Гофрированный картон

<час />

Фон

Большинство товаров в вашем любимом супермаркете, дисконтном магазине или торговом центре были безопасно доставлены в коробках из гофрированного картона, и многие из них выставлены в тех же коробках, которые были изготовлены, чтобы их можно было открывать и использовать для этой цели. Другие предметы могут быть доставлены в собственных гофрированных или негофрированных картонных коробках. Поскольку гофрированный картон является универсальным упаковочным материалом, миллионы тонн ежегодно используются для защиты и демонстрации продуктов. В течение 1992 года в США было произведено более 25 миллионов тонн гофрокартона. Еще 6 миллионов тонн гофрированного картона или картона были также произведены для использования в складных картонных коробках.

Гофрированный картон - это жесткий, прочный и легкий материал, состоящий из трех слоев коричневой крафт-бумаги. В 1884 году шведский химик Карл Ф. Даль разработал процесс превращения древесной стружки в прочную бумагу, стойкую к разрыву, раскалыванию и разрыву. Он назвал это крафт-процессом, потому что он дает прочную бумагу, стойкую к разрыву, раскалыванию и разрыву.

С бумажной фабрики рулоны крафт-бумаги транспортируются на завод по гофрированию или переработке. На заводе слои крафт-бумаги гофрируются и склеиваются в гофрированный картон, который затем разрезается, печатается, складывается и склеивается для изготовления коробок. В начале этого процесса рулоны крафт-бумаги с бумажной фабрики загружаются в огромную машину, называемую гофроагрегатом. Типичный гофроагрегат имеет длину, равную футбольному полю - 300 футов (91,44 метра). Некоторые рулоны крафт-бумаги используются в качестве материала для гофрирования, а другие - в качестве подкладки, слои крафт-бумаги приклеиваются с каждой стороны материала. После того, как гофроагрегат нагрел, склеил и отжал крафт-бумагу с образованием гофрированного картона, непрерывный лист картона разрезается на заготовки широких коробок, которые затем отправляются на другие машины для печати, резки и склеивания. Наконец, партии готовых коробок собираются вместе для отправки на кухонный комбайн, производителя игрушек, автомобиль . дистрибьютора запчастей или любого из тысяч предприятий, которые зависят от упаковки из гофрированного картона.

Сырье

Быстрорастущие сосны являются основным сырьем для производства гофрированного картона. Крупнейшие упаковочные компании владеют тысячами акров земли, где деревья вызревают, собирают и заменяют саженцами. После того, как деревья собраны, их лишают конечностей; только стволы будут отправлены грузовиком на целлюлозный завод. Крупнейшим упаковочным компаниям также принадлежат фабрики по переработке деревьев в крафт-бумагу. На заводе собранные стволы деревьев подвергаются крафт-процессу, также известному как сульфатный процесс, поскольку химические вещества используются для разложения древесной щепы на волокнистую массу. После варки целлюлозы и другой обработки волокна отправляются непосредственно на бумагоделательную машину, где они формуются, прессуются, сушатся и скручиваются в широкие тяжелые рулоны крафт-бумаги, которые отправляются на заводы по производству гофрированного картона для изготовления картона.

На заводе по производству гофрированного картона для изготовления готовой коробки требуется совсем немного другого сырья. Клей из кукурузного крахмала используется для приклеивания гофрированного материала к подкладочным листам. Поскольку используется так много клея, железнодорожные вагоны или большие автоцистерны доставляют его в виде сухого порошка, который будет храниться в огромных силосах на заводе по производству гофрированного картона до тех пор, пока он не понадобится. Вытягиваемый из силоса сухой кукурузный крахмал смешивается с водой и другими химикатами и закачивается в гофроагрегат для распределения по гофрированной среде по мере добавления слоев лайнера. Другое сырье используется для отделки гофрированного картона после производства. Воски, изготовленные из парафина или растительных масел, могут применяться для изготовления водо- или жиростойких контейнеров для пищевых продуктов. Яркие чернила также используются для создания смелых графических изображений самонесущих дисплеев с указанием названия продукта, информации, названия компании и логотипа. Команды продавцов и дизайнеров работают вместе над созданием производственных и печатных шаблонов, называемых штампами, которые используются для вырезания и печати определенного дизайна коробки. Штампы создаются в модельном цехе и передаются на ротационное высекальное оборудование и принтеры, обрабатывающие заготовки коробок.

Дизайн

Крафт-бумага производится с 1906 года. С тех пор операции по переработке целлюлозы, производству бумаги и гофрированию достигли высокого уровня эффективности и производительности. Сегодня в индустрии гофрокартона дизайнеры создают инновационные контейнеры, требующие четырехцветной печати и сложной высечки. Эти инновационные контейнеры разрабатываются с помощью сложного программного обеспечения, такого как программы автоматизированного проектирования (САПР), что позволяет дизайнеру упаковки продумать различные конструкции упаковки до начала производства. Дизайнер, использующий программу САПР, может вызывать и изменять различные проекты, хранящиеся в библиотеке компьютерного дизайна. Таким образом, существующие пакеты могут создавать новые дизайны. Многие розничные магазины используют такие легкие, прочные и красочные контейнеры непосредственно в качестве дисплеев в местах продажи.

Производственный
процесс

Варка сосновой щепы

• 1 Производство коробки из гофрированного картона начинается с варки древесной стружки крафт-процессом (сульфатным). Сначала стволы деревьев очищаются от коры и раздираются на мелкие щепки. Затем эти чипсы помещаются в большой резервуар высокого давления, называемый варочным котлом периодического действия, где они варятся в растворе или щелоке, сделанном из гидроксида натрия (NaOH) и нескольких других ионных соединений, таких как сульфаты, сульфиды и сульфиты. . Эти сильнощелочные химические вещества растворяют лигнин клейкое вещество, которое скрепляет отдельные древесные волокна в стволе дерева.
• 2 Когда через несколько часов давление сбрасывается, щепа взрывается, как попкорн, в пушистые массы волокон.

Изготовление крафт-бумаги

• 3 После дополнительных этапов очистки и рафинирования однородная суспензия древесной массы перекачивается в бумагоделательную машину, также известную как машина Фурдринье. Гигантские квадратные конструкции длиной до 600 футов (182,88 метра), эти машины содержат проволочную сетку, в которой изначально формируется бумага. Далее бумага подается на массивные, нагреваемые паром ролики и широкие войлочные полотна, удаляющие воду. В конце готовая среда, или лайнер, прокатывается для отправки.

Доставка и хранение крафт-бумаги

• 4 рулона крафт-бумаги для гофрирования доступны во многих размерах, чтобы соответствовать производственному оборудованию на различных заводах по производству гофрированного картона. Наиболее распространенные размеры рулона - 67 дюймов (170,18 см) в ширину и 87 дюймов (220,98 см) в ширину. 87-дюймовый рулон более плотной бумаги может весить до 6 000 фунтов (2724 кг). В один железнодорожный вагон можно загрузить до 22 рулонов бумаги диаметром 87 дюймов для отправки на завод по производству гофрированного картона.
• 5 На заводе крафт-бумага разделяется на разные сорта, которые будут использоваться для носителя и лайнера. Эти разные сорта гофрированного картона можно изготавливать, комбинируя разные сорта крафт-бумаги. Квалифицированный специалист по упаковке работает с заказчиком, чтобы определить прочность, необходимую для планируемой тары из гофрированного картона. Затем, когда завод получает заказ на контейнеры, инженер по продукту определяет комбинацию материала и вкладыша для производства картона в соответствии с требованиями заказчика.

Гофрирование картона

• 6 Используя мощные вилочные погрузчики, опытные операторы оборудования выбирают, перемещают и загружают рулоны крафт-бумаги на одном конце гофроагрегата. Производство гофрированного картона включает два основных этапа:изготовление крафт-бумаги и гофрирование картона. Крафт-бумага включает в себя измельчение древесной стружки с последующей подачей полученного бумажного вещества через массивные паровые валки, удаляющие воду.
  Гофрирование также производится на машине с тяжелыми роликами. Один рулон картона гофрируется, а затем на той же машине наклеивается между двумя другими слоями (вкладышами). Затем клей отверждают, пропуская картон через нагретые валки.
• 7 Один рулон материала загружается для прохождения через валки для гофрирования, а рулон футеровки подается в устройство для гофрирования для соединения с гофрированным материалом. Гильза от другого рулона движется вверх по валкам для гофрирования по плоской конструкции, называемой перемычкой. Этот лайнер будет приклеен к гофрированному материалу позже в процессе.
• 8 При крупномасштабном производстве дополнительные рулоны загружаются в автоматические сварочные аппараты. Чувствительные детекторы проверяют рулоны бумаги, поступающие в гофроагрегат. Когда рулон почти пуст, система управления устройством для гофрирования запускает сварочную машину, и бумага из нового рулона присоединяется к концу бумаги, проходящей через машину. Таким образом, производство гофрированного картона осуществляется непрерывно, и скорость производства не снижается.
• 9 Материал для гофрирования подается в гигантские валки гофроагрегата с электрическим приводом, сначала через валки предварительного нагрева, а затем в валки для гофрирования. Пар под давлением от 175 до 180 фунтов на квадратный дюйм (psi) пропускается через оба набора роликов, и, когда бумага проходит через них, температура достигает от 350 до 365 градусов по Фаренгейту (от 177 до 185 градусов по Цельсию).
• 10 Валки для гофрирования покрыты канавками I O - горизонтальные параллельные гребни, похожие на зубцы массивно широких шестерен. Когда горячая бумага проходит между валками для гофрирования, канавки захватывают и изгибают ее, образуя среднюю часть листа гофрированного картона. Каждая машина для гофрирования имеет сменные валки для гофрирования с различными размерами канавок. Установка другого Готовый кусок гофрированного картона состоит из одного гофрированного слоя, зажатого между двумя слоями подкладки. Размер канавки в гофроагрегате изменяет ширину гофрированной среды.
• 11 Носитель перемещается рядом с набором роликов, который называется станцией для нанесения одностороннего клея. Здесь к среде приклеивается один слой лайнера. На гофрированные края среды осторожно наносится крахмальный клей и добавляется первый слой лайнера. Из одинарной облицовки среда и лайнер поступают на станцию ​​клея для двойной основы, где по той же процедуре добавляется другой слой лайнера от мостовидного протеза. Проходя через гофроагрегат, картон проходит над нагретыми паром пластинами, отверждающими клей.

Формирование заготовок в коробки

• 12 В конце устройства для гофрирования картон-резак обрезает картон и разрезает его на большие листы, называемые заготовками для коробок. Заготовки коробок выскакивают из устройства для продольной резки, как широкие ломтики тостов, и попадают в автоматический штабелеукладчик, который загружает их на большую вращающуюся платформу. Отсюда они будут транспортироваться к другим машинам, которые превратят их в готовые контейнеры. Квалифицированные производственные рабочие используют компьютерный терминал и принтер, чтобы подготовить квитанцию ​​на каждую стопку коробок, производимых гофроагрегатом. С помощью билета на работу рабочие могут направить стопку на нужные производственные машины, называемые флексографией . (название сокращенно от флексографской машины). Флексографская машина - это широкая плоская машина, которая обрабатывает заготовки коробок.
• 13 Печатные штампы и выкройки I 3 изготавливаются в мастерской по изготовлению моделей на больших гибких листах резины или олова. Штампы и шаблоны загружаются на большие ролики флексографской машины, а заготовки коробок автоматически проходят через нее. По мере того, как каждая заготовка проходит через ролики флексографской машины, она обрезается, печатается, разрезается, надрезается и, в машине для склеивания папок, складывается и склеивается, образуя коробку. После флексографии готовые коробки автоматически складываются и отправляются на ленточную машину для упаковки для отправки. Другое оборудование завода по производству гофрированного картона включает в себя автономные высекальные машины, высекальные машины с печатными станциями и машины, известные как устройства для нанесения покрытий, которые наносят восковое покрытие на контейнеры для фруктов, овощей и мяса. Заготовки для коробок, требующие только простой одноцветной печати и высечки, можно обрабатывать с помощью отдельного высекального пресса, печатной станции и установки для нанесения покрытий с завесой для производства водо- или жиростойких контейнеров.

Контроль качества

Контроль качества начинается с поставщиков крафт-бумаги, из которой делают гофрокартон. Крафт-бумага должна быть гладкой и прочной. После того, как бумага проходит через гофроагрегат и превращается в заготовки коробок, отдельные заготовки извлекаются из стопки и тестируются. Тест Кобба измеряет влажность лайнера и среды. Прочность клея, прочность на разрыв, сжатие и высокоточные измерения размеров определяют качество производственного процесса. Тест на деформацию определяет плоскостность заготовки коробки, гарантируя, что каждая заготовка будет плавно проходить через флексографские машины. По мере того как квалифицированные рабочие пропускают партии заготовок коробок через флексографские машины, отдельные коробки вытягиваются и проверяются. Обрезка, обрезка и надрезка должны быть правильными. Картон не может быть поврежден. Кроме того, разные слои цветных чернил, используемых при цветной печати, должны быть идеально выровнены.

Будущее

В будущем контейнеры из гофрированного картона будут изготавливаться из крафт-бумаги, произведенной из переработанной упаковки, а не из деревьев. В будущем гофрированного картона важность вторичной переработки и других экологически безопасных процессов будет расти. Сегодня чернила на основе соевого масла и биоразлагаемых восков и других покрытий начинают использоваться в производстве тары. Ведущие упаковочные компании уже работают на бумажных фабриках, которые производят свежую чистую крафт-бумагу путем удаления краски и измельчения использованных контейнеров.