Існує кілька різних визначень термінів «папір» і «картон». Відповідно до ГОСТ 17586-80 папером і картоном прийнято називати листовий матеріал, що складається переважно з рослинних волокон, пов'язаних між собою силами поверхневого зчеплення, в якому можуть міститися проклеюючі речовини, мінеральні наповнювачі, хімічні і натуральні волокна, пігменти і барвники.
Вважають, що російське слово «картон» походить від італійського слова «сагtоnе», що означає твердий, жорсткий. Початок картонного виробництва відносять до середини XVI ст. і пов'язують з появою книгодрукування, коли для палітурки книжок стали використовувати обкладинки з склеєних між собою аркушів паперу.
Картон відрізняється від паперу тим, що має велику товщину і масу 1 м 2. понад 250 г, більш високу міцність. Майже всі картони складаються з декількох шарів - в цьому і є основна відмінність картону від паперу. За допомогою комбінації шарів досягаються висока жорсткість і хороші бар'єрні властивості - ці якості обумовлюють використання картону у виробництві тари, в будівництві, поліграфії, машино- і приладобудуванні, хімічній, легкій і харчовій промисловості та ін.
Картон, в порівнянні з іншими пакувальними матеріалами (деревом, металом, шкірою, тканинами і т.д.), має ряд істотних переваг: відносну дешевизну і доступність вихідної сировини, можливість отримання матеріалу з наперед заданими фізико-механічними та іншими споживчими властивостями. Технологія виробництва картону практично повністю автоматизована і не пов'язана з великими витратами праці.
На виготовлення картонної тари не потрібні дефіцитна ділова деревина і трудомісткий ручна праця. Для виробництва використовується головним чином порівняно дешеве і доступне сировину, відходи деревообробних підприємств у вигляді технологічної тріски, низькоякісна деревина, макулатура і волокнисті відходи целюлозного виробництва. Сам процес виготовлення основної маси картону здійснюється на високопродуктивних картоноробних машинах, швидкість яких до 600. 800 м / хв, оснащених автоматичними системами контролю і регулювання основних технологічних процесів.
Картонна тара легко утилізується і до 80% її у вигляді макулатури повторно використовується, що має величезне ресурсосберегающее і екологічне значення. Тому в перспективі виробництва таропакувальних видів картону намічено приділяти значну увагу, так як це буде сприяти більш повному та ефективному застосуванню наявних і недостатньо використовуваних таких величезних сировинних ресурсів, як мелкотоварная і низькоякісна деревина, відходи лісопиляння і деревообробки, а також великий потенціал ресурсів макулатури .
Відповідно до «Загальноукраїнським класифікатора продукції» (ОК 005-93) картон відноситься до класу 54 (продукція целюлозно-паперової промисловості) і ділиться на сім підкласів (табл. 1.1). В ОК 005-93 також наводиться класифікація основних видів тари з картону.
Код по ОК 005-93
Таблиця 1.1. Класифікація картону по ОК 005-93
Серед таропакувальних (або просто пакувальних) картонов виділяють дві основні групи. До першої групи відносять матеріали для виробництва гофрованого картону - картон для плоских шарів (liner-board - картон-лайнер) і папір для гофрування (corrugating medium або fluting - флютинг). У європейських країнах ці матеріали об'єднують терміном containerboards - картон для виробництва контейнерів (ящиків), що обумовлено основною областю застосування гофрованого картону - виробництвом транспортної тари.
Картон-лайнер складається з двох або більше шарів і підрозділяється на окремі види в залежності від використовуваних при його виробництві напівфабрикатів і зовнішнього вигляду покривного (зовнішнього) шару. Виділяють картон-лайнер природного «коричневого» кольору (brown) з використанням в композиції тільки первинних напівфабрикатів - сульфатної невибіленої целюлози і напівцелюлози (kraftliner) або з використанням вторинної макулатурної сировини (recycled або testliner). Причому в останньому випадку застосовують переважно макулатуру з відпрацьованої картонної тари, що має власне умовне позначення - ОСС (old corrugated containers).
Покривний шар картону може мати строкатий «мармуровий» вид (mottled top liner), який досягається за рахунок застосування біленої целюлози і зменшення маси 1 м 2 зовнішнього шару до 40 г і нижче. При цьому формування покривного шару здійснюється з маси більш високої концентрації, що викликає певну флокуляцію волокон. В результаті досягається ефект «строкатого забарвлення».
Також виробляють картон-лайнер з білим покривним шаром (white top liner) і невелика кількість крейдованого лайнера (coated white top liner). Як напівфабрикату для покривного шару застосовуються білена хвойна або листяна целюлози або їх суміш.
Флютинг зазвичай виготовляють одношаровим і поділяють на два види - полуцеллюлозний (cemichemical) і макулатурний (recycled). В обох випадках в композицію можуть додаватися первинні целюлозні волокна, в основному хвойні сульфатні.
До другої групи таропакувальних картонов відносяться матеріали, призначені для виготовлення споживчої тари - коробок, пачок і інших видів упаковки. Зазвичай їх визначають терміном коробковий картон. Це теж масовий вид картону, однак, його частка в загальному обсязі виробництва картону всіх видів нижче, ніж у гофрокартону. Окремі марки коробкового картону можуть використовуватися для виготовлення прокладок і решіток в картонні ящики.
Суворої класифікації таропакувальних картонов до теперішнього часу не вироблено. ВУкаіни картон для виготовлення споживчої тари поділяють на хромовий, хром-ерзац і коробковий. На практиці ці терміни часто змішуються через відсутність чіткого поділу. Як приклад наведемо марки хром-ерзац згідно ГОСТ 7933-75 «Картон» (табл. 1.2).
М - крейдований по покривному шару з блекотою целюлози МНО - крейдований по сукна основі
Таблиця 1.2. Класифікація картону хром-ерзац для виготовлення споживчої тари.
У світовій практиці існують кілька класифікацій коробкового картону. За сферою застосування виділяють три види картонів:
Визначити кожен вид досить просто. Пакувальні картони призначені для виготовлення тари і упаковки, тому повинні відповідати основним вимогам: висока жорсткість, каркасні, бар'єрні властивості, міцність. Середній (середні) шар пакувальних картонів виготовляють з деревної маси або макулатури. Це дає можливість знизити вартість картону без погіршення його бар'єрних властивостей. Типова структура таких картонів має кілька шарів:
- крейдований - один або кілька (частіше два) шарів мелования;
- верхній - один або кілька шарів якісної сировини;
- середній - досить товстий шар з дешевої сировини (макулатура, механічна маса, невибілена целюлоза, різні відходи виробництва);
- нижній - один або кілька шарів якісної сировини (білена целюлоза, невибілена целюлоза, деревомасою, макулатура).
Загальне правило: якість сировини зменшується зверху до середнього шару і збільшується від нього вниз.
Картон, містять макулатуру, трохи дешевше, однак вони менш жорсткі. Целюлоза підвищеної міцності (крафт) використовується для збільшення жорсткості, міцності і вологостійкості. Якість того чи іншого сорту картону характеризує сукупність його споживчих властивостей: друкованих, жорсткістних, бар'єрних. Поліграфічні картони мають або зовнішній крейдований шар, або двостороннє мелование, призначені для якісної кольорового друку і використовуються в основному для виготовлення поліграфічної продукції: буклетів, папок, листівок, а також дорогий упаковки. Вони мають більш низькою жорсткістю, зате мають більш якісний склад, високу білизну і хороші друковані властивості.
Дизайнерські картони - найдорожчі сорти, вони відрізняються різноманітністю фактури поверхні і кольорів.
Недолік цієї класифікації коробкових картонів - можливість при бажанні використовувати кожен вид в сфері застосування іншого. Так, поліграфічні картони часто використовуються для виготовлення високоякісної престижної упаковки, а деякі якісні сорти пакувального картону за показниками цілком придатні для багатобарвної поліграфії.
Європейські виробники найчастіше користуються класифікацією картонів по способу виробництва (складом). Виділяють три основні сорти, відповідно мають абревіатуру SBB (SBS), FBB і WLC. Короткі характеристики кожного сорту картону:
SBB (SBS) - solid bleached board (solid bleached sulphate) - цілісний чистоцеллюлозний картон (SBS - з блекотою сульфатної целюлози), со-який складається з двох-чотирьох шарів. Він має односторонній мелование, зворотний бік, як правило, без покриття або іноді легкомелованная. Білизна (яскравість) зовнішнього шару - 90% по ISO, маса 1 м 2 - 180. 300 м Використовується переважно в пакувальної промисловості і для нанесення зображення на лицьову частину. Основна особливість цього сорту картону - відсутність домішок в складі, що забезпечує гарний зовнішній вигляд лицьової сторони. Тому картон SBB рекомендується застосовувати для виготовлення красивою упаковки в парфумерії, тютюнової та харчової промисловості.
FBB - folding boxboard - коробковий картон (іноді його називають хром-ерзац), призначений для виготовлення складних тари. Складається з трьох (рідше чотирьох) волокнистих шарів. Верхній шар картону виготовляється з біленої хвойної або листяної целюлози, він може бути литого мелования, крейдованим або без покриття. Середній шар містить механічну масу. Останнім часом європейські виробники віддають перевагу хіміко-термомеханічної маси (СТМР). Нижній (оборотний) шар або кремового, або білого кольору, зазвичай з блекотою целюлози. Як правило, білий нижній шар картону має легке мелование. Шляхом комбінування властивостей механічної маси середнього шару і целюлози верхнього і нижнього шарів досягається висока жорсткість, що дозволяє використовувати його в тій же сфері, що і чистоцеллюлозний картон - в косметичній, фармацевтичній, тютюновій промисловості. Картон FBB має масу 1 м 2 160. 450 г, але частіше 250. 270г.
WLC - white lined chipboard (recycled fibre-based board) - макулатурний крейдований картон, що складається з чотирьох і більше волокнистих шарів і містить до 60. 100% макулатурної маси. Верхній і нижній шари виготовляють з паперової макулатури вищої якості, в той час як середній (а іноді і нижній) шар складається в основному з менш якісного вторинної сировини. Маса 1 м 2 макулатурного крейдованого картону становить 200. 600 г, найбільш популярний картон масою 1 м 2 250 і 300 м Білизна зовнішнього боку WLC становить 82. 85% по ISO. Слід мати на увазі, що макулатурні шари пакувальних картонів не допускаються до прямого контакту з харчовими продуктами. Як правило, макулатурні картони використовуються для масового виробництва, де вимоги до зниження вартості упаковки особливо жорсткі: продукти харчування (чай, кава, пельмені), пачки для недорогих тютюнових виробів, коробки для пральних порошків, лікарських препаратів, дитячих ігор.