Классификация "тонкого картона"

Содержание

Введение

1. Классификация "тонкого картона".

2. Анализ структуры  и свойства.

3.   Анализ физико - химических свойств.

4. Анализ технологических процессов.

5. Производство упаковочного материала.

6. Перспективные области применения и развития производства тонкого картона.

7. Утилизация "тонкого картона".

8. Заключение.

Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Само слово «картон» происходит от итальянского «cartone»,  что значит твердый, жесткий. Начало картонного производства относят к середине XVI в.,  когда зародилось книгопечатание и для сохранения напечатанных текстов изготавливали своеобразные обложки, путем склеивания нескольких листов бумаги вместе.  Картон - это материал, изготовляемый из волокон древесины. Основными полуфабрикатами являются целлюлоза (белая, бурая), химическая древесная масса и макулатура. Полученный продукт называется бумажной массой, из которой после сушки вырабатывают различные типы бумаги. В зависимости от выбранной производственной технологии получают различные варианты картона.

Картон - это плотный, иногда многослойный материал, получаемый в процессе переработки и прессования волокнистой массы. Основное  отличие бумаги от картона  заключается в количестве слоев.  Кроме того, картон отличается от бумаги тем, что имеет большую толщину, массу на 1 м2, свыше 250 г, и, как следствие, более высокую прочность.

 «Тонкий картон», как еще называют хром-эрзац, изготавливают из беленой и небеленой целлюлозы, древесной массы и макулатуры. Хром-эрзац - это трехслойный коробочный картон, как правило, двухсторонний. Верхний (внешний) слой изготавливается, в основном, из беленой химической целлюлозы, он может быть литого мелования, мелованным или вовсе без покрытия. Для производства среднего слоя служит древесная масса, нижний слой (внутренний), как правило, имеет легкое мелование. Мелованный картон, как правило, используется в упаковке “Элит” класса, так как из-за высокой степени белизны, он хорошо воспринимает цветные краски. Хром-эрзац является оптимальным материалом для полноцветной печати, в следствие чего, он позволяет создать упаковку, обладающей ярким оформлением, внешний вид которой способствует привлечению покупателей. Картон хром-эрзац - это разновидность упаковочного картона толщиной от 0,25 до 0,6 мм и плотностью от 220 гр/м2 до 520 гр/м2. Производится картон хром-эрзац  в ролях и листах.  Как и все упаковочные картоны, хром-эрзац имеет многослойную структуру, которая увеличивает его толщину и жесткость, этот вид картона имеет двухслойное мелование лицевой стороны, что гарантирует высококачественную печать. Также данный картон обладает повышенными показателями жесткости, в том числе и при низких плотностях, что достигается благодаря добавлению механической целлюлозы. Рекомендован для производства упаковки высокой жесткости, в частности для пищевых продуктов. Подходит для всех видов печати. Картон хром-эрзац является самым лучшим вариантом для изготовления складных картонных коробок, сгибы которых не протираются и не рвутся. Такой материал применяется для изготовления потребительской тары с одно- и многокрасочной печатью. В основном на долю хром-эрзаца приходится упаковка для продуктов питания. При этом материалу приходится конкурировать с упаковкой из пластика, который набирает обороты в России и является очень выгодным материалом. Тем не менее, в областях, где необходимо обеспечить жесткую форму упаковки, хром-эрзац не имеет равных, поскольку обладает повышенными показателями жесткости за счет добавления в его состав механической целлюлозы. Хром-эрзац легкий по весу, очень пластичный, прочный, компактный, и при всех этих неоспоримых преимуществах, он еще и относительно недорогой. Хром-эрзац применяется для упаковывания пищевых, в том числе и замороженных, продуктов, кондитерских изделий, чая, кофе, конфет, шоколада, печенья, готовых завтраков. Также этот материал идеально подходит для комплектовки сигарет, лекарств, парфюмерно-косметической продукции, бытовой химии, обуви, галантерейных и хозяйственных изделий, , зубная паста, стиральный порошок, бытовых изделий, кондитерских изделий, игрушек. Кроме того, картон марки «хром-эрзац» широко применяют для упаковывания CD-дисков и DVD, комплектующих компьютеров, запчастей и малогабаритной бытовой техники и т.д.

На сегодняшний день картон хром-эрзац все еще является дефицитом в России, поэтому значительную часть его приходится вывозить из-за границы. Однако специалисты в области бумажной промышленности признают, что перспективы применения в упаковке картона марки «хром-эрзац»  являются более чем благоприятными. От гофрокартона и других видов этот материал отличается, в основном, толщиной, а также покрытием и качеством. 

 рис.1а        рис.1б          рис.1в

рис.1 (а,б,в) - образцы упаковки из "тонкого картона".

Изготовление упаковки из хром-эрзац - лучший вариант использования данного материала. Сгибы коробки из хром эрзаца не рвутся и не протираются. Такой материал используют для изготовления потребительской тары, используя одно- и многокрасочную печать. Упаковка из картона хром эрзац получается не дорогой, но прочной и привлекательной внешне. В основном картон пролетарий из хром-эрзаца используется для изготовления упаковок для продуктов питания. Упаковка из картона хром эрзац конкурирует с упаковкой из пластика, являющегося достаточно выгодным материалом. Однако, если необходимо обеспечить жесткость упаковка хром эрзац не имеет равных, потому что обладает высокими показателями жесткости, в результате добавления к его составу механической целлюлозы. Картон нм хром-эрзац по весу очень легкий, пластичный, компактный, прочный. При этих преимуществах, которыми характеризуется хром эрзац, цена его относительно невелика.

1. Классификация "тонкого картона".

Различают целлюлозный и макулатурный хром-эрзац. Их различие состоит в количестве целлюлозы в картоне. Целлюлозный картон обладает большей гладкостью и белизной стенок, в следствие чего используется для упаковки гигиенически требовательных товаров, таких как: лекарственные препараты, средства гигиены и пища. Макулатурный же картон используется для остальных видов товаров. Картон хром-эрзац обладает качествами, делающими его одним из самых удобных материалов для производства упаковки самых разных видов товаров. Картон хром-эрзац - это разновидность картона, используемого для упаковки, толщиной от 0,25 до 0,6 мм и плотностью от 220 гр/м2 до 520 гр/м2. Производится картон хром-эрзац  в ролях и листах.  Хром-эрзац имеет многослойную структуру, которая увеличивает его толщину и жесткость.

2. Анализ  структуры и свойств.

Правильный выбор картона по его свойствам позволяет получить необходимое качество конкретной полиграфической продукции. Первым показателем является масса одного квадратного метра (г/м2). По принятой классификации масса 1 м2 картона может составлять от 220 гр/м2 до 520 гр/м2.

Показатели качества картона, определяющие его печатные свойства могут быть объединены в следующие группы:

• Геометрические: гладкость, толщина и масса 1 м2, масса и пористость;
• Оптические: оптическая яркость, непрозрачность, лоск (глянец);
• Механические (прочностные и деформационные): прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.;
• Сорбционные: гидрофобность - стойкость к действию воды, впитывающая способность растворителей печатных красок.

Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга. Степень их влияния на оценку печатных свойств картона  различна для различных способов печати. картон часто классифицируют по степени отделки поверхности.

Геометрические свойства картона: 

Гладкость картона, то есть микрорельеф, микрогеометрия ее поверхности определяет "разрешающую способность. Чем выше гладкость, тем больше полнота контакта между ее поверхностью и печатной формой, тем меньшее давление нужно приложить при печатании, тем выше качество изображения. Гладкость картона определяется в секундах с помощью пневматических приборов или с помощью профилограмм, дающих наглядное представление о характере поверхности. Различные способы печати предъявляют к картону различные требования по гладкости.

Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя - будь то поверхностная проклейка, пигментирование, легкое или простое мелование, которое, в свою очередь может быть различным: односторонним и двухсторонним, однократным и многократным и т.д.

Поверхностная проклейка - это нанесение на поверхность картона тонкого слоя проклеивающих веществ (масса покрытия составляео 6 г/м2 с целью обеспечения высокой прочности поверхности, предохраняющей его от выщипывания отдельных волокон липкими красками, а также для уменьшения деформации при увлажнении для обеспечения точного совпадения красок в процессе многокрасочной печати. Особенно это важно для офсетной и литографской печати, когда бумага подвергается увлажнению водой в процессе печати.

Обратной величиной гладкости является шероховатость, которая измеряется в микрометрах. Она напрямую характеризует микрорельеф поверхности картона. Как правило, в технических спецификациях картона указывают одну из двух этих величин.

Важной геометрической характеристикой, наряду с толщиной и массой 1 м2, является пухлость. Она характеризует степень спрессованности картона и очень тесно связана с такой оптической характеристикой, как непрозрачность. То есть, чем пухлее, тем он более непрозрачен при равном граммаже. Пухлость измеряется в см3/г.

Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность, то есть на способность воспринимать печатную краску и вполне может служить характеристикой структуры картона. Картон является пористо-капиллярным материалом, при этом различают макро- и микропористость.

Оптические свойства:

Оптическая яркость - это способность картона отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях. Высокая оптическая яркость для печатных бумаг весьма желательна, так как четкость, удобочитаемость издания зависит от контрастности запечатанных и пробельных участков оттиска.

Для повышения оптической яркости в дорогие высококачественные бумаги и картон добавляют так называемые оптические отбеливатели - люминофоры, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам. Этот технологический прием называют подцветкой. Так, мелованный картон без оптического отбеливателя имеет оптическую яркость не менее 76%, а с оптическим отбеливателем - не менее 84%. Печатные бумаги и картон с содержанием древесной массы должны иметь оптическую яркость не менее 72%. Еще одним важным практическим свойством печатного картона является его непрозрачность. Особенно важна непрозрачность при двухсторонней печати. Для повышения непрозрачности подбирают композицию волокнистых материалов, комбинируют степень их помола, вводят наполнители.

Лоск, или глянец, - это результат зеркального отражения поверхностью картона падающего на него света. Естественно, это тесно связано с микрогеометрией поверхности, то есть с гладкостью. Обычно с повышением гладкости лоск тоже увеличивается. Однако, эта связь неоднозначна. Следует помнить, что гладкость определяется механическим способом, а лоск - это оптическая характеристика. Большинство потребителей печатной продукции отдает предпочтение глянцевым бумагам т картону, однако глянец нужен в изданиях далеко не всегда. Так, при воспроизведении текста или штриховых иллюстраций применяют картон с минимальным глянцем.

Механические свойства:

Деформационные свойства проявляются при воздействии на материал внешних сил и характеризуются временным или постоянным изменением формы или объема тела. Основные технологические операции полиграфии сопровождаются существенным деформированием, например: растяжению, сжатию, изгибу. От того, как ведет себя хром эрзац ("тонкий картон") при этих воздействиях, зависит нормальное (бесперебойное) течение технологических процессов печатания и последующей обработки печатной продукции. Так, при печатании высоким способом с жестких форм при больших давлениях картон должен быть мягким, то есть легко сжиматься, выравниваться под давлением, обеспечивая наиболее полный контакт с печатной формой.

Мягкость картона связана с его структурой, то есть с его массой и пористостью. Для высокой печати важно, чтобы деформации были полностью обратимыми, чтобы после снятия нагрузки, картон полностью восстанавливал первоначальную форму. В противном случае, на оттиске видны следы оборотного рельефа, свидетельствующие о том, что в структуре произошли серьезные изменения. Картон предназначенный для отделки тиснением, то целью становится, наоборот, остаточная деформация, а показателем качества является ее необратимость, то есть устойчивость рельефа тиснения.

Сорбционные свойства бумаги:

Правильная оценка впитывающей способности означает выполнение условий своевременного и полного закрепления краски и, как результат - получение качественного оттиска.

Впитывающая способность картона, в первую очередь зависит от его структуры, так как процессы взаимодействия картона с печатной краской принципиально различны.

Макропористый картон хорошо воспринимают краску, впитывая ее как единое целое. Краски здесь маловязкие. Жидкая краска быстро заполняет крупные поры, впитываясь на достаточно большую глубину.  Для микропористых (каппилярных) характерен механизм так называемого "избирательного впитывания", когда под действием сил капиллярного давления в микропоры поверхностного слоя впитывается, преимущественно, маловязкий компонент краски (растворитель), а пигмент и пленкообразователь остаются на поверхности картона. Именно это и требуется для получения четкого изображения. Так как механизм взаимодействия бумага-краска в этих случаях различен, для мелованных и немелованных картонов готовят различные краски.

3. Анализ физико - химических свойств.

Качество картона определяется физическими, химическими и механическими показателями.

К физическим свойствам относятся: масса 1 м2, объемная масса, толщина, воздухопроницаемость (пористость), просвет, прозрачность, лоск, гладкость, цвет, оттенок, влажность и влагопрочность;

К химическим - зольность, кислотность и щелочность, род и степень проклейки; к механическим - упругость, удлинение в момент разрыва, сопротивление разрыву при растяжении, излому при перегибе, раздиру и скручиванию.

4. Анализ технологических процессов.

Для изготовления картона применяют два типа бумагоделательных машин: плоскосеточные и круглосеточные. Первые используются для производства бумаги, вторые — картона. Основное отличие машин состоит в том, что в плоскосеточных машинах формирование бумажного полотна осуществляется на движущейся горизонтальной сетке, а в круглосеточных — полотно формуется на вращающейся цилиндрической сетке.

Размол полуфабрикатов. Размолом называется процесс специальной механической обработки растительных волокон в присутствии воды, выполняемый в размалывающих машинах—мельницах. Размол является одним из важнейших процессов бумажного производства, позволяющих в широком интервале значений изменять многие свойства бумаги. Производится размол волокон в машинах непрерывного действия (в конических, цилиндрических и дисковых мельницах). Общим для размалывающих аппаратов является то, что, работа их основана на принципе скрещивающихся ножей и трущихся поверхностей.