Обоснование выбора материалов
Развитие науки и техники позволяет постоянно совершенствовать полиграфические технологии в соответствии с потребностями рынка, создающими благоприятные условия для глобализации и интернационализации полиграфии. Полиграфия – одна из самых динамично развивающихся и интересных областей деятельности человека.
Технология изготовления упаковки индивидуальна для каждого товара. Для изготовления упаковки используют бумагу, картон хром-эрзац, гофрокартон, гофропластик и кашированный микрогофрокартон с полноцветной печатью.
Выбор запечатываемого материала – один из способов повлиять на выполнение послепечатной обработки. Очень важно понимать переменные величины бумаги, которые воздействуют на ее качество.
Движение проволочной сетки бумагаделательных машин во время производственного процесса придает бумаге характеристику, называемую направление волокон.
Бумага с покрытием очень популярна из–за своей способности сохранять краску на поверхности, в результате чего можно добиться точности наложения краски. Бумага с покрытием изготавливается с глянцевой, полуглянцевой (шелковистой), или матовой поверхностью. Отличие заключается только в степени зеркальности отражение на глянце. Глянцевые листы блестят – это важно для привлечение внимания. Тем не менее, лощенная глянцевая бумага делает трудным чтение больших текстов. Полуглянцевая и матовая бумага легко поддаются маркировке и тиснению оттисков или рыхлению корешка блока во время послепечатной обработки. В общем, листы бумаги без покрытия не представляют столько проблем для послепечатной обработки, как листы с покрытием.
В данном случае картон более удобен. Картон является многослойным материалом с ярко выраженной анизотропией свойств. Для анализа характеристики картона можно выделить четыре основных слоя: поверхностный, промежуточный, прослойку и внутренний. Поверхностный слой вместе с промежуточным составляют около 25% от общей толщины картона, прослойка – около 55%, внутренний слой – около 20%.
Поверхностный слой картона предназначен для обеспечения необходимой твердости, прочности, жесткости, износостойкости, стойкости к истиранию и к царапинам поверхности картона. Этот слой определяет внешний вид тары и способность воспринимать различные способы печати.
Наилучшей способностью к получению высококачественных изображений отличаются сорта картона 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 поверхностей картона. Обычно она составляет от 160 до 200 г/м2. Мелованные сорта картона называют хромокартоном.
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, а для глубокой печати - рулоны.
По составу слои подразделяют на не содержащие древесину массу, с малым и большим содержанием древесиной массы, и на сырье. 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, с древесной массой не более 30%. В слоях с большим содержанием древесной массы её количество 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 отделки поверхности сорта картона подразделяют на три группы: литого мелования, мелованные, немелованные.
Повышение влагопрочности плоского склеенного картона является предметом современных исследований. Исследования направлены на повышение влагопрочности материалов слоев и влагостойкости клеев. Для этого материалы слоев получают из массы, пропитанной различными растворами. В качестве влагостойких клеев применяют поливинилацетатные эмульсии, латексы, битумные клеи.
На основе анализа нагрузок, которые воспринимает картонная тара в процессе ее изготовления, транспортирования, складирования, погрузочно-разгрузочных работ – установлены основные виды напряжений, возникающих в отдельных элементах картонной тары.
1. Сжатие в вертикальном направлении возникает в материале корпуса тары при операциях затаривания, закрывания тары, а также при штабелировании тары с продуктом, в процессе хранения и транспортирования. Это наиболее характерный вид напряжения, вызывающий при недостаточной прочности материала разрушение тары.
2. Сжатие в горизонтальном направлении возникает в основном при транспортировании, а также при погрузочно-разгрузочных работах.
3. Сжатие в тангенциальном направлении возникает при образовании кольцевого профиля на круглой таре.
4. Растяжение в осевом направлении возникает в процессе эксплуатации тары при динамичных нагрузках, при падении тары с сыпучим, пастообразным или другим продуктом, а также при технологических операциях изготовления тары.
5. Раздирание кромки возникает в процессе затаривания продукта, а также при эксплуатации.
Исследование процессов изготовления и эксплуатации картонной тары, а также лабораторные испытания механической прочности тары показали, что основными видами деформации картона являются:
- деформация от воздействия сжимающих усилий, возникающих от статических и динамических нагрузок в процессе транспортирования и эксплуатации тары;
- деформация материала на отдельных участках от действия сосредоточенных нагрузок, при которых происходит разрушение тары или возникает остаточная деформация.
На основании проведенного анализа было выявлено, что оптимальным материалом при изготовления упаковки для суши является влагопрочный картон с мелованным покрытием.