Характеристики картона

КАРТОН - многоуровневый материал, и здесь волокна играют ведущую роль, создавая множество уровней, волокно предает картону особые свойства, плотность,толщину,пухлость,в том числе и жесткость., от которой зависят чисто производственные способности картона к беговке и фальцовке.
Характеристики картона
Жесткость
            Жесткость картона – это одна из главных характеристик любого картона, важнейшее свойство, которое обычно учитывается при выборе картона, ведь любая упаковка, прежде всего, должна надёжно защищать содержимое этой упаковки. При одной и той же плотности картоны разных марок могут обладать различной жесткостью. Жесткость представляет собой свойство материала сопротивляться изгибу. Коробка не должна сильно прогибаться, когда ее берут в руки и, сжимая, удерживают. Под «потребительской» жесткостью коробки можно понимать величину ее прогиба при сжатии. Этот прогиб зависит как от жесткости материала, так и от линейных размеров коробки и ее геометрической формы. Жесткость может быть продольной и поперечной в зависимости от направления волокон в сырье. Картоны из древесной массы или целлюлозы, без добавления макулатуры, обычно обладают большой жесткостью, показывая хорошие результаты на тесты по прочности. Тем не менее, высокая жесткость может привести не только к увеличению стоимости картона, но и к хрупкости упаковки, поэтому относиться к этому показателю следует довольно осторожно. Без жесткости картон не смог бы выполнять свои основные функции – физической защиты содержимого упаковки при транспортировке и хранении. Жесткость также влияет на эффективность полиграфических операций (печать, тиснение и пр.) и упаковочных линий. Максимальная жесткость должна достигаться при самой низкой (из всех возможных) массе 1м2, что на практике удается далеко не всегда. Чистоцеллюлозный мелованный картон (SBB) демонстрирует достаточно высокие характеристики жесткости и прочности на единицу массы материала. Складной коробочный картон (FBB), благодаря высокой пухлости, проявляет значительную жесткость. Они обладают явными преимуществами перед картонами из вторичных волокон (WLC).
Жесткость определяют как силу, которую нужно приложить, чтобы отклонить определенный образец материала на определенное расстояние или угол. Измерения обычно выполняют с помощью тестера Лоренцена и Веттре. Полоска картона шириной 38мм закрепляется одним концом в зажиме, а свободный конец контактирует с нагружающим элементом. Жесткость на изгиб пропорциональна силе сгибания картонной полоски на угол 5°. Сопротивление изгибанию регистрируется как сила под углом 15°.
Жесткость картона определяется его толщиной и упругими свойствами сырья, при этом толщина картона влияет на жесткость нелинейно. Под жесткостью материала понимают их сопротивляемость к различным деформациям, которые возникают под воздействием внешних нагрузок и разнообразных внешних воздействий.
К факторам, повышающим жесткость картона, относятся:
• увеличение веса, и соответственно, толщины картона;
• увеличение объемного веса материала, не содержащего в своей композиции каких-либо минеральных наполнителей, то есть без снижения толщины;
• проклейка картона связующими веществами;
• преобладание в композиции бумажной массы длинноволокнистой целлюлозы;
• большая степень помола бумажной массы.
К факторам, которые понижают жесткость картона, относятся:
• все противоположные перечисленным выше факторам;
• каландрирование.
                                                  Пухлость
          Пухлость картона зависит от композиции бумажной массы, которая в дальнейшем используется для производства картона или бумаги. Большинство волокон предварительно высушенной или замороженной целлюлозы позволяет получать пухлую бумагу. Пухлость картона, измеряется в кубических метрах на килограмм(м3/кг).О картоне, достаточно пухлом (объемном) по
отношению к своему весу, говорят, что у него высокая пухлость. Плотный картон имеет низкую пухлость. Картон с высокой пухлостью обычно на ощупь кажется более жестким и более толстым, чем картон с аналогичным граммажом, но с меньшим показателем пухлости. Пухлость (удельный объем) является существенным фактором при определении жесткости упаковочных картонов. Высокая пухлость обычно означает высокий уровень жесткости при изгибе. Однако, чем выше пухлость, тем зачастую слабее силы связи между волокнами, т.е. внутренняя сеть волокон начинает терять прочность. Это грозит привести к неблагоприятным последствиям, в том числе и таким, как пыление обрезов, ведущим к возникновению брака при печати. Кроме того, увеличение пухлости приводит к снижению гладкости поверхности упаковочных картонов.
Пухлость упаковочных картонов (например, GD1: «не более 1,45 см3/г») определяется по их весу в г/м2 и толщине:
Пухлость (удельный объем), см3/г =    толщина (мкм)/вес в г/м2

                                                        Толщина
Когда люди говорят про вес или плотность листа бумаги или картона они имеют ввиду его толщину.
Толщина-это расстояние между двумя поверхностями листа картона, измеряемое в тысячных долях миллиметра(μm). Материал, используемый в большинстве случаев для картонной упаковки, имеет толщину от300 до 800 μm.
Измерить толщину бумаги или картона требуется во многих случаях - чтобы подобрать бумагу нужной толщины для печати выкроек модели или подобрать картон нужной толщины для подклейки деталей до нужной толщины. Поскольку бумага и картон - материалы тонкие, а измерять желательно более или менее точно - с точностью до сотых долей миллиметра, для этой цели лучше всего использовать прямо предназначенные для этого точные измерительные инструменты - микрометр или штангенциркуль.
Толщина — важная величина для изготовителей упаковки, поскольку она определяет, какие раскройные и биговочные приспособления необходимо использовать во время производства. Толщина упаковочных картонов измеряется в микронах (мкм) с применением общепринятых измерителей толщины
Основными параметрами характеризующими картон являются: вес 1м? (граммах), толщина и показатели влажности. К числу же специальных характеристик картона относятся: электроизоляционные свойства, способность впитывания влаги, деформирование, как при увлажнении, так и при высушивании и др..
                                                       Вес
Продукты на основе бумаги, такие как бумага и картон, обычно имеют покрытия, чтобы улучшить их поверхностные свойства. Покрытие бумаги часто требует сложного и дорогого оборудования и обычно проводится отдельно от процесса производства бумаги. В результате этап нанесения покрытия вносит существенные дополнительные затраты в процесс производства бумаги. Обычно для существенного улучшения поверхностных свойств бумаги требуется вес покрытия примерно 2-6 фунтов/1000 фут2. Такой высокий уровень веса покрытия обычно требуется потому, что более низкие веса покрытий типично недостаточно однородны, чтобы дать желаемое улучшение поверхностных свойств. Этот относительно высокий вес покрытия не только существенно повышает стоимость производства бумаги, но также увеличивает удельный вес бумаги и, таким образом, расходы на перевозку бумаги.
Картон обычно имеет толщину более 0,3 мм, диапазон калибров от примерно 0,3 мм до примерно 1,2 мм и диапазон удельных весов от примерно 120 г/м2 до примерно 500 г/м2. Картон обычно подразделяют на пять классов: твердый беленый сульфатный, покрытый небеленый крафт, газетно-макулатурный картон с покрытием глиной, коробочный картон и непокрытый коробочный картон из вторсырья.
Вес бумаги или картона измеряется в граммах на квадратный метр (например, «350 г/м2»). Более привычным (хотя и некорректным) синонимом этого термина является «плотность» (как известно, с точки зрения физики, плотность основывается не на площади, а на объеме). Бумага с граммажом выше, чем 160 г/м2, обычно называется картоном, поскольку только с этого уровня волоконный материал может быть достаточно жестким и прочным, чтобы выполнять функции упаковки. В большинстве случаев картонная упаковка имеет граммаж в диапазоне от 160 до 600 г/м2.
Вес в г/м2 определяется и проверяется, в первую очередь, для того, чтобы поставка (заказанная по весу) содержала желаемое количество листов (единиц площади). Кроме того, он является мерой единообразия поставляемого материала.
Вес вычисляется с помощью следующей формулы.
Вес в г/м2 =    вес листа бумаги или картона (г) / площадь листа (м2)
                                                    ПЛОТНОСТЬ
Важный показатель — плотность картона. Под плотностью понимается отношение веса картона на площадь листа (г/м2). Обычно плотность картона варьирует от 230 до 350 – 400 г/м2.
Определяет насколько сомкнута структура картона, измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м
Главным образом упаковочные картоны характеризуются сбалансированным сочетанием показателей, определяющим их свойства, а не чрезвычайно высокими уровнями некоторых отличительных качеств. Важной чертой является стабильность их производственных показателей. Чтобы найти наиболее подходящий сорт для какого-то применения, нужно обращать внимание на вилки допусков («толеранс»). Наименьший диапазон допусков характеризует более совершенное производственное оборудование и соответствующий уровень качества.