Учитывая функциональное назначение шоу-бокса, из перечня упаковочных материалов следует исключить бумагу, а также гофрокартон.
2.2.1 Виды упаковочного картона
Картон – это материал, который относится к вспомогательным и тароматериалам.
Картон является многослойным материалом с ярко выраженной анизотропией свойств. Упаковочный картон состоит из нескольких слоев: верхнего, представляющего лицевую сторону картона, одного или нескольких внутренних – промежуточный и прослойка - и нижнего слоя, служащего оборотной стороной картона. Поверхностный (или лицевой) слой вместе с промежуточным составляет около 25 % от общей толщины картона, прослойка – около 55%, внутренний слой – около 20%. Все слои соединяются во влажном состоянии в процессе производства и спрессовываются.
Поверхностный слой картона предназначен для обеспечения необходимой твердости, прочности, жесткости, износостойкости, стойкости к истиранию и царапанию поверхности картона. Этот слой определяет внешний вид тары и способность к последующей отделки поверхности.
Наилучшей способностью к получению высококачественных изображений отличаются сорта 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 поверхности картона. Обычно она составляет от 160 до 200 г/м2.
Для получения поверхностных слоев используют самые высококачественные полуфабрикаты, для прослойки – самые дешевые. Например, макулатуру.
Картон может поставляться в листах или рулонах. Форма поставки зависит от способа печати: для офсетной печати необходимы листы, для глубокой – рулоны.
По составу слои картона подразделяются на не содержащие древесную массу, с малым и большим содержанием древесной массы и на серые. 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 и древесной массы в количестве не выше 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 отделке поверхности сорта картона подразделяются на следующие группы: литого мелования, мелованные, немелованные, подверженные обработке в каландрах и суперкаландрах.
Картон литого мелования имеет особенно высокую гладкость и глянец. Это достигается благодаря тому, что мелование осуществляется одновременно с его глянцеванием, которое производится в контакте с нагретым металлическим цилиндром, имеющим зеркальную полированную поверхность. Высота рельефа такого картона не превышает 0,2-0,3 мкм, тогда как у мелованных сортов она составляет более 1,0-1,5 мкм. Такая структура обеспечивает наилучшее восприятие и закрепление печатных красок, высокий глянцевый эффект при лакировании.
Для производства используют следующие волокнистые материалы:
- различные варианты древесной целлюлозы;
- различные виды древесной массы (обычно используют белую и бурую);
- используют также макулатурный картон.
Упаковочный картон должен отвечать следующим требованиям:
- иметь хорошее соединение слоев между собой;
- высокую прочность скрепления мелованного слоя с картоном;
- должен иметь хорошие печатные свойства и способность к последующей отделке;
- относительная влажность не должна выходить за пределы допусков.
В соответствии с ГОСТом 7933-89 упаковочный картон делится на три основные типа:
1. хромовый Z – чисто целлюлозный картон. По типу отделки хромовый картон бывает мелованным GZ и немелованный UZ, за рубежом выделяют также хромовый картон литого мелования GGZ. Хромовый картон чаще всего используют для потребительской тары с многокрасочной печатью; имеет высокую стоимость по сравнению с другими видами упаковочного картона, поэтому чаще всего используется для элитной упаковки.
2. хром – эрзац UZ – содержит наряду с целлюлозой древесную массу, может использоваться также макулатурная масса. По отделке может быть мелованным GC и немелованным UC. Используется для изготовления потребительской тары с многокрасочной печатью. Может быть двухслойным (Д-дуплекс) и трехслойным (Т-триплекс).
3. коробочный картон - производится из небеленой целлюлозы, древесной массы и макулатурной массы. Состав картона не нормируется. Предназначен для изготовления потребительской тары без печати, не устанавливаются особых требований к равномерности по толщине.
4. картон тарный плоский склеенный выпускают по ГОСТ 9421-80. Его применяют для производства картонных ящиков без печати, решеток и перегородок к ним. Картон тарный плоский склеенный различают по виду применяемого клея. Картон марок КС, КС-1, КС-2, КС-3 склеен силикатным клеем. Картон марок КСВ, КСВ-1, КСВ-2 склеен водостойким клеем, поэтому он обладает повышенной влагопрочностью и рекомендован для изготовления тары, которая эксплуатируется в условиях повышенной влажности, например, при морских и речных перевозках.
Среди обозначенных видов упаковочного картона для изготовления шоу-бокса, применяемого в качестве выставочного варианта, не может быть использован картон тарный плоский склеенный и коробочный картон, т.к. их внешние качества не соответствуют функциональному назначению шоу-бокса. Чтобы определить группу упаковочного картона, который может быть использован для производства предлагаемых шоу-боксов, необходимо оценить ряд показателей качества картона. [1]
2.2.2 Основные показатели качества картона различного вида
1. Упаковочный картон хром-эрзац
Картон хром-эрзац относится к группе упаковочного картона для изготовления складных коробок. Он представляет собой многослойный спрессованный картон с высокой односторонней гладкостью. Его структура содержит оптимальное соотношение различных волокон во внутреннем и наружных слоях. Кроющие слои могут содержать древесную массу, или изготавливаться без нее, или древесную массу может содержать только один слой картона. Кроющий слой определяет свойства поверхности картона, включая печатные, а также внешний вид.
Картон хром-эрзац является гигроскопичным материалом и легко поглощает воду из окружающей среды.
Толщина картона по ТУ 63.151-01-83 изменяется в пределах от 0,35 до 0,7 мм, что соответствует массе 1 м2 картона 250-500 г. Плотность (г/см3) для картона хром-эрзац с высоким содержанием макулатуры составляет 0,67-0,83 г/см3, для финского картона хром-эрзац из первичных полуфабрикатов – 0,55-0,65 г/см3, вследствие того, что в его композиции содержится древесная масса. В табл. 2.1 приведены технические показатели картона подгруппы хром-эрзац, выпускаемые в России согласно ГОСТ 7933-89, а также картона «Такопак» этой группы, выпускаемого фабрикой «Тако», входящей в финский концерн «Мется-Серла». Картон «Такопак» имеет двойное покрытие плотностью 20 г/м2 , обладает превосходными печатными свойствами.
Табл.2.1.Показатели качества картона хром-эрзац
| Наименование показателей | Виды и норма для картона | ||||
| Выпускают в России | Хром-эрзац немелованный марки Н | Хром-эрзац «Такопак» («Мется-Серла») | |||
| хромовый | Хром-эрзац | Хром-эрзац склеенный | |||
| Масса картона, г/м2 | 170-850 | 170-850 | 600-2500 | 220-440 | 245-400 |
| Толщина, мм | 0,30-1,50 | 0,30-1,50 | 1,00-3,00 | 0,29-0,60 | 0,36-0,68 |
| Минимальное сопротивление расслаиванию, Н | 100-150 | 90-150 | 60-150 | 140 | Более 100, Дж/м2 |
| Жесткость, Н*см | 0,30-30,0 | 0,2-20,0 | 0,9-100,0 | 0,25-1,40 | - |
| Белизна, % из целлюлозы из облагороженной макулатуры | 80-86 - | 73-86 65-81 | 73-86 65-84 | 84 | 83 (ISO) |
| Влажность, % | 5,0-12,0 | 5,0-12,0 | 6,0-14,0 | 7 | - |
| Гладкость, с | 50-200 | 30-200 | 30-180 | машинная | По Бендерсу мл/мин < 30 |
| Стойкость покровного слоя к выщипыванию в машинном направлении, м/с | 1,6-2,2 | 1,6-2,2 | 1,6-2,2 | >0,7 | |
2. Картон с мелованным покрытием
Картон с мелованным покрытием представляет собой картон-основу, на поверхность которого с одной или двух сторон нанесен один или два слоя покрытия, состоящего из пигмента, связующих веществ и добавок, придающих различные свойства.
Согласно ТУ ОП 5441-079-00279611-98 картон изготавливают следующих марок:
КМ – картон с мелованным покрытием;
КМО – картон с окраской мелованного слоя.
Основой для нанесения мелованного слоя является картон для плоских слоев гофрированного картона или другие виды картона и бумаги, обеспечивающие прочностные показатели изготавливаемого картона.
Показатели качества картона должны соответствия нормам, указанным в табл.2.2.
Мелованные сорта картона в отличие от немелованных характеризуются лучшим поведением в печати, более интенсивным воспроизведением красок и лучшим глянцем при лакировании.
Картон литого мелования – это высокоглянцевый картон. Высокий глянец достигается способом литого мелования. Мелованная сторона картона сушится под подогревом в хромированном цилиндре, имеющем зеркальную гладкость, которая воспроизводится на поверхности картона. [1]
Табл.2.2 Показатели качества картона с мелованным покрытием
| Наименование показателя | норма | Метод испытания |
| Масса картона, г/м2 | 150-300 | ГОСТ 13199 |
| Толщина, мм | 0,27-0,60 | ГОСТ 27015 |
| Жесткость при статическом изгибе в поперечном направлении, ед. жесткости | 10-70 | По ТУ |
| Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа | 4,8 | ГОСТ 13525.8 |
| Влажность, % | 5-10 | ГОСТ 13525.19 |
3. Плоский склеенный картон