Материалы жестких коробок

Картон и бумага

При изготовлении бумаги и картона используют волокна целлюлозы, воду и энергию. Целлюлозное волокно в основном получают из хвойной древесины, но для производства высококачественных сортов бумаги используются также волокна эспарто и хлопка. Картон также изготавливают из вторичного волокна для обеспечения максимальной его стабильности при изменении влажности. Толщина картона варьирует от 1000 до 2500 мкм при массе 400-1600 г/м². Для изготовления «комбинированных» коробок, в которых коробочный картон (FBB) используется в сочетании с макулатурным картоном, применяется картон с более низкой массой 1 м² (270-400 г). Наряду с картоном из вторичного волокна используют беленый картон для плоских слоев (SBB) и небеленый (коричневый) картон (SUB); эти виды картона в зависимости от их роли в конструкции коробки могут быть оклеенными или не оклеенными.

Адгезивы

При изготовлении жестких коробок бумагу с уже нанесенной печатью обычно приклеивают к макулатурному картону, используя желатиновые и ПВА-клеи (в зависимости от типа бумаги). Бумага и картон по-разному поглощают влагу, и расширение этих материалов при намокании — фактор, с которым необходимо считаться не

только при выборе материала, но и при конструировании и производстве коробок. При этом важна не столько абсолютная влажность отдельных материалов, сколько различие в их влажности.

Почти всегда предпочитают желатиновые клеи, но их непригодность для склеивания ламинированной бумаги заставляет использовать в таких случаях клеи на основе ПВА. Их адгезионные свойства могут быть одинаковыми, однако желатиновый клей обеспечивает чистоту поверхностей (причем не только коробок, но и производственного оборудования). Кроме того, выбор конкретного клея зависит от конструкции коробки (причем важно время, в течение которого адгезив остается активным), от температуры и степени дисперсности сухого клея.

Печать

Обычно изготовители жестких коробок сами печатью на коробках не занимаются — они закупают уже запечатанную бумагу у местных типографий, выполняющих листовую печать. Эта ситуация резко отличается от положения изготовителей складных коробок, которые обычно специализируются на нанесении печати, а затем в целях получения формы готовых складных картонных коробок путем резки, биговки и проклеивания получают добавленную стоимость.

Для большинства размеров бумаги в диапазоне до В2 (500 х 707 мм) используют стандартные листовые печатные машины. При больших объемах производства (чаще всего в производстве музыкальных инструментов) используются также листы размером В1 (707 х 1000 мм). Используются как «стандартная» отделка, так и УФ-методы печати, причем основным фактором при выборе способов печати и отделки является стоимость именно печати.

В завершающих процессах отделки добавляются другие средства декорирования — например, фольга, рельефное тиснение, выворотка тиснением и выборочное ламинирование или УФ-лакирование (в последнем случае свободные области пред назначены для последующего приклеивания этикетки).

Основные принципы дизайна

Наиболее очевидная задача любой упаковки, включая жесткие коробки, — это защита содержимого. Вторая по важности задача — наилучшим образом представить упакованное изделие на рынке. Иногда это достигается тем, что изделие делают в коробке видимым, особенно если важен вид изделия на витрине (в выкладке), но чаще это достигается путем использования привлекающей внимание графики и соответствующих методов печати на упаковке. К другим способам демонстрации изделия относятся использование в коробке «окошек» и крышек из прозрачных полимерных материалов. В качестве двух крайних примеров можно привести промышленную упаковку ацетатных пленок (для слайдов) и упаковку дорогой косметики или наборов шоколадных конфет. В обоих случаях содержимое характеризуется значительной массой и требует защиты, но для пользователя очень важно визуальное представление о содержимом. Для пленки размером А4 вполне достаточна простая коробка со съемной крышкой и хорошей печатью, но для дорогой косметики или набора бельгийских шоколадок требуется «роскошное» оформление с использованием, например, круглой, овальной или имеющей форму сердечка коробки.

Производство коробок на специальном оборудовании по сравнению с ручным их изготовлением накладывает на конструкцию коробки определенные ограничения. Во-первых, заготовкой для коробки служат плоские листы картона и бумаги, а в последующих операциях при формировании коробки обычно требуются прямые углы, то есть сгибы на 90°. Коробки машинного производства обычно имеют прямоугольную форму, хотя на машинах могут также изготавливаться и некоторые многоугольные коробки (например, шестиугольные).

На основе вышеприведенных основных форм коробок можно разрабатывать более сложные их виды путем сочетания различных лотков и крышек, с фиксаторами положения содержимого или без них и т. п. Такие фиксаторы могут иметь сложную форму, что достигается их вакуумным формованием или использованием прокладок из пенополистирола нужной формы. Транспортные испытания жестких коробок, включая испытания на падение, проводить довольно трудно, и, чтобы гарантировать структурную жесткость и защиту содержимого, каждый элемент конструкции должен быть заранее тщательно проанализирован.

При изготовлении жестких коробок используют самые разные клеи и материалы — от макулатурного картона до оберточной бумаги, тканей и т. п., которые должны быть соединены между собой надлежащим образом. При конструировании коробок необходимо учитывать разное расширение этих материалов во влажном состоянии, влияющее на размерные характеристики коробки в готовом виде и зависящие не только от вязкости адгезива, но и от производственных условий на предприятии-изготовителе. Это, в свою очередь, влияет на зазоры и размерные допуски коробки и крышки. Жесткая коробка не является и не может считаться «прецизионным» изделием, в связи с чем нередки допуски на размеры до 0,5 мм.

Одна из основных характеристик жесткой коробки — это ее внешний вид, зависящий от типа покрытия (фольга, бумага, флокированные и тканые подкладки, кожа и т. п.). Покрытием может выступать фактически любой материал, способный приклеиваться к картону, принимать и сохранять свою форму после высыхания адгезива, а также на который можно наносить печать, придающую жесткой коробке ее уникальную привлекательность. Крышки могут быть загнутыми, «куполообразными» или с подкладкой, на углах коробок можно предусмотреть металлическую окантовку... Некоторые детали можно соединять разными способами с помощью бумаги, ткани, металла или полимерных материалов, можно украсить коробку бантиком, ленточкой, снабдить ее ручками и т. п. Сочетание всех этих аксессуаров делает готовую упаковку украшением магазинной витрины и стимулирует ее использование в домашних условиях даже после того, как содержимое будет использовано по назначению.

Изготовители жестких коробок, как и производители складных, обычно предоставляют своим заказчикам и их конструкторским бюро шаблоны с местами размещения графики на запечатанном листе. Ценность таких шаблонов в том, что они показывают соотношения между видимыми гранями, клапанами, язычками и т. п. и теми частями коробки, которые после изготовления не видны. Добавление деталей с нанесенной на них печатью («рукавов», выдвижных ящичков и т. п.) усложняет печать, что необходимо учитывать при конструировании жестких коробок.

Подготовка материалов

Исходным материалом для изготовления жестких коробок обычно служат плоские листы, из которых перед сборкой коробки вырезают заготовки требуемой формы. При этом используют разные инструменты и оборудование — от ножниц до управляемых компьютером гильотин и машин для непрерывной резки, вырубки или высечки при помощи штампов.

В последнем случае высекальные штампы обычно изготавливают из стальных линеек и фанеры. Зачастую они весьма сложны, подразумевают использование заготовок и не только готовят картон к сборке, но и облегчают транспортировку и вторичную переработку отходов и обрезков картона. Существуют также простые плоские высекальные прессы с линейками различной высоты в зависимости от необходимости резки или надрезания (рицовки). Последнее означает, что нож лишь надрезает картон, проникая примерно на 50% его толщины.

На дополнительном оборудовании большие листы картона режут на куски, которые удобно использовать на ротационном оборудовании для последующих операций резки, формирования пазов и складок. Изготовители коробок всегда стремятся оптимизировать использование материала, то есть свести к минимуму количество идущих в отходы обрезков. Для этого листы картона просто режут пополам или (чаще) заказывают листы требуемого размера.

При обработке покровной бумаги используются аналогичные технологии, но так как бумага обычно бывает уже с печатью, изготовителю коробок зачастую приходится выполнять операции тиснения, выворотки тиснением и тиснения фольгой, важные для придания готовой коробке привлекательного внешнего вида.

В простейшей коробке со съемной крышкой и покрытием используют четыре основных материала (картон для коробки, картон для крышки, а также материалы для покровных слоев коробки и крышки), каждый из которых обладает своими свойствами. Обычно картон для коробки и крышки вырезают вместе, используя единый высекальный штамп. Простые резаки для такой конструкции сравнительно недороги (около 100 ф. ст. за штуку), что делает экономически приемлемым выпуск малых серий самых разных изделий.

В настоящее время изготовители коробок широко применяют системы автоматизированного проектирования образцов и выпуска ограниченных серий изделий, заготовки которых зачастую вырезают на управляемых компьютером плоттерах, после чего детали коробок собирают вручную. Это устраняет необходимость закупать уникальные резаки для каждого типа и размера коробки.

Небольшие приспособления, инструмент и зажимы обычно производят на месте, а оборудование для обертывания, склеивания, разметки и подготовки материалов закупают у фирм-поставщиков. Специальное оборудование разрабатывают и изготавливают по заказу.