Бумага и картон для упаковки

В настоящее время выпускается более 600 различных видов бумаги и картона, удовлетворяющих потребности рынка и отличающихся композицией по волокну (беленая или небеленая целлюлоза или древесная масса, первичное или вторичное волокно), видом обработки и добавками, используемыми на этапе подготовки бумажной массы.

Мы уже отмечали, что материалы на основе бумаги и картона могут выпускаться самой разной массы м² и толщины. Отделка поверхности (внешний вид) может изменяться за счет механической и физико-химической обработки. Добавки, введенные на этапе подготовки бумажной массы, обеспечивают специальные свойства. Покрытия, нанесенные на одну или обе стороны основы бумаги или картона, обеспечивают получение различного внешнего вида и функциональных свойств материала, которые улучшаются с помощью последующей печати и дополнительной обработки. В результате получаются различные виды упаковочного материала. Чтобы проиллюстрировать эти характеристики бумаги и картона, рассмотрим некоторые их виды

Тонкие виды бумаги

Тонкие виды бумаги имеют массу 1 м² от 12 до 30 г/м². Самую тонкую бумагу (для пакетиков с чаем или кофе, которые должны быть прочными и пористыми) изготавливают из целлюлозы с длинными волокнами (например, из манильской пеньки). Пакетики с самой низкой массой 1 м² типа Constanta складывают и скрепляют. Пакетики для чая и кофе, запечатываемые термосваркой, требуют наличия термосвариваемых волокон (например, полипропилена). Бумага для порционных пакетиков с чаем характеризуется массой 1 м от 12 до 17 г/м², а бумага для пакетиков большего размера должна иметь более высокую массу 1 м².

Виды бумаги с нейтральным значением рН и с низким содержанием остаточных хлоридов и сульфатов покрывают алюминиевой фольгой и используют для упаковки ювелирных изделий, одежды и т. п. Тонкие виды упаковочной бумаги не следует путать со «впитывающей бумагой» — основой для санитарно-гигиенической бумаги (СГБ-основой), изготавливаемой на бумагоделательных машинах другого типа с использованием иных видов целлюлозы.

Жиронепроницаемая бумага

В производстве жиронепроницаемой бумаги размол волокон, их фибриллирование на стадии приготовления бумажной массы проводят значительно дольше, чем обыч но. Волокна обрабатываются так, что они становятся почти гелеобразными. Диапазон массы 1 м² такой бумаги — от 30 до 70 г/м²

Пергамин

Пергамин — это суперкаландрированная жиронепроницаемая бумага. В результате каландрирования получается очень плотный лист с высокой гладкостью и лоском (глянцем). В пергамине практически отсутствуют поры, он жиронепроницаем и может быть использован для ламинирования картона. Его можно пластифицировать глицерином, выполнять на нем рельефное тиснение, покрывать полиэтиленом, ламинировать алюминиевой фольгой, металлизировать или покрывать силиконом, облегчая тем самым извлечение продукта из упаковки. Пергамин выпускают неокрашенным и цветным (например, шоколадно-коричневого цвета). Диапазон массы единицы площади пергамина — от 30 до 80 г/м².

Пергамент растительного происхождения

Из беленой целлюлозы получают бумагу традиционным способом, после чего ее пропускают через ванну с концентрированной серной кислотой, в результате чего волокна целлюлозы, находящиеся в поверхностных слоях бумаги, подвергаются частичному растворению и гидролизу. Одновременно происходит растворение продуктов гидролиза целлюлозы и некоторой части гемицеллюлозы. Во время промывки бумаги водой часть из них высаждается, желатинизируется, заполняет промежутки между волокнами и формирует непроницаемый слой, закупоривающий поры в структуре бумаги. Этот процесс останавливают химической нейтрализацией, после чего лист тщательно промывают водой.

Такая бумага характеризуется высокой жиронепроницаемостью и прочностью во влажном состоянии. Ее используют для упаковки продуктов глубокой заморозки, а также для разогрева пищевых продуктов в традиционных и микроволновых печах. Для облегчения извлечения продукта из упаковки ее иногда покрывают силиконом. Диапазон массы 1 м² — от 30 до 230 г/м².

Этикеточная бумага

Этикеточная бумага может быть мелованная, обработанная на лощильном цилиндре или каландрированная на машинном каландре. Масса 1 м² этикеточной бумаги составляет 70-90 г/м². Нанесение меловального покрытия может осуществляться на меловальной установке, встроенной в бумагоделательную машину, или на отдельно стоящей установке — например, «литое мелование», обеспечивающее получение глянцевой мелованной бумаги.

Термин «отделка» в бумажной промышленности используется для описания способа обработки поверхности и включает:

• машинное каландрирование (MF) — поверхность гладкая, но не глянцевая;

• влажное каландрирование ( WF) — одна или обе стороны полотна увлажняются водой и каландрируются; в результате получается более гладкая и глянцевая бумага, чем при машинном каландрировании;

• обработка на лощильном цилиндре (MG) — высокий лоск придается только одной стороне полотна за счет обработки на лощильном цилиндре;

• суперкаландрирование (SC) — каландрирование увлажненной бумаги проводится вне бумагоделательной машины на суперкаландре, что позволяет обеспечить высокий лоск (глянец) с обеих сторон листа.

Бумага для пакетов и мешков

«Имитация крафт-бумаги» — термин, не имеющий общепринятого определения. Это может быть смесь крафт-целлюлозы (сульфатной целлюлозы) со вторичным волокном или бумага из 100% вторичного волокна. Обычно бумагу для пакетов окрашивают в коричневый цвет и применяют для обертывания изделий и изготовления пакетов (в последнем случае ее могут подвергать обработке на лощильном цилиндре или подвергать рифлению). Более тонкие сорта такой бумаги иногда покрывают алюминиевой фольгой и полиэтиленом для последующего использования на формующих и фасовочно-упаковочных машинах. Для изготовления пакетов под сахар и муку применяют беленую крафт-бумагу (как с покрытием, так и без него) с массой 1 м² от 90 до 100 г/м².

Мешочная бумага

Для производства мешочной бумаги используют небеленую крафт-целлюлозу (90-100% сульфатную), однако применяется также беленая крафт-целлюлоза. Диапазон массы 1 м² мешочной бумаги — от 70 до 100 г/м².

Бумага, используемая в условиях повышенной влажности, при насыщении водой должна сохранять значительную остаточную прочность (не менее 30%). Чтобы добиться прочности во влажном состоянии, в бумажную массу добавляют смолы влагопрочности (мочевино- и меламино-формальдегидные), которые адсорбируются на поверхности целлюлозных волокон и в процессе сушки образуют поперечные химические связи, препятствующие поглощению волокнами целлюлозы влаги.

При микрокрепировании, выполняемом, например, на установке Clupak, в сушильной части бумагоделательной машины, на бумаге формируются почти невидимые складки, что придает ей способность растягиваться в машинном направлении до 7% (по сравнению с обычными 2%). При использовании такой бумаги для изготовления мешков это свойство повышает способность бумаги противостоять динамическим напряжениям, возникающим при падении мешков.

Пропитанная бумага

Бумагу подвергают пропитке вне бумагоделательной машины на специальных пропиточных машинах — например, парафином, ингибитором коррозии (для упаковки металла) или ингибитором плесени (для упаковки мыла). Пропитывание бумаги на бумагоделательной машине было прекращено по техническим и экономическим соображениям.