 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
+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.
Бумажное литье (упаковка из формованной бумажной массы)
Одним из наиболее массовых видов упаковки из бумажного литья (формованной бумажной массы) в европейских странах и Северной Америке являются хорошо знакомые потребителям бугорчатые прокладки, лотки и коробки для яиц (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Лотки для яиц
Как следует из самого названия, этот вид упаковки представляет собой формуемую из бумажной массы конструкцию, предназначенную для удерживания и защиты упакованного изделия. Основная задача такой упаковки — обеспечить защиту изделия от повреждений и разрушения при соударениях, что достигается ее конструкцией, не только фиксирующей изделие в стабильном положении, но и обеспечивающей определенную степень упругости, снижая тем самым воздействие ударов.
Виды применения
К упаковке из формованной бумажной массы относятся:
• различного рода лотки, аналогичные лоткам для яиц (рис. 14.1), используемые для фиксации фруктов, ампул, флаконов, а также лотки типа корзинки с ручками и лотки с верхней и нижней фиксацией для бутылок и банок (рис. 14.2);
• лотки с фиксирующими перегородками для упаковки изделий непрямоугольной формы (например, овальных коробок для шоколадных конфет), в групповую транспортную тару из гофрированного картона (рис. 14,3, 14.4);
• контейнеры типа «ракушки», в которых продукт закрыт полностью (их используют для упаковки яиц и бутылок, рис. 14.5);
• амортизирующие прокладки для защиты углов и кромок, применяемые в упаковке керамики, радиаторов и мебели (рис. 14.6).
Относительно недавно упаковку из формованной бумажной массы начали применять для фиксации мягких изделий цилиндрической формы, в том числе пищевых продуктов и предметов гигиены, для упаковки электроники, например автомобильных радиоприемников, компьютерных принадлежностей, плоских мониторов и ноутбуков (рис. 14.7).
Шире всего подобная упаковка используется в пищевой промышленности, в химической промышленности, в индустрии упаковки электроники, мебели, керамических изделий и других товаров для дома. Упаковку из формованной бумажной массы широко применяют в розничной и оптовой торговле, в торговле по почте, а также в качестве одноразовой упаковки в больничных учреждениях.
Рис. 14.2. Лотки для бутылок с верхней и нижней фиксацией
Рис. 14.3. Некоторые типичные формы лотков
Рис. 14.4. Комплект сантехнической арматуры для душа
Рис. 14.5. Упаковка стеклянной бутылки, пригодная для пересылки по почте
Рис. 14.6. Примеры амортизирующих прокладок для защиты кромок и углов изделий
Рис. 14.7. Элементы упаковки ноутбука
Сырье
Все изделия из формованной бумажной массы изготавливают путем смешивания древесной массы или вторичного волокна, полученного из макулатурного сырья, с водой (обычно в соотношении 96% воды и 4% волокна). При необходимости добавляют гидрофобные добавки (с водоотталкивающими свойствами) (канифоль или парафиновую эмульсию), а для окрашивания — красители нужного цвета.
Используют вторичное волокно, преимущественно полученное из определенных сортов макулатурной бумаги и картона, однако при необходимости может использоваться целлюлоза или древесная масса, как беленая, так и небеленая. Кипы макулатуры или целлюлозу распускают в гидроразбивателе и разводят до нужной консистенции.
Изготовление
Первоначально существовали две технологии формования — под давлением и вакуум-формование. В первом случае волокнистая масса подается в форму, в которой изделие формуется под действием давления и горячего воздуха. Операции осуществляются при этом полуавтоматически, в связи с чем снижается производительность. Кроме того, получаемые изделия толще, с большими отклонениями в толщине стенок. Процесс формования под давлением не очень подходит для изготовления сложных конструкций, и впоследствии он был вытеснен формованием методом всасывания.
При вакуум-формовании волокнистая масса закачивается в перфорированную форму, откуда вода удаляется с помощью разрежения. Затем формованное изделие высушивается. Пример формующей оснастки приведен на рис. 14.8.
Рис. 14.8. Формующая оснастка для вакуум-формования
Рис. 14.9. Сетка на поверхности оснастки
Оснастка по форме практически соответствует изготавливаемому изделию и имеет две части (полуформы) — выпуклую и вогнутую. Именно поэтому у всех изделий из формованной бумажной массы одна сторона гладкая, а другая — шероховатая. Для удаления воды под вакуумом форма перфорирована. В зависимости от типа формы и от того, какая поверхность изделия должна быть гладкой, изнутри ее облицовывают тонкой металлической сеткой (рис. 14.9), которую изготавливают из нержавеющей стальной проволоки толщиной 50 мкм с расстоянием между параллельными нитями также 50 мкм. Это обеспечивает получение более гладкой поверхности формуемого изделия.
Наружная поверхность коробки для яиц, изготавливаемой по такой технологии, должна быть гладкой, чтобы позже на нее можно было апплицировать самоклеящуюся этикетку с нанесенной на нее печатью, и поэтому пресс-форма состоит из гладкой вогнутой полуформы для наружной стороны коробки и выпуклой полуформы для внутренней стороны. Тем самым внутренняя поверхность коробки для яиц получается шероховатой.
Если требуется лоток с гладкой внутренней поверхностью, то она должна контактировать с гладкой выпуклой полуформой, а наружная поверхность — с вогнутой полуформой; при этом наружная поверхность формованного изделия получается шероховатой.
Компоненты, необходимые для пресс-формы — алюминиевые опорные пластины, прижимные планки и т. д. — показаны на рис. 14.10.
Рис. 14.10. Компоненты пресс-формы
Пресс-форма — это сложное дорогостоящее изделие, разработка которого выполняется конструкторами. Изготавливают пресс-форму (матрица) обычно из алюминия, хотя иногда используют и полимерную оснастку, например Ciba, представленную на рис. 14.10. Конструирование пресс-форм существенно упростилась с применением систем автоматизированного проектирования и производства (CAD/ САМ), что позволило создавать гораздо более сложные пресс-формы.
Комплект оснастки изготавливают на станках с ЧПУ. Собственно технология производства пресс-форм основана на результатах проектирования с использованием средств CAD/САМ. После изготовления на станке с ЧПУ и ручного просверливания формирующая поверхность пресс-формы вручную покрывается тонкой металлической сеткой, для чего требуются особые практические умения и навыки. После вакуум-формования изделия формующей полуформой его переносят на сушку в транспортной полуформе, являющейся зеркальным отражением блока формования и изготовляемой из алюминия или эпоксидной смолы. Для извлечения изделий из формоборазующей полости в транспортную полуформу используется продувка воздухом. Диапазон оборудования, применяемого для формования изделий из бумажной массы, весьма широк — от недорогих управляемых вручную машин до полностью автоматизированных линий, способных выпускать тысячи тонн изделий в год.
Сушка изделий
Сушку изделий выполняют двумя способами — путем циркуляции тепла в длинных обогреваемых газом сушильных устройствах из алюминия или путем горячего формования в пресс-форме, при котором для дальнейшего прессования и сушки изделий используются дополнительные нагреваемые узлы. Такая сушка в формах позволяет получать изделия с очень высоким качеством поверхности, способные конкурировать с вакуум- и термоформованными изделиями из полимерных материалов как по эстетическим показателям, так и по точности размеров.
Помимо снижения затрат на охрану окружающей среды (как фактическими, так и с учетом продолжительности жизненного цикла), упаковка из формованной бумажной массы в настоящее время стала одним из наиболее популярных видов упаковки среди производителей электронных товаров и средств мобильной связи (рис. 14.11 и 14.12). Ее применяют, например, для упаковки таких изделий, как модемы, мобильные телефоны и принтеры.
Нанесение печати и внешнее оформление
Как мы уже отмечали ранее, цветную упаковку из формованной бумажной массы получают, используя окрашенную волокнистую массу. Декоративную отделку можно производить с помощью пистолета-краскораспылителя. Текст (например, наименование бренда или адресата), логотипы, указывающие на возможность вторичной переработки, торговые марки и декоративные рисунки могут наноситься в процессе формования с получением выпуклых или вогнутых рельефных поверхностей. Наилучший вариант нанесения высококачественной печати на такие изделия — это многоцветные самоклеящиеся этикетки. Возможно и непосредственное нанесение печати на поверхность сформованной упаковки, причем можно даже печатать надписи небольшим шрифтом на более шероховатой стороне (например, внутри коробок для яиц), хотя лучший результат достигается при печати на гладкой стороне упаковки.
Рис. 14.11. Лоток для упаковки электронных изделий
Рис. 14.12. Упаковка для модема беспроводной спутниковой связи
Бумажное литье, упаковка из формованной бумажной массы — это экономически эффективное решение для упаковки широкого спектра изделий, многие из которых характеризуются хрупкостью. В такой упаковке можно предусмотреть наличие индивидуальных полостей для фиксации отдельных изделий. Достоинства такой упаковки с точки зрения охраны окружающей среды — те же, что и у других видов упаковки из бумаги и картона, то есть возможность вторичной переработки, способность к биоразложению и то, что ее получают из возобновляемых природных ресурсов. Изготовление формованных изделий из бумажной массы — один из важнейших способов использования макулатурной бумаги и картона. При использовании инновационных методов конструирования такая упаковка обеспечивает необходимую защиту изделий при минимальной массе упаковки.
Несмотря на то что затраты на изготовление пресс-формы довольно велики, в связи с чем для снижения себестоимости упаковки заказы на нее должны быть большими, многие изделия, упаковываемые в подобную упаковку, сами по себе являются довольно дорогими. В случае дешевых изделий (в частности, пищевых продуктов, например, яиц и фруктов), затраты на пресс-формы распределяются на огромное число упаковок, в связи с чем стоимость оснастки большого значения не имеет.