Гофрокартон остается одним из самых популярных материалов для производства упаковки . Это экологический продукт, легко подвергающийся вторичной переработке и обладающий низкой стоимостью и достаточной прочностью.

Гофрокартон бывает 2-х, 3-х, 5-ти или 7-слойным. В зависимости от плотности сырья и высоты гофров, различают следующие марки гофрокартона: Е (1.1 - 1.6 мм), В (2.2 - 3.2 мм), С (3.2 - 4.4мм) и А (4.4 - 5.5мм).

Для производства гофрокартона используется бумага для гофрирования, имеющая плотность от 100 до 140 г/м², картон для плоских слоев плотностью от 150 до 235 г/м² бурого или белого цвета, а также крахмальный или силикатный клей.

Изготовление гофрокартона представляет собой несложный процесс. Тем не менее, этот процесс должен соответствовать ряду требований.

Требования к условиям

Производство гофрокартона осуществляется в специальном помещении, площадь которого должна оставлять около 800 м². Необходимо наличие подъемного механизма (тельфера или электропогрузчика).

Температура в производственном помещении должна быть не ниже 18°C, влажность - не более 80%.

Описание технологического процесса

Перед началом производственного процесса рулоны бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев должны в течение суток находиться в помещении с температурой воздуха не ниже 15°С, где происходит процесс их кондиционирования.

Затем рулоны закрепляются на размоточном станке (раскате), после чего бумага и картон поступают на специальные разогревающие цилиндры и промежуточные валики, где происходит их увлажнение и равномерный нагрев. Это способствует более глубокому проникновению клея в толщину бумаги и лучшему склеиванию с картоном.

Далее бумага для гофрирования поступает в гофрировальную машину (гофрирующий пресс). Здесь она проходит между нагретых до 150-180°С зубчатых гофрирующих валов, в результате чего образуется волнистый слой заданного профиля. Размеры гофров зависят от конфигурации зубьев валов.

После этого гофрированная бумага поступает в клеенаносящую машину. При помощи клеевого вала на вершины гофров одной из сторон наносится клеевая пленка (количество наносимого клея регулируется изменением положения дозирующего вала). Затем гофрированный слой совмещается с плоским картоном, который под действием прижимного вала плотно приклеивается к вершинам гофров. Этот этап завершает процесс производства двухслойного гофрокартона.

Получившийся двухслойный гофрокартон по наклонной транспортерной ленте подается на накопительный мост, а затем в клеильную машину, где происходит нанесение клея на свободную сторону гофрированной бумаги.

После этого гофрированный картон подается в сушильное устройство, где происходит его склеивание и сушка. Процесс сушки осуществляется при помощи сушильных плит и сушильной машины. Нагрев может производиться при помощи пара или электричества.

В процессе сушки из слоев гофрокартона удаляется лишняя влага, происходит окончательное затвердевание клея. Далее продукция поступает на охлаждающую часть линии.

Процесс сушки с последующим охлаждением во многом определяет качество получившегося гофрокартона.

После этого гофрокартон подается в секцию продольно-поперечной резки, где он раскраивается и разрезается при помощи системы дисковых ножей. Процесс резки часто сочетается с рилеванием, или уплотнением гофрокартона на прямолинейном участке определенной ширины. В результате образуются линии рилевки, вдоль которых осуществляется перегиб листов. Рилевание производится при помощи так называемых рилевочных муфт.

Затем гофрокартон нарезается на листы необходимой длины, из которых в дальнейшем изготавливается тара.

Задать вопрос / Предварительный заказ

Для того чтобы сделать заказ или узнать интересующую вас информацию, заполните форму.

В этой статье:

Тароупаковочные изделия, изготовленные из картона и гофрокартона, сегодня являются одними из самых востребованных тар на мировом, отечественном рынке. На долю тар, произведенных из целлюлозно-бумажных материалов, приходится около 50 % от общего объема потребляемой упаковки. Это объясняется тем, что картон и гофрокартон имеют легкий вес, характеризуются высокой прочностью и низкой ценой. Поэтому бумажную упаковку используют не только как транспортировочную тару, но и в качестве индивидуальной обертки.

В связи с постоянным увеличением спроса на бумажную упаковку многие предприниматели интересуются, как организовать промышленное производство бумажной упаковки из гофрокартона и картона? Для того чтобы ответить на поставленный вопрос необходимо ознакомиться с технологией изготовления гофрокартона и картона, проанализировать производство картонной упаковки и организационные тонкости в открытии предприятия, а также составить детальный бизнес-план.

Технология изготовления гофрокартона

Перед началом изготовления гофрокартона рулоны бумаги, картон, предназначенный для гофрирования, укладывают в помещение, в котором температура воздуха должна составлять более 15 °С. В течение суток должен осуществляться процесс их кондиционирования.

После этого рулоны закрепляются на раскате (размоточном станке) и затем подготовленная бумага, картон поступают на разогревающие цилиндры, промежуточные валики. На этом оборудовании происходит подогрев и увлажнение бумаги. Благодаря этой операции, клей лучше приникает вглубь бумаги и обеспечивает надежное склеивание с картоном.

Далее изготовление гофрокартона осуществляется на гофрировальном прессе. На этом оборудовании бумага проходит между гофрирующими валами, температура которых составляет около 180 °С. В результате обработки образуется волнистый слой определенного профиля.

После этого гофрированная бумага помещается в клеенаносящую машину, где с помощью клеевого вала одной из сторон накладывается клеевая пленка. Количество клея можно регулировать при помощи дозирующего вала. Далее гофрированный слой соединяется с плоским картоном и обрабатывается прижимным валом и в результате получается двухслойный гофрокартон. На этой операции производство гофрированного картона может завершиться.

Если для производства тары необходим трехслойный гофрокартон , тогда двухслойный гофрокартон транспортируется на накопительный мост, а после – клеильную машину. На этом оборудовании наносится клей на другую сторону гофрированной бумаги.

В завершение гофрокартон перемещается в сушильное устройство, где он склеивается и сушится. Процесс сушки может происходить при помощи электричества и пара или сушильных плит. В процессе этой операции из гофрокартона удаляется влага и осуществляется затвердевание клея.

После этой операции он транспортируется на охлаждающую часть автоматизированной линии. Процесс охлаждения и сушки определяет характеристики гофрокартона .

Затем листы гофрокартона подаются в отделение продольно-поперечной резки , где осуществляется его раскрой и разрезания с помощью дисковых ножей. Операция резки очень часто сочетается с уплотнением. В результате этих операций образуются линии рилевки, благодаря которым осуществляется перегиб листов .

В завершение гофрокартон нарезается на листы заданных параметров. Из листов в дальнейшем формируется упаковка из гофрокартона.

Оборудование для изготовления гофрокартона и упаковки

Завод по производству гофрокартона должен иметь в наличии две линии:

• Линию для производства гофрокартона;
• Линию для производства упаковки из гофрокартона. Современная линия по производству гофрокартона должна включать комплекс высокопроизводительного автоматического и полуавтоматического оборудования.

Огромным спросом на рынке России пользуются линии для производства гофрокартона и упаковки компании «TRANSPACK» (Китай).

Поэтому для начинающего предпринимателя будет целесообразно приобрести линию «WJ-120–2200 D 1», максимальная скорость которой составляет 120 м/мин, а максимальная ширина полотна – 2200 мм.

Для полного оснащения завода необходимо приобрести линию для производства упаковки из гофрокартона серии «YKM-SB 3» компании «TRANSPACK», которая включает набор станков для обработки листов и производства коробов различных габаритов. Максимальная производительность автоматических линий по производству коробок может составлять не более 6000 упаковок в час.

Линия TRANSPACK включает следующий перечень основного и вспомогательного оборудования:

• Стол подачи;
• 3 шт. печатных секций;
• Просекательно-рилевочную секцию;
• Секцию ротационной высечки;
• Автоматизированный листоукладчик;
• Автоматизированную фальцевально-склеивающую машину;
• Рилевочно-резательный станок;
• Мини-слоттер;
• Стол упаковочный;
• Макулатурный пресс;
• Диссольвер для производства клея;
• Измерительные приборы.

Учитывая уровень цен на оборудование для производства гофрокартона и упаковки в 2013 году, капитальные инвестиции на покупку линий будут составлять не менее 98 млн. рублей.

Технология производства картона

Изготовление картона осуществляется в результате технологического процесса, включающего такие этапы:

1. Подготовка сырья включает ряд операций:

• роспуск макулатуры осуществляется в гидроразбивателе.
• очистку макулатурной массы от крупных ингредиентов, которая производится на вихревом очистителе высокой концентрации.
• дороспуск очищенной массы осуществляется в пульсационной мельнице.
• тонкую очистку.

Далее масса поступает в композиционный бассейн, где в ее состав добавляют канифольный клей, крахмал и глинозем. В завершение бумажная масса проходит повторно тонкую очистку на узлоуловителях и вихревых очистителях.

2. Выделка картона . Бумажная масса поступает на специальные машины, где субстанция подвергается обезвоживанию и прессованию, сушке. В результате этих операций осуществляется формирование картонного листа. В завершение картон из макулатуры проходит сквозь валы машинного каландра, где под высоким давлением листы разглаживаются.

Готовый картон наматываются на тамбурный вал, и отправляется на продольно-резательный станок. На этом оборудовании картон нарезается на листы. Завершается технологический процесс производства картона.

Оборудование для производства картона

Завод по производству картона должен иметь в наличии автоматизированную линию. Такая линия должна включать перечень оборудования для подготовки макулатуры и бумажной массы:

• Гидроразбиватель;
• Очиститель вихревой, который позволяет устранить тяжелые включения;
• Турбосепаратор;
• Пульсационную мельницу;
• Дисковую мельницу;
• Вибросито;
• Узлоуловитель;
• Вихревые очистители, позволяющие устранить легкие включения;
• Мешалку для макулатурной массы.

Линия для производства картона должна также включать специализированную машину, которая формирует картонное полотно, обезвоживает его и сушит. Современный станок для производства картона может изготавливать 20-300 тонн продукции в сутки, максимальная ширина полотна может составлять 6000 мм.

Для изготовления картона необходимо сырье:

• целлюлоза,
• макулатура
• или их композиция.

Известно, что для изготовления 1 тонны картона необходимо:

• 2 тонны пара;
• 1,1 тонны макулатуры;
• 600-800 кВт электричества;
• 15-20 куб. м 2 воды.

Технология изготовления бумажной упаковки из картона и гофрокартона

Технология изготовления тары из картона и гофрокартона зависит от имеющегося оборудования на предприятии. Оборудование для картонной упаковки выбирается исходя из планируемых объемов производства, номенклатуры и конструкции коробки.

Производственный процесс изготовления тары из картона и гофрокартона включает такие этапы:

• Нарезка листов . Для нарезки гофрокартона на предприятиях используют резательно-рилевочный станок.
• Нанесение печати . На флексографической станции наносится одноцветная или многоцветная печать.
• Формирование заготовок для ящиков. В зависимости от конструкции ящиков на этом производственном этапе может применяться различное оборудование.
• Склеивание ящиков. На этом этапе упаковка из гофрокартона поступает на фальцевально-склеивающий станок.

Станок для производства коробок работает в автоматическом режиме.

По завершению производственного процесса изделия из картона формируются в перевязанные пачки, которые размещаются на поддон. Для дальнейшего удобства транспортировки пачки увязываются в паллеты. На этой операции производство картонных коробок завершается.

Организационные тонкости в открытии предприятия

Для организации предприятия по производству гофрокартона и гофротары рекомендуется оформить бизнес как ООО на общей системе налогообложения.

Коды ОКВЭД:

• 21.21 – «Производство гофрированного картона, бумажной и картонной упаковки»;
• 21.11 – «Производство целлюлозы и древесной массы»;
• 21.12 – «Производство бумаги и картона».

При изготовлении гофрированного картона и упаковки необходимо придерживаться нормативов ГОСТ 7376-89, ГОСТ 7420–89, ГОСТ 7691–81.

Бизнес-план организации предприятия по изготовлению гофрокартона и упаковки из него

Планируемое предприятие должно включать два производственных участка:

• По производству гофрокартона;
• По производству тары.

Для производства гофрокартона все сырье – бумагу и листы картона предприятие планирует заказывать на ОАО «Марийский ЦБК». Доставка сырья будет осуществляться посредством ж/д и автотранспорта.

Требования к производственным помещениям

Производственные помещения, в которых осуществляется изготовление гофрокартона и коробок, должны быть таких параметров:

• Под производство гофрокартона необходимо помещение площадью около 1400 м 2 ;
• Под производство упаковки необходимо выделить 1000 м 2 . В производственном помещении вентиляция должна проектироваться соответственно СНИП 2.04.05–91, система противопожарной безопасности – СНИП 21–01–97. Температура в производственных помещениях должна составлять более 18 °С, а относительная влажность – не более 80%. Требования к складам для готовой продукции и сырья

Складские помещения для хранения упаковки и сырья должны соответствовать таким параметрам:

• Площадь склада для гофрокартона должна быть не менее 500 м 2 ;
• Площадь склада для сырья должна составлять 500 м 2 ;
• Склады должны быть защищены от грунтовых вод и источников влаги;
• Температура воздуха в помещениях должна быть более +5 °С.

Потребность в персонале по категориям:

• Директор;
• Главный бухгалтер;
• 24 рабочих, задействованных в производственном процессе.

Всего: 26 человек.

Работа сотрудников предприятия должна быть организована в 3 смены. Длительность одной смены – 8 часов, 5 дневная рабочая неделя.

Себестоимость гофрокартона и упаковки

Для расчета себестоимости 1000 м 2 гофрированного картона учитываем стоимость сырья для изготовления 1000 м 2 готовой продукции. Стоимость сырья для выделки 1000 м 2 гофрокартона составляет: 3 руб./м 2 * 1000 м 2 = 3000 рублей.

Итого Сс=3000 рублей.

Затраты на электроэнергию:

На изготовление 1000 м 2 гофрированного картона расходуется 1500 кВт/ч.

Итого затраты на электроэнергию (Сэ) составят: 1500 кВт/ч * 4 руб. = 6000 рублей;

Затраты на пар для технологических операций:

Стоимость 1 Гкал пара составляет Ц= 161.32 рублей;

Удельная норма расхода пара на производство гофрокартона составляет 4 Гкал;

Итого затраты на пар (Ст) составят: 161,32 руб./Гкал * 4 Гкал = 645, 28 рублей.

Расходы на оплату заработной платы рабочим: 328 000 рублей в месяц, за год – 3936000 рублей.

Со (расходы на основную и дополнительную заработную плату для рабочих для изготовления 1000 м 2 гофрокартона) = 400 рублей.

Налоги на заработную плату – 140 рублей.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (Ссм): 4000 рублей в год;

Расчет цеховой себестоимости 1000 м 2 гофрокартона: ССц = Сс + Сэ + Ст + Со + СсмССц = 3000 рублей + 6000 рублей + 645,28 рублей + 400 рублей + 4000 рублей = 14045,28 рублей

Цеховая себестоимость за весь объем гофрокартона, изготовленный за год: ССцг=126406800 рублей.

Расходы на изготовление упаковки из гофрокартона

Примем, что они составляют 2,5 % от цеховой себестоимости:

В результате расчетов было установлено, что годовые затраты на упаковку из гофрокартона составят: 3110406 рублей, на ед. продукции (1000 м 2 гофрокартона) расходы составят – 352,3 рублей.

Общезаводские расходы: 6220500 рублей в год, на 1 ед. продукции – 706,5 рублей.

Расходы на аренду помещения: 1300525 рублей в год, на 1 ед. продукции – 152,1 рублей.

Итого полная себестоимость будет составлять: Сп (за 1000 м 2 гофрокартона) = 15396, 18 рублей, за годовой объем производства себестоимость составит – 862186, 08 тыс. рублей.

Выручка

Общий объем гофрокартона за месяц – 5821200 м 2 ;

Объем гофроупаковки за месяц – 250000 шт. Среднерыночная стоимость 1 м 2 гофрокартона составляет – 15 рублей.

Итого выручка за реализацию гофрокартона будет составлять: 5821200 м 2 * 15 руб/м 2 = 87318000 рублей. Часть гофроупаковки (50 %) предприятие планирует реализовывать по цене – 20 рублей за шт., а оставшуюся часть – 25 рублей за шт.

Итого выручка за реализацию гофроупаковки составит: 125000 шт. * 20 руб. + 125000 шт. * 25 руб. = 25000000 + 31250000=5625000 рублей.

Общая выручка за месяц: 92943 тыс. рублей.

Выручка за год будет составлять 1115316 тыс. рублей.

Чистая прибыль за год будет составлять: 1115316 тыс. рублей – 862186, 08 тыс. рублей = 253129,92 тыс. рублей, чистая прибыль за месяц – 21094160 рублей.

Капитальные инвестиции на покупку оборудования составляют 98 млн. рублей.

При таком ежемесячном уровне дохода от производственной деятельности срок окупаемости составит 5 месяцев. Расчеты показали, что организация промышленного производства гофрокартона и упаковки – рентабельный и выгодный вид бизнеса.

Министерство науки и образования Российской Федерации

Северо-западный институт печати

Санкт-петербургский государственный университет технологии и дизайна

Факультет полиграфических технологий и оборудования

Специальность 261202 «Технология полиграфического производства»

Форма обучения: заочная

Кафедра "Технологии полиграфического производства"

Курсовая работа

По дисциплине: «Материаловедение»

Тема работы: «Гофрокартон и особенности его производства»

Студент Юртаев С.В.

Группа ТЗ-4

Руководитель Груздева И.Г.

Санкт-Петербург, 2010

Введение

1 Виды гофрокартона

1.1 Форма гофры

2 Особенности производства гофрокартона

2.1 История развития гофрокартона

2.2 Производство гофрокартона

2.3 Картон

2.4 Клей для производства гофро картона

3 Применение и переработка

3.1 Технология производства гофротары

Заключение

Список используемых источников

В данной курсовой работе исследован такой материал, как гофро картон, собрана техническая информация по изготовлению, различных видов, марок, гофрокартона. Описана технология приготовления клея, некоторые компоненты, которые применяются для изготовления специальных видов гофрокартона. В рамках данной курсовой работы были изучены широкие возможности применения гофрокартона в различных сферах жизни. Характеризованы свойства различных марок гофрокартона и их назначения. В одних целях используют гофрокартона с высоким гофрированным слоем, для других, наоборот, с низким, также применяется различный шаг гофры, для придания требуемых характеристик. Гофрокартона, как упаковочный материал, может обладать широчайшими свойствами и характеристиками, которые зависят от способа производства, применяемого сырья бумаги и картона, клеев, технологии изготовления. Из одинаковых исходных материалов, можно получить совершенно разные гофрокартоны. Здесь многое зависит от соблюдения технологических инструкция в производственном процессе, от правильного выбора композиции трех слоем, и применяемого клея.

1 Виды гофрокартона

Гофрокартон - наиболее часто используемый в промышленности упаковочный материал, отличающийся малым весом, стоимостью, но высокими физическими параметрами. Является одним из наиболее распространённых материалов в мире для использования в качестве упаковки. Особенностью производства гофрокартона является возможность использовать бумагу и картон, полученные из макулатуры, что позитивно с точки зрения экономии ресурсов и защиты окружающей среды.

Гофрокартон состоит, как правило, из трёх слоёв: двух плоских слоёв картона (топлайнеры) и одного слоя бумаги между ними, имеющего волнообразную (гофрированную) форму (флютинг). Такая композиция слоёв делает гофрокартон, несмотря на характеристики его компонентов, особенно жёстким, обладающим сопротивлением как в направлении, перпендикулярном плоскости картона, так и в направлениях вдоль плоскостей. Для дальнейшего улучшения физических свойств упаковки из гофрокартона применяются пяти- и семислойный гофрокартон - материал, при котором слои картона и бумаги чередуются один за другим. Размеры, качество и прочие параметры упаковки из гофрокартона устанавливаются отраслевыми стандартами, накладывающими также свои требования к процессу производства.

История гофрокартона

Гофрированная бумага была запатентована в 1856 году в Великобритании и использовалась как подкладка под шляпы. Гофрокартон в сегодняшнем понимании этого слова был запатентован двадцатью пятью годами позже, 20 декабря 1871 года, американцем Альбертом Джонсом из Нью-Йорка. Это был двухслойный гофрокартон: картон, у которого отсутствовал один из плоских слоёв. Первая машина для производства гофрокартона была построена в 1874 году - с этого момента началось массовое производство, постепенно распространившееся на весь мир. В том же году впервые был произведён трёхслойный гофрокартон. В настоящее время по всему миру в производстве гофроупаковки занято более трёхсот тысяч человек, в мире насчитывается более полутора тысяч производств.

В 2005 году на душу населения производилось следующее количество гофрированного картона (в килограммах) :

Испания 55

Бельгия 54

Австрия 52

Германия 49

Франция 48

Нидерланды 43

Ирландия 39

Великобритания 38

Марки гофрокартона

По своим физическим свойствам и строению гофрокартон делится на классы, маркируемые буквой, обозначающей количество слоёв и номером класса. Наиболее употребляемый в промышленности трёхслойный гофрокартон классов Т-21, Т-22, Т-23, Т-24. Пятислойный гофрокартон обозначают буквой П, двухслойный - буквой Д.

Гофрокартон различают по виду профиля - геометрическим размерам внутренних волн, определяющим геометрические и физические характеристики гофрокартона. Диапазоны размеров высоты и ширины волн группируют по классам, обозначаемым латинскими буквами A, B, C и т.д. Ниже приведена таблица профилей гофрокартона

Таблица 1

Марки картона отличаются друг от друга абсолютным сопротивлением продавливанию (МПа), удельным сопротивлением разрыва с приложением разрушающего усилия вдоль гофров (кН/м), сопротивлением торцевого сжатия гофров (кН/м).

Микрогофрокартон

Микрогофрокартон - трехслойный гофрированный картон толщиной от 1,5 до 1,8 мм. В отличие от гофрокартона, микрогофрокартон за счет меньшей толщины имеет несколько меньшие прочностные характеристики, применяется для более легких конструкций, требующих товарного вида. Микрогофрокартон имеет более низкие амортизирующие качества по сравнению с гофрокартоном и поэтому при выборе материала для хрупкой упаковки данный недостаток стоит учитывать.

Микрогофрокартон маркируется буквой «Е» и имеет свою историю от первоначального наименования марки микрогофрокартона «Элита» (Elite), производство которого было налажено в США. Малая высота гофры и меньшая ширина гофров у этой марки, позволяет получить ровную поверхность и высокую плоскостную жесткость.

Используется микрогофрокартон для индивидуальной, презентабельной картонной упаковки, как правило, с офсетной и флексо печатью.

Преимущества использования микрогофрокартона: Легкая и прочная конструкция, которая лучше защищает находящийся внутри товар; Подходит как для упаковки крупных, так и небольших по размерам товаров в любой отрасли промышленности и для пищевых продуктов. Этот вид гофры позволяет создавать даже очень маленькие коробки, которые имеют достаточно привлекательный внешний вид.

Двухслойный гофрокартон

Маркируется буквой «Д» - (так называемая, «двухслойка»), (рисунок 1), состоит из одного плоского и одного гофрированного слоев. Этот вид гофрированного картона гибкий, сматывается в рулон, хотя может быть изготовлен и в листах.

Пятислойный гофрокартон

«П» - пятислойный гофрокартон, состоящий из трех плоских (двух наружных и одного внутреннего) и двух гофрированных слоев. Возможно изготовление пятислойного гофрокартона типа «В+В», «В+С» «В+Е» и т. д.

Редко применяемые виды гофрокартона

Четырехслойный гофрированный картон - это сочетание одного наружного и одного внутреннего лайнера и двух гофрированных сред. Этот вид гофрокартона изготавливается в листах и используется, как правило, для каширования. В России наиболее популярен четырёхслойный гофрокартон с профилем «С+Е».

Семислойный гофрированный картон состоит из трех гофрированных, двух плоских наружных и двух плоских внутренних слоев

1.1 Форма гофры

Более 90% производимого гофрокартона в мире имеет синусообразную форму гофры (рисунок 2). Иногда для специальных целей производится V-образная гофра.

Преимущества гофрокартона по сравнению с другими упаковочными материалами.

Основные преимущества картона всем известны. Он легок (ящик из гофрированного картона в три-четыре раза легче аналогичного пластмассового, в три раза - ящика из дерева). Соответственно, при транспортировке упакованного в картонные ящики товара экономится, горючее сами ящики могут доставляться заказчику в сложенном виде. Картон многофункционален - его можно использовать для упаковки различных товаров.

Картон пригоден для вторичной переработки. При должной организации достигается многократный возврат в экономический цикл использованной при производстве картона первичной целлюлозы, что существенно экономит материальные ресурсы производителей. Кроме макулатурного картона, из вторсырья также изготавливаются различные волокнистые плиты, бугорчатые прокладки и другие, как правило, строительные материалы. Макулатура является заменителем целлюлозы, древесной и бумажной массы, что благоприятно отражается на экологической обстановке.

Важным плюсом картона является его привычность для потребителей, которые доверяют упаковке, сделанной из целлюлозного сырья. Имидж картона как экологически чистого материала, часто является важным фактором в выборе упаковки.

Гофрокартон - это упаковочный материал, широко используемый в промышленности. Он отличается не только малым весом и дешевизной, но и высокими физическими параметрами. Является одним из наиболее распространённых материалов в мире для использования в качестве упаковки. Главной особенностью производства гофрокартона является возможность использовать бумагу и , полученные из , что положительно с точки зрения экономии ресурсов и защиты окружающей среды. Недостатком гофрокартона является его низкая влагостойкость.

Самый популярный гофрокартон состоит из трёх слоёв: двух плоских слоёв картона (топлайнеры) и одного слоя бумаги между ними, имеющего волнообразную (гофрированную) форму (флютинг). Такая композиция слоёв делает гофрокартон, несмотря на характеристики его компонентов, особенно жёстким, обладающим сопротивлением как в направлении, перпендикулярном плоскости картона, так и в направлениях вдоль плоскостей. Для дальнейшего улучшения физических свойств упаковки из гофрокартона применяются пяти- и семислойный материал, при котором слои картона и бумаги чередуются один за другим. Размеры, качество и прочие параметры упаковки из гофрокартона устанавливаются отраслевыми стандартами, накладывающими также свои требования к процессу производства.

Применение

Гофрокартон используется для изготовления ящиков, транспортной и потребительской упаковки. Из пяти и семислойного гофрокартона производится транспортная упаковка для мебели, больших бытовых электроприборов, промышленного оборудования. В этой области упаковки он практически «монополист», что связано как с дешевизной и легким весом упаковки из гофрокартона, так и с ее привычностью для потребителей. Кашированный гофрокартон с полноцветной печатью служит для производства потребительской упаковки дорогих товаров.

В потребительской упаковке продуктов питания картон используется в основном для сыпучих продуктов, макарон, овсяных и кукурузных хлопьев. Микрогофрокартон толщиной 1-2 мм (в т. ч. кашированный) используются для изготовления индивидуальной упаковки широкого спектра товаров (в основном косметической и фармацевтической промышленности). В последнее время вытесняет из этой сферы обычный картон благодаря своей эстетичности и меньшему весу при той же жесткости.

Наибольшую долю среди подотраслей пищевой промышленности по объемам потребления гофротары в обшей Российской статистике занимает производство алкогольной и безалкогольной продукции — 38 %, по 12 % приходится на и .

Виды и марки гофрокартона

Маркировка

По своим физическим свойствам и строению гофрокартон делится на классы, маркируемые буквой, обозначающей количество слоёв и номером класса. Наиболее употребляемый в промышленности трёхслойный гофрокартон классов Т-21, Т-22, Т-23, Т-24. Пятислойный гофрокартон обозначают буквой П, двухслойный — буквой Д.

Гофрокартон различают по виду профиля — геометрическим размерам внутренних волн, определяющим геометрические и физические характеристики гофрокартона. Диапазоны размеров высоты и ширины волн группируют по классам, обозначаемым латинскими буквами A, B, C и т.д.

Таблица 1 — Таблица профилей гофрокартона.

Марки картона отличаются друг от друга абсолютным сопротивлением продавливанию (МПа), удельным сопротивлением разрыва с приложением разрушающего усилия вдоль гофров (кН/м), сопротивлением торцевого сжатия гофров (кН/м).

Микрогофрокартон

Это - трехслойный гофрокартон толщиной от 1,5 до 1,8 мм. В отличие от гофрокартона, микрогофрокартон за счет меньшей толщины имеет несколько меньшие прочностные характеристики, применяется для более легких конструкций, требующих товарного вида. Микрогофрокартон имеет более низкие амортизирующие качества по сравнению с гофрокартоном и поэтому при выборе материала для хрупкой упаковки данный недостаток стоит учитывать.

Микрогофрокартон маркируется буквой «Е» и имеет свою историю от первоначального наименования марки микрогофрокартона «Элита» (Elite), производство которого было налажено в США. Малая высота гофры и меньшая ширина гофров у этой марки, позволяет получить ровную поверхность и высокую плоскостную жесткость.

Используется микрогофрокартон для индивидуальной, презентабельной картонной упаковки, как правило, с офсетной и флексо печатью.

Преимущества использования микрогофрокартона: Легкая и прочная конструкция, которая лучше защищает находящийся внутри товар; Подходит как для упаковки крупных, так и небольших по размерам товаров в любой отрасли промышленности и для пищевых продуктов. Этот вид гофры позволяет создавать даже очень маленькие коробки, которые имеют достаточно привлекательный внешний вид.

Более 90% производимого гофрокартона в мире имеет синусообразную форму гофры (рисунок 1). Иногда для специальных целей производится V-образная гофра.

Двухслойный

Маркируется буквой «Д» - (так называемая, «двухслойка»), (рисунок 2), состоит из одного плоского и одного гофрированного слоев. Этот вид гофрокартона гибкий, сматывается в рулон, хотя может быть изготовлен и в листах.

Пятислойный

«П» - пятислойный гофрокартон, состоящий из трех плоских (двух наружных и одного внутреннего) и двух гофрированных слоев. Возможно изготовление пятислойного гофрокартона типа «В+В», «В+С» «В+Е» и т. д.

Редко применяемые виды

Четырехслойный гофрокартон - это сочетание одного наружного и одного внутреннего лайнера и двух гофрированных сред. Этот вид гофрокартона изготавливается в листах и используется, как правило, для каширования. В России наиболее популярен четырёхслойный гофрокартон с профилем «С+Е».

Семислойный гофрокартон состоит из трех гофрированных, двух плоских наружных и двух плоских внутренних слоев

Преимущества и недостатки гофрокартона по сравнению с другими упаковочными материалами

Плюсы

Основные преимущества картона всем известны. Он легок (ящик из гофрокартона в три-четыре раза легче аналогичного пластмассового, в три раза — ящика из дерева). Соответственно, при транспортировке упакованного в картонные ящики товара экономится, горючее сами ящики могут доставляться заказчику в сложенном виде. Картон многофункционален — его можно использовать для упаковки различных товаров.

Гофрокартон пригоден для вторичной переработки. При должной организации достигается многократный возврат в экономический цикл использованной при производстве картона первичной целлюлозы, что существенно экономит материальные ресурсы производителей. Кроме макулатурного картона, из вторсырья также изготавливаются различные волокнистые плиты, бугорчатые прокладки и другие, как правило, строительные материалы. Макулатура является заменителем целлюлозы, древесной и бумажной массы, что благоприятно отражается на экологической обстановке.

Важным плюсом картона является его привычность для потребителей, которые доверяют упаковке, сделанной из целлюлозного сырья. Имидж картона как экологически чистого материала, часто является важным фактором в выборе упаковки.

Минусы

К недостаткам картона относятся более высокая себестоимость, чем у некоторых видов пластика, высокая газо- и влагопроницаемость большинства его видов; негибкость картона как материала, плохая устойчивость к механическим и, особенно, химическим воздействиям. К недостаткам, присущим отечественному картону, также очень часто относится низкое качество.

Картон обладает несколькими серьезными преимуществами перед своим основным конкурентом — пластиком. Его производство требует меньшего расхода электроэнергии и других ресурсов, кроме того, оно более экологично. На картоне легко напечатать различными способами (офсетом, флексографией, шелкографией) любое нужное изображение.

Вместе с тем, пластик заведомо превосходит картон по следующим пунктам:

1. возможность создания упаковки практически любой конфигурации и размера, удобной для транспортировки и хранения;
2. стойкость к химическому воздействию, пыле- и влагонепроницаемость.

Пластик по своей природе больше подходит для создания упаковки, которая используется многократно, каждый день. Картонная упаковка в таких условиях быстро приходит в негодность. Во многом, именно с этим связан переход на использование пластика для упаковки видеокассет, книг, бумажных документов. Нельзя забывать и о том, какие огромные возможности, в сравнении с картоном, предоставляет полимерная упаковка для дизайнерских экспериментов.

Современные технологии позволяют создавать из пластика упаковку, которая будет обладать заданными свойствами — например, пропускать кислород и выпускать углекислый газ, что будет способствовать сохранению продуктов питания, прежде всего фруктов, в идеальном состоянии. Активная упаковка содержит функциональные добавки (поглотители газов и влаги, антимикробные препараты, ароматизаторы и т. д.), способствующие улучшению товарного вида и сохранению заданных органолептических свойств пищевой продукции. Сегодня проводится разработка и внедрение биологически активных упаковочных материалов с ферментами, иммобилизованными на полимерном носителе. Такие материалы будут способны регулировать состав, биологическую и вкусовую ценность продуктов питания, ускорять процессы получения пищевой продукции.

Казалось бы, сам собой напрашивается вывод: картон не в состоянии выдержать соревнование с полимерами на рынке упаковки. Но это далеко не так. Конечно, конкурировать с полимерной упаковкой картон не может, но часто этого и не требуется.

История производства

Возможность применения гофрокартона в качестве упаковки впервые была определена владельцем американского патента по применению материала для упаковки стеклянных колб и бутылок Альбертом Джонсом из Нью-Йорка в 1871 г. Рекомендованный автором патента способ применения гофробумаги с изгибом поперек незакрепленных гофров в дальнейшем потребовал усовершенствования. Патент США № 122 023 под названием «Усовершенствованная бумага на упаковочных предприятиях».

25 августа 1874 г. был выдан патент № 154498 на двухслойный гофрокартон. Владелец патента американец Оливер Лонг предлагал приклеивать к гофрокартону плоский слой бумаги, располагая его на поверхности упаковываемого сосуда. Главным его предназначением тогда была упаковка стеклянных бутылей. В 1875 г. в Нью-Йорке была образована фирма «Томпсон и Норрис», которая с 1882 г. производила двух- и трехслойный гофрокартон. В 1882 г. в США была выпущена машина с механическим приводом для изготовления двухслойного гофокартона и сматывания его в рулон.

17 января 1882 г. американец Роберт Томпсон получил патент на трехслойный гофрокартон. Трехслойный гофрокартон первоначально изготовлялся путем приклеивания вручную плоского слоя в виде листов или формы заготовок. В 1883 г. фирма «Томпсон и Норрис» открывает первую в Европе фабрику по производству гофрокартона. В 1886 г. эта фирма строит завод по производству гофрокартона в г. Кирхберге (Германия), а в 1888 г. - во Франции.

В 1895 г. американец Сефтон создал первую комбинированную машину для производства гофрокартона (по патенту Томпсона). Машины для производства гофрокартона поставлялись в Европу из Лондона. В 1899 г. служащий фирмы «Томпсон и Норрис» Л. Л. Дуерден зарегистрировал патент США № 620750 о производственном процессе. Он использовал нагревательный стол, длинную транспортировочную ленту и «застуденевающий» под воздействием жара «сильный» клей.

В конце XIX в. немецкие фирмы начали производить гофроагрегаты. Некие Густав Леске и Оскар Сперлинг создают фирму «Лейпцигский машиностроительный завод и гофрокартонная фабрика Спеллинга» (после 1910 г. эта фабрика обанкротилась). С начала XX столетия производство гофрокартона охватило весь мир. С 1907 г. он стал известен в России (кстати, в Италии, Финляндии и Дании он появился на несколько лет позднее). Важным шагом в ходе дальнейшего совершенствования конструкции явилось внедрение в 1916 г. пятислойного (двухволонового) гофрокартона, а в 1953 г. - семислойного (три гофрированных слоя и четыре плоских). Постепенно изменялись виды и размеры гофров. Первоначально они примерно соответствовали современному гофру А, в 1905-1906 гг. появился гофр В, в 1925 г. гофр С, в 1951 г. гофр Е.

После 1917 г. производство гофрокартона в России было полностью приостановлено. В середине 80-х гг. в СССР решением партии (КПСС) и правительства было принято постановление о необходимости полного «перехода на гофрокартонную тару» (в основном тогда в СССР использовалась деревянная). По мнению специалистов, этот «переход» завершился уже после распада СССР, в середине 90-х гг. XX в.

Оборудование для производства гофрокартона

Автоматизированная линия является основным оборудованием в данном бизнесе, а затраты на нее являются наибольшими из всех остальных при открытии своего дела.

Обычно линия состоит из следующих узлов:

• Раскат для бобин;
• Гофропресс;
• Подогреватели/прекондиционеры;
• Накопительный мост;
• Устройство вакуумной натяжки;
• Клеепромазочная машина;
• Сушильно-охлаждающий стол;
• Продольно-резательная машина;
• Машина поперечной резки;
• Листоукладчик.

Пример такого оборудования:

Их стоимость во многом зависит от производительности, к примеру, китайская линия WJ120-1800-A с максимальной производительностью 100 м/мин продается по цене примерно 150 000$, а линия российского производства ЛГК-125Э от производителя ООО «ГофроМаш» мощностью 30 м/мин - около 3 000 000 рублей.

Если вы хотите наносить свои инициалы или маркировочную информацию на листы, то дополнительно понадобится флексографическая машина, цены на которую начинаются от 25 000$.

Технология производства гофрокартона + видео как делают

Описание процесса + видео

Для производства гофрокартона используется бумага для гофрирования, имеющая массу от 100 до 140 г/м², картон для плоских слоев массой от 150 до 235 г/м² бурого или белого цвета, а также крахмальный или силикатный клей.

Производство гофрокартона осуществляется в специальном помещении, площадь которого должна оставлять около 800 м². Необходимо наличие подъемного механизма (тельфера или электропогрузчика). Температура в производственном помещении должна быть не ниже 18°C, влажность - не более 80%.

Перед началом производственного процесса рулоны бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев должны в течение суток находиться в помещении с температурой воздуха не ниже 15°С, где происходит процесс их кондиционирования.

Затем рулоны закрепляются на размоточном станке (раскате), после чего бумага и картон поступают на специальные разогревающие цилиндры и промежуточные валики, где происходит их увлажнение и равномерный нагрев. Это способствует более глубокому проникновению клея в толщину бумаги и лучшему склеиванию с картоном.

Далее бумага для гофрирования поступает в гофрировальную машину (гофрирующий пресс). Здесь она проходит между нагретых до 150-180°С зубчатых гофрирующих валов, в результате чего образуется волнистый слой заданного профиля. Размеры гофров зависят от конфигурации зубьев валов.

После этого гофрированная бумага поступает в клеенаносящую машину. При помощи клеевого вала на вершины гофров одной из сторон наносится клеевая пленка (количество наносимого клея регулируется изменением положения дозирующего вала). Затем гофрированный слой совмещается с плоским картоном, который под действием прижимного вала плотно приклеивается к вершинам гофров. Этот этап завершает процесс производства двухслойного гофрокартона.

Получившийся двухслойный гофрокартон по наклонной транспортерной ленте подается на накопительный мост, а затем в клеильную машину, где происходит нанесение клея на свободную сторону гофрированной бумаги.

После этого гофрокартон подается в сушильное устройство, где происходит его склеивание и сушка. Процесс сушки осуществляется при помощи сушильных плит и сушильной машины. Нагрев может производиться при помощи пара или электричества.

Подробное видео как делают гофрокартон:

В процессе сушки из слоев гофрокартона удаляется лишняя влага, происходит окончательное затвердевание клея. Далее гофрокартон поступает на охлаждающую часть линии. Процесс сушки с последующим охлаждением во многом определяет качество получившегося гофрокартона. После этого он подается в секцию продольно-поперечной резки, где он раскраивается и разрезается при помощи системы дисковых ножей. Процесс резки часто сочетается с рилеванием, или уплотнением гофрокартона на прямолинейном участке определенной ширины. В результате образуются линии рилевки, вдоль которых осуществляется перегиб листов гофрокартона. Рилевание производится при помощи так называемых рилевочных муфт. Затем гофрокартон нарезается на листы необходимой длины, из которых в дальнейшем изготавливается тара.

Сырье для производства

Картон

Картон является многослойным материалом с ярко выраженной анизотропией свойств. Для анализа характеристики картона можно выделить четыре основных слоя: поверхностный, промежуточный, прослойку и внутренний. Поверхностный слой вместе с промежуточным составляют около 25% от общей толщины картона, прослойка — около 55%, внутренний слой — около 20%.

Поверхностный слой картона предназначен для обеспечения необходимой твердости, прочности, жесткости, износостойкости, стойкости к истиранию и к царапинам поверхности картона. Этот слой определяет внешний вид тары и способность воспринимать различные способы печати.

Наилучшей способностью к получению высококачественных изображений отличаются сорта картона с мелованным покрытием. Покрытие состоит из пигментов и связующего. В качестве пигментов могут применяться сульфат бария, оксид титана, белый цинк, карбонат кальция, тальк и др. Связующими могут быть казеин, дисперсии полимеров, целлюлозный клей и др. Величину мелованного слоя выражают в граммах на квадратный метр поверхностей картона. Обычно она составляет от 160 до 200 г/мІ. Мелованные сорта картона называют хромокартоном.

Для получения поверхностных слоев используют самые высококачественные полуфабрикаты, для прослойки — самые дешевые. Например — макулатуру.

По составу слои подразделяют на не содержащие древесину массу, с малым и большим содержанием древесиной массы и на сырье. Не содержащие древесную массу слои состоят преимущественно из целлюлозы с незначительными примесями древесной массы, не превышающими 5 %. Слои с малым содержанием древесной массы состоят из целлюлозы с древесной массой не более 30%. В слоях с большим содержанием количество древесной массы превышает 30%. Серые слои состоят из полуфабрикатов макулатуры и древесной массы или только из древесной массы.

Белыми называют слои из отбеленных полуфабрикатов, светлыми — из неотбеленных.

По отделки поверхности сорта картона подразделяют на три группы: литого мелования, мелованные, немелованные.

Повышение влагостойкости плоского склеенного картона является предметом современных исследований. Исследования направлены на повышение влагостойкости материалов слоев и влагостойкости клеев. Для этого материалы слоев получают из массы, пропитанной различными растворами. В качестве влагостойких клеев применяют поливинилацетатные эмульсии, латексы, битумные клеи.

На основе анализа нагрузок, которые воспринимает картонная тара в процессе ее изготовления, транспортирования, складирования, погрузочно-разгрузочных работ, установлены основные виды напряжений, возникающих в отдельных элементах картонной тары.

1. Сжатие в вертикальном направлении возникает в материале корпуса тары при операциях затаривания, закрывания тары, а также при штабелировании тары с продуктом, в процессе хранения и транспортирования. Это наиболее характерный вид напряжения, вызывающий при недостаточной прочности материала разрушение тары.
2. Сжатие в горизонтальном направлении возникает в основном при транспортировании, а также при погрузочно-разгрузочных работах.
3. Сжатие в тангенциальном направлении возникает при образовании кольцевого профиля на круглой таре.
4. Растяжение в осевом направлении возникает в процессе эксплуатации тары при динамичных нагрузках, при падении тары с сыпучим, пастообразным или другим продуктом, а также при технологических операциях изготовления тары.
5. Раздирание кромки возникает в процессе затаривания продукта, а также при эксплуатации.

Исследование процессов изготовления и эксплуатации картонной тары, а также лабораторные испытания механической прочности тары показали, что основными видами деформации картона являются:

— деформация от воздействия сжимающих усилий, возникающих от статических и динамических нагрузок в процессе транспортирования и эксплуатации тары;

— деформация материала на отдельных участках от действия сосредоточенных нагрузок, при которых происходит разрушение тары или возникает остаточная деформация.

Итак, прочные свойства картонной тары определяются, прежде всего, свойствами материала в исходном состоянии, а так же теми изменениями, которые происходят в материале в процессе изготовления тары.

В производстве гофрокартона принято употреблять такие термина как «лайнер» и «флютинг»

Лайнер

Лайнер (от англ. liner - прямой, ровный, гладкий) - это обобщенное название картона для плоских слоев гофрокартона. В нормативной документации (НД) термин «лайнер» отсутствует. Он перекочевал в наш лексикон из англоязычных стран и, видимо, прижился надолго. По классификации (FEFCO) лайнеры подразделяются на крафт и тест лайнеры.

Крафт-лайнер (от нем. kraft - сила) - это картон, состоящий не менее чем на 80% из волокон лиственной целлюлозы. Оставшиеся 20% - любая смесь из первичных волокон (целлюлозы разных способов варки, полуцеллюлозы, древмассы, макулатуры, соломы, тростника, льна, конопли и т.д.). Т.е. композиция картона многокомпонентна, однако, чтобы называться крафт-лайнером, процент вторичных волокон в нем должен быть минимальным.

В международной практике крафт-лайнер, на 100% состоящий из крафт-целлюлозы (полученной сульфатным способом), также называют топ-лайнером.

Крафт-лайнер - это многослойный материал. Количество слоев колеблется от двух до восьми в зависимости от возможностей картоноделательной машины. Чаще всего производят двухслойный крафт-лайнер — базовый коричневый слой состоит из вторичного волокна, а наружный слой, в основном, из длинноволокнистых первичных волокон. Крафт-лайнер, как правило, используют для производства изделий и тары с повышенными требованиями к механическим показателям.

Тест-лайнер также многослойный материал. Он изготавливается, в основном, из тех же компонентов, что и крафт-лайнер, но в другом соотношении. Обычно наружный слой подвергают специальной обработке: поверхностной проклейке, кашированию; всевозможные добавки придают тест-лайнеру специальные водоотталкивающие, морозостойкие, антикоррозионные и др. свойства.

ГОСТы

Картоны для плоских слоев (лайнеры) должны отвечать требованиям ГОСТ 7420, где марка картона К-1 - высшей, К-2 и К-3 - первой категории качества.

Международная практика подразделяет лайнер на:

• К (kraft) - лайнер, состоящий из целлюлозных волокон;
• Т2 (test 2) - лайнер, состоящий из частично переработанных волокон;
• Т (test 3) - лайнер, волокнистая композиция которого полностью состоит из вторичных волокон;
• С (chip) - лайнер на основе макулатуры;
• BW (fully bleached white) - крафт-лайнер из беленой целлюлозы;
• WT (white top) - лайнер из вторичных волокон с верхним мелованным слоем;
• MK (mottled kraft) - крафт-лайнер белого цвета с вкраплениями;
• OY (oyster) - крапчатый тест-лайнер.

Для лайнеров нормируемыми являются показатели: сопротивление продавливанию, торцовому сжатию, излому в поперечном направлении.

Флютинг

Термин «флютинг» так же, как и «лайнер», в НД не фигурирует. Однако, уже довольно давно он прочно вошел в обиход людей, связанных с гофроиндустрией. Официальное название флютинга согласно ГОСТ - «бумага для гофрирования, предназначенная для изготовления гофрированного слоя гофрированного картона».

На Западе флютингом называют бумагу для гофрирования, произведенную из полуцеллюлозы (Semichemical fluting, SF). В основном, это масса, полученная путем неглубокой химической обработки хвойной древесины. Бумага для гофрирования, почти на 100% состоящая из вторичного сырья (макулатуры), называется веленштофф (Wellenstoff, WS). Рекуперационные волокна в среднем проходят трехступенчатую переработку, поэтому в волокнистой композиции веленштоффа все равно присутствует некоторый процент первичного волокна, что обеспечивает жесткость флютинга.

Шренц (Schrenz) это бумага для гофрирования, а также материал для тест-лайнера самого низшего сорта с низкими техническими характеристиками, к которым выдвигают не столь жесткие требования.

Флютинг отличается очевидной грубостью поверхности на ощупь и менее эстетичен на вид, т.к. он предназначен для изготовления внутреннего слоя гофрокартона. Чаще всего состав по волокну флютинга аналогичен материалам, которые используются для изготовления тест-лайнера (Waste based fluting, WBF). Однако, при производстве гофрокартона и тары из него флютинг играет, пожалуй, самую важную роль - гофр принимает на себя основную нагрузку, и именно от технических характеристик бумаги для гофрирования зависят амортизационные свойства гофрокартона и тары из него.

ГОСТы регламентирующие производство гофрокартона включают в себя требования которым должен соответствовать данный продукт.

Бумага для гофрирования должна соответствовать требованиям ГОСТ 7377, согласно которого это бумага-основа, используемая для внутреннего слоя гофрокартона. Она изготавливается марок Б-0, Б-1, Б-2 и Б-3. Флютинг марки Б-1, в основном, изготавливается из сульфатной небеленой целлюлозы; Б-2 - преимущественно из смеси сульфатной небеленой целлюлозы и других ненормированных материалов; Б-3 - из ненормированных волокнистых материалов. Поскольку бумага для гофрирования используется для изготовления внутреннего слоя гофрокартона, ее физико-механические показатели должны обеспечивать стабильное качество при возникающих статических и динамических нагрузках (при складировании, штабелировании, хранении и т.д.) и главное, обеспечивать сохранность гофра.

Клей для производства

Описание

Для производства гофрокартона используются различные клея, в зависимости от способа нанесения, возможностей предприятия для его приготовления, либо используется готовый клей.

На производственном предприятии используется два вида клея, один для склейки слоев гофрокартона, другой для склейки продукции из гофрокартона. Склеивание коробов производится как воднодисперсионными, так и термоплавкими клеями. Для каждого из типов клеев характерны свои клеевые системы. А для клеевых систем характерен свой способ нанесения клея. На современном этапе скрепление коробов скобами отходит в прошлое, а на передний план выходят два основных способа склеивания коробов и гофрокоробов: контактный и бесконтактный. Есть еще роликовый способ нанесения, но он не пользуется популярностью у специалистов, так как не позволяет быстро переналаживать систему под новый заказ, под новые параметры.

Контактный способ — это системы низкого давления клея с простой клеевой головкой, обычно входящей в контакт с обрабатываемой поверхностью под определенным углом. Бесконтактный способ нанесения стал возможен после изобретения быстродействующих электрических клапанов. Это позволило наносить клей с некоторого расстояния от картона.

Контактная система часто используется при склеивании гофрокартона, а бесконтактная — для склеивания тары из картона.

Каждый из способов имеет свои преимущества. И нельзя сказать, что какой-то способ однозначно лучше, а какой-то хуже. Просто каждый из них выполняет свои задачи. Выбранный способ нанесения определяет выбор клея. Правильный подбор клея — важнейшее из условий четкой и бесперебойной работы клеевой системы.

Рассмотрим принципы работы и преимущество каждого из методов.

Контактный способ нанесения

В основе клеев, используемых для контаткного метода, лежат клеи с высокой вязкостью. Головка в такой клеевой системе имеет довольно большие размеры (диаметр от 1 до 1.5 мм). И только при достаточной вязкости возможна бесперебойная подача достаточного количества клея в зону контакта форсунки и картона при работе на давлении 1:1

В случае контактного нанесения сам контакт с обрабатываемой поверхностью помогает «вытягивать» клей из клапана на поверхность картона. Данный метод требует полного контакта форсунки и картона. При его нарушении клей не всегда попадает на картон и часто выбрасывается из клеенаносящей установки в направлении движения картона, что вызывает загрязнение установки и клеевые следы на полу. Поэтому важным элементом является правильная настройка направляющих и пружин, которые обеспечивают возможность правильного нанесения клея. На оборудовании, работающем на скоростях до 20000 коробок/час, обязательно используются направляющие.

Емкость с клеем обычно устанавливается отдельно от клеенаносящих систем в удобное место в цехе. От этой емкости клей по ПВХ трубопроводу подается к оборудованию. И распределяется по клеенаносящим системам, в которых устанавливается необходимое для нанесения клея низкое давление.

Если ширину наносимого клеевого рисунка необходимо расширить, то для контактных систем характерно добавление специальных аппликаторов, которые позволяют расширить клеевой рисунок до 10 см на обычных машинах и до 15 см на больших машинах. Это очень удобно при склеивании тары больших размеров. Контактный метод обеспечивает очень точное нанесение клея на гофрокартон. При этом форсунки чистятся автоматически.

Бесконтактный способ нанесения

При бесконтактном нанесении необходим выброс клея на расстояние приблизительно 10 мм. Соответственно, требуется создание довольно высокого давления для придания достаточной скорости потоку клея, чтобы обеспечить его нанесение в нужное место на поверхности картона. При недостаточном давлении клея возможна закупорка форсунки. Поэтому для этого метода используются жидкие клеи на основе каучука. Только при низкой вязкости в данных условиях можно обеспечить чистоту нанесения и прерывание на головке. Низкая вязкость клея обусловлена также, меньшим размером отверстий в форсунках и большими скоростями.

Бесконтактные системы обычно основаны на использовании одного большого клапана и специальных насадок с несколькими отверстиями, или нескольких клапанах, встроенных в одну линию. В результате ширина клеевого рисунка ограничена 2-4 линиями (каплями) с расстоянием 0,6 см между их центрами или суммарной шириной рисунка в 2,5 см. Данные характеристики очень хороши при работе на малых машинах и с небольшими коробками, но для коробок большего размера покрытия не хватает.

Для бесконтактного метода характерны высокие скорости производства и соответственно — высокая производительность. В бесконтактном методе нанесения есть особенность — диаметр отверстия форсунки меньше, а само малое отверстие, через которое проходит клей — длиннее, чем в контактных системах. При простое в течение нескольких минут в головке может застыть достаточное количество клея, что, в свою очередь, может испортить первую коробку, которая будет обрабатываться после запуска системы.

Для предотвращения этого недостатка используется специальный изолятор, который накрывает форсунку, когда на входе нет картона, и оборудование простаивает. После запуска конвейера изолятор открывается, свежий клей поступает на обрабатываемый материал, и первая коробка отлично склеивается.

Готовый клей

Главными предпосылками создания новых клеев являются следующие:

• в связи с увеличением производства гофротары в составе макулатурного сырья для производства картона и бумаги растет доля гофрокартона, который несет в себе значительное количество остаточного крахмального клея. Данный клей создает проблемы при производстве картона и бумаги из вторичного волокна и создает проблемы со сточными водами;
• растет производительность линий по производству гофрокартона и растут требования к клеям - время схватывания клея должно сокращаться, а качество склейки - улучшаться.

Гофроящики и гофрокартон считаются одним из лучших видов сырья для производства картона для плоских слоев и гофробумаги. Однако, гофрокартон содержит в себе крахмальный клей, который используется для склейки, и его количество составляет обычно около 12 г/м2. В пересчете на массу картона, это составит около 24 кг натурального крахмала на 1 т сухого волокна. Если 1 т такого гофрокартона распустить в 25 т свежей воды (то есть при концентрации 4 %), то теоретически концентрация растворенного крахмала в воде может приближаться к 1000 мг/л. На практике макулатура состоит не только из гофроящиков, и не весь крахмальный клей сразу переходит в растворенное состояние. Поэтому концентрация растворенного крахмала не достигает столь экстремальных значений. Однако на некоторых предприятиях она достигает значений 160 мг/л. Прежде всего это было отмечено на предприятиях, которые сами производят и гофрокартон, и сырье для него.

Именно растворенный крахмал создает значительные проблемы в производстве картона и бумаги. Растворенный крахмал сам по себе повышает вязкость системы, кроме того, он является прекрасной пищей для микроорганизмов и является основной причиной того, что понимают под анионными загрязнениями. Вследствие порчи массы образуется повышенное количество слизи, затрудняется отлив массы, прессование, растет расход пара на сушку, снижается прочность картона, плохо работают ловушки, и качество сточных вод оставляет желать лучшего. Таким образом, можно отметить, что гофроящики, являясь хорошим вторичным сырьем с точки зрения качества волокна, содержат в себе и проблему крахмального клея. Эту проблему можно уменьшить за счет новых рецептур крахмальных клеев для производства гофрокартона.

Второй предпосылкой для разработки улучшенных клеев для гофрокартона является тот факт, что стандартные рецептуры клеев типа «Стейн-Холл» не в полной мере отвечают современным требованиям и новому скоростному оборудованию для производства гофрокартона. Хорошо известны случаи, когда ухудшается склейка, происходит расклейка, когда некоторые виды картона для плоских слоев плохо склеиваются с гофробумагой. И это связано не только с режимом работы гофроагрегатов, но и с качеством клея.

В случаях плохой склейки нельзя назвать определенно одну причину, все же можно отметить, что чаще всего плохая склейка гофрокартона происходит оттого, что суспендированный крахмал в составе клея не успевает клейстеризоваться. На то есть две основные причины:

• недостаточная водоудерживающая способность той части клея, которую принято называть «носителем»;
• недостаточная скорость набухания крахмальных зерен, составляющих суспендированную часть крахмала.

При недостаточной водоудерживающей способности клея происходит быстрая потеря первых порций влаги. При дефиците влаги крахмал просто не способен клейстеризоваться и проявлять свои клеящие свойства. Тот момент, когда крахмал способен клейстеризоваться с проявлением клеящих свойств, прекращается, когда содержание влаги в крахмальной суспензии становиться меньше 60 %. Если до этого момента крахмальные зерна не успели клейстеризоваться, то далее они ведут себя как инертный наполнитель клеевого шва.

Поэтому важно, чтобы клей обладал повышенной водоудерживающей способностью на начальной стадии, когда происходит клейстеризация крахмала, и быстро досыхал на второй стадии, после склейки, чтобы не снижать производительности оборудования. В состав клея входят модифицированные крахмалы, водоудерживающие добавки и добавки, которые ускоряют высыхание клея на стадии досыхания клеевого шва.

Температура начала клейстеризации зерен крахмала в составе клея зависит, прежде всего, от содержания щелочи, но кинетика набухания больше зависит от природной основы крахмала. Так, известно, например, что картофельный крахмал имеет степень набухания около 1000, тапиоковый - более 70 и кукурузный - около 24. Данное число показывает, сколько объемов воды (мл) способны связать зерна крахмала по отношению к собственной массе (г). Явление неполного заваривания крахмала хорошо видно и на некоторых промышленных гофрокартонах. Признаком этого является белёсый клеевой шов в гофрокартоне.

Гофрокартон несет в себе значительное количество остаточного крахмального клея. Данный клей создает проблемы при производстве картона и бумаги из вторичного волокна и создает проблемы со сточными водами.

На производстве фирмы ООО «Аполинария» используется крахмальный клей, из привозного сырья в основном ООО «Крахмальный завод «Гулькевичский» Клей вариться в специальной клее варочной установке, которая обеспечивает бесперебойную подачу клея на гофро агрегат.

Компоненты, из которых состоит крахмальный клей

Обязательными компонентами приготовления крахмального клея для производства гофрокартона являются крахмал, вода, бура и каустическая сода. Кроме них могут использоваться дополнительные компоненты.

Состав 1 тонны клея для производства гофрокартона выглядит так:

• вода - 767 кг,
• крахмал - 225 кг,
• каустическая сода - 5 кг,
• бура - 3 кг.

Функцию клейкого вещества выполняет крахмал. Приготовить клей для гофрокартона можно из любого крахмала: кукурузного, картофельного, тапиокового, пшеничного.

Поскольку прочность клеевой пленки любого крахмального клея значительно превосходит прочность соединения волокон в бумаге.

Клей готовится 15–27 процентной концентрации по всему крахмалу, из которого 10–25% составляет крахмал клейстеризованный и, соответственно, 90–75% крахмальные зерна.

Зерна крахмала являются основным адгезивом, а также выполняют функцию поглотителя воды из раствора. За счет этого на гофропрессе или на сушильном столе в условиях высокой температуры происходит быстрое схватывание клея в месте контакта гофробумаги и плоского картонного слоя. Вода служит растворителем крахмального клея. Содержание воды в клее составляет от 73 до 85% и вся она, за исключением молекулярно связанной с крахмалом (примерно 12%), должна быть удалена на гофроагрегате. Каустическая сода снижает температуру клейстеризации крахмала, ускоряет набухание крахмальных зерен. Бура способствует образованию поперечных связей в клее, повышая вязкость дисперсии. Бура сообщает клею «короткую» структуру, клей не образует капелек при нанесении его на вершины гофров и не пачкает гофровалы. Бура повышает липкость клея и выполняет роль антисептика.

Добавки

Для придания клеевому шву водостойких свойств в пропорции от 5% до 15% к содержанию всего крахмала в готовый клей добавляют ацетоно и мочевиноформальдегидные смолы, латексы бутадиенового, изопренового и бутадиенстирольного каучуков и некоторые другие химикаты. В весеннее-летний период для борьбы с микробиологическими организмами в клей целесообразно периодически добавлять биоциды вколичестве до 1% от содержания крахмала.

Вид крахмала - нативный или модифицированный - не играет особой роли при изготовлении клея для гофрокартона. Заявления некоторых фирм об особой стабильности клея, приготовленного с использованием холодно растворимого или окисленного крахмала, являются скорее маркетинговым ходом, чем техническим решением. Модификацию крахмала можно выполнить самостоятельно при обработке его щелочью совместно с интенсивным перемешиванием. Модификации крахмала щелочью достаточно для получения гофрокартона на любой скорости гофроагрегата. Однако на производствах, где нет мешалки со скоростью перемешивания более 400 об./мин. (оптимальный вариант - не менее 750 об./мин.) или отсутствует пар, модифицированные крахмалы могут найти свое применение. Классическим способом получения современного крахмального клея считается метод Штайн Холла. Для применения этого способа необходимо иметь две мешалки. В одной - с помощью каустической соды (гидроксида натрия) и острого пара готовится щелочной крахмальный раствор (клейстер). В другой крахмальная суспензия с добавкой буры (тетрабората натрия десятиводного или пятиводного). Затем в одной из мешалок приготовленные дисперсии смешиваются. Перемешивающее устройство для получения стабильного клея должно работать со скоростью не менее 400 об./мин.Также хорошо известен способ приготовления клея в одной мешалке. В мешалку турбинного типа, содержащую крахмальную суспензию с температурой 38–42ºС, заливается заданное количество раствора едкого натра, и смесь подвергается интенсивному перемешиванию со скоростью порядка 1500–3000 об./мин. Происходит процесс физико-химической модификации крахмала, в результате которого часть крахмала клейстеризуется, и дисперсия из за этого постепенно становится все более вязкой. По достижении заданного уровня вязкости процесс модификации прекращается путем разбавления дисперсии холодной водой или кислым раствором. Затем добавляется бура, и дисперсия интенсивно перемешивается до готовности. Готовность определяется по вязкости клея. Вискозиметр для непрерывного измерения вязкости закреплен на стенке мешалки и измеряет ориентировочный уровень вязкости клея. Окончательное значение вязкости определяется с помощью воронкообразного вискозиметра путем отбора пробы клея из мешалки. Другие способы получения крахмального клея для производства гофрокартона в одной мешалке, отличаются лишь некоторыми деталями, но в принципиальном плане идентичны. Таким образом, главное условие получения клея со стабильной вязкостью – это наличие мешалки с интенсивным перемешиванием. Перемешивание должно заканчиваться, когда после первоначального падения вязкость клея начнет выравниваться, и стабилизируется на заданном уровне, например, 40–50 сек. по ВЗ 4. Такой клей может свободно циркулировать в системе, перекачиваться из емкости в емкость и храниться в течение суток.

Контроль качества крахмального клея осуществляется измерением концентрации, температуры, вязкости и температуры клейстеризации. Концентрация, при которой клей гарантированно склеивает слои картона, составляет по сухому остатку от 15% до 27%. Нижний предел концентрации ограничивается из-за замедления скорости схватывания и скорости высыхания клея, а также короблением гофрокартонного листа. Верхний предел ограничивается дефицитом воды, необходимой для клейстеризации крахмальных зерен. Современные быстроходные гофроагрегаты имеют клеенаносные устройства, способные нанести тонкий слой клея на вершины гофров, поэтому можно использовать клей повышенной концентрации. Такой клей содержит минимальное количество воды, что уменьшает затраты на сушку картона, способствует работе гофроагрегата на высоких скоростях и облегчает решение проблемы коробления гофрокартона. Верхний предел концентрации клея можно повысить путем использования в качестве дисперсной среды клейстера из модифицированного крахмала, например, окисленного. При раздельном приготовлении суспензии и клейстера это может быть выполнено достаточно просто и с небольшими дополнительными затратами. Достаточно заменить на модифицированный крахмал только ту часть ранее применяемого нативного крахмала, которая предназначалась для носителя, т. е. клейстеризовалась. При приготовлении клея в одной мешалке требуется использовать модифицированный крахмал в полном объеме.

Температура клея при нахождении его в любом месте, кроме вершин гофров (в мешалке, расходном баке, трубопроводе, насосе, клеевой ванне и т. д.), должна быть на10–15 градусов ниже температуры его клейстеризации. Особенно это актуально для клеевой ванны гофропресса. Чтобы предотвратить образование студнеобразных сгустков, которые могут усложнить работу агрегата, ванну охлаждают холодной водой или экранируют от теплового потока. Вязкость клея определяется на вискозиметрах, работающих по принципу истечения определенного объема жидкости через калиброванные отверстия.

Наибольшее распространение в России получил прибор ВЗ 246, где 2,4 и 6 - диаметры сменных отверстий в мм. Наиболее часто употребляется насадка диаметром 4 мм. Вязкость, определяемая с помощью этой насадки, получила название «вязкость по ВЗ 4». Другие известные вискозиметры, такие как Штайн Холла, Бауэра, Лори, Форда, кружка ВМС и другие принципиально не отличаются от ВЗ 4, и несмотря на некоторые конструктивные отличия, дают сопоставимые по величине измерения вязкости. Обычный уровень вязкости клея по ВЗ 4, составляет 40–60 сек. Нижний предел вязкости клея не должен быть ниже 20 сек., верхний может быть близким к 75–90 сек., т. е. к максимально возможному значению вязкости, определяемому с помощью насадки с диаметром 4 мм. При большей вязкости в конце измерения на воронке ВЗ 4 клей уже не течет, а капает, что нарушает условия точного определения показателя. Температура клейстеризации клея должна быть как можно ниже, т. к. это имеет большое значение при недостаточном давлении пара, питающего гофроагрегат, а также в случае быстроходных гофроагрегатов. Температура клейстеризации зависит от типа крахмала и количества гидроксида натрия. Например, нативный кукурузный крахмал имеет температуру клейстеризации 72-75ºС. Но благодаря содержанию в клее гидроксида, натрия, температура клейстеризации готового клея из кукурузного крахмала обычно составляет 58-62ºС. Важно при этом следовать следующим простым правилам:

1. Изменение режима варки должно проводиться небольшими шагами при внимательном наблюдении за результатами изменений.
2. Изменение количества компонентов клея нужно проводить при неизменном количестве воды.
3. При необходимости уменьшить вязкость клея сначала стоит попробовать интенсивное перемешивание, а уже потом разбавление очень небольшими порциями воды.
4. Увеличивать вязкость клея надежнее всего смешиванием с вновь сваренной партией заведомо более густого клея.

Расход клея и, соответственно, крахмала для склейки 1 м2 гофрокартона зависит, прежде всего, от толщины слоя клея на клеенаносном валу, т. е. на том валу, который контактирует с вершинами гофрированной бумаги. На большинстве современных клеенаносных устройств толщина этого слоя поддерживается на уровне 0,15–0,25 мм и регулируется с помощью шаберного валика. Изменение зазора между валами является основным способом оперативного влияния на расход крахмала при склейке гофрокартона. Вторым фактором, от которого зависит расход крахмала, выступает концентрация клея по крахмалу. В процессе склейки участвует весь крахмал, который находится между бумажными слоями, но при условии, что он весь клейстеризовался. Неклейстеризованный крахмал сразу обнаружит себя по расклейке гофрокартона и по белым полоскам на картоне лайнере от крахмальных зерен. Зерна не способны склеивать бумажные слои, они в местеконтакта вершин гофробумаги с плоским слоем мешают образованию клеевого шва из клейстеризованной части крахмала. Если на гофроагрегате изготавливается пятислойный или семислойный картон, то условия для приклеивания внутренних «нижних» слоев на склеивающем станке становятся еще более напряженными, т. к. прогреть клеевой шов до температуры клейстеризации на расстоянии 3–7 мм от сушильных плит - задача непростая. Решить ее обычно удается за счет снижения скорости гофроагрегата. Упростить решение задачи помогает использование для склейки внутренних слоев специального клея с пониженной температурой клейстеризации до 52ºС за счет введения дополнительного количества гидроокиси натрия при варке клея.

Время хранения клея может исчисляться часами при нормальной работе гофроагрегата или сутками при авариях, остановке гофроагрегата по причине выходных или по причине отсутствия заказов. Из практики можно сказать, что хранение крахмального клея в течение 12 часов существенно не меняет его характеристик. При этом неважно, хранился клей при легком перемешивании или находился в покое. В последнем случае нужно перемешать клей перед подачей в производство. При хранении клея свыше суток вязкость может понизиться. Хранение от 2 до 3 суток приводит к существенному снижению вязкости и увеличению температуры клейстеризации клея. Но, как правило, такой клей еще можно использовать. Если клей хранился более 3 суток, то происходит расслоение дисперсии, значительное понижение вязкости и появление гнилостного запаха. Такой клей можно не большими порциями подмешивать к вновь приготовленному. Но лучше его не использовать, т. к. использование такого клея в любом режиме может привести к заражению технологических потоков микроорганизмами, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Установлено, что при хранении клея открытым в течение 10 суток, вязкость клея уменьшилась и на 6-й день становилась равной вязкости воды. При этом температура клейстеризации увеличивалась и в конце срока становилась равной темпера туре клейстеризации исходного крахмала.

Уменьшение вязкости объясняется тем, что клейстеризованный крахмал полностью гидролизовался, и клей стал простой крахмальной суспензией. Вязкость таких систем определяется вязкостью дисперсной среды, т. е. воды. Увеличение температуры клейстеризации происходило, по видимому, за счет связывания щелочи двуокисью углерода, входящей в состав воздуха. Этот эксперимент хорошо объясняет возможные причины расклейки гофрокартона при работе со старым клеем, а также феномен расклейки по понедельникам.

Современные химические разработки в области клеевых добавок предлагают новый компонент добавку СР-88, которая вызвала интерес у специалистов гофропроизводств (Журнал «Гофро пресса» №9 сентябрь 2008).

Гидрофобная добавка — изготавливается на основе кетональдегидной смолы, добавляется в готовый крахмальный клей. Придаёт влагостойкие свойства клеевому шву в гофрокартоне, что особенно важно при упаковке фруктов, овощей, цветов, замороженных продуктов, при наружном хранении упаковки в плохих погодных условиях, при хранении и перевозке в холодильниках.

Ошибочно считается, что клей это — маловажная и незначительная составляющая в стоимости производства гофрокартона. И поэтому часто забывают, что без хорошего клея не бывает хорошего гофрокартона. Потери, вызванные плохим качеством клея катастрофичны — это испорченные дорогостоящие лайнер и флютинг, потерянное рабочее время, невыполненные вовремя заказы: Если добавить к этому поток рекламаций от потребителей на некачественный гофрокартон, то сразу меняется картина роли клея в его производстве.

Гидрофобная добавка СР-88, придаст следующие качества: стабильность, клейкость и влагостойкость. Эти свойства ставят производство гофрокартона на более качественный уровень.

Большинство технологов, как показывает практика, корректируют недостатки клея повышением его расхода, чтобы усилить склейку и устранить риск расслаивания. Однако больше клея на картоне означает больше воды, что не добавляет прочности картону. А увеличенный расход клея плюс дополнительные затраты тепла на сушильном столе — это уже ощутимый удар по себестоимости.

Применение СР-88 ликвидирует эти проблемы. Для внедрения этой добавки на предприятии следует провести серию испытаний в лабораторных условиях, подобрать оптимальную рецептуру приготовления клея, а затем внедрить данную рецептуру клея на производстве. Эта добавка позволяет достичь — экономии клея, улучшения качества склейки, уменьшения в разы количества рекламаций на несоответствие марки и, конечно, приобретение гофрокартоном влагостойкости.

Наиболее распространённая ошибка несоблюдение времени использования и, как результат, проблема с очисткой емкостей и трубопроводов. Готовый крахмальный клей с гидрофобной добавкой СР-88 должен быть использован не позднее 7-8 часов (рабочей смены) от его приготовления, при периодическом перемешивании срок использования увеличивается до сроков использования обыкновенного крахмального клея. После использования клея с добавкой СР-88 следует промыть емкости и трубопроводы водой (при окончании работы и остановке на выходные дни) или прокачать и разбавить обычным клеем, если с утра возобновляется производство. При повышении (понижении) вязкости клея при внесении добавки качество гидрофобной добавки остается стабильным. Естественные отклонения по вязкости могут возникать из-за качества крахмала, жёсткости и химического состава воды.

Технологам следует, смоделировать процесс приготовления клея в лаборатории на маленьком объёме (до 5 килограммов). Я думаю — это не так сложно (вместо мешалки можно использовать бытовой миксер). Добавьте рекомендуемое количество добавки, перемешайте и замерьте вязкость. Чаще вязкость снижается. Определить насколько, делать вязкость выше при приготовлении клея с добавлением СР — 88 и можно получить рабочую вязкость клея. При этом следует помнить, что в момент перемешивания клея с добавкой вязкость кратковременно изменяется, а через некоторое время восстанавливается. Максимальный эффект гидрофобности, при применении СР-88, достигается через 24 — 48 часов после изготовления гофрокартона при соблюдении обыкновенных требований по кондиционированию (в течении 4-5 часов не ставить на сквозняки и не вентилировать принудительно)

Добавка СР-88 начинает быстро работать при температурах выше +120ºС на сушильном столе, но начинает частично работать и при более низких температурах. Нельзя допускать перегрева клея в клеевых ваннах свыше 38-40 градусов (вязкость клея может сильно увеличиться — добавка начинает работать)

Производство гофротары и необходимое оборудование + видео

Выбор оборудования и технология производства гофротары (гофроупаковка, гофроящики) зависят от номенклатуры и объемов производства.

На первом этапе необходим роспуск (нарезка и рилевка — формирование линии, по которой происходит складывание гофрокороба) гофрокартона на нужные размеры. Роспуск необходим в следующей ситуации:

• Если производитель гофротары не производит гофрокартон и закупает его на стороне. Зачастую раскрой приобретаемого гофрокартона не соответствует раскрою производимой гофротары. Поэтому и возникает необходимость в его роспуске.
• При производстве прокладок, вкладышей, поддонов, заготовок для решеток (перегородок), обечайки и других мелких деталей коробки.

Для роспуска гофрокартона используется станок резательно-рилевочный.

На втором этапе с помощью флексографской печатной машины на гофрокартон наносится печать.

На третьем этапе производятся заготовки для будущего гофроящика:

• для изготовления стандартной четырех клапанной коробки используется станок просекательно-рилевочный (слоттер), который осуществляет просечку и рилевку.
• для изготовления нестандартных видов гофротары (гофротара сложной высечки), а также для изготовления четырех клапанной коробки с ручками, вентиляционными отверстиями и т.д. используется станок высечной ротационный или плоско высечной.

На четвертом этапе производится склейка гофроящиков. Здесь используется автоматический фальцевально-склеивающий станок. Данный станок осуществляет склейку в автоматическом режиме и укладку в пачки четырех клапанного гофро короба. Подача заготовок в станок автоматическая со станка просекательно-рилевочного (Станок просекательно-рилевочный и автоматический фальцевально-склеивающий станок при их совместной работе называют «автоматическая линия для производства гофрокоробов»). Автоматический фальцевально-склеивающий станок эффективно использовать при объемах производства одного типоразмера гофротары не менее 30 тысяч штук. В случае, если производитель ориентируется на большую номенклатуру и небольшие объемы производства по каждому типоразмеру, мы рекомендуем использовать станок фальцевально-склеивающий (полуавтомат). Данный станок является автоматизированным рабочим местом оператора, который будет производить склейку гофротары, и позволяет увеличить производительность одного оператора-склейщика в 2 раза.

На пятом этапе производится обвязка гофроящиков в пачки. Обвязка производится полипропиленовой лентой с помощью машинки для обвязки пачек.

Видео как делают

На шестом этапе необходимо спрессовать отходы в кипы с помощью пресса для отходов.

Источники материала

• Журнал « Pakkograff»
• Журнал «Картон и гофрокартон»
• Журнал «Бумага и жизнь»
• Журнал «ГофроПресса» № 12, 2008г
• Журналы «Бумага инфол»
• «ЛесПромИнформ»
• Бумага и другие основы для печати / Пер. с итал. Гатчина: СУДБ, 2002.
• Здан О. Дипон Сайрел Совершенство флексопечати, Тара и упаковка, 1995г.

* В расчетах используются средние данные по России

Гофрированный картон относится к числу наиболее популярного и наиболее часто используемого упаковочного материала. Своей популярностью он обязан сочетанию сразу нескольких характеристик. Гофрокартон обладает малым весом, низкой стоимостью и при этом отличными физическими параметрами. Кроме того, для производства гофрокартона можно использовать вторичное сырье – бумагу и картон, изготовленные из макулатуры, что является еще одним преимуществом этого упаковочного материала. Однако без недостатков тоже не обошлось. К наиболее существенным минусам гофрированного картона относится его низкая влагостойкость (как, впрочем, и у других видов материалов на основе бумаги и картона).

Профессиональный набор для создания идей бизнеса

Трендовый продукт 2019..

Гофрокартон отличается от обычного своей структурой. В большинстве случаев он состоит из трех слоев: двух крайних плоских слоев картона (так называемые топлайнеры) и одного среднего слоя бумаги, который имеет волнообразную или гофрированную форму и называется флютингом. Благодаря столь многослойной конструкции, несмотря на то, что отдельные компоненты гофрокартона не отличаются надежностью (как и обычный картон), вместе они обеспечивают необходимую жесткость и обладают сопротивлением как в направлении, перпендикулярном плоскости картона, так и в направлении вдоль плоскостей. Если необходим упаковочный материал с улучшенными физическими свойствами и более высокой надежностью, то можно использовать гофрокартон и в пять или семь слоев. В этом случае слои картона и бумаги чередуются один за другим. Размеры, качество и прочие параметры гофрированного картона, которые указывает заказчик упаковки, определяет специфику производства этого материала и количество технологических этапов.

Бизнес по производству гофрированного картона можно с уверенностью назвать прибыльным и высокорентабельным, и доказательством этого служит постоянное увеличение объемов производства картона и потребления тары из него в нашей стране. По данным многочисленных исследований картон является наиболее популярным видом упаковочных материалов. В числе его преимуществ, которые называли респонденты, фигурирует способность к вторичному использованию, доступная цена, простота в применении и долгий срок хранения. По статистике на российском рынке упаковочной тары преобладают картон и пластик. Причем картонная и бумажная упаковка занимает около 40 % этого рынка.

В зависимости от своих физических свойств и строения гофрокартон подразделяется на несколько классов, каждый из которых маркируется буквой, обозначающей номер класса и количество слоев. Наибольшее распространение в промышленности получил трехслойный картон классов Т-21, Т-22, Т-23, Т-24. Соответственно, гофрированный картон в пять слоев обозначается буквой П, а двухслойный, соответственно, имеет маркировку Д. Гофрокартон также подразделяется по видам профиля, то есть по геометрическим размерам внутренних волн. Именно количество и вид гофрированных слоев определяют самые главные характеристики гофрокартона. Диапазоны размеров высоты и ширины волн маркируются латинскими буквами. Виды гофрокартона разных марок отличаются друг от друга удельным сопротивлением на разрыв с приложением разрушающего усилия вдоль гофров, сопротивлением торцевого сжатия гофров и абсолютным сопротивлением продавливанию.

Кроме того, в ассортименте производителей гофрированного картоне есть также микрогофрокартон, который представляет собой трехслойный гофрированный картон толщиной от 1,5 до 1,8 мм. Так как микрогофрокартон отличается значительно меньшей, чем обычный картонный материал, толщиной, то по этой причине он имеет чуть более худшие прочностные характеристики и более низкие амортизирующие качества. Он маркируется буквой Е и используется для изготовления индивидуальной презентабельной картонной упаковки (в большинстве случаев с офсетной или флексопечатью).

Свыше 90 % производимого в мире гофрокартона имеет синусообразную форму гофры. Хотя для некоторых целей может производиться и картон с V -образной гофрой. Но для этого требуется дополнительное оборудование, поэтому такой гофрокартон встречается крайне редко (по крайней мере, в нашей стране).

Для изготовления гофрокартона используются определенные материалы, к которым относится бумага для гофрирования массой от 100 до 140 грамм на кв. метр, картон для плоских слоев массой от 150 до 235 грамм на кв. метр бурого или белого цвета и крахмальный или силикатный клей. Основной источник сырья для производства такой бумаги и картона – это целлюлоза и макулатура. В нашей стране целлюлоза производится на ЦБК России путем переработки древесины. Макулатура же в качестве вторичного сырья импортируется из ближнего зарубежья, так как в нашей стране недостаточно предприятий по переработке отработанных бумажных отходов. Очевидно, что вариант с импортом вторсырья довольно затратный, поэтому для производства отечественного гофрированного картона используется преимущественно (на 70 %) целлюлоза. Такой гофрокартон отличается большим весом, нежели материал с преобладанием переработанного сырья, но качество упаковки из него намного лучше.

Готовые идеи для вашего бизнеса

Производство гофрированного картона осуществляется с применением специального оборудования. Упрощенно этот процесс можно представить следующим образом. Сначала рулоны бумаги для гофрирования и картона для изготовления плоских слоев должны отлежаться в течение двадцати четырех часов в теплом помещении с температурой воздуха не менее 15°С. Затем рулоны закрепляют на раскате (размоточном станке). Разматываемые с раската бумага и картон поступают на специальные разогревающие цилиндры и промежуточные валики, где они увлажняются и равномерно нагреваются. Такая предварительная подготовка способствует более глубокому проникновению клея в толщину бумаги и лучшему склеиванию с картоном.

На следующем этапе производства бумага, предназначенная для гофрирования, направляется под гофрирующий пресс (в гофрировальную машину). Там она пропускается между зубчатыми валами, нагретых до 150-180°С. Эти валы и формируют волнистый слой предварительно заданного профиля. Затем гофрированную бумагу передают на оборудование, которое наносит на ее поверхность клей. Это осуществляется при помощи клеевого вала: на верхние точки гофров одной из сторон наносится клеевая пленка. При этом количество наносимого клея можно регулировать, изменяя положения дозирующего вала. После нанесения клея гофрированный слой бумаги соединяется с плоским картоном. Это осуществляется под прижимным валом, который плотно склеивает картонный слой с вершинами гофров. Полученный в результате этих процедур двухслойный гофрированный картон помещается на наклонную транспортерную ленту и направляется к накопительному мосту, а затем снова в клеильную машину. Так клеевой состав наносится на другую сторону гофрированной бумаги. В сушильном устройстве все слои картона склеиваются друг с другом и высушиваются при помощи сушильных плит и сушильной машины. Материал может нагреваться при помощи электричества или пара, в зависимости от используемого оборудования. При сушке под воздействием повышенной температуры из картона и бумаги удаляется лишняя влага, вследствие чего клей окончательно затвердевает. После сушильной машины гофрокартон передается на охлаждающий участок. Эти два последних процесса производства очень важны, так как от них во многом зависит качество готового материала. На всех предыдущих этапах гофрированный картон имеет вид длинного полотна. В отделе продольно-поперечной резки гофрокартон раскраивается и разрезается при помощи системы дисковых ножей. При резке может также осуществляться дополнительно уплотнение гофрокартона (рилевание для складывания гофрокороба) при помощи рилевочных муфт на прямолинейном участке определенной ширины. При уплотнении на картоне образуются линии рилевки, вдоль которых можно согнуть листы для получения заданной формы. Наконец, на последнем этапе гофрированный картон нарезается на листы необходимой длины, из которых потом делают саму упаковку. Гофрированный картон типа Д выпускается в рулонах или листах, а типов Т и П – только в листовом варианте. Для изготовления гофрированного картона используется для плоских слоев картон, соответствующий ГОСТ Р 53207-2008, а для гофрированных слоев бумага по ГОСТ Р 53206-2008. Для склеивания слоев гофрированного картона используется клей из растворимого силиката натрия, соответствующий ГОСТ 13079, клей из картофельного крахмала по ГОСТ 7699-78 и другие виды клеев. Примерный расход бумажно-картонного сырья на изготовление одного метра гофрокартона составляет 500 грамм. Кроме клея, могут понадобиться также красящие пигменты, которые используются для нанесения изображений на картон.

Готовые идеи для вашего бизнеса

Предприятия по производству гофрированного картона также выпускают и гофротару типовых размеров или под заказ. В этом случае предполагается наличие дополнительных этапов, которые включают в себя (на примере двухслойного картона) резку на заданные форматы, каширование (печать на плотной бумаге, каландрирование, припрессовка), тиснение и вырубку, заклейку окошек, формирование короба, упаковку. В случае с гофрокартоном с большим количеством слоев на последнем этапе после рилевания заготовки складываются в короба. Для этого требуется специальное устройство для склейки коробок.

Существуют определенные требования, предъявляемые к помещению, где осуществляется производство гофрокартона. Его площадь должна составлять не менее 750 кв. метров. Столько потребуется для размещения производственной линии. Температура в помещении не должна опускаться ниже 18°С, а влажность должна составлять не более 80 %. Для изготовления гофрированного картона используются особые сверхмощные машины – гофроагрегаты различного формата (до 2800 мм) и производительности (скорость может составлять до 450 м в минуту). Одним из лучших и крупнейших производителей оборудования для изготовления гофрокартона считается итальянская фирма Fosber , чьи заводы есть как в самой Италии, так и в США. Для открытия цеха потребуется минимальное оборудование, которое включает в себя собственно линию по производству гофрокартона и флексографическую печатную машину. Например, линия китайского производства, на которой можно изготавливать пятислойный гофрокартон, скоростью до 100 метров в минуту обойдется в 10 млн. рублей. Но можно приобрести и менее мощную линию производительностью до 30 метров в минуту, которая стоит около 3,5-4 млн. рублей. Более того, этот вариант может быть и предпочтительным, так как, несмотря на высокий спрос, конкуренция на рынке гофротары также большая. Скорее всего, даже при небольших объемах производства, вы не сможете найти достаточное количество постоянных заказов, чтобы загрузить свое оборудование полностью.

Специальная флексографическая машина для высокоточной печати по картону производительностью около 3000 листов в час обойдется в 1,5-1,8 млн. рублей, в зависимости от производителя.

Производственные предприятия реализуют гофрированный картон различным оптовым и оптово-розничным компаниям, которые используют его для упаковки продуктов питания, парфюмерной продукции, лекарственных препаратов, бытовой химии, табачных изделий, бытовой техники и электроники, мебели, различных товаров производственного назначения и т. д. Цены на гофрокартон различаются, в зависимости от типа материала. Оптовая стоимость одного квадратного метра может составить от 10 до 22 рублей за квадратный метр. Как правило, оптовым покупателям гофрированный картон поставляется в виде готовых коробок и намоток на бобинах по 200 погонных метров.

Готовые идеи для вашего бизнеса

Итак, рассчитаем основные расходы на производство гофрокартона. На приобретение оборудования в самой простой комплектации и небольшой производительности потребуется около 5 млн. рублей. Еще 300-500 тыс. рублей необходимо для его доставки, монтажа и проведения пусконаладочных работ. На закупку первой партии сырья (бумаги, картона и клея) уйдет около 300 тыс. рублей. Прибавьте к общей сумме еще столько же на регистрацию предприятия, ремонтные работы, прочие расходы. Стоимость аренды помещения зависит от площади и месторасположения. Итого, по предварительным расходам на организацию производство гофрированного картона и гофротары потребуется около 6,5 млн. рублей. При работе в одну смену и хотя бы загрузкой производства на 50 % вполне реально производить около 160 тыс. метров гофрокартона. Соответственно, при небольшой цене сбыта выручка производственного предприятия может составить 1,2-1,4 млн. рублей в месяц. Чистая рентабельность такого производства достигает 17 %, а сроки окупаемости составляют около двух с половиной лет.

Сысоева Лилия

202 человек изучает этот бизнес сегодня.

За 30 дней этим бизнесом интересовались 19940 раз.

Калькулятор расчета прибыльности этого бизнеса

Минимальные стартовые инвестиции для открытия предприятия по изготовлению овощной сетки составляют 2,5 миллиона рублей. Для открытия собственного производства овощной сетки потребуется площадь от 600...

Чтобы открыть собственное производство полипропиленовых мешков, понадобится стартовый капитал около 5 миллионов рублей. Большая часть средств уйдет на закупку, доставку и настройку линии производствен...

Самое сложное в бизнесе по производству химических туалетов – найти действительно большое количество потребителей, потому что не всегда целевая аудитория заинтересована в продуктах нового производител...

Самый простой волочильный стан стоит порядка 200 тысяч рублей, полностью укомплектованная линия, рассчитанная на большие объёмы и представляющая собой самое современное оборудование может иметь стоимо...

Производство бондарских изделий может стать отличной идеей для собственного перспективного бизнеса, который при этом не требует больших вложений.

Для открытия предприятия по производству торгового оборудования потребуется от 150 тыс. рублей. Выйти на уровень самоокупаемости вполне возможно уже через 6-8 месяцев с начала работы при условии доста...

Сумма, необходимая для формирования минимального склада составляет 750 тысяч рублей. Предельной суммы, как мы понимаем, не существует, так как расширять ассортимент можно и количественно, и качественн...