Конструкция и дизайна бумажных мешков

Наиболее экономичной конструкцией для продукции из мелких частиц является плоский мешок. Когда частицы содержимого достаточно крупные, боковые складки или фальцовка гармошкой обеспечивают лучшую вертикальную устойчивость, а его стенки будут менее выпуклыми.

Рис. 5.4. Чтобы определить, какая конструкция барьерного материала необходима, следует вначале выяснить, за сколько дней мешок уже применяющегося типа впитывает максимально допустимое количество влаги, например 3,5% за 5 дней (прямая линия А на графике). Если этот период слишком мал по сравнению с приемлемым сроком хранения, то следует испытывать дополнительные конструкции (х, у и z на графике) до тех пор, пока не удастся подобрать материал, обеспечивающий необходимый срок хранения и при этом приемлемый по стоимости, позволяющий достигать желаемого максимума содержания воды, то есть 3,5 %

Рис. 5.5. Растягивающаяся натуральная крафт-бумага может растягиваться примерно на 10 % больше, чем обычная

Отношение длины и ширины должно составлять приблизительно 2:1; таким образом мешки, на поддоне могут укладываться «в перевязку», то есть каждый последующий ряд будет развернут на 90° по отношению к предыдущему, и таким образом груз будет расположен устойчиво, занимая при этом минимальный объем. Некоторые специалисты, разрабатывающие упаковку, предпочитают более короткие мешки, у которых отношение длины и ширины составляет 1,5:1, так как они более удобны для погру-зочно-разгрузочных операций. Боковая складка мешка может делаться любого удобного размера, но чаще всего она составляет около одной пятой от ширины, или от 3 до 5 дюймов (7,6-12,7 см). Размер мешка, предназначенного для конкретной продукции, определяется плотностью упаковываемой продукции, содержанием захваченного в мешок воздуха, а также текучестью продукта. Соотношение размеров мешков и их объема приводится в табл. 5.5. Точно определить подходящие размеры можно только методом проб и ошибок; необходимо сделать образец, расфасовать в него продукцию и соответствующим образом скорректировать размеры. Следует обратить внимание на то, что для мешков разных конструкций используются неодинаковые формы записи размеров (рис. 5.6).

В розничной торговле применяются потребительские мешки, вместимость которых чаще всего не превышает 20 фунтов; в них упаковываются такие продукты, как сахар, соль, попкорн, химикаты, корм для домашних животных, крупа, рис, печенье, кофе, наполнитель для кошачьего туалета, подкормка для растений и инсектициды. Наиболее распространенной конструкцией потребительских мешков является, вероятнее всего, клееный самораскрывающийся мешок (PSOS). Его прямоугольное дно обеспечивает устойчивость при фасовании, кроме того, товар в таком мешке хорошо заметен на полках магазинов. Если вместо обычного склеивания для заделывания горловины такого мешка использовать термосклеивание, то мешок становится полностью непроницаемым для частиц продукции, влагоустойчивым, а иногда и жиростойким.

Среди многослойных мешков наиболее выгодным с точки зрения соотношения стоимости и качества является сшитый мешок с открытым верхом (SOM), размер которого может регулироваться в зависимости от плотности продукции; фасовать продукцию в такие мешки можно достаточно быстро (15-20 мешков в минуту), кроме того, они могут снабжаться приспособлениями, облегчающими открывание.

Швейные машины стоят сравнительно недорого; они могут быть частью работающей на большой скорости комплексной фасовочно-упаковывающей системы или располагаются отдельно, что удобно для ручного сшивания мешков, которые обычно для легкости обработки снабжаются соответствующим противовесом.

Края мешка обычно прошиваются тамбурным швом, при этом к упаковке должен прилагаться листок с инструкцией, где указано, с какой стороны следует тянуть нить для открывания мешка. В случаях, когда упаковываются щелочесодержащие продукты, мешок должен сшиваться промасленной хлопчатобумажной нитью. При упаковке сильных кислот рекомендуется применять нить из полиэстера. Непроницаемость мешка может обеспечиваться за счет применения швейной нити с толстым слоем наполнителя — мягкого хлопчатобумажного материала, который закупоривает отверстия, оставленные иглой. Чтобы нить не начала отрываться от мешка, край мешка перед сшиванием закрывается лентой из крепированной крафт-бумаги, основная масса которой составляет 90 фунтов (40,9 кг). С точки зрения защиты от влажности при заделке мешка лентой предпочтительно размещать ее поверх шва, а не прошивать вместе с мешком (TUS). В последнем случае лента должна приклеиваться с помощью обычного клея или термоклея, или используется самоприклеивающаяся лента. В настоящее время из крафт-бумаги выпускается лента нескольких стандартных цветов. Таким образом, цвет ленты можно использовать для обозначения видов продукции.

Таблица 5.5. Соотношение размеров и объема мешков

Рис. 5.6. Размеры мешков различных конструкций записываются по-разному. Так, например, размеры мешков типа SOM (сшитый мешок с открытым верхом), РВОМ (мешок с замковым дном и открытым верхом), PSOS (клееный самораскрывающийся мешок) и PB-FC (мешок с замковым дном и обрезанным краем) указываются как ширина лицевой поверхности × ширину складки × длину готовой мешкотары. Мешки с клапаном описываются таким же образом, но при этом указывается размер клапана. Размеры сшитого мешка с открытым верхом из рукава без фальцев (SOMF) приводятся как ширина лицевой поверхности х длину готовой мешкотары. Клееный мешок с открытым верхом и дном типа саше (РОМ) также описывается как ширина лицевой поверхности × длину готовой мешкотары, а также указывается ширина дна

Продолжение рис. 5.6

Окончание рис. 5.6

Для заделывания мешков с клапаном не требуется специального оборудования, так как оба конца уже скреплены предприятием-производителем, но для фасования необходима специальная машина с рожком, размер которого соответствует отверстию клапана. Две фасовочные машины могут обслуживаться одним оператором, так как вся операция заключается только в том, чтобы надеть мешок на рожок и снять его, при этом дно мешка остается на столе. Клееный мешок кажется более аккуратным, чем сшитый, так как после заполнения имеет более ровную форму; на его верхней части и на дне значительно легче напечатать сведения об упакованном продукте. При этом клееный мешок менее прочен, чем сшитый, но прочность мешка со ступенчатым отрубом рукава, у которого край каждого отдельного слоя склеивается с тем же слоем, вполне приемлема.

Мешки с многослойными стенками, предназначенные для экспортируемой продукции, делаются обычно из пяти-шести слоев бумаги и гидроизолирующей прокладки, общая основная масса которых (TBW) составляет от 270 до 350 фунтов (122,5-158,8 кг), а для внешнего слоя используется влагостойкая бумага, в том числе и в тех случаях, когда упаковываемый продукт негигроскопичен. В отличие от экспортных, мешки для перевозок внутри страны обычно делаются из трех-пяти слоев бумаги, общая основная масса которых составляет от 140 до 280 фунтов (63,5-127 кг).

Для удобства проведения погрузочно-разгрузочных операций вес продукции, упакованной в мешок, должен составлять от 50 до 80 фунтов (22,7-36,3 кг). Хотя мешки весом 100 фунтов (45,4 кг) достаточно распространены, одному человеку поднять их достаточно трудно, поэтому их применение нежелательно. В США одной из серьезных проблем на производстве являются травмы спины, и в настоящее время две организации, расположенные в г. Вашингтоне, — Администрация по профессиональной безопасности и здоровью (OSHA) и Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH), — рассматривают проблему определения веса, безопасного для переноски человеком. Маловероятно, что предложенные OSHA эргономические правила в ближайшем будущем будут соблюдаться на практике; но в 1994 г. NIOSHвсе же опубликовал «Руководство по применению переработанного уравнения поднятия тяжестей Института NIOSH» (An Applications Manual for the Revised NIOSH Lifting Equation). В новом уравнении постоянная величина, соответствующая грузу, уменьшена с 90 до 51 фунта (с 40,8 до 23,1 кг), а также учтены многие дополнительные факторы, в том числе расстояние по горизонтали от груза до тела человека; высота расположения рук относительно пола; вертикальное расстояние, на которое груз перемещается с момента поднятия до опускания; частота поднимания груза; перекручивание и повороты; качество ручек упаковки.

Независимо от размеров контейнера при транспортировании всегда происходят некоторые повреждения; то, насколько следует увеличить запас прочности тары при ее конструировании, чтобы предотвратить потерю продукции, зависит от ценности товара и связанных с ним опасностей. Для относительно недорогой продукции, например строительных материалов, иногда считают приемлемым выход из строя от 0,5 до 1% мешкотары, и поэтому в каждом вагоне или грузовом автомобиле имеется несколько пустых мешков, предназначенных для упаковывания в них продукции из поврежденной мешкотары.

Бумага чувствительна к атмосферным условиям и должна храниться при определенных условиях: температура — около 21 °С, относительная влажность — от 50 до 60%. Таким образом обеспечивается влагосодержание около 6,5 %, благодаря чему мешки не становятся хрупкими, а остаются прочными и эластичными.

Не следует хранить мешки в жарких и сухих помещениях, рядом с обогревательными приборами или высоко под крышей склада, близко к потолку. Кроме того, следует по возможности не допускать в помещении для хранения мешкотары температур ниже температуры замерзания, так как это также приводит к потере бумагой ее влагосодержания.

Если производственное здание не подходит для хранения мешкотары, то экономически оправдано строительство специального помещения для хранения мешков, где необходимо установить оборудование для увлажнения или просушки. Благодаря этому эксплуатационные качества мешков будут значительно выше.

Наконец, необходимо учесть несколько норм и правил перевозок.