Изучение влияния внешних факторов на изменение поверхностных и структурных характеристик картона толщиной 1–1,5мм

Чистоцеллюлозный картон для цифровой печати CSI Splendorlux 1EW (Extra White) производства концерна Fedrigoni Group обладает белым высокоглянцевым покрытием лицевой стороны. Оборот этого сорта белый, но без покрытия. CSI Splendorlux 1EW, в отличие от Venicelux Digital, предназначен специально для цифровых печатных машин Indigo, использующих технологию электрофотографии. На российский рынок этот материал поставляется в листах формата 32x46,4 и 46,4x32 см и плотностью 250 г/м2.

Переплетные картоны

Значимость переплетного картона невозможно переоценить. От этого материала зависит внешний вид книги, и с его качеством напрямую связано качество переплетной крышки. Хороший переплетный картон должен обладать такими характеристиками, как высокая прочность, стойкость к короблению, высокая впитывающая способность и легкость при резке. Переплетный картон, не соответствующий определенным технологическим параметрам, называется "отбор". Он может применяться для сшивания документов для архивов, при изготовлении мягкой мебели, для разнообразной тары и детских настольных игр, для которых не требуется картон высокого качества.

Выбор переплетного картона на российском рынке достаточно широк. Так, голландский материал Luxline представляет собой неотбеленный картон серого цвета, который подлежит оклеиванию предварительно запечатанной бумагой или другим поверхностным переплетным материалом. Этот сорт, по заверениям производителя, идеально подходит для изготовления книжных переплетов. Одно из очевидных преимуществ этого материала заключается в том, что благодаря гладкости картона для идеального приклеивания поверхностного материала требуется минимальное количество клея. В зависимости от гладкости картон Luxline делится на два вида: шероховатый Unlined и более гладкий Grey. Помимо изготовления книжных переплетов этот материал пригоден для производства жесткой упаковки для настольных игр, подарков, обуви, одежды, сигар, шоколада, косметики, спиртных напитков и многого другого. Диапазон толщины этого материала варьируется от 0,7 до 3,0мм. Материал поставляется в листах, стандартный формат которых равен 70x100 см.

Многослойный переплетный картон не редкость. Один из таких материалов -- это Foabmoard производства фабрики Moorman Karton, которая была основана в Нидерландах в 1912 году, а сегодня является одним из лидеров на рынке картонов. Картон Foabmoard состоит из трех слоев, первым из которых является основа-- собственно переплетный картон толщиной от 0,6 до 3 мм; вторым слоем идет полиэфирный поролон со стандартной толщиной в 2, 3, 4 или 5 мм и весом до 90 г/м2. По заказу толщина поролона для этого слоя может быть увеличена. Инаконец, третий слой -- войлочная бумага светлофиолетового цвета плотностью 150 г/м2, которая хорошо выдерживает давление, оказываемое на крышку переплета при отделочных процессах: тиснении фольгой и блинтовом тиснении. При производстве переплетного материала Foabmoard используются нетоксичные клеи, изготовленные на основе ПВА. Этот материал разработан специально для производства обложек ежедневников, представительской продукции (папок, блокнотов и т.п.), а также книг, в том числе детских, фотоальбомов, энциклопедий, обложек меню, презентационных, адресных папок и подобной полиграфической продукции. На российский рынок переплетный картон Foabmoard поставляется в листах формата 100x70, 100x80, 101x87,5 см.

Макулатурный переплетный картон тоже встречается довольно часто. Kappa Eskaboard, также известный под названием Eska, -- это твердый переплетный картон производства голландской компании Kappa Graphic Board. Он на 100% изготавливается из макулатуры. Картон разработан специально для переплетов книг, папок, скоросшивателей, альбомов, ежегодников, записных книжек и детских игр. Превосходная жесткость, ровная и гладкая поверхность картона гарантируют высокое качество готовой продукции. Картон легко режется, штампуется, сверлится, фальцуется и компостируется, что позволяет перерабатывать его на высокоскоростном оборудовании. Основное отличие Kappa Eskaboard от других переплетных картонов заключается в процессе производства. Производителям удается достичь стабильного качества данного материала за счет уникальной технологии, которую обеспечивает машина Fourdrinier. Различают две технологии производства щелочных картонов: на машинах цилиндрического типа и на машинах Fourdrinier. Принцип работы цилиндрической машины, рабочим органом которой является цилиндр или барабан, обтянутый металлической тканью, заключается в наматывании на барабан макулатурной массы. За счет этого картон получается многослойным, и при работе с ним наблюдается так называемый эффект слоеного теста. При использовании такого картона в производстве могут возникнуть коробление, деформация, отслоение, неровная, бугристая поверхность картона (эффект апельсиновой корки). Машина же Fourdrinier работает по особой технологии, исключающей риск появления подобных нежелательных эффектов при работе с переплетными картонами Kappa Eskaboard.

Еще один макулатурный переплетный картон -- это Smurfit BB. Он выпускается компанией Smurfit Graphic Board -- одним из крупнейших производителей высококачественного картона из 100% макулатуры на мировом рынке. Сегодня Smurfit Graphic Board экспортирует около 90% своей продукции в более чем 50стран по всему миру. Сам же материал Smurfit BB представляет собой немелованный переплетный картон, изготовленный на 100% из переработанного сырья с ламинированной серым крафтом поверхностью. Данный картон предназначен для изготовления обложек книг, детских настольных игр и паззлов, рекламных вывесок, дисплеев и многого другого. Картон Smurfit BB поставляется в широком диапазоне плотностей: 905, 1055, 1210, 1440, 1780 г/м2, формат листов составляет 70x100 см.

Оптимальное соотношение цены и качества отличает преплетный картон производства ОАО "Каменская БКФ", который также известен под названием "Кувшиновский картон". Данный переплетный картон изготавливается по технологии, используемой на фабрике компании Kappa Graphic Board, о которой мы уже упоминали. Несмотря на то что этот материал и уступает по качеству знаменитому голландскому картону Kappa Eskaboard, он является весьма популярным материалом для полиграфии, издательского дела и производства рекламы. Совсем недавно появившись на отечественном рынке, он за короткое время завоевал популярность среди заказчиков и производителей полиграфической продукции.

2.Состав картона, компонентный состав картона

Картонные материалы, в основном использующиеся для упаковок, вне конкуренции по экономичности и экологическим характеристикам по сравнению с другим сырьем. Положительные стороны картона все больше пропагандируются на сегодняшнем рынке упаковочных материалов. Получение материала высокого уровня во многом зависит от самого технологического процесса и квалифицированного персонала.

В состав картона входят волокна древесины. Однако производство вкладывает и дополнительные химические и древесные материалы. Целлюлоза белая или бурая - пожалуй, главный компонент, входящий в состав картона. Но кроме него есть и дополнительные химические соединения с древесными излишками (или как говорят на производстве отходами) и макулатура. Технология производства целлюлозы у каждой компании своя, но примерно все придерживаются одной линии - древесина, независимо от ее породы, обрабатывается химическими веществами, механически уплотняется и сжимается. Вследствие чего в состав картона входят волокна, не отвечающие высоким требования. Во многом потребителя не интересует, на сколько картон отвечает требованиям качества. А для получения картона более высокого качества, технология производства немного меняется и усложняется. Терма обработка и химические элементы удаляют нежелательные компоненты из древесной массы. При такой технологии в состав картона входят более толстая бумага и целлюлоза с удлиненными волокнами. Состав картона характеризуется своей многослойностью и в этом заключается положительная сторона этого материала.

Не смотря на то что у всех картонных изделий состав практически одинаков, качество в корне может отличаться. Прозрачность, влагопрочность, гладкость, толщина, цвет - это те качества, на которые следует обратить внимание при покупке. Для более тщательного изучения качества обратите внимания на - удлинение в момент разрыва, сопротивление разрыву, излом при перегибе. Для изготовления картона для плоских слоев гофрокартона и бумаги для гофрирования используют макулатуру марок МС-6 (старый гофрокартон или обрезки) и МС-7 (смешанный картон) или целлюлозу. В композиции допускается и остальная макулатура, но желательно не более 10-15%. Все зависит от требуемых качественных характеристик получаемого картона. В лучшем случае, с потоком подготовки макулатуры можно установить поток подготовки небеленой или беленой хвойной целлюлозы, в количестве до 30%. Подавая 30% целлюлозы на покровный слой, мы добиваемся улучшения качества картона по цвету и по прочности. В массу может дополнительно вводиться клей и сернокислый алюминий (глинозем). Количество зависит от многих параметров (качество воды, температура, необходимая степень проклейки, наличие поверхностной проклейки на машине и т.д.). Примерные нормы расхода: глинозем-1,2 кг/т, клей - 4,5 кг/т, нейтральный крахмал - 4 кг/т.

Макулатура и/или целлюлоза распускается и очищается на оборудовании для подготовки массы, потом поступает на картоноделательную машину.

Роспуск макулатуры производится в гидроразбивателе при концентрации массы 10-14%. Из гидроразбивателя масса насосом перекачивается через смесительный ящик в бассейн. Концентрация массы в бассейне 3,0-3,5%.

Из бассейна масса подается на вихревой очиститель высокой концентрации, где производиться очистка от крупных включений, и далее на гидроразбиватель (турбосепаратор) сортирующий тройного действия на сортировку и дороспуск. На этом этапе происходит очистка от скотча, пленок и т. д. Отходы от гидроразбивателя сортирующего отводятся на вторую ступень сортирования - вибрационную сортировку.

После гидроразбивателя сортирующего, масса поступает во второй массный бассейн, из которого насосом подается на пульсационную мельницу на дороспуск. Далее масса подается на дополнительное сортирование.

Сортирование производится на напорной сортировке, имеющей сито с щелевыми отверстиями шириной 0,3-0,35 мм. Отходы от напорной сортировки отводятся на вторую ступень сортирования - вибрационную сортировку. Отсортированная масса подается в композиционный бассейн. В этом бассейне в массу вводится крахмал и канифольный клей.

Из композиционного бассейна масса подается для окончательного размола на две последовательно установленные дисковые мельницы. После мельниц масса поступает в машинный бассейн.

Из машинного бассейна масса через бак постоянного уровня поступает на смесительный насос, где разбавляется до концентрации 0,6-0,8%, и подается на систему вихревых конических очистителей, на которых производится очистка от мелких включений не волокнистого характера.

В напорный ящик картоноделательной машины масса, с дополнительно введенным глиноземом, поступает через узлоловитель, на котором производится очистка от мелких волокнистых включений. Сортирование производится на узлоуловителе, имеющем сито с отверстиями диаметром 2,2 мм. На картоноделательной машине происходит формование картонного полотна, его обезвоживание и сушка.

С характеристиками картоноделательных машин вы можетете ознакомиться в разделе картоноделательные машины, а с массоподготовительным оборудованием в разделе массоподготовительное оборудование.

Краткое описание отдельных частей картоноделательной машины

Напорный ящик

Напорный ящик обеспечивает напуск массы на сеточный стол. При этом он обеспечивает равномерную скорость истечения массы по всей ширине картоноделательной машины, однородность массы по концентрации, отсутствие завихрений и турбулентных движений в потоке, а также минимальную флокуляцию волокна. Для этого предлагаемый напорный ящик оснащен двухступенчатой перфорированной плитой и двумя перфорированными валами, которые приводятся во вращение индивидуальными приводами. Для регулирования массы полотна по ширине картоноделательной машины напорный ящик оснащен механизмами тонкой регулировки верхней напускной губой, а для устранения пенообразования в напорном ящике имеется спрыск-пеногаситель.

При рабочей скорости картоноделательной машины до 200 м/мин устанавливается напорный ящика открытого типа.

При рабочей скорости картоноделательной машины свыше 200 м/мин устанавливается напорный ящик закрытого типа.

В напорном ящике закрытого типа для обеспечения скорости истечения струи массы, соответствующей скорости движения сетки, вместо статического напора создается гидростатический напор. Воздушная подушка, создаваемая в напорном ящике, способствует устранению пульсаций давления массы. Все части соприкасающиеся с массой выполнены из нержавеющей стали или из углеродистой с облицовкой нержавеющей сталью.

Сеточная часть

Может быть как односеточного, двухсеточного или трехсеточного исполнения консольного типа. Консольное исполнение сеточного стола позволяет производить замену сетки без значительной его разборки, а следовательно, за минимальное время.

Длина стола в зависимости от производительности картоноделательной машины составляет от 10,5 до 20 м. Сеточная часть оснащена следующими обезвоживающими элементами: формующей доской, регистровыми валами, гидропланками, "мокрыми" отсасывающими ящиками, "сухими" отсасывающими ящиками. Гидропланки и покрытия ящиков выполнены из высокомолекулярного полиэтилена. Размещение обезвоживающих элементов на столе выполнено таким образом, чтобы обеспечить равномерное (по длине стола) обезвоживание и, как следствие, оптимальное формование полотна.

В начале сеточного стола установлены декельные линейки, предотвращающие растекание массы на кромках. Для регулирования механических показателей полотна в продольном и поперечном направлениях грудной вал и начальный участок стола приводятся в колебательные движение в поперечном направлении за счет механизма тряски. Установленный механизм тряски позволяет регулировать частоту и по амплитуду колебательных движения стола. Гауч - вал однокамерный. Для промывки сетки предусмотрены смачивающие спрыски и спрыск высокого давления. Также в наличие отбойный спрыск, спрыск смыва кромок, заправочный и спрыски резки кромок. Для очистки сетковедущих валов установлены шаберы. Для регулирования сетки имеется пневматическая сеткоправка, для натяжения сетки установлены две пневматические или электромеханические сетконатяжки. Отвод воды с сеточного стола производится по специально установленным подсеточным ваннам. Все части соприкасающиеся с массой выполнены из нержавеющей стали или из углеродистой с облицовкой нержавеющей сталью. Сухость полотна после сеточной части составляет 20-22 %.

Прессовая часть

Прессовая часть выполнена с учетом обеспечения максимального обезвоживания до сушильной части при этом сохраняя структуру полотна, а следовательно, его физико-механические показатели.

В зависимости от производительности прессовая часть состоит из двух или трех прессов. Первый пресс может быть выполнен отсасывающим. Нижние валы прессов обрезиненные, верхние - гранитные. Прижим и отвод верхних валов осуществляется пневматическими механизмами. Пресса снабжены спрысками для промывки сукон. Для регулирования хода сукон имеются пневматические сукноправки, для натяжения сукон установлены пневматические или электромеханические сукнонатяжки. Сукноведущие валы омедненные или обрезиненные. Для очистки поверхности прессовых валов установлены шаберы. Конструктивно прессовая часть выполнена с учетом минимальных затрат времени на смену сукон. Сухость полотна после прессовой части составляет 39-42 %.

Сушильная часть

В зависимости от производительности картоноделательной машины может быть установлено 18-30 сушильных цилиндров диаметром 1500 мм. Сушильная часть разделена на группы по приводу. Рабочее давление пара 0,3-0,5 МПа. Пар поступает в сушильный цилиндр через пароконденсатную головку, установлен-ую на цапфе с приводной стороны. Конденсат непрерывно отводится по сифонным трубам, опущенным практически до дна цилиндра. Для периодического осмотра, цилиндры снабжены люками. Ориентировочный удельный расход пара 3,0 т/тонну готовой продукции.

Сушильная часть предназначена для работы на синтетических сушильных сетках. Для регулирования сеток имеются пневматические сеткоправки, для натяжения сеток установлены пневматические или электромеханические сетконатяжки. Картоноделательные машины с рабочей скоростью более 200 м/мин оснащены канатиковой заправкой полотна. Для очистки поверхности сушильных цилиндров установлены шаберы.

Каландр

Для придания картону гладкости и требуемой плотности установлен четырехвальный каландр. Дополнительный прижим валов каландра осуществляется пневматическим механизмом. Для очистки поверхности каландровых валов установлены шаберы. Заправка полотна осуществляется за счет воздушного спрыска или канатиков.

Накат

Накат периферического типа. Намотка картонного полотна осуществляется на тамбурные валы. Приемные и основные рычаги наката перемещаются за счет пневматических исполнительных механизмов. Равномерность намотки регулируется степенью прижима рулона к цилиндру наката как с приводной так и с лицевой сторон. Прижим осуществляет-ся пневмоцилиндрами.

Механический привод

Привод картоноделательной машины многодвигательный. Каждая приводная точка снабжена электродвигателем переменного тока, редуктором и карданным или промежуточным валом.

Электропривод регулируемый

Регулируемый привод выполнен на базе элементов фирмы "MITSUBISHI" или "LG".

Система управления

Для управления пневматическими и электромеханическими механизмами картоноделательной машины поставляются индивидуальные локальные приборы, пульты и щиты управления.

3. Где заканчивается бумага и начинается картон?

Проводя рукой по абсолютно гладкой на вид поверхности коробки, покупатель восклицает: "Ах, какая красота!" Но то, что нам кажется гладким и тонким, на самом деле не всегда таковым является. Гладкость (способность передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации) -- одно из важнейших печатных свойств. Чем выше гладкость, тем лучше контакт между поверхностью и печатной формой, тем меньше прилагается давления при печатании, тем выше качество изображения.

От микроскопической шероховатости, присущей всей бумажной продукции, не так-то просто избавиться. Как и от разногласий по вопросу "что есть картон?". Научно-популярное издание "Все о бумаге" (М.: Дубль В, 1999.) утверждает, что картон -- не что иное, как бумага плотностью свыше 150 г/м2. Некоторые специалисты отодвигают границу до 200-250 г/м2. Но практически все согласны, что картоном можно назвать бумагу толщиной более 0,25 мм, а также бумагу, имеющую многослойное строение (не имеются в виду слои мелования), независимо от плотности. Многослойная структура увеличивает толщину и жесткость картона. Сколько не пытаются полимерные материалы его вытеснить, он остается незаменимым там, где нужна жесткость... не характера, а формы:

упаковка для продуктов питания, лекарств, парфюмерно-косметических товаров, стиральных порошков, детских игр и прочих товаров.

Для изготовления картонной упаковки с полноцветной печатью, лакированием или тиснением огромное значение имеет качество покрытия лицевой стороны. Поэтому используют, как правило, картоны с двухслойным/полным (примерно 20г/м2) и реже с легким (от 4 до 10 г/м2) меловани-ем. В дальнейшем речь будет идти именно о мелованных (покрытых) сортах картона.

Geschtnichener... Coated... Мелованные...

Мелованный картон отличает хорошее поведение в процессе печати, более интенсивное воспроизведение красок и лучший глянец при лакировании. При печати на нем диаметр пор мелованного слоя настолько мал, что в поры впитываются только растворители, в то время как частицы красящих пигментов остаются на поверхности бумаги. Поэтому изображение получается очень насыщенное.

Типичная структура мелованного картона:

- мелованные слои (один или несколько);

- верхний слой (один или несколько слоев качественного сырья: беленая или небеленая целлюлоза, древмасса, отбеленая макулатура);

- вкладыш (достаточно толстый слой из дешевого сырья: макулатура, древмасса, небеленая целлюлоза, различные отходы производства);

- нижний слой (один или несколько слоев качественного сырья: беленая или небеленая целлюлоза, древмасса, макулатура).

Учитывая отсутствие единого мнения по самому понятию "картон", не удивительно, что нет и общепринятой классификации видов картона. В основном, пользуются маркировками, заявленными производителями. Данные частично взяты из таблицы "Сорта мелованного картона" (Все о бумаге.-М.: Дубль В, 1999, с.71.).

Дуплексом называют картон с односторонним мелованием, триплексом -- с двусторонним. Большинство из макулатурных картонов на российском рынке имеют маркировку GD2, а картоны из первичных волокон -- GC2.

Страницы: 1, 2, 3