Выбор материала для производства

Она подобна тому самому красноречивому торговцу на восточном базаре — её великолепный дизайн, четко продуманный информационный позыв, высококачественный материал удерживают взгляд покупателю и подталкивают к совершению покупки, даже в случае, если он и несколько дороже, чем его аналоги.

Разработка действенной, эффективной упаковки для неизвестного еще товара требует принятия очень непростых решений, причем первым и основополагающим решениями является создание концепции упаковки и лишь после создания очень четкой концепции принимают решение об использовании выбранного материала. Множество производителей в настоящее время предпочитают использовать целлюлозосодержащие материалы — бумагу и картон. На это есть свои довольно веские причины, поскольку они и недорогие, и очень функциональны, поэтому их часто применяют в самых разных областях промышленности и в разных сферах обслуживания. Вообще картон – это незаменимый материал там, где необходимо придать упаковке жесткую форму.

Интересно также, что по результатам исследования потребительского спроса, который провела ассоциация Pro Carton, больше половины людей хотят покупать пищевые продукты именно в картонных коробках, а не помещенные в пластиковые пакеты. На отечественном рынке сейчас предлагают огромный ассортимент хороших, качественных импортных картонов для создания упаковки, поэтому выбор большой. В таких случаях часто возникает альтернатива: использовать материал лучше действительно качественно и дорого, или же можно применять материал с некоторыми потерями качества, но при этом относительно дешево. Давайте разберемся, в каком случае расходы будут оправданны, а в каком они будут лишь пустой тратой денег? Для понимания того, на чем экономить можно, а на чем не стоит, необходимо представлять себе основные характеристики, присущие самых разным видам картона. Он состоит обычно из нескольких слоев: имеет верхнюю лицевую сторону, один или несколько внутренних слоев, а также оборотную сторону. Слои соединяются между собой во влажном состоянии в процессе картонного производства на картоноделательной машине и затем прессуются. У картона внешний вид и эстетические свойства зависят от используемого в производстве сырья. Если нижний слой или внутренние слои картона имеют серый цвет, то это значит, что для того, чтобы его произвести, применяли макулатурное сырье. Слои картона при использовании древесной массы остаются светлого цвета. В случае применения целлюлозного сырья получают высококачественный белоснежный картон.

Целлюлозный картон. Его применяют везде, где только есть высокие требования к качеству печати (для упаковки кондитерских товаров, для лекарств, парфюмерной и косметической продукции, а также для изготовления различных раздаточных рекламных материалов). При производстве целлюлозного картона используют только древесную массу и целлюлозу, поэтому картон такого типа часто называется чистоцеллюлозным. Для того, чтобы придать целлюлозному картону гладкости, его мелуют. Картону обычно присущи хорошие прочностные свойства.

Картон, изготовленный из первичных волокон, обладает рядом существенных преимуществ, как по своей жесткости, так и по своей гладкости (даже без дополнительной обработки), при этом у него существует один очень существенный недостаток — это его довольно высокая цена. В случае использования сравнительно большого объема исходного древесного сырья, на выходе получают небольшое количество картона: выход целлюлозы равен примерно 50% от количества применяемой древесины. В связи с этим, если к дизайну и к прочности упаковки не предъявляют каких-то особенных требований, то использование такого материала будет просто напросто не целесообразно. Этот тип материала может применяться скорее для упаковки товаров, относящихся к дорогостоящей и эксклюзивной группе.

• Макулатурный картон.* В случае производства материала этой группы вместе с целлюлозой и древесной массой большую весовую долю составляет именно макулатура. Она помогает снизить стоимость картона, но при этом она приводит к уменьшению уровня жесткости материала. Макулатурные картоны при одинаковой плотности мягче картона, произведенного из первичных волокон, примерно на 20-30%. Следовательно, если производителю по экономическим соображениям приходится переходить на использование макулатурного картона, то для того, чтобы сохранить хорошие прочностные свойства упаковки, ему необходимо выбирать более плотный материал по сравнению с чистоцеллюлозным материалом (под плотностью понимают не толщину бумаги и не отношение объема продукта к его массе, а вес 1м2).

Макулатурный упаковочный картон. Этот типа материала в своей основе содержит тщательно отсортированную макулатурную массу, которая особым образом обработана. Макулатурный картон включает в себя некоторые преимущества:
1) высокая эффективность производства;
2) высокий уровень экологичности и защиты окружающей среды;
3) сохранность природных ресурсов;
4) пригодность материала для упаковки различных пищевых и не пищевых продуктов;
5) возможность повторно перерабатывать продукцию, уменьшая отвальные площади;
6) нормальные печатные свойства;
7) возможность послепечатной обработки готовой продукции – лакирование, ламинирование поверхности;
8) создание экономичной и удобной в обработке упаковки.
У макулатурного упаковочного картона содержится гигиенический сертификат качества (150 9001/9002 и 150 14001). Он используется для упаковки различных пищевых продуктов, а также продуктов глубокой заморозки, различных лекарственных препаратов, многообразных косметических моющих средств и других товаров. У такого картона оборотная сторона бывает светлая, серая или же кремового цвета. На оборотной стороне также может быть печать, идущая с учетом ее технических характеристик.

Картон с мелованным покрытием. Этот картон представляет собой основу, к которой на поверхность с одной или с двух сторон нанесены один или два слоя специального покрытия, которое состоит из пигмента, различных связующих веществ и всевозможных добавок, способных придавать различные свойства материалу. ТУ ОП 5441 -079-00279611 -98 гласит о том, что картон изготавливают следующих марок:
КМ – картон с мелованным покрытием; КМО – картон с окраской мелованного слоя.
Для нанесения мелованного слоя в качестве основы выделяют картон, предназначенный для плоских слоев гофрированного картона или же для других видов картона и бумаги, которые обеспечивают прочностные показатели производимого картона. Грунтовочный и лицевой раствор для мелования делают отдельно.

Процесс мелования проводят на машине. Рулон картона-основы перед началом работы устанавливается на специальный раскат. Затем полотно заправляется в машину для мелования и на накат. Далее из расходных баков подают рабочий раствор в ванны постоянного уровня первого и второго мелования. Сушильные камеры и лощильный цилиндр разогревает до рабочих температур, далее подают воздух в воздушные шаберы первого и второго мелования.

После пуска машины идет первое мелование, носящие название грунтовочное. У валика мелования уровень погружения зависит от количества наносимого раствора. В случае, когда направление вращения вала равно направлению движению картона, то мелование называют прямоточным, а в случае, если наоборот – встречным. Поддерживающий вал удерживает картон для того, чтобы мелование прошло ровным слоем. У прижимного вала пневматическое управление. В случае, когда картон не мелуется, то прижимной вал поднимают, и картон не достает валика мелования. В случае мелования прижимной вал опускается и раствор для мелования, и с валика мелования затем переносится на сам картон. Для снятия избытка раствора, который наносится валиком мелования, используют воздушный шабер.

Количество раствора, который наносится на картон-основу, регулируется изменением:
1) давления и количеством сжатого воздуха;
2) концентрации раствора;
3) высотой погружения валика мелования в раствор:
4) направлением вращения или скоростью вращения меловального валика;
5) за счет угла касания воздушного шабера к поддерживающему валу;
6) за счет расстояния от шабера до поддерживающего вала.
Картон с грунтовочным покрытием после процесса первого мелования проходит далее в сушильную часть, где идет конвективная сушка картона. После этого картон с нанесенным грунтовочным покрытием идет на второе мелование – мелование лицевое, которое проводится аналогично первому. После этого картон с нанесенным покрытием идет на лощильный цилиндр, где мелованный картон получает такие свойства, как гладкость и лоск. Затем мелованный картон уже после охлаждения на накате наматывают на тамбурный валик. Один рулон не должен быть более чем с двумя обрывами. На листорезальном станке рулонный картон режут на листы стандартных форматов.

Упаковочный картон хром-эрзац. Такого типа картон относится к группе упаковочного картона, предназначенного для изготовления складных коробок. Этот тип картона представляет собой многослойный спрессованный картон, имеющий высокую одностороннюю гладкость. Его структура обладает оптимальным соотношением бумажных волокон во внутреннем и наружном слое. Кроющие слои могут также содержать древесную массу, или же производиться без нее. При этом древесная масса может входить только в один слой картона. Кроющий слой в итоге определяет свойства картонной поверхности, и печатные, и внешнего вида. Картон типа хром-эрзац, который изготовлен по ТУ 63.151-01-83, обладает четырехслойной структурой. При этом поверхностный слой в своем составе содержит беленую целлюлозу, подкладочный слой состоит из белой макулатуры, а средний слой содержит макулатуру различных марок, нижний слой содержит слой макулатуры, которая обладает высокой прочностью.
Например, картон финского производства делают с использованием первичных полуфабрикатов. Это трехслойный (поверхностный, средний и нижний слой) КАРТОН, средний слой которого изготовлен из древесной массы.

Для картона без использования древесной массы делают кроющий слой из беленой сульфитной целлюлозы. За счет сравнительно небольшой степени помола это может реально привести к оптимальному прессовыванию кроющего слоя с другими слоями. В кроющем слое количество наполнителя не может превышать 10-12 % для обеспечения нужной белизны и прозрачности. Масса 1 м2 кроющего слоя составляет 60-80 г/м .
Ля того, чтобы обеспечивать пригодности материал к печати и к склеиванию его кроющий слой всегда проклеивают. Также улучшить печатные свойства можно за счет увеличения глянца картона путем введением в его состав крахмала. В случае плохой непрозрачности кроющего слоя серый внутренний слой просвечивается, а это может значительно СНИЗИТЬ белизну всего картона. Также кроющий слой может окрашиваться. Для внутреннего слоя, на который почти не действует сила растяжения и сжатия, возникающие в случае эксплуатации упаковки, применяют механическую древесную массу.

По ТУ 63.151-01-83 толщина картона изменяется от 0,35 до 0,7 мм. Это равно массе 1 м картона – 250-500 г. Плотность (г/см) для картона хром-эрзац с высоким содержанием макулатуры составляет 0,67-0,83 г/см3, а для хром-эрзац из первичных полуфабрикатов, изготовленного финскими компаниями – 0,55-0,65 г/см3 . За счет этого в его композицию входит древесная масса. Другими словами картон с высоким содержанием макулатуры обладает более высокой плотностью и массой 1 м2, чем картон, изготовленный из первичных волокон (при одинаковой толщине). Плотность картона при каландрировании возрастает, но при этом это приводит к снижению жесткости картона.

Жесткость картона при изгибе – это один из наиболее важных показателей картона, который определяет его пригодность для производства потребительской тары. За счет различной ориентации волокон в картоне в машинном и поперечном направлении для картона характерна анизотропия жесткости.

В поперечном направлении у картона всегда ниже, чем в случае машинного направления, поэтому при конструировании тары следует располагать высечку таким образом, чтобы картон использовал большие нагрузки в машинном направлении.
Картон хром-эрзац – это гигроскопический материал, то есть он легко поглощает различное количество воды из окружающей среды. При повышении уровня относительной влажности воздуха у картона влажность также возрастает, а в случае понижения, наоборот, уменьшается.
При многокрасочной печати в несколько прогонов изменение размеров листа отрицательно на этом сказывается, то есть, когда кипы картона хранят в условиях довольно высокой относительной влажности воздуха. Это одна из причин не совмещения красок при печати, в связи с этим между прогонами картон лучше хранить под полиэтиленовой пленкой.

Одна из причин скручивания картона – это то, что он неодинаково поглощает влагу поверхностным и нижним слоями картонного листа. Например, нижний слой (без мелованного покрытия) обладает тенденцией удлиняться во влажном воздухе, в то время как поверхностный слой, содержащий мелованное покрытие не может так легко и быстро впитывать влагу, поэтому картон скручивается внутрь белым слоем. Поэтому рекомендуется упаковку скрывать непосредственно перед проведением процесса печати.

У картона, относящегося к подгруппе хром-эрзац, кроющий слой обладает достаточно высоким качеством. Это во многом позволяет получать довольно качественные изображения, используя различные способы печати. При хорошей жесткости на изгиб и при небольшой толщине этот тип картона является легким и при этом он сравнительно недорого стоит. Также он отвечает всем требованиям, которые предъявляют при изготовлении и эксплуатации упаковки, то есть при использовании картона хром-эрзац упаковка получается с идеально белым фоном, а также со светлой внутренней поверхностью (упаковка при этом получается гигиеничной) и содержит достаточно высокие прочностные характеристики.

У нас в стране выпуск картона хром-эрзац, изготовленного из первичных волокон, не налажен, а из отечественного упаковочного картона используют обычно картон производства Санкт-Петербургского КПК и АО “Ступэкс” Московская обл. У Санкт-Петербургского КПК картон типа хром-эрзац представлен в следующих марках.
1) Картон «Ладога» – это немелованный макулатурный картон, имеющий серую оборотную сторону. Масса 1м равна 220-500 г. Поставляется он в ролях, в бобинах и листах.
2) Немелованный картон хром-эрзац с маркой НО обладает облагороженной (беленой) оборотной стороной. Масса 1м этого картона равна 270 г. Поставляется он в бобинах, листах, ролях.
3) Картон «Нева» представляет собой макулатурный картон, имеющий серую оборотную сторону. Масса 1м2 такого картона равна 240-520 г.
4) Мелованный макулатурный картон с маркой МОО обладает облагороженной оборотной стороной. Масса 1м2 картона составляет 290 г.
Картон марки МО и Н по своей структуре аналогичен картону Нева и Ладога соответственно. У макулатурного картона хром-эрзац марки Б лицевая сторона светлая, а оборот имеет серый цвет.
Картон такой марки применяют часто для изготовления коробок, предназначенных для упаковки бытовой химии и моющих средств, а также парфюмерно-косметической продукции, медицинских товаров, галантерейных и хозяйственных изделий, обуви, детских игрушек и пищевых продуктов. Качество отечественного картона в последнее время заметно улучшилось, а его низкая цена, по сравнению с импортными аналогами, сделала его весьма конкурентным.

Гофрокартон. Этот тип картона представляет собой картон, между двумя прочными слоями которого располагается волнообразная прокладка. Этот типа материала уже давно известен. Относительно грубые виды А, В и С применяют уже давно для упаковки самых разных промышленных товаров. Картон типа А имеет высокую упругость и применяется для изготовления ящиков, предназначенный для упаковки хрупкой продукции, в том числе и продукции из стекла. За счет большой высоты и большого шага гофры у него имеется особая амортизационная способность. Гофрированный картон типа В применяется для изготовлении тары продукции для менее хрупкой: для различных консервов, напитков в металлических банках и т.д. Из гофрокартона типа С изготавливают более прочные ящики, которые хорошо переносят не только транспортировку, но и штабелирование в несколько рядов.

Микрогофрокартон. С высоким уровнем развития индустрии гофрированного картона у него высота и ширина волн немного снизилась, а количество волн на 1 м увеличивалось. Очень часто в последнее время применяется гофрированный картон с типом гофры Е, которую специалисты часто называют микрогофрой. Этот новый вид микрогофрокартона применяют в различных областях, изготавливают картонные короба для упаковки косметики, медикаментов, кондитерских изделий, а также небольших бытовых и электроприборов.

При своей толщине, которая подобна обычному картону, микрогофрокартон имеет целый ряд различных преимуществ. Коробка в итоге гораздо легче, чем обычный гофрокартон, но при этом он достаточно прочен, поэтому намного лучше защищает упакованную продукцию, а благодаря своей многослойности гораздо меньше поврежден механическому воздействию.

Микрогофра при этом идеально подходит для создания упаковки для товаров сравнительно небольших по размерам, например для косметики и парфюмерии, а также для медикаментов. За счет микроволны из картона такого типа можно склеить даже очень маленькие коробки. Для того, чтобы получить такие же коробки из обычного картона, необходимо было бы брать тонкие сорта, поскольку сравнительно небольшую коробочку из толстого картона очень сложно, а коробка, изготовленная из обычного тонкого картона, при этом выглядит не совсем презентабельно и к тому же довольно легко подвержена деформации.

Крафт-картон. Этот тип картона относят к материалам, изготовленных из первичных волокон, но при этом он стоит намного дешевле, чем мелованный картон. У этого картона характерный коричневатый (кофе с молоком) цвет у оборотной стороны, а также у него повышенные жесткостные и барьерные свойства. Крафт-целлюлозу используют для того, чтобы увеличить жесткость, прочность и влагостойкость картона. Применяется крафт-картон в качестве основного материала для того, чтобы производить гофрированный картон, различные мешки и пакеты. Его можно отбеливать или же оставить его натуральный цвет, а также крафт-картон может обладать водоотталкивающие свойства.

В зависимости от сырья, а также его эластичности и влагопрочности бумага бывает битумированная, ламинированная, влагопрочная, мешочная. Используют влагопрочный крафт-картон для изготовления разных типов мешков и марок под грузы, которые перевозят в условиях повышенного уровня влажности воздуха. Мешочную бумагу, пропитанную с одной стороны битумом, применяют для изготовления разных типов и марок мешков под малогигроскопические химические средства и минеральные удобрения. Бумагу, которая ламинирована полиэтиленом, применяют для изготовления разных типов и марок мешков под гигроскопические и агрессивные химикаты, а также различные удобрения. Существует предубеждение, что упаковка из крафт-картонов — удел дешевых продуктов, но в последнее время все чаще появляются примеры заданного использования материала крафт-картона для производства дорогостоящей упаковки премиум-класса.

Дизайнерские картоны. Для создания различной представительской продукции используют картон, широко известный как дизайнерский картон. Применяют его как для создания элитной упаковки (дорогостоящей парфюмерии, косметики и т.д.), так и для подарочных наборов. Подразделение материалов, предназначенных для дизайнерских работ, на бумагу и картон часто специально не подчеркивают, в большинстве случаев, поскольку в работе над созданием представительской продукции для определенной фирмы применяют бумаги с различным уровнем плотности из одной дизайнерской коллекции. Дизайнерские картоны, как и собственно говоря дизайнерские бумаги, подвергают самым разным видам тиснения: «верже», «кожа», «игольное ушко», «изморозь», «лен» и т.д. У них самые разные цвета и разнообразные покрытия (перламутр, металлик и т.д.).
При этом деление картона на полиграфические, дизайнерские и на упаковочные картоны происходит довольно условно. Да и границы в случае производства конечного изделия из картона не такие четкие, поскольку сейчас, например, модным дизайнерским ходом является ход, при котором специально применяют грубые материалы, так как даже простой макулатурный картон может вдруг неожиданно стать дизайнерским картоном.