Свяжитесь с нами

+7 (495) 989-43-69


(многоканальный)

e-mail: arz-p@arzpuck.ru

8-926-917-76-62
8-926-917-76-69

+7 (499) 123-54-44,
+7 (499) 124-56-63,
+7 (499) 797-49-76,
+7 (499) 127-67-40,
+7 (499) 127-18-78,
+7 (499) 755-71-13.

Бумага и картон — сырье, производство, свойства

Объем производства, вид упаковки и способы ее применения

Бумагу и картон выпускают во всем мире, и объем их производства постоянно растет (табл. 1.1). Производство бумаги и картона по континентам в 2003 г. представлено в табл. 1.2.

Таблица 1.1. Общее производство бумаги и картона.

ГодОбщее производство, млн. т.
1980171
1985193
1990238
1995276
1998300
1999315
2000324
2001318
2002339
2005365

Таблица 1.2. Производство бумаги и картона по континентам в 2003 г., %.

КонтинентОбъем производства, %
Европа30,7
Южная Америка4,8
Северная Америка29,6
Африка 1,1
АЗИЯ32,7
Австралия и Океания1,1

Бумага и картон используется для производства газет, книг, рекламной продукции, товаров санитарно-гигиенического назначения, бумажно-беловых товаров, фотографий, банкнот, почтовых марок и т. д. Крупной областью их применения является производство упаковки, основы для гипсокартона и кроющей бумаги для мебели. В 2000 г. выпуск бумаги и картона для упаковки составил 47% общего их производства.

Благодаря широчайшему применению бумаги и картона данные об их потреблении на душу населения в отдельных странах (собственное производство с учетом импорта и за вычетом экспорта) можно использовать как своего рода «экономический барометр», указывающий на развитие экономики и уровень жизни (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Потребление всех видов бумаги и картона на душу населения по континентам в 2000 г.

Континент или страныПотребление на душу населения (за вычетом экспорта), кг
2002 г2004 г
Северная Америка303,3303
Страны ЕС201,0нет данных
Австралия и Океания147,6157
Южная Америка34,838
Западная Европа в целом31,4155
Азия28,233
Африка6,17
Япония 250
Россия (2006 г.) 34

Эти данные о среднедушевом потреблении бумаги и картона свидетельствуют о большом различии между отдельными регионами — 31% приходится на Северную Америку, 27% — на Европу и 30% — на Азию. Производство бумаги и картона имеет огромное, постоянно возрастающее значение для развития экономики, причем значительная доля производимой бумаги и картона используется для выпуска упаковки. Около 28% всего мирового объема производства используется для производства гофрированного и коробочного картона, причем 40% всего производства бумаги и картона, выпускаемых членами CEPI(Confederation of European Paper Industries, Европейская конфедерация производителей бумаги), используется для упаковки.

Упаковка из бумаги и картона составляет не только значительную часть рынка бумаги и картона в целом, но и большую часть мирового потребления упаковки. До 40% всей упаковки производится на основе бумаги и картона, что делает их наиболее используемыми (по массе) упаковочными материалами — упаковку из бумаги и картона применяют везде, где производят и продают какие-либо товары.

Многие проблемы, связанные с бумагой и картоном для упаковки, в частности, выбор и оценка поставщиков сырья, способы производства, вопросы охраны окружающей среды и управления отходами относятся ко всем основным видам бумаги и картона. Именно поэтому очень важно рассматривать вопросы использования бумаги и картона для упаковки в контексте с развитием бумажной отрасли в мировом масштабе.

Бумага для упаковки пачек («стоп») писчей бумаги стала применяться примерно с 1550-х гг. [4]. Первые бумажные этикетки для маркировки рулонов ткани начали использовать в XVI в., бумажные этикетки для лекарств появились около 1700-го г., а для бутылок с вином их применяют с середины 1700-х гг. Одно из первых упоминаний об использовании бумаги для упаковки содержится в патенте, полученном Чарльзом Хильдейердом (Charles Hildeyerd) 16 февраля 1665 г. на «способ и процесс изготовления бумаги, используемой кондитерами и другими». Обширный материал по истории упаковки с 1400-х гг. (бумажных пакетов, этикеток, оберток и картонных коробок) приведен в работе.

Использование бумаги и картона в упаковочных целях резко возросло в конце XIX столетия, удовлетворяя растущие потребности промышленности. Производство бумаги из трудоемкой ручной операции, в результате которой получается один лист, превратилось в непрерывное высокоскоростное производство, где в качестве основного сырья используется целлюлоза, древесная масса или вторичное волокно. Получили свое развитие новые способы печати на бумаге и картоне, методы изготовления из них различной упаковки, а также механизация и автоматизация собственно процесса упаковывания.

В настоящее время примеры использования бумаги и картона для упаковки можно встретить повсеместно — в супермаркетах, в традиционных магазинах, на почте, в торговых автоматах, в аптеках и больницах, в системе общественного питания и на предприятиях быстрого питания, в армии, в образовательных учреждениях, при занятиях спортом и на отдыхе.

В частности, бумага и картон применяются для упаковки:

• сухих пищевых продуктов (хлопьев, печенья, хлебобулочных изделий, чая, кофе, сахара, муки, сухих пищевых смесей);

• замороженных и охлажденных продуктов, мороженого;

• жидких продуктов и напитков (молока, вина, крепких алкогольных напит ков);

• шоколада и кондитерских изделий;

• снэков;

• свежих продуктов (фруктов, овощей, мяса, рыбы);

• парфюмерии, косметики и туалетных принадлежностей;

• фармацевтических товаров и изделий медицинского назначения;

• товаров для спорта и отдыха;

• промышленных и электротоваров;

• продукции сельского хозяйства, в частности, овощей и фруктов;

• военных грузов.

• ...

Бумага и картон — это волокнистые материалы в виде листа, состоящие из переплетенных волокон целлюлозы. На них можно наносить печать, а их физические свойства позволяют изготавливать из бумаги и картона различные типы гибкой, полужесткой и жесткой упаковки.

Существует много видов бумаги и картона. Их внешний вид, прочность и многие другие свойства зависят от вида и количества волокнистого полуфабриката, от способа варки целлюлозы и приготовления бумажной массы, а также от технологии производства бумаги и картона.

Помимо вида бумаги или картона, они характеризуются также массой (на единицу площади) и толщиной листа.

В бумагоделательной промышленности используется своя особая терминология, хорошим примером которой являются термины для описания массы и толщины.

Массу единицы площади можно описать как «массу 1 м2» (grammage), поскольку она измеряется в граммах на квадратный метр (г/м2). Другие близкие термины — это масса стопы («basis weight» и «substance»), которая обычно соответствует весу (в фунтах) определенного количества листов заданного размера — например, 500 листов размером 24 х 36 дюймов общей площадью 3000 кв. футов. В некоторых отраслях используются и другие единицы — например, фунты на 1000 кв. футов или фунты на 2000 кв. футов. Рассматривая массу единицы площади, как и в случае всех других свойств, важно четко оговаривать методы и единицы измерения.

Толщина (caliper) измеряется в микронах (0,001 мм, мкм) или в тысячных долях дюйма — пунктах (thou, point).

Внешний вид характеризуется цветом и характеристиками поверхности — например, глянцевостью (высоким лоском) или наличием сатинированной или матовой отделки.

Картон толще бумаги и имеет большую массу. Бумага с массой более 200 г/м2 определяется ISO (Международной организацией по стандартизации) как картон (paperboard, board пли cardboard), однако некоторые материалы называют картоном несмотря на то, что их масса менее 200 г/м2; с другой стороны, по определению CEPI (Европейской федерации бумажной промышленности) «бумага обычно называется картоном, если ее масса превышает 220 г/м2).

К основным видам упаковки на основе бумаги и картона относятся:

бумажные пакеты и мешки, оберточная и влагопрочная бумага (для изготовления пакетов для чая и кофе, пакетиков-саше, внешней обертки, пакетов для сахара и муки), а также бумажные пакеты с ручками;

• многослойные бумажные мешки;

• складные и жесткие картонные коробки;

• тара из гофрированного и коробочного картона, включая транспортные гофрокороба;

• тубы и комбинированная тара на основе бумаги;

• картонные бочки;

• упаковка для жидкостей,

• формованная ячеистая тара,

• этикетки;

• упаковочная лента;

• амортизационные материалы (всякого рода прокладки);

• прокладки для винтовых колпачков и мембраны.

Упаковка на основе бумаги и картона находит широкое применение, так как она соответствует требованиям к «хорошей упаковке», то есть может:

• служить емкостью для продукта;

• защищать изделие от механических повреждений;

• предотвращать порчу продуктов;

• служить для заказчика или потребителя носителем информации;

• обеспечивать визуальное воздействие с помощью графических и иных средств.

Эти требования можно обеспечить для упаковки всех трех уровней, а именно:

• первичной, когда продукт в месте реализации или использования представлен в виде единичной упаковки (например, картонная коробка);

• вторичной, когда группы первичных упаковок для хранения и сбыта, оптовой торговли помещены, например, в транспортную тару (лотки, поддоны и коробки);

• третичной (транспортной тары для упаковок насыпных грузов, например, тяжелых грузов, упакованных в фибровый картон).

Бумага и картон удовлетворяют всем указанным требованиям, поскольку они обладают такими внешним видом и эксплуатационными свойствами, которые позволяют экономически эффективно использовать их в разных упаковочных конструкциях. На них можно печатать, их можно окрашивать и покрывать другими материалами. Они обладают физическими свойствами, позволяющими изготавливать из них гибкую, полужесткую и жесткую упаковку, используя резку, складывание, формовку, обертывание, склеивание и т. п.

Бумажную и картонную упаковку можно использовать в широком температурном диапазоне — от хранения замороженных пищевых продуктов до температур кипения воды и подогрева в микроволновых и традиционных печах.

Применение изготовленной исключительно из бумаги и картона упаковки допускается в условиях непосредственного ее контакта со многими пищевыми продуктами, однако такая упаковка проницаема для воды, водяного пара, водных растворов и эмульсий, органических растворителей, жирных веществ (кроме жиронепроницаемой бумаги), газов (таких, как кислород, углекислый газ и азот), агрессивных химических веществ, летучих соединений и запахов. Бумага и картон при нагревании не склеиваются, но их можно соединять с помощью различных клеев (адгезивов).

Бумаге и картону можно придать барьерные и другие дополнительные функциональные свойства — например, с помощью нанесения покрытий, ламинирования и пропитки обеспечить склеивание при нагревании, термоустойчивость, жиронепроницаемость, способность не прилипать к упаковываемому продукту и т. п. Для этого используют нанесение экструзионных покрытий из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), полиэтилентерефталата (ПЭТ или ПЭТФ), поливинилового спирта (ПВС) и полиметилпентена (ПМП); ламинирование полимерной пленкой или алюминиевой фольгой; обработка воском, силиконом или фторуглеводородами. Бумага может быть пропитана ингибитором коррозии металлов, фунгицидами или покрыта репеллентами.

Упаковка из картона может также обеспечить широкий диапазон барьерных свойств, если ламинировать ее полимерной пленкой (например, из поливинилиден-хлорида (ПВДХ) или ориентированного полипропилена (ОПП, БОПП).

Некоторые виды упаковки на основе бумаги и картона могут включать металлические или пластмассовые детали (например, укупорочные устройства в пакетах для упаковки жидкостей, а также крышки, диспенсеры и основы в банках из комбинированных материалов).

В настоящее время, когда большое внимание уделяется защите окружающей среды и управлению отходами, упаковка на основе бумаги и картона обладает существенными преимуществами, в частности:

• основное сырье (древесина) представляет собой возобновляемый природный ресурс, причем деревья поглощают углекислый газ из атмосферы, уменьшая тем самым парниковый эффект;

• многие виды бумажной и картонной упаковки используют повторно или направляют на вторичную переработку. Их можно также сжигать как биотопливо, причем выделяемый при этом диоксид углерода не засчитывается в общие квоты парниковых газов, так как рассматривается как часть природного карболового цикла. В крайнем случае, упаковка на основе бумаги и картона биологически разлагается на свалках.