7. Бумажное литье (упаковка из сформованной бумажной массы)

 

Достаточно распространенным видом упаковки являются изделия из бу­мажного литья (сформованной бумажной массы). Как следует из названия, этот вид упаковки представляет собой формуемую из бумажной массы конструкцию, предназначенную для удерживания и защиты упакованного изделия. Основная задача такой упаковки - обеспечить защиту изделий от повреждений и разрушения при соударениях. Это достигается ее конструкцией, фиксирующей изделие в стабильном положении, и опреде­ленной степенью упругости стенок, снижающих разрушительное воздей­ствие ударов.

Изделия из бумажного литья производят из жидкой волокнистой массы. Форму изделия приобретают в специальных сетчатых матрицах соответ­ствующих конфигураций. Это позволяет получать изделия с высокой ста­бильностью заданной формы. Способом бумажного литья можно получить тару любой конфигурации, однако, чтобы придать ей дополнительную прочность, требуется дальнейшее уплотнение изделия методом прессова­ния. Необходимость использования сложных прессовых устройств приво­дит к росту трудозатрат и снижению производительности при изготовлении литой тары. Поэтому производство её развивается, в основном, по пути изготовления изделий, не требующих большого уплотнения.

К таким изделиям из формованной бумажной массы относятся: - различного рода лотки, используемые для фиксации фруктов, яиц, ампул и других изделий (рис. 7.1);

-   контейнеры типа «ракушки», в которых продукт закрыт полностью, ис­пользуемые для упаковки яиц и бутылок (рис. 7.2);

-   амортизирующие прокладки для защиты углов и кромок, применяемые в упаковке керамики, мебели и других изделий (рис. 7.3).

Шире всего подобная тара используется в пищевой и химической про­мышленности, при упаковке электроники, мебели, керамических изделий и других товаров. Упаковку из сформованной бумажной массы широко при­меняют в розничной и оптовой торговле, в торговле по почте, а также в ка­честве одноразовой упаковки в лечебных учреждениях.

Преимуществ упаковки из сформованной бумажной массы много. Тот факт, что для производства такой упаковки используется растительное во­локно, создает возможность безотходного производства. Использованные изделия можно утилизировать в качестве макулатуры. Сформованная из бу­мажной массы упаковка - «живая», она обеспечивает гигроскопичность и воздухопроницаемость. Такая упаковка адаптирована к работе на сортирую­щих и упаковочных линиях, она может обеспечить безопасность при транс­портировке и хранении продукта.

 

Для изготовления литых изделий используются древесная масса, отходы целлюлозно-бумажного производства и, чаще всего, бумажная макулатура. Поступающая макулатура (отходы производства гофрированного картона, газетная и книжно-журнальная бумага, картонная тара) подлежит разволокнению, тщательной очистке и сортировке для отделения посторонних включений и загрязнений. Это производится в гидроразбивателях, в очист­ных аппаратах и сортирующих машинах. Очищенная таким образом маку­латурная масса подвергается размолу для превращения ее в однородную во­локнистую суспензию. Размол макулатурной массы осуществляется на ма­шинах непрерывного действия (конических или дисковых мельницах, гидрофайнерах и др.) Перед размолом в массу могут добавляться другие виды волокна - древесная масса или целлюлоза.

Основными требованиями, предъявляемыми к волокнистой массе для бумажного литья, являются: быстрое и равномерное оседание волокна на сет­чатых формах; малая усадка и незначительное коробление отливок в про­цессе сушки; степень помола для целлюлозных волокон 17-26 ⁰ШР, для во­локон древесной массы 30-50 ⁰ШР.

После формования отливок производят их снятие с форм, сушку и, при необходимости, калибровку. Снятие отливок с отливных и прессовых форм производится обычно сжатым воздухом. Для этого пресс-формы имеют множество равномерно расположенных отверстий, через которые подается сжатый воздух, создавая избыточное давление между поверхностью пресс- формы и самим изделием. В зависимости от конфигурации изделия и конструкции пресс-форм давление сжатого воздуха составляет от 50 до 400 Па. Пересъем изделий с одной формы на другую производится при помощи сжатого воздуха и вакуума, создаваемого в приемной пресс-форме.

Сушат отливки в камерных сушилках периодического и непрерывного принципа действия. При свободном размещении изделий на загрузочных этажерках или сетчатых транспортерах происходит значительная усадка и коробление изделий, что необходимо учитывать при сушке. Усадка изделий при сушке составляет по толщине от 15 до 55 %, а по длине изделий от 2,5
до 14 %. Чтобы избежать коробления и получать изделия более стабильные по размерам, сушку производят в контрформах.

Для получения изделий заданных размеров и придания им необходимой прочности производится их калибровка. После калибровки размеры и форма изделий остаются неизменными. Литые изделия калибруются в обогревае­мых пресс-формах при температуре 200 ⁰С. Давление прессования, в зависи­мости от вида изделий и требований к его прочности, составляет от 2 до 5 МПа. Калибровке подвергаются отливки, предварительно высушенные до постоянной массы.

Для улучшения физико-механических свойств литых изделий произво­дится их проклейка. Так, для придания водостойкости литые изделия проклеивают канифолью и парафином. Их вводят в жидкую волокнистую массу в виде канифольно - парафинового клея в количестве до 4 % к массе абсолютно сухого волокна. Повышение жесткости стенок изделий и получе­ние гладкой поверхности их при калибровке обеспечивается введением в во­локнистую массу крахмального клейстера.

Биостойкость придается изделиям добавлением в волокнистую массу не­большого количества антисептиков (кремнефтористого натрия, анилидасалициловой кислоты и др.). Иногда вместо добавления в волокнистую массу проводят пропитку указанными веществами готовых изделий после сушки и калибровки.

Чтобы придать литым изделиям желательный цвет, в волокнистую массу в процессе размола добавляют анилиновые красители в количестве до 1 % к абсолютно сухому волокну. Для улучшения внешнего вида и для придания изделиям газо- и водонепроницаемости производится дополнительная окраска или лакировка изделий. Литые изделия хорошо поддаются внешней отделке. При лакировке обеспечивается надежное сцепление лаковых по­крытий с поверхностью изделий.

Упаковка, сформованная из бумажной массы, обеспечивает возможность нанесения на нее многоцветной печати или этикетки, что дает дополнитель­ные маркетинговые преимущества для заказчика.

Затраты на изготовление оснастки для бумажного литья довольно вели­ки. Для снижения себестоимости упаковки заказы на нее должны быть большими. Многие изделия, упаковываемые в такую упаковку, сами по себе достаточно дорогие. В случае дешевых изделий в частности, пищевых про­дуктов, например, яиц и фруктов, затраты на оснастку распределяются на огромное число упаковок, в связи с чем расходы на оснастку окупаются и большой роли не играют.