Гофрокартон – марки, виды, характеристики гофрированного картона, применение

Белизна

Приборное определение белизны материалов задача технически сложная. Слишком много влияющих факторов, которые имеют техническую неопределённость. Существует, например, проблема поддержания и поверки эталонов, стабильности источников света — все они “стареют” и найти два с одинаковыми характеристиками почти невозможно, существует проблема чувствительности измерительных приборов при измерениях бумаги разного цвета и т.д.

На измерения в видимой части спектра влияет и невидимое, коротковолновое, ультрафиолетовое излучение. Строго говоря, для оценки оптических характеристик материала надо определять весь его спектр отражения. Однако практически удобнее, сравнивая образцы, сравнивать две цифры, что не позволяет делать сравнение непрерывных спектров.

белизна (Brightness), как коэффициент отражения волн в диапазоне 457 нм;
белизна CIE (Whitness), рассчитанная по координатам цветности;
светлота CIE, определяемая в координатах цветности L, a^*, b^*.

Стандартная белизна (Brightness), бумаги — это коэффициент диффузного отражения поверхности бумаги при освещении её определённым источником света, измеренный при длине волны 457 нм.

Белизна измеряется фотометрами, спектрофотометрами. Так белизна измеряется по стандартам различных стран и по международному стандарту. При измерениях по ГОСТ 30113, совпадающему со стандартом ИСО 2470, белизна может привышать 100 процентов.

При измерениях белизны (как и при других цветовых измерениях) важно оговаривать источник освещения при котором проводятся измерения. Таких источников используется, как правило, четыре: “А”, “В”, “С”, “Д65”. Источник “А” воспроизводит условия среднего искуственного освещения электрическими лампами накаливания, “В” — нарма прямого солнечного цвета, “С” — флюоресцентной ртутной лампы, “Д65” — дневного света.

Так как измерения по этому методу проводятся в узком диапазоне спектра (около 457 нм), а глаз человека видит весь спектр от 400 до 700 нм, корреляция с визуальной оценкой не всегда хорошая.

Белизна CIE (Whitness), рассчитывается по координатам цветности и координатам цвета (для этого определяется значение CIE- оттенок (CIE- Tint) величина даёт впечатление о степени белизны образца, содержащего ООВ и элементы оттеночного красителя. Это даёт довольно точную корреляцию с глазом человека и является одним из лучших методов измерения белизны.

Недостатки этой системы измерения:

В качестве официального он может использоваться только для сравнения образцов, испытанных одним спектрофотометром и в одно время. Это связано с отличиями приборов и источников света;
Измеряемый образец должен быть достаточно белым. Газетная бумага, например, даёт ошибочные результаты. Тёмно-голубой оттенок завышает значения белизны CIE.

Светлота CIE, определяется в совокупности с координатами цветности а* и b*. И представляет собой разницу между чёрным и белым. Для идеально белого L = 100. Для идеально чёрного — 0.

В качестве иллюстрации различий в определении белизны бумаги в зависимости от метода и использованных приборов, приведём несколько обработанные данные из доклада сделанного на конференции Технической ассоциации бумажной индустрии (PITA) в Манчестере в октябре 1997 года А. Тиндалем (фирма “Клариант”) “Производство и измерение белизны”.

Измерения одного и того же образца бумаги производились тремя спектрофотометрами:

Elrepho 2000 с использованием компьютерной программы фирмы “Клариант”;
Datacolor Spectraflash 500;
Minolta CM-2002 .

Бумага для флютинга

Слои гофрокартона выполняют совершенно различные функции, поэтому и материал для их изготовления используется разный.

Основные технические характеристики картона зависят от гофрированного слоя — флютинга.

Он может изготавливаться из трех типов сырья:

Полуцеллюлозы — с содержанием около 50% сульфатной целлюлозы, отличающейся большой длиной волокон. Применяется для производства наиболее качественного картона с высокой механической жесткостью и прочностью. Материал идет на изготовление упаковки для элитной парфюмерии, пищевых продуктов и другой маркетинговой продукции.
Валенштофф — смесь полуцеллюлозы 67-75% и макулатуры 33-25%. Используется для создания бумаги, идущей на производство гофрокартона под транспортную тару. Большой процент полуцеллюлозы в виде длинных волокон обеспечивает высокие прочностные характеристики и хорошую жесткость. Такая упаковка обладает хорошей влагостойкостью и идеально подходит для хранения пищевых продуктов в холодильных камерах.
Шренц — 100% вторичного сырья. Такая бумага не рассчитана на высокие нагрузки. Используется для изготовления упаковки низшей ценовой категории.

Гофрированный слой различают по высоте и длине волны.

В листах гофрокартона из пяти или семи слоев могут одновременно использоваться слои с различными параметрами волн. За счет несовпадения гофр, материал получает дополнительную жесткость.

Иногда недобросовестные производители при изготовлении упаковки премиум-класса подменяют качественное сырье более дешевой бумагой из макулатуры.

Гофрокартон – марки, виды, характеристики гофрированного картона, применение Различные параметры волн картона.

Гладкость (шероховатость)

Геометрия поверхности бумаги характеризуется показателем гладкости или шероховатости.

“Геометрия поверхности” бумаги определяется не только микронеровностями, но и макронеровностями. Первые обусловлены микрогеометрией, вторые распределением массы по площади.

Существует группа наиболее распространенных методов, в которых гладкость измеряется с помощью потока воздуха.

Наиболее распространены методы измерения на приборе Бендтсена Шеффилда и Паркера (шероховатость). Бекка (гладкость).

Сущность метода Бекка заключается в измерении времени, необходимого для прохождения воздуха определенного объема в вакуумную камеру между поверхностями испытуемого образца и стеклянной полированной пластины определенной площади, прижатых с определенным давлением. Гладкость измеряется в секундах. Чем выше гладкость, тем больше значение показателя.

Строгих зависимостей между значениями показателей гладкости (шероховатости), измеренных разными методами, нет. Существует качественная зависимость между значениями гладкости по Бекку и шероховатости по Бендтсену.

На приборах Бендтсена, Шеффилда измеряется поток воздуха, проходящий при постоянном давлении между поверхностью кольца и листом бумаги.

Шероховатость по Бендтсену выражают в мл/мин, по Шеффилду в единицах Шеффилда.

На рисунках приведены качественные зависимости между параметрами, определёнными разными методами. Они позволяют оценить характер изменения одного параметра в зависимости от изменения другого и могут помочь при сравнении показателей гладкости и шероховатости образцов, измеренных разными методами.

Метод Паркера (PPS) служит для измерения шероховатость бумаги и картона в условиях близких к условиям печатной машины. Результат измерения шероховатости по Паркеру выражается в микронах.

Гофрокартон таблица

ШИРИНА X ДЛИНА(ММ);ТИП КАРТОНА;до 100;от 100;от 200;от 300;от 400;от 500;от 1000; от 3000; от 5000

2060 x 1250;T-23, бурый, профиль “В”;111;93;88;85;82;79;76;74;72
2060 x 1400;T-23, бурый, профиль “В”;119;101;96;93;90;87;84;82;80
2060 x 1500;T-23, бурый, профиль “В”;124;106;101;98;95;92;89;87;85
2060 x 1600;T-23, бурый, профиль “В”;130;112;107;104;101;98;95;93;91
2060 x 1700;T-23, бурый, профиль “В”;135;117;112;109;106;103;100;98;96
2060 x 1800;T-23, бурый, профиль “В”;141;123;117;114;111;108;105;103;101
2060 x 1900;T-23, бурый, профиль “В”;145;127;122;119;116;113;110;108;106
2060 x 2000;T-23, бурый, профиль “В”;151;133;128;125;122;119;116;114;112
2060 x 2100;T-23, бурый, профиль “В”;157;139;134;131;128;125;122;120;118
2060 x 2200;T-23, бурый, профиль “В”;162;144;139;136;133;130;127;125;123
2060 x 2300;T-23, бурый, профиль “В”;167;149;144;141;138;135;132;130;128
1230 x 1250;T-23, бурый, профиль “В”;83;65;60;57;54;51;48;46;44
1230 x 1400;T-23, бурый, профиль “В”;90;72;67;64;61;58;53;51;49
1230 x 1500;T-23, бурый, профиль “В”;91;73;68;65;62;59;56;54;52
1230 x 1600;T-23, бурый, профиль “В”;94;76;71;68;65;62;59;57;55
1230 x 1700;T-23, бурый, профиль “В”;97;79;74;71;68;65;62;60;58
1230 x 1800;T-23, бурый, профиль “В”;101;83;78;75;72;69;66;64;62
1230 x 1900;T-23, бурый, профиль “В”;104;86;81;78;75;72;69;67;65
1230 x 2000;T-23, бурый, профиль “В”;107;89;84;81;78;75;72;70;68
1230 x 2100;T-23, бурый, профиль “В”;110;92;87;84;81;78;75;73;71
1230 x 2200;T-23, бурый, профиль “В”;113;95;90;87;84;81;78;76;74
1230 x 2300;T-23, бурый, профиль “В”;117;99;94;91;88;85;82;80;78
1350 x 1070;T-23, бурый, профиль “В”;81;63;58;55;52;49;46;44;42
1350 x 1155;T-23, бурый, профиль “В”;84;66;61;58;55;52;49;47;45
1620 x 1275;T-23, бурый, профиль “В”;97;79;74;71;68;65;62;60;58

История изобретения

История гофрокартона берет начало в Англии с 1856 года.

Сначала гофрированная бумага использовалась в качестве подкладки для шляп.

В 1871 году американец Альберт Джонсон запатентовал двухслойный гофрокартон. Один слой листа был плоским, другой — гофрированным. Материал предназначался для упаковки стеклянных бутылей.

Первым двухслойный гофрокартон изготовил и запатентовал Оливер Лонг в мае 1874 года. В том же году была изобретена первая машина для его производства.

В 1883 году патент на трехслойный гофрокартон получает американец А. Томпсон, а его компания запускает материал в массовое производство сначала в Германии, затем — во Франции.

Первые машины изготавливались из пушечных стволов. Представляли собой рифленые валы, нагреваемые газовыми горелками. Валы приводились в движение вручную.

В 1895 году в Лондоне был налажен выпуск усовершенствованных станков с механическим приводом, состоящих из нагревающего до высокой температуры вала и транспортировочной ленты.

Изготавливаемые на станках листы состояли из слоя гофрированной бумаги, оклеенной с одной или двух сторон плоским картоном.

Первый пятислойный гофрокартон, позволяющий получить более прочную упаковку, был изобретен только в 1916 году.

В России тару из гофрокартона начали выпускать в начале прошлого столетия. Особой популярностью она стала пользоваться в конце 80-х годов прошлого века, почти полностью заменив ящики из дерева или фанеры.

Сегодня гофротара — одна из самых популярных упаковок как в России, так и за рубежом.

Новые технологии немногим отличаются от способов, применяемых в прошлом веке.

Некоторые современные предприятия продолжают изготавливать гофрированный картон с помощью рифленых валов, нагреваемых до температуры 150-180°С, прогоняя по ним картон или плотную бумагу. Технологические процессы стали более автоматизированы.

Гофрокартон – марки, виды, характеристики гофрированного картона, применение Первые станки для производства гофрокартона.

Какие размеры гофролистов бывают?

Размеры листов из гофрокартона бывают самые разные. Есть два параметра – толщина листа и его площадь. Выбрать формат листа гофрокартона несложно. По толщине они бывают пяти типов – крупный, средний, мелкий, микро и супер-микро. Обычно большие листы гофрокартона имеют максимальную толщину.

Каждый клиент сам выбирает себе вариант для нужных ему целей. Мы советуем всегда выбирать самые прочные модели, чтобы не возникло никаких неприятных ситуаций.

Какой картон выбрать, 600*500 мм, 1000*1000 мм, 1200*800 мм, 1200*1000 мм, 2000*1000 мм, 3100*1600 мм

Типы гофрокартона. Плотность гофрокартона. Какие бывают? Подробнее…

Окраска и цвет бумаги

Предмет воспринимается как светящийся в случае совпадения (или перекрывания) его спектра излучения со спектром видимого излучения. Бумага как излучатель может рассматриваться при горении, когда она, в зависимости от состава, излучает в красно — жёлтой или даже зелёно — голубой области, а также в случае введения в неё красителей, увеличивающих излучение бумагой видимых лучей.

Это становится возможным при обработке бумаги так называемыми оптически отбеливающими веществами. Эти вещества, поглащая энергию невидимого ультра — фиолетового сектора спектра, излучают дополнительную энергию в видимой голубой области, придавая бумаге видимость белизны и яркости.

При падении света на поверхность происходит в той или иной степени его отражение. Отражение поверхностью бумаги высокой степени отделки отчасти зеркальное, то есть падающий параллельный пучёк света, остаётся параллельным после отражения.

Идеально белая поверхность отражает все падающие лучи, ничего не поглощая. Серая поверхность равномерно поглощает световые волны разной длины. Отражённый от неё свет не меняет свой спектральный состав, изменяется только интенсивность излучения.

Все остальные поверхности по — разному отражают свет с разной длиной волны. Так, красные поверхности поглощают волны зелёной и синей областей спектра, отражая красные. На принципе избирательного поглощения построены все технологии получения цвета в производстве.

Строго говоря, нужно различать такие понятия, как окраска и цвет предмета. Окраска — это способность предмета отражать излучения с теми или иными длинами волн, а цвет – это результат реализации этой способности в определённых условиях освещения.

Действительно, белая окраска бумаги, в зависимости от освещения может иметь различный цвет. Кроме того, нужно различать яркость и цветность. Яркость (светлота) — это количественная характеристика цвета, оценивающая количество отражённого поверхностью светового излучения.

Оптические свойства

Оптические свойства бумаги определяются несколькими характеристиками: светонепронецаемостью, прозрачностью, белизной, лоском и цветом. Для бумаги, использующейся для регистрации информации, к которой относится и бумага для печати, оптические свойства имеют первостепенное значение. Показатели белизна, цвет, непрозрачность бумаги называются потребителем среди первых.

Оптические параметры бумаги определяются её взаимодействием со светом: а именно тем как бумага отражает, поглащает и пропускает свет.

Кратко остановимся на природе света. Как говорят физики, свет — это одновременно частица и волна. Нам для определения понятия цвета вполне хватит волновой теории. Свет — это излучение с определённой длиной волны. Спектр видимого света определяется длинами волн в диапазоне 400 — 700 нанометров.

Излучения с разной длиной волны воспринимаются человеческим глазом как разные цвета (таблица далее). Зная спектральный состав света, легко определить цвет. По цвету определить его спектральный состав сложнее — одному цвету может соответствовать несколько вариантов спектрального состава.

Так, если излучение занимает спектральный интервал 570 — 580 нанометров, то цвет его определённо жёлтый. Но жёлтым цветом может оказаться и смесь двух монохромных излучений: зелёного и красного. В общем случае видимое тождество световых пучков не означает их тождества по спектральному составу.

Отбор проб

При отборе проб необходимо соблюсти последовательность операций:

от партии продукции отобрать единицы продукции;
от единиц продукции отбирают листы;
из отобранных листов отбирают и нарезают листы проб (пробы);
в соответствии с требованиями стандартов на методы конкретных испытаний нарезают образцы для испытаний.

alt — Устройство фирмы Lorentzen & Wettre для нарезания полосок для испытаний образцов бумаги на разрыв, излом и др. показатели

Листы не должны иметь морщин и складок, должны быть плоскими. Вырезаться они должны из неповреждённых листов продукции. Кромки отбираемых листов должны быть параллельны машинному и поперечному направлению бумаги. Листы пробы должны быть размером примерно ( 300 х 450) мм.

В обращении с листами пробы нужно соблюдать осторожность защищая от воздействия солнечного света, жидкостей, изменения влажности и других нежелательных воздействий (ГОСТ Отбор проб для определения среднего качества).

Для приведения условий испытаний в сопоставимые условия образцы бумаги перед испытаниями приводят в некие стандартные условия по влажности и температуре. Да и сами испытания проводят в этих условиях. Такое приведение образцов в стандартные условия называется кондиционированием.

Условия кондиционирования бывают трёх видов, как указано в таблице. Чаще используются условия кондиционирования при 50% относительной влажности воздуха. Специальные условия используются, например, при кондиционировании банкнотной бумаги.

Температура, ⁰С	Относительная влажность, %	Характеристика режима
23±1	50±2	Условия кондиционирования большинства печатных видов бумаги
27±1	65±2	Для тропических условий
20±1	65±2	Для специальных условий

Образцы выдерживают до достижения ими равновесной влажности, которая считается достигнутой, если при двух последовательных взвешиваниях образца, проведенных через 1 ч, последняя масса отличается от предыдущей не более чем на 0,25%.

При хранении и испытании образцов равновесная влажность не должна изменяться (ГОСТ 13523–78. Метод кондиционирования образцов).

Прочность на разрыв (сопротивление разрыву)

alt — Прибор для измерения прочности бумаги на разрыв

Прочность на разрыв характеризуется разрушающим усилием, удельным сопротивлением разрыву, индексом прочности при растяжении, разрывным грузом, разрывной длиной и определяется по ГОСТ 13525.

1 “Полуфабрикаты волокнистые, бумага картон. Методы определения прочности на разрыв и удлинения при растяжении”, по ISO 1924/1 “Бумага и картон. Определение прочности при растяжении”. Метод заключается в растяжении полоски испытуемого образца определенный размеров, концы которого закреплены в зажимах, до разрыва при постоянной скорости увеличения расстояния между зажимами.

При определении характеристик прочности на разрыв при растяжении испытанию на разрывной машине подвергаются полоски бумаги шириной 15 мм, стандартной длины, чаще всего 180, 150 мм.

Разрушающее усилие представляет собой силу, необходимую для разрыва полоски, отнесённую к её ширине.

Удельное сопротивление разрыву представляет усилие разрыва, отнесённое к площади поперечного сечения образца.

Величина разрывного груза – это сила, при которой происходит разрыв испытуемой полоски.

Индекс прочности при растяжении вычисляется как отношение удельного сопротивления при разрыве к массе бумаги площадью 1 м2.

Разрывная длина – это условная, выраженная в метрах, длина полоски бумаги (картона), которая обрывается под собственным весом, будучи подвешеной вертикально за один конец.

Размеры рулонов, листов, косина

Размеры листов бумаги (формат бумаги) и ширина рулонов определяются с помощью металлической линейки и металлической рулетки (ГОСТ 21102).

Ширину бумаги и картона в рулонах определяют измерением ширины листов, отобранных от рулона.

При размерах до 1 м измерения производят металлической линейкой, при размерах свыше 1 м — металлической рулеткой.

Замеры линейкой и рулеткой производят с точностью до 1 мм.

Размеры листовой и рулонной бумаги стандартизированы.

ГОСТ 9327 “Бумага и изделия из бумаги. Потребительские форматы” определяет стандартные форматы листовой бумаги.

По ГОСТ 29314 (ИСО 478) , ИСО 593 установлены следующие форматы:

ширина рулонов: 43, 45, 64, 86, 90, 122, 128;
форматы необрезанных листов: 90 х 128;
форматы необрезанных листов: 86 х 122;
форматы необрезанных листов: 64 х 90;
форматы необрезанных листов: 61 х 86;
форматы необрезанных листов: 45 х 64;
форматы необрезанных листов: 43 х 61.

По ГОСТ ИСО 217‑2022 формат листа обозначают двумя размерами в миллиметрах. Формат также может быть дополнен обозначением направления обрезки листа с помощью букв: LG и SG.

Первый размер листа относится к стороне, перпендикулярной к машинному направлению, второй размер — к стороне, параллельной машинному направлению.Таким образом, формат листа бумаги продольной резки размерами 430×610 мм обозначают как 430×610 мм LG, а поперечной резки — 610×430 мм SG.

Бумага продольной резки (LG)-лист бумаги, длинная сторона которого параллельна машинному направлению.

Бумага поперечной резки(SG)-лист бумаги, короткая сторона которого параллельна машинному направлению.

Сказанное иллюстрируется рисунком.

Производственные допуски по форматам устанавливают по согласованию между торговыми партнерами.

Косина листов бумаги, т.е. степень несовпадения сторон при сгибании листов, определяется по ГОСТ 21102–97.

Соотношение плотности к марке гофрокартона

В России на законодательном уровне производителю разрешается изготовление продукции по своим собственным (индивидуальным) техническим условиям. Такой документ (ТУ) выдается после прохождения процесса сертификации, а решение о выдаче Сертификата соответствия принимается на основании данных протокола испытания, которые должны соответствовать требованиям государственного стандарта – ГОСТ.

Де-юре такой документ является в некотором роде публичным, но при этом закон не обязывает производителя публиковать его в открытом доступе. Однако, изготовитель обязан по закону предоставить его по запросу потребителя такой продукции.

Таким образом, одна и та же марка гофрокартона может быть оснащена слоем различной плотности (композиционный состав). Это обусловлено спросом на рынке, ведь ассортимент товаров, требующих упаковки отличается по весу, размеру (габаритам), материалу и санитарно-гигиеническим требованиям.

Марка гофрокартона	Сырье: белый-бурый, бело-бурый, бур-бур, бел-бел	Плотность
Трехслойный – класс 1, профиль Е (микрогофрокартон)		“Б-0”, “Б-1”, “Б-2”, “Б-3” и “КВС”, “К-0”, “К-1”, “К-2”, “К-3”, “К-4”.
Т11	макулатурное
Т12	целлюлозно-макутарурное
Т13	целлюлозно-макутарурное
Т14	целлюлозно-макутарурное
Т15	целлюлозное
3-х слойный – класс 2, профиль Е (микрогофрокартон), В, С		“Б-0”, “Б-1”, “Б-2”, “Б-3” и “КВС”, “К-0”, “К-1”, “К-2”, “К-3”, “К-4”.
Т21	макулатурное
Т22	целлюлозно-макутарурное
Т23	целлюлозно-макутарурное
Т24	целлюлозно-макутарурное
Т25	целлюлозное
Т26	целлюлозное
Т27	целлюлозное
Пятислойный, профиль ВВ, ВС-СВ, ВЕ-ЕВ, ЕЕ, СЕ-ЕС		“Б-0”, “Б-1”, “Б-2”, “Б-3” и “КВС”, “К-0”, “К-1”, “К-2”, “К-3”, “К-4”.
П31	целлюлозно-макутарурное
П32	целлюлозно-макутарурное
П33	целлюлозно-макутарурное
П34	целлюлозно-макутарурное
П35	целлюлозное
П36	целлюлозное
П37	целлюлозное

Способы нанесения печати

Внешний вид гофротары определяет поверхностный слой, на который может наноситься печать.

К основным технологиям нанесения изображения на картон относятся:

Офсетная печать — относится к наиболее популярным способам и скоростным методам нанесения изображений. При этом рисунок переносится не с формы, а с промежуточного офсетного цилиндра. Способ экономически не выгоден при ограниченных тиражах печати, так как требует предварительного изготовления печатных форм.
Каширование — не является методом печати. Это нанесение изображения с помощью готовых наклеек или пленок, предварительно отпечатанных методом офсета, шелкографии, и пр.

Метод каширования.

Шелкография. Процесс нанесения рисунка основан на продавливании краски через специальный трафарет из шелковой или синтетической ткани, или металлической сетки. Шелкография отличается высоким качеством оттиска и возможностью печати полноцветных изображений.
Флексопечать — один из самых распространенных методов нанесения изображений. Прямая печать, осуществляемая по принципу обычного штампа. Наносится с помощью вращающихся барабанов, на которой закреплена печатная форма из эластичных полимеров. Отличается низкой себестоимостью и высокой скоростью печати.

Флексопечать.

Ультрафиолетовая печать. Нанесение УФ-печати аналогично печати на бытовом струйном принтере. Отличие заключается в использовании специальных красителей, способных полимеризоваться под действием ультрафиолетового излучения.

Для нанесения такой печати достаточно иметь печатное устройство и любое изображение в виде цифрового файла.

Каждый вид печати на картоне имеет свои сильные и слабые стороны, следуя которым можно получить нужные изображения с максимальной экономической выгодой.

Стойкость поверхности к выщипыванию

Важнейший показатель качества офсетной бумаги показатель стойкости поверхности к выщипыванию. Определение этого показателя по ГОСТ 24356 “Метод определения печатных свойств” не имеет количественного соответствия со стандартами ISO 3783 “Бумага и картон.

Определение сопротивления выщипыванию с использованием прибора IGT (электрическая модель)” и ISO 3782 “Бумага и картон. Определение сопротивления выщипыванию. Метод возрастающей скорости с использованием прибора IGT (маятникового и пружинного типа)”.

Среди них, пожалуй наиболее стандартизированным прибором для определения этого показателя, является прибор компании IGT Testing Systems — преемника всемирно известного нидерландского Института печатных технологий TNO — IGT.

Величина сопротивления выщипыванию на этом приборе определяется в м/с и характеризует минимальную величину скорости печатания, при которой начинается повреждение поверхности (нарушение сплошности, массовый подъем волокон или других элементов поверхности) бумаги в зазоре печатной пары.

Чтобы иметь представление о сопоставимости показателей нужно знать характеристику смолы, использованной для запечатки на пробопечатном станке, а также давление прижима.

Приборы для оценки печатных свойств бумаги (их называют и пробопечатными) позволяет производить всестороннюю оценку запечатываемого материала и печатных красок – вот только некоторые из них: склонность красок к эмульгированию, оценку прозрачности красок, шероховатость бумаги, склонность бумаги к абсорбции красок, оценку способности к печати по сырому, склонность бумаги к пылению.

Здесь стойкость поверхности оценивается с помощью числа Деннисона, которое соответствует минимальному номеру палочек при котором не происходит нарушение целостности поверхности бумаги при отделении их от нее.

Подробнее о печатных свойствах бумаги наши посты:

Технические характеристики

К основным характеристикам гофрокартона относятся:

прочность и жесткость;
абсолютное сопротивление сжатию и продавливанию;
удельное сопротивление разрыву;
сопротивление торцевому сжатию и расслаиванию.

В зависимости от профиля гофры, картон делится на классы, маркируемые соответствующей буквой.

Таблица 1. Свойства картона, в зависимости от параметров гофры.

Тип гофры	Шаг волны t (мм)	Высота волны h (мм)	Характеристики материала	Где применяется
A Большая гофра	8,0-9,5	4,0-4,9	Высокая упругость	Разделительные вкладыши, упаковка хрупких изделий
B Средняя гофра	6,8-7,9	3,1-3,9	Низкая амортизация, жесткость	Универсальный материал с хорошим соотношением цена/качество
C Мелкая гофра	5,5-6,5	2,2-3,0	Хорошая упругость, прочность	Самый распространенный тип упаковки
D Точная гофра	3,8-4,8	1,9-2,1	Низкая амортизация, жесткость	Вспомогательная упаковка по низкой стоимости
E Микро гофра	3,0-3,5	1,0-1,8	Прочность. Устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам	Упаковка для изделий небольших габаритов, легко бьющихся товаров
F Тонкий картон	1,9-2,6	0,6-0,9	Высокое качество, прочность.	Упаковка для эксклюзивных товаров
G	≥ 1,88	≥ 0,55	Высокое качество, супертонкий	Индивидуальная упаковка по спец. заказам
K Большая гофра	≥ 10,0	≥ 5,0	Повышенная прочность	Для упаковки крупногабаритных товаров
N	1,6-1,8	0,4-0,6	Высокое качество, супертонкий	Индивидуальная упаковка по спец. заказам
O	1,3	0,3	Тонкий	Индивидуальная упаковка по спец. заказам

Рисунок 5. Схема волн гофрокартона.

Прочностные свойства материала зависят от числа слоев, шага (t) и высоты (h) гофры, а также состава и качества используемого при производстве сырья.

Нормативные характеристики для каждой марки регламентируются ГОСТ Р 52901-2007 «Гофрированный картон для упаковки продукции».

Толщина. плотность. пухлость бумаги

Измерение параметров плотности и пухлости основывается на определении показателя толщины, которая измеряется толщиномерами. Толщиномер позволяет определять расстояние между верхней и нижней измерительными поверхностями (пятами) при помещении между ними бумаги.

Следует отметить, что на достоверность показателя толщины влияет скорость и удельное усилие прижима измерительной пяты прибора к бумаге, поэтому различные точечные измерительные приборы дают не сопоставимые значения показателя, если удельное давление на поверхность бумаги в них различается.

По ГОСТ Р 534‑2022 толщина бумаги или картона определяется с помощью толщиномера с ценой деления 10 мкм или 1 мкм, площадью контакта измерительных поверхностей 2 ± 0,1 см2 и усилием на поверхность при измерении 18,639 — 20,601 Н.

Плотность и пухлость являются расчетными величинами. Плотность — это отношение массы 1 м2 в граммах на толщину в микронах (г/см3). Пухлость — обратная величина, имеющая размерность (см3/г).

Упаковочный картон: структура, применение, классификация – склад и техника

Начало картонного производства относят к середине XVI в. и связывают с появлением печатных книг, для переплета которых стали использовать обложки из склеенных между собой листов бумаги. Существует предположение, что русское слово «картон» происходит от итальянского сагtоnе, что значит «твердый, жесткий».

В настоящее время существует несколько различных определений терминов «бумага» и «картон». Так, в соответствии с ГОСТ 17586–80 под ними подразумевается листовой материал, состоящий преимущественно из растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления, в котором могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители. По тому же ГОСТу картон отличается от бумаги тем, что имеет бо’льшую толщину и массу 1 м² свыше 250 г, более высокую прочность, а вот по классификации, принятой в Германии, картоном считается бумага с массой 1 м² более 150 г. Большинство специалистов считают картоном бумагу толщиной свыше 0,2 мм или любую многослойную бумагу. Почти все картоны состоят из нескольких слоев – это и есть основное отличие картона от бумаги. С помощью комбинации слоев достигаются высокая жесткость и хорошие барьерные свойства – эти качества обусловливают использование данной продукции в производстве тары, в строительстве, полиграфии, машино- и приборостроении, химической, легкой и пищевой промышленности и др. отраслях.

Картон по сравнению с другими упаковочными материалами (деревом, металлом, кожей, тканями и т.д.) имеет ряд существенных преимуществ: относительную дешевизну и доступность исходного сырья, возможность получения материала с заранее заданными физико-механическими и другими потребительскими свойствами. Он легок (ящик из гофрированного картона в три-четыре раза легче аналогичного пластмассового, в три раза – ящика деревянного). Соответственно при транспортировке упакованного в картонные ящики товара экономится горючее, сами ящики могут поставляться заказчику в сложенном виде. Картон многофункционален – его можно использовать для упаковки различных товаров.

Технология производства картона практически полностью автоматизирована и не связана с большими затратами труда. Для изготовления тары из этого материала не требуются дефицитная деловая древесина и трудоемкий ручной труд – в производстве используется главным образом сравнительно дешевое и доступное сырье, отходы деревообрабатывающих предприятий в виде технологической щепы, низкокачественная древесина, макулатура и волокнистые отходы целлюлозного производства. Сам процесс изготовления основной массы картона осуществляется на высокопроизводительных картоноделательных машинах со скоростью до 600–800 м/мин, оснащенных автоматическими системами контроля и регулирования основных технологических процессов.

Картонная тара легко утилизируется и до 80% ее повторно используется в виде макулатуры, что имеет огромное значение для экономии ресурсов и охраны окружающей среды. При должной организации достигается многократный возврат в экономический цикл использованной при производстве картона первичной целлюлозы, что существенно экономит материальные ресурсы производителей. Кроме макулатурного картона из вторсырья также изготавливаются различные волокнистые плиты, бугорчатые прокладки и другие, как правило, строительные материалы. Макулатура является заменителем целлюлозы, древесной и бумажной массы, что благоприятно отражается на экологической обстановке. Поэтому в перспективе производству тароупаковочных видов картона намечено уделять значительное внимание, так как это будет способствовать более полному и эффективному применению имеющихся в наличии и недостаточно используемых таких огромных сырьевых ресурсов, как мелкотоварная и низкокачественная древесина, отходы лесопиления и деревообработки, а также большой потенциал ресурсов макулатуры.

Важным плюсом картона является его привычность для потребителей, которые доверяют упаковке, сделанной из целлюлозного сырья. Имидж картона как экологически чистого материала часто является важным фактором в выборе упаковки.

Таблица 1. Классификация картона по ОК 005-93
Код по ОК 005-93	Наименование
54 4100	Картон тароупаковочный
54 4200	Картон для легкой и полиграфической промышленности
54 4300	Картон технический различного назначения
54 4400	Картон строительный
54 4500	Картон фильтровальный
54 4600	Картон для автомобильной промышленности
54 4700	Картоны прочие
54 7000	Тара транспортная из бумаги и картона
54 7100	Тара транспортная из картона
54 7140	Тара картонная возвратная
54 8000	Тара потребительская из бумаги и картона

К недостаткам картона относятся более высокая себестоимость, чем у некоторых видов пластика, высокая газо- и влагопроницаемость большинства его видов; негибкость картона как материала, плохая устойчивость к механическим и особенно химическим воздействиям. Минусом отечественного картона также очень часто является его низкое качество.

Пластик бесспорно превосходит картон и по другим свойствам. Например, из него можно создавать упаковки практически любой конфигурации и размера, удобные для транспортировки и хранения, он более стоек к химическому воздействию, имеет лучшую пыле- и влагонепроницаемость. По своей природе он больше подходит для создания упаковки, которая используется многократно, каждый день. Картонная упаковка в таких условиях быстро приходит в негодность. Во многом именно с этим связан переход на использование пластика для упаковки видеокассет, книг, бумажных документов. Нельзя забывать и о том, какие огромные возможности в сравнении с картоном предоставляет полимерная упаковка для дизайнерских экспериментов.

Современные технологии позволяют создавать из пластика упаковку, которая будет обладать заданными свойствами – например, пропускать кислород и выпускать углекислый газ, что будет способствовать сохранению продуктов питания, прежде всего фруктов, в идеальном состоянии. Активная упаковка содержит функциональные добавки (поглотители газов и влаги, антимикробные препараты, ароматизаторы и т. д.), способствующие улучшению товарного вида и сохранению заданных органолептических свойств пищевой продукции. Сегодня проводятся разработка и внедрение биологически активных упаковочных материалов с ферментами, иммобилизованными на полимерном носителе. Такие материалы будут способны регулировать состав, биологическую и вкусовую ценность продуктов питания, ускорять процессы получения пищевой продукции.

Казалось бы, сам собой напрашивается вывод: картон не в состоянии выдержать соревнование с полимерами на рынке упаковки. Но это далеко не так. Конечно, конкурировать с полимерной упаковкой картон не может, но часто этого и не требуется.

В соответствии с «Общероссийским классификатором продукции» (ОК 005-93) картон относится к классу 54 (продукция целлюлозно-бумажной промышленности) и делится на семь подклассов. В ОК 005-93 также приводится классификация основных видов тары из картона.

Среди тароупаковочных (или просто упаковочных) картонов выделяют две основные группы. К первой относят материалы для производства гофрированного картона – картон для плоских слоев (liner-board – картон-лайнер) и бумагу для гофрирования (corrugating medium или fluting – флютинг). В европейских странах эти материалы объединяют термином containerboards – картон для производства контейнеров (ящиков). Это обусловлено тем, что основной областью применения гофрированного картона является производство транспортной тары.

Картон-лайнер состоит из двух или более слоев и подразделяется на виды в зависимости от используемых при его производстве полуфабрикатов и внешнего вида покровного (наружного) слоя. Выделяют картон-лайнер естественного «коричневого» цвета (brown) с использованием в композиции только первичных полуфабрикатов – сульфатной небеленой целлюлозы и полуцеллюлозы (kraftliner) либо с использованием вторичного макулатурного сырья (recycled или testliner). Причем в последнем случае применяют преимущественно макулатуру из отработанной картонной тары, имеющую собственное условное обозначение – ОСС (old corrugated containers).

Покровный слой картона может иметь пестрый «мраморный» вид (mottled top liner), что достигается за счет применения беленой целлюлозы и уменьшения массы 1 м² наружного слоя до 40 г и ниже. При этом формирование покровного слоя осуществляется из массы более высокой концентрации, что вызывает определенную флокуляцию волокон. В итоге достигается эффект «пестрой окраски». Также производят картон-лайнер с белым покровным слоем (white top liner) и небольшое количество мелованного лайнера (coated white top liner). В качестве полуфабриката для покровного слоя применяется беленая хвойная или лиственная целлюлоза либо их смесь.

Флютинг обычно изготовляют однослойным и подразделяют на два вида – полуцеллюлозный (cemichemical) и макулатурный (recycled). В обоих случаях в композицию могут добавляться первичные целлюлозные волокна, в основном хвойные сульфатные.

Ко второй группе тароупаковочных картонов относятся материалы, предназначенные для изготовления потребительской тары – коробок, пачек и других видов упаковки. Обычно их определяют термином «коробочный картон». Это тоже массовый вид картона, однако его доля в общем объеме производства картона всех видов ниже, чем у гофрокартона. Отдельные марки коробочного картона могут использоваться для изготовления прокладок и решеток в картонные ящики.

Строгой классификации тароупаковочных картонов до настоящего времени не выработано. В России картон для изготовления потребительской тары подразделяют на хромовый, хром-эрзац и коробочный. На практике эти термины зачастую смешиваются из-за отсутствия четкого деления. В таблице 2 приведены марки картона хром-эрзац согласно ГОСТ 7933–75 «Картон коробочный».

Таблица 2. Классификация картона хром-эрзац для изготовления потребительской тары
Марка картона	Применение
М – мелованный по покровному слою из беленой целлюлозы МНО – мелованный по небеленой основе	Для многокрасочной печати глубоким и высоким способами
НМ – немелованный с покровным слоем из беленой целлюлозы А – с покровным слоем из беленой целлюлозы	Для одно- и многокрасочной печати офсетным способом
Б – с покровным слоем из небеленой целлюлозы В – с ненормируемым составом по волокну	Без печати
Г – из макулатуры и других волокнистых полуфабрикатов	Для изготовления картонных навивных барабанов, склеенного картона и картона для промышленных нужд

В мировой практике существует несколько классификаций коробочного картона. По сфере применения выделяют три вида картонов: упаковочные, полиграфические и дизайнерские. Определить каждый вид достаточно просто. Упаковочные картоны предназначены для изготовления тары и упаковки, поэтому должны отвечать основным требованиям: высокая жесткость, каркасность, барьерные свойства, прочность. Средний (средние) слой упаковочных картонов изготавливают из древесной массы или макулатуры. Это позволяет снизить стоимость картона без ухудшения его барьерных свойств. Типичная структура таких картонов имеет несколько слоев:

мелованный – один или несколько (чаще два) слоев мелования;
верхний – один или несколько слоев качественного сырья;
средний – достаточно толстый слой из дешевого сырья (макулатура, механическая масса, небеленая целлюлоза, различные отходы производства);
нижний – один или несколько слоев качественного сырья (беленая целлюлоза, небеленая целлюлоза, древесная масса, макулатура).

Общее правило: качество сырья уменьшается сверху до среднего слоя и увеличивается от него вниз.

Картоны, содержащие макулатуру, несколько дешевле, однако они менее жесткие. Целлюлоза повышенной прочности (крафт) используется для увеличения жесткости, прочности и влагостойкости. Качество того или иного сорта картона характеризует совокупность его потребительских свойств: печатных, жесткостных, барьерных. Полиграфические картоны имеют либо наружный мелованный слой, либо двустороннее мелование и предназначены для качественной многоцветной печати, поскольку используются в основном для изготовления полиграфической продукции: буклетов, папок, открыток, а также дорогой упаковки. Они обладают более низкой жесткостью, зато имеют более качественный состав, высокую белизну и хорошие печатные свойства. Дизайнерские картоны – самые дорогие сорта, они отличаются разнообразием фактуры поверхности и цветов.

Недостаток такой классификации коробочных картонов по применению состоит в том, что при желании один вид картона можно использовать в сфере применения другого вида. Так, полиграфические картоны часто применяют для изготовления высококачественной престижной упаковки, а некоторые качественные сорта упаковочного картона по показателям вполне пригодны для многоцветной полиграфии.

Европейские производители чаще всего пользуются классификацией картонов по способу производства (составу). Выделяют три основных сорта, соответственно имеющих аббревиатуру SBB (SBS), FBB и WLC. Приведем краткие характеристики каждого сорта картона.

SBB (SBS) (solid bleached board, solid bleached sulphate) – цельный чистоцеллюлозный картон (SBS – из беленой сульфатной целлюлозы), состоящий из двух–четырех слоев. Он имеет одностороннее мелование, оборотная сторона, как правило, без покрытия или иногда легкомелованная. Белизна (яркость) наружного слоя – 90% по ISO, масса 1 м² – 180–300 г. Используется преимущественно в упаковочной промышленности и для нанесения изображения на лицевую часть. Основная особенность этого сорта картона – отсутствие примесей в составе, что обеспечивает хороший внешний вид лицевой стороны. Поэтому картон SBB рекомендуется применять для изготовления красивой упаковки в парфюмерии, табачной и пищевой промышленности.

FBB (folding boxboard) – коробочный картон (иногда его называют хром-эрзац), предназначенный для изготовления складной тары. Состоит из трех (реже четырех) волокнистых слоев. Верхний слой картона изготавливается из беленой хвойной или лиственной целлюлозы, он может быть литого мелования, мелованным или без покрытия. Средний слой содержит механическую массу. В последнее время европейские производители отдают предпочтение химико-термомеханической массе (СТМР). Нижний (оборотный) слой либо кремового, либо белого цвета, обычно из беленой целлюлозы. Как правило, белый нижний слой картона имеет легкое мелование. Путем комбинирования свойств механической массы среднего слоя и целлюлозы верхнего и нижнего слоев достигается высокая жесткость, что позволяет использовать его в той же сфере, что и чистоцеллюлозный картон, – в косметической, фармацевтической, табачной промышленности. Масса 1 м² картона FBB – 160–450 г, но чаще 250–270 г.

WLC (white lined chipboard (recycled fibre-based board) – макулатурный мелованный картон, состоящий из четырех и более волокнистых слоев и содержащий до 60–100% макулатурной массы. Верхний и нижний слои изготавливают из бумажной макулатуры высшего качества, в то время как средний (а иногда и нижний) слой состоит в основном из менее качественного вторичного сырья. Масса 1 м² макулатурного мелованного картона составляет 200–600 г, наиболее популярен картон с массой 1 м² 250 и 300 г. Белизна наружной стороны WLC составляет 82–85% по ISO. Следует иметь в виду, что макулатурные слои упаковочных картонов не допускаются к прямому контакту с пищевыми продуктами. Как правило, макулатурные картоны используются для массового производства, где требования к снижению стоимости упаковки особенно жесткие: продукты питания (чай, кофе, пельмени), пачки для недорогих табачных изделий, коробки для стиральных порошков, лекарственных препаратов, детских игр и т. п.

Характеристики сорбционных свойств

Будучи капилярно-пористым коллоидом, бумага находится в неустойчивом динамичном взаимодействии с окружающей влагой, всасывая или отдавая воду, стремясь к равновесному влагосодержанию при данных условиях.

Важны также сорбционные свойства бумаги по отношению к маслу для характеристики её взаимодействия с печатными красками.

Известно также такое свойство бумаги как гидрофобность, которое характеризует ее склонностью к смачиванию водой. Чем гидрофобные свойства бумаги выше, тем труднее она смачивается водой. Характеристикой кратковременной гидрофобности является показатель проклейки бумаги.

Степень проклейки характеризует способность чернил при письме перьевой ручкой расплываться, давать так называемые “усы” при написании линии вместо чёткой линии кромки. Метод используется не часто и в стандартах на бумагу заменяется методом определения впитывания по Коббу.

В определенной степени, при постоянной массе 1 м2, гидрофобность оценивается впитыванием воды при одностороннем смачивании за 20, 60 секунд или в течение другого времени на приборе Кобба (ГОСТ 12605).

На этом же приборе может определятся и величина впитывания масла, однако она плохо коррелирует с условиями печатного процесса, поэтому для определения величины маслопоглощения лучше пользоваться испытаниями на пробопечатном станке IGT о котором говорилось ранее.

При этом, следует иметь ввиду, что для материалов, которые плохо впитывают масло метод нужно модифицировать и определять время исчезновения блестящего следа капли масла на бумаге.

Характеристикой склонности бумаги к впитыванию воды может служить ее равновесная влажность при определенной относительной влажности и температуре окружающего воздуха, и которая определяется по величине потери веса образца бумаги при высушивании до постоянной влажности (ГОСТ13525. 19).

При глубокой печати красками на основе толуола важным является показатель впитывания бумаги по ксилолу, который в настоящее время используется для оценки взаимодействия бумаги вообще с органическими растворами (ГОСТ 12603).