Картоны для упаковки
Физико-механические характеристики картонов
Европейская классификация картонов
Мир вокруг нас полностью упакован. Все, что мы потребляем, — от мясных и рыбных деликатесов и ликеро-водочных изделий до медикаментов и бытовой химии — имеет свою одежду. Упаковка может уподобиться красноречивому торговцу восточного базара — великолепный дизайн, хорошо продуманный информативный текст, качественный материал — все это не позволит покупателю поставить товар обратно на полку, даже если он и несколько дороже.
Разработка эффективной упаковки для нового товара требует принятия непростых решений, причем первым и основополагающим является создание концепции упаковки. И только после создания четкой концепции принимается решение об использовании того или иного материала. В настоящее время большинство производителей отдают предпочтение целлюлозосодержащим материалам — бумаге и картону. На это есть свои веские причины: они относительно дешевы и полифункциональны, поэтому находят применение в самых разных отраслях промышленности и сферы обслуживания. Картон незаменим везде, где необходимо обеспечить жесткую форму упаковки.
Интересно, что по результатам исследования потребительского спроса, проведенного ассоциацией Pro Carton, две трети людей предпочитают покупать продукты питания именно в картонных коробках, а не в пластиковых пакетах.
В последнее время на отечественном рынке предлагается такой ассортимент качественных импортных картонов для упаковки, что выбор становится непростой задачей. И как всегда в таких случаях возникает альтернатива: либо действительно качественно и дорого, либо с некоторыми потерями качества, но зато относительно дешево. Как же разобраться, в каком случае расходы оправданны, а когда это пустая трата совсем не лишних денег?
Для того чтобы понять, на чем экономить можно, а на чем — ни в коем случае, необходимо иметь представление об основных характеристиках, присущих различным видам картона. Картон, как правило, состоит из нескольких слоев: верхняя лицевая сторона, один или несколько внутренних слоев и оборотная сторона. Все слои соединяются во влажном состоянии в процессе производства на картоноделательной машине и прессуются. Внешний вид и эстетические свойства картона зависят от того, какое сырье было использовано в производстве. Если нижний слой или внутренние слои картона серые — это значит, что для его изготовления применялось макулатурное сырье. При использовании древесной массы слои картона остаются светлыми. В случае целлюлозного сырья получается высококачественный картон с белыми слоями.
Целлюлозный картон
Целлюлозные картоны применяют везде, где предъявляются высокие требования к качеству печати, например для упаковки кондитерских изделий, лекарственных препаратов, парфюмерии, косметических товаров, а также для изготовления раздаточных рекламных материалов. При производстве такой продукции используются только древесная масса и целлюлоза, поэтому их часто называют чистоцеллюлозными. Для придания гладкости целлюлозный картон обычно покрывается слоем мелования. Таким картонам присущи высокие прочностные свойства.
Конечно, картоны из первичных волокон имеют существенные преимущества по жесткости и гладкости (даже без дополнительной обработки), однако у них есть один существенный недостаток — высокая цена. Дело в том, что, при сравнительно большом объеме исходного древесного сырья, на выходе получается весьма немного картона: выход целлюлозы составляет примерно 50% от количества древесины. Поэтому если к дизайну и прочностным характеристикам не предъявляется особых требований, использование материалов этой группы вряд ли целесообразно — скорее, они могут применяться для упаковки товаров, которые позиционируются как дорогие и эксклюзивные.
Макулатурный картон
При производстве материалов этой группы наряду с целлюлозой и древесной массой значительную весовую долю составляет макулатура. Это снижает стоимость картона, но приводит к уменьшению жесткости материала. При одинаковой плотности макулатурные картоны н а 20-30% менее жесткие, чем картоны из первичных волокон. Следовательно, если по экономическим или каким-либо другим соображениям производителю приходится переходить на макулатурный картон, то для сохранения прочностных свойств упаковки нужно выбирать более плотный по сравнению с чистоцеллюлозным материал (сразу уточним, что под плотностью понимают не толщину бумаги и не отношение объема продукта к его массе, а вес 1 м2).
 |
|
Гофрокартон
Гофрокартон, то есть картон, в котором между двумя прочными слоями располагается волнообразная прокладка, известен уже много десятилетий. Относительно грубые виды A, B и C давно используются для упаковки различных промышленных товаров. Картон с гофром вида А обладает высокой упругостью и применяется при изготовлении ящиков для упаковки хрупкой продукции — в первую очередь изделий из стекла. Большая высота и шаг гофров придают ему особую амортизационную способность. Гофрированный картон с гофром вида В применяют при изготовлении тары для менее хрупкой продукции: консервов, напитков в металлических банках. Из гофрокартона вида С картона изготавливают особо прочные ящики, хорошо переносящие не только транспортировку, но и штабелирование.
|
|
Микрогофрокартон
С развитием индустрии гофрокартона высота и ширина волн уменьшались, а количество волн на погонный метр увеличивалось. В последнее время все чаще применяют гофрированный картон с гофром типа Е, который специалисты именуют микрогофрой. Этот новый вид микрогофрокартона может применяться в различных областях: от изготовления картонных коробов до упаковки косметики, лекарств и сладостей, а также небольших электроприборов.
Микрогофрокартон при толщинах, близких к обычному картону, обладает целым рядом преимуществ. Коробка получается легкой (гофрокартон легче обычного), но достаточно прочной, лучше защищает находящийся внутри товар, а благодаря многослойности меньше повреждается.
Кроме того, микрогофра идеально подходит для упаковки небольших по размерам товаров, например для косметической и фармацевтической продукции. Микроволны позволяют склеивать из такого картона даже очень маленькие коробки. Для получения таких же коробок из обычного картона пришлось бы брать тонкие сорта (склеить маленькую коробку из толстого картона сложно), а коробка из обычного тонкого картона выглядит не очень презентабельно и к тому же легко деформируется. Еще одним немаловажным достоинством микрогофрокартона являются его прекрасные печатные свойства. Не так давно появился материал с еще меньшим шагом и высотой гофра — микрогофрокартон F и G.
|
|
Крафт-картон
Крафт-картон относится к материалам из первичных волокон, но намного дешевле мелованного картона. Этот картон отличается характерным коричневатым (кофе с молоком) цветом оборотной стороны и повышенными жесткостными и барьерными свойствами. Крафт-целлюлоза применяется для увеличения жесткости, прочности и влагостойкости картона. Крафт-картон используется в качестве основного материала для производства гофрированного картона, мешков и пакетов. Он может отбеливаться или сохранять натуральный цвет, может иметь водоотталкивающие свойства.
В зависимости от сырья, эластичности, влагопрочности различают битумированную, ламинированную, влагопрочную мешочную бумагу. Влагопрочный крафт-картон применяется для изготовления мешков разных типов и марок под грузы, транспортируемые при повышенной влажности воздуха. Мешочная бумага, пропитанная с одной стороны битумом, используется для изготовления мешков разных типов и марок под малогигроскопические химикаты и минеральные удобрения. Бумага, ламинированная полиэтиленом, применяется для изготовления мешков разных типов и марок под гигроскопические и агрессивные химикаты и удобрения.
Существует предубеждение, что упаковка из крафт-картонов — удел дешевых продуктов, однако все чаще появляются примеры весьма удачного использования крафт-картона для изготовления дорогой упаковки представительского класса.
|
|
Дизайнерские картоны
Для создания представительской продукции обычно используются так нызываемые дизайнерские материалы. Применяются они, конечно же, и для создания элитной упаковки, например дорогой парфюмерии и косметики или подарочных наборов. Подразделение материалов для дизайнерских работ на бумагу и картон обычно не подчеркивается специально, так как в большинстве случаев в работе над созданием представительской продукции для определенной фирмы применяются бумаги различных плотностей из одной дизайнерской коллекции. Итак, дизайнерские картоны, как и дизайнерские бумаги в целом, подвергаются различным видам тиснения: «верже», «кожа», «игольное ушко», «изморозь», «лен» и др., бывают самых разных цветов и имеют различные покрытия (перламутр, металлик и др.)
Впрочем, деление картонов на полиграфические, дизайнерские и упаковочные довольно условно. Да и границы при производстве конечного изделия из картона не такие четкие — сейчас, например, очень модным является дизайнерский ход, при котором используются намеренно грубые материалы, поэтому даже простой макулатурный картон может неожиданно стать дизайнерским.
|
|
Физико-механические характеристики картонов
Говоря об основных принципах, которыми руководствуется менеджер при выборе бумаги, нельзя забывать об основных физико-механических свойствах картона, которые влияют на условия перевозки и хранения упаковки: если для продукта выбран надлежащий упаковочный материал, можно не опасаться за его длительную сохранность.
Так, основным параметром, определяющим прочность коробки при сжатии, является жесткость картона при статическом изгибе. В отличие от прочности, определяемой силой или напряжением, необходимым для разрушения материала или конструкции, жесткость характеризует устойчивость конструкции к деформации. Другими словами, коробка не должна сильно прогибаться, когда ее берут в руки и, сжимая, удерживают.
Параметры жесткости материала неравномерны в разных направлениях и зависят от ориентации волокон сырья. Дело в том, что картон, как и бумага, является анизотропным материалом. Отношение продольной (вдоль машинного направления) жесткости к поперечной для известных нам сортов картона составляет от 1,9 до 2,75. В случае картонов из первичных волокон при почти одинаковой продольной жесткости поперечная может отличаться почти в 1,5 раза в зависимости от сорта картона. При раскрое и выборе направления биговки необходимо учитывать и эти жесткости. В принципе, в тех случаях, когда в коробке отношение длинной стороны к короткой находится в диапазоне от 1,38 до 1,66, свойства картона практически не зависят от направления и их можно не учитывать, но если отношение длин сторон значительно, специалисты рекомендуют отдавать приоритет жесткости более длинной стороны (заметим, что в ряде случаев длинная сторона может быть ориентирована и поперек машинного направления и тогда более значимой становится характеристика жесткости поперечного направления).
Существуют различные способы, повышающие жесткость картона: увеличение веса (а следовательно, толщины), проклейка связующими веществами, преобладание в бумажной композиции длинноволокнистой целлюлозы либо высокая степень помола бумажной массы.
Другим важным качеством картона является его прочность к расслаиванию и выщипыванию при печати. Известно несколько способов введения химических вспомогательных веществ с целью повышения сопротивления расслаиванию картона: дозировка в композицию слоев перед отливом, впрыскивание между элементарными слоями картона перед их соединением, поверхностная обработка картона растворами или дисперсиями в процессе производства картона.
Пухлость, еще одна важная характеристика, зависит от композиции бумажной массы, используемой для изготовления бумаги или картона. Значительное количество волокон предварительно высушенной или замороженной целлюлозы способствует получению пухлой бумаги. Коротковолокнистые материалы (например, целлюлоза из лиственных пород древесины) или материалы, склонные к укорочению в процессе размола волокон сульфитной целлюлозы, отбраковка от вискозной целлюлозы, большое количество макулатуры и сухого оборотного брака также увеличивают пухлость бумаги. Высокая степень пухлости особенно необходима там, где предполагается вырубка.
|
|
Барьерные свойства
При создании концепции упаковки нельзя сбрасывать со счетов и ее защитные функции, поскольку от правильного выбора барьерных свойств материала зависит не только внешний вид упаковки (например, отсутствие жирных пятен), но и срок хранения продукта и величина потерь на этапе его транспортировки.
Специальные способы обработки поверхности картона повышают степень газо-, паро-, водо- и жиронепроницаемости упаковки, что создает практически неограниченные возможности по видам упаковываемых продуктов. Так, для упаковки продуктов глубокой заморозки, для прямого розлива мороженого, а также для жиросодержащих продуктов (например, рыбы горячего копчения) используются различные полиэтиленовые покрытия и специальные эмульсии из поливинилиденхлорида (ПВХД).
С целью повышения стойкости к воздействию влаги и жира может производиться специальная обработка картона: покрытие слоев лицевой или обратной стороны полиэтиленом или полимерной эмульсией, пропитка жироотталкивающим фторосодержащим составом, повышенная проклейка оборота. Применяют также обработку расплавом полиэтилена и парафина, солями трифторуксусной кислоты и др.
Для обеспечения высоких барьерных свойств иногда используют комбинированные материалы с алюминиевой фольгой, металлизированными и другими типами пленок. Бактерицидная, или асептическая, бумага, пропитанная веществами, противостоящими развитию плесени и микроорганизмов, применяется для упаковки изделий и продуктов, нуждающихся в предохранении от микроорганизмов, в частности в фармацевтике. Для медикаментов также используется пропитка с раствором парафина.
Иногда дополнительно применяется растительный пергамент, который подходит для упаковки жирных и глубокозамороженных пищевых продуктов, а также для перевязочных материалов и изделий медицинской промышленности, в том числе там, где требуется стерилизация.
Для упаковки липких продуктов картон обрабатывается препятствующими склеиванию веществами, приобретая антиадгезионные свойства. Существует даже специальная противокоррозионная бумага, на которую нанесено влагостойкое покрытие, защищающее металл от коррозии. Такое разнообразие специальных способов обработки позволяет сокращать расходы на дополнительные виды защиты продукции.
|
|
Рентабельность производства
Все вышеперечисленные нюансы влияют на конечную цену и качественность продукции. Следует иметь в виду еще один момент: если при изготовлении упаковки запланирована какая-либо постпечатная обработка (тиснение, припрессовка, вырубка), очень важно знать, как поведет себя материал при подобной операции. Стоит поинтересоваться, обладает ли он достаточной прочностью, в том числе и на изгиб. Известно, что чем выше пухлость картона, тем качественнее проводятся операции высечки и биговки. Картоны из первичных волокон ведут себя при этих операциях лучше, поэтому в этом случае экономить на целлюлозе не стоит.
Обычно для упаковки дорогой продукции используют картон из первичных волокон. Действительно, без него трудно обойтись там, где высоки требования к прочности, хорошему дизайну и качественной запечатке. Однако дизайнеры заявляют, что установка на то, что ценная продукция должна быть одета в дорогую целлюлозу, — не более чем стереотип: продукция из крафт-картона может выглядеть не менее стильно, ничем не уступая продукции из мелованных картонов. Картоны из крафт-целлюлозы обходятся производителю упаковки дешевле, а значит, появляется возможность снизить цену конечного продукта. Так что да здравствует оригинальность мышления!
Кроме того, крафт-картон может стать материалом для упаковки небольших электро- и хозяйственных товаров, для изготовления которой зачастую используется микрогофрокартон. Опыт замены микрогофрокартона на толстый и жесткий упаковочный картон оказывается вполне удачным при небольших габаритах изделия.
Макулатурный картон используют в производстве всех тех товаров, где экономия на упаковке особенно актуальна, — это недорогие сигареты, различные продукты питания (чай, кофе, пельмени), стиральные порошки, лекарственные препараты, детские игры. Однако при этом всегда следует помнить, что при одинаковой плотности картон на основе макулатуры менее прочен, по этой причине при высоких требованиях к прочности материла необходимо выбирать картон более плотный. К тому же нельзя сбрасывать со счетов и то, что макулатурные слои картона не должны соприкасаться с пищевыми продуктами и что для них должен быть предусмотрен еще один внутренний пакет. Что обойдется дешевле — использование дополнительного пакета или переход на более качественный картон — нужно рассчитывать в каждом конкретном случае индивидуально. Лучшие по жесткости макулатурные картоны приближаются к картонам из первичных волокон, поэтому хорошей статьей экономии является применение более жестких картонов, так как высокая жесткость позволяет использовать меньшие плотности, экономя на весе картона. Среди этих видов — картоны Boxer duplex GD1 (De Eendracht Karton, Голландия) и Boxer triplex GT1 (De Eendracht Karton, Голландия).
|
|
Марки
Приведем примеры некоторых марок картона разных классов, часто используемых в упаковке.
Итак, по классам:
• Макулатурный картон: Multiboard Offset — многофункциональный упаковочный картон для производства основных видов упаковки. Отличается хорошими техническими характеристиками в комбинации с низкой ценой. Пригоден для любых видов печати, включая многокрасочную офсетную. Допускаются любые виды ламинирования, высечки и т.д. Возможна печать на оборотной стороне. Используется для упаковки сухих и замороженных продуктов, одежды, стиральных порошков, электротоваров, подарков. Multiboard Kraft — макулатурный картон с крафт-оборотом — специально разработан для упаковки таких товаров, как инструменты, запчасти, игрушки, бытовые приборы, и для групповой упаковки. Благодаря своей прочности этот картон идеально подходит для производства упаковки с клапанами и крышками.
• FBB, или картон для складывающихся коробок: Strompack и Stromcard — марки картона для массовой упаковки. Имеют двухкратное меловое покрытие лицевой стороны, оборот Strompack — из беленой целлюлозы, Stromcard — легкомелованный. Strompack рекомендован для пищевой упаковки, так как имеет оборот без покрытия. Основное применение: коробки для чая, кофе, конфет и других кондитерских изделий.
• Картон с содержанием макулатуры: Sylvatech и Sylvacycle — практически идентичен по структуре с FBB. Отличие состоит в том, что кроме термомеханической древмассы содержит в среднем слое до 25% вторичных волокон. Области применения те же, что и у картонов FBB.
• Картон с барьерными свойствами: Multiboard Barrier — композитный материал на основе картона Multiboard с полимерным покрытием. Используется для любых видов упаковки, где требуется защита содержимого от внешних воздействий, а также для предотвращения проникновения влаги или жира на внешнюю сторону упаковки. TECTA — картон с дисперсионным покрытием для производства упаковки, требующей водо-, паро-, жиро- и термопрочных свойств. Основа картона — FBB или SBS. Основные особенности TECTA:
• дисперсионное покрытие на водной основе не содержит соединений хлора, фтора и тяжелых металлов, а также смол;
• состав покрытия одобрен BgVV для прямого контакта с пищевыми продуктами;
• изделия из картона TECTA могут скрепляться клеем, термоклеем или механически;
• обладает избирательной способностью удерживать или высвобождать влагу и тепло;
• поддается 100% переработке.
В зависимости от используемого картона-основы и свойств TECTA делится на три вида: TECTABase, TECTAOven и TECTAVapor. TECTAOven пригоден для использования в микроволновой или конвекционной печи, что позволяет использовать этот картон для упаковки выпечки, замороженных продуктов, готовых к употреблению и других продуктов, требующих разогревания. TECTABase имеет то же покрытие, что и TECTAOven, но в его основе лежит FBB картон, который не рекомендуется для использования в конвекционных печах из-за возможного выделения запаха при нагревании. Поэтому он рекомендуется для упаковки жирных продуктов. TECTAVapor в дополнение к жиро- и влагостойкости обладает также прекрасной паростойкостью, что особенно важно для продуктов длительного хранения. Сухие продукты в такой упаковке надежно защищены от внешней влаги, а замороженные — застрахованы от высыхания. Simcote (M-real, Финляндия) — упаковочный картон из первичных волокон с двухслойным мелованием и беленым оборотом. Обладает повышенной влагопрочностью. Применяется для высококачественной упаковки с многокрасочным изображением. Этот материал прекрасно подходит для упаковки чая, кофе, шоколада, печенья, ликероводочной продукции, парфюмерно-косметических изделий. Картон Tambrite (StoraEnso) — материал того же уровня.
Chibo kraft GC2 (CMPC, Чили) — картон из первичных волокон с полным покрытием одностороннего двухслойного мелования и светло-коричневым оборотом из крафт-целлюлозы. Высокие барьерные свойства крафт-целлюлозы позволяют использовать этот картон для изготовления упаковки под влагосодержащие и замороженные продукты.
Boxer duplex GD1 (De Eendracht Karton, Голландия) — макулатурный картон с полным покрытием одностороннего двухслойного мелования. Имеет российский гигиенический сертификат на упаковку продуктов питания, фармацевтических и детских товаров. Значительно жестче и пухлее большинства макулатурных картонов. Высокая жесткость позволяет использовать меньшие плотности, экономя на весе картона 15-20%. Может применяться для производства групповой и крупноразмерной упаковки в качестве альтернативы микрогофрокартону. Возможно изготовление влагостойких картонов с дополнительной проклейкой для упаковки влагосодержащих и замороженных продуктов.
Uniboard S (Weig, Германия) — макулатурный картон с двухслойным мелованием. Этот высококачественный продукт приближается по качеству к материалу из первичного волокна. Высокая степень белизны лицевой поверхности (78-80%) обеспечивается защитным слоем светлой отборной макулатуры массы между верхним слоем первичных волокон и нижним слоем отборного переработанного вторичного сырья. Используется для изготовления упаковки промышленных товаров, а также сухих нежирных пищевых продуктов.
Если же говорить о материалах для «элитной» упаковки, то здесь список настолько велик, что в рамках данной статьи обсуждать его не имеет смысла. Выбор определяется, в первую очередь, фантазией дизайнера и бюджетом готового изделия.
Благодарим за информацию компании «Александр Браун», «Берег» и «Комус» .
|
|