Журнал «Пакет»:

О журнале
«Пакет»

Читальный зал
Избранные статьи

Содержание
всех номеров

Поиск
на сайте


График выхода

Подписка
Здесь и сейчас!

Распространение
Где купить…


Авторам и рекламодателям:

Будущему автору

Реклама
Условия и цены

Перепечатка
Статей и материалов

 
Издательство
«Курсив»
«Флексо Плюс»
«ГАРТ»
Excourse
 
«Пакет» №1(6), февраль 2001



(
На страницу 1)

(
На страницу 3)

Печатные свойства

Для изготовления красочной упаковки, как правило, используют мелованные (покрытые) картоны. Качество покрытия лицевой стороны играет важнейшую роль для полноцветной печати, в особенности, если предполагается лакирование или тиснение. В качестве показателей качества покрытия приводятся только белизна, глянец и гладкость поверхности. В остальном можно ориентироваться на общее описание вроде: «двухслойное шаберное мелование плотностью 18 г/м2», на внешний вид, либо на отзывы коллег. Для того, чтобы сориентироваться, скажем, что плотность полного (двухслойного) мелования составляет порядка 20 г/м2, а легкого — от 4 до 10 г/м2).

В большинстве случаев при внедрении в производство нового материала необходимо проведение испытаний непосредственно на упаковочном оборудовании. Это может наложить новые ограничения на выбор материала. Например, картон, обладающий улучшенными прочностными свойствами, не всегда подходит для установленной на производстве упаковочной машины. Необходимо помнить, что жесткие картоны могут быть хрупкими. Это отрицательно влияет на показатели сопротивления излому и раздиранию. Каждому предприятию необходимо экспериментальным путем установить оптимальный диапазон значимых показателей упаковочного картона*.

К сожалению, нет общепринятой классификации, позволяющей по маркировке однозначно установить структуру импортного картона, вид и качество его покрытия. Отечественные коробочные картоны классифицируются согласно ГОСТ 7933-75 (подробнее о нем см. комментарий редакции ниже). Поскольку большинство качественных картонов завозится из-за рубежа, выбор материала неопытным поставщиком и товаропроизводителем связан с трудностями правильного понимания маркировки.

Комментарий редакции

Российский ГОСТ на упаковочный картон

Согласно ГОСТ 7933-75 «Картон коробочный» установлены требования, предъявляемые к картону для изготовления потребительской тары.

Марка картона Применяемость
Хром-эрзац

М - мелованный по покровному слою из беленой целлюлозы
МНО - мелованный по небеленой основе;
НМ - немелованный с покровным слоем из беленой целлюлозы;
А - с покровным слоем из беленой целлюлозы

Для изготовления потребительской тары;

с многокрасочной печатью глубоким и высоким способами;



с одно- и многокрасочной печатью типоофсетным способом

Б - с покровным слоем из небеленой целлюлозы;
В - с ненормируемым составом по волокну
Для изготовления потребительской тары без печати
Г - из макулатуры и других волокнистых полуфабрикатов Для изготовления картонных навивных барабанов, склееного картона и промышленных нужд

Примечание: картон марок В и Г не предназначен для упаковывания пищевых продуктов.

Наиболее распространенные названия для мелованных картонов:

  • в немецком языке Geschtrichener Duplex (GD) или Geschtrichener Triplex (GT) Karton - для макулатурных и Geschtrichener Chromokarton (GC) - для картонов из первичных волокон;
  • в английском языке наиболее употребимое название - Coated Folding Boxboard (FBB), которое часто употребляется в более узком значении для картонов из первичных волокон. Макулатурные картоны иногда называют Coated Folding Boxboard, иногда Whitelined Chipboard (WLC).

Например, на российском рынке большинство макулатурных картонов имеют маркировку GD 2, а картоны из первичных волокон - GC 2.

Помимо качества мелованного покрытия, при производстве коробок существенны высечные свойства картонов. Стандартных измеряемых показателей этих свойств нет, поэтому приходится проверять их опытным путем. Общие соображения здесь таковы:

  • лучше ведут себя при высечке и биговке картоны из первичных волокон;
  • чем выше пухлость картона, тем лучше он высекается и бигуется.

Жесткостные свойства

Жесткость картона является одной из его главных характеристик, так как упаковка должна, в первую очередь, выполнять функцию защиты содержимого. При одной и той же плотности картоны разных марок могут обладать различными жесткостными характеристиками.

Жесткость представляет собой свойство материала сопротивляться изгибу. Существует два прибора для измерения этой характеристики: устройство Табера (Taber) и устройство Лорентсена и Веттре (L & W). Оба устройства измеряют момент силы, необходимый для изгиба образца материала на заданный угол (150 или 50). Общепризнано, что устройство L & W позволяет обеспечить большую точность и объективность измерения соответствующей характеристики. Определяющим стандартом в этом случае является DIN 53121.

Жесткость продольная (MD) и поперечная (CD)
При работе с картоном необходимо знать, что его свойства неравномерны в разных направлениях и зависят от ориентации волокон сырья. Картон, как и бумага, является анизотропным материалом. Отношение продольной (вдоль машинного направления) жесткости к поперечной для известных нам сортов картона составляет от 1,9 до 2,75. В случае картонов из перивичных волокон при почти одинаковой продольной жесткости поперечная может отличаться почти в 1,5 раза в зависимости от сорта картона. Какая из характеристик MD или CD (или их комбинация) «правильнее» характеризует «потребительскую» жесткость?

Одним из качеств картонной коробки является ее сопротивление сжимающему усилию. Другими словами, коробка не должна сильно прогибаться, когда ее берут в руки и, сжимая, удерживают. Под «потребительской» жесткостью коробки можно понимать величину ее прогиба при сжатии. Этот прогиб зависит как от жесткости материала, так и от линейных размеров коробки и ее геометрической формы. В тех случаях, когда грань коробки имеет соотношение сторон близкое к SQRT(MD/CD) (то есть, отношение длинной стороны к короткой находится в диапазоне от 1,38 до 1,66) свойства картона практически не зависят от направления и их можно не учитывать. Однако если отношение длин сторон сильно отличается от SQRT(MD/CD), приоритет нужно отдавать жесткости более длинной стороны (заметим, что в ряде случаев длинная сторона может быть ориентирована и поперек машинного направления и тогда более значимой становится характеристика CD). В любом случае, этот нюанс нужно не забыть при раскрое картона, а также при выборе направления биговки.

Макулатурные картоны можно разделить на три группы: мягкие, средние и жесткие. Заметим при этом, что в области плотностей < 315 г/м2 группы средних и мягких картонов смыкаются. Частичное перекрывание групп является следствием того, что при низких плотностях вкладыш получается достаточно тонким, а жесткость определяется внешними целлюлозными слоями. Зависимости жесткости от плотности для каждой группы картонов показаны на рис. 5.

Рис. 5. Классификация картонов по группам жесткости (основывается на сравнении характеристик известных сортов макулатурных картонов: Нева, Multiboard Offset, Baltika, GD-Lux, Uniboard-S, Boxer, Graphopack, Printa, Astra Color, Multicolor Mirabell)

Жесткость картона определяется его толщиной и упругими свойствами сырья, причем толщина влияет на жесткость нелинейно. Под жесткостью материалов обычно понимается их сопротивляемость деформациям, возникающим под воздействием внешних сил и нагрузок. Это определение, принятое в курсе сопротивления материалов, полностью применимо к листу бумаги или картона, а также изделиям из них.

Рис. 6. Помимо качества мелованного покрытия, при производстве коробок существенны высечные свойства картонов

Факторы, повышающие жесткость:

  • увеличение веса, а следовательно, толщины;
  • увеличение объемного веса картона, не содержащего в композиции минеральных наполнителей (без снижения толщины);
  • проклейка связующими веществами;
  • преобладание в бумажной композиции длинноволокнистой целлюлозы;
  • высокая степень помола бумажной массы.

Факторы, понижающие жесткость:

  • противоположные перечисленным;
  • каландрирование.

Пухлость зависит от композиции бумажной массы, используемой для изготовления бумаги или картона. Значительное количество волокон предварительно высушенной или замороженной целлюлозы способствует получению пухлой бумаги. Коротковолокнистые материалы (например, целлюлоза из лиственных пород древесины) или материалы, склонные к укорочению в процессе размола волокон сульфитной целлюлозы, отбраковка от вискозной целлюлозы, большое количество макулатуры и сухого оборотного брака также увеличивают пухлость бумаги. В табл. 1 приведены характерные значения толщины и пухлости выделенных выше групп картонов для плотностей 300 и 400 г/м2 (напомним, что пухлость (см3/г) = толщина (мкм)/ плотность (г/м2).

Группа 250 г/м2 300 г/м2 350 г/м2
толщина пухлость толщина пухлость толщина пухлость
Мягкие 290-310 1,16-1,24 360-380 1,20-1,27 420-450 1,20-1,28
Средние 320-340 1,28-1,36 410-420 1,37-1,40 480-490 1,37-1,40
Жесткие 390 1,6 480 1,60 570 1,63

Таблица 1.

Подробнее о размерностях читайте в комментарии редакции ниже. На графиках (рис. 7) приведены зависимости жесткости от плотности для картонов из первичных волокон.

Комментарий редакции

Размерности

Тем, кто впервые сталкивается с необходимостью выбора упаковочного картона, следует иметь в виду, что размерности, применяемые в этой отрасли, несколько отличаются от общепринятых и известных всем из курса физики.
  • Так, под плотностью понимается размерность г/м2, хотя в привычном понимании плотность измеряется как единица массы на единицу объема.
  • Для определения же физической плотности используется понятие объемный вес, который как раз имеет размерность г/см3.
  • Неоднократно упомянутая нами пухлость — величина, обратная объемному весу, и размерность ее см3/г.

Надеемся, что данные нами пояснения не запутали Вас еще больше.

Рис. 7. Зависимость жесткости от плотности для картонов из первичных волокон 45

Связь между пухлостью материала и его жесткостью при этом выражена значительно слабее, чем для макулатурных картонов. Характерной чертой картонов с крафт-целлюлозой является меньшее значение толщины (и, следовательно, пухлости) при тех же значениях жесткости. Разбросы значений толщины и пухлости указаны в табл. 2.

Группа 250 г/м2 300 г/м2 350 г/м2
толщина пухлость толщина пухлость толщина пухлость
Обычные 370-400 1,48-1,60 450-500 1,50-1,66 525-590 1,50-1,68
Жесткие 415-440 1,66-1,76 510-540 1,70-1,80 600-650 1,71-1,85

Таблица 2.

Сравнение графиков зависимости жесткости от плотности по макулатурным и чистоцеллюлозным картонам позволяет сделать выводы:

  • лучшие по жесткости макулатурные картоны приближаются к картонам из первичных волокон;
  • разделение макулатурных картонов по группам жесткости значительно коррелирует со значением пухлости;
  • детальный анализ значений пухлости (табл. 3, 3а) показывает, что эта характеристика для большинства картонов достаточно стабильна по всему диапазону выпускаемых плотностей и, следовательно, может служить характеристикой данного сорта. Например, пухлость для картона Boxer меняется от 1,56 до 1,65 (на 5,76%) при изменении плотности от 250 до 500 г/м2 (на 100%). Для картона Uniboard-S пухлость меняется от 1,26 до 1,35 (7,1%) при изменении плотности от 230 до 600 г/м2 (160%).

Плотность Жесткие Средние
жесткость пухлость жесткость пухлость
эквивалентная плотность
отношение эквив. пл-ей
230 10,50 1,54 6,90 1,32 265 1,15
240 12,25 1,55 7,84 1,33 276 1,15
250 14,00 1,56 8,78 1,33 288 1,15
260 15,88 1,57 9,88 1,33 301 1,16
270 17,76 1,58 11,25 1,34 310 1,15
280 19,55 1,58 12,90 1,35 319 1,14
290 21,50 1,59 14,30 1,35 333 1,15
300 23,70 1,60 15,70 1,36 341 1,14
310 25,90 1,61 17,76 1,36 352 1,14
320 28,03 1,61 19,81 1,37 361 1,13
330 30,25 1,62 21,70 1,37 372 1,13
340 32,53 1,63 23,62 1,37 382 1,12
350 34,80 1,63 25,55 1,36 391 1,12
360 37,56 1,63 27,71 1,37 404 1,12
370 40,32 1,63 29,87 1,37 415 1,12
380 43,26 1,63 32,03 1,38 426 1,12
390 46,38 1,63 34,32 1,38 437 1,12
400 49,50 1,64 36,60 1,38 447 1,12

Таблица 3.

Плотность Жесткие Мягкие
жесткость пухлость жесткость пухлость
эквивалентная плотность
отношение эквив. пл-ей
230 10,50 1,54 5,91 1,21 275 1,20
240 12,25 1,55 7,04 1,22 291 1,21
250 14,00 1,56 8,17 1,23 307 1,23
260 15,88 1,57 9,07 1,23 321 1,23
270 17,76 1,58 9,97 1,24 334 1,24
280 19,55 1,58 10,87 1,24 346 1,24
290 21,50 1,59 12,08 1,25 358 1,23
300 23,70 1,60 13,28 1,26 370 1,23
310 25,90 1,61 14,49 1,26 382 1,23
320 28,03 1,61 15,66 1,26 395 1,23
330 30,25 1,62 17,14 1,26 407 1,23
340 32,53 1,63 18,62 1,27 419 1,23
350 34,80 1,63 20,10 1,27 431 1,23
360 37,56 1,63 21,84 1,27 444 1,23
370 40,32 1,63 23,62 1,27 457 1,24

Таблица 3а.


* Под значимыми понимаются показатели, сужающие выбор картона. Например, толщина, подходящая под конкретную печатную машину, жесткость, белизна и т. п.


(
На страницу 1)

(
В начало)

(
На страницу 3)

   
   
   
   
©1998-2000
Издательство «Курсив»
 
Kursiv banner