Полиграфисту - о картоне [И. Г. Груздева] (doc) читать постранично

Полиграфисту – о картоне.

Введение

Упаковка из картона на сегодняшний день является одним из самых популярных и распространенных ее видов. С точки зрения потребителя, основные требования к упаковке – это:
• производить впечатление;
• сообщать информацию;
• защищать упакованный продукт;
• быть экологически безопасной.
Картон, как материал для изготовления упаковки, удовлетворяет всем предъявляемым требованиям.
Упаковочный картон может быть однослойным, но чаще всего он состоит из нескольких волокнистых слоев, скрепленных во влажном состоянии. В отличие от бумаги, термин “картон” употребляется, когда масса 1 м2 материала превышает 200 г (в Германии – 150 г).

Сырье и полуфабрикаты

С середины 19-го века основным источником целлюлозного волокна для изготовления бумаги и картона является древесина таких пород деревьев как ель, сосна, береза, тополь, бук и др. От природного сырья волокно отделяется либо химическим, либо механическим способом. Волокна хвойных пород –длинные и плоские (длина 3,0-4,0 мм), березовые – короткие и цилиндрические (длина 1,0-1,1 мм).


Основные особенности волокон, используемые в производстве бумаги и картона, - следующие:
• способность волокон целлюлозы скрепляться между собой за счет сил физико-химического взаимодействия;
• удлиненная форма, прочность и гибкость, которые дают возможность волокнам переплетаться между собой;
• способность волокон видоизменяться (расщепляться, укорачиваться, набухать и т д.) по ходу переработки при приготовлении волокнистой массы (пульпы) для отлива картона.
Свойства волокон во многом зависят от способа их получения. В связи с этим различают три основных типа волокна.

Химический процесс

В результате высокотемпературной обработки древесины кислыми или щелочными реагентами получается почти чистая древесная целлюлоза, называемая иногда химической массой (chemical pulp). Этот процесс сохраняет длину волокна, что придает листу высокую прочность. Волокна гибкие и мягкие, поэтому материал хорошо поддается тиснению и вырубке, имеет низкую склонность к пылению. Беленая целлюлоза отличается высокой белизной и светостойкостью.

Механический процесс

Механическое измельчение древесины в водной среде дает очень высокий (до 98%) выход конечного продукта, называемого древесной массой (mechanical pulp). Присутствие в древесине инкрустирующего вещества (лигнина) обусловливает ряд особенностей: волокна жесткие, твердые, что ограничивает их переплетение и снижает прочность листа, но при этом придает пухлость (низкую плотность), упругость, стабильность размеров и жесткость на изгиб. Небеленая древесная масса сохраняет цвет натуральной древесины, ее природный состав и чистоту.

Процесс переработки вторичного сырья

Волокно восстанавливают путем механического роспуска в воде вторичного сырья (макулатуры). Каждый раз, когда волокно перерабатывают, оно загрязняется, укорачивается, и его способность к переплетению уменьшается. В среднем, волокно можно перерабатывать 2-5 раз, но следует добавлять первичные волокна для обеспечения качества картона. У такой массы менее предсказуемый состав и эксплуатационные свойства, чем у массы, основанной на первичных волокнах.


Изготовление картона

Картон изготавливают на сеточных картоноделательных машинах (КДМ). Процесс, в общем виде, состоит из нескольких технологических операций.

1. Приготовление волокнистой массы (пульпы)

До того, как волокна подаются в КДМ, они механически обрабатываются, разбавляются водой и к ним добавляются функциональные химикаты. Механическая обработка совершается для того, чтобы улучшить прочностные свойства. Высокая степень разбавления необходима для достижения равномерного распределения волокон. Функциональные добавки используются, например, для получения картона с необходимой водостойкостью (внутренняя проклейка).

2. Отлив (формирование многослойной структуры картона в сеточной части КДМ)
Первый слой волокна формируется в секции нижней сетки, где вода стекает через ее отверстия. В последующих слоях вода удаляется вакуумированием сверху. Процесс отлива обеспечивает равномерное распределение волокна, его прочное межслойное скрепление, плоскостность, гладкость и прочность листа.

3. Прессование
Сырое картонное полотно, располагающееся между фильтрами (так называемые мокрые сукна), проводится между стальными валами, которые механически отжимают воду.

4. Сушка
Далее картонное полотно огибает ряд обогреваемых паром горячих полированных стальных цилиндров (сушильные цилиндры), которые интенсивно удаляют влагу за счет нагревания. Операция сушки тщательно контролируется для обеспечения оптимальной влажности и равномерного распределения влаги в листе.

5. Поверхностная проклейка
Крахмальный раствор, иногда пигментированный, наносится либо на одну, либо на обе стороны картона на