Введение
Бумага — это материал, состоящий из мельчайших растительныхволокон. Пространство между волокнами заполнено минеральными веществами — наполнителями, цветообразователями, клеящими веществами, понижающимиспособность бумаги впитывать влагу и др.
Теоретически, любой волокнистый материал может быть превращен вбумагу или картон, но с годами люди пришли к выводу, что наиболее пригодной дляэтой цели является древесина хвойных деревьев: сосны, ели, пихты и в меньшейстепени древесина березы, осины и эвкалипта.
В прежнее время — при ручном труде — использовалось тряпье иветошь, чаще всего хлопкового происхождения. Для изготовления бумаги и сегодняиспользуется тряпье наряду с такими материалами, как лен, солома, бамбук,манильская пенька и т. д.
Твердая древесина также может быть использована для изготовлениябумаги, но она не является экономичной и поэтому используется в небольшихколичествах в качестве верхних слоев для особо прочных сортов картона.
упаковка бумага картон
1. Упаковка из бумаги
1.1 Свойства бумаги
Бумага измеряется плотностью, которая определяется массой 1 м2бумаги в граммах, и толщиной в микронах или миллиметрах.
Яркость — это показатель степени отражения белого света. Величинаяркости выражается значениями в пределах шкалы от 1 до 100, причем за 100принимается яркость чистой окиси магния. (Нельзя изготовить бумагу с яркостью,равной 100). Яркость нельзя путать с понятием «белизна», которое связано сописанием цвета. Большинство высококачественных сортов бумаги и картона имеютотражательную способность порядка 85. Чем ярче картон, тем больше возможностейдля графического дизайна. Яркость бумаги должна измеряться при помощи прибора,с тем, чтобы выбрать наиболее приемлемые технологии печати.
Бумага является гигроскопичной и поглощает или теряет влагу всоответствии с окружающей относительной влажностью и температурой. Равновесноевлагосодержание бумаги зависит от того, достигнуто ли равновесие относительноболее низкой или более высокой влажности. Принято считать, что точный анализвлажности исходит из равновесия относительно более низкой влажности. Эффектизвестен как гистерезис.
Физические свойства бумаги в значительной степени зависят отвлагосодержания, и в ряде случаев применения влагосодержание бумаги во времяпроцесса обработки должно регулироваться во избежание таких проблем, какизбыточное скручивание. Поскольку физические свойства зависят от влагосодержания,любая бумага должна проходить тест при точно регулируемой температуре ивлажности. Согласно международным стандартам, тестирование должноосуществляться при температуре 23°С и влажности 50%.
Бумага является гигроскопичной: когда она поглощает влагу, онарасширяется, а при подсушивании — сжимается, что может нарушить печать иприводку вырубных штампов.
1.2 Применение вупаковке
Бумага имеет много преимуществ, с точки зрения её использования вупаковке. Ее способность сохранять складку делает этот материал идеальным дляизготовления пакетов, мешков, а также листочков — вкладышей дляфармацевтических и косметических продуктов. Пакеты и мешки используют такжежесткость бумаги для сохранения «стоячей» формы, которая помогает наполнятьупаковки и придает им привлекательный вид.
Кулечки «саше», изготовленные из бумагосодержащих ламинатов,хорошо фальцуются на упаковочном оборудовании, сохраняют «стоячее» положение навитрине и сравнительно легко открываются благодаря способности бумаги кразрыву. Крафт-бумага имеет хорошее сопротивление прорыву, и это свойство можетбыть использовано в мешках для цемента, сахара, муки и т.д. — весом от 25 до 50кг, когда можно использовать несколько слоев. Пористость имеет важное значениедля ряда операций по высокоскоростному разливу, когда скорость наполненияограничивается необходимостью вытеснения воздуха из заполняемого продукта.Наконец, большинство упаковочных бумаг хорошо пригодны для печатания и могутсодействовать снижению суммарных расходов, хотя колебание цен как на бумажнуюмассу, так и на полимеры означает, что специалист по упаковке (технолог) ипокупатель должны внимательно отслеживать их стоимость. Основным недостаткомбумаги как упаковочного материала является отсутствие защиты от влаги, газов изапахов, хотя этот недостаток может быть устранен за счет нанесения полимерныхпокрытий, и/или алюминиевой фольги или за счет ламинирования.
1.3 Жиронепроницаемая бумага, пергамин и пергамент
Жиронепроницаемая бумага изготавливается из химической сильноразмолотой целлюлозы. Тонкие волокна плотно сбиты друг с другом и образуютструктуру, плохо поглощающую жидкость. Такая бумага может также подвергатьсядальнейшей обработке фтористыми веществами или покрываться поливинилденхлоридомдля увеличения барьера. Эти сорта бумаги используются для упаковки закусок,печенья, кондитерских изделий и других жирных продуктов.
Пергамин — это в сущности усиленная жиронепроницаемая бумага. Онсуперкаландрирован и имеет гладкую, плотную и полупрозрачную поверхность.Пергамины используются для упаковки масла, сала, а также в случаях, когда кромежиронепроницаемости требуется ещё и полупрозрачность.
Пергамент — это следующий — по мере возрастания жиростойкости -типбумаги. Когда непроклеенная бумага обрабатывается серной кислотой, качествоволокон снижается, и продукт становится почти похожим на пластмассовую пленку.
Натуральная крафт-бумага — это самая прочная бумага, используемаяв тех случаях, когда требуется максимальная прочность. Светло-коричневая бумагаиспользуется для изготовления промышленных мешков, сумок с ручками и в качествевнутреннего и внешнего слоев в многослойных мешках. Для придания промышленныммешкам большей прочности, крафт-бумага дополнительно крепируется. Способность кнезначительному растяжению повышает стойкость бумаги к удару (поглощениеэнергии разрыва). Бумага для пакетов с ручками каландрируется для приданияповерхности приятного блеска. Волокнистая природа и цвет натуральнойкрафт-бумаги не предполагают нанесения изящной печати.
В случаях, когда важное значение имеют прочность и внешний вид,крафт-бумага может отбеливаться. Для тех случаев, когда материал будетзапечатываться, крафт-бумага каландрируется или обрабатывается до машиннойгладкости. Чаще всего такая бумага используется для изготовления мешков длямуки и сахара.
Этикеточная бумага похожа на книжную бумагу. В общем, требуемоекачество печати и будет определять выбор бумаги. Например, немелованная бумагаиспользуется только для штриховой печати или печати простых текстов. Бумагамашинной гладкости дает хорошие результаты, обеспечивая 110-строчный растр, асуперкаландрированная бумага требуется для обеспечения 120- и 133-линейныхрастров.
Чаще всего, бумага, используемая для нанесения печати на этикетки,покрывается с одной или обеих сторон. Покрытие может быть матовым, тусклым,блестящим или очень блестящим. Мелованная бумага с повышенным лоскомизготавливается в отливной машине. Покрытие сохнет на бумаге при наличииконтакта с нагретым и хорошо отполированным барабаном. В итоге, бумага имеетгладкую и сверхблестящую поверхность.
Твердая беленая сульфатная бумага — это прочная белая бумага,состоящая на 100% из беленой сульфатной массы, обычно проклеенная (с клеящимидобавками) для увеличения влагостойкости. Такая бумага — сплошь белая ииспользуется для влажных пищевых продуктов, ящиков для замороженных продуктов,т.е. в тех случаях, когда важное значение имеет сохранение хороших свойств вовлажных условиях. Хорошо проклеенные бумаги этого вида часто называют пищевымкартоном, хотя они не отвечают официальным стандартам картона по толщине.
1.4 Методы получениябумажной массы
Итак, обычная древесина содержит примерно 50% целлюлозы. Другимиосновными компонентами является лигнин (который сцепляет (соединяет) вместецеллюлозное волокно и углеводы. Оба названных компонента не являются по своемусоставу волокнами и непригодны для изготовления бумаги. Целлюлозное волокноможет быть выделено из древесины различными способами, и именно способопределяет качество создаваемой бумажной массы.
Самым быстрым и наиболее экономичным способом выделения целлюлозыиз древесины является механическое измельчение (размол) древесины. Однакомеханическая операция разрывает волокна и уменьшает их прочностную длину.Подобная древесная масса используется для изготовления бумаги низкого качества,например, газетной бумаги, и в качестве примеси для более дорогой массы, с тем,чтобы сократить или улучшить структуру поверхности.
Наименьшие разрушения волокна имеют место при использованиихимических веществ, которые растворяют и удаляют лигнин, оставляя пучки волокон(целлюлозу) неповрежденными. Могут быть использованы различные химическиепроцессы; чаще всего применяются два процесса, основанные на обработкещелочными и кислыми растворами.
Волокна целлюлозы обрабатываются механически в присутствии водылибо путем размола. При размоле пучки волокон разделяются на отдельные волокна,гидратируются и фибриллируются. Это сильно влияет на связь между волокнами, аследовательно, и на прочность и проницаемость бумаги. Щадящий размол обеспечиваетвысокое сопротивление надрыву, высокую впитываемость и низкий предел прочностина разрыв и растяжение. Усиленный размол дает обратный эффект. Изготовительбумаги сам регулирует степень обработки в целях обеспечения оптимальногобаланса свойств — с учетом типа обрабатываемого волокна и создаваемогопродукта. Целлюлозная масса для жиронепроницаемой бумаги размалывается домельчайших частиц, в то время как масса для картона измельчается в меньшейстепени.
Натуральная бумажная масса имеет следующую гамму цветов: откремового до светло-коричневого цвета. Чтобы придать массе белый цвет, онаотбеливается хлорсодержащими соединениями или все чаще соединениями,содержащими кислород, например, перекисью водорода или самим кислородом.
В бумажную шихту добавляется множество не волокнистых добавок иклеящих веществ. Необработанная целлюлоза — это, в сущности, промокательнаябумага, т.е. бумага с высокой степенью поглощения; клеящие вещества состоят изряда добавок, которые делают бумагу водоотталкивающей. Известны следующиедобавки:
· проклеивающие реагенты (смолы, канифоль): они регулируют
проникновение воды и красок;
· крахмалы, декстрин: они повышают сопротивление надрыву и
прочность на растяжение, повышают прочность и стойкость к повреждениюповерхности (сдиранию);
· смолы, прочные во влажном состоянии: они способствуют
сохранению прочности на растяжение во влажном состоянии;
· клей, тальк, двуокись титана: они обеспечивают хорошую
оптическую яркость и высокое качество печати.
2. Упаковка из картона
2.1 Изготовлениекартона
К наиболее широко распространенным упаковочным материалам нашейсовременности относится картон и картонажные изделия. Особое место среди этихвидов материала и упаковки занимает картон с гофрированным профилем(гофрокартон).
Гофрированный картон — это материал, используемый в упаковочнойотрасли, как для транспортной тары, так и для потребительской упаковки. Кнаиболее распространенным видам этого материала могут быть отнесены: двух-трех- и пятислойный гофрокартон.
Двухслойный гофрокартон типа «Д» состоит из одного слоягофрированной бумаги (флютинга) склеенного с плоским слоем картона (лайнером).
Трехслойный гофрокартон типа «Т» состоит из двух плоских слоев — лайнеров, приклеиваемых к третьему гофрированному слою — флютингу. Пятислойный гофрокартонтипа «П» соответственно состоит из трех лайнеров и двух флютингов, семислойный- три флютинга и четыре лайнера. В основном пяти и семислойный гофрокартониспользуется при изготовлении контейнеров, предназначенных для грузоемких иобъемных товаров, таких как машинное оборудование, бытовая аппаратура илимебель.
Роль лайнеров заключается в сохранении гофрированного картона какединое целое. Именно от качества лайнера во многом зависят свойствагофрированного картона, как при нагрузках в практическом использовании, так и вотношении к внешнему виду изготовленной из него упаковки. В качества лайнерапрактически может использоваться любой картон пригодный к склейке, однаконаилучшие транспортные упаковки из гофрированного картона получаются при примененииспециально разработанных для этой цели прочных сортов крафтлайнера, которыйобычно изготавливается из двух слоев, соединенных друг с другом в процессепроизводства на картоноделательном оборудовании. В качестве лайнераиспользуется картон для плоских слоев массой, в зависимости от марки, от 125 до350 грамм кв. метр. Расход картона на 1 кв.м., одного слоя, составляет 1,04кв.м.
/>
Рисунок 2.1. Конструкция гофрокартона
Задача флютинга состоит в необходимости придания гофрированномукартону наибольшей жесткости. В качестве флютинга используется бумага длягофрирования массой, в зависимости от марки, от 80 до 160/грамм кв. метр.Расход бумаги на 1 кв.м., одного слоя гофра, составляет 1,56 кв.м.
За счет использования беленого волокна в наружном слое ящика можетбыть получена чисто белая поверхность, более пригодная для графическогооформления. Плотная белая крафт-бумага используется в тех случаях, когдатребуется графика высокого качества, но это связано со значительным увеличениемзатрат. Такая бумага используется с предварительным запечатыванием, т.е. передтем как она станет частью гофрированного картона. Таким образом, удаетсяизбежать нарушений качества печати, возникающее при запечатывании гофрированнойповерхности.
При формировании трехслойного картона с гофрированным профилем,флютинг со станции размотки подается на подогреватель для предварительнойобработки теплом и паром, благодаря чему приобретает способность к гофрированию.Одновременно, таким же образом, первый слой лайнера предварительно нагреваетсяи увлажняется, до той же самой степени, что и флютинг. Затем флютинг, проходячерез зубчатые валы гофропресса, приобретает заданный волнообразный профиль.Клей при помощи клеевых валов наносится на гребни волн флютинга, которыйобъединяется с предварительно обработанным лайнером в двухслойный гофрокартон.
/>
Рисунок 2.2
После накопительного моста на секции дублирования, клей наноситсяна вершины гофров с другой стороны флютинга, и наружный лайнер, соответственноподготовленный, подается и склеивается с двухслойным гофрокартоном.
Гофрокартон трех- и более слоев не сгибается ни по одной из осей,и окончательное термосклеивание и удаление влаги происходит под нажимом валовмежду плоскими конвейерными лентами и плитами сушки. Далее обрезаются кромки,осуществляется продольная резка, рилевка и готовый гофрокартон нарезается налисты (двухслойный может наматываться на рулон) требуемой длины и ширины.
Листы гофрокартона штабелируются и направляются для последующихопераций.
На гофроагрегате картону могут быть приданы другие специальныесвойства. Например, обработка флютинга в восковой среде улучшает влагопрочностькартона, а использование лент может упрочнить ослабленные участки ящика,например, ручки. Это также относится к конструкции ящика, где лента расположенатак, что после ее разрыва ящик, в открытом виде, становится удобным лотком дляхранения продуктов на полке магазина. Ленты должны вводится в продольномнаправлении, т.е. в направлении хода гофроделательной машины.
Плоские картонные листы обмеряются сначала по ширине, т.е.размеру, параллельному гофрам. В процессе изготовления — это поперечноенаправление (или ширина листа) когда он выходит из гофроагрегата. Направление,перпендикулярное гофрам, это длина (или продольное направление).
2.2 Методы испытаний
Физические свойства бумаги зависят от динамики приложениянагрузки. Говоря другим словами, чем резче прикладывается нагрузка, тем большекажущаяся прочность. В течении длительных периодов нагрузки, волокна бумагисдвигаются, деформируются, т.е. «ползут», и сопротивление долговременномустатическому сжатию значительно меньше сопротивления динамическому сжатию.Ящики, выдерживающие 500 кг — нагрузку в лаборатории (быстрое приложениенагрузки), могут выйти из строя через год после хранения на складе при нагрузкев 250 кг.
Процент влаги, сохраняющийся в бумаге, зависит от температуры иотносительной влажности. Содержание влаги в бумаге влияет на все механическиесвойства, а сопротивление сжатию снижается с увеличением процента влаги.Поскольку физические свойства бумаги зависят от содержания влаги, испытаниебумаги должно всегда проводится при одной и той же температуре и влажности.Международный стандарт устанавливает значение 50% КН для влажности и значение23°С для температуры.
Бумага показывает гистерезис, т.е. равновесная влажность несколькоотличается, в зависимости от того, достигается ли это равновесие относительнобольшего или меньшего содержания влаги.
К традиционным методам проверочных испытаний необходимо отнести:
· испытание на продавливание при котором резиновая мембрана вдавливаетсяв облицовочный слой картона до тех пор, пока он (лайнер) не прорвется.Сопротивление продавливанию выражается в кПа;
· испытание на боковое сжатие, в этом случае на образец гофрокартонавоздействует растущая вертикальная нагрузка до тех пор, пока образец не будетповрежден. Сопротивление сжатию зависит от жесткости, придаваемой лайнерами ифлютингами;
· испытание на сопротивление плоскостному сжатию, которое сходно сиспытанием на боковое сжатие, за исключением того, что теперь образец находитсяв плоском состоянии. Это испытание выявляет жесткость флютинга;
· испытание на сопротивление пробиванию, при проведении которого определяетсястепень противодействия гофрокартона ударным нагрузкам. В процессе испытаниятреугольный пирамидальный резец, боковые стороны которого составляют 25 мм, продавливаетсячерез гофрокартон. Энергия, поглощаемая при надавливании на кончик резца вплотьдо его прохождения через образец, фиксируется.
Существует также метод определения качества при которомгофрокартон должен выдерживать без разрушения не менее 10 двойных перегибов на180 градусов по линии рилевки.
Проблемы склеивания, не являясь решающими для гофрокартона, все же(при необходимости) требуют проведения испытаний на время поглощения лайнеромодной капли воды.
Расслоение — это оценка сопротивления картона к расслоению, т.е.отделению слоев под воздействием влаги. Это испытание чаще всего используетсядля того, чтобы отличить картоны, изготовленные при помощи обычных клеев, откартонов, изготовленных при помощи клеев, стойких к погодным условиям.
Коэффициент трения может влиять на скорость и качество обработкина автомате и на стабильность нагрузки. Один метод определения коэффициентатрения заключается в том, что взвешенный образец испытуемого материаларазмещается на плоской, обращенной к материалу, поверхности. При постепенномувеличении угла отмечают тот угол, при котором впервые наблюдается скольжение.Тангенс среднего угла скольжения определяется как статический коэффициенттрения.
Коэффициент трения порядка менее 0,3 считается неприемлемым, азначения в пределах от 0,3 до 0,4 являются предельными. Ящики с коэффициентомтрения от 0,4 до 0,5 являются довольно устойчивыми; обычные необработанныеящики попадают в диапазон этих значений. Ящики с коэффициентом трения ниже 0,3требуют определенной обработки. Это может быть простая обработка щеткой и водойили сложная с нанесением специальных покрытий, препятствующих скольжению.
2.3 Специальные виды обработки картона
Чаще всего обработка гофрокартона имеет своей целью улучшениерабочих характеристик материала, оказывающегося в условиях высокой влажностиили в прямом контакте с водой. Подвергаться влагостойкой обработке (в т.ч.непосредственно в гофроагрегате) могут составные части гофрокартона — бумага,картон.
С той же целью термореактивные смолы могут добавлятьсянепосредственно в пульпу на бумажных комбинатах. Обычно — это меламины,добавляемые на уровнях примерно до 2%. Более высокие уровни смол могут привестик излишней хрупкости картона. Влагостойкий картон имеет не только высокиепредельные рабочие характеристики в обычных условиях, но и существенносохраняет стойкость к раздиру, проколам и сжатию во влажной атмосфере.Влагостойкий картон иногда подвергается дополнительной обработке воском в целяхдальнейшего увеличения влагостойкости.
Обработка воском может осуществляться различными способами. Одиниз них — это добавление воска в лайнер или среду флютинга в момент ихпрохождения на гофроагрегат. Таким образом, можно добавит от 12 до 18% воскаотносительно базового веса бумаги или картона. Более высокие уровни воска могутпрепятствовать процессу изготовления и соединения клеем. Воск впитывается вволокно и не виден на наружной слое. Эту обработку часто называют «сухимвощением». Воск формирует матрицу, соединяющую волокна и не вытекающую за своипределы. Она значительно повышает сопротивление ящика сжатию. Заготовка ящикаможет также пропускаться через «завесу» расплавленного воска и быстроохлаждаться до отверждения воска. Это «влажное вощение» создает поверхностнуюпленку из воска, которая эффективно защищает поверхность картона и делает егоустойчивым к воде. Вощеный картон используются в тех случаях, когда требуетсявременная или кратковременная стойкость поверхности к воде.
Полное насыщение воском осуществляется путем погружения в егогорячий расплав готового ящика. Такая обработка обеспечивает высокуюводостойкость, однако, она как бы «сваривает» картон и ухудшает его другиеценные характеристики.
При каскадном вощении (парафинировании) готовый ящик проходитчерез несколько «завес» горячего воска, причем воск должен стекать как на внутреннюючасть лайнеров и среды флютинга, так и на наружную сторону. Обычно добавляется45-60% воска — относительно веса картона.
Каскадное вощение эффективно защищает поверхность и большую частьволокон и обеспечивает самый высокий уровень защиты от влаги и воды. Каскадномувощению подвергается картон, прошедший сухое вощение, или водостойкий картон.За исключением любых других различий, можно сказать, что чем больше добавляетсявоска, тем лучше конечный эффект. С точки зрения эстетики, интенсивная обработкавоском возвращает крафт-бумаге темно-коричневый цвет.
Парафинированные ящики используются для овощей, фруктов, свежего изамороженного мяса. Уровень парафинирования зависит от природы продукта.Например, некоторые овощи, которые не являются влажными, но имеют высокиескорости «дыхания», приводящие к высокой локальной влажности, должныупаковываться в ящики, выдерживающие эти условия, не утрачивая прочности. Средафлютинга и лайнеры, подвергаемые обработке сухим воском, или влагостойкийкартон должны иметь достаточный объем.
Если овощи или фрукты упаковываются в сыром или влажном виде, товнутренний крафтлайнер должен быть парафинирован расплавленным воском, с темчтобы приобрести способность отталкивать капли воды. Куски свежего илизамороженного мяса, рыбы могут упаковываться в такую же парафинированную тару.Если существует возможность соприкосновения капель воды, как с внутренней, таки с наружной поверхностью ящика, то «влажному» парафинированию (т.е. «наливу»)должны быть подвергнуты обе поверхности.
В более суровых условиях ящик может оказаться под слоем льда, илина открытом месте в условиях проливных дождей. Подобные ящики выдержат ивыживут лишь в случае наличия толстого слоя воска (каскадное парафинирование).
Следует отметить, что для парафинирования используются смесивосков, полиэтилена, с небольшим молекулярным весом, канифоль, этилен — виниловые ацетаты и другие полимеры. Смеси восков являются экономичнымиматериалами для покрытий, но они имеют плохое сопротивление истиранию. Когдатребуется более высокое сопротивление истиранию, требуются полиэтиленовыеэкструзионные покрытия.
Существуют другие способы обработки гофрированного картона,которые могут улучшить сопротивление истиранию, увеличить коэффициент трения,улучшить жиронепроницаемость.
2.4 Виды картонной упаковки
2.4.1 Складные картонные коробки
До сих пор складные картонные коробки составляют самую большую инаиболее важную группу среди других видов картонной упаковки. Складныекартонные коробки изготавливаются в виде плоских заготовок или в виде заранеесклеенных форм, которые могут быть сложены во время транспортировки. Они могутизготавливаться на высокоскоростном оборудовании при низких затратах.Большинство складных коробок — это вариации либо замкнутой (тубной), либолотковой конфигурации.
Жесткие коробки поставляются в собранном виде и готовы длязатаривания. Они не используются на высокоскоростных упаковочных машинах,поскольку находятся в «стоячем» положении и занимают одинаково большоепространство как в порожнем, так и в заполненном состоянии. Они используютсядля товаров многократного пользования, когда контейнер выступает в качествеемкости для хранения или когда требуется особо высокая прочность.
2.4.2 Выставочная (витринная) упаковка с картонной опорой
Классическими примерами являются блистерная и обтягивающаяупаковки. Обычно бумажный элемент — это просто плоский лист картона, которыйзапечатан заранее и форма которого вырублена штампом.
Упаковка с двухскатным верхом
Картонная упаковка прямоугольной формы, укупориваемая наверхупутем закладывания концов в боковые стенки.
В основном упаковки с двухскатным верхом используются для молока ифруктовых соков. Проклеенная и покрытая полиэтиленом картонная заготовка наразливочной линии проходит формообразование, наполнение и заваривание верхнегошва. Картон может быть ламинирован фольгой для улучшения барьерных свойств.Однако наличие значительного воздушного пространства над продуктом в закрытойупаковке может стать проблемой для продуктов питания длительного хранения.
Спирально-навивные банки обычно изготавливаются из трехнакладываемых друг на друга спиральных витков крафт-бумаги. Внутренний витокможет быть ламинирован алюминиевой фольгой или полиэтиленом для обеспечениязащитного от влаги барьера. Такие банки имеют круглый корпус.
/>
Рисунок 2.3
Навивные банки изготавливаются путем наматывания прямоугольныхлистов бумаги до требуемого количества слоев. Такие банки могут иметь круглый,овальный или продолговатый корпус. Однако их трудно изготовить водонепроницаемыми,и чаще всего они используются для сухих продуктов. «Спиральные» и навивныебанки могут иметь картонные, металлические или пластмассовые торцы.
Упаковки Тетра Пак и Комбиблок — это внешне похожие фирменныекартонные коробки, изготовленные из сложных ламинатов(бумага/фольга/полиэтилен). Эти упаковки используются для асептического разливанапитков, например, фруктовых соков. Тетра Пак имеет преимущество, поскольку вней нет свободного воздушного пространства после запечатывания.
Хороший дизайн картонных коробок — это не только результатвоплощения творческой фантазии. Хороший дизайн — это результат тщательногоанализа потребительского спроса, требований со стороны продукта, розничнойторговли, а также условий производства. Только при учете этих и ещё многихдругих факторов может быть создана оптимальная упаковка.
При разработке картонной коробки следует, прежде всего,рассмотреть сам продукт, но поскольку природа продукта определяет способ егонаполнения, сбыта и потребления, то эти функции следует рассматривать вместе.Большое внимание при этом уделяется месту размещения затвора.
Если картонная коробка должна вмещать другую упаковку, например,пакеты или бутылки, то в качестве затворов вполне подойдут засовывающиесяклапаны, поскольку в дизайне нет необходимости учитывать такие факторы, какзагрязнение, опасность высыпания продукта или заражении паразитами.Засовывающиеся (загибающиеся внутрь) клапаны обладают большим преимуществом,так как нет необходимости иметь секцию склеивания на упаковочной линии.
Если засовывающийся клапан рассчитан на одноразовое действие, тоон должен иметь панель с прорезями, которая обеспечит более надежный затвор.Это, в частности, используется для более тяжелых продуктов или в том случае,когда сам картон является упругим и пружинистым. Хорошо спроектированные панелис прорезями будут разрывать засовывающийся клапан при вскрытии коробки.
В случае многократно открываемых коробок, гладкий засовывающийсяклапан будет придавать коробке более аккуратный вид на протяжении всего срокаслужбы упаковки.
Для более тяжелых продуктов требуются более надежные затворы,такие как замки язычкового типа
При необходимости визуальной оценки продукта следуетпредусматривать отверстие или окно.
Необходимо обеспечить возможности аккуратного вскрытия, хранения иповторного открывания для тех коробок, которые потребитель будет использовать втечение длительного времени. Рекомендуются жесткие коробки со съемнымикрышками, при условии, что дополнительные расходы окажутся приемлемыми. Некоторыевиды складных картонных коробок легко открываются и имеют верхние клапаны.
Прямоугольная форма упаковки является наиболее удобной длятранспортировки и хранения на витринах, но некоторые упаковки другой формытакже имеют успех на рынке. Однако, хотя форма отличающаяся от прямоугольнойпридает продукту оригинальность на полке магазина, такие упаковки значительнотруднее наполнять и транспортировать.
Вертикальная загрузка — это наиболее предпочтительный способнаполнения, поскольку ему «помогает» сила тяжести. Большинство картонныхупаковок, напоминающих по стилю тубы, могут загружаться по вертикали.Гранулированные или порошкообразные продукты должны загружаться черезвертикально размещенный торец. Таким способом загружается также большинствомногокомпонентных продуктов, в том числе первичные упаковки свкладышами-инструкциями.
Некоторые продукты нельзя загружать в коробки по вертикали. Такиепродукты, как полуфабрикаты, пирожные имеют определенную горизонтальнуюориентацию. Они требуют соответствующего обращения и должны осторожноупаковываться в картонную коробку по горизонтали. Для вертикальной игоризонтальной загрузки используются, в сущности, одинаковый тип коробок вформе тубы. Изменяется лишь направление наполнения Необходимо обращать вниманиена то, в каком направлении открываются клапаны.
Оборудование для горизонтальной загрузки является более сложным,чем для вертикальной, поскольку требуется конвейер для перемещения продукта,параллельно с упаковкой, и механизм объединения их в единое готовое изделие.
Некоторые продукты (товары) требуют упаковку в виде лотка.
Поскольку лотки могут перевозиться несклеенными заготовками вплоском виде, это дает им преимущество при транспортировке. Упаковщикиспользует сравнительно простую машину для сборки картонных коробок, котораяформирует коробку при помощи клея и запорных клапанов.
Дизайн картонной коробки должен быть совместимым с возможностямисуществующего оборудования. Этот фактор часто не учитывается дизайнерами. Типмашины, собирающей и наполняющей картонные коробки, также диктует своитребования к дизайну. Необходимы определенные габаритные допуски для того,чтобы машины могли открыть картонные коробки и переместить клапаны и затворныепанели.
Упаковки должны быть удобными для хранения в привычных местах, например,в медицинских кабинетах или холодильниках. Удобные средства вскрытия, ручки,желобки для розлива, разрывная лента, средства распределения и другиеустройства могут быть легко использованы в дизайне упаковки.
Вид затвора не имеет большого значения, если картонная коробкабудет выброшена после изъятия продукта.
При выборе картона следует учитывать структурные требования,требования к нанесению печати и оформлению. Структурные требования касаютсяфизической прочности картона, который должен успешно защищать продукт во времятранспортировки и хранения на витрине. Важное значение имеют стойкость кпроколам, жесткость, сопротивление растяжению, z направление (направление,перпендикулярное продольному и поперечному направлениям) и другиехарактеристики прочности картона. С технической точки зрения, важными факторамиявляется совместимость с упаковочным оборудованием и способностью к склеиванию.
Влажные продукты и продукты, хранящиеся во влажной среде (вхолодильнике), должны быть упакованы во влагостойкие картоны, т. е. картоны,покрытые воском или подвергнутые другим видам обработки. Маслянистые или жирныепродукты должны упаковываться в жиронепроницаемые материалы.
Многие сорта бумаги и картона предназначены для конкретныхпечатных технологий, и необходимо проверить пригодность данного способа печатидля выбранного материала. Производственные условия и однородность материалазначительно влияют на скорость тиражирования.
Характеристики картона разнообразны, и их следует проверять вкаждом конкретном случае применения. В вышеприведенной таблице указаныотправные точки для выбора картона требуемой толщины на основе веса продукта.Принято выражать толщину картона в тысячных долях миллиметра или, как этошироко распространено, в микронах. Направление волокон должно быть правильносориентировано, особенно в случае затаривания порошкообразных продуктов,которые будут «вздувать» коробку. У большинства складных картонных коробок ввиде туб ориентация или продольное направление совпадает с периметром коробки.
Наиболее типичной картонной коробкой является складная коробка встиле тубы, которая фальцуется и склеивается производителем или переработчиком.Туба с открытым торцом может быть использована в качестве «рукава» дляпродукта, но чаще всего туба имеет какой-либо верхний и нижний запор. Картонныекоробки «расплющиваются» для транспортировки по «рабочим складкам».
Сила, требуемая для выпрямления картонной коробки, являетсякритическим параметром для эффективной работы высокоскоростного упаковочногооборудования. Изготовитель коробок заранее осуществляет фальцовку и биговку,так чтобы коробку можно было легко сложить и выпрямить на упаковочной линии.Передняя или основная видовая панель размещается между двумя боковыми панелямина заготовке картонной коробки (т. е. основная панель удалена от клапана).
Макеты складных картонных коробок следует рассматривать с наружнойили оформленной стороны, где, возможно, нанесена печать. Однако, если образецделается вручную, то коробка переворачивается на обратную сторону, чтобыудобнее было делать бумажную заготовку вручную. Выворотный рисунок — это то,как видит картонную коробку изготовитель вырубного штампа. Размеры картоннойкоробки всегда указываются в следующем порядке: длина, ширина, и глубина,причем длина и ширина определяются относительно отверстия коробки.
Сгиб осуществляется по канавке складки в сторону наружнойповерхности коробки. Когда картон сгибается, внешние поверхностные волокнарасплющиваются, в то время как волокна, обращенные внутрь сгиба, пробиваютсятуда, с тем чтобы вынуть излишний материал на внутреннем радиусе. При обычнойбиговке обрабатывается лишь одна сторона бумаги, так что все складки идут водном направлении. Если требуется сгиб (складка) в противоположном направлении,то на картон наносится линия перфорационных точек.
В процессе производства, несколько картонных коробок укладываютсяна лист картона (пресс-лист), размеры которого должны соответствовать размерампечатного пресса и вырубного штампа. Эффективное использование пресс-листаимеет очень важное значение, поскольку стоимость самого картона примерно на 50%или более превышает стоимость готовой картонной коробки. Хорошее качестводизайна сведет к минимуму отходы от картона и красок.
2.4.3 Основные типы картонных коробок в стиле туб
Лотки — это картонные коробки, загружаемые сверху. Это — второй позначимости тип складных картонных коробок.
Четырехугольные лотки могут поставляться в плоском «расплющенном»виде в целях облегчения транспортировки и последующей сборки. Трениепрепятствует выпрямлению коробки. Обычно разглаженные складки находятся наконцах коробки, но возможно их размещение и на боковых панелях.
Более удобный вариант подобного лотка имеет крышку и прикрепленныйзасовывающийся клапан. Противопыльные клапаны, идущие обычно от торцевых панелейкорпуса, усиливают жесткость коробки. Боковые засовывающиеся клапаны могут бытьтакже размещены на концах крышки, но нельзя иметь клапаны и на корпусе, и накрышке.
/>
Рис 2.4
Шестиугольный лоток, показанный, имеет полностью облегающуюкрышку, и обычно собирается на машине на участке наполнения. На практике, лотоки крышка могут иметь любую геометрию углов.
2.4.4 Сборные лотки
Существует много вариантов сборных лотков. Сборный лоток, наверху)имеет язычки, которые пропускаются через широкие прорези в целях формированиялотка. Сдвоенные торцовые панели придают лотку большую жесткость.
Каркасные лотки имеют высококачественный имидж.
В отличие от складных коробок, жесткие коробки хранятся в плоскомвиде. Явным недостатком является то, что жесткая коробка занимает при хранениии транспортировке одинаково много места, независимо от того, является ли онапустой или наполненной. Кроме того, жесткие коробки несовместимы свысокоскоростным оборудованием, в отличие от складных коробок, и ихизготовления, это сравнительно медленный процесс, требующий интенсивного труда.Эти факторы способствуют увеличению стоимости жестких коробок.
Однако жесткие коробки имеют привлекательный внешний вид, ипоэтому они используются для косметики, шоколада и других сувенирных изделий.Жесткая коробка выдерживает длительное хранение. Обычно жесткие коробкиизготавливаются из тяжелого низкосортного макулатурного картона, которыймалопригоден для фальцевания или запечатывания. Самая элементарная жесткаякоробка изготавливается следующим образом: вырубается картонная заготовка ибоковые стенки загибаются вверх, чтобы сформировать «стоячую» коробку. Такиекоробки украшаются покрытиями из различных материалов. В качестве покрытиймогут использоваться одноцветная или декоративная бумага, запечатанныеэтикетки, винилы, искусственная кожа, фольга, ткань или любые другие материалы,которые могут быть нанесены на основание коробки. Такой широкий выборматериалов обеспечивает широкие возможности для оформления.
/>
Рисунок 2.5
Декоративный материал может наноситься по всей поверхности илитолько по периметру коробки. Текстура, сходная с кожей, создается путемнаклеивания тисненой искусственной кожи на мягкий пенопластовый материал,нанесенный на картон.
2.4.5 Блистер-упаковки с картонной подложкой
Блистер-упаковка состоит из жесткой термоформованной пластмассовойконфигурации, обычно прикрепленной к картонной подложке. Пластмассовая упаковкаобычно приклеивается клеем к картонной подложке.
Типичной блистер-упаковкой является упаковка на опоре. Перфорированиекартонной опоры обеспечивает удобное открывание упаковки. Наложение двойного(слойного) листа картона («сэндвич») и огибающего листа увеличивает толщинуподложки. «Скользящий» (сдвижной) блистер облегчает многократный доступ кпродукту. Для скользящих (сдвижных) конструкций не требуются термосвариваемыепокрытия.
Двойные блистер-упаковки используются когда продукт должен бытьвиден со всех сторон.
/>
Рисунок 2.6
Заключение
Бумага или картон изготавливаются из волокон длиной от 2 мм до 6мм. Чем длиннее волокно, тем прочнее конечный продукт, но тем менее пригоднаего поверхность для дальнейшего оформления и нанесения печати. Сравнитекоричневую поверхность гофрокартона с сильно лощеным картоном.
Очень важно установить черту, за которой кончается бумага иначинается картон. «Демаркационная линия» составляет традиционно 220 г/м2.Она была установлена в середине 19 века. В настоящее время мы стремимся кгармонии, и приемлемым является значение 150 г/м2.
Отходы бумаги и картона подвергаются рисайклингу и используются вкачестве вторичного сырья для изготовления, например, газетной бумаги с болеекороткими волокнами. Отходы от потребительской упаковки содержат много внешнихзагрязнений, многие из которых не могут быть устранены. Основнымизагрязнителями являются клеи, нерастворимые в воде, обрезки пластмассы инеустранимые печатные краски. Они проявляются в готовом листе макулатурнойбумаги в виде мельчайших кусочков фаски, «жирных» пятен и участков сприглушенной яркостью, обусловленных дисперсией красок. В настоящее времяразрабатываются технологии устранения этих загрязнений. Восстановление ирисайклинг бумаги и картона являются важным аспектом бумажной отрасли. Сбориспользованных бумажных упаковок, особенно лотков и ящиков из гофрокартона, вточках розничной торговли получает большее распространение.
Размещено на аllbest.ru