Картон
Картон – это плотный материал на основе бумаги . Хотя жесткого различия между бумагой и картоном не существует, картон обычно толще (обычно более 0,30 мм, 0,012 дюйма или 12 пунктов ), чем бумага , и обладает некоторыми превосходными свойствами, такими как складность и жесткость. Согласно стандартам ISO , картон – это бумага плотностью более 250 г/м. 2 , но есть исключения. [1] Картон может быть одно- и многослойным.
Картон легко режется и формуется, 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 это использование не рекомендуется в бумажной, полиграфической и упаковочной промышленности, поскольку оно не описывает адекватно каждый тип продукта. .
История
[ редактировать ]была произведена первая картонная коробка В 1817 году в Англии . Складные картонные коробки впервые появились примерно в 1860-х годах и поставлялись в плоском виде для экономии места, готовые к установке клиентами, когда они потребуются. Механическая высечка и биговка заготовок была разработана в 1879 году. В 1911 году первая крафт-сульфатная фабрика была построена во Флориде . В 1915 году были запатентованы коробки для молока с двускатной крышкой , а в 1935 году был замечен первый молочный завод, использующий их. Картон для запекания был представлен в 1974 году. [2]
Терминология и классификация
[ редактировать ]
Терминология и классификации картона не всегда единообразны. Различия возникают в зависимости от конкретной отрасли, региона и личного выбора. В целом часто используются следующие: [3] [4]
- Картон или картон: картон для складных коробок и жестких коробок.
- Картон складной коробчатый (FBB): марка гибки, на которой можно сделать надрезы и сгибаться без разрушения.
- ДСП : переработанная плита низкого качества.
- ДСП с белой облицовкой (WLC): белая ДСП, часто покрытая глиной.
- Крафт- картон: прочный картон из первичного волокна, часто используемый для носителей 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): чистая белая доска, используемая для пищевых продуктов и т. д. Сульфат относится к крафт-процессу.
- Твердый небеленый картон (SUB): картон, изготовленный из небеленой химической целлюлозы.
- Тарный картон : тип картона, производимый для производства гофрированного картона.
- Гофрированная среда: внутренняя рифленая часть гофрированного картона.
- Лайнерборд: прочный жесткий картон для одной или обеих сторон коробок из гофрокартона. Это плоское покрытие гофрированной среды.
- Другой
- Переплетный картон: картон, используемый в переплетном деле для изготовления твердых переплетов.
Производство
[ редактировать ]
Волокнистый материал превращают в целлюлозу и отбеливают для создания одного или нескольких слоев картона, на который при необходимости можно нанести покрытие для улучшения поверхности и/или улучшения внешнего вида. Целлюлозный картон производится на целлюлозно-бумажных машинах, способных работать с большим весом и несколькими слоями.
Сырье
[ редактировать ]Вышеупомянутый волокнистый материал может быть получен либо из свежих (девственных) источников (например, древесины), либо из переработанной макулатуры . Около 90% первичной бумаги изготавливается из древесной массы. [5] Сегодня картонная упаковка в целом, и особенно продукция из сертифицированных устойчивых 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 обязательным является изготовление бумажной упаковки полностью или частично из переработанного материала.
В состав сырья входят:
- Лиственная древесина : C. 0,05 дюйма (1,3 мм) в длину, например береза , имеющая короткие волокна. Обычно с ним труднее работать; тем не менее, он обеспечивает более высокую прочность на разрыв, но меньшие разрывные и другие прочностные свойства. Хотя его волокна не такие длинные и прочные, как волокна хвойной древесины, они делают изделие более жестким, что определяется некоторыми испытаниями на жесткость. Волокна твердой древесины лучше заполняют лист и, следовательно, делают бумагу более гладкой, более непрозрачной и лучше подходящей для печати. Твердая древесина является отличным материалом для гофрирования.
- Мягкая древесина : C. 0,13 дюйма (3,3 мм) в длину. Например, сосна и ель , которые обычно имеют длинные волокна и из которых получают превосходный картон для тех видов работ, где важна прочность. Из хвойной древесины получается отличный лайнер.
- Переработка : использованная бумага собирается, сортируется и обычно смешивается с первичными волокнами для получения нового материала. Это необходимо, поскольку переработанное волокно часто теряет прочность при повторном использовании; добавленные первичные волокна повышают прочность. Смешанная макулатура обычно не очищается от краски (пропуская стадию удаления краски) для производства картона, поэтому целлюлоза может содержать следы чернил, клеев и других остатков, которые вместе придают ей серый цвет. Изделия из переработанного картона обычно имеют менее предсказуемый состав и худшие функциональные свойства, чем плиты на основе первичного волокна. [6] Риски для здоровья связаны с использованием переработанных материалов при прямом контакте с пищевыми продуктами. Швейцарские исследования показали, что переработанный материал может содержать значительную часть минерального масла, которое может попасть в упакованные пищевые продукты. [7] Уровни минерального масла до 19,4 мг/кг были обнаружены в рисе, упакованном в переработанный картон. [8]
- Другое : Также можно использовать волокна жома сахарного тростника , соломы , конопли , хлопка , льна , кенафа , абаки и других растительных продуктов.
варка целлюлозы
[ редактировать ]Два основных метода извлечения волокон из их источников:
- При производстве химической целлюлозы используются химические растворы для преобразования древесины в целлюлозу, что дает примерно на 30% меньше выхода, чем при механическом производстве целлюлозы; однако целлюлоза, изготовленная крафт-процессом, имеет превосходную прочность.
- Термомеханическая целлюлоза представляет собой двухэтапный процесс, в результате которого получается очень высокий выход древесного волокна за счет прочности.
Отбеливание
[ редактировать ]Целлюлозу, используемую при производстве картона, можно отбелить , чтобы уменьшить цвет и повысить чистоту. Целлюлоза из первичного волокна имеет естественный коричневый цвет из-за присутствия лигнина . Переработанный картон может содержать следы чернил , связующих веществ и других остатков, которые окрашивают его в серый цвет.Хотя отбеливание не является необходимым для всех видов конечного использования, оно жизненно важно для многих графических и упаковочных целей. Существуют различные методы отбеливания , которые используются в зависимости от ряда факторов, например, требуемой степени изменения цвета, выбранных химикатов и метода обработки. Существует три категории методов отбеливания :
- Отбеливание путем делигнификации с использованием газообразного хлора — метода, который в значительной степени 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 таких химикатов, как бисульфит натрия . [6]
Слои
[ редактировать ]
Многослойный картон обычно имеет более высокие характеристики сгибания и сгибания, чем однослойный, в результате наслоения разных типов целлюлозы в один продукт. В тех 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
[ редактировать ]Для улучшения белизны, гладкости и блеска картона один или несколько слоев покрытия наносят . Мелованная бумага обычно состоит из:
- пигмент , , которым может быть фарфоровая глина карбонат кальция или диоксид титана , обычно комбинация двух
- клей или связующее вещество в виде бутадиен-стирольных эмульсий или крахмала и воды .
Дополнительными компонентами могут быть OBA ( оптические отбеливатели ). [9]
Оценки
[ редактировать ]Стандарт DIN 19303 «Картон. Термины и сорта» (дата публикации: 2005-09) определяет различные сорта картона в зависимости от обработки поверхности (первая буква), основной фактуры (вторая буква) и цвета (класс, отличный от D). или оптом (только класс D) (нумерация).
| Первое письмо (обработка поверхности) | Второе письмо (основная отделка) | Число |
|---|---|---|
|
| Все, кроме оценок D:
Только оценки D:
|
Пример: GC1 будет представлять собой картон из «чистой механической целлюлозы» с «пигментным покрытием» и «белой обратной стороной». Часто используемый тип картона — FBB, имеющий покрытие с обеих сторон.
Общие термины
[ редактировать ]Базовый вес (США): вес на площади 1000 квадратных футов (93 м²) 2 ) из картона.
Яркость. Яркость — это технический термин, который определяется как количество сине-белого света, отражаемого бумагой. [10] Это свойство очень субъективно и индивидуально для каждого покупателя и конечного пользователя, поскольку цвет кожи и пищевых продуктов лучше воспроизводятся на «теплых» (желтых) белых тонах, а не на синих белых.
Граммаж: Граммаж . картона оценивается в соответствии со стандартом ISO 536 [11] Граммаж выражает массу единицы площади и измеряется в г/м. 2 . [10]
PH: поверхности pH измеряется на водной вытяжке и находится в шкале от 0 до 14. 0 – кислая , 7 – нейтральная, 14 – щелочная . [12]
Жесткость. Жесткость является одним из наиболее важных свойств картона, поскольку она влияет на способность картонных коробок плавно проходить через машину, которая их поднимает, наполняет и закрывает. Жесткость также придает прочность и уменьшает склонность коробки к вздутию под тяжестью оседающего текучего содержимого, такого как крупы.
Хотя большинство прочностных свойств бумаги увеличиваются с увеличением плотности листа, жесткость не увеличивается. Эмпирическое правило заключается в том, что жесткость пропорциональна мощности 1,6 листового суппорта.
При прочих равных условиях на жесткость влияет вид используемого волокна. Северные породы хвойных пород обладают большей жесткостью по сравнению с южными хвойными породами.
Другие факторы, влияющие на жесткость плиты, включают покрытия и содержание влаги. [10]
Гладкость. Гладкость особенно важна при печати: чем более гладкий картон, тем лучше качество изображения из-за лучшего покрытия чернилами. Гладкость измеряют методами утечки воздуха – чем больше скорость утечки воздуха при определенном давлении воздуха из-под цилиндрического ножа, помещенного на поверхность, тем шероховатее поверхность. [10]
Калипер/толщина: в США калибр обычно выражается в тысячных долях дюйма (0,001 дюйма) или пунктах, тогда как лист картона толщиной 0,024 дюйма будет равен 24 пунктам. В Европе его часто продают в г/м. 2 , однако толщина платы измеряется в микронах (мкм).
Картон также обычно называют по толщине, а не по весу. [9]
Белизна: в идеале это относится к равному присутствию всех цветов, поскольку по-настоящему белый лист одинаково отражает все длины волн видимого света. [10]
Картонная промышленность
[ редактировать ]Сектор картона в основном рассматривается в сочетании с бумажной промышленностью. Объем рынка бумаги и картона (2007 г.) оценивался в 630,9 млрд долларов США и объем 320,3 млн метрических тонн. [5] Из этого рынка 40,1% приходится на Европу. Около 50% всей производимой бумаги используется для упаковки, затем для печати и письма. [5] По данным ProCarton, потребление бумаги и картона, похоже, коррелирует с экономическими тенденциями (ВВП). [13] [14] Продажи картона в Европе составляют около 8 миллиардов евро.
Ежегодно более 1100 типографий производят 5,4 миллиона тонн картона. Картонные коробки составляют треть бумажной и картонной упаковки и 15% всей упаковки. Чуть более половины (54%) европейской картонной упаковки производится с использованием вторичного волокна или макулатуры.Бумажно-картонная промышленность является достаточно энерго- и капиталоемкой. Сама машина по производству мелованного картона может стоить около 90–120 миллионов евро. [15] (около 125–166 млн долларов США в ноябре 2011 г.). Применяется эффект масштаба , из-за которого на рынке часто доминируют несколько крупных игроков. Например, в Северной Америке доля рынка 5 крупнейших производителей составляет 85%.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Робертсон, Гордон Л. (2005). Упаковка пищевых продуктов – принципы и практика (2-е изд.) . ЦРК Пресс. п. 111. ИСБН 978-0-8493-3775-8 .
- ^ Альянс картонной упаковки. «Картонная упаковка» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 ноября 2008 г. Проверено 18 июля 2009 г.
- ^ АСТМ D996
- ^ Сорока, В. Иллюстрированный словарь терминологии упаковки (второе изд.). Институт профессионалов упаковки.
- ^ Jump up to: а б с Datamonitor (июнь 2008 г.), Глобальный рынок бумаги и картона: профиль отрасли
- ^ Jump up to: а б с Iggesund Paperboard AB (2008 г.). «Картон по пути Иггесунда»: 10.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Федеральный институт оценки рисков (Германия). «Миграция минерального масла из упаковочных материалов в пищевые продукты (Заключение BfR № 008/2010 от 09 декабря 2009 г.)» (PDF) . Проверено 21 апреля 2010 г.
- ^ Федеральный институт оценки рисков. «Переход минерального масла из упаковочных материалов в продукты питания» (PDF) . Проверено 21 апреля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Кирван, Марк Дж. (1998). Технология упаковки из бумаги и картона . Лондон: Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-6845-8 .
- ^ Jump up to: а б с д и Твид, Диана; Сельке, Сьюзен Э.М. (2004). «Коробки, ящики и гофрированный картон: Справочник по технологии упаковки из бумаги и дерева». Ланкастер, Пенсильвания: Публикации DasTech.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ ИСО: Международная организация по стандартизации (1995). «Бумага и картон -- Определение граммажа» . Проверено 18 июля 2009 г.
- ^ Картон Иггесунд (2008). «Каталог продукции: Общая техническая информация» . Архивировано из оригинала 13 июля 2011 года . Проверено 18 июля 2009 г.
- ^ Доктор Питер Инс (1999–2000). «Бумага, картон и древесная целлюлоза – производство, потребление и торговля Ежегодный обзор рынка лесных товаров ЕЭК/ФАО» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2011 года . Проверено 18 июля 2009 г.
- ^ ПроКартон (2009). «Факты о картонной упаковке: картон, промышленность и окружающая среда» (PDF) . Проверено 20 июля 2009 г.
- ^ Пресс-релиз Metso Corporation (2011 г.). «Metso поставит линию по производству мелованного картона для компании International Paper & Sun Cartonboard в Китае» . Архивировано из оригинала 13 октября 2011 г. Проверено 4 ноября 2011 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Броуди А.Л. и Марш К.С., Энциклопедия упаковочных технологий , John Wiley & Sons, 1997 г., ISBN 0-471-06397-5
- Сорока, В., Основы технологии упаковки , IoPP, 2002 г., ISBN 1-930268-25-4
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ТАППИ —Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
