Производство гофрокартона и его марки, виды, характеристики

Гофрокартон - это упаковочный материал, состоящий из склеенных слоев бумаги, по крайней мере один из которых гофрирован.

Благодаря своей структуре, гофрокартон предлагает удивительное сочетание низкой цены, малого удельного веса и отличных механических свойств. По этой причине гофрокартон, вероятно, является наиболее широко используемым упаковочным материалом в мире. Он широко используется в промышленной и производственной упаковке, транспорте и логистике, а также в потребительской упаковке.

Принципы работы

Принцип, на котором основаны замечательные свойства гофрированного картона, легче всего объяснить с помощью старого детского фокуса. Для этого фокуса вам понадобится лист тетрадной бумаги и три стеклянных стакана. Поставьте два стеклянных стакана на стол на определенном расстоянии друг от друга, сверху положите лист бумаги и предложите зрителю поставить третий стакан на этот импровизированный "мост", чтобы конструкция не разрушилась. Естественно, никто не смог бы справиться с этой задачей, не зная секрета. Сложите лист бумаги в форме гармошки, используйте его края, чтобы поставить два одинаковых стакана друг на друга, а затем аккуратно положите сверху третий стакан. Сложенный лист бумаги может легко выдержать нагрузку плоского листа бумаги.

Именно так поступает гофрированный картон с грузом. Гофрированный слой, благодаря своей форме, имеет более высокую жесткость, и это делает весь лист гофрокартона более жестким. Продолжая эксперимент с тремя чашками, можно слегка нажать на верхнюю чашку и увидеть, как сложенная бумага "ломается" там, где гармошка распрямляется, или, наоборот, там, где образуется складка. По этой причине гофрированный лист приклеивается к верхней части обычного листа, что предотвращает деформацию "гармошки" и помогает ей сохранять свою жесткость. В результате вы получаете двойной слой гофрокартона. Однако гофрокартон бывает не только двухслойным.

Виды гофрированного картона

Самая грубая классификация гофрированного ДВП основана на количестве слоев, причем учитываются как гладкие, так и гофрированные слои.

Гофрированные слои известны как флейты, от английского "flute" - "канавка", "паз". Гладкий слой называется лайнером. Внешний, передний слой часто называют верхним слоем, где приставка "top" означает "верхний".

Двухслойный гофрированный картон

Уже упоминавшийся двойной гофрокартон состоит из гофры и лайнера. Этот вид гофрокартона чаще всего используется для амортизации и упаковки стеклянной посуды. Возможно, вы видели лампочки и флуоресцентные лампы, помещенные в трубки из этого типа гофрокартона.

Преимущество двойного гофрированного картона в том, что рифление, не закрытое с одной стороны лайнером, образует амортизирующий слой, который можно использовать для упаковки хрупких предметов. Недостатком является то, что двойной гофрированный картон, хотя и обладает хорошей вязкостью на излом во всем направлении рифления, совсем не жесткий при продольном изгибе. Фактически, двойной гофрокартон можно легко свернуть в рулон.

Трехслойный гофрированный картон

В трехслойном гофрокартоне решена проблема недостаточной жесткости. Просто приклейте два вкладыша к каждой стороне гофрокартона. Это, пожалуй, самый распространенный вид гофрокартона в мире. Он используется во всех сферах жизни и применяется для производства потребительской упаковки и стандартных коробок. Такая универсальность обусловлена его механическими свойствами. С каждой стороны имеются два верхних вкладыша, которые обеспечивают жесткость не только при горизонтальном, но и при продольном изгибе. Однако некоторые задачи предъявляют более жесткие требования к гофрокартону. Именно поэтому виды гофрокартона не ограничиваются трехслойным гофрокартоном.

Пятислойный гофрированный фибролит

Состоит из трех линеек, расположенных в чередующихся рядах по две флейты. Он используется при производстве упаковки для тяжелой техники и в других случаях, когда готовый контейнер должен обладать повышенной прочностью. Возможно, вы сталкивались с пятислойным гофрокартоном при покупке крупной бытовой техники, такой как телевизоры, стиральные машины или кондиционеры. Пятислойный гофрокартон также используется для большинства логистических упаковок объемом выше среднего и близким к большому, если условия эксплуатации не предполагают особых нагрузок. Для последнего подходят следующие типы.

Семислойный гофрированный картон

Состоит из четырех внутренних линий и трех скад. Он обладает самыми выдающимися механическими свойствами среди всех видов гофрокартона. В основном он используется для крупноформатных упаковочных решений со значительными несущими свойствами рамы. Контейнер из семислойного гофрокартона выдерживает большие нагрузки, может штабелироваться и хорошо сопротивляется расширению. По своим прочностным характеристикам он близок к дереву и даже недавно стал использоваться в производстве специальной экологической мебели.

Согласно российским стандартам, тип гофрокартона называется по его первой букве. д - двухслойный, т - трехслойный и т.д. За буквами обычно следует индекс из двух цифр, первая из которых указывает на категорию гофрокартона, а вторая - на конкретную марку. Чем больше число, тем выше качество гофрокартона.

В данном случае маркировка Т-22 означает трехслойный гофрокартон, где Т означает три слоя, а 22 - определенный сорт, где первая цифра обозначает второй сорт.

Каждый сорт изготавливается из материалов определенного качества в соответствии с конкретными стандартами ГОСТа.

Картонные коробки класса 1 в настоящее время встречаются реже из-за их низкого качества, а если и используются, то, как правило, для внутренних прокладок и вкладышей.

Рифление (гофрированные слои)

Когда речь заходит о видах гофрокартона, невозможно обойти тему классификации гофрокартона. Они отличаются длиной и высотой волны. Флейты с определенным тоном и высотой волны обозначаются латинским алфавитом.

Пяти- или семислойный гофрокартон может содержать гофры разной длины волны и высоты. Если они не находятся в фазе, то придают листу дополнительную прочность на разрыв при изгибе вдоль продольной линии флейты.

В таблице перечислены все виды гофрокартона, но в России в основном представлен гофрокартон, изготовленный из рифленого картона марок B, C и E, так как эти виды покрывают все потребности российского рынка.

Кстати, следует понимать, что внешний вид и механические характеристики гофрокартона зависят не только от количества слоев и типа гофры. В значительной степени на эти факторы влияют материалы, используемые для производства.

Материалы для различных слоев гофрокартона

Основная задача рифления - придать жесткость и амортизирующие свойства гофрокартону. Рифление выполняет функцию обрамления и облицовки. Для флейты визуальная эстетика совершенно не важна. Для верхней флейты это одно из обязательных требований. Флейта должна оставаться гибкой и поэтому не должна впитывать клей, что сделает ее хрупкой. топлайн - это печатный продукт, поэтому он должен обладать определенными впитывающими свойствами.

Вкладыши и флейты имеют совершенно разное назначение, а значит, выбор материала для их изготовления также основывается на разных данных.

Бумага для флютинга

Хотя флютинг скрыт от глаз потребителя, именно он выполняет основную функцию, и от рифления во многом зависят технические характеристики гофрокартона.

Флейты изготавливаются из трех различных видов сырья.

Сырье с содержанием сульфатной целлюлозы от 25 до 35%

Эта целлюлоза характеризуется большой длиной волокон, что обеспечивает высокую механическую прочность флейты. Затем он используется для производства высококачественного гофрокартона, который, в свою очередь, используется для производства высококачественной потребительской упаковки и обертки. В этот гофрокартон упаковывают все виды товаров, от продуктов питания до элитной парфюмерии. Этот материал также используется в маркетинговом производстве. Кстати, гофрокартон из этой бумаги имеет довольно привлекательный внешний вид, поэтому его используют для производства двухслойной гофроупаковки и обертки.

Веленштофф (гемицеллюлоза от 67 до 75 %, переработанная бумага от 33 до 25 %)

Эта бумага, которая на треть состоит из переработанных материалов, называется "Wellenstoff" и используется для изготовления гофрированного картона для грузовых контейнеров. Несмотря на то, что сырье перерабатывается, сохраняется достаточное количество длинных волокон для обеспечения превосходных эксплуатационных характеристик. Коробки из гофрированного картона достаточно влагостойки, поэтому они не впитывают конденсат при многократных перепадах температуры. Поэтому они очень хорошо подходят для упаковки продуктов питания, которые необходимо хранить в холодильных камерах.

Шренц (100% вторичная переработка)

Эта бумага используется для изготовления недорогого гофрокартона, который не предназначен для больших нагрузок.

Важно!!! Недобросовестные производители иногда пользуются кажущейся разницей в ценах на сырье и используют рифление из 100% переработанной бумаги, чтобы снизить стоимость качественного гофрокартона По этой причине следует тщательно выбирать поставщика гофрокартона, особенно если вы собираетесь использовать тару из гофрокартона в течение длительного времени.

Независимо от используемого сырья, все флейты проходят механические испытания. В зависимости от результатов она классифицируется на четыре класса: B-0, B-1, B-2 и B-3. Чем выше числовой показатель, тем лучше характеристики бумаги.

Лайнерборд

Как и гофрированная бумага, лайнерный картон отличается по составу сырья. Самая грубая классификация делит все лайнеры на два типа.

1. Крафт-лайнер. Многослойный (от 2 до 8 слоев) картон, в котором содержание первичных целлюлозных волокон должно составлять не менее 80%. Остальные 20% могут состоять из различных компонентов (гемицеллюлоза, солома, переработанная бумага и т.д.), предназначенных для придания определенных характеристик крафт-бумаге или просто для ее удешевления. Основное требование к подкладке из крафт-бумаги - прочность. Именно для этого его основа должна состоять из первичных волокон. Гофрокартон, изготовленный из этого вкладыша, является наиболее универсальным и может быть использован практически для любых целей.

2. Тест-лайнер. Состав тестового вкладыша не так строго регламентирован; вместо этого он обычно в значительной степени состоит из переработанного материала и различных добавок. Кроме того, испытательные вкладыши часто подвергаются различной обработке; внешний слой испытательного вкладыша может быть склеен или пропитан определенными веществами для придания ему особых свойств, например, устойчивости к влаге или воздействию реактивных сред.

Лайнеры имеют глобальную кодировку с использованием латинского алфавита

К (крафт) - картон, изготовленный из целлюлозных волокон

Отличные характеристики прочности, цвета от светло-бежевого до серо-коричневого. Универсальный, но не дешевый.

BW (полностью отбеленный) - отбеленный белый картон

Топплинер, предназначенный для нанесения цветных отпечатков. Практически не уступает марке К по долговечности, но при отбеливании (это химическая обработка натуральных волокон) преимущества натуральной структуры несколько теряются.

МК (пестрый пергамент) - картон, изготовленный из смеси отбеленных и неотбеленных целлюлозных волокон.

Крафт-лайнер, который наилучшим образом сочетает в себе качества сортов K и BW.

T2 (Тест 2) - изготовлен из частично переработанных волокон

Хорошие прочностные характеристики. При производстве этого лайнера используется не более 60% переработанного картона, прошедшего однократную переработку. Этот вкладыш можно использовать в качестве верхнего вкладыша, если эстетика поверхности гофрированной упаковки не важна.

WT (White Top) - подложка с покрытием, изготовленная из макулатуры.

Его механические свойства немного уступают свойствам Т2, но поверхность с покрытием подходит для печати.

OY (Oyster) - подкладка для точечных испытаний

Она находится между T2 и WT, обладает лучшими прочностными характеристиками и приятным "мраморным" цветовым сочетанием отбеленной целлюлозы и неотбеленного вторичного сырья.

C (стружка) - бумажная подложка для макулатуры (85% или лучше)

Название переводится как "дешевый". Используется при производстве компонентов, не требующих выдающихся характеристик.

T (Тест 3) 100% переработанный картон

Самый дешевый лайнер. Однако он находит широкое применение в бюджетных упаковочных решениях для производства недорогого гофрокартона.

Каждый тип лайнерного картона подвергается испытаниям, аналогичным приведенным в таблице 3, но к этому списку могут быть добавлены специальные испытания на устойчивость к воздействию реактивных сред или перепадам температуры в зависимости от способа обработки и предполагаемого использования материала.

Вспомогательные компоненты

Помимо целлюлозно-бумажного сырья, в производственном цикле используется большое количество добавок и компонентов, важнейшими из которых являются клеи. Наиболее распространенными являются два из них.

Растворимый силикат натрия

является продуктом химической промышленности. Он широко известен как "жидкое стекло". При затвердевании становится хрупким. Использование этого клея делает нежелательным применение гофрокартона для упаковки пищевых продуктов.

Клей из картофельного крахмала

Картофельный крахмал, вероятно, является одним из самых древних клеев, известных человеку. После затвердевания он относительно эластичен и экологичен.

Производство гофрокартона

Первые машины для производства гофрированного картона были довольно примитивными. Например, гофрированные бочки, нагреваемые газовыми горелками, использовались для производства гофрированных слоев. Рифленые стволы использовались в качестве барабанов, откуда, по одной из версий, и произошло название Fluting (от английского fluted).

Сегодня процесс производства гофрокартона превратился в высокотехнологичное производство. Современные гофроагрегаты - это сложные, высокоточные производственные линии, автоматизированные до предела и управляемые процессорной техникой.

Проще говоря, весь производственный цикл можно разбить на шесть этапов.

Подготовка лайнера

На этом этапе лайнер сначала отверждается в определенных условиях. Как правило, для этого этапа создается специальная камера с необходимыми значениями температуры и влажности. Затем будущий картон непрерывно смачивается и нагревается. Эти процедуры оптимально подготавливают углубления к процессу склеивания.

Изготовление флейт

Принцип изготовления флейты мало изменился со времен изобретения гофрокартона. Бумага по-прежнему пропускается через нагретые гофрированные валы, с той лишь разницей, что нагрев осуществляется электрическими нагревательными элементами. Температура заготовки достигает 150-180°C. Расстояние между волнами и их высота определяются определенным набором формующих валков.

Нанесение клеевого слоя

Клей наносится на верхнюю часть флейты в специальной клеенаносящей машине. Этот процесс контролируется, поскольку точное нанесение клеевой пленки является одним из факторов, обеспечивающих будущую прочность и механические свойства гофрокартона. Толщина клеевого слоя индивидуальна для каждого сорта гофрокартона.

Склеивание слоев

Флейта, покрытая клеем, и подготовленный лайнер соединяются вместе и пропускаются через прессовые валки. После этого процесса мы получаем готовый двухслойный гофрокартон, который, в зависимости от применения, может быть конечным продуктом или полуфабрикатом для производства трех-, пяти- или семислойного гофрокартона. В последних трех случаях плита повторно изготавливается на клеильном станке, а двухслойная заготовка и лайнер объединяются для формирования требуемой упаковки.

Сушка

Готовый гофрокартон проходит через сушильный канал, где клей окончательно задерживается и из него удаляется лишняя влага, что необходимо для длительного хранения. Сушильный блок может нагреваться паром или сухими электрическими нагревательными элементами.

Охлаждение

Последний, но не менее важный этап - это этап производства. Степень соответствия гофрокартона заданным прочностно-механическим свойствам зависит от соблюдения необходимых условий охлаждения.

Тема гофрированного картона поистине огромна. И охватить все нюансы производства этого удивительного материала в одной статье просто невозможно. Но мы всегда готовы расширить материал, если вы хотите получить больше информации или просто лично ответить на ваши вопросы.