Технология изготовления картона
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
2.0 Технология изготовления картона
Технология изготовления картона
Тарный картон – прочный картон, обладающей хорошей способностью к
сгибанию и рилеванию; применяется для изготовления ящиков и коробок,
предназначенных для упаковывания изделий, продуктов и материалов. Выпус-
кается гофрированным или сплошным. Сплошной картон может быть одно-
слойным или склеенным.
Картон изготавливается на картоноделательных машинах. Картон может
выпускатся: однослойным, с покровным слоем, и многослойным.
Конструкция машин для выпуска однослойного картона ничем не отличается
от бумагоделательных машин, но они мощнее.
Для производства картона с покровным слоем над сеточным столом
устанавливается еще один напорный ящик (он находится над отсасывающи-
ми ящиками). Покровный слой делается либо из другой композиции, либо из
такой же композиции, но более высокого помола. Ряд свойств картона
(например прочность) зависит от свойств наружного слоя, особенно для мно-
гослойного картона. Многослойный картон массой 1 м 2 приблизительно
400…500 г может вырабатываться в рулонах (толщина такого картона не бо-
лее 0,5 мм).
Многослойный картон толщиной 1 мм и выше, вырабатывается в листах.
Исторически сначала стали вырабатывать листовой картон (300 лет назад при
Петре I). Толстые картоны режут сразу на листы в мокром виде до прессова-
ния, а потом сушат.
Подготовка массы для картона состоит из тех же стадий, что и для бума-
ги. Отличие только в том, что для большинства видов картона используются
волокна более грубые и прочные.
1. Изготовление листового картона на папочной машине
Основным формующим элементом папочной машины является сеточ-
ный цилиндр, погруженный в ванну с волокнистой суспензией (рис. 1).
5
9 4 6
2 8
3 7
1
Рис. 1. Схема папочной машины для листового картона:
1 – ванна; 2 – сеточный цилиндр; 3 – съемное сукно; 4 – съемный валик;
5 – форматный вал; 6 – приводной вал; 7 – сукноведущие валики;
8 – спрыск; 9 – спрыск для промывки сетки
12.0 Технология изготовления картона
Формование бумажного слоя на сеточном цилиндре происходит за счет
фильтрации суспензии через сетку цилиндра: вода проникает внутрь цилин-
дра, а волокна задерживаются на сетке, формируя тонкий волокнистый слой
(папку). Внутри цилиндра слив устроен таким образом, чтобы можно было
поддерживать уровень жидкости внутри ниже, чем в ванне. За счет этого со-
здается гидростатический напор. При вращении цилиндра на его поверхно-
сти откладывается слой волокна. При помощи съемного валика сукном сни-
мается тонкий слой и отводится на форматный вал для намотки на него необ-
ходимого количества слоев. Вдоль вала имеется канавка, по которой обреза-
ется лист.
Машина также снабжена сукномойкой для сукна. Масса мокрого слоя на
сеточном цилиндре обычно составляет 30…120 г/м2, наиболее рациональная
величина должна составлять 50…60 г/м2. Концентрация волокнистой суспен-
зии в ванне может варьироваться в пределах 0,1…0,3 %.
На папочной машине для прессования используют гидравлические прес-
сы. Чаще всего прессуют пачку, режим прессования зависит от качества и
толщины картона.
Листовой многослойный картон можно получать и на плоскосеточной
машине. Используется плоская сетка и затем форматный вал. Одновременно
в плоский пресс входят три листа. На форматном валу имеется прорезь с но-
жом, с помощью которого отрезаются листы картона. Анизотропия показате-
лей прочности на круглосеточной машине выше, чем на плоскосеточной, но
на плоскосеточной машине картон получается более пухлым.
2. Изготовление многослойного ролевого картона
Для изготовления ролевого картона применяют плоскосеточные, мно-
гоцилиндровые и комбинированные картоноделательные машины, имеющие
мокрую, сушильную и отделочную части.
Многоцилиндровые картоноделательные машины применяют для изго-
товления многослойного картона массой от 200 до 1200 г/м2. Машины имеют
до восьми сеточных цилиндров. Многослойный ролевой картон состоит из
нескольких элементарных слоев; он значительно прочнее, чем картон такой
же толщины, изготовленный отливом одного слоя на плоскосеточной ма-
шине.
Схема круглосеточной картоноделательной машины представлена на
рис. 2. Сеточная часть машины состоит из восьми ванн с сеточными цилин-
драми диаметром по 1500 мм. Предварительная прессовая часть состоит из
двух обычных, двух отсасывающих прессов и отсасывающего гауч-пресса.
Основная прессовая часть включает три отсасывающих пресса и сглаживаю-
щий пресс. Между вторым и третьим отсасывающими прессами расположе-
ны шесть картоносушильных и два сукносушильных цилиндра. Основная
сушильная часть имеет закрытый колпак. Между каландрами установлены
два картоносушильных и два холодильных цилиндра. Между 36-м и 37-м ци-
линдрами установлен клеильный пресс для проклейки картона с поверхно-
сти. Машина оснащена двумя 8-вальными каландрами и накатом барабанно-
22.0 Технология изготовления картона
го типа.
Рис. 2. Картоноделательная круглосеточная машина:
1 – ванна с цилиндрами; 2 – прижимный валик; 3 – поворотный вал;
4, 6 – предварительные обычные прессы; 5, 7 – предварительные отсасывающие цилиндры;
8 – отсасывающий гауч-вал; 9, 10, 13 – первый, второй и третий отсасывающие прессы основ-
ной прессовой части; 11 – картоносушильные цилиндры; 12 – сукносушильные цилиндры; 14
– сглаживающий пресс; 15 – клеильный пресс; 16 – каландр; 17 – досушивающие картоносу-
шильные цилиндры; 18 – холодильные цилиндры; 19 – периферический (барабанный) накат
В круглосеточных бумагоделательных машинах волокнистая суспензия
для формирования листа зачерпывается вращающейся в волокнистом веществе
цилиндрической сеткой.
6
8
5
3 3 3 5
4
7
1 1 1
2 2 2
Рис. 3. Схема работы круглосеточной бумагоделательной машины
для производства многослойного картона:
1 – сеточный цилиндр; 2 – бассейн с волокнистой суспензией;
3 – отжимные валики; 4 – отжимное сукно; 5 – прижимной валик;
6 – прессующий валик; 7 – направляющий валик; 8 – бумажное полотно
Вода удаляется через слив во внутреннюю полость цилиндрической сет-
32.0 Технология изготовления картона
ки. Цилиндровые сеточные бумагоделательные машины предназначены для
производства многослойной бумаги или картона, которые могут насчитывать
до десяти отдельных слоев с большой массой 1 м2. При этом слои сводятся в
единое полотно на непрерывно вращающемся бесконечном отжимном сукне
при последовательном присоединении их посредством большого числа сет-
чатых цилиндров внутри машины.
При использовании цилиндровых машины появляется возможность для
выбора композиции каждого отдельного слоя, то есть для внутренних слоев
используются относительно низкосортные и дешевые полуфабрикаты, а для
наружных слоев – полуфабрикаты и материалы, обеспечивающие высокий
товарный вид;
- комбинированные машины (рис. 4). Эти машины представляют собой
объединение столовой и цилиндровой машин и применяются для производ-
ства многослойных картонов с облагороженным поверхностным слоем;
Рис. 4. Схема комбинированной картоноделательной машины
с одним сеточным цилиндром:
1 – сеточный стол; 2 – сдвоенный пресс; 3 – обычный пресс;
4 – съемное и прессовое сукно; 5 – сеточный цилиндр
Основные параметры, характеризующие бумагоделательные и картоно-
делательные машины, – это ширина вырабатываемой бумаги (мм) и скорость
(м/мин). Эти два параметра, а также масса 1 м2 полотна определяют произво-
дительность машины (т/ч, т/сут, тыс. т/год). Бумагоделательные и картоноде-
лательные машины классифицируются по основному параметру – обрезной
ширине бумажного полотна. Обрезная ширина полотна бумаги определяется
форматом рулонов массовой продукции – 420, 840 или 2100 мм. Формат ру-
лона газетной бумаги – 1680 мм.
3. Классификация картона
Под термином «картон» понимают бумажную продукцию, которая име-
ет большую массу 1м2, толщину и бóльшую жесткость, чем бумага. Картон
обычно имеет толщину 300 мкм. Некоторыми исключениями из этого прави-
ла являются картон для плоских слоев гофрокартона, флютинг и некоторые
специальные сорта.
42.0 Технология изготовления картона
Стандартная классификация (ГОСТ 17926-80) включает в себя следую-
щие виды картона:
1) тарный картон: гофрированный, для плоских слоев гофрирования,
коробочный, термосвариваемый;
2) картон для полиграфического производства: переплетный, цветной
склеенный, для стереотипных матриц, билетный;
3) фильтровальный картон: для фильтрации нефтепродуктов и техни-
ческих масел, для фильтрования дизельного топлива, для фильтрования вин,
для фильтрования пива, для фильтрования воздуха, противопыльный;
4) картон для легкой промышленности: обувной, геленок, стелечный,
для задников, для платформ, простилочный, чемоданный, околышный;
5) технический картон: водонепроницаемый, обивочный водостойкий,
для радиотехнической промышленности, прокладочный, термоизоляционный
прокладочный, шпульный, жаккардовый, заменитель фибры, электроизоля-
ционный, электроизоляционный для работы в масляной среде, электроизоля-
ционный для работы в воздушной среде, оксидный электроизоляционный,
огнестойкий, прессшпан, циферблатный;
6) строительный картон: кровельный, облицовочный.
В соответствии с «Общероссийским классификатором продукции» (ОК
005-93) картон относится к классу 54 (продукция целлюлозно-бумажной
промышленности) и делится на семь подклассов:
1) картон тароупаковочный (картон для плоских слоев гофрированного
картона; бумага для гофрирования; картон для потребительской тары – хро-
мовый, хром-эрзац, коробочный; тароупаковочный прочий – спичечный, ос-
нова для склеенного картона, водонепроницаемый, для упаковки мебели);
2) картон для легкой и полиграфической промышленности (переплет-
ный; специального назначения – билетный, околышный, для циферблатов и
миниатюрной живописи, чемоданный и др.; для текстильной промышленно-
сти – заменитель фибры, жаккардовый и др.; обувной; кожкартон; стелечный
и др.);
3) картон технический различного назначения (электрокартон, для ра-
диопромышленности, прокладочный, для стереотипных матриц, литьевой и
др.);
4) картон строительный (кровельный, для водостойких труб, теплоизо-
ляционный, облицовочный и др.);
5) картон фильтровальный (для жидкостей, для воздуха, для фильтрую-
щих элементов масляных и воздушных фильтров, для фильтрации техноло-
гических сред);
6) картон для автомобильной промышленности (обивочный водостой-
кий, термошумоизоляционный и др.);
7) картоны прочие (чертежный, глянцевый, офсетный и др.).
Среди тароупаковочных (или просто упаковочных) картонов выделяют
две основные группы. К первой группе относят материалы для производства
гофрированного картона – картон для плоских слоев (liner-board – картон-
52.0 Технология изготовления картона
лайнер) и бумага для гофрирования (corrugating medium или fluting – флю-
тинг). В европейских странах эти материалы объединяют термином
containerboards – картон для производства контейнеров (ящиков), что обу-
словлено основной областью применения гофрированного картона – произ-
водством транспортной тары.
Картон-лайнер состоит из двух или более слоев и подразделяется на
отдельные виды в зависимости от используемых в его производстве полу-
фабрикатов и внешнего вида покровного (наружного) слоя. Выделяют кар-
тон-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), который достигается за счет применения беленой целлю-
лозы и уменьшения массы 1 м2 наружного слоя до 40 г и ниже. Формирова-
ние покровного слоя осуществляется из массы более высокой концентрации,
что вызывает определенную флокуляцию волокон. В итоге достигается эф-
фект 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 применяются беленая хвойная
или лиственная целлюлоза либо их смесь. Флютинг обычно изготовляют од-
нослойным 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 кар-
тон. Это тоже массовый вид картона, однако, его доля в общем объёме про-
изводства картона всех видов ниже, чем у гофрокартона. Отдельные марки
коробочного картона могут использоваться для изготовления прокладок и
решеток в картонные ящики. Строгой классификации тароупаковочных кар-
тонов до настоящего времени не выработано. В России картон для изготов-
ления потребительской тары подразделяют на хромовый, хром-эрзац и коро-
бочный. На практике эти термины зачастую смешиваются из-за отсутствия
четкого деления. В качестве примера приведем марки хром-эрзаца согласно
ГОСТ 7933-75 «Картон коробочный» (табл. 4.1).
62.0 Технология изготовления картона
Таблица 4.1
Классификация картона хром-эрзац для изготовления
потребительской тары
Марка картона Применение
М – мелованный по покровному слою из беленой С многокрасочной печатью
целлюлозы; глубоким и высоким спосо-
МНО – мелованный по небеленой основе бами
НМ – немелованный с покровным слоем из беле- С одно- и многокрасочной
ной целлюлозы; печатью офсетным спосо-
А – с покровным слоем из беленой целлюлозы; бом
Б – с покровным слоем из небеленой целлюлозы; Для изготовления потреби-
В – с ненормируемым составом по волокну тельской и групповой тары
без печати
Г – из макулатуры и других волокнистых полу- Для изготовления картон-
фабрикатов ных навивных барабанов,
склеенного картона и кар-
тона для промышленных
нужд
Чистоцеллюлозный небеленый картон (SUS – Solid Unbleached Sulphate)
применяют в качестве внешних слоев гофротары и материала для гофрослоев
(флютинг) в гофрокартоне, а также при производстве коробок высокой проч-
ности, контейнеров для жидких продуктов и напитков (в комбинации с по-
лимерными материалами) и для производства групповой упаковки.
Чистоцеллюлозный беленый картон (SВS – Solid Bleached Sulphate) при-
меняется прежде всего при производстве открыток, мягких обложек книг и
журналов и дорогой упаковки, преимущественно в парфюмерной промыш-
ленности.
Картон для коробок (FBB – Folding Box Board) имеет многослойную
структуру, состоящую из поверхностных слоев беленой сульфатной целлю-
лозы и среднего слоя из механической или термомеханической древесной
массы.
Внешние слои придают картону белизну, в то время как средний слой
обеспечивает высокую пухлость и хорошие механические свойства. Картон
для коробок бывает односторонним либо двухсторонним, то есть имеет ме-
лованное покрытие с одной либо с обеих сторон. Односторонний картон в
свою очередь может не иметь покрытия оборота совсем или иметь легкое ме-
лование, позволяющее печатать на обороте более чем в одну краску. По
сравнению с чистоцеллюлоидным беленым картоном этот вид картона имеет
меньшую белизну, но значительно лучшие механические характеристики.
Это обуславливает и область применения: сигаретные пачки, мягкие обложки
книг, картонная упаковка, почтовые карточки, открытки. Односторонние
картоны без покрытия оборота используются преимущественно в пищевой,
табачной и кондитерской промышленности.
Мелованный макулатурный картон (WLC – White Lined Chipboard) при-
72.0 Технология изготовления картона
меняется для производства коробок и упаковки в тех областях, где ценовой
фактор превалирует над эстетическим. Прежде всего, это коробки для сти-
ральных порошков, обуви, кормов для животных, в пищевой промышленно-
сти. Сырьем для производства этого типа картона является макулатура. Так-
же в композицию добавляют целлюлозу для придания прочностных свойств.
Такой картон мелуется только с одной стороны, оборотная сторона, как пра-
вило, серая.
Картон с барьерными покрытиями состоит из картона-основы, которой
может являться либо картон с древесной массой, либо макулатурный картон
из слоев барьерного покрытия. Эти покрытия придают картону определенные
свойства, необходимые для конкретного применения. Такой картон исполь-
зуется при производстве одноразовых тарелок, стаканчиков, упаковки замо-
роженных и охлажденных продуктов, форм для выпечки. В зависимости от
конечного применения выбирается то или иное покрытие – специальные ба-
рьерные дисперсионные покрытия, полиэтилен, полиэтилентерефталат
(ПЭТ).
Однослойный картон (Solid Board) – это картон на основе макулатуры,
имеющий значительную толщину. В зависимости от применения может
иметь наружные слои из белой либо тонированной бумаги, фольги, пластика.
Может использоваться в качестве основы для жестких коробок, блистерных
карточек, сторон книжных обложек.
8Вы также можете почитать
