешний вид и высокие печатные свойства. Нижний слой придает крафт-картону требуемые жесткость и прочность, а также определяет его способность к склеиванию с гофрированным слоем.

Наиболее привлекательным внешним видом и высокими печатны­ми свойствами отличается крафт-картон с верхним слоем из сульфат­ной целлюлозы. Нижний слой состоит из переработанной вторичной массы. Некоторые марки плоских слоев изготавливают целиком из суль­фатной целлюлозы. Этот тип картонов называют белым картоном.

В последнее время шире начинают использовать для производства плоских слоев переработанную вторичную массу. Показатели прочнос­ти и жесткости таких материалов ниже, чем у крафт-картона. Но возмож­ность использования отходов целлюлозно-бумажной и полиграфической промышленности делают такие материалы весьма перспективными для применения в качестве внутренних плоских слоев гофрокартона.

Для придания гофрокартону и таре из него специальных свойств выпускают следующие типы плоских слоев для внешней отделки:

- разноцветные однотонные, а также с переливами типа мрамора или облачности;

- ламинированные или с различными другими покрытиями, повы­шающими влагостойкость, стойкость к истиранию, проколам и т. д.

Наибольшее распространение получил картон для плоских слоев с массой квадратного метра 125,150,175 и 225 г/м2. Для наиболее проч­ных и жестких сортов гофрокартона применяют плоские слои с массой квадратного метра от 200 до 450 г/м2. Основные типы применяемых в США плоских слоев приведены в табл. 8.6.

Таблица 8.6

Основные типы плоских слоев, применяемых в производстве

Гофрокартона в США [105]

В России картон для плоских слоев гофрокартона выпускается пяти марок по ГОСТ 7420-89Е [17]. Основные показатели этих марок при­ведены в табл. 8.7. Картон марок К-0 и К-1 производят из 100%-ной сульфатной целлюлозы. Для картона марок К-2 сульфатную целлюло­зу применяют только для верхнего покровного слоя. Марки картона К-3 и К-4 по составу волокна не нормируют.

Таблица 8.7

Основные показатели картона для плоских слоев, применяемого в производстве гофрокартона в России [17,20]

8.2.2.2. Картон для гофрированных слоев

От картона для гофрированных слоев требуется сохранение полу­ченного в процессе гофрирования профиля и размеров как при сжима­нии слоев гофрокартона, так и при изготовлении и эксплуатации тары.

В Европе картон для гофрированных слоев чаще всего выпускают с массой 1м2112,127 и 150 г/м2, а для тяжелых условий эксплуатации и ответственных конструкций тары применяют картон с большей массой 1м2:175, 200 и 250 г/м2 [78].

В России картон для гофрированных слоев принято называть бума­гой для гофрирования. Ее выпускают по ГОСТ 7376-89 трех марок: Б-1, Б-2 и Б-3. Марка Б-1 состоит из 25% сульфатной небеленой целлюлозы и 75% полуцеллюлозы. Марка Б-2 имеет в своем составе 25% сульфатной целлюлозы и 75% полуфабрикатов высокого выхода (полуцеллюлозы высокого выхода). Марка Б-3 состоит на 35% из сульфатной целлюло­зы, остальной состав волокна не нормируется. Основные показатели бумаги для гофрирования приведены в табл. 8.8.

Таблица 8.8

Основные показатели выпускаемой в России бумаги

Для гофрирования [18,20]

Конструкцию гофрированного картона определяют количеством слоев, а также качественными характеристиками каждого слоя: маркой, массой 1м2 и (или) толщиной плоских слоев, а также маркой, массой 1м2 и (или) толщиной и видом профиля гофрированных слоев.

Существует пять основных профилей гофра из волнистых слоев: А — крупный;

В — мелкий; С — средний; Е - микрогофр;

К — большой.

Профиль гофра определяют размера­ми шага t между соседними вершинами волны и высоты гофра Л (рис. 8.13).

По шагу и высоте пять основных про­филей гофра, применяемых В США, Ев - Л/с. 8.13. Профиль гофра:

Ропе и России, несколько различны Л - высота;Г - шаг

(табл. 8.9).

Двухслойный гофрированный картон 1-Д изготавливают с гофрами В и Е. Он не обладает необходимой для ящиков жесткостью, поэтому используется в качестве прокладочного и оберточного материала. По­ставляется в рулонах.

Трехслойный гофрированный картон И-Т наиболее широко приме­няют в производстве тары.

Гофрокартон Н-Т с гофром А обладает высокой упругостью. Боль­шая высота и шаг гофров придают ему амортизационную способность. Этот тип гофрокартона рекомендуется применять в конструкциях ящи­ков для упаковки изделий, требующих повышенной защиты от ударов, толчков и других динамических нагрузок. Из него можно изготавли­вать различного рода вкладыши в ящики, прокладки и амортизаторы.

Гофрокартон Н-Т с гофром В отличается более высокой жесткостью по сравнению с гофром А, на этом картоне получается более качествен­ная печать. Этот гофрокартон целесообразно применять в конструкциях
ящиков для упаковывания продукции достаточно прочной, жесткой, не требующей амортизационной защиты. К такой продукции относятся кон­сервные банки, продукция бытовой химии, пищевые и другие продукты в потребительской таре, мелкие бытовые приборы, мебель и др.

Гофрокартон 11-Т с гофром С сочетает свойства гофрокартонов с гоф­рами А и В: он обладает одновременно достаточной жесткостью и хоро­шими амортизационными свойствами. Он является наиболее распрост­раненным материалом конструкций ящиков для упаковывания хрупких изделий, мягкой и жесткой продукции, требующей защиты поверхности.

Гофрокартон 11-Т с гофром Е за счет большого количества гофров на погонный метр полотна имеет ровную поверхность плоского лицевого слоя и высокую плоскостную жесткость. Это позволяет осуществлять высококачественную печать, что особенно важно для потребительской тары. Такой картон и тара из него занимают значительно меньше места при транспортировании и хранении. Этот вид гофрокартона находит все более широкое применение в конструкциях тары.

Следует отметить, что для изготовления трехслойного картона с гоф­ром Е, как и для получения из него ящиков, необходимо специализирован­ное оборудование. Гофрирующие валы должны изготавливаться с высо­кой точностью, а при работе гофрирующей машины необходимо вести тщательный контроль за нанесением клея и температурным режимом.

Сопротивление плоскостному сжатию рассмотренных видов гофро­картонов Н-Т с различным профилем гофров приведено ниже.

Тип профиля гофра Сопротивление плоскостному сжатию, МПа

Л 0,227-0,248

С 0,248-0,310

В 0,352-0,374

Е 0,61

Пятислойный гофрированный картон (111-П) применяют в конст­рукциях крупногабаритной тары с большими прочностью и сопротив­лением сжатию. Такую тару используют для упаковывания крупнога­баритной и тяжелой продукции. Производят гофрокартон Ш-П толь­ко в листах.

Разнообразие марок гофрокартона Ш-П связано с возможной комби­нацией входящих в его состав марок трех плоских и двух гофрированных слоев. При условном обозначении взаимного расположения гофрирован­ных слоев первой буквой указывают тип профиля гофра наружного слоя ящика, а второй буквой — тип профиля внутреннего слоя.

Наибольшее распространение получил гофрокартон Ш-П с наруж­ным гофрированным слоем типа В и внутренним — типа Л (В-А). В тех­нически обоснованных случаях применяют и другие варианты распо­ложения гофрированных слоев: А-В; В-С; С-В; С-С.

В последнее время для повышения прочности применяют различ­ные комбинации с микрогофром: А-Е; В-Е; С-Е.

Семислойный гофрированный картон (1У-С) используют в конструк­циях особо прочных ящиков и ящиков-контейнеров грузоподъемнос­тью до 200 кг с очередностью гофров С-А-К.

Наибольшее распространение получил гофрокартон с очередностью гофров Е-А-В. Наружный слой с гофром Е обеспечивает высокую жес­ткость в обоих направлениях, амортизирует сильный удар, снижает ко­робление поверхности. Средний слой с гофром А позволяет повысить упругость (эластичность) и способность амортизировать возникающие ударные нагрузки. Внутренний слой с гофром В обладает достаточной жесткостью и сопротивлением плоскостному сжатию, чтобы выдержать давление упакованного изделия с внутренней стороны ящика.