CC BY
74
3. Руководящие технико-экономические материалы по нормированию расхода сырья и материалов в производстве пиломатериалов // ЦНИИМОД. - Архангельск, 1983. - 126 с.
Тепнадзе М. У. Рациональная переработка тонкомерной низкосортной древесины в Грузии
Приведены результаты исследования размерно-качественной характеристики круглых лесоматериалов из ольхи, которые заготавливаются в Грузии. Эти данные дают возможность более обоснованно решать вопрос по рациональной и комплексной переработке тонкомерных ольховых колод диаметром 8-16 см на пиломатериалы и полученных досок на паркетную фризу. Установлены выход пиломатериалов, баланс древесины из ольхи, выход фризы из пиломатериалов.
Ключевые слова: ольха, круглые лесоматериалы, пиломатериалы, комплексное использование, тонкомерное сырье, паркетная фриза.
TephnadzeM.U. Rational treatment of thin low quality timbers in Georgia
The results of research of dimensioning and qualitative characteristics of alder round forest products prepared in Georgia are resulted. These data will allow more grounded to decide the questions of rational and complex treatment of thin logs in diameter of 8-16 cm sow-timbers and the received boards on parquet to the frieze. Are established output of saw-timbers, balance of alder wood and output of frieze from saw timbers.
Keywords: alder, round forest, saw timbers, complex treatment, thin logs, parquet frieze.
УДК 681.621.53 Астр. С.В. Терницький1 - Укратська акадмя друкарства
КАРТОН - ЙОГО БУДОВА, Р1ЗНОВИД, ХАРАКТЕРИСТИКИ I СФЕРА ДОЦ1ЛЬНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПАКУВАНЬ
Проаналiзовано будову видiв картону, що використовуються для виготовлення картонних пакувань. Наведено вимоги до пакувальних картошв та класифшащю па-кувального картону згщно iз чинними стандартами Украши. Проаналiзовано основш характеристики пакувального картону.
Ключов1 слова: штанцювання, картон пакувальний, розгортка картонна, паку-вання.
На сьогодш чггко! меж1 м1ж папером та картоном немае. Папером на-зивають матер1ал 1з масою квадратного метра до 250 г, що складаеться пере-важно 1з рослинних волокон, з'еднаних м1ж собою силами поверхневого зчеп-лення, в якому можуть мютитися проклеююч1 речовини, мшеральш напов-нювач1, х1м1чш та оргашчш волокна, тгменти та фарбники [1]. Картоном ж вважають матер1ал, що складаеться переважно 1з рослинних волокон, який вщр1зняеться вщ паперу бшьшою товщиною та масою квадратного метра (250 грам) [2]. Товщина волокон становить 0,02-0,05 мм, а довжина в 1001000 раз1в перевищуе товщину [3]. Макромолекули целюлози в рослинних клггинах розмщуються паралельно одна до одно!, утворюючи ф1брили, що е структурними елементами целюлозного волокна.
Пакувальний картон - картон, з доброю здатшстю до згину та рилю-вання, що використовуеться для виготовлення пакування [2]. Будь-який кар-
1 Наук. керiвник: проф. Я.1. Чехман, д-р техн. наук - Украшська академш друкарства
тон для виготовлення пакування повинен в1дпов1дати таким вимогам: мати добр1 друкарськ властивосп, забезпечувати витривалють до ус1е! подальшо! оброблення, мати достатню витривалють при виготовленш та експлуатаци, мати вщповщш оптичш характеристики, як б незначно спотворювали нане-сене шляхом друку зображення, бути сенсорно нейтральним.
Зазвичай, для виготовлення пакування використовують картони з ба-гатошаровою структурою (рис.), що збшьшуе товщину й жорстюсть кшцево! продукци. Сировиною для них слугують переважно бшена й небшена целю-лоза, деревна маса, макулатура.
Рис. Структура пакувального картону
Пакувальний картон переважно мае багатошарову структуру. Основ-ним е середнш шар, вш становить приблизно 70 % вщ загально! маси компо-зици. До його складу входять, залежно вщ виду картону, макулатура, деревна маса, небшена целюлоза й так звана х1м1чно-термомехашчна маса. Верхнш шар - це один з декшькох шар1в бшено! або небшено! целюлози (20-30 %), або бшено! макулатури, на який наноситься один або бшьше крейдованих шар1в. Нижнш шар - бшена, небшена целюлоза або бшена макулатура. Шари 1з целюлози надають картону кращо! бшизни й у комбшаци 1з середшм шаром полшшують мщшсш характеристики. 1нод1 покриття наносять \ з1 зво-ротного боку. Крейдове покриття полшшуе пол1граф1чш й естетичш власти-вост картону.
Картон, в основу якого як середнш шар входить макулатурна сирови-на, дешевший за картон 1з первинних волокон, але вш мае менш1 показники твердост й меншу товщину за однаково! щшьность Вщповщно до зазначено-го, пакувальний картон можна подшити на три групи: чисто целюлозний картон, картон з первинних волокон, картон 1з вторинно! сировини (макулатур-ний). Такий розподш е умовним, тому що як середнш шар часто використовують не чист складов!, а сумш цих складових волокнистих матер1ал1в у р1з-них пропорщях.
З макулатурного картону виготовляють пакування для косметики, харчових продуклв, взуття, л1юв, канцелярських товар1в. Целюлозний картон використовують у виробнищш коробок для парфумерп й кондитерських ви-роб1в. Картон на основ! деревно! маси ушверсальний - з нього виготовляють пакування для вЫх вид1в товар1в. Целюлозш картони мають високу вартють пор1вняно з шшими видами картошв, але вщр1зняються найвищими жорст-юсними властивостями.
Для покращення пол1граф1чних властивостей картону на його верхнш шар, а шод1 й нижнш, наноситься крейдоване покриття.
Крейдоваш картони використовують для виготовлення високояюсно-го полiграфiчного пакування. Вiдповiдно, для цих сортв картону визначаль-не значення мають його друкарськi властивостi. Вони характеризуются кра-щими друкованими властивостями, бшьш iнтенсивним вiдтворенням фарб, кращим глянцем. Усi вони мають вщ 1 до 3-х крейдованих шарiв. Крiм того, крейдоване покриття уможливлюе лакування.
Для некрейдованих сортiв картону пакувальш властивостi важливiшi за друкарсью, тому його використовують для виготовлення недорогого. Для некрейдованих картошв рекомендовано використовувати друк в 2-3 фарби. Щ картони добре пропускають повггря, широко використовуються для виготовлення коробок iз використанням офсетного й високого способiв друку, коробок без задруковування, пакування тютюнових виробiв й iн.
Основна сировина сучасно'' целюлозно-паперово'' промисловостi - деревина рiзних порiд (ялина, бук, тополя, осика та ш.), однорiчнi рослини: очерет, комиш, а також бавовняний лист [4]. Чим бшьше в початковш сировиш целюлози, тим цшшший цей матерiал для виробництва.
Целюлоза (макромолекула (СбН10О5)п) - природнш полiмер, який мае лшшну будову, з великою кiлькiстю пдроксильних груп, полiсахарид, що на-лежить до класу вуглеводнiв. Ïï молекула складаеться iз ланцюгiв - залишюв ß - а глюкози, з'еднаних мiж собою 1,4 - глжозидними зв'язками. Целюлоза -бiла волокниста речовина з довжиною волокон понад 20 мм, густиною 1,521,54 г/см3, температурою розкладу 210 °С [5].
Крiм целюлози, рослиннi кштини мiстять так званi iнкрустуючi речо-вини - лiгнiн. Лiгнiн - природнш полiмер, молекула якого мае просторову будову, що надае йому цупкост та нерозчинност [5]. Л^нш не св^лос-тiйкий. Тому волокна, як мiстять лiгнiн, з часом жовтшть. Вони твердi та погано переплггаються.
Целюлозу отримують хiмiчною обробкою деревини, з яко'' при цьому виводиться л^нш. Видалення лiгнiну базуеться на його здатност утворювати з деякими хiмiчними речовинами розчиннi в водi сполуки, якi потiм внасль док промивання вiддiляються. Зараз широко застосовують два методи отри-мання целюлози: сульфггний (кислотний) i сульфатний ^зновид лужного). За сульфiтного способу целюлозу отримують iз хвойних порщ деревини, нап-риклад ялини, з невеликим вмютом смол. Волокна сульфггно'' целюлози до-сить мiцнi, еластичш, легко вiдбiлюються.
Останнiми роками широко застосовують сульфатний споЫб отриман-ня целюлози. Сульфатна целюлоза мае високу мщшсть, але мае коричневий колiр - волокна зафарбовуються розчиненими смолами, однак цей спошб дае змогу переробляти вщходи деревообробно'' промисловостi з хвойних та лис-тяних порщ деревини. До складу пакувального картону також може входити й деревна маса, що може бути бшою, бурою, хiмiко-механiчною, термохiмiч-ною. Паперова маса виготовляеться iз волокнистих матерiалiв рiзного похо-дження, характеристики яких наведено в табл. 1 [б].
Укра'нський ринок картону сьогодш не може задовольнити вимоги пакувально'' галузь По-перше, високоякiснi крейдованi картони з чисто'' целюлози в Укра'ш не виготовляються. По-друге, об,емiв хром-ерзаца недос-татньо для задоволення потреб внутршнього ринку. Тому спостер^аеться iм-
порт споживчих вид1в картону виробництва Фшляндн, Польшд 1 Австрп, а та-кож макулатурш - виробництва Словенн, Болгарн 1 Туреччини.
Табл. 1. Склад I характеристика деяких рослинних волокон
Волокно Вм1ст, % Довжина волокна, мм Ширина волокна, мм Ввдношення довжини волокна до ширини
целюлози лнтну
Бавовна 84-91 — 10-50 0,012-0,042 1200-1500
Бавовняний пух 80-90 - 2-10 0,011-0,020 400
Льон 72-83 1,7-3,2 30-40 0,012-0,026 1200-1900
Конопля 78 5,3 5-55 0,016-0,050 1000
Целюлоза солом'яна 47-49 47-49 0,5-2,0 0,010-0,020 76
Целюлоза соснова 54-57 26-28 2,5-4,5 0,030-0,078 70
Целюлоза осикова 50 20-22 0,8-1,7 0,020-0,046 0,02-0,046
Целюлоза ялинова 49-58 28-30 2,5-4,0 0,025-0,070 68
Строго! класифшацн пакувальних картошв в Укра!т дос не виробле-но. Картон для виробництва пакування виготовляють з таких груп [7].
Табл. 2. Групи картошв для виробництва споживчого пакування
Пвдгрупи Характеристики картону Сфера застосування
Хромовий Крейдований або некрейдований ¡з бшено! целюлози Виготовлення споживчого пакування !з застосуванням багатофарбового друку
Хром-ерзац Крейдований або некрейдований ¡з бшено! або небшено! целюлози, деревно! маси та макулатури Виготовлення споживчого пакування з одно- або багатофарбовим друком
Коробковий 1з небшено! целюлози, деревно! маси [ макулатури Виготовлення споживчого та групового пакування без застосування друку
Хром-ерзац склеений Склеений, крейдований або некрейдований ¡з бшено'! або небшено'! целюлози, деревно! маси ! макулатури Виготовлення споживчого 1 групового пакування !з застосуванням одно- або багатофарбового друку
Коробковий склеений Склеений ¿з небшено! целюлози, деревно! маси [ макулатури Виготовлення споживчого та групового пакування без задруковування
Найпоширешшим картоном для виготовлення споживчого пакування е хром-ерзац картон, оскшьки вш мае добр1 друкарськ показники та, пор1вняно 1з хромовим, нижчу вартють. Картони дослщжуються на мщшсть до розди-рання, продавлювання, розшарування, на вищипування поверхш картону. Ме-хашчш ж властивост картону добре вивчеш за р1зних умов деформування: розтягу, стиску, згину. Найпоширешшим показником картону е його маса (т, г), тому що бшьшють картошв продають за масою квадратного метра. Товщи-на листа картону е важливим чинником, оскшьки визначае як прохщшсть у штанцювальному преЫ, так { споживч1 властивост готового виробу.
Найбшьш близькою до схеми висшання е методика визначення мщ-ност на продавлювання, де ддач1 на картон зусилля спрямоваш перпендикулярно до його поверхш. Метод визначення опору продавлюванню (Р№, кПа/г) полягае в створенш плавно зростаючого пдравл1чного тиску, що д1е через гу-мову д1афрагму на поверхню одше! сторони закршленого зразка картону {
визначаеться значення тиску, за якого руйнуеться зразок [8]. Незважаючи на схожють прикладання сили при висжанш та цьому дослщженш, низка вщ-мшностей, як не дають змогу вважати цей показник визначальним при вись канш, бо дослщження передбачае прикладання сили, що розподшяеться по достатньо великш площиш матер1алу, а висжання вщбуваеться по лши.
Оскшьки в процес висжання картонно! розгортки вщбуваеться про-никнення висжально! лшшки в товщу картону ¿з руйнуванням структури, то ще одним параметром е дослщження енерги зв'язюв (Р, Дж). Метод досль дження грунтуеться на змш1 роботи, необхщно! для розшарування зразка картону за динам1чного впливу на зразок [9]. Для дослщження застосовують прилад "Бопё8со1;1;Тев1егв". Бшьше аналогш можна помггити, пор1внюючи метод визначення деформаци стиску з процесом бжування картону. В обох ви-падках вщбуваеться змша товщини картону тд д1ею стискального зусилля, спрямованого перпендикулярно до поверхш, при цьому можна визначити величину пластично! деформаци шсля зняття навантаження. Однак, стискання плитою та в процес бжування лшшкою зумовлюють р1зний розподш стискального зусилля по площиш зразка.
Шсля бжування, для надання розгортщ пакування об'емного виду !! складають, в процес чого вщбуваеться розтяг зовшшшх { стиск внутршшх структур картонного аркуша. Серед показниюв картону юнуе показник жорсткост при згиш (.5, Н • м), що визначае необхщне зусилля для згинання зразка картону на певний кут вщносно початкового положення. Ошр картону на згин визначають або динам1чним методом (метод довжини власно! часто-ти)[10], або статичним методом (метод стрижня) [11].
Ошр зламу (мщшсть за численних згишв) картону характеризуеться числом подвшних перегишв на 180 яке може витримати зразок до повного розриву. Такий показник мае велике значення для картону, який тд час вико-ристання доводиться неодноразово складати й розвертати [9].
Застосовуеться ще одна умовна характеристика границ! мщност -розривна довжина (Ь, м). Однак дослщження цього параметра вщбуваеться при розтягу зразка, в той час коли руйнування матер!алу при висжанш е результатом стискування картону, а як вщомо - при стискуванш картону спос-тер!гаються значно бшьш! деформац!! та менша жорстюсть, що пов'язано з пористютю картону та еластичн!стю складових волокон [10].
Визначення опору торцевому стискуванню (Я, Н / м) е важливим по-казником пакувального картону, адже основною функц!ею останнього е за-хист продукц!!, що запаковуеться. Кр!м цього, процес висжання супрово-джуеться торцевим стисненням картону гранями загострено! л!н!йки. Метод визначення цього параметра полягае в зам!р! руйнуючого зусилля тд час стискування зразка картону, поставленого на торець [12, 13].
Таким чином, викладеш вище питання стосовно будови ! характеристик картону дають змогу спещалютам бшьш аргументовано вщбирати той чи шший вид картону для виготовлення пакувань.
Лггература
1. Бумага. Термины и определения: ГОСТ 17586-80. - [Чинний вщ 1981-07-01]. - М. : Государственный комитет Союза ССР по управлению качеством продукции и стандартам 1980. - 49 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).
2. Картон и фибра. Термины и определения: ГОСТ 17926-80. - [Чинний вщ 1981-07-01]. - М. : Государственный комитет Союза ССР по управлению качеством продукции и стандартам 1980. - 20 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).
3. Шакхкельдян Б.Н. Полиграфические материалы. - Изд. 3-ое, [перераб. и доп.] / Б.Н. Шакхкельдян, Л. А. Загаринська. - М. : Изд-во "Книга", 1988. - 328 с.
4. Щитов Ф.А. Технология бумаги и картона / Ф.А. Щитов. - М. : Изд-во "Висш. шк.", 1973. - 423 с.
5. Жидецький В.Ц. Полiграфiчнi матерiали / В.Ц. Жидецький, О.В. Лазаренко, Н.Д. Ло-тошинська. - Львiв : ПТВФ Афша, 2001. - 115 с.
6. Павленко Д. Технология виготовлення та склад паперу. [Електронний ресурс]. - Дос-тупний з http://www.vybory.org/articles/525.html
7. Картон для потребительской тары. Общие технические условия: ГОСТ 7933-89. -[Чинний вщ 1991-01-01]. - М. : Государственный комитет Союза ССР по управлению качеством продукции и стандартам 1989. - 14 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).
8. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения сопротивления продавливанию: ГОСТ 13525.8-86. - [Чинний вщ 1988-01-01]. - К. : Держспоживстандарт Украши, 2007. - 8 с. - (Межгосударственный стандарт).
9. Бумага и картон. Методы определения сопротивления расслаиванию: Гост 13648.6-86. - [Чинний вщ 1988-01-01]. - М. : Государственный комитет Союза ССР по управлению качеством продукции и стандартам 1986. - 10 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).
10. Пашр та картон. Метод визначення опору згинанню: ДСТУ 3369-96. - [Чинний вщ 1998-07-01]. - К. : Держспоживстандарт Украши, 1996. - 22 с. - (Нащональш стандарти Украши).
11. Пашр та картон. Визначення жорсткосп пщ час згинання. Метод резонансу: ДСТУ 2907-94. - [Чинний вщ 1998-07-01]. - К. : Держспоживстандарт Украши, 1996. - 30 с. - (Нащональш стандарти Украши).
12. Картон тарний. Метод визначення опору торцевому стисненню: ДСТУ 3561-97. -[Чинний вщ 1999-07-01]. - К. : Держспоживстандарт Украши, 1997. - 22 с. - (Нащональш стандарти Украши).
13. Пашр та картон. Метод визначення руйшвного зусилля пщ час стиснення кшьця (RCT): ДСТУ 3643-97. - [Чинний вщ 1999-07-01]. - К. : Держспоживстандарт Украши, 1997. - 22 с. - (Нащональш стандарти Украши).
Терницкий С.В. Картон - его строение, разновидность, характеристики и сфера целесообразного приложения для изготовления упаковок
Проанализировано строение видов картона, которые используются для изготовления картонных упаковок. Приведены требования к паковочным картонам и классификация паковочного картона согласно действующим стандартам Украины. Проанализированы основные характеристики паковочного картона.
Ключевые слова: штанцевание, картон паковочный, развертка картонная, упаковка.
Ternitskij S.V. A cardboard its structure, variety, descriptions and domain expedient application, for making of packing
Are analyzed the structure of cardboard types, which are used for making of cardboard packing. Are resulted requirements to the packing cardboards and its classification in obedience to the standards of Ukraine. Basic descriptions of packing cardboard are analyzed.
Keywords: die-cutting, a packing cardboard, a cardboard involute, packing.
