Т3 Картон. Разновидность картона.

1. Картон. Свойства и предназначениеe.

2. Прочные характеристики картона в технологических процессах.

Картон – это прочный материал, изготавливаемый из волокон дерева.

Для производства упаковки требуется картон, обладающий определенными свойствами поверхности и эксплуатационными свойствами, такими как:

• белизна;

• влагостойкость;

• прочность;

• гладкость и другие.

Различают три основных типа картона в зависимости от наполнения верхнего, среднего и нижнего слоев:

• чистоцеллюлозный (мелованный);

• древесномассный;

• макулатурный.

Чистоцеллюлозный мелованный картон из беленой целлюлозы (SBB – Solid Bleached Board) производится из беленой целлюлозы, может имеет мелованную лицевую сторону. Плотность такого картона от средней до высокого.

Особенности картона:

• обладает прекрасными печатными свойствами поверхности;

• предоставляет широкие возможности для конструирования и послепечатной обработки;

• прекрасно держит форму после конгрева и хорошо поддается тиснению;

• пригоден для упаковывания ароматических и чувствительных к запаху продуктов.

Чистоцеллюлозный мелованный картон из небеленой целлюлозы (SUB – Solid Unbleached Board) производится из небеленой целлюлозы. Это картон с "крафт-оборотом", то есть с коричневой оборотной стороной. Чтобы поверхность была белой, он может быть покрыт меловым слоем. Применяется такой картон в основном там, где требуется высокая прочность в сочетании с хорошими водоотталкивающими свойствами.

У складного коробочного картона (FBB – Folding Box Board) средний слой состоит из древесной массы, а верхний и нижний – из целлюлозы. На верхний слой целлюлозы наносится покрытие. Цвет оборотной стороны (от кремового цвета до белого) зависит от толщины и непрозрачности нижнего слоя целлюлозы.

Это материал с низким удельным весом, высокой жесткостью и прочностью. Если покрытие картона двухстороннее, то качество печати превосходное.

Макулатурный картон (WLC – White Lined Chipboard) содержит средние слои из макулатурной массы, верхний слой может быть из беленой целлюлозы. В основном оборотная сторона изготавливается из отборной макулатурной массы, но если изготавливается из беленой целлюлозы, то оборотная сторона белая. Такой картон средней плотности (объемной массы), широко используется для производства картонной упаковки [7].

Само слово «картон» происходит от итальянского «cartone», что значит твердый, жесткий. Начало картонного производства относят к середине XVI в., когда зародилось книгопечатание и для сохранения напечатанных текстов изготавливали своеобразные обложки, путем склеивания нескольких листов бумаги вместе

История использования гофрированного картона насчитывает более ста лет. Появление гофрированного картона было связано с необходимостью создания не просто упаковочного материала, а материала, обеспечивающего защиту товара от механических воздействий.

Возможность применения гофрированной бумаги для упаковки впервые была определена американцем, Альбертом Джонсоном, который искал подходящий материал для упаковки стеклянных колб и бутылок. Первый патент на использование этого нового материала для упаковки был зарегистрирован 19 декабря 1871г. Через десятилетие, в 1881 г в США была выпущена первая машина с механическим приводом для изготовления двухслойного гофрокартона и сматывания его в рулоны.

Первая машина для гофрирования бумаг была очень примитивна. Ее рифленые валы, для изготовления которых были использованы два старых пушечных ствола, приводились в движение вручную. Их нагрев, первоначально осуществлявшийся газом через газовые горелки, в связи с частым загоранием бумаги был вскоре заменен паровым обогревом. Длина пушечных валов составляла 660 мм и длительное время являлась определяющим размером ширины выпускаемого гофрированного картона и бумаги.

Изготовление оборудования для производства гофрированного картона первоначально производилось в небольших мастерских, а в дальнейшем на крупных машиностроительных предприятиях разных фирм, частично или полностью специализировавшихся на изготовлении нового типа оборудования.

Для переработки листов гофрированного картона в заготовки ящиков первоначально использовались имевшиеся картонажные и переплетные машины, тем более что ширина полотна гофрированного картона составляла первоначально 660 мм, увеличившись впоследствии до 850-1000 мм, а изготовлявшиеся картонные ящики имели малые размеры и, следовательно, машин с большой рабочей шириной не требовалось. Это были рилевочно-резательные машины, рубильные машины и др. Для вырезки прорезей использовались дисковые пилы.

Наряду с этим происходило и совершенствование гофрировальных машин, приведшее к созданию гофрировального агрегата, включающего все процессы от размотки рулонов картона и бумаги до получения трех-, пяти- и семислойного гофрированного картона в листах и двухслойного в рулонах. Одновременно увеличивалась и рабочая скорость гофрирования. Если в 1895 г максимальная скорость гофрирования составляла 3 м/мин, то в 1910 г она составила 10, в 1920 г 20-25, в 1930 г достигла 100 м/мин.

Повышение скорости гофроагрегата свыше 60 м/мин долго тормозилось тем, что для поперечной отрезки листов гофрированного картона в состав агрегатов была включена резательная машина гильотинного типа, что вызывало постоянную задержку полотна гофрированного картона при отрезании каждого выходящего листа. Совершенствование этого узла агрегата привело в 1940 г к выпуску непрерывнодействующей поперечно-резательной машины, являющейся прототипом современных машин [2].

В наше время производство гофрированного картона стало непрерывным процессом. Скорость современных гофрировальных агрегатов достигает 200 м/мин. Использование новых технологий в машиностроении позволило открыть новую нишу на рынке оборудования для производства и переработки гофрированного картона. А именно: выпуск высокопроизводительного, относительно недорогого и не большого по габаритным размерам оборудования ориентированного на малый и средний бизнес [2].

Карто́н (франц. carton, от итал. cartone, от carta — бумага), папка, политура (толстый, глянцевый картон, бристольский картон и т. п.) — самая толстая бумага, толще сахарной и оберточной.

Четкой границы между бумагой и картоном нет. Согласно ГОСТ, бумагой называется «материал с массой квадратного метра до 250 г, состоящий преимущественно из растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления, в котором могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители». Картоном, в свою очередь, называют «материал, состоящий преимущественно из растительных волокон, отличающийся от бумаги большей толщиной и массой квадратного метра». По немецкой классификации, картоном считается бумага с массой 1 м² более 150 г. Большинство специалистов считают картоном бумагу толщиной свыше 0,2 мм или любую многослойную бумагу.

По назначению картон делят на упаковочный, полиграфический, строительный, электротехнический, обувной и др.

При производстве картона основные технологические операции — размол, отлив, прессование и сушка — принципиально не отличаются от операций при производстве бумаги. Но в качестве сырья для производства картона чаще используют вещества с более грубыми и жёсткими волокнами — бурую древесную массу, полуцеллюлозу, сульфатную целлюлозу и макулатуру.

Картон бывает однослойным и многослойным. Внутренние слои многослойного картона обычно отливают из более дешёвых композиций, наружные слои — из более прочного и дорогого волокна.

Основными характеристиками картона являются: граммаж (масса 1 м²), толщина, влажность. К числу специальных технических показателей относятся: впитывающая способность, электроизоляционные свойства, деформация при увлажнении и высушивании и др. [1].

Стандартная классификация картона (ГОСТ 17926-80)

Тарный картон: гофрированный, для плоских слоев гофрирования, коробочный, термосвариваемый.

Картон для полиграфического производства: переплетный, цветной склеенный, для стереотипных матриц, билетный.

Фильтровальный картон: для фильтрации нефтепродуктов и технических масел, для фильтрования дизельного топлива, для фильтрования вин, для фильтрования пива, для фильтрования воздуха, противопыльный.

Картон для легкой промышленности: обувной, стелечный, для задников, для платформ, простилочный, чемоданный, околышный.

Технический картон: водонепроницаемый, обивочный водостойкий, для радиотехнической промышленности, прокладочный, термоизоляционный прокладочный, шпульный, жаккардовый, заменитель фибры, электроизоляционный, электроизоляционный для работы в масляной среде, электроизоляционный для работы в воздушной среде, оксидный электроизоляционный, огнестойкий, прессшпан, циферблатный.

Строительный картон: кровельный, облицовочный.

Картоны прочие (чертежный, глянцевый, офсетный и др.).

Российский ГОСТ на коробочный картон также разделяет картон в зависимости от структуры, регламентируя такие марки, как:

М – картон мелованный по верхнему слою из беленой целлюлозы;

МНО – картон мелованный по небеленой основе;

НМ – картон немелованный с покровным слоем из беленой целлюлозы;

А – картон с верхним слоем из беленой целлюлозы;

Б – картон с верхним слоем из небеленой целлюлозы;

В – картон с ненормируемым составом по волокну;

Г – картон из полуфабрикатов и прочих полуфабрикатов.

Мелованный картон имеет высокую гладкость поверхности, поэтому он используется для создания упаковки с хорошим качеством печати.

На практике при работе с упаковочным картоном чаще всего приходится ориентироваться на маркировки, заявленные производителями картона. Европейские производители чаще всего пользуются классификацией картона по способу производства (составу картона). В Европе различные сорта картона маркируют заглавными буквами и цифрами: первые буквы обозначают группу отделки поверхности, вторые буквы – состав слоев, цифры показывают группу качества.

Обозначения групп отделки поверхности картона:

GG – литого мелования;

G – мелованный;

U – немелованный.

Обозначения состава слоев картона:

Z – целлюлозный; Т – триплекс-картон;

C – хром- и хром-эрзац; D – дуплекс-картон.

В зависимости от структуры внутреннего слоя упаковочный картон можно разделить на три группы: чистоцеллюлозный картон; картон из первичных волокон; картон из вторсырья – макулатурный.

Однако такое разделение будет условным, т.к. часто в качестве внутреннего слоя может использоваться смесь целлюлозы, древесной и макулатурной массы в разных пропорциях [3].