Упаковочные картоны

Структура и состав

Классификация

Основные характеристики

Области применения некоторых видов картонов

Упаковочные картоны используются для изготовления коробок — полужесткой и жесткой тары для упаковки продуктов питания, косметики, парфюмерии, бытовой химии, лекарств, а также других потребительских товаров. Кроме того, некоторые марки упаковочных картонов успешно применяются для изготовления обложек, папок и различной рекламной продукции.

Структура и состав

Современные упаковочные картоны имеют многослойную структуру. С известной степенью условности упаковочный картон можно представить как трехслойный композиционный материал, состоящий из верхнего и нижнего поверхностных слоев и среднего слоя — так называемого вкладыша.

Основным сырьем для упаковочных картонов служат целлюлоза, древесная масса и макулатура. Наиболее качественной из них является целлюлоза, а худшие характеристики имеет макулатура. Целлюлоза может быть химической или механической выработки, беленой или небеленой, а также иметь повышенную прочность (крафт). Целлюлоза химической выработки отличается лучшими механическими свойствами по сравнению с целлюлозой механической выработки. Беленая целлюлоза позволяет повысить белизну картона. По экономическим соображениям вкладыш обычно изготавливается из менее качественного сырья, чем поверхностные слои.

На поверхностные слои могут наноситься покрытия, изменяющие гладкость, оптические характеристики и механическую прочность поверхности картона, или его барьерные свойства. С целью улучшения гладкости и белизны картона часто используется мелование: однослойное (масса покрытия менее 10 г/м²) или многослойное (масса покрытия более 15 г/м²). Помимо этого может производиться проклейка поверхности картона, нанесение специальных покровных эмульсий, смол, пленок и фольги.

Классификация

Упаковочные картоны, как правило, классифицируются по следующим основным признакам:

• состав слоев;
• количество компонентов;
• назначение;
• наличие поверхностных покрытий;
• масса 1 м².

Ситуацию осложняет тот факт, что применяемые на практике системы классификации объединяют сразу несколько признаков. Например, согласно европейской классификации (см. таблицу), упаковочные картоны делятся на следующие группы:

• целлюлозный картон;
• коробочный картон;
• «триплекс» (трехкомпонентный мелованный картон);
• «дуплекс» (двухкомпонентный мелованный картон);
• серый картон.

Даже принимая во внимание тот факт, что любая классификация условна, невозможно не отметить некорректность представленного выше деления картонов на группы. Ведь и «дуплекс» и «триплекс» используются для изготовления коробок, а коробочный картон (FBB) имеет двухкомпонентный состав, то есть тоже является «дуплексом». Тем не менее данная система прижилась и с этим приходится мириться.

По наличию поверхностного покрытия упаковочные картоны делятся на мелованные (с одно- или двусторонним мелованием), имеющие специальное покрытие (например, металлизированные) и не имеющие покрытия.

Принятая классификация коробочного картона

Основные характеристики

Упаковочные картоны должны отвечать следующим требованиям:

• быть технологичными для обработки в процессе запечатывания, выполнения послепечатных операций, сборки коробки;
• быть технологичными для использования в фасовочном или упаковочном оборудовании;
• иметь привлекательный вид;
• предохранять упакованный продукт от повреждений;
• сохранять товарный вид в течение всего срока службы упаковки.

Соответственно важнейшие параметры упаковочных картонов можно разделить две группы: первые характеризуют технологичность картона при выполнении операций по изготовлению картонной коробки и упаковыванию в нее товара; вторые позволяют оценить его эксплуатационные качества с точки зрения выполнения упаковкой своих функций.

К технологическим характеристикам картона относятся:

• печатные свойства;
• технологичность при послепечатной обработке и сборке;
• технологичность при фасовке и упаковывании.

Под печатными свойствами картона понимают совокупность характеристик, определяющих его пригодность для печатания. Печатные свойства упаковочных картонов зависят главным образом от качества поверхностного слоя, прежде всего от его гладкости, способности к восприятию краски и механической прочности, а также деформационных свойств картона.

Гладкость поверхности картона определяет его разрешающую способность, то есть минимальные размеры воспроизводимых элементов изображения. Чем выше гладкость, тем меньшее давление нужно приложить при печатании, тем выше качество изображения и тем меньше расход краски. Существенно улучшает гладкость поверхности картона нанесение покрытий, например мелование, проклейка, каширование пленками, ламинирование расплавом полимера или лакирование. Гладкость мелованных картонов обычно тем выше, чем больше слоев мелования нанесено на его поверхность.

Большинство сортов упаковочных картонов характеризуются хорошим красковосприятием и могут запечатываться красками с различным типом закрепления. Исключение составляют лишь картоны, кашированные полимерными пленками, при работе с которыми могут возникнуть проблемы, связанные с низким поверхностным натяжением картона.

Для обеспечения качественного воспроизведения изображения поверхностный слой картона должен иметь высокую механическую прочность. При его недостаточной прочности в процессе печати, в особенности при использовании красок с высокой липкостью, может происходить выщипывание отдельных волокон картона. Высокой прочностью поверхностного слоя отличаются картоны с поверхностной проклейкой, которая к тому же способствует повышению влагостойкости картона.

В процессе печати картон подвергается деформации сжатия при прохождении через печатную пару, а также изгибу в процессе транспортирования системой листо- или лентопроводки через печатную машину. Добиться стабильности качества печати и высокой производительности печатного процесса позволяют картоны с малой величиной пластической деформации и высокой упругостью, восстанавливающие свою первоначальную форму практически сразу после снятия нагрузок. Следует отметить, что в последнее время к печатным операциям относят и горячее тиснение фольгой. Для обеспечения качественного тиснения картон должен иметь свойства, противоположные названным выше, а именно иметь способность к пластической (необратимой) деформации.

В процессе послепечатной обработки картона и сборки коробки выполняются штанцевальные операции (высечка, биговка), фальцевание и склейка. Для высечки более технологичны качественные картоны из первичного сырья и картоны с большим показателем пухлости. Пухлость — величина, обратная плотности или объемному весу картона (но не массе 1 м²!). При штанцевании и фальцевании заготовка коробки подвергается местным деформациям растяжения и сжатия, которые могут привести к расслоению картона. Данный дефект может возникать при обработке картонов с низкой прочностью соединения слоев и низкой эластичностью, что характерно в основном для макулатурных сортов. Проблемы со склейкой коробки, как правило, возникают только при работе с картонами, кашированными полимерными пленками.

Для обеспечения нормальной упаковки товара в картонную коробку характеристики коробки должны соответствовать требованиям упаковочного оборудования. В частности, регламентированы параметры скольжения картонной коробки. Для регулирования параметров скольжения в процессе изготовления заготовки коробки на нее могут наноситься специальные лаки.

К эксплуатационным характеристикам картона относятся:

• оптические характеристики поверхностного слоя;
• механическая прочность;
• барьерные свойства.

Успешность выполнения картонной упаковкой маркетинговых функций зависит от качества ее оформления, которое, в свою очередь, в значительной мере определяется оптическими характеристиками картона. К ним относятся колориметрические характеристики поверхности картона и степень ее глянца. Большинство сортов упаковочных картонов имеют цвет, близкий к белому, поэтому для них важным параметром является степень белизны. Белизна определяется способностью бумаги отражать свет. Высокая степень белизны обусловливает больший цветовой охват, а значит, и возможность более точной цветопередачи, а также более высокий контраст печати. При условии качественного дизайна это способствует облегчению восприятия информации. Вместе с тем следует отметить, что качественный дизайн способен представить в самом выгодном свете и упаковку из картона с малой степенью белизны. Большую белизну имеют мелованные картоны, в особенности с верхним слоем из отбеленной целлюлозы и многослойным мелованием. Упаковочные картоны могут иметь не только белую, но и окрашенную поверхность, в том числе с металлическим блеском или другими специальными эффектами, например голограммами. Металлизированные картоны изготавливаются методом вакуумного напыления или каширования, голографические — методом каширования.

Степень глянца картона, характеризующая его способность направленно отражать падающий свет, зависит от гладкости его поверхности. Более высокий глянец имеют мелованные картоны. Повысить степень глянца поверхности картона можно путем нанесения на нее глянцевого лака, ламинирования или каширования полимерными пленками.

Важнейшим параметром, характеризующим способность картонной коробки сохранять стабильную форму и предохранять упакованный продукт от повреждений, является жесткость картона. Этот параметр определяется толщиной и механическими характеристиками слоев, из которых он состоит. Большей жесткостью при прочих равных условиях обладают картоны из более качественного
сырья, имеющие большую массу 1 м², большую толщину и более высокую степень проклейки.

Способность картонной коробки предохранять упакованный продукт от повреждений и потерь и его товарный вид в течение длительного времени зависит также от барьерных свойств картона. Барьерные свойства характеризуют стойкость материала к воздействию определенных химических веществ. Для картонов самое большое значение, как правило, имеют влагостойкость и жиростойкость. С целью повышения стойкости картонов к воздействию влаги и жиров производится специальная обработка их поверхности, обычно это нанесение специальных покрытий: расплавов полимеров, барьерных лаков, каширование фольгой и полимерными пленками.

Для того чтобы картонная упаковка сохраняла товарный вид в течение всего срока ее службы, очень важно, чтобы описанные в данном разделе свойства картонов были стабильны во времени.

Области применения некоторых видов картонов

Картоны из первичных волокон отличаются хорошими механическими характеристиками, в частности высокой жесткостью, и имеют хорошие печатные свойства. Как правило, допускается их прямой контакт с пищевыми продуктами. Использование этих картонов ограничивает лишь их относительно высокая цена. Обычно они применяются для изготовления высококачественной парфюмерной, табачной, фармацевтической и пищевой упаковки.

Картоны, содержащие макулатуру (вторичное сырье), дешевле картонов из первичного сырья, однако имеют при равной массе 1 м² меньшую жесткость. Кроме того, часто существуют ограничения на их контакт с пищевыми продуктами. Макулатурные картоны применяются при изготовлении упаковки для потребительских товаров массового производства.

КомпьюАрт 3'2008