Доклад как делается картон

Картон – это вид плотной бумаги, чаще всего используемый в качестве упаковочного материала. Он состоит из растительных волокон, полученных в результате переработки древесины, соломы злаковых или бобовых культур. В основном при его производстве используется грубая бурая древесная, непригодная для изготовления бумаги. В массе для формирования картона часто присутствует макулатура, в связи с чем его внешний вид является неоднородным. Интересным фактом является то, что практически на всех языках названия картона звучит одинаково. На французском, английском, испанском «carton», на итальянском «cartone», а на шведском «kartong».

Виды картона по сфере применения

Существует 5 разновидностей картона в зависимости от сферы его использования:

• Полиграфический.
• Дизайнерский.
• Упаковочный.
• Строительный.
• Электроизоляционный.

Они отличаются по свойствам и качеству сырья, используемого в производстве. Один вид не может использоваться вместо другого, поскольку они являются не взаимозаменяемыми.

Полиграфический

Этот картон имеет гладкую поверхность, необходимую для высокого качества печати. Его используют для изготовления папок, рекламных брошюр, визиток, упаковки для подарков. Он обладает высокой плотностью, но уступает по жесткости другим видам картона, поскольку делается достаточно тонким. Сверху его покрывает мелованный слой. Он может накладываться с одной или с двух сторон.

Дизайнерский

Из такого картона изготовляют обложки книг, журналов и каталогов. Также его применяют для упаковки различных элитных товаров. Дизайнеры его используют для создания художественных композиций. Это самая дорогая разновидность картона. Она требовательна к хранению. Ее делают из качественного сырья, подобного тому, что применяется для прессовки бумаги. Этот материал бывает различных расцветок, толщины и жесткости.

Упаковочный

Основная масса всего производимого картона является упаковочной. Этот материал используется для изготовления тары для различных товаров. Из него делают ящики для пищевых продуктов, мебели, бытовой техники. Поверхность упаковочного картона желто-коричневая. Это гофрированный материал, состоящий из 2 и более слоев. В нижнем слое применяется переработанная макулатура или дешевая древесная масса. Средний толстый слой делается из аналогичного, но менее качественно измельченного сырья. Верхняя прослойка изготовлена из хорошей целлюлозы, благодаря чему материал приобретает плотную гладкую структуру, устойчивую к набиванию пыли и сырости. Также для дополнительной защиты может наноситься один или несколько слоев мелования.

Благодаря гофрированной структуре упаковка хорошо складывается вдоль. При этом она обладает отличным смягчающим свойством. При ударах гофрокартон деформируется, поглощая силу от столкновения с вложенными внутри предметами.

Строительный картон

Используется при внутренней отделке. Это паропроницаемый материал. При его использовании имеющая в отделанной поверхности влага может беспрепятственно испарится. Это популярный экологически чистый материал, применяемый в качестве подкладки под напольные покрытия. Также его используют для изготовления гипсокартона. Большим спросом пользуются плитные звукоизоляционные материалы из картона, имеющие пористую структуру. Они очень качественно останавливают распространение звуков и обычно используются в связке с базальтовой ватой. Многие производители включают такие плиты в звукоизоляционные сэндвичпанели.

Электроизоляционный

Данный материал обладает электроизоляционными свойствами. Он используется в качестве изоляционной термостойкой дешевой оболочки при производстве трансформаторов. Это очень доступный материал, содержащий в себе специальную пропитку. Он обладает устойчивостью к высоким температурам. Электрокартон выдерживает нахождение в масляной среде, используемой для охлаждения трансформаторов.

Из электрокартона делают лекала для раскроя тканей при пошиве одежды. Его укладывают в задники туфель и ботинок. Электрокартон можно встретить в мягкой мебели, где он применяется для придания каркасу объема.

Маркировка по ГОСТ

На территории России и стран СНГ не существует четкого определения понятия картон. Согласно действующему в РФ ГОСТу проводится маркировка картона в зависимости от его свойств и состава.

Существует 7 марок:

• А – содержит верхний слой из осветленной целлюлозы.
• Б – имеет слой из небеленой целлюлозы.
• В – имеет смешенный состав волокон.
• Г – изготовлен с применением полуфабрикатов.
• М – имеет слой белой целлюлозы с мелованным покрытием.
• МНО – мелованный по темному.
• М – мелованный по лицевому слою из беленой целлюлозы.

Согласно действующему на территории РФ ГОСТу, объединяющему целлюлозную продукцию, есть определение только понятия бумага. Она определяется как материал из растительных волокон с массой 250 г/м². Отталкиваясь от такого определения, картоном можно считать материалы с плотностью больше 250 г/м². Однако если смотреть на зарубежную классификацию, то там бумагой считается только целлюлозная продукция весом до 150 г/м².

Из чего состоит картон

На производстве картона используется такая же технология, как и при изготовлении бумаги. Однако для него пускается более грубое сырье. В его структуру входит переработанная макулатура, полу и сульфатная целлюлоза, а также бурые древесные массы.

В зависимости от состава картона, его разделяют на 3 категории:

1. Соломенный.
2. Древесный.
3. Бристольский.

Соломенный является самым низкокачественным. Он обладает малой прочностью и плохой эстетической привлекательностью. Древесный это самый распространенный материал. Он ломкий на изгибе, но при этом обладает хорошей износоустойчивостью. Самыми ценными считаются бристольские виды картона. Они получаются путем склеивания между собой несколько слоев бумаги. Обычно используется 4 или более листов. Он применяется для изготовления фотографий, наклеек и т.д.

Масса для изготовления картона проходит обработку в несколько этапов:

• Отлив.
• Помол.
• Прессовка.
• Сушка.

Производство картона начинается с подготовки сырья. Оно грубо очищается и распускается. Обычно макулатура и целлюлоза перерабатываются вместе. Сырье замешивается с водой в соотношении 1 к 10. Растворенная масса перекачивается с помощью помпы в специальный смесительный бак. Полуфабрикат пропускается через очистительную установку, извлекающую крупные включения. Далее из массы удаляется пленка и скотч, поступившие с макулатурой.

После первичной чистки подготовленная масса поступает во второй бассейн. Она подается на пульсационную установку, где измельчается еще больше. Далее в нее добавляется крахмал или канифольный клей. Сырье в виде плотной массы подается на мельницу, где она размалывается и перемешивается дисками. После этого из нее удаляются мелкие не волокнистые включения.

В массу вводятся дополнительные минеральные включения. Затем она сжимается и формируется длинная полоска картона. Получаемый рулон обезвоживается и сушится. В дальнейшем полуфабрикат разделяется на листовой картон или короткие более узкие рулоны. Поскольку он еще тонкий, то для увеличения толщины выкладывается слоями и склеивается. В качестве скрепляющего состава применяется крахмальный клейстер.

Готовый картон проверяется по нескольким критериям качества. Он оценивается по толщине, массе и способности впитывания влаги. Для отдельных категорий картона также проводится измерение уровня деформации в результате увлажнения или высушивания, а также измерение электроизоляционных свойств. Готовая продукция поставляется в продажу в виде больших рулонов или нарезанной на листы.

Виды картона по способу производства

Существует 4 основные технологии, которые применяются при изготовлении картона:

1. SBB.
2. SUB.
3. FBB.
4. WLC.

SBB – это картон из белой качественной целлюлозы, аналогичной той, что применяется при производстве бумаги. Он состоит из 2-4 слоев. Это очень качественный материал, отлично подходящий для печати. Из него делают дорогую упаковку для пищевых продуктов. Также из него производят пачки для сигарет, духов. SBB достаточно тонкий, но он гладкий и имеет привлекательный внешний вид. Его лицевая сторона обработана мелованием.

SUB – производится из небеленой целлюлозы. Его обратная сторона коричневая и достаточно шершавая. Внешне он похож на крафт-бумагу. Из него изготовляют упаковку для различных пищевых продуктов, в частности коробки для овсяных хлопьев. Хотя на SUB можно печатать, но качество текста и изображения напоминает газетное. Оно выглядит размыто и нечетко.

FBB – это чисто упаковочный материал, состоящий из 3-4 слоев. В центре располагается механическая масса, по лицевой стороне используется беленая целлюлоза. Это довольно жесткий картон, но при этом легкий благодаря внутренним пустотам. Из него часто изготовляют коробки для лекарственных препаратов, косметики и замороженных продуктов. FBB часто используется для больших упаковок продуктов питания, поскольку способен выдержать их массу.

WLC – это многослойный материал, состоящий из 3-5 слоев. Он не менее чем на 60% сделан из переработанной макулатуры. Внешне WLC выглядит грубо. Из него делают коробки для обуви, а при достаточном измельчении макулатуры даже упаковку для злаков. Этот материал не должен контактировать с пищевыми продуктами, поэтому вложенные в него товары дополнительно защищаются пакетом. Почти вся макулатура, перерабатываемая повторно используется именно для производства WLC.

Ответ на вопрос о том, как делают бумагу сегодня, лежит в плоскости технологий. Но стоит заглянуть в историю. Прототип материала — древнеегипетский папирус — растение, из которого делали писчий материал. Размоченную сердцевину соединяли, накладывая слои перпендикулярно друг другу. После выдерживания под прессом листы высушивали на солнце, разрезали и полировали. Готовые гибкие свитки были прочными — некоторые из них сохранились до XXI века.

Изготовление бумаги из привычных нам материалов поставили на поток в Китае. Со II века н. э. технология обработки луба тутовых деревьев постепенно начала распространяться по миру. Сначала она перешла из Китая на арабский Восток, а затем — в Европу.

Первые мануфактуры по производству бумаги появились в Европе в XIII веке. С XVII века изготовлением бумажных материалов занялись российские промышленники.

Некоторые листы пергамента хорошо сохранились

Виды бумаги

Чтобы понять, как изготавливают бумагу, надо сначала определить ее вид, ведь состав сырья может быть разным.

Различают такие разновидности материала:

1. Офсетная.Широко используется в типографском деле — для печати книг и массовой полиграфической продукции. Бумага устойчива к сырости, что важно, так как при офсетной печати используют увлажнители.
2. Упаковочная. Прочная, невосприимчивая к влаге. К цвету и гладкости не предъявляют повышенные требования.
3. Газетная. Применяется для печати на высокоскоростном оборудовании. Ее особенность — повышенная впитываемость красок.
4. Мелованная. Отличия от других видов — белизна, гладкость. Из нее печатают качественные иллюстрированные издания.
5. Целлюлозная. Состоит из чистой целлюлозы плюс 1—3 % добавок. Используется для печати банкнот и ценных бумаг.

Дизайнерская бумага для упаковки подарков

Из чего делают бумагу?

Сырьем служат растительные вещества с длинными волокнами. Смешиваясь с водой, они образуют податливый, однородный полуфабрикат. Его делают из:

• дерева — масса называется целлюлозной;
• однолетних растений: из конопляной или рисовой массы изготавливают материал повышенной белизны, из соломы и тростника — прочную и плотную;
• вторичного сырья — макулатуры, тряпок;
• сырья для производства бумаги специального назначения — шерстяных, асбестовых и прочих волокон.

Основной материал в бумажной промышленности — древесина. На комбинаты поставляют стволы целиком. Там с них снимают кору, разрезают. Далее сырье измельчают в муку — до волокон-фибрилл.

В таком виде древесина поступает на измельчение в муку

Для производства бумаги используют:

• сосну, кедр — мягкие породы пригодны для изготовления упаковочных материалов;
• клен, дуб — основа из твердых пород гладкая, но менее прочная;
• канадскую ель — из нее делают прочный, но эластичный материал;
• каштан, березу и так далее.

Смешивая дубовое и сосновое сырье, получают книжную бумагу. Она прочная, эластичная.Для улучшения качества продукции древесный материал сортируют, фильтруют, обрабатывают химическими составами.

Производственные этапы

Технология состоит из таких этапов:

• обработка массы — размол, окрашивание, смешивание растительных и химических составляющих;
• разбавление массы водой, очищение, прессовка и сушка;
• каландирование;
• резка, сортировка и упаковка.

Процесс изготовления бумаги начинается с размалывания сырья в непрерывно действующих аппаратах. На фабриках используют роллы, мельницы конического и дискового типов, рафинеры.

Полученную муку очищают, добавляют связующее вещество и наполнитель:

• парафиновые эмульсии;
• глинозем, каолин;
• мочевино-, меламино-формальдегидную смолу;
• канифольные и животные клеи;
• тальк, крахмал и пр.

Жидкий состав выливают на плоскую сетку бумагоделательной машины. После уплотнения и формовки цельное полотно покрывают клеевыми пигментами (так производят мелованную бумагу) или другими составами.

Следующий этап — просушка при повышенной температуре с помощью шлифовочных цилиндров. Волокна застывают, образуя бумажное полотно. После обезвоживания оно попадает в каландры. Это массивные цилиндры, объединенные по 5—8 штук. Проходя между ними, бумага становится гладкой, выравнивается, уплотняется.

Так происходит сушка бумаги

Готовая лента наматывается на накат — вращающийся цилиндр с прижимным валиком. Он собирает полотно в рулон. Технология производства бумаги также предполагает постобработку — глянцевание, окрашивание, резку.

По тому же принципу производят картон — материал плотностью от 250 г/м². Из него изготавливают обложки книг, папки, упаковку и другую подобную продукцию.

Упаковка и резка

Способ резки рулонов бумаги отличается в зависимости от планов на ее использование. Рулоны разрезают в бобинорезке, затем сматывают в несколько рулонов меньшего объема и диаметра. Потом разделяют на готовые листы для печатного цеха — например, лазером (края аккуратны, на них нет нагара).

Готовые рулоны бумаги

Последний этап изготовления бумаги — упаковка. Ее самые распространенные виды:

• фасовка в пачки из 250—1 000 листов, обернутые крафт-бумагой или другим плотным и водостойким материалом;
• паллетирование — перенос листов на плоские прямоугольные подставки с выемками для захвата и крепления;
• смешанный способ — сначала листы собирают в пачки, а затем помещают на паллеты;
• упаковка «калачами» (свертками до 10—15 кг) — подходит для технической, упаковочной бумаги увеличенного формата (может переносится вручную, без пандусов и спецтехники).

Критерии качества бумаги

1. Прочность — сопротивляемость разрыву и сжатию при высокоскоростной печати должна быть высокой.
2. Плотность — для глубокой печати используют тонкие листы, для упаковки — толстые (диапазон — от 60 до 300 г/м²);
3. Гладкость — чем она выше, тем лучше воспроизводятся детали изображения, плотнее контакт листов с формами для печати;
4. Белизна — показатель попадает в диапазон 60—98 %;
5. Непрозрачность — чем меньше просвечивается лист, тем меньшей будет степень проявления изображения с обратной стороны (для обычной офисной бумаги — от 89 %);
6. Пористость — на пористом материале лучше фиксируется краска, но отпечатки теряют насыщенность.
7. Сопротивляемость истиранию — если она мала, вязкие печатные краски «выщиплют» волокна с листов, и это загрязняет детали печатного оборудования.
8. Впитываемость — чем она выше, тем быстрее краски закрепятся на поверхности листа.
9. Наличие проклейки — с ней верхний слой будет прочным, устойчивым к воздействию влаги, клея.

Смотрите интересный репортаж из завода по производству бумаги:

Карто́н (фр. carton от итал. cartone ← carta «бумага») — вид плотной бумаги.

Содержание

Современные сведения о картоне [ править | править код ]

Чёткой границы между бумагой и картоном нет. Согласно ГОСТ, бумагой называется «материал с массой квадратного метра до 250 г, состоящий преимущественно из растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления, в котором могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пигменты и красители». Картоном, в свою очередь, называют «материал, состоящий преимущественно из растительных волокон, отличающийся от бумаги большей толщиной и массой квадратного метра». По немецкой классификации, картоном считается бумага с массой 1 м 2 более 150 г [1] .

По назначению картон делят на упаковочный, полиграфический, строительный, технический, многослойный и др [1] .

При производстве картона основные технологические операции — размол, отлив, прессование и сушка — принципиально не отличаются от операций при производстве бумаги. Но в качестве сырья для производства картона чаще используют вещества с более грубыми и жёсткими волокнами — бурую древесную массу, полуцеллюлозу, сульфатную целлюлозу и макулатуру.

Картон бывает однослойным и многослойным. Внутренние слои многослойного картона обычно отливают из более дешёвых композиций, наружные слои — из более прочного и дорогого волокна.

Основными характеристиками картона являются: граммаж (масса 1 м 2 ), толщина, влажность. К числу специальных технических показателей относятся: впитывающая способность, электроизоляционные свойства, деформация при увлажнении и высушивании и др.

Виды картона [ править | править код ]

Классификация по сфере применения [ править | править код ]

По сфере применения различают три вида картона:

• упаковочные;
• полиграфические;
• дизайнерские.

Упаковочный картон применяется для изготовления тары и упаковки, что определяет основные требования к материалу: высокая жёсткость, каркасность, барьерные свойства, прочность.

Структура упаковочного картона включает несколько слоев:

• нижний — производится из качественного сырья (беленая целлюлоза, небеленая целлюлоза, древесная масса, макулатура).
• средний — толстый слой, производится из дешёвого сырья (макулатура, механическая масса, небеленая целлюлоза, отходы производства);
• верхний — производится из качественного сырья;
• мелованный — в основном один или два слоя мелования.

Использование более дешёвого сырья в среднем слое позволяет сохранить требуемые барьерные свойства картона, снизив его стоимость.

Полиграфический картон используется для производства многоцветной продукции, требующей высокого качества печати: папки, брошюры, дорогая подарочная упаковка и т. д. Этот тип картона не должен обладать такой жёсткостью, как упаковочный. В первую очередь он отличается высоким качеством печати, благодаря наружному мелованному слою или двустороннему мелованию [2] .

Пищевой картон применяется для изготовления одноразовой посуды: тарелки, подносы, стаканы и т. д. В основном идет мелованный, фольгированный и ламинированный.

Классификация по способу производства [ править | править код ]

По способу производства картона выделяют следующие виды [ источник не указан 767 дней ] :

SBB (SBS) — чистоцеллюлозный мелованный картон из белёной целлюлозы. Состоит из 2—4 слоев. Как правило, и «лицевая», и оборотная стороны — мелованные.

Такой картон обладает средним удельным весом и наилучшими печатными свойствами.

SBB-картон применяют для изготовления упаковки дорогой парфюмерной, табачной и пищевой продукции.

SUB — чистоцеллюлозный мелованный картон из небелёной целлюлозы. Оборотная сторона этого вида картона также именуется «крафт-оборотом», так как имеет коричневой окрас.

Основная область применения: упаковка замороженных и охлаждённых продуктов, моющих средств, злаков, обуви, игрушек, кейсы для безалкогольных напитков и т. д.

FBB — коробочный картон или хром-эрзац, предназначенный для изготовления складной тары. Состоит из 3—4 слоев. Верхний и нижний слои изготавливаются из белёной целлюлозы, средний — из механической массы. Покрытие наносится на верхний слой, нижний в зависимости от толщины и непрозрачности имеет цвет от кремового до белого.

Материал обладает низким удельным весом и высокой жёсткостью. Чаще всего применяется в индустрии здоровья и красоты, кондитерской, фармацевтической и табачной промышленности, а также для упаковки замороженных или охлаждённых продуктов.

WLC состоит из 3—4 слоев, содержащих не менее 60 % макулатурной массы. Верхний слой, как правило, состоит из макулатуры высшего качества.

Из WLC картона изготавливают упаковку для замороженных или охлаждённых продуктов, злаков, обуви, игрушек и т. д. Но данное сырьё не допускается к непосредственному контакту с пищевыми продуктами.

Технология производства (к. XIX века) [ править | править код ]

Картонная масса из чана с мешалкой, пройдя черпаки и песочник, вливается в узлоуловитель на медную, с продолговатыми щелями доску, получающую сотрясение в вертикальном направлении от вращающегося валика с кулачками; из узлоуловителя масса течёт в резервуар с сетчатым барабаном; поверхность этого сетчатого, вращающегося цилиндра делается из латунной ткани, поддерживаемой латунными кольцами, насаженными с помощью радиальных спиц на горизонтальный железный вал цилиндра. В кольцах по оси имеются в небольших промежутках выемки, в которые прикреплены продольные медные бруски для образования первой поверхности цилиндра с узкими длинными отверстиями. На эти бруски натягивается крупноячеистое металлическое полотно сетки, служащее подкладкой для тонкой и более частой металлической ткани. С одного конца сетчатый цилиндр закрыт металлической сеткой, а с другого — открыт.

При постоянном притоке бумажной массы в резервуар происходит, соответственно величине цилиндра, разница в высоте уровня массы и точки вытекания воды из цилиндра; от давления, производимого этой разностью в высоте, масса стремится к сетчатому цилиндру и отлагается на сетчатой поверхности, а вода стекает внутрь цилиндра и отводится. Масса в резервуаре находится приблизительно на половине диаметра цилиндра; масса оседает на поверхности вращающегося барабана b вследствие присасывания и отлагается в форме тонкого сырого листа. Для устранения осаждения массы в резервуар в нём имеются мешалки с приводными шкивами.

Отложившийся на вращающемся цилиндре лист перемещается на вал c с бесконечным суконным полотном. Бесконечная бумажная лента на суконном полотне переходит на вал d, где она в виде сырого листа навёртывается на барабан. Этот навивающий барабан медный, полый, на его поверхности есть две неглубокие продольные бороздки, назначение которых состоит в том, чтобы часть листа, находящаяся на них, не могла бы выжиматься и уплотняться надавливанием верхнего вала, а потому эти части листа легко разрываются руками рабочего. Когда на этот барабан накатывается лист папки требуемой толщины, тогда рабочий разрывает этот лист руками по длине барабана и выходит сырой лист — папки, или К. Для указания времени съёма листов с барабана прикреплена к оси этого цилиндра планка, двигающаяся около другой, разделённой на части.

Снятые с барабана сырые листы К., партиями по 30 листов, проложенные железными листами, сжимаются в гидравлическом прессе. Толщина папочного листа обусловливается густотой массы, скоростью хода машины и количеством слоёв, образующих лист. Формат листа в зависимости от поперечника вала или барабана d, который сменяют, причём длина постоянная, определяемая шириной полотна машины и шириной цилиндра b; ширина же листа зависит от диаметра барабана d и равна окружности этого вала.

К. сушится на воздухе или в сушильне; при сушке К. на воздухе летом, под навесом, его развешивают на верёвках, укрепляя деревянными щипчиками, или К. раскладывают на рамах. Сушильни для К. состоят из больших камер, отапливаемых калориферами. К., высушенный на воздухе или в сушильнях, выходит в виде скоробившихся листов, а потому его выглаживают вальцеванием (сатинированием). Сатинировка К. заключается в пропуске между валами партий, положенных железными (или цинковыми) листами; К. пропускается несколько раз между валами, придавая валам попеременное движение взад и вперед. Папка выделывается длиной до 30 и более арш. и от 13 до 22 врш. шир. [3]