Картон
В этом разделе мы изучим картон как материал: проследим за его историей появления, разберём основные этапы производства, а также познакомимся с основными видами картона, их обозначениями и маркировкой.
Происхождение
Картон, изобретённый в Китае в XVI веке из целлюлозы деревьев и шелковицы, вскоре распространился по Великому шёлковому пути в Европу. Первая бумажная коробка появилась в 1817 году в Англии, в компании M. Treverton & Son, а немного позже подобные коробки начали делать в Германии для настольной игры «Осада».
В 1856 году англичане Эдвард Г. Хили и Эдвард Э. Аллен запатентовали гофрированный картон, который сначала использовался как подкладка для цилиндров — он придавал им форму и упругость.
Настоящая революция произошла в 1871 году, когда Альберт Джонс из Нью-Йорка запатентовал гофрированный картон для упаковки стеклянных изделий. Позже Оливер Лонг усовершенствовал конструкцию, добавив вторую облицовку, создав классический вариант, знакомый сегодня. В 1879 году Роберт Гейр, работавший в Бруклине, случайно изобрёл складную картонную коробку, сочетавшую резку и биговку в одном процессе. Его находка позволила производить коробки массово и хранить их в плоском виде.
В начале XX века Kellogg’s стала первой компанией, печатавшей изображения и текст на коробках, превратив упаковку из утилитарного предмета в средство коммуникации и маркетинга. Так картонная коробка прошла путь от китайской бумаги до символа современной упаковочной индустрии. [1]
[2] Альберт Джонс
[3] Роберт Гейл, 1890
Производство
Производство картона состоит из нескольких технологических этапов:
- Подготовка сырья — целлюлозу или макулатуру размалывают в воде до однородной массы, добавляют крахмал, клей, пигменты и наполнители.
- Формирование слоя — бумажная масса подаётся на движущуюся сетку, где вода стекает, а волокна образуют влажный лист.
- Прессование — лист проходит через валы, которые удаляют лишнюю влагу и уплотняют материал.
- Сушка — картон сушат на горячих цилиндрах до нужной влажности и плотности.
- Отделка — поверхность могут меловать, ламинировать или окрашивать, чтобы улучшить внешний вид и печатные свойства.
- Резка и упаковка — готовый картон нарезают на листы или рулоны и отправляют на дальнейшую переработку.
Процесс изготовления гофрокартона выглядит по-другому. Первые машины для производства гофрокартона были крайне простыми: гофрированный слой формировался на нагретых барабанах, часто сделанных из рифлёных орудийных стволов — отсюда и название «флютинг» (от англ. fluted — рифлёный). Сегодня производство гофрокартона — это полностью автоматизированный высокотехнологичный процесс. Его можно разделить на шесть этапов:
- Подготовка лайнера — картон увлажняют и разогревают в контролируемых условиях, чтобы улучшить адгезию.
- Изготовление флютинга — бумагу пропускают через нагретые рифлёные валы (150–180 °C), формируя волнистый слой.
- Нанесение клея — на вершины волн флютинга наносится тонкий слой клея, регулируемый по толщине.
- Склеивание слоёв — флютинг соединяют с плоскими слоями, получая двухслойный гофрокартон, который при необходимости используется для создания многослойных структур.
- Сушка — листы проходят сушильную камеру, где клей закрепляется, а влага удаляется.
- Охлаждение — материал стабилизируется, приобретая заданные прочностные характеристики. [2]
Классификация
Существует множество видов и классификаций картона, различающихся по структуре, составу, толщине и назначению.
[4] Картонная фабрика Визи, 2019
- Белый мелованный картон. Самый базовый картон (0,3–0,6 мм) для печати и упаковки, тоньше которого будет уже бумага.
- Дизайнерский картон. Фактурный, плотный или просто цветной картон (0,4–1 мм), который часто используется в полиграфии.
- Переплетный картон. Грубый и плотный картон (1,5–3,0 мм) серого цвета, который используют как основу для переплётов книг. Обычно поверх этого картона натягивают бумагу или ткань.
- Гофрокартон. Многослойный картон, который обычно состоит состоит из склейки двух лайнеров и флютинга между ними.
Но самом деле существует ещё несколько видов гофрокартона: F-Flute — сверхтонкая (0,8–1 мм), лёгкая и экологичная; подходит для мелкой розничной упаковки, ювелирных изделий и дизайнерской продукции. E-Flute — тонкая и плотная (1,5–2 мм), обеспечивает качественную печать и компактность; используется для косметики, посуды и хрупких товаров. B-Flute — более тонкая (2,5–3 мм), с ровной поверхностью и высокой устойчивостью к проколам; применяется для печати, высечки и внутренней упаковки. С-Flute — наиболее распространённая (3,5–4 мм), универсальная, прочная при штабелировании, используется для транспортной тары и упаковки стекла или мебели. A-Flute — самая толстая гофра (4,8–5 мм), с отличными амортизационными свойствами и высокой жёсткостью; подходит для защиты хрупких изделий. Сотовый картон — самый плотный вид картона (10—50мм). Отличается от гофрокартона тем, что между лайнерами кладётся не флютинг, а сотовое наполнение. Выдерживает нагрузку до 100 кг без деформаций и изломов. [3-5]
[4] Кубанская картонная фабрика, 2020
Маркировка
Мы ежедневно сталкиваемся с различными маркировками на упаковке — они указывают на хрупкость изделия, условия хранения или переработки. Такие символы помогают правильно транспортировать и утилизировать продукцию, а также информируют о свойствах упаковки. В этой главе представлены основные виды маркировки, которые наносятся на картон и гофрокартон. [6-7]
[7] Маркировка для картона