Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гофрированный картон из картона

Картон - это плотный материал на бумажной основе. Хотя нет четкой разницы между бумагой и картоном, картон обычно толще (обычно более 0,30 мм, 0,012 дюйма или 12 пунктов ), чем бумага, и обладает некоторыми превосходными характеристиками, такими как гибкость и жесткость. Согласно стандартам ISO , картон - это бумага с плотностью более 250 г / м 2 , но есть исключения. [1] Картон может быть однослойным или многослойным.

Картон легко резать и формировать, он легкий и, поскольку он прочный, используется в упаковке . Еще одним конечным применением является высококачественная графическая печать, например обложки книг и журналов или открытки. Картон также используется в изобразительном искусстве для создания скульптур.

Иногда его называют картоном , что является общим термином, используемым для обозначения любого картона на основе плотной бумажной массы , однако такое использование не рекомендуется в бумажной, полиграфической и упаковочной промышленности, поскольку оно не дает адекватного описания каждого типа продукта.

История [ править ]

В 1817 году в Англии была произведена первая картонная коробка . Складные картонные коробки впервые появились примерно в 1860-х годах и поставлялись в плоском виде для экономии места и были готовы к установке клиентами, когда они были необходимы. В 1879 году началось развитие механической высечки и биговки заготовок. В 1911 году во Флориде был построен первый завод по производству крафт-сульфата . В 1915 году картонная упаковка для молока с остроконечным верхом была запатентована, а в 1935 году был замечен первый молочный завод, использующий их. Печной картон был представлен в 1974 г. [2]

Терминология и классификация [ править ]

Давка доказательства Пачки сигарет сделана из складного коробочного картона

Терминология и классификации картона не всегда единообразны. Различия возникают в зависимости от конкретной отрасли, региона и личного выбора. Как правило, часто используются следующие: [3] [4]

  • Картон или картон: картон для складных коробок и жестких монтажных коробок.
    • Картон для складных коробок (FBB): степень изгиба, допускающая надрез и изгиб без разрушения
    • ДСП : переработанная плита низкого качества.
      • ДСП с белой облицовкой (WLC): ДСП с белым покрытием, часто с глиняным покрытием.
    • Крафт- картон: прочный картон из первичного волокна, часто используемый для контейнеров для напитков. Часто покрывают глиной для печати
    • Ламинированный картон: ламинирование картона и других материалов, например картона для упаковки жидкостей.
    • Твердый беленый картон (SBB) или твердый беленый сульфат (SBS): чистый белый картон, используемый для пищевых продуктов и т. Д. Сульфат относится к крафт-процессу.
    • Твердая небеленая плита (SUB): плита из небеленой химической целлюлозы.
  • Тарный картон: вид картона, предназначенный для производства гофрированного картона.
    • Гофрированный материал: внутренняя рифленая часть гофрированного картона.
    • Linerboard: прочный жесткий картон для одной или двух сторон гофрокороба. Это плоское покрытие поверх гофрированной среды.
  • Другой
    • Картон для переплета : картон, используемый в переплетном деле для изготовления твердых обложек.

Производство [ править ]

Смотрите также: Бумагоделательная машина
Картонная фабрика Metsä Board Tako недалеко от Таммеркоски в Тампере , Финляндия

Волокнистый материал превращается в целлюлозу и отбеливается для создания одного или нескольких слоев картона, на которые можно дополнительно нанести покрытие для улучшения поверхности и / или улучшения внешнего вида. Картон из целлюлозы производится на целлюлозных машинах, которые могут обрабатывать более высокую плотность и несколько слоев.

Сырье [ править ]

Вышеупомянутый волокнистый материал может происходить либо из свежих (первичных) источников (например, древесины), либо из переработанной макулатуры . Около 90% первичной бумаги производится из древесной массы. [5] Сегодня картонная упаковка в целом, и особенно продукция из сертифицированных экологически чистых источников, привлекает новое внимание, поскольку производители, занимающиеся вопросами окружающей среды, здоровья и регулирования, обращаются к возобновляемым ресурсам для удовлетворения растущего спроса. В настоящее время во многих странах является обязательным, чтобы бумажная упаковка полностью или частично производилась из вторичного сырья.

Сырье включает:

  • Твердая древесина : C. 0,05 дюйма (1,3 мм) в длину, например береза, имеющая короткие волокна. С ним вообще труднее работать; тем не менее, он обеспечивает более высокую прочность на разрыв, но более низкие характеристики разрыва и другие прочностные характеристики. Хотя его волокна не такие длинные и прочные, как волокна из мягкой древесины, они делают продукт более жестким, что определяется некоторыми тестами на жесткость. Волокна твердой древесины лучше заполняют лист и, следовательно, делают бумагу более гладкой, непрозрачной и удобной для печати. Твердая древесина является отличной средой для гофрирования.
  • Мягкая древесина : C. 0,13 дюйма (3,3 мм) в длину, например, сосна и ель, которые обычно имеют длинные волокна и позволяют использовать картон высшего качества в тех сферах, где важна прочность. Из хвойных пород получается отличный лайнер-картон.
  • Вторичная переработка : использованная бумага собирается и сортируется и обычно смешивается с первичными волокнами для создания нового материала. Это необходимо, поскольку переработанное волокно часто теряет прочность при повторном использовании; добавленные первичные волокна увеличивают прочность. Смешанные отходы бумаги обычно не очищенной от краски (минуя стадию облагораживания макулатуры) для производства картона иследовательно, целлюлоза может содержать следы красок, клеев и других остатковкоторые вместе придают ему серый цвет. Изделия из вторичного картона обычно имеют менее предсказуемый состав и худшие функциональные свойства, чем плиты на основе первичного волокна. [6]Риски для здоровья были связаны с использованием переработанных материалов при прямом контакте с пищевыми продуктами. Швейцарские исследования показали, что переработанный материал может содержать значительные количества минерального масла, которое может попасть в упакованные продукты. [7] В рисе, упакованном в переработанный картон, было обнаружено содержание минеральных масел до 19,4 мг / кг. [8]
  • Другое : также можно использовать волокна жмыха сахарного тростника , соломы , конопли , хлопка , льна , кенафа , абаки и других растительных продуктов.

Целлюлоза [ править ]

Основная статья: Целлюлоза (бумага)

Два основных метода извлечения волокон из их источников:

  • В химической варке целлюлозы используются химические растворы для преобразования древесины в целлюлозу, выход которой примерно на 30% меньше, чем при механической варке целлюлозы; однако целлюлоза, полученная с помощью крафт-процесса, имеет превосходную прочность.
  • Термомеханическая обработка целлюлозы - это двухэтапный процесс, который приводит к очень высокому выходу древесных волокон за счет прочности.

Отбеливание [ править ]

Основная статья: Отбеливание древесной массы

Целлюлозу, используемую при производстве картона, можно отбелить, чтобы уменьшить цвет и повысить чистоту. Мякоть первичного волокна имеет естественный коричневый цвет из-за присутствия лигнина . Вторичный картон может содержать следы чернил , связующего и других остатков, окрашивающих его в серый цвет. Хотя отбеливание необходимо не для всех конечных пользователей, оно жизненно важно для многих графических целей и целей упаковки. Существуют различные методы отбеливания , которые используются в зависимости от ряда факторов, например, степени требуемого изменения цвета, выбранных химикатов и метода обработки. Есть три категории методов отбеливания :

  • Отбеливание путем делигнификации с использованием газообразного хлора , который в значительной степени был заменен процедурами, более щадящими для окружающей среды, такими как использование кислорода в качестве замены газообразного хлора.
  • Отбеливание путем окисления с использованием таких химикатов, как диоксид хлора , перекись водорода или гипохлорит натрия .
  • Отбеливание путем восстановления с использованием химических веществ, таких как бисульфит натрия . [6]

Plies [ править ]

(1) однослойный против (2) многослойный

Многослойный картон обычно имеет более высокие характеристики сгибания и сгибания, чем однослойный, в результате наложения слоев целлюлозы разных типов в единый продукт. В случаях, когда один и тот же вид целлюлозы используется в нескольких слоях, каждый отдельный слой обрабатывается и формируется индивидуально, чтобы обеспечить максимально возможное качество. [6]

Покрытие [ править ]

Чтобы улучшить белизну, гладкость и блеск картона, наносится один или несколько слоев покрытия . Мелованная бумага обычно состоит из:

  • пигмент , который может быть каолин , карбонат кальция или диоксид титана , как правило, сочетание двух
  • клей или связующее в виде стирол-бутадиеновых эмульсий или крахмалов и воды .

Дополнительными компонентами могут быть OBA ( оптические отбеливатели ). [9]

Оценки [ править ]

DIN стандарт 19303 «Картонные - Условия и сорт» (Дата публикации: 2005-09) определяет различные сорта картона на основе поверхностной обработки (первая буква), основная отделка (вторая буква) и цвета (не D классе) или оптом (только сорт D) (нумерация).

Первая буква
(обработка поверхности)		Второе письмо
(основная отделка)		Число
  • A = литой
  • G = покрытый пигментом
  • U = без покрытия
  • Z = беленая первичная целлюлоза
  • C = первичная механическая пульпа
  • N = неотбеленная первичная целлюлоза
  • T = переработанное / вторичное волокно с белой, кремовой или коричневой обратной стороной
  • D = переработанное / вторичное волокно с серой обратной стороной

Все, кроме оценок D:

  1. белая обратная сторона
  2. крем обратная сторона
  3. коричневая обратная сторона

Только классы D:

  1. пухлость ≥ 1,45 см 2 / г
  2. 1,3 см 2 / г <пухлость <1,45 см 2 / г
  3. пухлость ≤ 1,3 см 2 / г

Пример: GC1 представляет собой картон «покрытый пигментом», «первичная механическая масса» с «белой обратной стороной». Часто используемый тип картона был бы FBB, который был покрыт с обеих сторон.

Общие термины [ править ]

Базовый вес (США): это вес в 1000 квадратных футов (93 м 2 ) картона.

Яркость: Яркость - это технический термин, который определяется как количество сине-белого света, которое отражает бумага. [10] Это свойство очень субъективно и индивидуально для каждого покупателя и конечного использования, поскольку цвет кожи и еда лучше воспроизводятся на «теплых» (желтых) белых тонах, а не на сине-белых.

Вес бумаги: граммаж из картона оценивают в соответствии ISO 536. [11] Вес бумаги выражает массу на единицу площади и измеряется в г / м 2 . [10]

PH: pH поверхности измеряется для водного экстракта по шкале от 0 до 14. 0 - кислая , 7 - нейтральная и 14 - щелочная . [12]

Жесткость: жесткость - одно из наиболее важных свойств картона, поскольку она влияет на способность картонных коробок плавно проходить через машину, которая их поднимает, заполняет и закрывает. Жесткость также придает прочность и снижает склонность картонной коробки к вздутию под весом оседающего текучего содержимого, такого как крупы.

Хотя большинство прочностных свойств бумаги повышаются с увеличением плотности листа, жесткость - нет. Практическое правило гласит, что жесткость пропорциональна силе толщины листа 1,6 мм.

Используемый вид волокна влияет на жесткость, при прочих равных условиях. Породы мягкой древесины северных пород придают большую жесткость по сравнению с породами мягкой древесины южных пород.

Другие факторы, влияющие на жесткость плиты, включают покрытия и влажность. [10]

Гладкость: Гладкость особенно важна при использовании для печати: чем ровнее картон, тем лучше качество изображения из-за лучшего покрытия чернилами. Гладкость измеряется с использованием методов утечки воздуха - чем больше скорость утечки воздуха при определенном давлении воздуха из-под цилиндрического ножа, помещенного на поверхность, тем более шероховатая поверхность. [10]

Штангенциркуль / Толщина: В США штангенциркуль обычно выражается в тысячных долях дюйма (0,001 дюйма) или пунктах, тогда как на листе картона толщиной 0,024 дюйма будет 24 пункта. В Европе он часто продается в г / м 2 , однако толщина плиты измеряется в микронах (мкм).

Картон также обычно называют толщиной, а не весом. [9]

Белизна: в идеале это означает равное присутствие всех цветов, потому что действительно белый лист будет одинаково отражать все длины волн видимого света. [10]

Картонная промышленность [ править ]

Сектор картона в основном рассматривается вместе с бумажной промышленностью. Объем рынка бумаги и картона (2007 г.) составил 630,9 млрд долларов США, а объем - 320,3 млн метрических тонн. [5] Из этого рынка 40,1% - европейские. Около 50% всей производимой бумаги используется для упаковки, затем для печати и письма. [5] По данным ProCarton, потребление бумаги и картона коррелирует с экономическими тенденциями (ВВП). [13] [14]Объем продаж картона в Европе составляет около 8 миллиардов евро. Ежегодно более 1100 принтеров производят 5,4 миллиона тонн картона. Картонные коробки составляют треть бумажно-картонной упаковки и 15% всей упаковки. Чуть более половины (54%) европейского картона производится из вторичного волокна или макулатуры. Бумажно-картонная промышленность достаточно энергоемкая и капиталоемкая. Сама по себе машина для производства картона с покрытием может стоить около 90–120 миллионов евро [15] (около 125–166 миллионов долларов США на 11/2011). Применяется эффект масштаба, из-за которого на рынке часто доминируют несколько крупных игроков. Например, в Северной Америке на долю пяти крупнейших производителей приходится 85% рынка.

См. Также [ править ]

  • Бумага с покрытием
  • ДВП
  • Производство бумаги
  • Прокладочный лист
  • Homasote

Ссылки [ править ]

  1. ^ Робертсон, Гордон Л. (2005). Пищевая упаковка - принцип и практика (2-е изд.) . п. 111. ISBN 978-0-8493-3775-8.
  2. ^ Альянс картонной упаковки. «Картонная упаковка» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 21 ноября 2008 года . Проверено 18 июля 2009 .
  3. ^ ASTM D996
  4. ^ Сорока, В. Иллюстрированный глоссарий терминологии упаковки (второе изд.). Институт профессионалов в области упаковки.
  5. ^ a b c Datamonitor (июнь 2008 г.). «Бумага и картон в мире - профиль отрасли». Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ а б в Iggesund Paperboard AB (2008). «Картон по пути Иггесунда»: 10. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ Федеральный институт оценки рисков (Германия). «Миграция минерального масла из упаковочных материалов в продукты питания (Заключение BfR № 008/2010 от 2009-12-09)» (PDF) . Проверено 21 апреля 2010 .
  8. ^ Bundesinstitut für Risikobewertung. "Übergänge von Mineralöl aus Verpackungsmaterialien auf Lebensmittel" (PDF) . Проверено 21 апреля 2010 .
  9. ^ а б Кирван, Марк Дж. (1998). Технология упаковки из бумаги и картона . Лондон: Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-6845-8.
  10. ^ a b c d e Тведе, Диана; Селке, Сьюзан Э.М. (2004). «Картонные коробки, ящики и гофрированный картон: Справочник по технологии упаковки из бумаги и древесины». Ланкастер, Пенсильвания: Публикации DasTech. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ ISO: Международная организация по стандартизации (1995). «Бумага и картон - Определение граммажа» . Проверено 18 июля 2009 .
  12. ^ Iggesund Картонный (2008). «Каталог продукции: общая техническая информация» . Архивировано из оригинального 13 июля 2011 года . Проверено 18 июля 2009 .
  13. ^ Д-р Питер Инс (1999–2000). «Бумага, картон и древесная масса - производство, потребление и торговля, Ежегодный обзор рынка лесных товаров ЕЭК / ФАО» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 5 июня 2011 года . Проверено 18 июля 2009 .
  14. ^ ProCarton (2009). "Факты о картонной упаковке: картонные коробки, промышленность и окружающая среда" (PDF) . Проверено 20 июля 2009 .
  15. ^ Пресс - релиз Metso корпорации (2011). «Metso поставит линию картона с покрытием для компании International Paper & Sun Cartonboard в Китае» . Архивировано из оригинала на 2011-10-13 . Проверено 4 ноября 2011 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Броуди, А.Л., и Марш, К., С., Энциклопедия упаковочных технологий , John Wiley & Sons, 1997, ISBN 0-471-06397-5 
  • Сорока В., Основы технологии упаковки , IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4 

Внешние ссылки [ править ]

  • ТАППИ - Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности.